摘要:機械設計基礎是機械類專業的專業基礎課。團隊針對課程存在的內容陳舊、教學形式單一、思政教育不足及考核評價不全面等痛點,通過建立“院校+企業+N”教學團隊多方協作優化教學內容;通過實施混合式教學、引進人工智能技術、開發課程游戲及自制教具等方法多維驅動創新教學形式;采用思政與知識結合的方式實現全程育人;改善考核方案促進多元評價等措施,打造了可持續性發展的機械設計基礎新課堂。經教學試驗,學生的成績提升穩定,工程能力有所上升。
關鍵詞:機械設計基礎;教學改革;職業本科院校
中圖分類號:TB"""""" 文獻標識碼:A""""" doi:10.19311/j.cnki.16723198.2025.22.082
1 機械設計基礎課程思政現狀分析
1.1 學情分析
機械設計基礎課程具有概念性知識多,教材內容較為枯燥,機構分析計算能力要求高的自身屬性,同時,相較于普通本科院校學生而言,以浙江廣廈建設職業技術大學為代表的職業本科院校學生普遍存在學習自律性低、文獻資料歸納總結能力弱的學情屬性,導致學生學習動力不足。經調研學生在學習本課程時年齡普遍在20~21歲,對新鮮事物接受能力較強,對電子產品使用較為熟練。通過走訪其班主任,輔導員以及學生代表發現(圖1),學生對傳統教學模式較為抵觸,在知識學習上追求“應用”,在學習過程中追求新穎與趣味性。同時受碎片化信息影響,對手機等電子產品具有一定的依賴性,個別課程通過集中管理手機的方式保障課堂紀律,并不受廣大學生認可,對課程教學無法起到促進作用。
1.2 課程教學痛點問題
1.2.1 教學內容陳舊,脫離市場需求
課程教學內容與現今市場的機械結構相比過于陳舊,脫離市場、生產與工程實際,學生學習后僅具備一定的解題能力,其工程思維與能力并未得到鍛煉,制約學生個人發展,導致其未達到企業需求的標準。
1.2.2 教學方法一成不變,學生的參與度不足
課程教學過程中以教師講授為主。部分教師采用“滿堂灌”教學,信息化教學手段運用不足,使學生在學習過程中參與度低,學習興趣與動力下降,導致其在課程教學過程中尋求其他事物以實現自我滿足,學習質量與效果無法得到保障。
1.2.3 思政元素融合生硬,育人效果不佳
課程屬于自然科學領域,思政元素與專業知識融合較為困難,傳統思政教育模式僵硬,對學生意識形態引導力較弱;“搬運式”思政不僅易引起學生反感,還會因過多占用課堂教學時間而影響教學質量。
1.2.4 評價方式簡單,考核角度不全
課程評價與考核依然以期末考試為主,重知識輕能力,缺乏過程考核與實踐考核,對學生的知識運用能力考核不足。
2 課程教學改革舉措
2.1 產教協同重構教學內容,破解“教學與產業脫節”難題
2.1.1 組建多元協同教學團隊
成立由本校教師、企業工程師和外校專家組成的“院校(我校)+企業+N(外校)”教學團隊。企業工程師帶來行業最新的設計案例和實踐經驗,外校專家分享先進的教學理念和方法。團隊成員定期開展教學研討活動,共同制定課程教學大綱和教學計劃,確保教學內容緊密對接行業需求。
2.1.2 構建跨學科融合的課程內容體系
為提高課程教學與企業需求的對接度,課程教學內容打破學科界限,通過自制教具將機械設計與電子控制、計算機技術、材料科學等學科知識有機融合。在教學過程中,通過案例教學、項目實踐等方式,引導學生運用多學科知識解決復雜工程問題,培養學生的跨學科思維和綜合應用能力。
2.2 集成創新教學方法,提升學生學習興趣和參與度
2.2.1 實施“線上+線下”混合式教學
借助超星學習通等智慧教學平臺,開展“線上+線下”混合式教學。線上教學平臺提供豐富的學習資源,包括微課、講義、在線測試等[1],學生可以根據自己的學習進度和需求自主學習。線下課堂采用問題導向、項目驅動等教學方法,組織學生開展小組討論、案例分析和實踐操作等活動,激發學生的學習興趣和主動性[2]。教師通過教學平臺反饋數據實時掌握學生的學習情況,及時調整教學策略,實現個性化教學。
2.2.2 技術賦能革新教學方法,提升課堂“兩性一度”
借助超星學習通平臺實施“線上+線下”混合式教學,實現教學數據可視化,根據學生學習情況調整教學。引入人工智能和VR技術,創建虛擬數字生命體輔助教學,構建虛擬博物館,增強課程趣味性和吸引力。
2.2.3 開發課程游戲,寓教于樂
針對學生課后學習動力不足的問題,基于傳統桌游開發“機械設計基礎課程麻將”游戲。游戲將機械設計知識與游戲規則相結合,學生在游戲過程中學習和鞏固機械設計知識,提高學習興趣和積極性。目前,該游戲已在省版權局登記并在校內推廣使用,受到學生的廣泛歡迎。
2.3 集成創新教學方法,提升學生學習興趣和參與度
2.3.1 深度挖掘課程思政元素
根據教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》文件精神[34],深入挖掘機械設計基礎課程中的思政元素,結合課程內容和教學目標,梳理出文化自信、工匠精神、創新精神、責任意識等思政教育點豐富課程思政方向。
2.3.2 案例化融入思政教育
將思政元素以案例的形式融入專業教學中,避免思政教育與專業知識的生硬疊加,采用案例化思政方式實現思政教育的三位一體(圖2)。
在教學過程中,課程思政不作為單一教學環節,而是以案例為主要形式配合相關知識點向學生灌輸。教師通過思政案例講解知識,學生通過學習思政案例加深對課程知識的理解。潛移默化中對學生的思想進行正向引導,使學生在學習知識的同時接受思政教育,避免了思政形式化導致學生的逆反心理與抵觸情緒,優化了課程育人效果[5]。
2.4 完善評價體系,促進全面發展
2.4.1 建立多元評價指標
構建由過程考核和期末考核組成的多元化評價體系(圖3)。過程考核占總成績的50%,由線上考核與線下考核組成,其中線上考核包括學生的線上學習進度(學習自覺性)與線上學習程度(線上學習效果)等;線下考核主要包括作業質量與課程時間項目,其中課程實踐項目主要考核學生的方案設計合理性、參數計算準確性及項目任務需求的達成度等;期末考試占總成績的50%,注重考核學生對知識的綜合運用能力和創新思維。
2.4.2 引入多元化評價主體
在課程實踐項目考核中,除了教師評價外,引入學生自評、互評、外校教師評價及企業導師評價[6]。學生自評和互評可以促進學生的自我反思和團隊協作能力的培養;外校教師評價可使學生認識到自己完成的項目與外校同學項目之間的差距,并促進學生進一步改進優化設計;企業導師評價可以使評價更貼近職業崗位需求,提高學生的職業素養。
3 課程改革成效
3.1 課程成績提高
經過教學改革,學生的課程成績顯著提高。以機器人技術專業為例,近3年學生的課程平均分提高了22分,及格率提升25%,優秀率提升15.53%。學生對機械設計知識的掌握更加扎實,能夠熟練運用所學知識解決實際問題(圖4)。
3.2 工程能力進步
學生的實踐能力得到有效鍛煉,在課程相關的各類競賽中取得優異成績。學生在省級以上競賽中獲獎30余次,與教師合作申請專利6項授權獲批。學生能夠獨立完成機械產品的設計和制作,具備較強的工程實踐能力和創新能力。
4 結論
針對以浙江廣廈建設職業技術大學為代表的職業本科院校機械設計基礎課程當前教學痛點與困境問題進行分析,根據教育部“新工科”建設要求,通過組建“院校+企業+N”的跨校教學團隊,結合企業用人需求,實施學科交叉融合的方式對課程教學內容進行重構優化;課程教學過程中,基于職業本科院校學生學情特點,采用“線上+線下”的混合式教學模式,并充分運用人工智能技術及虛擬現實技術輔助教學,極大提高了課程對于學生的新鮮感,充分的線上資源保障了學生的個性化學習與發展;通過采用思政元素案例化,實現知識傳授與思想引導的有機融合,提高了課程的育人效果;通過豐富課程評價指標,引入多元評價主體等方法,使課程評價更加科學、綜合、全面,實現了課程教學,課程評價與企業用人需求的高度對接。經教學試驗后,取得較好成效:學生的及格率、優秀率、平均分及最高分均呈上升趨勢;同時,學生運用課程知識與技能參與相關競賽,獲獎30余次,與教師合作申報專利6項均獲授權,說明學生的工程能力進步明顯。綜上所述,本改革方案可結合機械類專業其他專業課程進行適當推廣,進一步提高職業本科院校機械類專業人才培養質量。
主要參考文獻
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