基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的數(shù)字化建模與制造課程教學(xué)改革實(shí)踐*

摘" 要" 針對(duì)當(dāng)代職業(yè)技術(shù)院校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足的問題，圍繞如何培養(yǎng)創(chuàng)新型高端應(yīng)用技能人才，從依托省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程，打造數(shù)字工匠實(shí)踐基地，行賽引領(lǐng)、賽教融合、以賽促教，“產(chǎn)（數(shù)字工坊）、教、研、技能賽、學(xué)生社團(tuán)”結(jié)合，教學(xué)考評(píng)改革等方面，進(jìn)行數(shù)字化建模與制造課程教學(xué)改革與實(shí)踐，取得良好效果。

關(guān)鍵詞" 創(chuàng)新能力；數(shù)字化建模與制造；教學(xué)改革；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程；數(shù)字工匠實(shí)踐基地

中圖分類號(hào)：G712" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）10-0104-03

0" 引言

創(chuàng)新是國(guó)家進(jìn)步的原動(dòng)力，是提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素。當(dāng)前，我國(guó)大力推進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展，提倡全民創(chuàng)新，擔(dān)當(dāng)創(chuàng)新重任是大學(xué)生當(dāng)仁不讓的職責(zé)。高職院校要培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才，教學(xué)必須回歸基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)改革[1]。

數(shù)字化建模與制造是傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，是3D技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等領(lǐng)域交叉的一門專業(yè)技能綜合型課程。在宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，該課程是智能制造學(xué)院相關(guān)專業(yè)群的專業(yè)平臺(tái)核心課程，其人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有較高數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用技能的、計(jì)算機(jī)技術(shù)融合先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。如何在課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是課程組思考的重點(diǎn)課題。近年來，針對(duì)當(dāng)代職業(yè)技術(shù)院校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足的問題，圍繞如何培養(yǎng)創(chuàng)新型高端應(yīng)用技能人才，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字化建模與制造課程組堅(jiān)持立德樹人，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以質(zhì)量為核心，突出實(shí)踐性和創(chuàng)新性，以“雙創(chuàng)”（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）為核心、以教育部提升專業(yè)發(fā)展能力的“五個(gè)對(duì)接”為指導(dǎo)，校企合作，并與行業(yè)接軌，基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)，立足創(chuàng)新、注重實(shí)踐、以賽促教，推進(jìn)課程教學(xué)改革。

1" 依托省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程，創(chuàng)新課程教學(xué)

當(dāng)前全球產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)更新加速前行，在國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)中，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)已成為核心戰(zhàn)略[2]。在這個(gè)核心戰(zhàn)略中，人才培養(yǎng)是基礎(chǔ)，而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，最重要的著力點(diǎn)在于課程教學(xué)。為創(chuàng)新課程教學(xué)，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字化建模與制造課程組歷經(jīng)兩年時(shí)間，從課程教學(xué)內(nèi)容開發(fā)、教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)、在線網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)建設(shè)、教學(xué)模式改革與實(shí)施、教材建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目建設(shè)等績(jī)效目標(biāo)方面，完成省級(jí)學(xué)科專業(yè)類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程項(xiàng)目建設(shè)。

依托省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程建設(shè)，從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與內(nèi)容、人才培養(yǎng)模式、授課方式與教學(xué)方法、課程評(píng)價(jià)、教輔資料、在線資源等方面，與行業(yè)、企業(yè)深入合作，進(jìn)行全方位的開發(fā)與設(shè)計(jì)，建成豐富的課程資源庫(kù)和在線課程資源管理平臺(tái)，有效解決教學(xué)資源不足、教學(xué)方法與形式落后的問題。依托省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程，改變以往“手把手”的教學(xué)形式與方法，構(gòu)建項(xiàng)目為導(dǎo)向、工作過程與任務(wù)為主線、學(xué)生能力提升為根本的現(xiàn)代教育理論與信息技術(shù)相融通的教學(xué)方法。依托開發(fā)的在線課程資源管理平臺(tái)，有效支撐學(xué)生的線上與線下學(xué)習(xí)。教學(xué)設(shè)計(jì)上，該課程按實(shí)際工作過程，基于行動(dòng)導(dǎo)向進(jìn)行授課，實(shí)施“教、學(xué)、做、研”一體化教學(xué)，建有開放式實(shí)訓(xùn)室、完備的電子教案與電子指導(dǎo)書，可下傳給每位學(xué)生，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。依托動(dòng)態(tài)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)共享資源示范課程平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行線上和線下學(xué)習(xí)及訓(xùn)練，學(xué)習(xí)了解先進(jìn)的技能技術(shù)，效果良好。

2" 打造數(shù)字工匠實(shí)踐基地，創(chuàng)新課程教學(xué)

當(dāng)代中國(guó)制造總趨勢(shì)是向著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，高職制造類專業(yè)要以培育大量吻合時(shí)代發(fā)展特征的數(shù)字工匠為己任，為廣大數(shù)字工匠提供全新工作和發(fā)展平臺(tái)的數(shù)字工坊應(yīng)運(yùn)而生。宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字化建模與制造課程組進(jìn)行數(shù)字工坊創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法探索與研究，緊密依托行業(yè)，與3D動(dòng)力聯(lián)盟合作，著力打造數(shù)字工匠實(shí)踐基地，建設(shè)3D-e合作學(xué)區(qū)創(chuàng)新平臺(tái)，搭建數(shù)字工坊，創(chuàng)新課程教學(xué)。

機(jī)械工程類技能人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，必須來自實(shí)踐，特別是來自當(dāng)代先進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐。只有將企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的典型案例，貫穿設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試等各環(huán)節(jié)的工程項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。依托數(shù)字工坊進(jìn)行課程教學(xué)，可以很好地與企業(yè)生產(chǎn)過程相對(duì)接，成立設(shè)計(jì)小組，按實(shí)際工作過程，基于行動(dòng)導(dǎo)向進(jìn)行授課，實(shí)施“產(chǎn)、教、學(xué)、做、研”一體化教學(xué)。

創(chuàng)新來源于生活，來源于實(shí)踐，來源于社會(huì)。課程組將課堂搬遷到數(shù)字工匠實(shí)踐基地，對(duì)接企業(yè)生產(chǎn)，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，強(qiáng)調(diào)數(shù)字化建模與制造的應(yīng)用技能，構(gòu)建項(xiàng)目為導(dǎo)向、工作過程與任務(wù)為主線、學(xué)生能力提升為根本的現(xiàn)代教育理論與信息技術(shù)相融通的教學(xué)方法。項(xiàng)目教學(xué)法能較好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、社會(huì)能力、綜合能力[3]，可以充分激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、實(shí)踐性和學(xué)習(xí)能力，而這些正是創(chuàng)新要素的源泉。

利用數(shù)字工坊開展實(shí)踐教學(xué)，搭建學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，提高學(xué)生數(shù)字化建模與制造技能，培育學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生感受現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法與手段，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時(shí)代背景下，為學(xué)生提供一個(gè)創(chuàng)新思維碰撞的舞臺(tái)，提高學(xué)生數(shù)字化建模與制造技能，學(xué)生參與創(chuàng)新的主動(dòng)性和積極性高漲，掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的基本技能，拓展職業(yè)人生，最終實(shí)現(xiàn)為“中國(guó)制造2025”培育大量具有創(chuàng)新熱情的高技能人才的目標(biāo)。

3" 行賽引領(lǐng)、賽教融合、以賽促教，創(chuàng)新課程教學(xué)

課程教學(xué)必須對(duì)接行業(yè)，才能把握時(shí)代發(fā)展的脈搏。在數(shù)字化建模與制造課程教學(xué)中，主張以全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽（簡(jiǎn)稱全國(guó)3D大賽）為引擎。全國(guó)3D大賽核心為“創(chuàng)意、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)”，其鮮明的特色為“三維數(shù)字化”“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”[4]。宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院以“以賽促新、以賽促教、以賽促學(xué)、行賽引領(lǐng)、賽教融合”為基本出發(fā)點(diǎn)創(chuàng)新課程教學(xué)，在數(shù)字化建模與制造課程教學(xué)中引入行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，將大賽項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)操案例，以任務(wù)為導(dǎo)向，基于工作過程，按產(chǎn)品開發(fā)的生命周期設(shè)置教學(xué)任務(wù)和工作項(xiàng)目，讓學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一技能性實(shí)操到綜合性產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)行分組項(xiàng)目訓(xùn)練，緊密結(jié)合全國(guó)3D大賽，在教學(xué)中讓各組按大賽規(guī)則要求，擬定一個(gè)較復(fù)雜的機(jī)械類數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，并實(shí)現(xiàn)其零部件的設(shè)計(jì)、加工編程、數(shù)字裝配、分析等各維面的工程實(shí)戰(zhàn)技能技術(shù)特征。這一創(chuàng)造性活動(dòng)推動(dòng)創(chuàng)新技能型人才培養(yǎng)，同時(shí)選拔優(yōu)秀學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與全國(guó)3D大賽，實(shí)現(xiàn)與行賽的無縫鏈接，賽教融合、以賽促學(xué)。參賽與獲獎(jiǎng)情況納入學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)與課程學(xué)習(xí)考核評(píng)價(jià)。

課程結(jié)合三維數(shù)字化建模與制造省賽與國(guó)賽、全國(guó)3D大賽進(jìn)行教學(xué)，凸顯“三維數(shù)字化”與“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”特色，大力培育數(shù)字工匠，不斷推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展。鼓勵(lì)學(xué)生參與云學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)與能力升級(jí)培訓(xùn)。

4" “產(chǎn)（數(shù)字工坊）、教、研、技能賽、學(xué)生社團(tuán)”結(jié)合，創(chuàng)新課程教學(xué)

創(chuàng)新已成為當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)，創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高校素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)[5]。而對(duì)于國(guó)家綜合國(guó)力基石的制造業(yè)來說，創(chuàng)新型高技能人才的重要性更是日趨增強(qiáng)，這給培育創(chuàng)新型高技能人才的高職院校帶來更大挑戰(zhàn)。要培育創(chuàng)新型高技能應(yīng)用人才，必須充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。本課程通過教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)（數(shù)字工坊）、教、研、技能賽、學(xué)生社團(tuán)”的有機(jī)融合，極大地提升專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。本課程教學(xué)改變固有的教師填鴨式、滿堂灌的老套模式，充分利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字工坊實(shí)踐基地、3D動(dòng)力學(xué)生專業(yè)社團(tuán)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化工作室等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，改變以往“手把手”操作的教學(xué)方法，教師發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)書后僅起點(diǎn)撥技能、提供必要的學(xué)習(xí)資源和制定規(guī)范要求等作用，任務(wù)制作過程中產(chǎn)生的多數(shù)問題由學(xué)生小組來解決，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，讓學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中體現(xiàn)自我價(jià)值。同時(shí)積極將行業(yè)賽項(xiàng)和教師科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)任務(wù)，通過融賽于教、學(xué)研結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐品格和創(chuàng)新能力，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)的完成與實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要良好的土壤與氛圍，大學(xué)生專業(yè)社團(tuán)可以為學(xué)生發(fā)揮想象提供理想的平臺(tái)。課程組依托3D動(dòng)力社學(xué)生專業(yè)社團(tuán)開展學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的延伸與拓展。

5" 教學(xué)考評(píng)實(shí)行過程評(píng)價(jià)與成果評(píng)價(jià)相結(jié)合，創(chuàng)新課程教學(xué)

5.1" 評(píng)價(jià)與考核指標(biāo)

教學(xué)評(píng)價(jià)采取階段評(píng)價(jià)和目標(biāo)評(píng)價(jià)相結(jié)合、過程考核與作業(yè)作品成果考核相結(jié)合、學(xué)生作品的評(píng)價(jià)與知識(shí)點(diǎn)考核相結(jié)合。教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要為教學(xué)過程、教學(xué)結(jié)果（成果）、技能鑒定、技能大賽等四個(gè)大項(xiàng)。

5.1.1" 教學(xué)過程

采用平時(shí)抽檢、階段性測(cè)試、在線考評(píng)、項(xiàng)目過關(guān)、綜合模塊考核等方法進(jìn)行。

5.1.2" 最終考核

圍繞思政、能力、知識(shí)與職業(yè)素質(zhì)進(jìn)行，根據(jù)不同工作任務(wù)分別進(jìn)行單項(xiàng)能力和綜合能力考核，最后給出項(xiàng)目總考核成績(jī)。

5.1.3" 實(shí)行課證融通

通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，學(xué)生全部通過省勞動(dòng)部門考核，取得三維CAD/CAM應(yīng)用中級(jí)證書、中級(jí)UG認(rèn)證或三維建模師資格證書，部分優(yōu)秀學(xué)生取得相應(yīng)的高級(jí)工職業(yè)資格證書（此為加分項(xiàng)目）。

5.1.4" 技能大賽

組織學(xué)生分組參與學(xué)院、社會(huì)與本課程相關(guān)的各項(xiàng)技能大賽（如科技部組織的全國(guó)3D大賽、教育部組織的IT機(jī)械裝備設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械行業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技能大賽等），并適當(dāng)進(jìn)行學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)。

5.2" 評(píng)價(jià)與考核體系

進(jìn)行評(píng)價(jià)與考核體系改革，讓學(xué)生參與進(jìn)來，提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作、誠(chéng)信等良好品質(zhì)。同時(shí)組織學(xué)生考證，參加技能大賽和社會(huì)活動(dòng)。

5.3" 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法

5.3.1" 小組內(nèi)與小組間考評(píng)、學(xué)生互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合

學(xué)生由評(píng)價(jià)客體成為評(píng)價(jià)主體，提高學(xué)生參與性，增強(qiáng)學(xué)生評(píng)價(jià)能力，利于學(xué)生個(gè)性培養(yǎng)，給其帶來成就感。動(dòng)態(tài)的過程評(píng)價(jià)結(jié)合靜態(tài)的結(jié)果評(píng)價(jià)，使學(xué)生的學(xué)和教師的教更順暢。

5.3.2" 過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合

通過在線抽檢、任務(wù)過關(guān)、階段性測(cè)試等過程評(píng)價(jià)和最終綜合結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)與技能把握情況進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，進(jìn)一步深化課程改革。

6" 結(jié)束語

當(dāng)代機(jī)械行業(yè)的發(fā)展迫切需要?jiǎng)?chuàng)新型高級(jí)技能人才[6]，而數(shù)字化建模與制造專業(yè)就是要培養(yǎng)機(jī)械類技能人才的創(chuàng)新能力，就機(jī)械類工科專業(yè)而言，就是要充分培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新知識(shí)和創(chuàng)新技能等。宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字化建模與制造課程基于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)改革，依托省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范課程線上線下融合教學(xué)、打造數(shù)字工坊，以實(shí)踐促創(chuàng)新，行賽引領(lǐng)、賽教融合、以賽促教，搭建“產(chǎn)、教、研、賽、學(xué)生社團(tuán)”綜合孵化平臺(tái)等方式，創(chuàng)新課程教學(xué)，充分對(duì)接行業(yè)，將行業(yè)技能競(jìng)賽融入課堂，突出“雙創(chuàng)”技能培養(yǎng)，有效提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過教學(xué)改革，學(xué)生技能提高明顯，動(dòng)手能力增長(zhǎng)較快，畢業(yè)設(shè)計(jì)均能以組別為單元設(shè)計(jì)并加工出一整套機(jī)電產(chǎn)品。學(xué)生就業(yè)率與就業(yè)質(zhì)量持續(xù)向好，創(chuàng)新成績(jī)斐然，“教賽融合”初見成效。近年來，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院組隊(duì)參加全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲得全國(guó)總決賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)多項(xiàng)。

參考文獻(xiàn)

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[6] 張紅霞，桂偉.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)械類課程教學(xué)改革[J].教育觀察，2018（10）：10-11.

*基金項(xiàng)目：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)教研教改項(xiàng)目“基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的‘?dāng)?shù)字化建模與制造’創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：ybzyjg2022）。

作者：郭晟，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院，副教授，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化建模與制造、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造；劉存平，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院，副教授，主要研究方向?yàn)椴牧铣尚闻c模具設(shè)計(jì)（644000）。