張慧菊 , 甘素卿 , 李春輝
(廈門工學院機械科學與電氣工程學院,福建 廈門 361000)
隨著《中國制造2025》的提出,高校制造類課程亟需進行教學改革,企業(yè)對機械制造類人才,尤其是掌握先進材料成形技術的制造類人才提出迫切需求,給傳統(tǒng)的材料成形人才的培養(yǎng)方案帶來了強烈沖擊[1-2],因此,對“材料成形技術基礎”課程進行教學改革和探究具有重要意義。教學團隊對“材料成形技術基礎”課程做了大量的教學改革,截至目前,“材料成形技術基礎”課程是廈門工學院立項的校級“線上+線下”混合式課程,也是一門已立項的校級課程思政課程,更是一門已立項的校級實踐性課程,教學團隊已發(fā)表教改論文數(shù)篇。
教學改革之前“材料成形技術基礎”課程共32 學時,其中包含28 個理論學時和4 個實驗學時,鑒于該課實踐性較強的特點,保證理論學時不變的情況下,把4 學時的實驗增加到8 學時,結合行業(yè)先進的成形技術,實驗內(nèi)容增加了焊接機器人、3D 打印快速成形等項目,實驗數(shù)量從2 個增加至7 個,實驗類型從演示性實驗到綜合性實驗或者設計性實驗,實驗方面的教改情況如表1所示[2-5]。
除了課內(nèi)實驗外,對“材料成形技術基礎”課程教學內(nèi)容增加“虛擬仿真實驗室”資源。虛擬仿真資源包括板料沖壓成形、特種鑄造成形和非金屬注射成形等,內(nèi)容直觀,且結合企業(yè)實踐項目,讓學生虛實結合,同時將理論聯(lián)系實踐。
表1 “材料成形技術基礎”實驗方面的教改情況
除了對實驗內(nèi)容進行改革外,還積極加強校企合作,將學生就業(yè)實習和“材料成形技術基礎”課程相關案例有機融入到教學內(nèi)容中,使學生理解理論知識的具體應用,最終達到理論聯(lián)系實際的教學目的,“材料成形技術基礎”課程的主要校企合作企業(yè)如表2所示[2,6]。
表2 “材料成形技術基礎”主要校企合作單位
改革以來,教學團隊積極將材料成形工藝、熱加工工藝和機械工程專業(yè)的畢業(yè)設計緊密結合,僅張慧菊本人指導本課程相關的畢業(yè)設計達60 余篇,指導的畢業(yè)設計均取得較好的成績。同時將歷年的典型畢業(yè)設計題目轉(zhuǎn)化為案例應用到教學中,采用案例式教學的方式進行教學,激發(fā)學生的學習積極性,同時達到“教學服務科研和科研反哺教學”的目的。教學團隊積極申請和課程相關的科研項目,并指導發(fā)表相關內(nèi)容的高水平論文,指導學生授權實用新型專利,從而提高教師和學生的科研能力,發(fā)表論文情況如表3所示。
表3 與本課程內(nèi)容相關的發(fā)表科研論文詳情
除了進行相關內(nèi)容的科研項目,發(fā)表科研論文以外,還積極指導“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”和焊接內(nèi)容相關的課題,在大創(chuàng)項目方面,課程團隊成員立項10余項,張慧菊本人立項4 項。并以專利的形式順利結題,授權專利情況如表4所示。
表4 與本課程內(nèi)容相關的授權專利詳情
將“材料成形技術基礎”課程內(nèi)容和“大學生工訓大賽”結合,如2022 年指導的2 組“智能垃圾桶”,為了節(jié)約材料以及方便展示,選擇了亞克力板非金屬材料,在加工制造方面充分地將理論知識和實踐進行融合。另外,積極指導學生參加“大學生成圖比賽”中的“3D 打印比賽單項賽”,2021 年榮獲福建省省級三等獎2 項,二等獎1 項,2022 年榮獲福建省省級一等獎1 項,二等獎3 項,具體如表5 所示。以賽促學,學賽結合,真正做到產(chǎn)學互動,以賽促改。
表5 指導學生參加3D打印省級比賽獲獎情況
“材料成形技術基礎”課程存在內(nèi)容多、課時少等關鍵問題,所以實施“線上+線下”混合式教學是一個重要途徑。混合式教學過程的展開是以傳統(tǒng)式教學為基礎,借助中國大學MOOC 平臺,線上授課課時不少于總課時的20%?!安牧铣尚渭夹g基礎”課程具體的“線上+線下”混合式教學設計如圖1 所示[2]。
分析“材料成形技術基礎”課程具體知識點,挖掘出多個思政元素,在進行理論教學的同時,不僅要實現(xiàn)理論知識目標,還要實現(xiàn)素質(zhì)目標,以達到育人的目的。為了以“潤物細無聲”的方式嵌入具體的思政元素[1-2,7-8],采用了案例式教學、智慧教室、翻轉(zhuǎn)課堂等教學方法進行授課?!安牧铣尚渭夹g基礎”和思政的融合不是簡單嫁接或者生搬硬套,而是在實踐教學的基礎上,結合科研前沿,將理論知識用于具體的學生比賽中,提高學生的工匠精神、愛國情懷以及社會主義榮辱觀[9-10]。
“材料成形技術基礎”課程自開設以來,進行了大量教學改革,在教學內(nèi)容上,加強實踐教學,且融入課程思政元素,加強素質(zhì)教育;在學賽結合上,積極挖掘與本課程相關的比賽,達到“以賽促學,學賽結合”的教學目的;在教學方式上,采用“線上+線下”混合式教學方式,解決教學內(nèi)容多但是課時少這一痛點;在教學模式上,實現(xiàn)“教學、實踐、科研”滲透式創(chuàng)新,且創(chuàng)新成果豐富。后續(xù)將繼續(xù)深化教學改革,努力打造一門基于“廈門工學院應用型本科”這一辦學定位,且內(nèi)容優(yōu)質(zhì)的機械類專業(yè)核心課程。
圖1 “材料成形技術基礎”“線上+線下”混合式教學設計