“機械工程控制基礎”課程的創客教育改革探索

連海山 弓滿鋒 夏小群 陳小軍 莫德云

[摘 要] 創客課程要求學生能夠綜合運用各個學科的基礎知識與基礎技能，因而創客課程更多地呈現出“工程類綜合實踐活動課程”的屬性，并秉持不同于傳統的“分科課程”的獨特課程理念。教學改革圍繞創客教育理念，以“機械工程控制基礎”課程檔案優化建設為目的，針對該課程考核方式單一、教學師資方面理念不夠新穎、實驗室設置老舊等問題，通過創新課程管理建設、改革課程教學模式與方法、搭建以3D打印實驗為核心的創客實驗平臺，建設出一套實踐教學環節開放化，課程教學資源更高效，符合創客教育要求的地方高校“機械工程控制基礎”課程體系，該體系還可為機電控制類課程群、機械設計制造類課程群的建設提供借鑒。

[關鍵詞] 創客課程;課程體系;機械工程控制基礎;教學改革

[基金項目] 2018年度廣東省高等教育教學改革項目“基于創客教育理念指導下‘機械工程控制基礎課程教學研究和改革實踐”（377）;2018年度嶺南師范學院校級教育教學改革項目-面上項目“基于創客教育理念指導下‘機械工程控制基礎課程教學研究和改革實踐”（LSJG1846）;2019年度廣東省高等教育教學改革項目“面向工程創新能力培養的‘Creo教程教學改革與實踐”（382）

[作者簡介] 連海山（1984—），男，江西吉安人，博士，嶺南師范學院機電工程學院副教授，主要從事微細特種加工工藝與裝備開發和3D打印技術研究;弓滿鋒（1973—），男，陜西寶雞人，博士后，嶺南師范學院機電工程學院教授，博士生導師，主要從事硬質合金刀具制備及其性能表征、硬質涂層制備及其性能表征研究;莫德云（1986—），男，廣東茂名人，博士，嶺南師范學院機電工程學院實驗師（通信作者），主要從事高速加工設備的關鍵部件優化和深度學習研究。

[中圖分類號] G420? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）33-0093-04? ? ? ? [收稿日期] 2021-04-24

一、引言

現代知識生產方式是從人類生產生活中遇到的實際問題出發，具有顯著的跨學科、非線性特征。創客的創造過程正是符合這樣的認知特征，要求學生綜合運用多學科的知識經驗來解決問題。由此可見，創客課程的這種認知模式還原了現代知識生產的本來狀態，與現行學科制課程編制模式互為補充，并體現出“學以致用”的特征[1，2]。

嶺南師范學院機電專業創辦于1994年，至今已有27年的辦學歷史，是華南地區最早開設職業技術教育的本科院校，多年來堅持面向廣東省職業技術教育、省內制造業的辦學定位，著力為廣東省輸送職業技術教育所需的“三證書”（本科畢業證書、職業資格證書、教師資格證書）“雙師型”師資和企業所需的“雙證書”（本科畢業證書、職業資格證書）技術骨干[3]。

本次教學研究就是從嶺南師范學院機電專業的特點出發，以創客教育理念為指導，以面向粵西地區的地方應用型人才為培養目標，進一步完善“機械工程控制基礎”課程建設，為完善專業培養體系做貢獻，為基礎課程群建設做準備，使“機械工程控制基礎”課程的教學方案符合創客的培養標準，培養擁有創新創造能力的應用型本科人才。

二、“機械工程控制基礎”課程存在的問題與對策

目前傳統的“機械工程控制基礎”課程教學存在以下問題。

1.考核方式單一。傳統的考核方式以期末成績為主、平時成績為輔，這樣的考核方式既忽視了對學生運用知識和創新知識能力的檢驗，又忽視了學生的真正實踐能力和創造力，只是為了考試而考試，對真正有創新能力的學生，缺乏有效的檢驗手段和評分機制，這種考核機制嚴重打擊了學生的積極性，不能激發學生的學習熱情[4]。

2.教學師資的理念不夠新穎。嶺南師范學院近年來堅持引進高層次人才，使得本課程的師資隊伍學歷與專業結構趨于合理，但是沒有明確的專業方向，缺乏學科建設與發展規劃指導，所有教師都集中在課程教學上，沒有專業方向的深入，不能滿足學生課外實驗設計、參加科技競賽與創新研究指導的需求，在一定程度上阻礙了開放創新研究，也限制了教師與學生的專業發展。

3.實驗室設置老舊。目前機械工程控制基礎實驗室的建設遠遠落后于創客教育改革與學生創客教育的需求，缺少應有的創客氛圍，大部分的實驗教學項目只能分組進行，相當一部分實驗內容只停留在理論講授和多媒體演示上，沒有足夠多的供學生自主設計與制作、開展科技競賽與創新研究的開放實驗室與相應的實習實驗平臺。

針對上述問題，基于創客教育理念對“機械工程控制基礎”的課程改革從課程教學與實驗教學兩方面實施。在課程教學方面，以課程知識點為基礎，以生活實際為題材，用3D打印技術融合單片機技術、電工電子等相關課程知識，制作課程教具，使學生直觀地感受到抽象理論的具體化與實用化。在實驗教學方面，改變以往固定式的實驗教學方式，以創客理念為指導，采用開放式實驗教學;從生活實際出發，學生可以自行設計實驗內容，綜合利用3D打印機技術與“機械工程控制基礎”等相關課程知識制作實物作品，既可以激發學生的創造性思維與興趣，又可以達到學以致用的目的。

三、“機械工程控制基礎”課程改革目標與實施

（一）課程改革目標

本次教學改革從教學團隊建設、實踐教學環節、教學管理三方面著手，嘗試對“機械工程控制基礎”課程實施課程教學研究和改革實踐，其目的是以創客教育理念為指導，以面向粵西地區的地方應用型人才為培養目標，進一步完善“機械工程控制基礎”課程建設，為完善專業培養體系做貢獻，為基礎課程群建設做準備，進一步實現“雙師型”師資隊伍建設，提高教師的素養，優化教師團隊結構配比;在創客理念的指導下更新實驗教學內容和模式，建設具備創客教育的實踐教學平臺;制定教學過程管理方案，構建有利于學生全面發展的相輔相成的管理制度和評價體系。