產教融合型課程建設探索
——以機械設計課程為例

周松，許兆美，高榮

（淮陰工學院機械與材料工程學院，江蘇 淮安 223003）

1 產教融合型課程改革概述

隨著社會不斷發展，高等院校的人才培養逐漸在結構、質量、水平上與產業的需求不匹配的問題日益明顯，深化產教融合是解決該問題的有效途徑。校企協同育人能夠促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，培養既有專業豐富理論知識和企業實踐創新人才，對推進經濟轉型升級和社會發展新動能具有重要意義。產教深度融合的關鍵在于產教融合型課程的建設，以課程為載體，可以把產業理念、產業技術、產業文化和產業力量融入，實現多維度和立體化的產教融合育人模式。

產教融合型課程的建設方向需要堅持社會需求為導向；堅持校企協同，合作育人；堅持應用能力培養為本。產教融合型課程建設需要調整課程教學內容，將理論知識與實踐動手有機結合，將行業企業技術革新以及校企合作獲獎項目案例引入課程內容，刪減與產業、行業發展相對落后的教學內容；需要變革傳統教學模式，引入現場學習和真實任務教學環節，鼓勵學生將現場學習與真實任務拓展為大學生創新創業訓練計劃項目、“互聯網+”大學生創新創業大賽及“挑戰杯”系列競賽等各類有影響力的大賽項目；需要改變評價方式，創新教學評價，改進評價方法，強化突出以能力和素質評價為導向的過程性評價與終結性評價相結合以及校企課程組織老師相結合的考核評價方式。

本文以機械設計課程為例，通過對機械設計課程與減速機行業進行分析，針對產教融合型機械設計課程建設進行探索，其中涉及教學資源、教學組織和教學評價等方面。

2 機械設計課程與減速機行業需求

目前機械設計教學課程主要由下列內容構成：機械設計基本要求和程序；機械零件強度設計準則(自學)；摩擦、磨損及潤滑(自學)；V帶傳動；鏈傳動(自學)；齒輪強度與結構設計；蝸桿強度與結構設計；軸的強度與結構設計，以及輪轂聯結；滑動軸承和滾動軸承設計；離合器、聯軸器和制動器；螺紋連接和螺旋傳動；彈簧。機械設計課程的學習能夠使學生樹立理論聯系實際的設計理念，將書本內容與工程實際相結合，培養學生的創新思維和創新設計的能力，使學生能夠掌握通用機械結構的強度設計原理和積累結構設計經驗，掌握機械最新的設計方法和設計的一般規律，熟練掌握通用機械常用傳動裝置和簡單專門機械的設計過程。通過機械設計的學習，掌握機械設計手冊在機械設計中的使用方法、對圖冊和國家標準有較高的理解、能夠查閱機械設計相關技術資料，能夠適應社會和機械工程技術發展。而減速機具有實現降速增矩的作用，減速機產品的設計要包括：減速機傳動總體設計，減速機傳動機械零件強度設計(如聯軸器強度設計、齒輪強度計算和軸的強度計算)，軸承的型號選擇、壽命計算與密封潤滑設計，以及箱體結構設計和螺紋連接標準件的確定，最后要考慮設計零件的結構工藝性和造型因素。另外，機械設計課程設計主要涉及二級減速機的設計。從上述分析可以看出，減速機產品的設計會覆蓋機械設計課程絕大部分教學內容。

對于減速機行業，2019年我國市場銷量區域分析顯示，江蘇省是我國減速機銷售最高的省，占比32%，其次是浙江、山東。從產量看，據中國通用機械工業協會統計，2019年我國減速機產量達到851.67萬臺，較2018年增加288.64萬臺，2020年上半年減速機產量則為424.88萬臺。多年來，我國政府高度重視減速機行業發展，從行業政策發布機構來看，科技部、工信部、發改委等國家部委均針對減速機行業頒布相關政策文件。就政策文件導向性而言，國家愈發重視工業機器人產業發展，高精密減速機作為工業機器人核心部件，也受到持續的政策支持，例如2019年，發改委發布《產業機構調整指導目錄》，將高精密減速器、高速減速器等列入鼓勵類。因此，將減速機行業與機械設計課程融合構建產教融合型課程，有利于解決減速機行業的人才培養供給側和產業需求側在結構、質量、水平的不相適應的問題。因此，結合減速機相關企業，對機械設計課程進行產教融合型課程建設探索，具有理論基礎和一定的產業需求。

3 產教融合型機械設計課程建設探索

3．1 教學資源建設

教學資源建設包括教學資料建設、教學支持系統和教學環境建設。教學資料作為課程育人的載體，是課程改革的重點，是產教融合型課程建設的骨架。教學支持系統和教學環境保障課程教學組織形式，是產教融合型課程建設的血肉。教學資料建設要妥善處理通用機械行業培養以及減速機專門部件行業培養，科學配置兩者教學內容的比例。教學資料建設以校企建設課程項目為基礎，學院課程專任教師與相關外聘企業教師共同參與建設教學資料。學院專任教師根據教學經驗與培養方案要求，將重要的理論知識進行整合；外聘企業教師結合自己所在企業減速機產品設計生產過程，整合非企業機密資料；課程專任教師與相關外聘企業教師進行教材與創新課程題目編寫，開展課程數字化資源建設。對于新技術、新工藝、新規范、經典案例和校企獲獎項目，可以作為課程實踐創新項目，利用項目任務驅動學生積極參加課程實踐創新活動。例如，2021年獲得中國機械工程科技進步類三等獎的校企合作研究項目“大型重載尼曼蝸輪蝸桿副關鍵技術及應用”可以開發成教學資料，詳細介紹尼曼蝸桿減速機的發展和行業現狀以及該產品設計過程、設計理念及新技術突破，不僅具有前沿技術知識，還能開發相關機械設計的課程思政素材。對于教學支持系統和教學環境，學院課程實驗室、江蘇省先進制造技術重點實驗室平臺以及學院企業實習基地，可以為教學提供保障。

3．2 教學組織實施

教學組織的實施需要將工程素養、理論知識和創新訓練三者有機結合并貫穿整個教學過程。依據培養目標開發教學資源，制定教學組織實施方法。建立校企教學團隊，定期更新課程創新實踐項目，在實際教學過程中，采用“教、學、練”一體化的教學組織形式，結合工程認證OBE理念，以學生為主體。對于教的方面，學校專任教師負責理論教學與部分實踐教學，其中理論教學在傳統多媒體教室，例如，機械強度、軸的強度設計等；部分實踐教學在學院機械設計課程實驗室和江蘇省先進制造技術重點實驗室平臺進行，例如，認識減速機結構以及減速機拆裝教學。對于企業如何設計和制造減速機零部件，需要在企業進行現場教學，現場教學由專任教師輔助企業外聘教師開展，例如，減速機型號、傳動類型與箱體設計，參觀制造與裝配生產線等。對于學的方面，以學生主動學習為核心，校企課程教師針對重點教學內容和減速機行業重點需求，指導學生課外學習齒輪等機構設計軟件以及運動分析軟件，以課外研究報告任務，驅動學生多觀察，根據企業生產的減速機及裝配圖紙，觀察減速機組成零件類型和結構，總結減速機類型及結構特點，并撰寫調研報告。對于練的方面，將采用“項目驅動、任務落實”的方法，將學生分組歸入不同的創新設計項目，課程教師團隊的老師作為指導老師，對企業減速機產品進行創新設計，鼓勵學生作品參與大學生創新創業訓練計劃項目、“互聯網+”大學生創新創業大賽及 “挑戰杯”系列競賽等各類有影響力的大賽項目。

3．3 教學評價與反饋

目前，機械設計課程采用的最終課程考核方式為：課程總成績=平時考核成績(作業及實驗)×20%+階段考試成績×30%+期末考試成績×50%，采用閉卷形式進行理論考試。很顯然，這種傳統的應試考核方法與具有企業實踐創新人才的培養不匹配。因此，產教融合型機械設計課程需要進行教學評價改革。可將課程評定方式分為設計理論和創新設計實踐兩部分，其中設計理論部分占30%，采用傳統閉卷考試，而創新設計部分占70%，主要包括學生課外研究報告(占20%)、創新項目完成情況(占30%)以及課程答辯情況(占20%)，其中創新項目和課程答辯以創新實踐小組為單位，小組成員就各自負責的實踐過程進行匯報，校企教師團隊進行現場考核。

4 結語

總之，“產教融合、校企合作”是提高地方普通本科院校工程育人水平的關鍵，產教融合型課程建設是一個復雜的系統工程，需要校企等部門進行統一協調。機械設計課程校企合作，發揮“產教融合”的優勢，模擬企業減速機設計過程進行教學，以減速機的各個零件設計涵蓋機械設計課程70%左右的教學任務。理論服務于實踐，實踐鞏固并提高理論，切實加強學生的實踐能力，克服了傳統教室上課時教師口頭講述大堆枯燥乏味的專業知識，促使學生將所學理論與實踐緊密地結合起來，有利于學生解決復雜工程能力的培養。課程今后主要建設主要涉及將企業資源進一步凝練，參照現有教材對設計理論優化，編寫更為合理的課后實踐題目，編寫適合課程的教材；進一步完善教學資源，設計更生動的數字化教學資料；進一步深化產教融合，將未涉及到的內容，尋找合適的企業進行教學內容改革。課程今后還需要關注，具有通用機械傳動裝置和機械的設計能力與專門機械部件減速機設計能力的有機結合。因此，需要更新教學觀念，從實踐層面構建課程結構與教學資源，著重實現課程內容的綜合性、選擇性和均衡性。綜合性：機械設計涉及結構較多，以機械產品為主線，分層次介紹各機構或部件的設計方法以及與整體設計的關系。選擇性：有些標準化的機械零件，如螺紋連接，在選擇依據上著重強調。均衡性：注重通用機械設計與專門減速機設計的課程內容安排的均衡，培養具有通用機械傳動裝置創新設計和簡單減速機創新設計的能力，并且對減速機設計更為專業和系統。產教融合型機械設計課程的建設，實現了理論教學與生產實踐的有機結合，不僅培養了學生理論知識，而且提高了學生實踐與創新的綜合能力。