本科教學科研相結合的專業課教學模式研究以南寧學院機械制造技術課程為例

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）21-0038-04

Abstract：Specializedcoursesincollgesanduniversitiesareprofesionalknowledgeandspecializedskilloferedby colegesanduniversitiesaccordingtothetrainingojectivesofeachmajorwithastrongprofessonalismandtimelinessInview ofthelocalundergraduateuniversityteachersgenerallyusetheoutputoffixedteaching materialcontentteaching mode，the problemofthedisconnectionbetweenteachingandscienificresearch，thispapertakestheteachingmodeofMechanical ManufacturingTechnologyinmechanicaldesign，manufacturingandautomationinNaningUniversityasanexample，analyzesthe problemsexisting inthe teaching modeof specializedcoursescombining teachingandresearch，Thestudy putsforward the implementationstrategyofteachingandresearchcombinedwithspecializedcourseteachingmode.Thispaperintroducesthe mathematicalmodelconstructedbytheAnalyticHierarchyProcess（AHP）andthefuzzycomprehensiveevaluationmethodto evaluatetheefectoftheteachingandresearchintegrationteachingmodebydrivingthe\"output\"ofteachersownclssroom teachingcontentthroughthe\"input\"ofprofesionalknowledgefromtheprojectresearchcontent.Thispaperexplorestheteaching modelofcombiningprofessonalcoursesinundergraduatecollegesanduniversities，whichis\"scientificresearchdrivingteaching andthenfitrationandintegrationofscientificresearchandteaching\"，providingideasforthereformoftheteachingmodelof professional courses in undergraduate colleges and universities.

Keywords： teaching; scientific research; professional courses; teaching mode; effect evaluation

高校專業課是高等院校根據各專業培養目標開設的專業知識和專門技能的課程，旨在傳授高校課程體系的核心部分，具有很強的專業性和針對性，因此，通常將其安排在大三或大四階段，其目的是使學生深人了解所學專業，學生畢業后具備與專業相關的技術背景知識，因此，專業課的教學更應該與時俱進，教師在備課時應更多地關注本專業領域前沿的最新動態，一種有效的做法是將科研活動的內容轉化到專業課的課堂教學中，形成教學科研相結合的專業課教學模式[1-3]。

對于本科院校專業課的教學模式，老師們嘗試了許多方法，如楊艷春等以材料物理專業薄膜材料與技術課程為例，提出科研嵌入式教學實踐策略，讓學生先參與科研課題實踐，再結合課堂教學解決實踐中遇到的問題，培養學生主動學習和解決實際問題的能力。石磊等提出實驗教學與科研結合模式，認為可將科研融人實驗教學，促進科研活動與實驗教學有機結合，推動學生創新科研團隊建設，擴大實驗教學成果，全面提高實驗教學水平，培養學生創新能力和綜合素質。以上專業課教學模式為“科研帶動教學，科研與教學滲透融合\"的高校專業課教學模式改革起了很好的帶頭作用。

但長期以來地方院校普遍存在教學與科研的沖突與脫節現象，尤其在地方一些應用型本科院校，大部分教師還是沿用固定教材內容輸出教學模式，忽視課堂教學內容的前瞻性，導致教學質量下降。此外，教學與科研精力分配難，難以在兩者之間找到平衡。教師能力與素養要求高，教研活動參與度低，傳統教研活動形式單一，學生方面，學習壓力增大，教研結合的教學模式可能會增加學習內容和難度，對學生的自主學習能力、創新能力和實踐能力要求更高。教學資源更新及資源分配不均衡，不同地區、不同學校之間的教學資源存在差異，導致教學模式難以有效推行。評價體系方面，缺乏合理標準，目前尚未建立一套完善的、適用于教研相結合教學模式的評價體系，導致這些專業課教學模式改革任重道遠[6-10]。本文提出以南寧學院智能制造學院機械設計制造及其自動化專業課機械制造技術教學模式為例，依托國家自然科學基金項目、廣西壯族自治區自然科學基金項目及廣西壯族自治區教改項目等項目，結合本科生的實踐教學，對科研項目研究與本科教學相結合的教學模式進行了探索與實踐。

教研相結合的專業課教學模式提出及存在的問題

（一）教研相結合的專業課教學模式提出

加強實踐教學，就應發揮高校的科研優勢，以科研課題研究為基礎，整合其他優勢資源，為培養學生的動手能力提供條件，并可根據學生畢業后的就業需求，通過不同環節的培養，因材施教，提高學生的綜合能力和就業競爭力。本文以南寧學院機械設計制造及其自動化專業的機械制造技術教學方法為例，教學中通過科研項目的研究成果和前沿知識對專業課的知識的“輸入”，驅動教師自身教學環節的“輸出”，探究“科研帶動教學，科研與教學滲透融合”的應用型高校專業課教學改革。

（二） 教研相結合專業課教學模式存在的問題

南寧學院的教師從事教學、科研工作界限相對分明、缺乏聯合，學校教務、科研部門缺乏有效的合作，因此教學和科研相結合的專業課教學模式實施面臨著諸多問題。

第一，教師精力協調問題。教師在教學和科研兩方面的精力分配難以平衡，目前南寧學院的教學任務相對比較繁重，會導致教師將主要精力放在教學上，從而減少對科研的投人，影響科研產出。教學能力與科研能力不匹配：部分教師科研能力很強，但缺乏有效的教學方法和技巧，不能很好地將科研成果轉化為教學內容傳授給學生。比如，有的教師在講課時只是簡單提及科研成果，沒有深入講解成果在專業知識體系中的位置和應用，學生難以理解。

第二，學生基礎和能力差異。南寧學院的學生知識基礎、科研興趣和能力水平參差不齊。對于科研要求較高的專業課教學模式，基礎較差或對科研興趣不高的學生可能會跟不上教學進度，產生畏難情緒。例如在一些涉及前沿科研的課程實驗中，基礎薄弱的學生可能連基本的實驗操作都難以完成，更不用說理解實驗背后的科研原理。此外，部分學生對參與科研結合教學的積極性不高，或者只是被動參與，沒有真正深入到科研過程中。這可能是因為缺乏激勵機制，或者對科研結合教學的意義認識不足，像有些學生只是為了完成課程要求而參與科研項目，沒有主動思考和探索。

第三，教學資源有限。將科研融人教學需要學校一定的資源支持，如實驗室設備、科研經費、文獻資料等。然而，南寧學院的教學資源有限，不能滿足所有專業課教學科研結合的需求。例如理工科專業的實驗設備可能因價格昂貴而數量不足，導致學生實踐機會少。

第四，教學內容與科研成果的融合難度大?？蒲谐晒驴?，將其及時、恰當地融入教學內容存在一定困難。一方面，教學大綱和教材相對固定，更新周期長；另一方面，有些科研成果過于前沿和復雜，難以在適合學生理解的層面上進行轉化。比如，一些新興的交叉學科領域的科研成果，很難在傳統的專業課教材框架內進行有效整合。

二教研結合專業課教學模式的實施策略

本文以南寧學院智能制造學院機械制造技術課程教學模式為例，該課程是機械設計制造及其自動化專業的必修課。南寧學院當前教學大部分教學以小班制為主，貫徹教為主導、學為主體、因材施教的教學原則，起到了一定的教學效果。近年來，由于智能制造技術的飛速發展，出現了一些新的制造技術理念，如3D打印技術、綠色制造、智能制造和機器人技術等，相應的科研項目先后被立項研究，通過搜集這些科研項目的研究成果，應用于該課程的理論與實踐教學環節，有利于學員充分學習專業課的知識。教學模式的實施提出通過這些科研項目的研究成果和前沿知識補充教師自身的課堂知識，即教師本身對專業課知識的‘輸入”，驅動教師自身在專業課教學環節的“輸出”，具體實施策略如下。

第一，教學內容更新，首先將項目前沿成果引入專業課教學當中，可以將最新的科研成果、研究方法、技術應用等以案例、專題講解等形式融入教學內容。例如在機械制造技術專業課程中，在先進制造技術章節中，可以通過講解已經立項的項目關于3D打印技術的最新研究成果和前沿技術應用作為先進制造技術章節的重點講解內容，讓學生接觸行業前沿知識，拓寬視野。這也是教師本身對專業課知識的“輸入”，驅動教師自身在專業課教學環節的“輸出\"最直接有效的方式。

第二，可以優化教材編寫或改編專業教材，把自己的科研經驗、成果以及學科前沿知識融人教材體系。如課程機械制造技術機械加工章節，將加工過程的機械手的研發過程、性能測試數據等編入教材，使教材內容更具時效性與實用性。

第三，教學方法創新，問題導向教學，基于科研問題設計教學情境與問題鏈，引導學生通過自主學習與合作探究解決問題。如在課程機械制造技術綠色制造章節中，提出“如何提高加工質量\"這樣的科研性問題，讓學生分組查閱資料、設計方案、進行討論，培養其科研思維與創新能力。

第四，項目式學習，將科研項目分解成若干子項目或模塊，讓學生分組承擔，完成從項目規劃、執行到成果展示的全過程。比如機械制造技術課程實踐環節，把實際項自研究內容引入課程，學生在項自實踐中運用所學理論知識，同時了解機械行業的規范與流程

第五，科研實踐參與，學生助理模式，選拔優秀學生參與教師科研項自組，協助教師進行文獻查閱、數據收集與整理、實驗操作等基礎工作。例如在生物醫學工程專業，學生參與教師的醫療器械研發項目，在實踐中提升科研動手能力與專業素養。

第六，科研競賽與課外活動：組織學生參加各類專業相關科研競賽，如“挑戰杯\"“互聯網 + ”創新創業大賽等；同時開展課外科研興趣小組活動，由教師指導學生開展小型科研課題研究，激發學生科研興趣與創新潛能。

三教研相結合的專業課教學模式的應用效果

通過機械制造技術專業課教研相結合的專業課教學模式，依托自身的科技項目，從項目研究內容對自身專業的知識的“輸人”，驅動自身課堂教學內容的“輸出”，課題研究與教學都收獲了多方面積極且顯著的應用效果，具體如下。

第一，對自身教學的提升，首先本身教學能力增強，教研中的課題研究、論文撰寫等鍛煉，促使從容駕馭課堂、高效組織教學活動，從知識“搬運工\"變身知識“精工匠”。其次，教學內容優化，持續的教研讓自身扎根于專業領域前沿研究成果，將最新理論、技術、案例融入教學內容，使課程擺脫陳舊知識局限，時刻保持\"新鮮感”與實用性。例如機械工程專業教師參與科研后，把前沿金屬3D打印加入機械制造技術課程綠色制造章節當中，讓教學與行業發展“同頻共振”。最后，教學方法改進，通過教研活動研討、反思教學實踐，教師能依據課程特點、學生學情靈活選用項自式、探究式、情境式等多元教學法，提升學習體驗與效果。

第二，教研相結合能促進學生學習，首先，激發學生的學習興趣，促使學生融人科研動態、行業熱點的教學內容不再枯燥，引發學生好奇與探索欲；其次，培養綜合能力，學生接觸科研思維、方法，鍛煉批判性、創新性思維，分析和解決復雜專業問題能力提升，例如通過3D打印技術，了解智能制造前沿技術；最后，提升就業競爭力，掌握前沿知識、具備實操與科研能力的畢業生契合企業、科研機構用人需求，職業發展有更高起點與潛力。例如參加過科研實踐的畢業生就業率達到 100% ，與其他畢業生相比，就業率和就業單位層次明顯要好。

第三，對學科專業建設的推動，首先，優化課程體系，教研反饋促使專業審視課程架構，淘汰過時課程、增設前沿方向課程，完善課程銜接邏輯，使課程群圍繞專業核心緊密協同，支撐人才培養目標達成。其次，以教研為紐帶匯聚教師智慧與力量，催生教學名師、科研骨干，形成年齡、職稱、學緣結構合理，教學與科研雙優團隊，為專業持續發展筑牢人才根基。最后，高質量教研成果轉化為教學成效，畢業生高質量就業、科研成果產出與轉化，提升專業在學界、業界知名度與影響力，吸引優質生源、科研項目與社會資源匯聚。

四教研相結合的專業課教學模式的應用效果評價

教研相結合的專業課教學模式應用效果評價是一個復雜的過程，需要綜合考慮多個因素，也有很多數學模型可以評價其效果[1-14]。以下介紹一種基于層次分析法和模糊綜合評價法構建的數學模型[15，該模型能夠有效處理多因素、模糊性等問題

第一，確定評價指標體系。教學效果（B1），學生成績的提升情況、對知識的掌握程度等?？蒲谐晒˙2），教師在教學期間發表的相關論文數量、質量，科研項目的參與和完成情況。學生能力培養（B3），學生創新能力、實踐能力、解決問題能力的提升。教學資源建設（B4），是否開發了新的教材、實驗設備的更新等。由表

1可知，可以設置教學效果、科研成果、能力培養和教師資源分別為準測層，Ci為指標層。

表1評價效果層次結構模型

第二，層次分析法確定指標權重。構建判斷矩陣：將各層次指標兩兩比較，按照1-9標度法（1表示兩個因素同等重要，9表示一個因素比另一個因素極端重要），構建判斷矩陣。比如，對于教學效果和科研成果，若認為教學效果相對科研成果稍微重要，則對應元素標度為3，反之則為1/3。

第三，計算權重向量。通過特征根法或和積法等方法計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量，將特征向量歸一化后得到各指標的相對權重。

第四，一致性檢驗：計算一致性指標 CI

式中： λ_max 為矩陣最大特征向量， n 為矩陣的階數，然后查找對應的平均一致性指標 RI

如果 CRlt;1 ，則認為判斷矩陣的一致性可以接受；否則需要對判斷矩陣進行修正。對通過一致性檢驗的各個判斷矩陣進行運算后求得各指標相對于上一層的權重值，然后將準則層和指標層的權重值分別相乘，求得各指標的綜合權重值，即評價指標權重矩陣。

第五，教學模式的應用效果模糊綜合評價過程，首先確定評價等級，將評價結果分為優秀、良好、中等、及格和不及格五個等級。然后，構建模糊關系矩陣，邀請專家對每個指標進行評價，統計各指標對于不同評價等級的隸屬度，從而構建模糊關系矩陣。最后，模糊合成運算，將權重向量與模糊關系矩陣進行模糊合成運算，得到綜合評價結果向量。評價結果判定，根據最大隸屬度原則，確定教研相結合的專業課教學模式的應用效果所屬等級。

五結論

論文分析了教學科研相結合的專業課教學模式存在問題，通過以南寧學院機械設計制造及其自動化專業的專業課機械制造技術教學模式為例，提出了科教相結合專業課相結合的教學模式實施策略及效果，嘗試通過從項自研究內容對專業的知識的“輸人”，驅動教師自身課堂教學內容的“輸出”，同時引人層次分析法和模糊綜合評價法構建的數學模型評價教研結合教學模式效果，探究“科研帶動教學，科研與教學滲透融合\"的本科高校專業課教學模式。

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