徐鵬 唐慶菊 劉訓(xùn)濤

摘? ? 要：“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”作為機(jī)械專業(yè)的必修課程，在新工科背景下進(jìn)行課程教學(xué)改革勢在必行。結(jié)合專業(yè)特色和課程特點(diǎn)，以O(shè)BE理念為導(dǎo)向，從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容以及評價(jià)體系等方面提出改革思路和措施，對機(jī)械類專業(yè)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)和能力的提升提供有益的支撐。

關(guān)鍵詞：新工科;OBE理念;“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”;教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）01-0091-02

“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”重大戰(zhàn)略和“一帶一路”建設(shè)等，體現(xiàn)了國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的信心，新工科的提出是對這些國家戰(zhàn)略積極有效的反映。在新工科建設(shè)的背景下，我國高校工程教育認(rèn)證工作更加蓬勃地開展，并在新格局下，產(chǎn)生新姿態(tài)。成果導(dǎo)向教育（OBE）是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念，是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向的教育理念。新工科背景下以O(shè)BE為導(dǎo)向的課程教學(xué)改革勢在必行。

“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程是高等工科院校本科機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)必修課，設(shè)置本課程力求使學(xué)生能從人—機(jī)—環(huán)境的整個(gè)系統(tǒng)的角度了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般規(guī)律和特點(diǎn)，拓展學(xué)生的知識(shí)面，擴(kuò)大機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本方法和技術(shù)，并注重系統(tǒng)的綜合評價(jià)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和專業(yè)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力及素質(zhì)，為今后從事設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。

一、確定精準(zhǔn)支撐的課程目標(biāo)

課程目標(biāo)體現(xiàn)著教學(xué)目的，是畢業(yè)要求及培養(yǎng)目標(biāo)的執(zhí)行表達(dá)。制定課程目標(biāo)時(shí)，要注重知識(shí)、能力、素質(zhì)的“三融合”，同時(shí)要符合時(shí)代發(fā)展的需求，要體現(xiàn)新工科的要求。

課程研討組在理解社會(huì)需求、學(xué)校導(dǎo)向和課程自身特點(diǎn)后，確定了“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)，其與畢業(yè)要求精準(zhǔn)支撐關(guān)系如表1所示。

目標(biāo)1：掌握機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)概念、系統(tǒng)組成、各子系統(tǒng)的工作原理等知識(shí)，能應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理解決復(fù)雜機(jī)械工程問題。

目標(biāo)2：能夠運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)的功能描述、功能分解及可行性分析等方法，分析機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響因素，并獲得有效結(jié)論。

目標(biāo)3：能夠應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，設(shè)定技術(shù)指標(biāo)，考慮相關(guān)影響因素，確定總體設(shè)計(jì)方案。

目標(biāo)4：能夠?qū)嵤C(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)處理，獲得正確結(jié)論。

二、優(yōu)化課程理論與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

針對新工科專業(yè)的多學(xué)科交叉融合的特征和對新工科專業(yè)卓越工程科技人才在知識(shí)、能力和素質(zhì)上更高的要求，理清“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中的知識(shí)點(diǎn)，重組知識(shí)結(jié)構(gòu)，將涉及學(xué)科前沿的知識(shí)引入理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容當(dāng)中，將具有黑龍江科技大學(xué)特色的內(nèi)容也同時(shí)加入到課程內(nèi)容當(dāng)中，對課程目標(biāo)進(jìn)行有效精準(zhǔn)支撐。課程內(nèi)容與課程目標(biāo)及學(xué)習(xí)方式對應(yīng)關(guān)系如表2所示。例如，在機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（C2）中，增加滾筒采煤機(jī)“黑箱”法進(jìn)行功能的描述、增加最新巷道掘進(jìn)機(jī)總體布局設(shè)計(jì)、增加最新采煤機(jī)總體布局設(shè)計(jì);在執(zhí)行系統(tǒng)（C4）中，增加礦車推車機(jī)、液壓支架、鏟斗式裝載機(jī)、采煤機(jī)搖臂調(diào)高機(jī)構(gòu)來說明執(zhí)行系統(tǒng)的功能;在傳動(dòng)系統(tǒng)（C5）中，增加礦用提升機(jī)的變速機(jī)構(gòu)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)來說明變速和制動(dòng)的工作原理;在控制系統(tǒng)（C7）中，增加采煤機(jī)牽引速度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)等典型的自動(dòng)控制系統(tǒng)的介紹。

課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容突出綜合性和設(shè)計(jì)性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：機(jī)械系統(tǒng)的載荷特性和動(dòng)力選擇實(shí)驗(yàn)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)、組裝及檢測，應(yīng)用檢測分析軟件對機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并分析機(jī)械系統(tǒng)的性能、安裝狀況、運(yùn)行工況，以便對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)多級傳動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)參數(shù)的檢測和分析，處理有級變速系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)，繪制變速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速圖。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生從完備性系統(tǒng)的角度去發(fā)掘機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中的共性，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

三、構(gòu)建多指標(biāo)綜合課程評價(jià)

作為專業(yè)課程，其評價(jià)應(yīng)具有全面性、有效性，要體現(xiàn)在過程以及終端結(jié)果上。“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程以試卷、作業(yè)、閱讀筆記、報(bào)告、討論、實(shí)驗(yàn)等形式進(jìn)行考核，多指標(biāo)綜合課程評價(jià)方式及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。過程考核要注重客觀性和量化指標(biāo)，力求制定完備的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來提升過程考核的質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)過程考核的體驗(yàn)性，增強(qiáng)學(xué)生的融入感，可增加學(xué)生的自評和互評環(huán)節(jié)。建立學(xué)生的反思和反饋環(huán)節(jié)，通過課前和課后的調(diào)查問卷形式，完善多指標(biāo)綜合課程評價(jià)。

根據(jù)《黑龍江科技大學(xué)課程考核工作管理辦法》和教學(xué)大綱考核要求，專業(yè)負(fù)責(zé)人還需對課程的考核方式進(jìn)行審查，采用多種考核方式，避免考核方式單一，注意課程考核內(nèi)容與考核方式的匹配。課程試卷考核內(nèi)容包括審查課程試題對教學(xué)大綱的教學(xué)內(nèi)容覆蓋情況、課程目標(biāo)支撐情況以及試題對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的考核情況和分值比例。

在新工科建設(shè)背景下，以O(shè)BE教學(xué)理念為導(dǎo)向?qū)Α皺C(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行綜合改革符合時(shí)代需求，符合應(yīng)用型高校發(fā)展的需要。通過課程目標(biāo)的精準(zhǔn)定位、理論與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不斷優(yōu)化，以及全面且具有時(shí)效性的多元評價(jià)體系的建立，課程授課質(zhì)量和學(xué)生的滿意度進(jìn)一步提升，課程的自評和互評效果良好，為新業(yè)態(tài)、新需求下的專業(yè)課程發(fā)展提供了新的思路和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳燕.新工科研究進(jìn)展與前瞻[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2020，22（3）：214.

[2]馬廷奇.高等工程教育轉(zhuǎn)型與工科專業(yè)建設(shè)的實(shí)踐邏輯[J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（2）：36.

[3]齊書宇，李國香.《華盛頓協(xié)議》畢業(yè)生素質(zhì)規(guī)定及其對地方高校工程人才培養(yǎng)的啟示[J].高校教育管理，2018，12（1）：48.

[4]鐘宇光，史東巖，展勇.基于CDIO模式的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究[J].大學(xué)教育，2016（1）：114.

[5]邱明明，陳球勝.以能力為導(dǎo)向的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程改革探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2019（22）：161.

[6]徐鵬，趙存有，劉訓(xùn)濤，等.新工科建設(shè)背景下礦山機(jī)械系列課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J/OL].教育現(xiàn)代化，2020，7（17）：78[2021-01-20].https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/index.

[7]姜曉坤，朱泓，李志義.面向新工業(yè)革命的新工科人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)及培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（12）：14.

■ 編輯∕丁俊玲

收稿日期：2021-01-25? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 修回日期：2021-03-11

作者簡介：徐鵬（1981—），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論。

基金項(xiàng)目：2020年度黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“新工科建設(shè)背景下礦山機(jī)械系列課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐”（GJB1320320）;2020年度黑龍江省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“立體化的‘礦山機(jī)械’精品資源共享課程建設(shè)研究與實(shí)踐”（SJGY20200634）;2017年度黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建研究”（GBB1317111）