鄭一江 董萬(wàn)城 葛云 黃勇 戚江濤

摘要 金工實(shí)訓(xùn)是大學(xué)教育中的一個(gè)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(guó)工程技術(shù)實(shí)踐課的教學(xué)中，普遍存在著以下問(wèn)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(shí)踐的訓(xùn)練；在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用較少，在課程設(shè)計(jì)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(shí)訓(xùn)教學(xué)新模式是當(dāng)前金工實(shí)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(shí)習(xí)”教學(xué)改革為重點(diǎn)，加強(qiáng)制造業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)，從而增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

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

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

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

石河子大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院從2019年開(kāi)始，在完成了“機(jī)械制造及自動(dòng)化”和“電氣自動(dòng)化”兩個(gè)專業(yè)認(rèn)證工作的基礎(chǔ)上，對(duì)其人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重新修訂，并對(duì)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(shí)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(píng)價(jià)機(jī)制等已不能滿足專業(yè)認(rèn)證的要求。近年來(lái)，國(guó)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(shí)習(xí)課程中加入工程素養(yǎng)矩陣建設(shè)，從提升工程意識(shí)、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(shuō)明；東南大學(xué)的陳大林設(shè)計(jì)了基于項(xiàng)目教學(xué)的機(jī)械制造實(shí)習(xí)課程改革，課程選取斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制作作為教學(xué)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課程實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)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(guó)內(nèi)許多高校針對(duì)“機(jī)械制造實(shí)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(shí)習(xí)場(chǎng)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(shí)習(xí)條件，在“機(jī)械制造實(shí)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(shí)習(xí)”課程擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)習(xí)內(nèi)容并不足以支撐具有“專業(yè)知識(shí)、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(shí)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(jì)、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(wèn)題，進(jìn)行機(jī)械制造實(shí)習(xí)課程教學(xué)改革與探索，主要解決以下關(guān)鍵問(wèn)題：

①整合石河子大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)“機(jī)械制造實(shí)習(xí)”和“先進(jìn)制造實(shí)習(xí)”兩門課程資源，在傳統(tǒng)實(shí)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(guò)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(shí)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(guò)對(duì)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(tái)建立一個(gè)“線上學(xué)習(xí)，線下實(shí)訓(xùn)”相結(jié)合的教學(xué)模式，確保項(xiàng)目的順利實(shí)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(píng)價(jià)方式、標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)重等多方面綜合考慮的合理、可信的過(guò)程性考核評(píng)價(jià)體系，使其目標(biāo)明確、可執(zhí)行性強(qiáng)，真正達(dá)到教學(xué)過(guò)程監(jiān)控和質(zhì)量評(píng)價(jià)的目的[3-4]。

2“機(jī)械制造實(shí)習(xí)”教學(xué)改革實(shí)施方案

按照石河子大學(xué)最新修訂的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化本科人才培養(yǎng)方案，在“機(jī)械制造實(shí)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(shí)習(xí)”和“現(xiàn)代制造實(shí)習(xí)”兩門實(shí)踐課程資源，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容[5]；重點(diǎn)探索基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的“線上學(xué)習(xí)、線下實(shí)踐”相結(jié)合的教學(xué)方法實(shí)踐，建設(shè)課程教學(xué)視頻庫(kù)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(píng)價(jià)體系，并對(duì)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?jī)?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(shí)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(shí)習(xí)。各專業(yè)類的實(shí)習(xí)目標(biāo)并未根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，機(jī)械類、近機(jī)類和非機(jī)類專業(yè)的實(shí)踐內(nèi)容基本相同，只是實(shí)踐時(shí)間的長(zhǎng)短不同，不能很好地發(fā)揮出學(xué)生的專業(yè)特長(zhǎng)。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(shí)將“現(xiàn)代制造實(shí)習(xí)”中數(shù)控加工、激光雕刻、線切割等實(shí)習(xí)內(nèi)容增加到“機(jī)械制造實(shí)習(xí)”課程當(dāng)中，并根據(jù)各工種特點(diǎn)、實(shí)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(shí)習(xí)時(shí)間。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)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(guó)情懷、民族自信心和職業(yè)自豪感，樹(shù)立正確職業(yè)態(tài)度和價(jià)值觀。

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

當(dāng)前實(shí)習(xí)的模式主要是采取指導(dǎo)老師現(xiàn)場(chǎng)講解、學(xué)生實(shí)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(dòng)地模仿與吸收。在這種訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)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(shí)，對(duì)部分機(jī)械設(shè)備的具體操作方式也有了一定的認(rèn)識(shí)[6-7]。但是在實(shí)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(gè)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(shí)，按照新的人才培養(yǎng)方案，在實(shí)習(xí)時(shí)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(shí)習(xí)內(nèi)容。如何在有限課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)是其中的難點(diǎn)，而采取線上自主學(xué)習(xí)、線下操作實(shí)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(xiàng)目將實(shí)習(xí)安全教育、工程基本知識(shí)、隨堂測(cè)試等內(nèi)容放在學(xué)習(xí)平臺(tái)，采取課前自學(xué)、自我測(cè)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(shí)習(xí)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，也將大大提高實(shí)習(xí)效率和課堂質(zhì)量。

2.3完善考核評(píng)價(jià)機(jī)制

構(gòu)建以過(guò)程評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的考核評(píng)價(jià)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(shí)習(xí)報(bào)告得分相結(jié)合，按照一定的比例對(duì)其進(jìn)行匯總，最終得到實(shí)習(xí)總成績(jī)。根據(jù)兩屆學(xué)生的實(shí)施，此考核方式較以往采取閉卷考試和作品打分的考核評(píng)價(jià)方式更能反映學(xué)生各個(gè)工位的學(xué)習(xí)掌握情況，但存在成績(jī)梯度拉不開(kāi)，實(shí)習(xí)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題，因此還需要進(jìn)一步完善和調(diào)整。本項(xiàng)目將通過(guò)課程達(dá)成度進(jìn)一步細(xì)化現(xiàn)有考核體系，加大過(guò)程管理比重，分析考查、實(shí)操、線上學(xué)習(xí)等反映學(xué)生掌握程度的真實(shí)性，研究各環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)比重設(shè)置，探索其對(duì)應(yīng)的考評(píng)方式與過(guò)程管理考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，查找教學(xué)效果薄弱環(huán)節(jié)，并對(duì)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(shí)習(xí)”教學(xué)改革擬達(dá)到目標(biāo)

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)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(shí)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(jì)、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(wèn)題，進(jìn)行“機(jī)械制造實(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)踐環(huán)節(jié)適合開(kāi)展線下實(shí)踐，建立“線上學(xué)習(xí)，線下實(shí)踐”一體化的實(shí)踐教學(xué)模式。

③結(jié)合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和教學(xué)模式，制訂科學(xué)合理的考核評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，使其目標(biāo)明確、可執(zhí)行性強(qiáng)，達(dá)到監(jiān)控教學(xué)過(guò)程和評(píng)價(jià)質(zhì)量的目的[9-12]。

4“機(jī)械制造實(shí)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(jì)制造及其自動(dòng)化工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景，針對(duì)該專業(yè)的主修實(shí)踐課程“機(jī)械機(jī)械制造實(shí)習(xí)”，圍繞從課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)到培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的持續(xù)改進(jìn)，對(duì)本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與評(píng)價(jià)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(shí)習(xí)內(nèi)容增加，課時(shí)有限的情況下，探索適用于工科專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程“線上學(xué)習(xí)，線下實(shí)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(guò)程考核的考核評(píng)價(jià)方式、標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)重等多方面綜合考慮的合理、可信過(guò)程性評(píng)價(jià)體系，形成持續(xù)改進(jìn)方案。

5結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)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(duì)機(jī)械類專業(yè)必修課程“機(jī)械制造實(shí)習(xí)”進(jìn)行改革探索，首先在機(jī)械類專業(yè)實(shí)施，每屆學(xué)生約200人左右將受益，同時(shí)輻射電氣、化工、食品等專業(yè)280余名學(xué)生。通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，重點(diǎn)探索基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的線上線下相結(jié)合教學(xué)方法實(shí)踐，探索教學(xué)各環(huán)節(jié)中相應(yīng)的課程考核評(píng)價(jià)體系，對(duì)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(shí)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(shí)踐能力，為以后的專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)的工程技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。

②項(xiàng)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(kāi)展，其研究結(jié)果也可為相關(guān)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程提供借鑒和示范。

*通訊作者：董萬(wàn)城

基金項(xiàng)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(xiàng)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(shí)習(xí)》教學(xué)改革與探索”（JJGX-JY202162）；石河子大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“機(jī)械制造實(shí)習(xí)”課程改革與實(shí)踐”（JGZ2022-131）。

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