基于產(chǎn)教融合的“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革研究

摘"要：“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程是機械工程學(xué)科重要的入門課程，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。針對該課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生實踐能力不足等問題，本文提出通過構(gòu)建校企聯(lián)合的教學(xué)模式，對課程內(nèi)容進行優(yōu)化與整合，創(chuàng)新教學(xué)方法，并拓展與共享教學(xué)資源，引入企業(yè)真實案例和實訓(xùn)項目，采用案例教學(xué)和項目驅(qū)動教學(xué)等先進教學(xué)方法，并利用線上線下融合式教學(xué)手段提升教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；機械制造技術(shù)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；實踐創(chuàng)新能力

Abstract：\"Foundations"of"Mechanical"Manufacturing"Technology\""is"an"important"entry"course"for"the"undergraduate"major"of"mechanical"design"and"manufacturing"and"automation，which"plays"a"key"role"in"cultivating"students'"innovation"ability"and"engineering"practice"ability.In"view"of"the"problems"such"as"the"disconnection"between"theory"and"practice"and"the"lack"of"practice"of"the"students'"practical"ability，this"paper"proposes"to"optimize"and"integrate"the"course"content，innovate"the"teaching"methods，and"expand"and"share"the"teaching"resources"by"constructing"the"teaching"mode"of"schoolenterprise"combination.Enterprise"real"cases"and"practical"training"projects"are"introduced，advanced"teaching"methods"such"as"case"teaching"and"projectdrivennbsp;teaching"are"adopted，and"online"and"offline"integrated"teaching"methods"are"used"to"improve"teaching"efficiency.

Keywords：Integration"of"industry"and"education；foundation"of"mechanical"manufacturing"technology；teaching"reform；practical"innovation"ability

1"概述

1.1"本課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

在新時代的大背景下，制造業(yè)作為國家經(jīng)濟的重要支柱，正面臨著前所未有的轉(zhuǎn)型升級壓力，對高技能人才的需求日益迫切，這要求我們的教育體系能夠迅速響應(yīng)，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)這一變革的人才［1］。“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生機械制造應(yīng)用能力為主的機械制造領(lǐng)域本科專業(yè)的核心課程，該課程主要對機械制造專業(yè)中金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具設(shè)計和機械制造工藝學(xué)等內(nèi)容進行綜合講授，著力培養(yǎng)學(xué)生生產(chǎn)加工中的工藝制訂、機床夾具設(shè)計、機床操作等基本素養(yǎng)［2］。作為機械設(shè)計制造及其自動化本科專業(yè)的重要的入門課程，“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程具有涉及內(nèi)容多、綜合性高、實踐性強等特點，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力，尤其是在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際工程問題能力方面起著重要的作用，直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.2"本課程現(xiàn)存問題

當(dāng)前，本課程的教學(xué)普遍存在理論與實踐脫節(jié)的問題。具體表現(xiàn)為理論教學(xué)與實踐教學(xué)之間的銜接不夠緊密，通常課程被劃分為理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩部分，且實踐又進一步細(xì)化為校內(nèi)實踐教學(xué)和校外生產(chǎn)實習(xí)。以上教學(xué)內(nèi)容往往由不同教師負(fù)責(zé)，各自的教學(xué)方法和節(jié)奏存在差異，導(dǎo)致在教學(xué)進度、課程安排和資源協(xié)調(diào)上缺乏統(tǒng)一性。這種狀況的結(jié)果是，學(xué)生在尚未充分掌握相關(guān)理論知識或?qū)嵺`目標(biāo)理解不夠清晰的情況下，就開始進行本課程的專業(yè)實踐活動。而上述教與學(xué)的過程不符合學(xué)習(xí)的循序漸進規(guī)律，難以有效提升學(xué)生的專業(yè)課聽課質(zhì)量和實踐動手能力。因此，亟須采取措施，增強理論與實踐的有效銜接，以促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。目前，本課程和其他專業(yè)課程一樣，主要通過期末考試來評估學(xué)生的理論水平，并通過課程設(shè)計來考核他們的實踐能力。然而，課程考核內(nèi)容無法覆蓋所有教學(xué)要點，盡管課程設(shè)計的評分設(shè)置了幾個關(guān)鍵點，但難免降低了針對本課程教學(xué)質(zhì)量的綜合性評價，因此，需要考慮更加多元的評估方式，以提升整體教學(xué)效果，從而使實踐教學(xué)實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的理想效果。傳統(tǒng)的“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)模式存在理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生實踐能力不足等問題［34］，因此，迫切需要對現(xiàn)有的課堂授課模式進行創(chuàng)新與改革。

2"教學(xué)內(nèi)容體系改革

在“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中進行產(chǎn)教融合，有助于促進理論與實踐的深度融合，通過引入企業(yè)真實案例和工程項目，學(xué)生能夠在實踐中學(xué)習(xí)和掌握理論知識，提高解決實際問題的能力。在授課過程中進行產(chǎn)教融合，還有利于增強學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，通過與企業(yè)合作，學(xué)生可以提前了解企業(yè)文化、工作流程和職業(yè)素養(yǎng)要求，為未來的職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。產(chǎn)教融合還能推動課程內(nèi)容的創(chuàng)新與發(fā)展，根據(jù)企業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，及時調(diào)整和優(yōu)化課程內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的時效性和針對性。

2.1"創(chuàng)新實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的目標(biāo)定位

在產(chǎn)教融合的背景下，“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的目標(biāo)應(yīng)重新定位為：培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)。進一步強化理論與實踐的結(jié)合，通過引入現(xiàn)代制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，如3D打印、智能制造等，來豐富課程內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、工藝設(shè)計能力、問題解決能力和團隊協(xié)作能力。

2.2"企業(yè)真實案例和實訓(xùn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化整合

本課程授課過程中，首先，引入企業(yè)真實案例，結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)過程中的典型案例，將其融入課程教學(xué)中，使學(xué)生能夠在實踐中學(xué)習(xí)和掌握理論知識。其次，加強實訓(xùn)環(huán)節(jié)，增加實訓(xùn)課時比例，讓學(xué)生在實踐中加深對理論知識的理解和掌握。再次，引入先進的實訓(xùn)設(shè)備和軟件，提高實訓(xùn)效果。最后，根據(jù)企業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，對課程內(nèi)容進行整合優(yōu)化，確保教學(xué)內(nèi)容的時效性和針對性。

2.3"案例教學(xué)與項目驅(qū)動結(jié)合的創(chuàng)新改革

本課程采用案例教學(xué)方法，通過引入企業(yè)真實案例，引導(dǎo)學(xué)生進行分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。授課過程結(jié)合實施項目驅(qū)動教學(xué)，以企業(yè)實際項目為驅(qū)動，組織學(xué)生開展項目研究和實踐活動，提高學(xué)生的實踐能力和團隊協(xié)作能力。此外，利用多媒體、虛擬仿真等現(xiàn)代教學(xué)手段，提高教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［5］。

2.4"校企合作課程教學(xué)資源的拓展與共享

在理論課堂授課的同時，開展校企合作教學(xué)資源平臺的建設(shè)。通過建立本科生聯(lián)合培養(yǎng)基地，與企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，共同開發(fā)教學(xué)資源、實訓(xùn)項目和課程教材等教學(xué)資源。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)資源共享，通過校企合作平臺，實現(xiàn)教學(xué)資源的共享和優(yōu)化配置，提高資源利用效率。

教學(xué)團隊通過多年教學(xué)積累和廣泛的調(diào)研，結(jié)合時代變化、課程內(nèi)容積累和學(xué)生反饋，最終確定該課程的主要教學(xué)內(nèi)容及各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配如右表所示。

3"教學(xué)手段和教學(xué)方法改革

在新工科背景下，本文借助“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程，以學(xué)生為中心，采取豐富的教學(xué)方法及手段來提升教學(xué)質(zhì)量，通過教學(xué)內(nèi)容更新、項目驅(qū)動教學(xué)、思政驅(qū)動創(chuàng)新內(nèi)核、線上線下聯(lián)合創(chuàng)新等模式來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，從而提高學(xué)生的工程實踐能力和科技成果產(chǎn)出。

3.1"課程線下教學(xué)內(nèi)容的更新和優(yōu)化

開展本課程教學(xué)內(nèi)容更新優(yōu)化。課程順應(yīng)新工科時代發(fā)展潮流，更新線下課程授課知識點，將人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、云計算等新興技術(shù)融入“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容，促進授課方法升級和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化［6］。例如，在數(shù)控伺服沖床成形的實踐教學(xué)中，引入機器學(xué)習(xí)算法模型和智能傳感器等技術(shù)，對成形加工過程沖壓力、模具發(fā)熱、沖壓件缺陷、曲柄和進給電機的功率、電流、電壓等參數(shù)進行實時監(jiān)控，以此分析沖壓件成形質(zhì)量和沖壓模具的受力、溫度、磨損狀態(tài)及沖床的加工穩(wěn)定性。基于這些數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整加工參數(shù)（如伺服電機轉(zhuǎn)速和壓邊力參數(shù)）及指令，從而預(yù)測修模時間，提升成形精度，縮短停工時長，并提高設(shè)備的安全性。

3.2"項目驅(qū)動式創(chuàng)新教學(xué)與實踐創(chuàng)新

除了進行線下理論授課，本課程還開展“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程項目驅(qū)動式創(chuàng)新教學(xué)與實踐創(chuàng)新研究，以“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”等科技競賽為導(dǎo)向，鼓勵學(xué)生積極參與科技創(chuàng)新活動。此外，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生組團自主申報本校及本地區(qū)乃至國家級別面向在校生的科技課題，以機械工程領(lǐng)域面臨的工程難題為研究目標(biāo)，師生共同針對工程難題制定研究內(nèi)容、研究技術(shù)路線并共同完成課題目標(biāo)，徹底激發(fā)實踐教學(xué)中的師生自主性和積極性。此外，開展師生團隊與企業(yè)之間的產(chǎn)學(xué)合作項目，吸引產(chǎn)業(yè)參與“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程建設(shè)、實驗室建設(shè)，豐富工程化項目教學(xué)案例，形成校內(nèi)、校外相結(jié)合，高校、企業(yè)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)日趨合理的多元化師資團隊。

3.3"深挖課程思政教育與創(chuàng)新實踐相融合的可能性

本文提倡授課教師在理解課程思政的核心理念與深刻內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，積極探索能與課程教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合的思政關(guān)鍵點，跳出專業(yè)局限性，拓展思政教育的范圍。在課程實踐與思政教育結(jié)合的過程中，要避免老生常談的說教式思政，要從認(rèn)真理清課程知識點、耐心完成實踐訓(xùn)練等實際的微小切入點出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、務(wù)實求真的工程師職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)，將思政教育關(guān)鍵點有機融入本課程專業(yè)教學(xué)中，為我國社會主義事業(yè)培養(yǎng)具備社會責(zé)任感的新時代人才。通過與企業(yè)合作，積極開展校外“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程實踐教育基地建設(shè)，企業(yè)提供的工程實踐教育平臺使學(xué)生能全面體驗企業(yè)真實的生產(chǎn)環(huán)境，感受企業(yè)先進文化，在學(xué)生實習(xí)、師資培訓(xùn)、學(xué)生游學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、創(chuàng)新項目訓(xùn)練和科技競賽、學(xué)生就業(yè)等方面提供了廣闊的舞臺［7］。

3.4"線上線下融合教學(xué)模式探索與實踐創(chuàng)新

本課程在學(xué)習(xí)通和騰訊會議等網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)平臺上設(shè)置教學(xué)大綱并上傳教學(xué)課件、設(shè)置在線小試題庫、解答疑問，并創(chuàng)建期末考核試卷，從而構(gòu)建本課程線上教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫。同時，深入分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，掌握線上教學(xué)規(guī)律，并與線下課堂授課相對照，探索線上線下融合式一流本科課程的教學(xué)改革創(chuàng)新模式和課程建設(shè)體系［8］。在教學(xué)內(nèi)容體系改革方面，本課程重點關(guān)注教學(xué)方法的創(chuàng)新，比如通過翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論、案例分析等多樣化的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

4"實施效果

以本校“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程為例，授課團隊通過與本市先進制造企業(yè)合作開展產(chǎn)教融合教學(xué)改革，在教學(xué)過程中引入模具設(shè)計制造、激光加工等企業(yè)真實案例和實訓(xùn)項目，采用案例教學(xué)和項目驅(qū)動教學(xué)等先進教學(xué)方法。同時，學(xué)校還與企業(yè)共同開發(fā)了學(xué)習(xí)通課件、聯(lián)合教學(xué)、實訓(xùn)設(shè)備和課程課件等。組織學(xué)生來到合作企業(yè)進行模具零件加工、模具組裝等實訓(xùn)項目，學(xué)生通過參與企業(yè)真實案例和實訓(xùn)項目，熟練掌握了機械制造的基本技能和工藝流程，提高了實踐操作能力，并較好地解決了企業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)問題。教師帶領(lǐng)學(xué)生組隊參加“挑戰(zhàn)杯”和“互聯(lián)網(wǎng)+”等大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，學(xué)生學(xué)會了如何運用所學(xué)知識解決實際問題，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，在獲得競賽獎勵的同時提升了學(xué)生解決本學(xué)科工程問題的能力。經(jīng)過一學(xué)期的實踐探索，本校“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)效果顯著提升。通過與企業(yè)合作和交流，學(xué)生更好地了解了企業(yè)文化和職業(yè)素養(yǎng)要求，有效提高了自身的職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力，學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)得到明顯提高，得到了企業(yè)和社會的認(rèn)可。

結(jié)語

基于產(chǎn)教融合的“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革是提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑。通過構(gòu)建校企聯(lián)合的教學(xué)模式、優(yōu)化課程內(nèi)容與教學(xué)方法、拓展與共享教學(xué)資源等措施的實施，可以顯著提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)。未來，我們將繼續(xù)深化產(chǎn)教融合教學(xué)改革的研究與實踐探索，不斷完善課程體系和教學(xué)方法，為培養(yǎng)更多符合市場需求的高素質(zhì)機械制造領(lǐng)域?qū)I(yè)人才貢獻力量。

參考文獻：

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基金項目：本文系深圳市教育學(xué)會2023年度教育科研課題（YB2023013）、深圳大學(xué)教學(xué)改革與研究青年教師教改項目（JG2023089）、廣東省社會科學(xué)界聯(lián)合會扶持社科類社會組織開展課題研究（GD2024SKFC32）的研究成果

作者簡介：徐騰（1988—"），男，漢族，湖北天門人，博士研究生，副研究員，研究方向：板材成形。

*通信作者：龔峰（1982—"），男，漢族，湖南常德人，博士研究生，教授，研究方向：玻璃模壓、材料成形。