江小輝 甘屹 孫首群 錢煒

摘 要：新時(shí)期基于工程教育認(rèn)證目標(biāo)下不僅要讓學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，更要重視工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在目前課程教學(xué)學(xué)時(shí)減少及課程教學(xué)內(nèi)容增多的普遍矛盾下，本科機(jī)械類課程的教學(xué)改革及教學(xué)建設(shè)面臨新的挑戰(zhàn)。本研究以工程教育認(rèn)證為目標(biāo)定位，通過引入創(chuàng)新大賽、基礎(chǔ)與科研項(xiàng)目融合、深入一線企業(yè)調(diào)研、綜合能力課程建設(shè)等課程教學(xué)改革及實(shí)踐，以培養(yǎng)出符合新時(shí)期人才需求的目標(biāo)要求，并同時(shí)達(dá)到提高課程教學(xué)改革質(zhì)量的目的。從現(xiàn)有改革實(shí)踐的成效可見以上綜合改革的有效性，同時(shí)也為今后繼續(xù)開展相關(guān)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐提供了新思路。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證;實(shí)踐性教學(xué);本科;機(jī)械制造技術(shù)

中圖分類號(hào)：H191 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、概述

工程教育認(rèn)證作為提升和推動(dòng)當(dāng)代高等教育質(zhì)量及培養(yǎng)具有國際工程能力大學(xué)生的重要途徑，目前越來越多的被國內(nèi)各大高校所認(rèn)可和重視。上海理工大學(xué)歷來重視國際工程教育認(rèn)證對(duì)于學(xué)科及專業(yè)發(fā)展的重要性，機(jī)械工程學(xué)院“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)”于2016年順利通過德國ASIIN和歐洲工程教育認(rèn)證聯(lián)盟（ENAEE）的評(píng)估認(rèn)證，于2017年10月18日，順利地完成了工程教育認(rèn)證的進(jìn)?？疾?，標(biāo)志著我校以工程教育認(rèn)證為目標(biāo)下在高等教育本科教學(xué)課程改革方面取得良好的成果。

二、課程改革與實(shí)踐必要性和作用

隨著“中國制造2025”提出制造業(yè)不斷向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的趨勢及上海全面推進(jìn)科創(chuàng)中心建設(shè)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展轉(zhuǎn)型的新時(shí)期，對(duì)人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。工程教育認(rèn)證是新時(shí)期工程教育的改革與發(fā)展形勢下的必然要求，旨在通過多邊認(rèn)可工程教育學(xué)歷，推動(dòng)全球工程教育質(zhì)量的提升，促進(jìn)工程技術(shù)人員跨國（境）流動(dòng)[1]。在高等教育本科工科類課程中，機(jī)械類課程占據(jù)有重要的位置。

基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，審視原有機(jī)械類課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，在原來以“教”為中心傳授知識(shí)教育的培養(yǎng)模式下，學(xué)生質(zhì)量的培養(yǎng)很難達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求。尤其在現(xiàn)今信息科技急速發(fā)展的形勢下，新的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)導(dǎo)致學(xué)生獲取知識(shí)的渠道與方式都發(fā)生了劇烈的變化，當(dāng)前機(jī)械類課程教學(xué)設(shè)計(jì)迫切需要開展以“學(xué)”為中心，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的教學(xué)改革與實(shí)踐[2-4]，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心，突出提高學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣[5]。在教學(xué)中融入實(shí)踐性教學(xué)，使學(xué)生在掌握基本理論知識(shí)的前提下，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與能力。按照培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求來強(qiáng)化機(jī)械類課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)踐教學(xué)做到教學(xué)資源的開放，吸收現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的成果，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維，協(xié)調(diào)促進(jìn)創(chuàng)新思維的發(fā)展，滿足學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展和企業(yè)未來發(fā)展的要求。

三、當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀存在主要問題

使用工程教育認(rèn)證考核標(biāo)準(zhǔn)來考核目前機(jī)械工程學(xué)院本科類機(jī)械課程的教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)存在許多不足之處，集中體現(xiàn)在：（1）當(dāng)前的知識(shí)架構(gòu)體系下人才培養(yǎng)的模式與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需求目標(biāo)不相適應(yīng)。缺乏工程背景的介紹及學(xué)科間交叉的梳理。（2）教學(xué)環(huán)節(jié)中過多的重視理論而輕視實(shí)踐的課程體系與當(dāng)前現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展對(duì)人才的綜合實(shí)踐能力與創(chuàng)新性要求不相適應(yīng);（3）教學(xué)課程內(nèi)容仍沿用多年前的陳舊教學(xué)內(nèi)容，未能實(shí)現(xiàn)與學(xué)科技術(shù)的發(fā)展保持與時(shí)俱進(jìn)，導(dǎo)致學(xué)生掌握的知識(shí)體系，與企業(yè)中的實(shí)際工程應(yīng)用相脫節(jié)。

四、教學(xué)課程改革內(nèi)容與實(shí)踐方法

（一）基礎(chǔ)與創(chuàng)新相結(jié)合，提升學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力素養(yǎng)

改變傳統(tǒng)以教師為中心傳授知識(shí)的教學(xué)觀念，堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、實(shí)踐動(dòng)手能力，在教學(xué)環(huán)節(jié)中注重創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力相結(jié)合的教育教學(xué)觀念。在機(jī)械基礎(chǔ)課程改革中，建立了一套由理論教學(xué)、實(shí)踐相結(jié)合的課程教學(xué)體系及以學(xué)生為主體的教學(xué)雙向模式（如下圖所示）。理論教學(xué)中加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)也注重創(chuàng)新思維和學(xué)生的能力教育，對(duì)于像工程圖學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)等機(jī)械類專業(yè)學(xué)生所必須掌握的基礎(chǔ)類知識(shí)課程，在教學(xué)大綱中重點(diǎn)突出。在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系改革的同時(shí)，還注重凝練及提出創(chuàng)新性教學(xué)方法，這樣有利于達(dá)到學(xué)生參與和互動(dòng)的效果，從整體角度明確教學(xué)改革目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)改革內(nèi)容[6]。教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見指出，應(yīng)“創(chuàng)新教育方法，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)”，而教學(xué)方法創(chuàng)新的根本目的在于提高教學(xué)質(zhì)量[7]。

因此，每年學(xué)院均安排和組織相應(yīng)的任課教師擔(dān)任指導(dǎo)教師，通過積極指導(dǎo)學(xué)生組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新競賽，獲得“全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等國家級(jí)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)目，省部級(jí)一等獎(jiǎng)20余項(xiàng)，各類省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)總計(jì)逾60項(xiàng)。同時(shí)，學(xué)院以機(jī)械制造系為例，聯(lián)系大學(xué)生校外實(shí)習(xí)基地40余個(gè)，并積極指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)。

（二）基礎(chǔ)與案例相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力素養(yǎng)

推進(jìn)教學(xué)改革中要轉(zhuǎn)變以往在基礎(chǔ)教學(xué)中只注重基礎(chǔ)性內(nèi)容的觀念，做到既注重基礎(chǔ)性的教學(xué)內(nèi)容又重視教學(xué)理念的先進(jìn)性與時(shí)代性。學(xué)生打好基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)前沿科技的最新發(fā)展和成果做到了解，開闊視野、散發(fā)思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，適應(yīng)現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的需求。比如在《機(jī)械制造技術(shù)C》課程教學(xué)中課程教學(xué)過程中直接拿出企業(yè)目前在生產(chǎn)的一個(gè)薄壁件，從理論仿真、實(shí)驗(yàn)裝夾、切削加工等流程進(jìn)行分小組討論，并最后交流項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生從傳統(tǒng)的概念學(xué)習(xí)到了解針對(duì)一個(gè)復(fù)雜工程問題上有了一個(gè)質(zhì)的轉(zhuǎn)變，也激發(fā)了極大的課程學(xué)習(xí)興趣。結(jié)合本科課程教學(xué)與科研項(xiàng)目相結(jié)合的改革模式，發(fā)現(xiàn)越來越多的同學(xué)都對(duì)繼續(xù)深造讀研表示了極大的興趣，也充分證明了案例導(dǎo)向、學(xué)生為中心的課程改革帶來的成果是有效和積極的，能夠在其他相關(guān)課程中推廣。極大的培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力的基本素養(yǎng)。

（三）理論教學(xué)與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，穩(wěn)步提高學(xué)生工程認(rèn)知與應(yīng)用素質(zhì)

現(xiàn)有的學(xué)生培養(yǎng)大多數(shù)時(shí)間在學(xué)校，對(duì)于綜合能力的培養(yǎng)中，對(duì)于知識(shí)的工程認(rèn)知與應(yīng)用亟需進(jìn)一步擴(kuò)展。因此，堅(jiān)持基于成果導(dǎo)向的機(jī)械基礎(chǔ)系列課程設(shè)計(jì)，基于工程教育認(rèn)證要求，在培養(yǎng)目標(biāo)中，目前，在機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，通過將課程的教學(xué)設(shè)計(jì)模塊化，區(qū)分成機(jī)械結(jié)構(gòu)分析能力、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力等類別，分類成不同能力學(xué)習(xí)和調(diào)研的板塊，通過采用將學(xué)生及指導(dǎo)老師分成不同的小組，收集企業(yè)和實(shí)習(xí)基地單位、畢業(yè)生、專業(yè)課老師的意見和建議，同時(shí)也開展區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需求進(jìn)行調(diào)研[8]。

此外，課程專業(yè)課教師積極組織學(xué)生參加各類社會(huì)實(shí)踐，比如在2017年上海暑期社會(huì)實(shí)踐中，擬定了《企業(yè)對(duì)應(yīng)屆生知識(shí)技能的剛性需求分析與探究—關(guān)于企業(yè)需求與高校課程契合度的調(diào)研》，并榮獲2017年上海理工大學(xué)暑期社會(huì)實(shí)踐優(yōu)秀項(xiàng)目三等獎(jiǎng)。學(xué)生在企業(yè)調(diào)研及學(xué)習(xí)的過程中，通過結(jié)合課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)及積累，充分體驗(yàn)及了解一線機(jī)械企業(yè)對(duì)于未來畢業(yè)生的能力期許，大大激發(fā)了學(xué)生對(duì)于課程理論知識(shí)的興趣，同時(shí)也加深了教師課程教學(xué)中工程教育認(rèn)證對(duì)于學(xué)生培養(yǎng)要求的理解。

（四）綜合課程建設(shè)與教學(xué)改革，全面培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力

通過基礎(chǔ)與實(shí)踐相結(jié)合的知識(shí)學(xué)習(xí)法、學(xué)生逐步提升了包括創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力及素質(zhì)。然而，未來工程實(shí)際問題的復(fù)雜化、多樣化及苛刻化將對(duì)人才培養(yǎng)的要求提出新的調(diào)整?！笆逡?guī)劃”出臺(tái)以來，上海順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，著手對(duì)上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行改革，對(duì)高技能人才的培養(yǎng)重視是適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)需求[9-10]。

面對(duì)日益復(fù)雜的工程應(yīng)用環(huán)境，為了提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，在前期改革的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械類課程各模塊教學(xué)，提出了綜合的三維課程視頻教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)規(guī)劃及課程改革，形成了“復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”的視頻教學(xué)系統(tǒng)，該課程改革針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械類企業(yè)的發(fā)展方向，分別從功能原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝及電氣控制等方面，就教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段等方面制作一套完整的視頻教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將集中突出解決復(fù)雜工程問題所需熟練掌握的知識(shí)點(diǎn)，其目在于使學(xué)生能夠高效、準(zhǔn)確掌握所需知識(shí)點(diǎn)。

綜上，工程教育認(rèn)證對(duì)畢業(yè)生的培養(yǎng)要求，重點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)上。理論及基礎(chǔ)積累是高等教育的優(yōu)勢，但如何將企業(yè)應(yīng)用過程中學(xué)生應(yīng)具備的能力培養(yǎng)、或者將該方面的思維和意識(shí)置于學(xué)校教育階段進(jìn)行，是構(gòu)建工程能力培養(yǎng)體系應(yīng)考慮的主要因素之一[12]。因此在教學(xué)改革與實(shí)踐中堅(jiān)持以需求及工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，通過學(xué)校與企業(yè)的溝通交流融合，根據(jù)對(duì)畢業(yè)學(xué)生的調(diào)查跟蹤、信息反饋，來達(dá)到對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容不斷調(diào)整的目的。堅(jiān)持以成果為導(dǎo)向，開展制定可持續(xù)發(fā)展的人才教育培養(yǎng)模式和方案，將培養(yǎng)目標(biāo)的各項(xiàng)指標(biāo)要求與課程教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)架構(gòu)相呼應(yīng)，體現(xiàn)出成果導(dǎo)向、持續(xù)不斷改進(jìn)的教育理念、以可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新思維、工程實(shí)踐能力等方面開展教學(xué)設(shè)計(jì)。由此可見，將綜合應(yīng)用知識(shí)能力、創(chuàng)新思維教育、工程實(shí)踐能力與機(jī)械基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)改革和實(shí)踐相結(jié)合，畢業(yè)生能力在畢業(yè)時(shí)及畢業(yè)若干年后將達(dá)到工程教育認(rèn)證對(duì)于培養(yǎng)目標(biāo)的詳細(xì)要求，更好的為國家、社會(huì)及行業(yè)服務(wù)，也能實(shí)現(xiàn)本科生個(gè)人的社會(huì)價(jià)值。

五、結(jié)論

通過開展以面向機(jī)械工程創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、以學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)全面提高等為當(dāng)代工程教育的目標(biāo)，結(jié)果現(xiàn)有的創(chuàng)新大賽、教研互長、深入企業(yè)、綜合教改等多項(xiàng)實(shí)踐內(nèi)容，創(chuàng)新性的改進(jìn)目前的教學(xué)環(huán)節(jié)及培養(yǎng)模式，在“以學(xué)生為中心，產(chǎn)出導(dǎo)向教育，持續(xù)改進(jìn)”的工程教育認(rèn)證核心理念指導(dǎo)下，將實(shí)際科研及工程案例教學(xué)引入至相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求對(duì)人才的需求目標(biāo)，同時(shí)注重基礎(chǔ)性的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合的教學(xué)理念，教師的教學(xué)能力也得到了極大的改善，畢業(yè)生也能夠較好的達(dá)到課程學(xué)習(xí)目標(biāo)及畢業(yè)要求，但基于工程教育認(rèn)證目標(biāo)定位的本科機(jī)械類課程改革與實(shí)踐仍將繼續(xù)砥礪前行。

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基金項(xiàng)目：上海理工大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展研究項(xiàng)目（CFTD194019）資助

作者簡介：江小輝（1986-），男，碩士導(dǎo)師，副教授，研究方向：精密加工技術(shù)研究。