工程教育認證背景下“焊接三維實體設(shè)計”教學(xué)探索

遲露鑫，王新鑫，丁雪萍

（重慶理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400054）

新時代需要多樣化、個性化和創(chuàng)新精神的人才，不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力，更要培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識去解決工作中遇到的實際問題的能力。根據(jù)近幾年焊接專業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查反饋意見，特以焊接夾具課程設(shè)計所需為突破口，開設(shè)“焊接三維實體設(shè)計”專業(yè)選修課程。然而，在課程實際講授過程中，學(xué)生普遍存在想象不到位、創(chuàng)造性差的問題，特別是在理論課時不多的情況下，學(xué)生的三維設(shè)計能力難以提高，因此，急需有效的教學(xué)方法提高效率，在一定程度上滿足企業(yè)對學(xué)生三維設(shè)計能力的需求。

1 課程教學(xué)中存在的問題

目前，針對CATIA 三維設(shè)計課程還存在普遍共性的問題：①逐條講解法。教師講解、操作演示常用命令，學(xué)生進行相應(yīng)的練習(xí)。學(xué)生有效接受的知識量不夠，如果學(xué)生對知識點未預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)積極性不高，課上操作練習(xí)容易遺忘，很難讓學(xué)生將前期學(xué)習(xí)的專業(yè)知識融會貫通，更難以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新意識；②人機分離。CATIA 三維設(shè)計命令多，修飾特征多樣化，教師課上對著軟件操作講解，學(xué)生邊聽邊觀看，老師講得費力，學(xué)生也難以理解消化。即便是學(xué)生認真聽課，也很難記起講解的內(nèi)容，不停地提問，教學(xué)效果較差；③授課內(nèi)容主要來源于教材，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。基于目前大學(xué)階段學(xué)生的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)是被動的填鴨式的授課方式，在有限學(xué)時內(nèi)，僅能讓學(xué)生簡單了解軟件命令操作步驟，課堂上鍛煉工程經(jīng)驗不夠。工作后，處理相對復(fù)雜的工程圖紙時，不具備結(jié)構(gòu)設(shè)計及拆分能力，拓展能力得不到鍛煉，更不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 4E原則的教學(xué)方法改革實踐

在教育工程認證背景下，針對本科生培養(yǎng)過程中存在課時不能滿足學(xué)生需求的問題，提出課程項目式學(xué)習(xí)，具有一定的指導(dǎo)意義?；诖?，本文提出了4E 原則教學(xué)方法，以教學(xué)結(jié)果為導(dǎo)向，對專業(yè)選修課程進行前期探索。

（1）原則一：Empower，舍得放權(quán)，不做麥霸。針對CATIA三維設(shè)計課程需要不斷操作練習(xí)，熟悉命令才能進行設(shè)計鍛煉的特點，在課程講授過程中，將部分內(nèi)容放權(quán)操作，即把每模塊的命令操作演練放權(quán)到預(yù)習(xí)內(nèi)容部分，教師按照大綱要求，錄制相應(yīng)內(nèi)容的視頻，放下話筒，不做麥霸，留給學(xué)生自學(xué)。因此，在授課過程中，可直接從草圖繪制、零部件設(shè)計、裝配等模塊進行綜合練習(xí)，但是，必須保證學(xué)生在課前完成視頻并熟練操作，課上才能達到設(shè)計思想的鍛煉。

（2）原則二：Experience，注重體驗，強調(diào)過程。通過對CATIA 三維設(shè)計命令操作視頻預(yù)習(xí)的方式解決理論與上機操作學(xué)時不足的問題，因此，在授課過程中，以工程實踐教學(xué)目標(biāo)為核心，結(jié)合工程實踐，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同，設(shè)計合理可行的教學(xué)案例，注重每個學(xué)生的體驗過程。根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)效果，課上選擇適合自己可接受的產(chǎn)品進行逆向設(shè)計，重點強調(diào)學(xué)習(xí)過程。

（3）原則三：Encourage，互相鼓勵，彼此成就?；诠こ陶J證教育背景，通過多年與重慶某汽車零部件制造集團公司、四川汽車零部件焊接夾具設(shè)計公司等校企合作的積累，結(jié)合具體產(chǎn)品，從傳統(tǒng)的面對面教學(xué)模式到在線學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)與混合式教學(xué)等形式為特征的信息化模式轉(zhuǎn)變，學(xué)生以分組、團隊合作的形式，各自帶著任務(wù)設(shè)計產(chǎn)品過程，把理論和實踐有機統(tǒng)一，同時可讓研究生同樣帶著任務(wù)與本科生一起學(xué)習(xí)，通過“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價”，鼓勵CATIA 設(shè)計技能鍛煉，通過互助合作、互提問題，磨練心理素質(zhì)，增強團隊意識，彼此成就，實現(xiàn)產(chǎn)教結(jié)合。

（4）原則四：Experiment，不斷嘗試，銳意創(chuàng)新。尋找學(xué)生熟悉的現(xiàn)象或體驗，或是以專業(yè)領(lǐng)域典型案例為切入點展開知識點講授，留足空間給學(xué)生自主探索、想象、領(lǐng)悟，內(nèi)化課程內(nèi)容，以引起學(xué)生興趣和思考為教學(xué)目標(biāo)，鼓勵學(xué)生不斷嘗試，盡可能熟悉產(chǎn)品的制造工藝流程，達到銳意創(chuàng)新，為以后解決現(xiàn)場實際問題，做到工學(xué)結(jié)合、邊學(xué)邊練，積累豐富的實踐經(jīng)驗。

3 建立作業(yè)有效的監(jiān)控和評價機制

面向工程教育認證，在專業(yè)課學(xué)時逐漸減少的情況下，提高學(xué)生工程能力培養(yǎng)尤為重要，不僅要借助教學(xué)方法改革，更需要建立有效的監(jiān)控和評價機制。因此，除了傳統(tǒng)的考勤、作業(yè)和考試三部分成績外，使用多元化評價手段，將學(xué)生預(yù)習(xí)視頻，課上產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力引入總分，來考察學(xué)生知識掌握、能力培養(yǎng)以及態(tài)度養(yǎng)成的情況。

（1）課程預(yù)習(xí)的監(jiān)控和評價。課前通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在交流平臺中提出自己的問題，也可記錄下來，在課堂中進行討論。教師也可在線答疑，通過引導(dǎo)方式，讓學(xué)生自主查找相關(guān)資料解決問題。課前的操作練習(xí)作業(yè)評價學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，這作為學(xué)生平時成績考核比較重要的依據(jù)，就能調(diào)動學(xué)生的主動性。

（2）作業(yè)題的監(jiān)控和評價。以典型產(chǎn)品設(shè)計為主線，學(xué)生具有自主選擇權(quán)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，作業(yè)答案開放，不再刻板，更注重解題后的歸納、總結(jié)，使知識掌握更靈活，利于創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。除此之外，設(shè)計趣味性作業(yè)，擺脫機械重復(fù)、枯燥乏味、繁瑣的死記硬背的練習(xí)。設(shè)計層次性作業(yè)，尊重學(xué)生的獨特性，既關(guān)注后進生、中等生，又關(guān)注優(yōu)秀學(xué)生的興趣培養(yǎng)，因材施教。探究性作業(yè)設(shè)計，在教師引導(dǎo)下，通過學(xué)生自主、獨立發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并整理探索式多元作業(yè)。因此，課前預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，內(nèi)容成為考核的重要目標(biāo)，并在該過程中運用網(wǎng)絡(luò)、面對面等多種考核手段對學(xué)生進行綜合評價。

4 結(jié)論

4E 原則改變學(xué)生對授課方式的認識，加入新鮮教改元素，互補課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容和課外學(xué)習(xí)內(nèi)容；建立教學(xué)監(jiān)控和評價機制，改變以往客觀的作業(yè)題，增大占分比重，讓學(xué)生對不完成作業(yè)產(chǎn)生危機感；同時，使積極學(xué)習(xí)的學(xué)生有成就感和榮耀感，對于困難的學(xué)生進行幫扶、鼓勵，彼此成就，最終提高綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。