鄭一江 董萬城 葛云 黃勇 戚江濤

摘要 金工實訓(xùn)是大學(xué)教育中的一個重要組成部分，在培養(yǎng)高質(zhì)量和高水平的工程技術(shù)人才方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。當(dāng)前，我國工程技術(shù)實踐課的教學(xué)中，普遍存在著以下問題：課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容設(shè)置不夠科學(xué)，偏重于理論與實踐的訓(xùn)練；在課程設(shè)計中，學(xué)生在課程設(shè)計中的應(yīng)用較少，在課程設(shè)計中存在著較大的缺陷。因此，研究與探索一種適應(yīng)當(dāng)前人才培養(yǎng)需要的工程實訓(xùn)教學(xué)新模式是當(dāng)前金工實訓(xùn)教育的迫切需要。文章提出基于線上線下教學(xué)模式的“機(jī)械制造實習(xí)”教學(xué)改革為重點，加強制造業(yè)實踐課程教學(xué)，從而增強學(xué)生的實踐能力。

關(guān)鍵詞 線上線下；機(jī)械制造；實習(xí)；教學(xué)改革

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.11.040

“機(jī)械制造實習(xí)”是為工程技術(shù)大學(xué)本科生而設(shè)計的公共基礎(chǔ)課，用來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力。機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計類、機(jī)械制造類等課程前，必須要有“機(jī)械制造實習(xí)”作為先修課程，以加強工程實踐能力，提升工程素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力。

石河子大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院從2019年開始，在完成了“機(jī)械制造及自動化”和“電氣自動化”兩個專業(yè)認(rèn)證工作的基礎(chǔ)上，對其人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重新修訂，并對其課程體系進(jìn)行了全面的改革和完善[1]?！皺C(jī)械制造實習(xí)”作為該專業(yè)的一門重要的必修課，以往的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式和考核評價機(jī)制等已不能滿足專業(yè)認(rèn)證的要求。近年來，國內(nèi)許多高校進(jìn)行了相關(guān)的改革與探索。如清華大學(xué)的湯彬、李雙壽等在機(jī)械制造實習(xí)課程中加入工程素養(yǎng)矩陣建設(shè)，從提升工程意識、優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)、保障措施以及存在的不足等方面進(jìn)行說明；東南大學(xué)的陳大林設(shè)計了基于項目教學(xué)的機(jī)械制造實習(xí)課程改革，課程選取斯特林發(fā)動機(jī)的設(shè)計與制作作為教學(xué)項目，引導(dǎo)學(xué)生主動參與課程實習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，提升教育教學(xué)質(zhì)量，并獲得了顯著的成效。

雖然國內(nèi)許多高校針對“機(jī)械制造實習(xí)”課程進(jìn)行了相關(guān)的研究和探索。但是，由于各高校的辦學(xué)定位不同，人才培養(yǎng)目標(biāo)不同，實習(xí)場地和其他方面的情況也不盡相同。因此，結(jié)合機(jī)械專業(yè)本科生人才培養(yǎng)目標(biāo)和實習(xí)條件，在“機(jī)械制造實習(xí)”的基礎(chǔ)上，以專業(yè)認(rèn)證為依據(jù)，進(jìn)行教學(xué)改革是十分有必要的。

1“機(jī)械制造實習(xí)”課程擬解決的關(guān)鍵問題

針對傳統(tǒng)實習(xí)內(nèi)容并不足以支撐具有“專業(yè)知識、工程技能和職業(yè)素養(yǎng)”的高素質(zhì)工程應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，實訓(xùn)體系不足以保障教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)、成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問題，進(jìn)行機(jī)械制造實習(xí)課程教學(xué)改革與探索，主要解決以下關(guān)鍵問題：

①整合石河子大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“機(jī)械制造實習(xí)”和“先進(jìn)制造實習(xí)”兩門課程資源，在傳統(tǒng)實習(xí)內(nèi)容中增加數(shù)控車、數(shù)控銑、線切割、激光雕刻、3D打印等現(xiàn)代加工技術(shù)的內(nèi)容[2]，通過優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)、調(diào)整內(nèi)容比重，確保在有限的課時內(nèi)完成教學(xué)并達(dá)成課程目標(biāo)。

②根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，通過對教學(xué)環(huán)節(jié)的分解，充分利用教育部工程創(chuàng)客教育虛擬教研室和學(xué)校教學(xué)平臺建立一個“線上學(xué)習(xí)，線下實訓(xùn)”相結(jié)合的教學(xué)模式，確保項目的順利實施和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

③根據(jù)工程教育認(rèn)證的要求，構(gòu)建評價方式、標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)重等多方面綜合考慮的合理、可信的過程性考核評價體系，使其目標(biāo)明確、可執(zhí)行性強，真正達(dá)到教學(xué)過程監(jiān)控和質(zhì)量評價的目的[3-4]。

2“機(jī)械制造實習(xí)”教學(xué)改革實施方案

按照石河子大學(xué)最新修訂的機(jī)械設(shè)計制造與自動化本科人才培養(yǎng)方案，在“機(jī)械制造實習(xí)”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式和考核體系等方面，進(jìn)行了一系列的改革和探討。整合“機(jī)械制造實習(xí)”和“現(xiàn)代制造實習(xí)”兩門實踐課程資源，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容[5]；重點探索基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的“線上學(xué)習(xí)、線下實踐”相結(jié)合的教學(xué)方法實踐，建設(shè)課程教學(xué)視頻庫供學(xué)生深入學(xué)習(xí)；探索教學(xué)各環(huán)節(jié)中相應(yīng)的課程考核評價體系，并對其可信度、權(quán)重及合理性進(jìn)行綜合研究，形成教學(xué)持續(xù)改進(jìn)方案。具體研究內(nèi)容如下：

2.1整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

目前，“機(jī)械制造實習(xí)”課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括車、銑、刨、磨、鉗工、焊接、鑄造等傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝的實習(xí)。各專業(yè)類的實習(xí)目標(biāo)并未根據(jù)專業(yè)特點進(jìn)行設(shè)置，機(jī)械類、近機(jī)類和非機(jī)類專業(yè)的實踐內(nèi)容基本相同，只是實踐時間的長短不同，不能很好地發(fā)揮出學(xué)生的專業(yè)特長。因此，按照新的機(jī)械專業(yè)本科生人才培養(yǎng)方案，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)一步明確課程目標(biāo)，同時將“現(xiàn)代制造實習(xí)”中數(shù)控加工、激光雕刻、線切割等實習(xí)內(nèi)容增加到“機(jī)械制造實習(xí)”課程當(dāng)中，并根據(jù)各工種特點、實習(xí)條件、重要程度等采取不同的教學(xué)模式，合理分配各工種的實習(xí)時間。同時，在教學(xué)過程中增加安全職業(yè)道德規(guī)范和工匠精神等思政元素，豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、民族自信心和職業(yè)自豪感，樹立正確職業(yè)態(tài)度和價值觀。

2.2構(gòu)建“線上學(xué)習(xí)，線下實訓(xùn)”相結(jié)合的教學(xué)模式

當(dāng)前實習(xí)的模式主要是采取指導(dǎo)老師現(xiàn)場講解、學(xué)生實操訓(xùn)練的方式進(jìn)行，這樣只是按照教師的演示與指導(dǎo)被動地模仿與吸收。在這種訓(xùn)練過程中，學(xué)生已經(jīng)對各設(shè)備適合加工什么類型的工件有了比較清晰的認(rèn)識，對部分機(jī)械設(shè)備的具體操作方式也有了一定的認(rèn)識[6-7]。但是在實習(xí)完成之后，學(xué)生也不能完全理解零件的技術(shù)要求、公差要求及零件的裝配工藝等，更不能理解各個工種之間的關(guān)系。因此，此種教學(xué)方式已不能很好地滿足現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的需要。同時，按照新的人才培養(yǎng)方案，在實習(xí)時間4周不變的情況下，該課程將增加現(xiàn)代制造設(shè)備等實習(xí)內(nèi)容。如何在有限課時內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)是其中的難點，而采取線上自主學(xué)習(xí)、線下操作實踐相結(jié)合的方式就是完成本課程教學(xué)目標(biāo)的一種有效途徑。項目將實習(xí)安全教育、工程基本知識、隨堂測試等內(nèi)容放在學(xué)習(xí)平臺，采取課前自學(xué)、自我測試的方式進(jìn)行，完成學(xué)習(xí)內(nèi)容并考試合格后，方可在教師的指導(dǎo)下參與該工位的實習(xí)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，也將大大提高實習(xí)效率和課堂質(zhì)量。

2.3完善考核評價機(jī)制

構(gòu)建以過程評價為基礎(chǔ)的考核評價機(jī)制，各工種指導(dǎo)教師以學(xué)生在本工種中的操作情況和工件的加工質(zhì)量為依據(jù)，再與實習(xí)報告得分相結(jié)合，按照一定的比例對其進(jìn)行匯總，最終得到實習(xí)總成績。根據(jù)兩屆學(xué)生的實施，此考核方式較以往采取閉卷考試和作品打分的考核評價方式更能反映學(xué)生各個工位的學(xué)習(xí)掌握情況，但存在成績梯度拉不開，實習(xí)報告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，因此還需要進(jìn)一步完善和調(diào)整。本項目將通過課程達(dá)成度進(jìn)一步細(xì)化現(xiàn)有考核體系，加大過程管理比重，分析考查、實操、線上學(xué)習(xí)等反映學(xué)生掌握程度的真實性，研究各環(huán)節(jié)評價比重設(shè)置，探索其對應(yīng)的考評方式與過程管理考評標(biāo)準(zhǔn)，查找教學(xué)效果薄弱環(huán)節(jié)，并對課程達(dá)成度分析及持續(xù)改進(jìn)方法進(jìn)一步完善。

3“機(jī)械制造實習(xí)”教學(xué)改革擬達(dá)到目標(biāo)

針對傳統(tǒng)實習(xí)內(nèi)容并不足以支撐具有“掌握用現(xiàn)代制造設(shè)備和工程工具”和“具備工程專業(yè)職業(yè)素養(yǎng)”的高素質(zhì)工程應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成[8]，實訓(xùn)體系不足以保障教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)、成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問題，進(jìn)行“機(jī)械制造實習(xí)”課程教學(xué)改革與探索，以期達(dá)到以下研究目標(biāo)：

①按照工程教育認(rèn)證的需要，對課程大綱進(jìn)行修改，使課程的教學(xué)目標(biāo)更加清晰，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法和手段，以滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證對課程的要求，使課程達(dá)到畢業(yè)要求達(dá)成度。

②根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和實習(xí)環(huán)節(jié)，結(jié)合課程目標(biāo)要求，劃分哪些可以進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，哪些實踐環(huán)節(jié)適合開展線下實踐，建立“線上學(xué)習(xí)，線下實踐”一體化的實踐教學(xué)模式。

③結(jié)合實訓(xùn)內(nèi)容和教學(xué)模式，制訂科學(xué)合理的考核評定方法和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善教學(xué)評價體系，使其目標(biāo)明確、可執(zhí)行性強，達(dá)到監(jiān)控教學(xué)過程和評價質(zhì)量的目的[9-12]。

4“機(jī)械制造實習(xí)”教學(xué)改革的特色與創(chuàng)新

以石河子大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景，針對該專業(yè)的主修實踐課程“機(jī)械機(jī)械制造實習(xí)”，圍繞從課程教學(xué)內(nèi)容和實習(xí)環(huán)節(jié)到培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的持續(xù)改進(jìn)，對本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與評價體系進(jìn)行改革與探索，主要特色與創(chuàng)新之處如下：

①在實習(xí)內(nèi)容增加，課時有限的情況下，探索適用于工科專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)課程“線上學(xué)習(xí)，線下實訓(xùn)”相結(jié)合教學(xué)模式，以確保課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

②構(gòu)建基于過程考核的考核評價方式、標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)重等多方面綜合考慮的合理、可信過程性評價體系，形成持續(xù)改進(jìn)方案。

5結(jié)語

本項目結(jié)合石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院新的本科生人才培養(yǎng)方案，針對機(jī)械類專業(yè)必修課程“機(jī)械制造實習(xí)”進(jìn)行改革探索，首先在機(jī)械類專業(yè)實施，每屆學(xué)生約200人左右將受益，同時輻射電氣、化工、食品等專業(yè)280余名學(xué)生。通過項目的實施，重點探索基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的線上線下相結(jié)合教學(xué)方法實踐，探索教學(xué)各環(huán)節(jié)中相應(yīng)的課程考核評價體系，對其可信度、權(quán)重及合理性進(jìn)行綜合研究，形成教學(xué)持續(xù)改進(jìn)方案，最終將達(dá)到以下效果：

①提高機(jī)械制造實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向，鍛煉學(xué)生的工程實踐能力，為以后的專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)和將來的工程技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。

②項目的研究圍繞探索如何更好地從課程教學(xué)環(huán)節(jié)到培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的持續(xù)改進(jìn)方案所開展，其研究結(jié)果也可為相關(guān)實習(xí)實訓(xùn)課程提供借鑒和示范。

*通訊作者：董萬城

基金項目：工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程/工程訓(xùn)練教學(xué)研究項目（第三期）“工程教育認(rèn)證背景下基于‘線上線下教學(xué)模式的《機(jī)械制造實習(xí)》教學(xué)改革與探索”（JJGX-JY202162）；石河子大學(xué)教學(xué)改革項目“基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“機(jī)械制造實習(xí)”課程改革與實踐”（JGZ2022-131）。

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