產教融合引領下的材料成型工藝課程教學改革與實踐

［摘 要］ 為深化產教融合，完善應用型、創新型、復合型人才協同培養機制，我國正大力推進產業學院等教育教學改革。在相應課程的建設中需以此為背景，以協同育人模式為引導，進行多維度改革與實踐。以“材料成型工藝學”課程為例，分析課程教學相關痛點問題，從教學資源建設、教學方法創新、教學質量保障、考核方式等方面進行創新與實踐，以提高教學質量，提升學生團隊精神、創新能力，從而促進就業質量提升。通過改革引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養為建設祖國而扎根實體制造業的青年創新人才。

［關鍵詞］ 產教融合；材料成型工藝課程；教學資源；創新人才；課程思政

［基金項目］ 2023年度江西省高等學校教學改革研究課題“新工科背景下OBE導向的‘材料成型工藝學’課程混合教學改革與實踐”（JXJG-23-7-6）；2021年度江西省高等學校教學改革研究課題“現代產業學院背景下構建校企‘雙循環’本科人才培養模式探索與實踐”（JXJG-21-7-16）；2023年度江西理工大學教學改革研究課題“一流本科教育背景下虛擬仿真實踐教學體系構建研究”（XJG-2023-12）

［作者簡介］ 鄧同生（1987—），男，江西贛州人，工學博士，江西理工大學材料科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事金屬材料成型工藝及計算機仿真研究。

一、研究的背景與意義

現代產業學院是新時代背景下實現產學研教創的重要舉措，通過持續且緊密的多方合作，整合辦學資源，既發揮高校的人才培養優勢，又發揮當地政府、行業企業等主體的作用，以產教融合實現創新型人才培養［1-2］。例如，江西理工大學以培養稀土行業創新型人才為目標，建立稀土產業學院，建設多主體協同育人模式，構建相關體制機制，發揮高校、政府、企業以及行業協會的主體作用，充分調動其主動性和積極性。相關專業內容打破原有專業壁壘，并聘請產業教授參與人才培養過程，提高企業參與度，突出課程體系的前沿性和實用性，強化產業導向［3］。以產業學院建設及相關培養思路為引導，通常需要設置一些與實際產業密切相關的專業課程，或對現有課程進行深度教改實踐。

材料成形工藝類課程涉及軋制、擠壓、鍛造、沖壓等多種具體的成形工藝形式。國內外近年對該類課程開展了一些相關的教學改革研究與實踐［4-5］：（1）針對教學內容進行優化，引入典型案例動畫及視頻內容，引出新的知識點及概念，激發學生的學習興趣。（2）采用模具CAD/CAE技術輔助教學，將模具結構知識的講授和模具CAD/CAE 技術的應用緊密結合，加強實踐教學，彌補課堂講授的不足。（3）在教學過程中開展課內簡單課程設計環節，以掌握成型工藝設計的基本步驟，增強學生的專業成就感和自豪感。

二、課程教學相關痛點問題

以“材料成型工藝學”課程為例，其主要內容為板材沖壓工藝與模具設計等，是一門與金屬材料行業產業緊密結合的專業課［6-7］。在實際教學過程中，仍然存在諸多難點，探究其背后更深層次的具體原因，主要有以下幾個方面的課程教學痛點。

（一）沖壓工藝不熟悉，所需模具多樣，難以理解變形特點

學生雖然在第五學期系統學習了“材料科學基礎”“塑性成型原理”等專業基礎課，對金屬材料特性及塑性變形理論有了系統的理解，但對具體的工藝形式仍不了解。雖然現實生活中沖壓產品很多，但沖壓過程不多見，導致學生對沖壓工藝有陌生感。具體的沖壓工藝形式多樣，不同形式其應力應變狀態不同，變形特點不同，相對應的工藝缺陷及防止措施也不同，學生難以厘清相關內容，進而難以掌握該門課程內容。

（二）沖壓模具零件多，工作過程抽象，難以想象動作效應

沖壓工藝的設計及工藝質量的分析與模具結構息息相關，通過二維模具裝配圖紙而在腦海中想象模具的運動過程，是“材料成型工藝學”課程學習需要具備的一種能力。由于部分學生受限于空間想象能力，對沖壓成形工藝和模具結構設計沒有直觀的印象，難以想象動作效應，最終無法理解相應沖壓工藝的過程，使學生的學習興趣和信心銳減，難以掌握模具結構相關的內容。

（三）沖壓企業距離遠，日常接觸有限，難以跟蹤行業動態

受限于學校的地理位置及其所在城市及周邊的產業布局情況，學生在日常的學習或生活交流中難以和沖壓企業產生交集，從而難以獲取相應行業企業信息，導致課堂上對沖壓工藝有陌生感和距離感，部分學生為應付考試而考前突擊，死記硬背，無法深度理解專業過程的實質和內涵，難以培養學習興趣。

三、改革創新與實踐

針對上述痛點和難點問題，經過幾年的教學研究，分別從教學資源、教學方法、教學內容質量、考核方式等方面“多、快、好、省”地進行改革，從而使課堂質量有了質的飛躍，讓學生愛上了這門專業課程的學習，“燃”起了學習興趣和熱情，具體措施如下。

（一）教學資源建設

基于教材基本理論與知識結構，根據課程內容特點，深度融合信息技術，構建線上與線下、虛擬與現實、課內與課外等多維優質教學資源，讓形象有趣的教學內容“多”起來。這種方式能有效加深教與學的互動，提升課程的教學廣度和深度。

沖壓工藝其實應用于非常多的行業，比如，汽車、飛機、日常生活中的氣瓶、水壺、發夾等。因此，課程的首要任務是引導學生在真實的生活中思考和發現沖壓工藝的重要性和趣味性，比如，從一汽大眾總裝車間的布局、車間實況和沖壓制成的零件在汽車上的應用案例引導學生對汽車的沖壓制件進行了解和思考。又如，引入飛機（客機和軍機）上的沖壓制件應用情況，使學生了解高檔裝備和武器也是由基礎的沖壓工藝形式加工而成。同時，還可以通過網絡獲取豐富的行業新發展或技術分析報告，比如，通過關注“沖壓與模具工藝”等微信公眾號，獲取大量及時、專業、高質量的相關專業文章推送，通過仔細研究和篩選后轉發至學生微信群，也可分享至朋友圈，從而引導學生利用碎片化時間進行了解和閱讀。隨時隨地引導學生提高學習興趣。

（二）教學方法創新

依托國家一流線上課程，打造線上線下混合教學模式，創新課程流程，讓學生接受新知識的速度“快”起來。

目前提倡的混合模式形式多樣，不單只是線上網絡教學和線下傳統課堂教學的簡單疊加，隨著MOOC的興起，混合教學模式又有了新的內涵。在實際使用中，應用效果較好的方式可以讓學生先在線學習指定的視頻資料，獲得初步知識，在進入課堂前既有了基本的初步印象或概念，也可與教師就不懂的問題或疑惑進行高效率研討學習，這樣可最大限度地提高學生的學習效果，使學習新知識的速度更快。同時，通過對比分析，選用中國大學MOOC平臺上的課程內容，結合最新版課題組自編教材，配合學習教材上大量的模具工作動畫，學生可以非常直觀地掌握模具工作過程，使模具部分學習迎刃而解。最終提高課程的學習效率。

（三）教學質量保障

基于教師科研項目，采用案例式教學，以專業知識的高階性為引領使課程內容質量“好”起來。專業課程的靈魂最終取決于課程內容的專業性，教學內容質量的好壞是評估課程質量的核心指標，通常教材內容是通用原理與定義的描述，直接講述比較乏味和難以理解。因此，擬在“材料成型工藝學”課程的實際教學過程中引入項目負責人所從事的科研項目的內容，提取與課程內容直接相關的沖壓工藝案例，把沖壓制件帶入課堂，讓學生面對面觀察沖壓工藝的制件情況、可能產生的缺陷及解決辦法，提高學生的參與感。對于難以搬進課堂的科研案例，則通過播放視頻、展示圖片等形式向學生介紹現場情況。比如，筆者在課堂上介紹實際的沖壓制件，以及介紹指導教師某科研項目在沈陽飛機制造有限公司開展的某飛機用L型材拉彎工藝的現場視頻。通過上述方法，構建以科研項目為引導的案例教學模式，極大地吸引學生的注意力，有效地提升課堂的活躍度和教學效果。

（四）考核方式

創新課程多元化考評，強化過程性考核，讓學生挑戰自己創新能力素質的同時使應付考試的時間“省”下來。

通過提高過程考核比重，完善過程考核形式，建立科學的課程評價體系，對于改變期末一卷定終身的考核模式具有重要意義。建立靈活多樣的考核形式不僅可以改變學生平時學習松懈、考前突擊準備的學風，更可以激發學生的學習潛能和積極性，促進教學方法的改進［8］。在互動問題的設置中，設計具有高階性、創新性和挑戰度（即“兩性一度”）的開放性問題，鼓勵學生大膽提出自己的想法，在平時成績給分過程中，給予具有獨立思考和創新意識的學生更高的分數，引導學生挖掘自己的創新潛力。

（五）課程思政

專業知識固本，課程思政潤心。課程思政是新時代大學生理想信念、道德品質培養的重要手段和思維方式。教師要在專業課程教學中潤物無聲地貫徹落實課程思政，在豐富學生知識積累的基礎上以小喻大、示范引領。

根據課程主體內容，在主線上引導學生秉承材料成型工藝中“料要成材、材要成器、器要能用、用為大用”的精神，在研究材料的過程中基于良好的材料基因特質，通過合理地錘煉，制成可以承載重擔的關鍵零部件。類似于青年大學生的個人成長，同樣需要挖掘自己的特長和潛能，經歷各種學習和鍛煉環節，成為能擔大任的“大才”。結合具體課程內容，同樣可以設置合適的課程思政案例，比如，在講解《沖壓彎曲件的回彈影響因素分析和精度控制》章節時，引導學生綜合考慮多方面影響因素和多種工藝優化方法，培養學生的產品質量意識及全面分析問題能力。又如，在講解《拉深工藝應力應變狀態》章節時，引導學生理解為避免拉裂和起皺問題的發生，五個部分的變形需要相互協調，壓邊力既不能過大也不能過小，引導學生注意在學習和生活中綜合協調能力培養。

四、教改實踐效果

經過幾年的教學研究和改革，“材料成型工藝學”課程的教學效果得到明顯提升，教師的教學能力也得到相應提高，主要體現在以下幾個方面。

（一）教學效果提升明顯，學生高階能力有效挖掘

經采用上述教學創新措施，學生學習的積極性和主動性有顯著提高，學業成績優良率也有較大提升，團隊精神、創新能力和溝通表達能力明顯增強，大創項目參與率逐年升高，學科競賽成績優異，課程組教師指導學生獲“互聯網+”大學生創新創業大賽國家級和省級獎3項、大學生鑄造工藝設計大賽全國二等獎1項、三等獎2項；全國大學生金相技能大賽一等獎2項、二等獎2項、三等獎6項；全國材料熱處理創新創業大賽二等獎1項。學生對課程教學效果的滿意度超過98%，對任課教師的評價很高。

（二）畢業生能力認可度提高，就業質量穩步提升

通過近幾年的教學改革與實踐，專業人才培養目標中的相關畢業要求達成度得到有效提高，包括能夠設計針對金屬材料工程領域的復雜工程問題的解決方案，設計或開發滿足制備、加工成型和工程應用中特定需求的熔煉單元、成型裝置或制品結構等。畢業生就業率保持在95%以上，用人單位和接收畢業生就讀碩士研究生的高校科研院所對學生質量的評價認可度得到提升。

（三）教師教育教學能力快速提升，課程建設成果豐碩

本文所涉及的教學改革及實踐，要求課程組教師既要有豐富的教學經驗和實踐經驗，又要有一定的科學研究和工程實訓經歷，以保證教學改革和實踐切實按照新工科培養要求，向以OBE理論為導向的教改方向發展。

任課教師在日常的工作中潛心教書育人，研究和應用多種方式方法，積極參與青年教師教學競賽，圍繞“講好一門課”理念，錘煉教學基本功。經過精心準備和現場激烈比賽，最終在第四屆江西省青年教師教學競賽中獲二等獎。另外。課程組教師還獲校級教學競賽獎2項，獲批省級教改項目2項，校級教改項目5項，發表教改論文11篇，優秀畢業論文指導教師3次，出版教材2部。

結語

以學生的實際學習效果為導向，結合產教融合相關發展趨勢，旨在探索適應新時代社會急需的創新型金屬材料卓越人才培養模式。具體以產業學院建設及相關培養思路為引導，開展了產教融合引領下的地方高校“材料成型工藝”課程改革與實踐，從教學資源建設、教學方法創新、教學質量保障以及考核方式改革等多方面進行了教學改革，使課堂質量有了質的飛躍。最終挖掘提升了學生的高階能力、畢業生在行業中的認可度，同時豐富了課程建設成果。

參考文獻

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［5］黃尊月，楊柳青，王艷杰，等.材料成形工藝課程教學改革實踐與探索［J］.北華航天工業學院學報，2023，33（2）：57-59.

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［7］鄧同生，齊亮，歐平.“互聯網+”背景下的《計算機在材料中的應用》教學改革與實踐［J］.考試周刊，2018（A2）：15.

［8］李振中，李建波.學生互評在大學課程過程考核中的信效度研究［J］.大學教育，2022（4）：240-244.

Reform and Practice of Material Forming Course in Local Universities under the Guidance of the Integration of Production and Education

DENG Tong-sheng， WANG Zhi-gang， ZHANG Jia-yi

（School of Materials Science and Engineering， Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou， Jiangxi 341000， China）

Abstract： In order to deepen the integration of production and education and improve the collaborative training mechanism for application-oriented， innovative and compound talents， China is vigorously promoting the education and teaching reform of industrial colleges， etc. In the corresponding curriculum construction， it is necessary to take this as the background and guide the collaborative education model to carry out multidimensional reform and practice. Taking “Material Forming Technology” as an example， this paper analyzes the pain points related to the teaching of this course， and carries out reform， innovation and practice from the aspects of teaching resources construction， teaching method innovation， teaching quality assurance， and assessment methods， so as to improve teaching quality， enhance students’ team spirit and innovation ability， and promote the steady improvement of college students’ employment quality. This reform can help “ignite” students’ enthusiasm for learning professional courses， establish a correct world outlook， outlook on life， and values， and cultivate the great ideal of taking root in the physical manufacturing industry for the construction of the motherland.

Key words： integration of production and education; Material Molding Process courses; teaching resources; innovative talents; curriculum ideology and politics