OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革研究

摘要：本文探讨了在新时代背景下，OTO教学模式在机械设计制造及其自动化专业中的应用。文章首先介绍了OTO教学模式的基本特点，分析了当前该专业的教学现状，指出了存在的问题。基于这些问题，提出了机械设计制造及其自动化专业OTO教学模式的教学目标，强调了知识、能力与素质的有机结合。最后结合教学目标，文章针对性地提出了相应的教学改革建议，包括重塑教学过程、拓展课堂教学方式、改革考核体系、强化应用能力等，以期解决传统教学中的局限性，实现教学效果的优化和目标的达成。

关键词：OTO教学模式；机械设计制造；自动化；教学改革

引言：

随着信息技术的迅速发展，传统的教学模式已逐渐无法满足现代教育的需求。传统教学模式以教师主导、学生被动接受为特点，这种方式虽然在过去取得了一定的成功，但在新时代下，面对日新月异的科技进步，人工智能与大数据的广泛应用，其局限性愈加突出。因此，在职业教学改革过程中需探索新的教学模式，以提高学生的学习效率和创新能力。在这种背景下，OTO（Online to Offline）教学模式作为一种新型的融合式学习方式逐渐崭露头角[1]。其核心理念是将线上与线下的教学相结合，打破传统课堂的时间和空间限制，提供灵活的学习方式，强化学生的自主学习和实践能力。对于机械设计制造及其自动化专业而言，采用OTO模式可以更好地融合理论与实践，提升学生的综合素质，增强其在实际工程中的解决问题能力。因此，探索OTO教学模式在该专业中的应用，不仅是应对时代挑战的需要，也是推动教学创新、提高教育质量的重要途径。

一、OTO教学模式的基本概念与特点

OTO教学模式是一种融合线上与线下优势的融合式教学模式，旨在提升教学效率与学习效果。在该模式中，学生通过线上平台进行课程内容的预习、自主学习与资源获取，获取系统的理论知识，同时可以根据自身节奏制定个性化的学习计划，形成自主学习机制。在线上阶段，教学资源通常包括视频讲解、电子教材、互动题库与在线讨论，有助于学习内容的高效传播与重复巩固。而线下教学部分则侧重于实践训练、课堂互动、案例研讨及教师指导，进一步巩固学生对知识的理解与应用能力，提升实际操作能力和问题解决能力。

OTO模式的特点在于“融合”与“灵活”。它打破了传统教学中时间和空间的限制，使学生能够在多样化的学习环境中进行深度学习。同时，该模式强调学习过程的多元评估，注重过程性评价与结果性评价的结合，有利于全面了解学生的学习情况与成长轨迹。整体而言，OTO教学模式不仅提高了教学效率，也更加符合现代教育中以学生为中心的发展理念。

二、机械设计制造及其自动化专业教学现状

机械设计制造及其自动化专业作为一门面向现代工业需求的重要学科，旨在培养具备扎实机械专业知识、较强实践能力和创新意识的高级工程技术人才。该专业的教学现状仍面临一些挑战。该专业的学生群体以男生为主，尽管学生普遍具备较强的动手能力和活跃的思维，但学习的主动性与自我驱动力仍有待提升。传统教学模式的局限性和课程设置的陈旧性，导致学生对前沿技术的了解不足，难以满足智能制造和现代化工业的需求。随着“中国制造2025”战略的实施，机械设计制造及其自动化专业需要紧跟行业发展的步伐，及时调整教学内容，但目前的教学依然偏重于传统的机械理论和基础技能的培养，如机床操作和机械制图等[2]。这使得学生在毕业后，虽然具备基本的机械操作能力，但在面对现代化、智能化的工业需求时，缺乏应对的技术储备。同时，部分教师缺乏足够的产业经验，难以将最新的技术和案例引入课堂，导致教学内容的实际应用性和前瞻性不足。实训设施的落后与更新滞后，也使学生接触到先进工业设备的机会有限，限制了他们的实践能力提升。在区域发展上，东部地区的高职院校在实践课程和教学资源的配置上相对较为优越，而中西部地区以及民办院校的教学资源和校企合作深度仍显不足，进一步加剧了教育发展的不平衡问题。

三、OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革的目标

（一）课程教学目标

机械设计制造及其自动化专业的课程教学目标需要从知识、能力和素质三方面进行系统构建，以更好地适应智能制造和工业升级对人才培养的需求。知识目标方面，课程应使学生系统掌握机械设计与制造的基本原理、核心概念与操作方法，能够准确理解工程制图、理论力学、材料力学等课程中涉及的知识点。结合OTO模式，学生可利用线上资源深入了解智能制造、数字化设计等前沿技术理论，拓展知识广度，形成对现代机械系统的整体认知和综合理解。能力目标则强调工程实践与问题解决能力的培养。学生应能够独立完成常见机械传动系统的设计与分析任务，具备对典型机械零部件进行材料选择、毛坯设计及加工工艺制定的能力。通过线上模拟与线下实训相结合的方式，提升其在数字化工艺优化、多学科协同设计与复杂工程问题分析方面的综合能力。素质目标注重学生综合职业素养的塑造。借助OTO模式中线上线下互动、资源共享的优势，激发学生的自主学习意识和技术创新能力，强化其团队协作能力和沟通交流技能。引入企业导师参与教学和考核，融入行业标准与安全规范，增强学生的岗位适应能力，培育其严谨求实、精益求精的工匠精神与责任意识。

（二）课程内容目标

机械设计制造及其自动化专业的课程内容设置应紧密围绕学生未来岗位任职需求与行业发展趋势，突出实践导向与前沿融合，全面提升课程教学的适应性与实效性。课程以机械设计与制造为主线，构建“机械设计基础”和“机械制造基础”两大核心内容体系，分别对应机构分析与设计、零件设计与选材、制造工艺与加工方法等关键能力的培养[3]。具体划分为五个教学模块：常用机构、通用零件、工程材料、材料成形技术和机械加工工艺，构建起知识点之间既相对独立又有机联系的教学框架，使学生在系统化学习中掌握结构分析、工艺设计及问题解决能力。在内容更新与拓展方面，课程融入新材料、新工艺、新技术等学科前沿内容，如数字孪生技术、智能传感与检测、工业机器人编程等，根据企业技术路线图动态更新课程案例库。同时引入企业真实项目作为教学案例，如智能装备开发、自动化产线优化等，使教学与实际岗位需求实现无缝衔接。为应对学生学习能力差异大、内容碎片化等问题，应建设丰富的信息化学习资源，包括电子教材、在线习题库、教学视频、前沿文献等，依托微信群、MOOC等平台精准投送，为学生提供个性化学习路径，实现因材施教，激发学生学习热情和深度参与，提升课程目标的达成度。

四、OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革的具体策略

（一）“线上-线下”融合，重塑教学过程

在新时代背景下，机械设计制造及其自动化专业的教学改革应当更加注重培养学生的自主学习、问题解决能力和创新意识。在重塑教学过程中，可以将教学过程划分为课前自学、课中内化和课后巩固提升，能够有效突破传统教学模式的局限，提升教学效果，并为学生提供更加个性化、灵活的学习体验。在课前自学阶段，学生可以通过网络教学平台自主学习并进行自测，灵活掌握课程内容并提前预习知识点。这一阶段的关键在于利用在线学习资源，如视频讲解、在线阅读材料和互动式测试，让学生在课堂前有充足的时间去了解和消化基本理论，为课堂教学做好准备。通过这种方式，学生不仅能自主掌握知识，还能提高学习的自主性和积极性。在课中阶段，教学重点转向理论与实际的结合。通过案例分析、讨论和互动活动，学生不仅能够加深对课程内容的理解，还能学会如何将理论知识应用到实际问题中，培养解决问题的能力[4]。在这一过程中，教师可利用智慧教学平台进行实时测验，帮助学生在实际应用中检验所学知识，促进学生参与度的提高。课后阶段，学生通过总结、反思和拓展学习内容，进一步巩固所学知识，提升其综合应用能力。教师可以通过线上平台进行个性化辅导，针对学生在学习过程中遇到的困难和疑惑进行针对性的指导，确保学生在理解和应用能力上的进一步提高。“线上-线下”融合式教学模式通过灵活的资源调配、个性化学习路径和精准的教学目标达成机制，可以提升学生的自主学习能力与实践能力，加强学生对复杂问题的分析和解决能力。

（二）拓展课堂教学方式，提升育人成效

在传统教学中，课堂通常由教师单向灌输知识，学生处于被动接受状态，这种模式难以激发学生的主动学习兴趣和创新思维。为了适应新时代教育的需求，教学方式应更加多样化并具备灵活性。因此，机械设计制造及其自动化专业的教学需要改变传统的课堂讲授方式，结合教学内容和实际需求，灵活选择启发式、问题式、案例式、融合式等多种教学方法。在基础知识教学中，采用讲授式、线上自学式、启发式和问题牵引式等方式，突出学生主体地位，帮助学生建立扎实的理论基础。例如，在理论力学、机械制图等课程中，启发式教学能够引导学生思考问题，激励他们在自学过程中主动探索知识点，增强学习主动性和独立思考能力[5]。在拓展应用的教学中，重视实践和案例分析，使用装备案例教学、研讨式学习和项目式教学等方式，强化学生的工程应用能力。应用在线教学相关的工程软件，分析装备的实际运动、设计、制造等过程，帮助学生理解理论知识如何应用于实际工程，进一步培养其综合分析与问题解决能力。同时，结合装备的使用、维修与保障等环节，从多角度提升学生对机械设计制造全过程的理解，增强工程意识和实际操作能力。这样的教学改革能够提高课堂教学的互动性和实效性，激发学生的学习兴趣，促进自主学习能力的发展。

（三）改革考核体系，强调能力塑造

传统的考试方式通常侧重于考察学生的知识记忆和理论掌握，但随着产业和技术的不断发展，现代教育应当更加注重学生的实际应用能力、创新思维以及解决问题的能力。因此，考核体系的改革不仅能更加全面地评估学生的综合素质，也能更好地激励学生向实践和能力的提升方向努力。为了实现这一目标，可以应用综合性的考核评价方式。例如，将多个课程的知识结合进行考核，既可以考察学生的跨学科知识掌握情况，也能评估他们在实际工作中的应用能力。在这种考核模式下，学生需要在给定的毛坯条件下，完成从设计零件图到进行工艺分析、工艺设计，再到选择合理加工方法并最终加工出零件的全过程。这一过程中，学生不仅展示了理论知识，还能够体现其动手能力和问题解决能力。考核形式也需要有所创新，结合平时表现、实践操作以及期末考核，形成多元评价体系。考试不再仅仅依赖闭卷形式，而是增加开放性问题，设计难度较大的题目，注重评估学生在实际工程中如何运用所学知识并解决实际问题。这种评估方法能够更好地衡量学生的综合能力，强化能力导向的教育理念，有效提升学生的工程素养和职业能力。

（四）注重实践锻炼，强化应用能力

在当今工业技术迅速发展的背景下，学生不仅需要扎实的理论基础，更应具备较强的实际操作能力和工程应用能力。传统的教学模式往往过于侧重课堂教学，忽视了学生在实际工作环境中的实践经验，这导致学生在面对复杂工程问题时缺乏解决问题的能力。OTO模式下的线上线下混合教学为此提供了有效的解决方案。在线上，学生可以通过在线课程学习与机械加工相关的理论知识、工艺流程及数控技术等内容，为实践环节打下坚实基础[6]。线上平台还可利用虚拟仿真软件模拟机械加工过程，帮助学生在虚拟环境中掌握设备操作和工艺流程，从而在进入企业前减少学习曲线，提前适应实际操作的需求。在线下，企业实习则成为提升学生应用能力的重要环节。鼓励学生参与企业实习，使他们能够接触真实的生产环境，深入理解金属加工工艺及设备的操作与使用。实习内容应涵盖车工、钳工、铣工、铸工等基础工艺，以及更先进的数控车床操作，帮助学生建立对机床和常见工具的基本认识。企业实习使学生能够了解工作中的工艺方法、工艺过程、安全操作以及企业规章制度和生产流程，真正实现“工学结合”，提升他们的综合应用能力。

结束语：

综上所述，OTO教学模式为机械设计制造及其自动化专业的教学改革提供了全新的视角和有效的解决路径。通过线上与线下的有机结合，学生能够在理论学习的基础上，充分参与实践环节，提升其实际操作能力和工程应用能力。线上平台为学生提供了灵活的学习资源，帮助其在进入企业前就能熟悉相关知识和技能；而企业实习则让学生在真实的工作环境中验证所学理论，强化他们的综合应用能力和创新思维。同时，结合线下教师指导，学生不仅能够更好地理解和应用理论知识，还能在实际项目中解决复杂的工程问题，提升实践能力和团队协作能力。

参考文献：

[1]王婷.OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革研究[J].南方农机，2022，53（09）：169-171.

[2]李清芹.职业本科教育专业课程体系构建研究[D].河北师范大学，2023.

[3]韩校粉，李志尊，程兆刚，等.“机械基础”混合式教学模式改革研究[J].科技风，2025，（08）：81-83.

[4]张光，陈德胜，林哲.基于学科竞赛的机械优化设计课程教学改革研究[J].高教学刊，2024，10（03）：138-141.

[5]丁军政，赵宇静.混合教学模式下“机械设计基础”课程思政探索与实践[J].现代农机，2025，（02）：113-115.

[6]李敏.制造业智能化背景下的机械专业教学改革研究[J].时代汽车，2023，（23）：34-36.