“專創融合”特色示范課程建設研究

摘要：將專業知識與創新創業教育緊密結合在一起，是新時期高校實現產學研協同育人的重要途徑之一，能夠提升學生的創新意識。該文分析了“機電一體化系統設計”的課程特色、建設目標、建設思路，旨在為高校進行“機電一體化系統設計”特色課程建設與教學改革提供經驗與參考。

關鍵詞：專創融合；機電一體化系統設計；課程目的；課程建設

1“專創融合”提升大學生的創新能力意義

“十四五”規劃提出“堅持創新驅動發展”和“深化新時代教育評價改革”。“雙創”教育目的是促進大學生全面發展，實現理論教學和實踐教學相互補充、相互促進。但是《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》指出，我國教育事業受體制、機制等多種因素影響，人才培養供給側和產業需求側在結構、質量、水平上還不能完全適應［1］。因此，“專創融合”教育應運而生，它是在“雙創融合”的基礎上對創新創業教育的升級和優化［2］，將專業知識和創新創業能力有機結合，使學生在學習專業知識的同時不斷提升創新能力，在創新實踐中不斷鞏固專業知識。“機電一體化系統設計”是一門注重實踐能力的課程，課程中融入專創思想，能夠激發學生創新創業意識，未來可以更好地擁有專業技能和創業創新意識，從而更好地適應社會的需求，提高大學生的就業競爭力。

2“機電一體化系統設計”課程特色

2.1課程目標

機電一體化系統設計是機械工程、電子工程、計算機工程等多個學科交叉融合的一種綜合性設計技術。同時它也是機械設計制造及其自動化專業的一門重要的專業課，它既具有一定的理論性，又具有較強的實踐性［3］。課程圍繞機械、電子、傳感器、自動控制、計算機等專業技術進行闡述，主要將電子技術、傳感器技術、自動控制技術、計算機技術和機械技術有機結合起來，使學生掌握機械系統元部件設計和微機控制系統及其接口設計方法，了解各項技術之間的接口關系，培養學生機電一體化設計思維，能夠通過對各種機電設備和系統的綜合設計，實現機電設備的自動化、智能化和高效化。學習機電一體化系統的設計理論、方法和應用，對培養學生的設計能力以及新產品的開發能力具有十分重要的作用，有利于促進學生“雙創”能力的培養與提升。

2.2機電一體化服務未來智能制造

20世紀90年代末，機電一體化技術開始向智能化方向發展，開啟了機電一體化技術發展的新篇章。機電一體化在未來智能制造中扮演著重要角色，對制造業具有一定影響：

（1）機電一體化提高自動化和智能化水平。傳統制造模式中，產品生產基本以手工操控形式為主，不僅工作效率較低而且容易因人為因素而影響生產質量。而機電一體化技術中自動化生產及信號處理技術在智能制造中的應用，則能夠有效促進自動化生產模式的實現，在提升制造生產效率，解放勞動力的同時，進一步提高智能制造的生產質量，使產品性能得到顯著提升［4］。

（2）機電一體化系統能夠實時監控設備狀態和生產過程。機電一體化系統在運行過程中生成大量的數據，幫助制造商更好地了解生產情況，做出實時決策，改進生產流程。

（3）機電一體化系統通常具有預測性維護功能。通過引入傳感器、監控設備等技術，機電一體化系統可以對生產過程進行預測性維護，及時發現并解決潛在的安全風險，確保生產過程的安全性和穩定性。

3專創融合課程建設基礎及建設目標

3.1課程基礎

（1）前期調研為后續課程的改革優化奠定了基礎。將國內高校開設的“機電一體化系統設計”課程的教學方案、教學情況以及課程教學與創新創業教育融合的情況進行了調研和對比后，掌握目前高校機電一體化課程的教學體系、教學設計、教學方法、教學考核方式以及教學任務等情況，并且結合本校課程的特色，揚長補短，為后續課程的改革深化提供依據［5］。

（2）課程教學顯著。課程團隊一直致力于將理論與實踐相結合，將創新創業融入機電一體化課程教學過程，形成理論實踐一體的新型教學模式。近年來，課程團隊組開設創新創業就業實踐課程，課程負責人曾帶領并指導團隊人員參加“互聯網+創新創業大賽”獲省級獎勵2項、參與大學生創新創業訓練計劃項目2項，獲“挑戰杯”河南省大學生創業計劃競賽金獎，立項國家級大學生創新創業訓練計劃立項項目1項，同時主持多項國家級和橫向項目。

（3）課程教學資料完備。在多年的教學過程中，教學團隊圍繞課程特點和目標，不斷嘗試將創新意識融入本課程。團隊嘗試將項目融入課堂，不斷完善教學資源庫，形成了包括教學大綱、教學課件、教學內容、習題、實驗報告等在內的整套教材。同時，教學團隊還提供一些在線學習資源，例如，在“學習通”教學平臺上完善線上資源建設，構建線上線下一體化教學，方便學生隨時隨地學習。

3.2課程方向

課程內容主要包括機電一體化系統構成、機電一體化設計方法、精密機械設計、執行元件設計、傳感檢測、伺服控制、微機控制系統，計算機數字控制、機電系統建模的基本知識和基本理論，而創新創業方面主要包括創新的概念、創新人才的需求、創新成果與創新實踐、創業與創業精神之間的辯證關系、創業思維的基本類型、創業資源與環境、創業項目的理論等內容。其中機電一體化系統設計理論和方法是創新的基礎，通過課程培養學生的創業意識和創新能力，讓學生了解如何將創新轉為實際的產品和服務，以及如何管理和運營創新項目，從而為未來的職業發展打下堅實的基礎。創新人才還需要對精密機械和執行元件的選擇和設計進行深入了解，并且還需要關注行業內的新技術和新應用的發展趨勢，引導學生了解最新的機電一體化系統的設計流程和技能。

3.3課程目標

課程形成以項目教學為導向，將項目引入教學，采用理論實踐一體的新型教學模式，通過校企合作和創新創業訓練高度融合。以項目為依托，采用競賽、實踐、設計和產業化等多種途徑，使學生熟練掌握機械結構、微機控制系統的設計方法、傳感器應用，能對機電一體化產品進行分析、設計和應用，并且使學生能夠了解機電一體化系統未來的發展趨勢，培養機電專業知識豐富，能力強、實踐能力突出，能解決實際問題的“既懂機又懂電”的高級卓越型人才。學生在項目教學中能夠培養創新思維和設計方法，通過項目分析和實踐操作，提高獨立解決問題的能力，以及掌握創新項目的設計流程和方法。課程以小組形式展開，學生通過團隊合作解決項目遇到的問題，從而提高學生團隊協作能力，從而能夠更好地適應未來的職業環境和社會需求。

4“機電一體化系統設計”專創融合課程教學的建設思路

4.1優化教學目標

根據社會行業發展需求、結合專業特色以及國家一流本科專業建設人才培養的要求，以學生為中心，以培養與提高學生“雙創”能力為導向，對課程科學目標與課程體系進行優化，實現“專創融合”［6］。而專創融合教學目標在于培養學生專業知識與創新能力的有機結合，以學生為主，以培養學生創新創業能力為導向。通過項目案例教學法，將工程項目展現在學生眼前，并且通過小組分工合作解決項目中的實際問題，深入專業內部尋找創新點。通過校企合作和創新創業訓練高度融合，激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維與實踐能力。通過專業實踐活動，鼓勵學生參加“互聯網+創新創業大賽”“挑戰杯”河南省大學生創業計劃競賽等相關比賽。

4.2完善教學設計

采用閉環教學框架體系，如下圖所示，不斷完善線上資源建設，充實線下教學實踐活動，構建線上線下一體化教學。通過以下步驟實施：

閉環教學框架體系圖

4.2.1課前預習

結合“專創融合”思想，并且根據各章節的內容特點，設計相關學習內容。通過提前在“學習通”平臺上發布學習任務，要求學生在課前完成，以便于課堂教學的翻轉和討論。在線預習信息系統和思政教育有機結合，提出機電一體化系統工程師的職業素養和價值等內容。由于機電一體化系統設計是一門綜合性課程，所涉及的內容不只是有關機械方面的，所以課前預習能讓學生查漏補缺，回顧先修課程的相關內容，也為后續的課程打下基礎，確保課程順利進行。

4.2.2課堂教學

課堂教學除課本中所涉及的理論內容外，也結合一些項目進行講解分析，在課堂教學中融入愛崗敬業的職業精神、團結協作的合作精神及追求卓越的創新精神。教學方法主要包括：

（1）互動教學：通過提問、回答、討論和解決問題的方式激發學生的積極性和思維，學生不再是被動接收信息。

（2）實例教學：通過機電一體化系統設計的案例來教授知識和概念，學生在實際案例中解決問題，有助于培養他們解決問題的能力。

（3）設問教學：課前和課后的學習任務以問題形式發布給學生，通過提出關于課程的相關問題，學生線下查找資料進行答疑，教師針對學生的答案進行評講。

（4）翻轉課堂：貫徹“翻轉”“顛倒”的原則進行教學的實施。

4.3構建創新實踐

與傳統方式相比較，為了培養學生創新意識、創新精神，提高學生創新能力和實踐能力［7］，在教學設計中融入創新創業教育。結合工程項目及具體創新創業競賽任務，以理論知識為基礎，指導生產實踐，幫助學生增強學習效果，能更好地適應工作環境。

4.3.1以科研項目引導為切入點的個性化創新實踐

課堂將對機電一體化設備進行深入分析，讓學生參與到機電一體化產品的設計過程中。從結構理論分析、零件的選型計算、系統建模等實踐性教學過程，完成理論知識向實踐過程的轉變，并且能夠根據項目的特點構建三維模型和仿真軟件。在這種實踐方式中，學生可以參與真實的科研項目，不再局限于書本內容，通過親身實踐了解機電一體化系統設計的基本流程和方法，培養學生的科研素養和創新能力，同時，學生可以根據自己的興趣和特長選擇適合自己的科研項目，發揮學生主觀能動性，實現個性化創新。

4.3.2案例分析為載體的靈活性創新實踐

根據現有的高精尖設備進行系統分析，讓學生了解技術背后的實際問題和挑戰，從而在學習過程中進行深入思考，在思考中不斷學習，提高學習效率的同時增強了學習的熱情。并通過小組討論和課堂講解，對設備整個機械結構和控制構成有一個系統了解。學生完成案例分析后，教師進行總結和評價。讓學生反思實踐過程中的不足，提高學生分析和解決問題的能力。在實踐中，學生能夠深入了解案例背后的實際問題和挑戰，通過案例的多樣性和實用性，激發學生的創新思維和實踐能力，培養學生的綜合素質。

4.4優化教學方法

通過線上線下混合式教學模式，結合項目實施，實踐操作引導，提高了學生的動手能力和創新思維。線上、線下課程相結合，突顯思政教育，突出線上引導、課前預習和考核模式，提高學生的學習能力，豐富課堂教學和實踐活動，讓學生主動參與到教學過程中。注重授課內容與小組討論相結合，理論與創新專題訓練相結合，設計一些具有挑戰性和實用性的項目，使學生能夠將所學的知識和技能應用于實際生產和生活中。課堂上所學的機電一體化系統設計知識與學科競賽相結合，以創新創業競賽為依托，開展專創高度融合教學模式，深化產教融合，培養機電一體化方面實踐能力突出、能解決實際問題的高級卓越型人才。

4.5完善教學考核體系

傳統的專業課程考核方式側重于期末考試成績，為了實現創新育人的目標，對課程考核方式進行改革，提高過程性考核成績比重，由注重結果向注重能力轉變。建立多元化考核體系，課程綜合性考核由期末考核和過程性考核兩部分組成，各為50%，其中過程性考核細分為課堂測試、平時作業和課內實驗，三者分值比例分別設為30%、15%和5%（如下表所示），充分體現對學生實踐能力和創新能力培養環節的重視。并且建立反饋機制，及時將考核結果反饋給學生，并且對于學生的不足之處提供指導和建議，可以幫助學生及時發現自己的問題并加以改進，提高學生學習效果和綜合素質。

結語

本研究先對“專創融合”提升大學生的創新能力意義進行了分析，基于對課程特色以及課程建設目標的敘述，進一步提出了“機電一體化系統設計”專創融合課程教學的建設思路。從優化教學目標到完善教學設計，從構建創新實踐到完善教學考核體系，將“專創”教育教學理念貫穿于專業課程教學全過程，著重培養學生的創新創業意識與能力。

參考文獻：

［1］游明倫.新時代高職產教融合人才培養模式的變革與創新［J］.銅仁學院學報，2018，20（02）：57-67.

［2］朱曉紅，董理.“專創融合”理論研究綜述［J］.漯河職業技術學院學報，2021，20（3）：43-46.

［3］董愛梅.《機電一體化系統設計》課程考核改革的探索與實踐［J］.考試周刊，2008（41）：11-12.

［4］唐睿炎.機電一體化技術在智能制造中的應用分析［J］.時代汽車，2023（10）：131-133.

［5］郭金金，程道平，徐紅.基于“專創融合”思想的《項目管理》特色課程建設研究［J］.創新創業理論研究與實踐，2021，4（13）：29-31.

［6］郭金金，徐紅，程道平.高校“專創融合”特色課程建設研究——以《房地產開發管理》課程為例［J］.創新創業理論研究與實踐，2022，5（10）：75-77.

［7］林嘯嘯，王元寶.基于“專創融合”的課程教學改革與實踐——以“人力資源管理概論”為例［J］.宿州教育學院學報，2022，25（3）：59-64.

支撐項目：2022年河南省專創融合特色示范課程，中原工學院一流本科課程（2022ZGYLKC013）；2022年中原工學院教學改革研究與實踐項目，機械創新人才的研究型教學模式改革與實踐（2022ZGJGLX042）

作者簡介：席建普（1983—），男，漢族，陜西渭南人，博士，副教授，主要研究方向為超精密加工技術與裝備、精密測量技術。