摘" 要:文章旨在探索產(chǎn)教融合背景下,如何通過教學(xué)改革提高機械制造技術(shù)教育的效果,以更好地滿足行業(yè)發(fā)展的需求,培養(yǎng)具備高素質(zhì)和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。文章從產(chǎn)教融合理念入手,分析產(chǎn)教融合背景下機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的重要性,其包括對行業(yè)發(fā)展需求的響應(yīng)、促進學(xué)生就業(yè)能力的提升、推進教育內(nèi)容與方法的創(chuàng)新以及培育具有創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng)的人才。此外,文章還提出具有針對性的改革方法,包含教學(xué)內(nèi)容的重組、教學(xué)方法的創(chuàng)新、校企合作的深入融入和教師隊伍的優(yōu)化建設(shè)等相關(guān)措施。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)教融合;機械制造技術(shù);基礎(chǔ)課程;教學(xué)方法
中圖分類號:G40" " 文獻標(biāo)識碼:A" " 文章編號:1673-7164(2024)35-0086-04
2019年10月,《國家產(chǎn)教融合建設(shè)試點實施方案》正式發(fā)布。2022年,黨的二十大報告進一步強調(diào),將職業(yè)教育、高等教育及繼續(xù)教育的創(chuàng)新統(tǒng)籌考慮,推動產(chǎn)教融合及科教融匯,優(yōu)化職業(yè)教育的種類定位。在此系列政策和指示的背景下,大部分研究和討論集中在如何從宏觀層面,即政府、企業(yè)和學(xué)校之間進行深度合作的策略上,關(guān)注的焦點是如何實現(xiàn)自上而下的融合,以達到協(xié)同培養(yǎng)人才的目的。然而,在以往研究中,對于如何從更微觀的維度,比如課程設(shè)計這一層面去考慮產(chǎn)教融合的探討并不多見?!督K省政府辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的實施意見》特別指出,產(chǎn)教融合的核心目的是建立并完善以需求為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式,旨在解決人才教育供給與產(chǎn)業(yè)需求之間存在的顯著結(jié)構(gòu)性矛盾。[1]
一、產(chǎn)教融合的理念
產(chǎn)教融合提出的初衷是為了緩解職業(yè)教育在培養(yǎng)人才、建設(shè)學(xué)科專業(yè)與滿足經(jīng)濟、社會及科技發(fā)展需求之間所存在的結(jié)構(gòu)性矛盾。隨著高等教育政策的調(diào)整,產(chǎn)教融合已被放置于應(yīng)用型人才培養(yǎng)策略的核心位置。此策略主張教育與生產(chǎn)領(lǐng)域的深度合作。在此模式下,學(xué)校成為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)理論的主場,而企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生把理論應(yīng)用于實踐的場所。學(xué)校與企業(yè)通過建立合作關(guān)系,共同打造校企人才養(yǎng)成的平臺,這不僅促進了學(xué)生在真實生產(chǎn)環(huán)境中的學(xué)習(xí)與實踐,也使教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。產(chǎn)教融合使學(xué)校能夠及時地掌握企業(yè)對人才的技能需求,進而培養(yǎng)出與崗位要求相匹配的人才,實現(xiàn)人才培養(yǎng)與職位需求之間的精準(zhǔn)對接。這種方式不僅為企業(yè)提供了合適的人才,也為學(xué)生的就業(yè)提供了更廣闊的平臺和更精確的定位。
二、產(chǎn)教融合背景下機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的重要性
在產(chǎn)教融合的背景下,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程在教育體系中扮演著日益重要的角色,其重要性不僅體現(xiàn)在課程自身所蘊含的專業(yè)知識和技能培養(yǎng)上,也體現(xiàn)在它與產(chǎn)業(yè)界的緊密聯(lián)系上。[2]
(一)產(chǎn)業(yè)需求對技術(shù)教育的影響
當(dāng)前全球經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技革新,特別是在機械制造領(lǐng)域,相關(guān)企業(yè)對高質(zhì)量的技術(shù)人才提出了更高的要求。新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),如智能制造、機器人技術(shù)、3D打印等,極大地推動了機械制造行業(yè)的發(fā)展,同時也為教育領(lǐng)域提出了更新、更高的要求。在這一背景下,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程成為連接教育與產(chǎn)業(yè)需求的重要橋梁。該課程不僅要教授學(xué)生基礎(chǔ)理論和技能,更要與時俱進,引入新技術(shù)、新方法,滿足市場對機械制造領(lǐng)域人才的實際需求。
(二)促進學(xué)生就業(yè)能力的提升
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué),不僅僅局限于理論知識的輸入,更重要的是通過實踐操作、企業(yè)實習(xí)等方式,幫助學(xué)生在現(xiàn)實工作環(huán)境中積累經(jīng)驗。在產(chǎn)教融合的環(huán)境下,通過與企業(yè)合作,學(xué)生有機會直接參與到實際的生產(chǎn)過程中,能夠緊密結(jié)合理論與實踐,從而極大地提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。教育與產(chǎn)業(yè)的有機結(jié)合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)階段便開始接觸并了解未來的工作環(huán)境,早期準(zhǔn)備有助于學(xué)生更好地適應(yīng)未來崗位的需求,提升就業(yè)能力。
(三)推動教育內(nèi)容與方法的創(chuàng)新
產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給教育內(nèi)容和教學(xué)方法帶來了挑戰(zhàn)和機遇。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)不再是單向灌輸?shù)倪^程,而是需要不斷創(chuàng)新、與時俱進。產(chǎn)教融合的背景下,教學(xué)內(nèi)容不僅要覆蓋傳統(tǒng)機械制造的知識要點,還要引入新技術(shù)、新工藝的介紹和學(xué)習(xí)。此外,教學(xué)方法也需要進行革新,從傳統(tǒng)的課堂講授轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗟膶嶒灐嵱?xùn)和項目驅(qū)動等互動式學(xué)習(xí)。這種變革不僅促進了學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變,也促使教育者不斷尋求與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的新路徑。[3]
(四)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才
現(xiàn)代社會對于機械制造領(lǐng)域的人才,不僅要求其掌握專業(yè)技能,更希望他們能具備創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)具有至關(guān)重要的作用。通過將產(chǎn)教融合的理念融入課程教學(xué)中,不僅教授了學(xué)生的專業(yè)技能,更通過解決實際工程問題的學(xué)習(xí)過程,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。與企業(yè)的緊密合作有助于培養(yǎng)學(xué)生團隊合作、項目管理等綜合素質(zhì),這些都是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)急需的復(fù)合型人才特質(zhì)。
三、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀
這一課程面向機械專業(yè)的本科生,綜合了金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具原理與設(shè)計、工藝規(guī)程設(shè)計以及機械制造質(zhì)量分析與控制等五個方面的內(nèi)容,力求在理論和工程實踐之間建立緊密的聯(lián)系。不僅涵蓋了從金屬切削基礎(chǔ)理論到機械加工質(zhì)量分析與控制的廣泛知識,還特別強調(diào)機械制造工藝規(guī)程和裝配工藝規(guī)程的制定。該門課程以其內(nèi)容的豐富性和理論的抽象性,呈現(xiàn)出知識面廣泛和綜合性強的特點。課程設(shè)計將這門課定在大三上學(xué)期進行,即第五學(xué)期。在這一時期,學(xué)生尚未有充分的實際工作經(jīng)驗,他們的實踐主要限于工程訓(xùn)練和見習(xí)實習(xí),尚未進行更深入的生產(chǎn)實習(xí)或畢業(yè)實習(xí)。這種情形加劇了學(xué)生對工程案例不熟悉的程度,使得課程里的抽象概念更難以理解,而將理論知識與實際工作相結(jié)合成為一大挑戰(zhàn)。這直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,導(dǎo)致課程的通過率不到75%。鑒于此情況,迫切需要對教學(xué)模式進行改革,以便提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和應(yīng)用技能。通過將理論與實際工程案例緊密結(jié)合,可以使學(xué)生在掌握抽象概念的同時,增強對實際工程問題的理解和解決能力,從而提高學(xué)習(xí)興趣與效果。[4]
目前,授課團隊已成功實現(xiàn)了博士學(xué)位的大面積覆蓋,表明師資力量在學(xué)術(shù)上的強大。然而,許多教師在實踐經(jīng)驗上存在不足,傾向于采用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式,較少將理論知識與實際工程案例相結(jié)合進行教學(xué)。這種教育模式導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力較弱,獨立思考和實踐技能亦顯不足。案例教學(xué)法,即將理論知識與工程實踐緊密結(jié)合的教學(xué)策略,被認為是推動教學(xué)革新的有效方式。已有一部分教師嘗試通過建立課程案例庫等方法進行教學(xué)改革,但這些改革嘗試存在局限性。其選用的案例通常只涉及生產(chǎn)流程的某些環(huán)節(jié),且各知識點的案例之間相互獨立,未能全面培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和整體視角。例如,雖然教學(xué)案例如數(shù)控刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)、滾齒機構(gòu)和鉆床夾具的認知分析、精鏜加工誤差及航空薄壁構(gòu)件加工質(zhì)量控制等,看似覆蓋了課程的重點和難點,實際上卻因缺乏系統(tǒng)性和整體性而服務(wù)于有限的教學(xué)內(nèi)容。這種現(xiàn)象的深層原因在于大多數(shù)教師依然遵循教材目錄的結(jié)構(gòu)進行教學(xué),僅在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上增加了工程案例分析。這雖然在一定程度上加深了學(xué)生對理論知識的理解,但仍難以全面培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力,阻礙了實踐和創(chuàng)新能力的提升。所以,教學(xué)方法需要進一步革新,以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力。[5]
四、產(chǎn)教融合背景下機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革方法
(一)教學(xué)內(nèi)容重組
在不同工程領(lǐng)域,通過搜集和整理各類工程案例,特別是涉及機械加工和機械裝配的實例,能夠深化對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解和應(yīng)用。機械加工作為加工領(lǐng)域的一個重要部分,涉及工件的金屬切削加工,此過程需要事先規(guī)劃加工工藝。在金屬切削加工中,會遇到如切削變形、切削熱產(chǎn)生及刀具磨損等一系列現(xiàn)象和規(guī)律,這些都是金屬切削原理的內(nèi)容。加工所依賴的工具和設(shè)備主要包括刀具、機床、夾具等。加工完成后,通過精確的檢驗來確認零件是否達到了預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),這是一種對加工質(zhì)量和精度控制的實踐。在切削加工合格的零件裝配成產(chǎn)品之前,還需依據(jù)機械產(chǎn)品裝配工藝的規(guī)程進行操作。對這些從機械加工到機械裝配全流程的案例進行分析,可以使教學(xué)內(nèi)容與實際有效結(jié)合,更富有針對性和實用性。教師在構(gòu)建課程體系時,應(yīng)該在傳統(tǒng)知識的基礎(chǔ)上,融入新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。通過探索各個知識點之間的聯(lián)系,無論是顯性還是隱性,都應(yīng)該努力發(fā)掘其內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,保證課程內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)性。這種方式像是將零散的知識點串聯(lián)成“糖葫蘆”,旨在實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化和完善化。[6]
具體到教學(xué)實踐中,要關(guān)注理論知識與實際工程案例的有效結(jié)合。以蘇州大學(xué)為例,在講解機械加工時,直接引入具體的工程案例,通過解析該案例中的加工工藝規(guī)程,讓學(xué)生理解在實際操作中如何應(yīng)用理論知識。
(二)教學(xué)方法革新
第一,做好虛實結(jié)合教學(xué)融入工作。通過轉(zhuǎn)換具體的工程案例為虛擬仿真案例庫,不僅可以將工程案例視覺化,同時也增強了案例的互動性。這種方法使用虛擬仿真技術(shù),有效克服了傳統(tǒng)教學(xué)中受時間和空間約束的限制,為學(xué)生提供了一個創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)平臺。此外,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作的教學(xué)演示視頻,不僅能夠在新課教學(xué)中發(fā)揮作用,還能在復(fù)習(xí)階段重復(fù)使用。這種即時的演示,強化了學(xué)生理解新知識和復(fù)習(xí)舊知識的能力,顯著提升了復(fù)習(xí)的效率。通過參與互動視頻,學(xué)生能更加深刻地把握知識點,促進知識的綜合運用,更好地在實際操作中發(fā)揮所學(xué)。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比,虛擬仿真案例庫為教育領(lǐng)域帶來了革命性的變化。通過將理論與實踐結(jié)合,學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中不受限制地重復(fù)操作,不僅減少了實際操作中的資源消耗和潛在風(fēng)險,還使學(xué)生擁有了一個更加安全、經(jīng)濟的學(xué)習(xí)環(huán)境。
第二,做好思維導(dǎo)圖教學(xué)融入工作。教師在課程案例的構(gòu)建工作中,綜合案例的選擇尤為關(guān)鍵,綜合案例需要橫跨多個章節(jié),將不同知識點緊密聯(lián)系起來,從而揭示出知識的復(fù)雜性和綜合性。這種方法旨在培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的理論知識去解決實際工程問題的能力,特別是那些復(fù)雜的問題。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),采用思維導(dǎo)圖來構(gòu)建各課程模塊是一種有效手段。借此加強學(xué)生對理論知識的全面把握,提升他們分析和解決問題的能力,同時也鼓勵他們開展創(chuàng)新思維的探索。
(三)校企合作教學(xué)融入
加強高校與企業(yè)之間的合作關(guān)系,能夠有效促進教學(xué)質(zhì)量的提升。一方面,教師在與企業(yè)合作的過程中不僅能夠增加工程應(yīng)用的實際背景,而且有機會提升所擁有的雙師型教師比例。這種合作使得教師能夠直接從企業(yè)的項目中提煉出實用的教學(xué)案例,從而使課程內(nèi)容更加貼近實際,豐富教學(xué)資源。另一方面,學(xué)生在企業(yè)實踐中的體驗尤為寶貴。他們有機會走進合作企業(yè),親自參觀學(xué)習(xí)金屬切削加工和裝配流程,這種實地體驗?zāi)軌驑O大地增強學(xué)生對課程理論的深入理解和應(yīng)用能力。在面對實際工作場景時,學(xué)生可以嘗試運用他們已經(jīng)掌握的理論知識解析和應(yīng)對企業(yè)中遇到的技術(shù)難題,這不僅能夠驗證知識的實用性,也能夠提升學(xué)生解決問題的能力。學(xué)??梢匝埰髽I(yè)工程師進入學(xué)校為學(xué)生開展學(xué)術(shù)講座,這也是有效的互動方式。學(xué)術(shù)活動不僅能夠為學(xué)生提供了解最新工業(yè)技術(shù)動態(tài)的機會,而且能夠拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的道路上有所收獲。通過這種模式,可以構(gòu)建起校企雙方共贏、互利互補的良好合作關(guān)系,為學(xué)生提供一個更加全面、實用的學(xué)習(xí)平臺。
(四)師資力量優(yōu)化
在教育領(lǐng)域,尤其是技術(shù)和工程教育中,存在一定的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)為部分學(xué)校教師缺乏一線生產(chǎn)經(jīng)驗,導(dǎo)致教師在授課時難以將理論知識與實際生產(chǎn)緊密結(jié)合,進而可能影響對學(xué)生知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)。為了縮小這一差距,采取“引進來”與“走出去”的策略顯得尤為重要。
一方面,“引進來”意味著學(xué)校應(yīng)主動與企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系,邀請有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的企業(yè)技術(shù)骨干,特別是那些退休但愿意繼續(xù)貢獻自己技術(shù)和知識的專家,來校進行教學(xué)活動。這樣不僅能為學(xué)生帶來一線生產(chǎn)的真實案例分析,還能讓他們接觸到最新的工業(yè)技術(shù)和發(fā)展趨勢。
另一方面,“走出去”強調(diào)的是鼓勵學(xué)校的教師積極地走進企業(yè),直接參與到一線的生產(chǎn)工作中。通過這種方式,教師能親身體驗生產(chǎn)過程中的具體操作、面臨的挑戰(zhàn)以及解決問題的方法,從而在回到課堂時,能夠?qū)⑦@些寶貴的經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,使課堂教學(xué)與企業(yè)實際需求緊密相連。為了激發(fā)更多的中青年教師參與到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,學(xué)??梢酝ㄟ^提供額外的獎金補助作為鼓勵。將教師在企業(yè)現(xiàn)場工作的經(jīng)歷和成效與教師評價體系相結(jié)合,使之成為評選優(yōu)秀教師甚至用于崗位職稱評選的重要依據(jù),這既能夠提高教師的積極性,也能進一步促進教學(xué)質(zhì)量的提升。
五、結(jié)語
推動產(chǎn)教融合的進程中,教學(xué)模式的創(chuàng)新成為提升教育質(zhì)量的關(guān)鍵。其中,結(jié)合虛擬仿真技術(shù)、思維導(dǎo)圖工具、校企合作機制以及課程思政理念,對教學(xué)內(nèi)容進行系統(tǒng)性重構(gòu),形成一種以實際工程案例為核心的全新教學(xué)體系,顯得尤為重要。這種體系致力于深度挖掘工程案例所蘊含的豐富理論知識和課程思政要素,通過具體案例引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將專業(yè)知識和實際應(yīng)用能力的教育融為一體。
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(薦稿人:陳濤,蘇州大學(xué)未來科學(xué)與工程學(xué)院副院長,教授)
(責(zé)任編輯:張若琂)
作者簡介:郭冉(1991—),女,博士,蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院師資博士后,研究方向為微納制造;李軒(1988—),男,博士,蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院副教授,研究方向為精密傳動系統(tǒng)、先進機器人技術(shù)、新型驅(qū)動與傳動。