新工科背景下應(yīng)用型本科高校機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究

文章編號(hào)：1671-489X（2025）06-0097-05DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.06.097

0 引言

黨的二十大報(bào)告指出：要完善我國(guó)人才戰(zhàn)略布局，堅(jiān)持各方面人才一起抓，建設(shè)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的人才隊(duì)伍，加快建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略人才力量，努力培養(yǎng)造就更多大師、戰(zhàn)略科學(xué)家、一流科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、青年科技人才、卓越工程師、大國(guó)工匠、高技能人才[]。當(dāng)前，我國(guó)正由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，急需大批卓越工程師和技能工匠。為培養(yǎng)更多卓越工程師和大國(guó)工匠，我國(guó)應(yīng)該加大對(duì)工程教育的投入，提高教育質(zhì)量和水平。同時(shí)要加強(qiáng)校企合作、校地合作，共同推動(dòng)學(xué)科建設(shè)和科技創(chuàng)新[2]。

1對(duì)教學(xué)目標(biāo)的新要求

在新工科、產(chǎn)教融合等時(shí)代背景下，機(jī)械行業(yè)、地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)機(jī)械類應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越迫切，然而傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)應(yīng)用性崗位的需求，專業(yè)基礎(chǔ)課改革勢(shì)在必行。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是一門機(jī)械類本科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，其課程目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備機(jī)械工程師的基本素養(yǎng)，掌握機(jī)械加工制造的專業(yè)理論，初步具備機(jī)械制造加工工藝設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)等工程能力。但長(zhǎng)久以來(lái)，課程理論教學(xué)存在內(nèi)容復(fù)雜抽象，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一，授課教師綜合實(shí)踐能力欠缺，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、實(shí)踐動(dòng)手能力差等痛點(diǎn)，導(dǎo)致課程嚴(yán)重脫離生產(chǎn)實(shí)際，無(wú)法滿足應(yīng)用型本科新工科的發(fā)展要求。基于此，本文對(duì)新工科背景下應(yīng)用型本科高校機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究與分析[3]，并提出切實(shí)可行的改革方法。在產(chǎn)教融合的背景下，課程的教學(xué)目標(biāo)不應(yīng)局限于讓學(xué)生掌握金屬切削的基本理論和基本知識(shí)，掌握機(jī)械加工工藝過(guò)程等，而應(yīng)更加注重學(xué)生實(shí)踐和綜合應(yīng)用能力的提升，旨在培養(yǎng)具備實(shí)際操作能力、問(wèn)題解決能力、跨學(xué)科綜合能力和自主學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)機(jī)械制造人才。教學(xué)目標(biāo)從知道、理解、應(yīng)用、分析、創(chuàng)新等方面提出新要求：知道課程的核心基礎(chǔ)知識(shí)，授課的重難點(diǎn)和行業(yè)現(xiàn)階段應(yīng)用情況；理解刀具角度，零件制造的一般步驟;應(yīng)用所學(xué)知識(shí)操作一般機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，繪制工藝流程卡片；分析機(jī)械零件的加工要求、材料特性、熱處理要求等方面的信息，制定合理的加工工藝；結(jié)合新材料、新工藝、新技術(shù)，創(chuàng)新加工方法。課程教學(xué)目標(biāo)金字塔模型如圖1所示。

2對(duì)教學(xué)內(nèi)容的新要求

在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，只需一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就可隨時(shí)獲取課程理論學(xué)習(xí)知識(shí)，如果授課教師僅僅“搬運(yùn)”理論知識(shí)，顯然已不符合時(shí)代的要求，更無(wú)法完成高校立德樹人的根本任務(wù)。新工科背景下，授課教師需要對(duì)課程進(jìn)行深度的產(chǎn)教融合，引導(dǎo)學(xué)生探索課程內(nèi)外知識(shí)，把部分知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閱?wèn)題，化“教”為“問(wèn)”，并及時(shí)解決學(xué)生探索過(guò)程中遇到的各種疑惑，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、討論、解決、迭代問(wèn)題的過(guò)程中掌握知識(shí)，獲得成長(zhǎng)。同時(shí)，教師需要改革教學(xué)內(nèi)容，緊密聯(lián)系當(dāng)下工程生產(chǎn)實(shí)際中面臨的困難，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1理論教學(xué)內(nèi)容新要求

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程面向機(jī)械工程系全部專業(yè)開設(shè)，但不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱不同，對(duì)應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)時(shí)長(zhǎng)、教學(xué)章節(jié)也大相徑庭，因此本課程的理論教學(xué)務(wù)必從各自專業(yè)背景出發(fā)，以機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程要點(diǎn)為主要內(nèi)容，將各自專業(yè)的學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程。例如，學(xué)校機(jī)械電子工程專業(yè)除對(duì)書本中金屬切削、刀具角度、加工工藝等基礎(chǔ)知識(shí)的講解外，還需引入智能制造、人工智能、大數(shù)據(jù)、加工中心和數(shù)字孿生等新技術(shù)新工藝，幫助學(xué)生加深對(duì)高層次、寬領(lǐng)域、多系統(tǒng)融合的復(fù)雜智能制造專業(yè)的理解、學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建適應(yīng)智能制造專業(yè)發(fā)展的獨(dú)特課程知識(shí)體系。

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重整合機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、金屬材料熱加工、互換性技術(shù)等課程的知識(shí)點(diǎn)，形成完整的知識(shí)體系。同時(shí)需要不斷更新講義、教案、課件等教學(xué)資料，積極編寫申報(bào)省級(jí)國(guó)家級(jí)教材，整合教材重復(fù)部分，替換過(guò)時(shí)內(nèi)容，增加行業(yè)領(lǐng)域新知識(shí)。例如，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)的韓變枝教授編寫的新版《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》已出版并應(yīng)用于學(xué)校的課程教學(xué)。

課程內(nèi)容還需結(jié)合學(xué)院、屬地特色專業(yè)和優(yōu)勢(shì)行業(yè)，推動(dòng)學(xué)科交叉、學(xué)科融合，大力促進(jìn)課程建設(shè)。針對(duì)學(xué)校煤炭特色專業(yè)和山西省陽(yáng)泉市煤機(jī)裝備特色領(lǐng)域，在金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律等章節(jié)的講解中積極引入煤機(jī)裝備刀具的知識(shí)，如采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)的鎬型截齒，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)煤礦特種刀具類型，了解截齒的磨損機(jī)理、磨損過(guò)程；結(jié)合機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中對(duì)刀具切削規(guī)律的講解，引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決工程中遇到的截齒易磨損等問(wèn)題，促進(jìn)多學(xué)科專業(yè)融合，培養(yǎng)礦山機(jī)械類高素質(zhì)復(fù)合型人才。緊扣學(xué)校辦學(xué)定位，服務(wù)地方，面向全國(guó)。培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和科研能力，進(jìn)而充分體現(xiàn)課程價(jià)值，使學(xué)生學(xué)有所思，學(xué)有所得，切實(shí)促進(jìn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與人才培養(yǎng)相吻合，與生產(chǎn)實(shí)際相契合，與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相融合，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)就業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。理論教學(xué)內(nèi)容框架如圖2所示。

2.2實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)新要求

工程實(shí)踐教學(xué)能力是工科教師專業(yè)素養(yǎng)的重要組成部分，在新工科背景下，對(duì)教師實(shí)踐教學(xué)能力的要求已不再局限于按照教學(xué)大綱要求進(jìn)行工程實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施，更要求教師能夠提前開展實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，完成實(shí)踐教學(xué)開發(fā)，做好工程實(shí)踐教學(xué)管理，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)反思與學(xué)生評(píng)價(jià)［4]。教師應(yīng)從多方面提升工程實(shí)踐教學(xué)能力，做好、學(xué)好、講好應(yīng)用型實(shí)踐課程。例如，車刀幾何角度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程是：課前教師布置預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課堂上，教師快速講解演示后，學(xué)生模仿照搬，整個(gè)過(guò)程中學(xué)生極少表現(xiàn)出對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的疑惑；課后學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也只是對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的記錄，缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論與分析以及對(duì)不符合理論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的進(jìn)一步探索。這種填充式學(xué)習(xí)方式不僅使學(xué)生喪失了訓(xùn)練寫作能力的機(jī)會(huì)，也無(wú)法促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考。因此，在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中要改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，解釋理論，拋出疑問(wèn)，留給學(xué)生足夠的時(shí)間獨(dú)立思考，分組實(shí)驗(yàn)，研討設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)方法，分析利弊，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，激發(fā)他們的探索熱情，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式，增加格式的靈活性，增設(shè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)心得部分。通過(guò)每次實(shí)驗(yàn)將教學(xué)與理論知識(shí)結(jié)合起來(lái)，做到理論來(lái)源于書本，實(shí)踐服務(wù)于生產(chǎn)。此外，針對(duì)不同專業(yè)增加如數(shù)控仿真、智能制造與虛擬仿真等實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在高質(zhì)量的虛擬仿真環(huán)境中得到學(xué)習(xí)與鍛煉，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新如圖3所示。

2.3思政教學(xué)內(nèi)容新要求

以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，認(rèn)真落實(shí)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的要求，為課程思政注入新活力，將立德樹人理念貫穿教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)傳授和價(jià)值塑造的雙重功能[5]。課程部分思政內(nèi)容如表1所示。

課程思政教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生良好的思想道德品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和自豪感，弘揚(yáng)愛(ài)國(guó)精神，引導(dǎo)學(xué)生踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀。同時(shí)將工匠精神的深刻內(nèi)涵貫穿整個(gè)思政教學(xué)過(guò)程，建立專業(yè)知識(shí)能力與政治素養(yǎng)之間的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)理念先進(jìn)、技術(shù)過(guò)硬的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才的新目標(biāo)。

課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)還需積極申報(bào)課程思政相關(guān)課題，在教科研中創(chuàng)新探索思政內(nèi)容，在實(shí)踐中不斷應(yīng)用，使思政教育更加貼近學(xué)生、更加生動(dòng)有趣，不斷提高教師團(tuán)隊(duì)的課程思政意識(shí)和能力。

3對(duì)教學(xué)方式的新要求

摒棄“滿堂灌”的課堂教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方式，充分預(yù)留思考與討論的時(shí)間，確保每個(gè)學(xué)時(shí)不少于15分鐘的互動(dòng)時(shí)間，以大力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程具有鮮明的專業(yè)實(shí)踐特征，在課堂教學(xué)過(guò)程中以切削刀具為教具，讓學(xué)生“看得見(jiàn)、摸得著、有的想”，同時(shí)使用數(shù)字化建模仿真軟件如UG，仿真演示小到一根軸，一個(gè)齒輪，大到復(fù)雜設(shè)備的制造過(guò)程，靈活運(yùn)用情境模擬、項(xiàng)目模擬等多種教學(xué)方法[，激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)。教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞學(xué)生展開，充分利用學(xué)習(xí)通、愛(ài)課程、智慧樹等線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，上傳機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程，充實(shí)線上機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容；充分利用課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，豐富教學(xué)資源，完成機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)視頻錄制，大力推進(jìn)金課建設(shè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生課前預(yù)習(xí)資料方便找，課后內(nèi)容復(fù)習(xí)隨時(shí)看。豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

4對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的新要求

課程傳統(tǒng)考核方式比較單一，缺少實(shí)踐性和過(guò)程性考核評(píng)價(jià)內(nèi)容，考核指標(biāo)忽略學(xué)生綜合應(yīng)用能力。因此要進(jìn)行考評(píng)機(jī)制改革（圖4）。

4.1 作業(yè)模式

減少記憶性作業(yè)，充分利用線上平臺(tái)，增加分析性、設(shè)計(jì)性和實(shí)踐性作業(yè)。可以采用信息化手段記錄作業(yè)管理過(guò)程。加強(qiáng)校企合作，與企業(yè)共同設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的作業(yè)任務(wù)。例如，利用工程訓(xùn)練中心的現(xiàn)有設(shè)備，讓學(xué)生完成某零件的加工任務(wù)，使其了解企業(yè)的生產(chǎn)流程和工藝要求，參與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程師素養(yǎng)和實(shí)踐能力。

4.2 課程考核

應(yīng)結(jié)合期末考試、平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核綜合評(píng)定學(xué)生成績(jī)，適當(dāng)降低期末考試成績(jī)所占比重，增加過(guò)程性考核的比重。對(duì)在實(shí)驗(yàn)分組學(xué)習(xí)討論中起引領(lǐng)帶頭作用，提供創(chuàng)新想法的學(xué)生，過(guò)程性成績(jī)應(yīng)適當(dāng)給予傾斜。總之，課程考核應(yīng)由課本知識(shí)的獲得轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)能力和綜合應(yīng)用能力的考核，并以此進(jìn)一步完善課程考評(píng)體系，使課程考核評(píng)價(jià)更好地滿足新工科背景下培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，更有利于提高學(xué)生的思維能力和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

4.3 評(píng)教方式

創(chuàng)新評(píng)教方式，除學(xué)生評(píng)教、同行評(píng)教、專家評(píng)教外，應(yīng)更加注重過(guò)程評(píng)價(jià)，創(chuàng)新課程期中評(píng)教。例如：32學(xué)時(shí)的課程，在期中16學(xué)時(shí)結(jié)束時(shí)，增加學(xué)生評(píng)教，根據(jù)評(píng)教結(jié)果適時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，提高學(xué)生的課堂參與度的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；采用線上問(wèn)卷，電話回訪等方式開展畢業(yè)學(xué)生評(píng)教，利用反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，全面了解教學(xué)質(zhì)量，適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。多種評(píng)教方式相結(jié)合，多角度、全方位地評(píng)價(jià)教師的教學(xué)效果，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和客觀性。

5對(duì)授課教師的新要求

高校工科教師作為高等工程教育的主體，肩負(fù)著工程人才培養(yǎng)的重任。為推動(dòng)工程教育回歸本質(zhì)屬性，將專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革落到實(shí)處[7]，應(yīng)用型本科院校中工科教師既要具備教師的基本素養(yǎng)還應(yīng)掌握工程師的關(guān)鍵技能[8]。工科教師的工程師技能屬性主要是指工科教師從事工程實(shí)踐活動(dòng)、參與實(shí)踐項(xiàng)目所表現(xiàn)出來(lái)的能力，具體表現(xiàn)為：

1）具備扎實(shí)的機(jī)械理論知識(shí)，能對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析和推理，針對(duì)不同需求，設(shè)計(jì)出綜合性解決方案；

2）具備系統(tǒng)思維，創(chuàng)新思維，評(píng)判性思維，綠色設(shè)計(jì)意識(shí)及強(qiáng)大的實(shí)踐操作能力，能夠?qū)υO(shè)計(jì)的方案和搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行詳細(xì)分析、評(píng)估和改進(jìn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行論證歸納；

3）具備不斷探索，持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，技術(shù)和工程領(lǐng)域發(fā)展迅速，工科教師要端正學(xué)習(xí)態(tài)度，積極參與學(xué)院、行業(yè)組織的相關(guān)培訓(xùn)，不斷更新自己的知識(shí)和技能，以應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇；

4）具備將機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)融合的能力，教師要深入企業(yè)實(shí)踐調(diào)研，不僅要了解行業(yè)最新技術(shù)和市場(chǎng)需求，還要扎根研發(fā)生產(chǎn)一線，架起理論課程與工程應(yīng)用之間的橋梁，開發(fā)相關(guān)的產(chǎn)教融合課程內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生廣泛參與產(chǎn)教融合項(xiàng)目研究，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

6 對(duì)學(xué)生的新要求

學(xué)生作為教學(xué)改革的主體，應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)使用線上平臺(tái)，AI人工智能工具，主動(dòng)研究機(jī)械制造過(guò)程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，探索數(shù)控復(fù)雜機(jī)床的操作方法。將理論內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)與雙創(chuàng)有機(jī)融合，積極鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，參加“互聯(lián)網(wǎng) + 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽”“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等比賽，以賽促學(xué)，以賽促就，以賽促創(chuàng)。培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)和自我發(fā)展能力，充分利用工程訓(xùn)練中心的機(jī)床設(shè)備，鼓勵(lì)學(xué)生參加車工、數(shù)控車工等機(jī)械制造相關(guān)職業(yè)技能等級(jí)證書考試，以考促學(xué)，以考促用。機(jī)械制造是個(gè)復(fù)雜、系統(tǒng)、多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)工程，僅掌握課堂的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，學(xué)生要積極參與實(shí)踐項(xiàng)目，掌握跨學(xué)科知識(shí)，持續(xù)關(guān)注機(jī)械制造行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)和工作中的各種挑戰(zhàn)。

7 結(jié)束語(yǔ)

新工科背景下，為使應(yīng)用型本科教育回歸初心，課程改革應(yīng)堅(jiān)持多管齊下，以問(wèn)題為導(dǎo)向，激活學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)教學(xué)創(chuàng)新；以工程生產(chǎn)為導(dǎo)向，

8 參考文獻(xiàn)

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