基于創新能力培養的數字化建模與制造課程教學改革實踐*

摘" 要" 針對當代職業技術院校學生實踐創新能力不足的問題，圍繞如何培養創新型高端應用技能人才，從依托省級創新創業教育示范課程，打造數字工匠實踐基地，行賽引領、賽教融合、以賽促教，“產（數字工坊）、教、研、技能賽、學生社團”結合，教學考評改革等方面，進行數字化建模與制造課程教學改革與實踐，取得良好效果。

關鍵詞" 創新能力；數字化建模與制造；教學改革；創新創業教育示范課程；數字工匠實踐基地

中圖分類號：G712" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）10-0104-03

0" 引言

創新是國家進步的原動力，是提升國家競爭力的核心要素。當前，我國大力推進創新發展，提倡全民創新，擔當創新重任是大學生當仁不讓的職責。高職院校要培養創新型高技能人才，教學必須回歸基于創新能力培養的課程教學改革[1]。

數字化建模與制造是傳統制造業向智能制造轉型的基礎，是3D技術、機械設計與制造技術、計算機技術、信息技術等領域交叉的一門專業技能綜合型課程。在宜賓職業技術學院，該課程是智能制造學院相關專業群的專業平臺核心課程，其人才培養目標是培養具有較高數字化設計與制造應用技能的、計算機技術融合先進設計制造技術的創新復合型人才。如何在課程教學中培養學生的創新能力，是課程組思考的重點課題。近年來，針對當代職業技術院校學生實踐創新能力不足的問題，圍繞如何培養創新型高端應用技能人才，宜賓職業技術學院數字化建模與制造課程組堅持立德樹人，以學生為主體，以教師為主導，以質量為核心，突出實踐性和創新性，以“雙創”（創新創業）為核心、以教育部提升專業發展能力的“五個對接”為指導，校企合作，并與行業接軌，基于創新能力培養，立足創新、注重實踐、以賽促教，推進課程教學改革。

1" 依托省級創新創業教育示范課程，創新課程教學

當前全球產業變革與技術更新加速前行，在國家競爭中，創新驅動已成為核心戰略[2]。在這個核心戰略中，人才培養是基礎，而創新人才的培養，最重要的著力點在于課程教學。為創新課程教學，宜賓職業技術學院數字化建模與制造課程組歷經兩年時間，從課程教學內容開發、教學資源庫建設、在線網絡課程平臺建設、教學模式改革與實施、教材建設、學生創新項目建設等績效目標方面，完成省級學科專業類創新創業教育示范課程項目建設。

依托省級創新創業教育示范課程建設，從人才培養目標、課程項目結構與內容、人才培養模式、授課方式與教學方法、課程評價、教輔資料、在線資源等方面，與行業、企業深入合作，進行全方位的開發與設計，建成豐富的課程資源庫和在線課程資源管理平臺，有效解決教學資源不足、教學方法與形式落后的問題。依托省級創新創業教育示范課程，改變以往“手把手”的教學形式與方法，構建項目為導向、工作過程與任務為主線、學生能力提升為根本的現代教育理論與信息技術相融通的教學方法。依托開發的在線課程資源管理平臺，有效支撐學生的線上與線下學習。教學設計上，該課程按實際工作過程，基于行動導向進行授課，實施“教、學、做、研”一體化教學，建有開放式實訓室、完備的電子教案與電子指導書，可下傳給每位學生，進行自主學習。依托動態的創新創業網絡共享資源示范課程平臺，學生可以隨時利用網絡資源進行線上和線下學習及訓練，學習了解先進的技能技術，效果良好。

2" 打造數字工匠實踐基地，創新課程教學

當代中國制造總趨勢是向著網絡化、數字化、智能化的方向發展，高職制造類專業要以培育大量吻合時代發展特征的數字工匠為己任，為廣大數字工匠提供全新工作和發展平臺的數字工坊應運而生。宜賓職業技術學院數字化建模與制造課程組進行數字工坊創新創業實踐教學方法探索與研究，緊密依托行業，與3D動力聯盟合作，著力打造數字工匠實踐基地，建設3D-e合作學區創新平臺，搭建數字工坊，創新課程教學。

機械工程類技能人才創新能力的培養，必須來自實踐，特別是來自當代先進企業的生產實踐。只有將企業實際生產實踐的典型案例，貫穿設計、制造、裝配、調試等各環節的工程項目教學任務，才能培養學生的創新能力。依托數字工坊進行課程教學，可以很好地與企業生產過程相對接，成立設計小組，按實際工作過程，基于行動導向進行授課，實施“產、教、學、做、研”一體化教學。

創新來源于生活，來源于實踐，來源于社會。課程組將課堂搬遷到數字工匠實踐基地，對接企業生產，實施項目化教學，強調數字化建模與制造的應用技能，構建項目為導向、工作過程與任務為主線、學生能力提升為根本的現代教育理論與信息技術相融通的教學方法。項目教學法能較好地培養學生的實踐能力、社會能力、綜合能力[3]，可以充分激發學生的主動性、實踐性和學習能力，而這些正是創新要素的源泉。

利用數字工坊開展實踐教學，搭建學生創新創業平臺，提高學生數字化建模與制造技能，培育學生的創新能力，使學生感受現代先進的設計方法與手段，帶動學生的學習熱情。在大眾創業、萬眾創新的時代背景下，為學生提供一個創新思維碰撞的舞臺，提高學生數字化建模與制造技能，學生參與創新的主動性和積極性高漲，掌握數字化設計與制造的基本技能，拓展職業人生，最終實現為“中國制造2025”培育大量具有創新熱情的高技能人才的目標。

3" 行賽引領、賽教融合、以賽促教，創新課程教學

課程教學必須對接行業，才能把握時代發展的脈搏。在數字化建模與制造課程教學中，主張以全國三維數字化創新設計大賽（簡稱全國3D大賽）為引擎。全國3D大賽核心為“創意、創造、創業”，其鮮明的特色為“三維數字化”“創新設計”[4]。宜賓職業技術學院以“以賽促新、以賽促教、以賽促學、行賽引領、賽教融合”為基本出發點創新課程教學，在數字化建模與制造課程教學中引入行業規范與標準，將大賽項目轉化為教學實操案例，以任務為導向，基于工作過程，按產品開發的生命周期設置教學任務和工作項目，讓學生從簡單到復雜，從單一技能性實操到綜合性產品開發進行分組項目訓練，緊密結合全國3D大賽，在教學中讓各組按大賽規則要求，擬定一個較復雜的機械類數字化產品設計方案，并實現其零部件的設計、加工編程、數字裝配、分析等各維面的工程實戰技能技術特征。這一創造性活動推動創新技能型人才培養，同時選拔優秀學生團隊參與全國3D大賽，實現與行賽的無縫鏈接，賽教融合、以賽促學。參賽與獲獎情況納入學分獎勵與課程學習考核評價。

課程結合三維數字化建模與制造省賽與國賽、全國3D大賽進行教學，凸顯“三維數字化”與“創新設計”特色，大力培育數字工匠，不斷推動學生創新能力發展。鼓勵學生參與云學習計劃，進行技術與能力升級培訓。

4" “產（數字工坊）、教、研、技能賽、學生社團”結合，創新課程教學

創新已成為當今社會的熱點，創新精神與實踐能力的培養是高校素質教育的重要環節[5]。而對于國家綜合國力基石的制造業來說，創新型高技能人才的重要性更是日趨增強，這給培育創新型高技能人才的高職院校帶來更大挑戰。要培育創新型高技能應用人才，必須充分發揮學生的主觀能動性。本課程通過教學改革，實現“產（數字工坊）、教、研、技能賽、學生社團”的有機融合，極大地提升專業學生的培養質量。本課程教學改變固有的教師填鴨式、滿堂灌的老套模式，充分利用創新設計實驗室、數字工坊實踐基地、3D動力學生專業社團、創新創業孵化工作室等創新創業平臺，改變以往“手把手”操作的教學方法，教師發布項目任務書后僅起點撥技能、提供必要的學習資源和制定規范要求等作用，任務制作過程中產生的多數問題由學生小組來解決，使學生的學習變被動為主動，讓學生在創新創業中體現自我價值。同時積極將行業賽項和教師科研項目轉化為教學任務，通過融賽于教、學研結合，培養學生實踐品格和創新能力，更好地實現教學內容、教學目標和教學任務的完成與實現。創新能力的培養需要良好的土壤與氛圍，大學生專業社團可以為學生發揮想象提供理想的平臺。課程組依托3D動力社學生專業社團開展學生創新創業活動，實現課程教學的延伸與拓展。

5" 教學考評實行過程評價與成果評價相結合，創新課程教學

5.1" 評價與考核指標

教學評價采取階段評價和目標評價相結合、過程考核與作業作品成果考核相結合、學生作品的評價與知識點考核相結合。教學評價指標主要為教學過程、教學結果（成果）、技能鑒定、技能大賽等四個大項。

5.1.1" 教學過程

采用平時抽檢、階段性測試、在線考評、項目過關、綜合模塊考核等方法進行。

5.1.2" 最終考核

圍繞思政、能力、知識與職業素質進行，根據不同工作任務分別進行單項能力和綜合能力考核，最后給出項目總考核成績。

5.1.3" 實行課證融通

通過學習和訓練，學生全部通過省勞動部門考核，取得三維CAD/CAM應用中級證書、中級UG認證或三維建模師資格證書，部分優秀學生取得相應的高級工職業資格證書（此為加分項目）。

5.1.4" 技能大賽

組織學生分組參與學院、社會與本課程相關的各項技能大賽（如科技部組織的全國3D大賽、教育部組織的IT機械裝備設計大賽、機械行業數字化設計與制造技能大賽等），并適當進行學分獎勵。

5.2" 評價與考核體系

進行評價與考核體系改革，讓學生參與進來，提高學生的興趣，培養學生合作、誠信等良好品質。同時組織學生考證，參加技能大賽和社會活動。

5.3" 學習評價方法

5.3.1" 小組內與小組間考評、學生互評和教師點評相結合

學生由評價客體成為評價主體，提高學生參與性，增強學生評價能力，利于學生個性培養，給其帶來成就感。動態的過程評價結合靜態的結果評價，使學生的學和教師的教更順暢。

5.3.2" 過程評價和結果評價相結合

通過在線抽檢、任務過關、階段性測試等過程評價和最終綜合結果評價相結合，對學生的學習與技能把握情況進行全面評價，進一步深化課程改革。

6" 結束語

當代機械行業的發展迫切需要創新型高級技能人才[6]，而數字化建模與制造專業就是要培養機械類技能人才的創新能力，就機械類工科專業而言，就是要充分培養學生機械設計方面的創新意識、創新思維、創新知識和創新技能等。宜賓職業技術學院數字化建模與制造課程基于學生的創新能力培養進行教學改革，依托省級創新創業示范課程線上線下融合教學、打造數字工坊，以實踐促創新，行賽引領、賽教融合、以賽促教，搭建“產、教、研、賽、學生社團”綜合孵化平臺等方式，創新課程教學，充分對接行業，將行業技能競賽融入課堂，突出“雙創”技能培養，有效提升學生創新實踐能力。通過教學改革，學生技能提高明顯，動手能力增長較快，畢業設計均能以組別為單元設計并加工出一整套機電產品。學生就業率與就業質量持續向好，創新成績斐然，“教賽融合”初見成效。近年來，宜賓職業技術學院組隊參加全國三維數字化創新設計大賽，獲得全國總決賽一等獎、二等獎多項。

參考文獻

[1] 鄧秀勤，郝志峰，劉海林.基于創新能力培養的離散數學課程教學改革探索[J].計算機教育，2013（16）：62-66.

[2] 黃宏鋒，韋莉莉，亓海全，等.基于實踐和創新能力培養的金屬材料工程專業課程教學改革[J].科技視界，2019（34）：63-64.

[3] 李志川.高職3ds max課程教學的改革與探索[J].邊疆經濟與文化，2010（12）：126-127.

[4] 曾文忠.“3D”數字化大賽促進機械類教學改革和創新人才的培養[J].時代農機，2017，44（7）：205-206.

[5] 魏軍英，李學藝，王海霞，等.基于創新能力培養的機械原理課程教學改革探索[J].大學教育，2015（4）：160-161.

[6] 張紅霞，桂偉.基于創新能力培養的機械類課程教學改革[J].教育觀察，2018（10）：10-11.

*基金項目：宜賓職業技術學院院級教研教改項目“基于創新能力培養的‘數字化建模與制造’創新創業課程建設與教學實踐”（項目編號：ybzyjg2022）。

作者：郭晟，宜賓職業技術學院智能制造學院，副教授，主要研究方向為數字化建模與制造、機械設計與制造；劉存平，宜賓職業技術學院智能制造學院，副教授，主要研究方向為材料成形與模具設計（644000）。