民办本科院校机械制造类课程教学改革与实践
张晓林 贾超 贾维维
沈阳城市建设学院 110167
引言:近年来,制造强国战略的持续推进对高层次技术技能型人才提出了更高要求,尤其在智能制造、新材料、自动化控制等领域,机械制造类专业人才的综合素质与实践能力成为企业关注重点。民办本科院校在服务区域经济、缓解人才供需矛盾方面发挥着重要作用。然而,受限于师资、资源及管理机制等因素,部分院校在机械制造类课程设置与教学实施过程中,仍存在课程体系滞后、实践环节不健全、教学模式传统等问题,不利于人才培养质量的整体提升。
1、民办本科院校机械制造类课程教学改革的意义
1.1 适应新时代产业发展需求
我国正处于由制造大国走向制造强国的关键发展阶段,国家陆续提出“中国制造 2025”“工业 4.0”“智能制造”等发展规划,规定机械制造业持续实现技术更新与产业变革,机械制造类专业人才的培养目标已不再限制于掌握传统机械设计和加工工艺,而是需要拥有复合型的综合素质,智能制造、数字设计、环保制造以及信息管理等本领,民办本科学校作为高等教育系统的关键部分,承担着为地方经济和中小公司提供实用型人才的任务。课程教学改革有助于适时修正课程结构,增加与智能制造、CAD/CAM、工业互联网等关联的最新内容,协助学生紧随产业发展趋势。
1.2 提升人才培养质量与办学水平
民办本科院校在我国高等教育发展中拥有愈发重要的地位,其通常遇到师资不足、办学资源少、社会认同度不高的问题,机械制造类课程教学改革恰恰为其克服发展困难提供了好方法,改革能完善课程体系,加强工程实践、创意设计、生产实践等实操环节,改变以往理论实践分离的局面,推动“产教融合、校企合作”,引入公司真实项目和生产事例,使学生在学习过程中能够处理实际难题,提升应用型、创新型人才培养的精确性和有效性。课程改革激励教师更新教学思想,提高科研与教学结合的能力,推动“双师型”教师队伍建设[1]。
2、民办本科院校机械制造类课程教学改革策略
2.1 重构课程体系,整合前沿内容
在新时代产业革新的背景下,旧有机械制造类课程体系已难以完全适应新兴行业对多能型人才的需求,民办高校在课程革新中,应以“创新设计为核心、数字化制造为龙头、CAD/CAM 为主线”作为主要方向,对课程体系进行彻底改造,既要削减重复、过时的知识内容,防止课程与行业发展分离,又要积极引入与智能制造、工业互联网、增材制造(3D 打印)、机器人技术等有关的新兴单元,使学生能够了解行业最新技术与发展走向,课程体系亦应实行“理论—实践—素质”多元结合模式,在理论研习的基础上,强化实践操作、项目训练、机构实践等实践部分,培育学生处理真实工程难题的本事,单元教学安排可将课程分成多个专题,构建系统、分层的知识体系,既利于学生自主学习,也有助师资根据行业发展变化即时调整教学事项,此外,设立教材评估更新机制,构成“教学内容—课程反馈—企业需求”三位一体的循环路径,加快课程内容与产业需求的衔接,确实达成培育目标与社会需要的协调。
2.2 创新教学方法,强化实践驱动
除了“项目+案例”双驱动与“线上线下混合式”教学,多样化的教学手段也很重要,这能加强实践导向的深入和广泛,可以建立“课堂—实验—实训—实习”渐进式实践教学链条,促使学生在不同阶段逐渐达成由浅入深的能力发展,低年级侧重基础实验与虚拟仿真,协助学生掌握机械加工与设计的基本原则。
高年级则凭借企业实习、创新创业项目等形式,让学生直接处理生产一线的难题,达成从“学习知识”到“解决问题”的转换,教师应主动采纳信息技术,如虚拟仿真软件、智能制造实验平台和在线协同工具,创建沉浸型学习氛围,让学生在虚拟工厂中进行零件建模、工艺仿真和生产调度,提升学习的真实性与交互性,同时关注跨学科整合,将机械制造与人工智能、数据分析、材料科学等内容整合,促使学生构建系统性工程视角,确立全方位、多层面的评估机制,着重关注学生的理论成绩,也考量其在团队合作、项目进展、问题处理和成果呈现等方面的展现,以充分体现其实践技能与综合素养,这些改进举措能切实提高教学活动的实践指引,促使学生确切地成为积极学习者和创新实践者[2]。
2.3 深化产教融合,拓展实训平台
在民办本科院校机械制造类课程教学改革中,增强产教融合是提高学生动手能力和就业优势的重要部分,为此应努力建设校企合作的实践基地,依靠机械加工试验中心,引入企业导师走进课堂,与学校教师联合研发实践项目,围绕工艺流程设计、原料选择、工装夹具优化等事项,安排学生开展模拟仿真与实际动手相结合的练习,让其在完成具体项目过程中习得专业本领并感受实际的工程场景,要大力建设多元化的实习场所群,这包含校内虚拟仿真实训室、数控加工实验室等教学平台,也覆盖当地机械制造企业、工业园区等外部实习资源。其中,线上模拟软件(如数控加工仿真系统)与实际机器操作的融合,能够有效解决民办院校在设备数量和投入不足方面的困难问题,确保学生有足够的动手机会,同时应激励学生踊跃参与机械创新设计竞赛、工程训练综合能力竞赛等高级别比赛,将所学知识变成创新作品,达到竞赛促学习、促改进、促创新的目的,产教紧密融合和多元化平台扩展,最终达成课堂学习—基地实训—企业实践—竞赛提升的完整培养模式,持续提高学生的创新观念、工程品质和社会适应性[3]。
2.4 升级信息教学,赋能自主学习
在信息化与教育紧密结合的情况中,民办本科院校机械制造类课程的教学改革应有效运用数字工具的优点,以信息手段助力学生的自主学习与个人发展,可凭借“清华在线”“学习通”等在线教学平台,集中优良课程资源,制作微课视频,将繁琐的知识点分解为短小的教学单元,并配合场景学习任务,如结构运动分析、零件加工工艺设计等,使学生能够在沉浸式情境中理解和掌握知识,建设“机械制造实践教学视频数据库”,包含数控车床操作、CAD 建模、装配工艺演示等主要流程,学生可随时随地在线学习和重复练习,从而打破课堂时间空间局限,提高操作技能掌握的熟练程度,教师也应有效利用微信、QQ 群等方便交流工具,组建学习小组,即时收集学生在学习过程中的疑问和意见,适时调整教学重难点,达到个性化教学,该信息化教学模式下,学生能够在课前自主预习、课中深入参与、课后重复实践,形成“自主—互动—反馈”的完整学习回路,提高了学习效能和成果,并推动了自主学习能力、解决问题能力与持续学习意识的发展。
结束语:综上,机械制造类课程教学改革是提高民办本科院校工程教育质量的核心路径之一。通过重构课程体系、强化实践驱动、深化产教融合与推广信息化教学,可实现教学内容与行业发展同频共振,推动人才培养模式由“知识传授型”向“能力生成型”转变。在实施过程中,需结合院校办学特色与区域产业结构,因地制宜构建多元协同的教学生态系统。
参考文献:
[1]于晓慧,王秀玲. 智能制造背景下民办本科院校机械类毕业生就业能力分析 ——以长春工业大学人文信息学院机电工程学院为例[J]. 中国大学生就业(综合版),2021(12):56-60.
[2]王旭,铁彦清,张春兰,等. 人才政策对民办应用型本科院校师资队伍建设的影响——以宁夏理工学院为例[J]. 当代教育实践与教学研究(电子刊),2020(20):362-363.
[3]刘国锋,李杨. 新工科理念下民办应用型本科院校"机械原理"教学改革与实践[J]. 南方农机,2021,52(5):123-125.