面向卓越工程師的“機械制造技術基礎”課程教學改革與實踐

陳曉昀

（梧州學院 機械與資源工程學院，廣西 梧州 543002）

0 引言

2010年教育部啟動“卓越工程師教育培養計劃”，2020年教育部拓展實施“卓越工程師教育培養計劃”（2.0版），意旨高校、企業、政府及行業協會協同作戰、合縱連橫，實現未來科技創新領軍人才的戰略培養目標。十多年來，特別是最近幾年來，同時基于“中國制造2025”、“關于開展新工科研究與實踐的通知”、“高等學校人工智能創新行動計劃”等戰略部署及行動方案，卓越工程師教育培養取得了重要進展，為社會主義建設培養了大批優秀工程人才。然而，文獻分析與實地調研顯示，目前，我國卓越工程師數量及其質量，與制造業高質量發展對工程領域人才需求相差甚遠，大國工匠更是鳳毛麟角。“機械制造技術基礎”作為新工科機械類專業的一門重要必修課程，肩負著培養高階性機械工程技術人才的重任。然而，在新工科建設背景下，融合新興技術，對“機械制造技術基礎”課程的教學內容和教學方法進行研究的不多[1]。因此，針對“機械制造技術基礎”特點和行業及社會發展需求，探討面向卓越工程師教育培養的“機械制造技術基礎”課程教學改革，培育新時代機械專業高階人才，為中國制造和制造業高質量發展提供人才支撐與智力支持，具有重要意義。

1 “機械制造技術基礎”課程教學存在的主要問題

“機械制造技術基礎”內容抽象，枯燥無味，難以理解，涉及面寬廣、知識點多，具有理論性、實踐性、實用性、應用性、系統性、綜合性強等特點，是一門理論與實踐相結合的綜合課程。目前，在課程教學中存在不少制約卓越工程師教育培養的亟待解決的問題。

1.1 雙師型教師隊伍薄弱

“機械制造技術基礎”培養的是典型的應用型技術人才。面向卓越工程師的高質量工程技術應用型人才的培養，教師工程實踐教學能力不可或缺。擁有一支理論知識過硬和實踐經驗豐富的雙師型教師隊伍，是實施“卓越工程師教育培養計劃”的前提基礎和根本條件。近年來，為了更好地適應高等教育發展需要，高校大量引進博士、碩士等剛剛左腳出校門、瞬間右腳進入課堂的“書生氣”高學歷教師人才，自身工程實踐操作能力薄弱，具有工程背景的較少，較難生動詮釋解疑“機械制造技術基礎”教學內容和實訓實驗要求。

1.2 教材內容更新缺失

“機械制造技術基礎”課程內容涉及機械加工概論、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床夾具設計、機械制造工藝規程、機械加工精度與表面質量、典型零件加工等教材教學內容，這些內容需要根據知識經濟和智能時代發展需要與日俱新，才能培養出適應經濟社會發展的卓越工程師。目前，“機械制造技術基礎”教材出版上百個不同版本，課程教材內容趨同且滯后，部分內容與工程實際嚴重脫節，缺乏智能制造、人工智能、大數據、先進制造系統等新興技術和新知識，以及綠色制造理念，課程內容新穎性不足，無法更好地適應社會發展訴求。而且隨著網絡日趨發達，除課堂教學外，課外知識點拓展較多，涉及其他知識信息量大，單純依靠課本知識很難使學生掌握其教學內容。

1.3 教學模式陳舊單一

教學方法和教學手段單一，理論授課滿堂溉，三尺課堂教學多，實踐環節學時少。課程實驗也局限于驗證性實踐操作，缺乏自主性、創新性、綜合性的課程實驗開發及其教學，是學生缺乏學習“機械制造技術基礎”的積極性、主動性和興趣的重要原因。偶爾參加生產實習，基本上也是到生產車間現場參觀為主，這種視角式實踐，學生很難掌握生產流程、機械加工技術要義等“機械制造技術基礎”課程內容的實質性內涵，自然而然影響課程教學效果和人才培養質量，很難培養工程技術人才理論聯系實踐的工程能力、工程素養和工匠精神。本應該在理論和實際相結合的情況下學習的課程，卻因為未能找到結合點，而沒有學到本課程的精髓。

1.4 考核方法呆板偏窄

教學考核既是學生學習效果與教師教學質量的檢驗與體現，更是課程學習價值與學習方法的“導向器”[2]。良好的學業評價對師生和教學起到激勵、診斷和促進的積極作用[3]。教學考核評價是教學過程的重要環節，也是考查人才培養質量的重要手段。目前，部分高校教學考核方法仍然以考核知識點為主要內容的期末卷面考試為主，試卷成績占總成績的70%，這種考核既缺乏教學過程考核評價，也無法形成卷面考試+課程實踐報告+工藝規程設計+課堂討論+課后作業+課外拓展學習心得+文獻報告等為一體的課程教學考核評價體系。

1.5 課堂融入思政教育不足

“機械制造技術基礎”是面向機械類學生的一門專業課程，重點為學生介紹金屬切削基本理論、機械加工方法以及裝配工藝等專業知識。教師在傳授專業時，往往容易忽略了對大學生思想教育方面的重視，未能將思政內容融入教學，而使學生在專業知識和思想教育方面的聯系認識薄弱，未能培養出德才兼備的優秀人才。

2 “機械制造技術基礎”課程教學存在問題的原因剖析

“機械制造技術基礎”課程教學在雙師型教師隊伍、教材內容、教學模式、考核方法等諸多方面，不同程度地存在這樣那樣的問題。這些問題既有主觀原因，也有客觀原因，概括起來，主要由如下因緣引發的。

2.1 實踐型教師成長路長久

1999年大學擴招后，高校師資隊伍數量得到較大充裕，尤其是基于評估、合并、更名等因素，高校師生比基本達到教育部要求的1∶18合格辦學標準。調研分析顯示，其中90%是純理論類教師，既具有理論水平又擁有行業背景、工程實踐的雙師型教師屈指可數。毋庸置疑，實踐型教師成長成才之路，既需要學校頂層設計戰略規劃，提供相應的培養資金與實踐平臺，也需要教師的理論知識和實踐經驗長期不斷積累與沉淀，不可能一蹴而就，而是任重道遠。

2.2 教材講義更新難度偏大

“機械制造技術基礎”不僅僅需要教材滿足教學要求，而且更需要與時俱進地配套教材、講義、實踐實訓指導書。調研發現：受“一本通書讀到老”傳統教育觀念和拿來主義思想，以及重新編寫時間長、難度大等因素影響，部分高校教師仍然沿用5年，甚至10年以上的純理論體系的“機械制造技術基礎”教材。科技發達、智能時代的當下，與5年或10年前企業生產流程、技術指標、生產工藝、社會需求的變化，早已不能同日而語。

2.3 傳統教學模式根深蒂固

“機械制造技術基礎”是一門理論內容多、涵蓋知識面廣的專業技術基礎課。部分高校安排的課時有限，有些高校僅安排48學時[4]，遠遠不能滿足“機械制造技術基礎”教學任務和人才培養目標要求。為了全覆蓋講解“機械制造技術基礎”教材教學內容，很多教師不得不采取傳統的重課堂、輕實踐的“趕鴨式”滿堂溉教學模式。盡管有的高校安排68學時，但部分教師缺乏實踐教學經驗，導致教學理論知識與生產實踐嚴重脫節，不但影響學生的學習興趣及其學習效果，而且也影響到教師的反饋修正能力，教學相長可望而不可及。

2.4 教學考核方法積習已久

受傳統觀念影響，部分高校缺乏完善的課程教學考核體系。對課程考核方法，普遍存在忽視過程跟蹤考核的現象，往往在課程教學結束后才進行，并且仍然沿用傳統的死記硬背的卷面考試成績作為考核結果來衡量學生的學習效果。此外，部分高校也淡化教師的全面教學效果考核尤其是過程教學績效的考核評價。這種根深蒂固的傳統單一的教學考核方法，導致學生輕視上課吸取知識養分、重視考前突擊照本宣科，很難對“機械制造技術基礎”教學內容融會貫通，培養學生實踐能力、創新能力和工程素養的達成度大打折扣，也無法實現教學相長。

2.5 思想教育沒有深入課堂

很多教師，尤其是青年教師，在傳授專業課時容易忽略對學生的思想教育。一方面認為思政內容生硬，枯燥乏味，應由思政老師來傳授；另一方面自身對思政理解不深，沒有深刻理解思政的真正含義。專業課和思政課看似是一對矛盾，其實兩者相輔相成，想培養出德智體美的優秀學生，二者缺一不可。進入大學學習后，學生接觸專業課的時間要遠比思政課要多，為了不使學生“偏科”，更應該重視思政的重要性，使思政內容貫穿課堂，提高學生的思想認識。

3 “機械制造技術基礎”課程教學改革與實踐

按照“卓越工程師教育培養計劃”目的與要求，針對現行“機械制造技術基礎”課程教學存在的問題，“機械制造技術基礎”課程教學改革刻不容緩，探索面向卓越工程師的“機械制造技術基礎”課程教學改革措施成為當務之急。

3.1 教師數量質量雙管齊下

面向卓越工程師的培養，教師作用事關重大，加強“機械制造技術基礎”課程雙師型教師隊伍建設勢在必行。根據機械類專業的具體情況，除了適當增加教師數量外，務必提升教師的綜合素質尤其是工程實踐教學能力。通過與地方企業的合作，有計劃地鍛煉教師學習企業文化，加強“走出去、請進來”專兼職教師培養方法，以工程實踐能力提升為目標，強化教師工程背景和工程意識，不斷拓展教師工程視野和工程素養。一方面，高校制定提升雙師型教師尤其是青年教師成長的激勵制度，鼓勵教師利用假期到企業生產一線上崗礪煉或定期選派教師全脫產掛職到企業鍛煉，提升教師實踐操作能力，解決教師在課堂中遇到的復雜抽象工程問題。另一方面，通過校企合作，聘請具有豐富工程實踐經驗和良好語言能力的兼職教師入校授課。專兼職教師雙管齊下，協同提高學生的工程意識、創新能力和實踐能力，為培養卓越工程師奠定良好基礎。

3.2 教材教學內容與時俱進

“機械制造技術基礎”教材教學內容，要符合《中國教育現代化2035》《中國制造2025》等國家大政方針政策，堅持“理論知識、技術能力、職業素養”三位一體人才培養理念，突出新工科背景下“機械制造技術基礎”課程特征及具有工匠精神、實踐能力和創新精神的高階性機械工程技術應用人才培養目標。我國目前大力推動制造業高質量發展，在教學大綱的基礎上，應以知識點為教學載體，以任務為驅動設計教學場景，與數控技術、信息技術、工程力學、機械設計、機械制圖等高度相關學科貫通起來，把工程背景和機械制造技術前沿理論及最新案例融入到教材教案中，尤其是樹立綠色制造教學理念、先進設計原理和創新理念，與時俱進地更新和開發綠色制造、智能制造、機器人、人工智能等工程研發及其應用的知識點、例題、實例或習題，促進學生對“機械制造技術基礎”理論知識和實踐能力的拓展與升華。

3.3 教學模式立體動態變局

改革傳統的單一教學模式，使其向立體動態教學模式轉型。建立健全課堂理論教學、企業實踐教學、課外拓展教學三位一體的“機械制造技術基礎”教育教學體系。課堂理論教學主要圍繞機械制造技術基本原理、基本方法如機械加工概論、金屬切削原理、典型零件加工工藝等教材內容進行授課及實驗驗證，使學生對“機械制造技術基礎”理論知識感性認識；企業現場實踐教學，是在課堂理論教學基礎上，通過校企合作協議，深入企業一線或社會實踐調查，教師會同企業實踐專家共同現場授課，現場觀看、講解、操作，使學生理論聯系實際，全面深入體驗制造業設備、技術、工藝、標準、流程等工程實踐的理性認識，了解工程師在企業的實踐操作、能力展現及其業績與不足；課外拓展教學，要求教師引導學生自主學習，課外文獻閱讀、創建工程案例數據庫、參加先進制造技術專題講座、小組討論、假期社會調查等方式，培植學生學習興趣，拓寬學生知識面和實踐力。

3.4 考核評價方法靈活多樣

突破傳統的考核評價觀念，“扭轉不科學的教育評價導向，堅決克服唯分數、唯升學、唯文憑、唯論文、唯帽子的頑瘴痼疾，從根本上解決教育評價指揮棒問題”[5]。根據“機械制造技術基礎”教學特點，從工程能力和職業素養出發，建立健全多元化考核評價制度。可以利用互聯網等手段更加客觀、真實、綜合的對學生進行考核。尤其是對于應用型大學，更加應該重視學生的實際解決問題能力，而不是理論性的期末考試。加大過程考核，改革傳統的“出勤+作業+考試”的考核評價模式[6]，而應該從課堂討論，課后提問、課程設計等過程性考核與結果性考核有機結合，注重增值性評價和培優性評價，把控多方面結果評價[7]，加大“對學生學習熱情、學習興趣、知識、技能、情感、態度、價值觀等多維度的教學過程綜合評價”[8]，構建“卷面考試+課程實踐報告+工藝規程設計+課堂討論+課后作業+課外拓展學習心得+文獻報告”為一體的課程教學考核評價體系，提高過程考核在總成績的占比，促進學生工程素養、實踐能力、創新能力和綜合能力全面提升。

3.5 思政內容融入課堂

思政課程對學生立德樹人具有重要作用，一個優秀的人才除了有扎實的專業知識，更應該具備品德。要以“機械制造技術基礎”這門課為例，課堂上利用多媒體播放“大國重器”視頻，使學生在學習專業知識的同時引導學生樹立正確的三觀，這樣才能回報社會，為國家強盛發展做出貢獻。

4 結語

目前，“中國制造”正在向“中國創造”轉型，大國工匠時不我待、只爭朝夕，卓越工程師已成為促進我國制造業高質量發展的中堅力量。以強化學生工程實踐能力和創新能力為目標的卓越工程師培養計劃，是我國高等工科院校實現教育改革，滿足國家產業結構調整和發展戰略新興產業所需復合型人才需求[9]。卓越工程師的培養，要梳理“機械制造技術基礎”課程內容特點和教學過程中存在的問題及其根源，堅持“理論知識、技術能力、職業素養”三位一體人才培養理念，通過加強雙師型師資隊伍建設、豐富教材教學內容、創新教學模式、優化考核評價方法等系列課程教學改革措施，實現教學相長，促進學生知識、技能、素養三目標全面提升，為有力推進卓越工程師培養計劃落地生根及其開花結果奠定良好的基礎。