面向绿色低碳发展的《机械制造技术基础》课程内容重构与教学模式创新研究

引言

随着我国“碳达峰、碳中和”战略的推进，绿色低碳已成为制造业高质量发展的关键方向 [1]。国务院发布的《制造业绿色低碳发展行动方案（2025—2027 年）》提出，要加快绿色技术推广，推进传统产业绿色改造，促进新兴产业高起点绿色发展。与此同时，教育部等部门联合出台的政策，要求加大制造业绿色化发展力度，加强绿色制造人才队伍建设，融合绿色理念于高等教育之中 [2]。

《机械制造技术基础》作为机械类专业的主干基础课程，主要包括制造与装配工艺的基本理论和方法，其中心内容是工业生产设备及工艺流程的优化设计 [3]。课程中关于加工工艺方案的确定、加工路线的选择以及加工工艺参数选择等知识体系正是实现传统制造业向“高能效、低排放”的绿色转型基础，是使能源利用效率的同时并减少环境污染的技术前提和路径保障。

1、当前存在的问题

1.1 课程内容与教学理念滞后

当前《机械制造技术基础》课程仍以传统机械加工与装配工艺为主，缺乏有关绿色制造相关的新理念与新技术，其中节能减排工艺、低碳材料应用、碳足迹评估、资源循环再利用等内容讲授比重很小，甚至完全缺少绿色制造方面的内容；教学目标仍聚焦于传统工艺与技术原理，与现阶段制造业绿色转型的迫切需求脱节，没有围绕“绿色导向”的教学理念重构知识体系。学生在完成该课程的学习后，难以理解和掌握绿色制造的本质含义，无法建立工程视野以及可持续发展理念。

1.2 实践教学条件建设落后

尽管课程设有实验教学与课程设计等实践环节，但此类时间教学安排依旧集中在对加工精度与工艺可行性的分析，缺乏对绿色制造相关指标的系统考核与训练，学生的绿色工艺分析能力较为薄弱；不少高校实践教学条件还不完善，实验设备老旧、没有采购绿色工艺虚拟仿真平台、绿色制造教学软件等，无法深入推进绿色主题实践教学，限制了绿色教学内容的落地与实施。

1.3 绿色育人师资不足

课程缺少对学生绿色制造意识、环保责任意识以及可持续发展理念的培养，没有设置如“绿色评价”“低碳设计”“资源循环利用”等为主题的育人环节，并且课程思政、工程伦理与绿色可持续发展价值观融入课堂教学过程的程度较低；其次，学校教师队伍中大部分教师对绿色制造的最新趋势、政策背景和技术情况了解程度不高，导致绿色教学理念难以在课堂中落地。

2、课程内容与教学模式协同改革路径研究

2.1 协同改革的目标导向

当下绿色低碳发展全面深入，在制造业绿色转型不断加快情况下，《机械制造技术基础》课程改革要以“绿色理念引领、工程能力导向”为基础构建协同教学体系。课程改革不仅需要在内容层面融入绿色制造的新知识、新技术，更需要通过教学模式的创新，促进绿色知识内化为学生的综合素养与实践能力。只有做到课程内容和教学方式相互支撑、协同提升，才能有效实现绿色育人目标。

2.2 课程内容重构路径与方法

课程内容重构应紧扣绿色制造发展需求，调整教学重点，实现从传统工艺教学到绿色制造能力培养转变。首先，课程导入部分融入绿色制造概念、绿色工艺评价体系、碳排放核算方法等基础知识；其次，在讲述切削、焊接、装配等典型加工工艺时引入绿色工艺方法和理念，比较分析各种加工方法带来的能耗、排放差异，培养学生设计绿色工艺能力；同时，在材料与加工适应性知识模块中导入绿色材料以及环保性能方面的内容，让学生接触可再生材料及低碳材料，引导学生从源头关注材料选择对环境的影响；此外，将绿色制造典型工程案例引入课堂教学，以新能源汽车、光伏装备等绿色制造工程应用为支撑开展案例教学；最后，在课后开设绿色制造专题模块，安排学生结合绿色工艺优化、绿色装备选型、节能设计等方面查找资料、立项调研并进行课题汇报展示，培养学生绿色创新能力及系统思维能力，全面提升课程育人效能。

2.3 教学模式创新策略

为推进绿色发展教学理念落地实施，《机械制造技术基础》课程教学模式也需同步进行系统性创新。将绿色制造理念贯穿整个课程教学过程，通过引导学生围绕如何优化加工流程以降低碳排放、如何在装配中选择绿色方案等真实问题开展研究与小组讨论解决方案，培养学生从理论知识到实际应用能力迁移；其次，推广任务驱动式以及小组协作式教学方法，将复杂绿色制造问题分解为若干可操作任务，指引学生以小组为单位进行合作探究、方案制定与成果展示，从而培养其系统设计能力、团队协同能力与绿色决策意识；此外，在教学过程中充分利用现代信息技术，将虚拟仿真平台与线上教学资源应用到教学工作中，借助仿真软件、能耗模拟系统、材料可持续性评价工具等手段实现教学内容可视化与可操作化，促进学生对绿色工艺过程理解并提升学生动手能力。课程考核体系改革，对学生学习成果考核不仅包含基础知识测评部分，还应增加绿色工艺设计报告、节能减排方案可行性分析等内容，使课程考核更加贴近绿色工程能力培养目标，确保教学模式真正服务并推进绿色育人导向的实现。

结论

面向制造业绿色低碳发展要求，《机械制造技术基础》课程在内容体系与教学方式方面亟需重构与创新。以绿色制造思想为切入点，从课程内容重构出发，针对现阶段教学模式无法服务绿色制造理念的不足，提出了课程内容重构路径与教学模式协同改革策略，提升学生的绿色工程意识与综合能力。未来工作中，应进一步完善绿色教学资源体系，加强绿色制造专题建设，探索校企合作路径，不断丰富教学内涵与实施手段，为推进制造类课程服务于绿色发展理念提供理论支撑与改革方向。

参考文献：

[1] 陆宇正 , 赵浩宇 , 王雨馨 .“双碳”目标下绿色职业教育的实践逻辑与推进策略 . 职业技术教育 .2025;46(19):34–9.

[2] 李海燕 . 绿色低碳发展理念融入高校教育管理路径 . 辽宁丝绸 .2023;4:116–7.

[3] 闫世程 , 胡亚辉 , 刘婕 .“机械制造技术基础”一流本科课程教学改革实践 . 教育教学论坛 .2023;(17):109–12.

基金项目：益阳市哲学社会科学课题重点项目(J0216944)