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摘要：在教育国际化、科教强国的新形势下，国内高等院校工程专业培养的学生能否获得国际认可，是当前高等教育工程专业迫切解决的难题。为此，本文以工程专业认证为引领，针对《机械原理》课程，从课程目标、教学方式、课程评价等角度开展综合梳理，探索与思考本课程改革措施，旨在建立完善的课程知识结构体系，提高本科教学质量。
关键词：专业认证；机械原理；毕业要求；达成度；精准帮扶
本文引用格式：王呈栋.工程专业认证背景下《机械原理》教学改革探索与思考[J].教育现代化,2019,6(39):39-40.
一 引言
在教育国际化、科教强国的今天，如何培养国际化“高端人才”与“大国工匠”是我国高等教育的新目标。2016年国际工程联盟大会《华盛顿协议》明确了我国工程专业与国际工程专业认证的等质跨越[1]。工程专业认证以学生为中心，以“质量产出”为导向，以达成度为评价手段，以持续改进为目标，确保人才培养质量[2]。
《机械原理》是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生掌握机械运动方案、分析和设计机构的能力，是培养学生创新能力的大类基础课[3]。
然而，本课程所授知识点较为抽象，学生理解困难，教学效果差，无法适应新时代高等教育工程专业认证要求[4-6]。可见，如何对《机械原理》课程进行改革，值得深思。
二课程目标明确化
专业认证要求所授课程必须有明确、公开、可衡量的毕业要求，教学目标应与毕业要求高度匹配。针对这一特点，把毕业要求分解为“工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习”等12大类31项指标点，每个指标点由3-5门课程支撑，培养学生工程实践能力。在工程教育专业认证的背景下，《机械原理》作为机械类专业（机械工程专业、机械电子专业）的专业基础课，其课程教学目的能否匹配毕业要求指标点，是决定本专业教学质量的关键所在。根据工程专业认证理念与标准，结合我校本科培养方案，经过《机械原理》教学团队的讨论，确定课程教学目标与本专业毕业指标点关系，如下：
教学目标1：掌握机构的基本组成原理，机械、机器、机构、构件、零件等基本概念，平面机构的表示方法和机构运动的基本条件（支撑毕业要求1-2）；教学目标2：掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、及其他常用机构的基本概念、基本原理、基本特性及设计方法，并具有应用相关原理和方法进行复杂工程问题中的机构综合和设计的能力（支撑毕业要求2-2）；教学目标3：掌握平面机构的运动分析、动力分析原理和方法，并具有将其用于解决机构识别、表达、分析与求解问题的能力（支撑毕业要求3-1）。
三 教学方式多样化
《机械原理》课程所授知识较为抽象、机构运动非常复杂，需综合运用课堂讲授和演示、课堂讨论、课堂练习、发现学习法和自学指导法，通过引入问题和启发式教学，使学生更加明确教学内容的知识体系，引导学生主动学习，激发内在学习动机，提高课堂的积极性。
1、绪论部分：通过旁征博引学生较熟悉的机械实例，结合多媒体动画(如：一些典型的机械、机械手、机械人等)，生动形象地论述课程学什么？为什么学？怎么学？等问题。
2、运动分析部分：机构运动分析常用图解法，它具有概念清晰、简便、直观的特点，其不足之处，精度较低。在计算机高速发展的今天，可适当将Solidworks、Matlab、Minitab等工程软件引入课堂教学，借助计算机对复杂问题进行精准化解析求解。
3、常用机构的分析与设计部分：在教学中采用讲授法、演示法和讨论法相结合，从而抓住机构运动的实质。在课堂教学中引入相关的工程实例，比如结合美国Discovery拍摄的《生产线上-Factory Made》中地球仪、硬币、瑞士军刀、水彩笔的实际制造工艺过程，加深学生对连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、皮带传动等知识点的理解。
四 课程评价系统化
专业认证要求对所授课程进行系统化评价，即通过建立教学过程质量控制机制和毕业要求达成度评价机制，综合判断学生对所学知识的掌握程度。教学过程质量控制注重课程大纲的定期审查与修订，调整教学大纲中知识老旧、不合理部分。为了培养学生机器人基础知识，满足我国机器人产业可持续发展，在本年度修订新版《机械原理》大纲中加强对“空间机构自由度”“空间连杆机构”“机器人运动分析与受力分析”等知识点的讲解，加深学生对机器人自由度和位姿的理解。
毕业要求达成度评价机制从课堂练习、课后作业、试卷命题、试卷分析、达成度计算等对所授课程进行全方位评价。在考试命题前，建立试题与教学目标、毕业指标点等映射关系，合理确定各类题型的试题量。为实现《机械原理》课程进行达成度评价，可在期中与期末试卷命题时从“机构的基本概念、平面机构的表示方法、常用机构的分析设计、齿轮与轮系、机械动力学”等知识点分门别类地对试题进行分类。在考试结束后，按照平时成绩20%、期中成绩20%、期末成绩60%的权重，计算各教学目标对应各毕业要求指标点进行分目标达成度、总目标达成度计算。各指标点达成度=∑（各环节平均得分×占比）/∑（各环节总分×占比）。最后，根据达成度分析本学期课程教学情况，提出持续改进的建议与措施。
五 困难帮扶精准化
《机械原理》的大类专业基础课的课程性质决定了往往采用大班授课形式，上课人数在50人以上；加之，本课程中如“矢量方程图解法的基本原理及作法；周期性速度波动及其调节方法，飞轮转动惯量的计算，齿廓啮合基本定律，直齿轮传动啮合特性”等知识点极为抽象，基础较差的学生在短短的54学时课题教学中无法理解透彻，需要老师或学长的精准帮扶。
为此，首先应在日常课程教学中，有针对性地加强学习困难生的日常行为规范，使之树立课前预习，课堂认真听讲、不玩手机、不睡觉，课后及时复习等优良学风。结合班主任与辅导员，开展“读书月”活动，加强班级优良学风营造，充分调动学习困难生的学习主管能动性。
在此基础上，提出学长制与任课教师制的精准帮扶策略，建立课程学习困难小组，党支部教师与高年级学长联动，对困难学生进行不定期集中辅导，重点讲授如机构自由度的计算中虚约束的判别、行星轮系与周转轮系计算、加速度矢量方程图解法等知识点，解答学习困难学生的学习疑虑，并用言传身教的方式讲述机械原理在现代制造装备中的应用，提高机械课程知识点的掌握程度。
六 结束语
在教育国际化、科教强国的今天，如何培养具有国际化视野的本科生，是当前高等教育的改革发展方向。工程专业认证提出以学生为中心的教育教学理念，建立完善的本科教育教学课程体系，有助于提高本科教学质量。在此背景下，通过对当前《机械原理》课程的课程目标、教学方式、课程评价的综合梳理，提出适应于专业认证的课程改革探索，为提升机械类专业本科生教学质量提供参考。
参考文献
[1]王秋惠,冯志友,王家庭.国际工程技术专业人才认证及启示[J].高等工程教育研究,2018,(01):111-117+130.
[2]胡雪,夏博,葛云.基于“工科教育专业认证”构建机械制造及其自动化专业课程体系[J].教育现代化,2018,5(48):143-146+157.
[3]曾斌,李玲芳.基于创新能力培养的机械原理课程教学改革[J].科技资讯,2018,16(19):160+164.
[4]解芳,朱磊,林红旗.专业认证驱动下《机械原理》课程目标达成度评价策略及应用[J].2018,v.37；No.494(18):301-303.
[5]李勇峰,侯江华,苏建修.面向工程认证的机制专业人才培养模式改革实践[J].大学教育,2019,(01):10-12+16.
[6]倪陈强,唐伟,陈艳.工程教育认证背景下的机械原理课程教学探索[J].科技经济导刊,2018,26(20):164.
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