產教融合與新質生產力雙賦能的機械設計教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）22-0155-04

Abstract：Theintegrationofproductionandeducationbetweeuniversitiesandenterprisesplaysanimportantrolein promotingtalentcultivationandscientificandtechnologicalinnovation，andhasasignificantempowermentefectonthefoation anddevelopmentofnewqualityproductivity.Theintegrationofindustryandeducationandnewqualityproductivityhasbecome thecorebreakthroughinthereformofmechanicaldesignteaching.Takingthecultivationofengineringpracticeabilityand innovatinabilityasthecore，basedonte\"projectcarierndustryducationintegration-digitalempowermentdiversified evaluation\"teachingsystem，weoptimizetheresourcesofscholsandenterprisestoincreaseheproportionofpracticalteaching links，caryoutjointgudanceforstudentsinnovationpracticeactivitesforschoolsandenterprises，andfomthe\"resource extension，spaceextension，andserviceextension\"ofcourseteachingthroughthethreestagesof\"hierarchy，promotion，and evaluation\".Itprovidesguarantesfortheimplementationofthehierarchicaleducationgoalof\"knowledgeleamingpractical training-innovation and improvement\".

Keywords：integrationofproductionandeducation；newqualityproductivity；mechanicaldesign；teachingreform; implementation path

在全球制造業智能化轉型與教育鏈、產業鏈深度融合的背景下，產教融合與新質生產力的結合成為機械設計教學改革的核心突破口。這種結合不僅能解決傳統教學中“技術滯后產業\"的痛點，更通過資源互通、能力共建，形成“教育反哺產業、產業驅動教育\"的良性循環。

傳統校企合作常停留在實習基地建設層面，而新質生產力視域下要求校企在技術研發、人才培養、標準制定等環節實現深度融合。通過精準對接產業需求、構建協同創新平臺、重塑價值評價體系，不僅能培養出適應新質生產力發展需要的創新人才，更可加速高校科研成果向新質生產力轉化，促進區域協同，通過校企資源共享，賦能推動新質生產力的跨區域發展。

傳統的機械設計課程通過對材料、信息及能量的運用與控制，使學生具備通用機械零部件設計的知識和能力，并掌握典型機械零部件實驗方法[3。但新質生產力驅動的工業現場已發生根本變化，機械設計中融入新質生產力不是簡單的技術疊加，而是對機械設計教育底層邏輯的重構，以工程實踐能力和創新能力培養為核心，基于區域產業發展和轉型升級對應用型高校人才培養的需求，針對學生“做設計缺表達、有理論缺實踐、會計算缺工藝”三大痛點問題，教學團隊以培養“能表達、會操作、懂工藝\"的復合型機械設計人才為目標，堅持“以學生發展為中心\"的理念，通過構建“人-機-環境”三維認知路徑，強化學生的能力培養，實現從“知識學習-實踐訓練-創新提升\"的層次化培養。

一 機械設計教學改革目標及定位

機械設計課程的學習為學生從事機械傳動通用零部件選型及參數化設計、機械系統總體方案設計、詳細設計以及設計新機器打下堅實基礎。秉承“有知識、會操作，強素養\"的辦學理念，提出“設計與制造融合、創新與創業融合、技能訓練與能力培養融合、校企融合\"的“四融合”人才培養模式，優化課程體系，緊扣機械設計及理論學科和產業發展動態，重點融入機械創新設計、零部件數字化設計等內容，以冶煉設備設計、航空實驗設備設計的應用為項目案例，開展項目化教學；加大實踐教學環節培養的比重，深化產教融合教學模式的內涵，結合行業應用需求，在技術研發、人才培養、標準制定等環節實現深度融合。有利支撐培養方案中對學生“工程知識”“問題分析”“使用現代工具”“工程與社會”等方面的畢業要求，從而滿足高素質應用型人才的培養目標。

二構建“項目載體-產教融合-數字賦能-多元評價”四維教學體系

（一）實施\"知識體系 + 真實項目\"的模塊化教學模式

以產品設計為主線，采用“模塊化知識體系 + 真實工程項目\"的教學模式，構建機械傳動設計模塊、軸系結構設計模塊、機械創新設計模塊、機械連接設計四大模塊，每個模塊引入企業真實案例（如圓盤澆注機設計、離心加速度地面模擬實驗裝置、滅火機器人、中藥切割機等），以此激發學生學習的主動性和學習興趣，提高課堂效率。

（二）產教融合共建協同實踐教學平臺

堅持以產業需求為導向，將校企協同培養模式融入人才培養全過程。從（以下簡稱“華正公司”的生產現狀出發，將冶煉機械中的轉爐、圓盤澆注機、始極片機組矯直機等的設計、加工、組裝等環節，融入校企協同實踐教學平臺，給予學生更為廣闊的實踐空間與視野。并根據企業實際的崗位需求，選派學生赴華正公司進行認知實習，通過校企導師聯合培養的“理論 + 實踐”教學安排，實現理論課程與實踐教學的結合與互補。

（三）虛實結合數字賦能延伸教學內涵

以SolidWorks軟件為基礎，開展三維實體建模與仿真實踐教學；根據企業需求和數字化工具應用情況，鼓勵學生根據個人愛好選用不同建模或分析軟件，如UG、Inventor、ANSYS等軟件，以拓展學生知識面，提高學生實體建模能力。開設了帶傳動建模、航空發動機整流罩虛擬裝配實驗（如圖1所示）。建立50多個零件的參數化模型庫，采用“虛擬仿真 + 實物實驗\"途徑，學生先通過虛擬實驗進行裝配訓練，再進入實驗室開展實體裝配體驗。

（四）融入課程思政提升職業素養

堅持立德樹人，集知識傳授、能力培養、價值引領為一體，結合機械產品設計的一般過程，引入C919大飛機研發中的自主創新，引領學生探索創新設計中的科學發展觀，增強學生的民族自豪感。以滾動軸承類型代號選擇為例，使學生認識到滾動軸承這一工業關節在國民經濟建設中的重要性，講述高端軸承制造中如何擺脫發達國家的技術封鎖，激發學生的專業自豪感和科技報國的社會責任感

（五）建立過程考核為主的多元化考核方式

建立“過程性評價 60%+ 創新性評價 40% \"考評體系，過程考核包括課堂表現、項目進度報告、小組互評、仿真結果和答辯等；創新評價重點考察項目方案新穎性、科技競賽參與度、科技競賽成績。采用生生互評、師生互評、企業導師評價、線上線下相結合的評價方式，不斷完善學生能力評價的全面性和合理性。

三產教融合強化實踐教學的實施過程

（一）構建\"分層設計-模塊融合\"的實踐教學體系

從機械設計實踐教學過程解析入手，構建了分層設計、過程解析、模塊融合的實踐教學體系；校內實踐教學采用三個層次進行，校外實踐教學設置四個核心模塊： ① 機器認知學習：參觀企業機械加工車間、熱處理車間、鈑金車間及裝配線（如圖2（a）所示）。 ② 機器測量實習：參與企業的生產項目的拆解及測量。 ③ 零件設計訓練：參加企業設計部門的計算機輔助設計、三維建模項目，掌握設計的流程、規范。 ④ 機器組裝體驗：現場學習機械產品集成、組裝及調試過程等內容（如圖2（b）所示）。

（二）落實\"認知-分析-加工-裝配\"一體化的實踐過程 （三）成立\"雙導師\"教學團隊指導學生創新實踐活動

機械與車輛工程學院與華正公司、麥格納動力總成（江西）有限公司等搭建了相應的實踐教學平臺，落實了機械設計制造及其自動化專業和智能制造專業培養計劃中的認知實習、生產實習。以學生在華正公司的認知實習為例，指導實踐教學教師團隊嚴格按照教學大綱、內容和要求，合理規劃教學方案，以產品設計與開發、結構分析、工藝分析、加工工藝、實踐操作等為主線，向企業定制認知實習內容。教學形式包括：專題技術講座、指導學生參觀車間、實驗室、設計與經營管理部門等[。學生在實踐教學中觀察和學習產品設計、制造過程、典型零件的加工工藝路線、先進生產理念和組織管理方法，為提高學生運用專業知識的能力奠定了基礎。

學院專門成立由校內外導師組成的“雙導師\"教學團隊，指導學生畢業設計和創新實踐活動，教學團隊有擔任行業實踐大賽評委的教師，也有省級教學名師，團隊成員長期以來一直從事復雜機械產品設計、制造及技術領域相關的教學和科研工作，全心投人課程改革，教學效果良好，深受學生歡迎；企業派出部門、技術人員和有豐富的產品設計及制造經驗的一線技師參與教學，校企“雙導師\"教學團隊，成為實踐教學與學科競賽的橋梁。在科技制作活動中，形成了“項目申報一院內初審一立項答辯一中期檢查一終期評比\"的比賽組織流程和完備的\"院賽一校賽一省賽—國賽”的競賽體系，引導學生綜合運用所學的專業知識解決工程問題，不斷提升創新設計能力。

（四）優勢互補資源融合驅動創新生態的發展

優勢互補是產教融合深化技術創新的基石，其核心價值在于將高校與企業各自的優勢資源有機融合，共同驅動創新生態的繁榮發展。高校憑借多年的學術積淀與良好的科研基礎，擅長機械產品設計的技術創新，在理論分析、計算、仿真等環節提供支撐與前瞻性的技術引領。企業作為市場經濟的主體與創新的實踐者，掌握著豐富的市場需求、客戶反饋及實戰經驗，能夠快速響應市場變化，將技術成果轉化為產品或服務，推動生產模式的創新與產業升級8。南昌工學院與合作企業開展的深層次合作主要體現在人員和項目上。企業渴望能夠熟練運用三維軟件的人員到企業指導建模、仿真、計算、畫圖，參與企業的新產品開發，幫助企業解決燃眉之急，學校選一些優秀的師生到企業去進行產品設計的實踐。同時，也把教學團隊教師承擔的科研項目帶到了企業現場進行交流，其中一個項目的自主移動平臺引起了企業極大的興趣，當時，企業承接了一批裝配流水線的訂單，尋求類似的設計方案，自主移動平臺給了企業很大的啟示，雙方就此開啟了產教融合深度合作。促進了資源的高效利用，激發校企雙方的創新潛能與活力。

三產教融合實現資源優化與共享

教學團隊打破傳統的線性資源模式，構建“人-機-環境\"三維教學環境，緊密圍繞專業需求，與產業發展保持同步，結合學生基礎和特點，校企聯合制定教學大綱和考試大綱，按綱施教，按綱考核[]。

課程組將機械創新設計融人課程教學，編寫了《機械設計課程設計》教材，教材從培養學生創新能力出發，提供了多樣化的設計選題，新增了機械設計三維軟件SolidWorks在機械設計中的應用，促使學生將所學專業知識融會貫通，提高創新實踐能力。

校企聯合編制典型項目案例庫，將教師團隊的科研案例、華正公司的產品和指導大學生參加科技競賽的獲獎作品匯編成原創真實的教學案例，用于機械設計教學中。實例庫采用“背景介紹一問題引出一分析問題一解決問題一獲得結論\"的模式，以體現案例教學的系統性、啟發性、互動性和工程實踐性等特點[1]。

基于超星網絡教學資源，創建了機械設計和機械設計課程設計兩門課程網絡學習資源。機械設計課程教學網站設計包含18個章節的內容，400多道習題、50多種教學視頻及課件，為學生提供課前預習、課后復習平臺。

四 教學改革成效

產教融合與新質生產力賦能的教學改革，使每一層次的教學自標都有對應的教學活動予以支持，激發了學生學習機械設計課程的積極性和主動性，學業成績逐年得到提升，2024年機械設計課程480人選修的達成度平均值為 0.81 。有 83% 的學生認為該課程有明確的教學目標、豐富的教學模塊、充實的教學內容、獨特的教學方法和良好的教學條件。

將真實項目引人課堂作為設計命題，使學生們帶著設計任務進行市場調研，經過企業實踐、制造工藝和產品集成等環節，具備了從設計構思到產品實現的工程實踐能力，設計不再停留在圖紙，而是變成真實的成果。

通過開設機械零部件數字化設計實驗，利用校內“王創設計中心\"的培訓和競賽條件，學生掌握工具軟件的比例從 32% 升至 84% 。能夠熟練運用Inventor、ANSYS、UG、SolidWorks軟件進行設計和仿真，并通過3D打印、數控加工等途徑制作實物模型。學生在全國大學生機械創新大賽、全國三維數字化創新設計大賽中獲得國家級、省部級的獎項數量逐年提高，學生參賽的積極性逐年高漲。

產教融合與新質生產力賦能的教學改革，為學生提供了個性化學習的機會。一部分學生利用暑期進入企業進行生產實習，一部分學生參加了教學團隊成員承擔的科研項目，通過產教融合和科教融合，學生的社會責任感和工程意識、綠色設計思維得到培養，責任感和嚴謹細致的職業習慣在逐步形成。

教學團隊教師在與企業的深度合作中不斷拓展實踐視野，教學方式從單一授課轉向項目式多元融合模式，提升了教學質量與行業適應力；教學團隊中“雙師型”教師的比例從原來的 28% 提高到 63% ，企業工程師全程參與指導畢業設計的課題數逐年增長。近年來畢業生在日立電梯（中國）有限公司江西分公司、麥格納動力總成（江西）有限公司等企業的錄用率提高21% ，崗位適應周期縮短至3個月，為解決制造業智能化轉型過程中的人才需求問題提供了有力保障。

五結束語

產教融合實現了教育資源與產業需求的精準對接，企業向高校傳遞人才需求信息，確保教育內容與市場需求緊密相連。企業也為學生提供寶貴的實習實訓機會，是學生將理論知識轉化為實踐技能的訓練場，是學生深人了解行業運營、積累工作經驗的寶貴平臺。企業提供的人才需求信息及實踐平臺，成了產教融合中不可或缺的一環，促進人才與產業的深度融合，為賦能新質生產力提供了有力保障。

機械設計領域涉及大量企業核心技術參數與工藝數據，在不涉及企業知識產權保護、不影響企業正常生產的條件下，高校的課程設計應結合企業的真實項目為導向，以企業產品案例為目標，形成一條校企共融、循序漸進、由淺至深的課程規劃路徑，保持課程內容的動態更新，確保教學標準與產業技術的連貫性。

在智能制造轉型背景下，機械設計已不再以二維CAD教學為主，強調新質生產力的具象化落地（如虛實一體化平臺、數字孿生、可制造性評價等）。今后，將進一步深化產教融合，不斷嘗試將企業實際產品轉化為數字孿生體，豐富虛擬實踐環境的內涵，為學生提供公差優化、應力仿真等高階訓練平臺，解決實體設備更新滯后問題。

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