面向卓越工程師的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

陳曉昀

（梧州學(xué)院 機(jī)械與資源工程學(xué)院，廣西 梧州 543002）

0 引言

2010年教育部啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，2020年教育部拓展實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（2.0版），意旨高校、企業(yè)、政府及行業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)同作戰(zhàn)、合縱連橫，實(shí)現(xiàn)未來科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才的戰(zhàn)略培養(yǎng)目標(biāo)。十多年來，特別是最近幾年來，同時(shí)基于“中國制造2025”、“關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知”、“高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”等戰(zhàn)略部署及行動(dòng)方案，卓越工程師教育培養(yǎng)取得了重要進(jìn)展，為社會(huì)主義建設(shè)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀工程人才。然而，文獻(xiàn)分析與實(shí)地調(diào)研顯示，目前，我國卓越工程師數(shù)量及其質(zhì)量，與制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對工程領(lǐng)域人才需求相差甚遠(yuǎn)，大國工匠更是鳳毛麟角?！皺C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”作為新工科機(jī)械類專業(yè)的一門重要必修課程，肩負(fù)著培養(yǎng)高階性機(jī)械工程技術(shù)人才的重任。然而，在新工科建設(shè)背景下，融合新興技術(shù)，對“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行研究的不多[1]。因此，針對“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”特點(diǎn)和行業(yè)及社會(huì)發(fā)展需求，探討面向卓越工程師教育培養(yǎng)的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革，培育新時(shí)代機(jī)械專業(yè)高階人才，為中國制造和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供人才支撐與智力支持，具有重要意義。

1 “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在的主要問題

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”內(nèi)容抽象，枯燥無味，難以理解，涉及面寬廣、知識點(diǎn)多，具有理論性、實(shí)踐性、實(shí)用性、應(yīng)用性、系統(tǒng)性、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合課程。目前，在課程教學(xué)中存在不少制約卓越工程師教育培養(yǎng)的亟待解決的問題。

1.1 雙師型教師隊(duì)伍薄弱

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”培養(yǎng)的是典型的應(yīng)用型技術(shù)人才。面向卓越工程師的高質(zhì)量工程技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，教師工程實(shí)踐教學(xué)能力不可或缺。擁有一支理論知識過硬和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的雙師型教師隊(duì)伍，是實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的前提基礎(chǔ)和根本條件。近年來，為了更好地適應(yīng)高等教育發(fā)展需要，高校大量引進(jìn)博士、碩士等剛剛左腳出校門、瞬間右腳進(jìn)入課堂的“書生氣”高學(xué)歷教師人才，自身工程實(shí)踐操作能力薄弱，具有工程背景的較少，較難生動(dòng)詮釋解疑“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)要求。

1.2 教材內(nèi)容更新缺失

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容涉及機(jī)械加工概論、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝規(guī)程、機(jī)械加工精度與表面質(zhì)量、典型零件加工等教材教學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容需要根據(jù)知識經(jīng)濟(jì)和智能時(shí)代發(fā)展需要與日俱新，才能培養(yǎng)出適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的卓越工程師。目前，“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材出版上百個(gè)不同版本，課程教材內(nèi)容趨同且滯后，部分內(nèi)容與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，缺乏智能制造、人工智能、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)制造系統(tǒng)等新興技術(shù)和新知識，以及綠色制造理念，課程內(nèi)容新穎性不足，無法更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展訴求。而且隨著網(wǎng)絡(luò)日趨發(fā)達(dá)，除課堂教學(xué)外，課外知識點(diǎn)拓展較多，涉及其他知識信息量大，單純依靠課本知識很難使學(xué)生掌握其教學(xué)內(nèi)容。

1.3 教學(xué)模式陳舊單一

教學(xué)方法和教學(xué)手段單一，理論授課滿堂溉，三尺課堂教學(xué)多，實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)少。課程實(shí)驗(yàn)也局限于驗(yàn)證性實(shí)踐操作，缺乏自主性、創(chuàng)新性、綜合性的課程實(shí)驗(yàn)開發(fā)及其教學(xué)，是學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”的積極性、主動(dòng)性和興趣的重要原因。偶爾參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)，基本上也是到生產(chǎn)車間現(xiàn)場參觀為主，這種視角式實(shí)踐，學(xué)生很難掌握生產(chǎn)流程、機(jī)械加工技術(shù)要義等“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容的實(shí)質(zhì)性內(nèi)涵，自然而然影響課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量，很難培養(yǎng)工程技術(shù)人才理論聯(lián)系實(shí)踐的工程能力、工程素養(yǎng)和工匠精神。本應(yīng)該在理論和實(shí)際相結(jié)合的情況下學(xué)習(xí)的課程，卻因?yàn)槲茨苷业浇Y(jié)合點(diǎn)，而沒有學(xué)到本課程的精髓。

1.4 考核方法呆板偏窄

教學(xué)考核既是學(xué)生學(xué)習(xí)效果與教師教學(xué)質(zhì)量的檢驗(yàn)與體現(xiàn)，更是課程學(xué)習(xí)價(jià)值與學(xué)習(xí)方法的“導(dǎo)向器”[2]。良好的學(xué)業(yè)評價(jià)對師生和教學(xué)起到激勵(lì)、診斷和促進(jìn)的積極作用[3]。教學(xué)考核評價(jià)是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，也是考查人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。目前，部分高校教學(xué)考核方法仍然以考核知識點(diǎn)為主要內(nèi)容的期末卷面考試為主，試卷成績占總成績的70%，這種考核既缺乏教學(xué)過程考核評價(jià)，也無法形成卷面考試+課程實(shí)踐報(bào)告+工藝規(guī)程設(shè)計(jì)+課堂討論+課后作業(yè)+課外拓展學(xué)習(xí)心得+文獻(xiàn)報(bào)告等為一體的課程教學(xué)考核評價(jià)體系。

1.5 課堂融入思政教育不足

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”是面向機(jī)械類學(xué)生的一門專業(yè)課程，重點(diǎn)為學(xué)生介紹金屬切削基本理論、機(jī)械加工方法以及裝配工藝等專業(yè)知識。教師在傳授專業(yè)時(shí)，往往容易忽略了對大學(xué)生思想教育方面的重視，未能將思政內(nèi)容融入教學(xué)，而使學(xué)生在專業(yè)知識和思想教育方面的聯(lián)系認(rèn)識薄弱，未能培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才。

2 “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在問題的原因剖析

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)在雙師型教師隊(duì)伍、教材內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方法等諸多方面，不同程度地存在這樣那樣的問題。這些問題既有主觀原因，也有客觀原因，概括起來，主要由如下因緣引發(fā)的。

2.1 實(shí)踐型教師成長路長久

1999年大學(xué)擴(kuò)招后，高校師資隊(duì)伍數(shù)量得到較大充裕，尤其是基于評估、合并、更名等因素，高校師生比基本達(dá)到教育部要求的1∶18合格辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)研分析顯示，其中90%是純理論類教師，既具有理論水平又擁有行業(yè)背景、工程實(shí)踐的雙師型教師屈指可數(shù)。毋庸置疑，實(shí)踐型教師成長成才之路，既需要學(xué)校頂層設(shè)計(jì)戰(zhàn)略規(guī)劃，提供相應(yīng)的培養(yǎng)資金與實(shí)踐平臺，也需要教師的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)長期不斷積累與沉淀，不可能一蹴而就，而是任重道遠(yuǎn)。

2.2 教材講義更新難度偏大

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”不僅僅需要教材滿足教學(xué)要求，而且更需要與時(shí)俱進(jìn)地配套教材、講義、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。調(diào)研發(fā)現(xiàn)：受“一本通書讀到老”傳統(tǒng)教育觀念和拿來主義思想，以及重新編寫時(shí)間長、難度大等因素影響，部分高校教師仍然沿用5年，甚至10年以上的純理論體系的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材。科技發(fā)達(dá)、智能時(shí)代的當(dāng)下，與5年或10年前企業(yè)生產(chǎn)流程、技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)工藝、社會(huì)需求的變化，早已不能同日而語。

2.3 傳統(tǒng)教學(xué)模式根深蒂固

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”是一門理論內(nèi)容多、涵蓋知識面廣的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。部分高校安排的課時(shí)有限，有些高校僅安排48學(xué)時(shí)[4]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)任務(wù)和人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。為了全覆蓋講解“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材教學(xué)內(nèi)容，很多教師不得不采取傳統(tǒng)的重課堂、輕實(shí)踐的“趕鴨式”滿堂溉教學(xué)模式。盡管有的高校安排68學(xué)時(shí)，但部分教師缺乏實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致教學(xué)理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，不但影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其學(xué)習(xí)效果，而且也影響到教師的反饋修正能力，教學(xué)相長可望而不可及。

2.4 教學(xué)考核方法積習(xí)已久

受傳統(tǒng)觀念影響，部分高校缺乏完善的課程教學(xué)考核體系。對課程考核方法，普遍存在忽視過程跟蹤考核的現(xiàn)象，往往在課程教學(xué)結(jié)束后才進(jìn)行，并且仍然沿用傳統(tǒng)的死記硬背的卷面考試成績作為考核結(jié)果來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，部分高校也淡化教師的全面教學(xué)效果考核尤其是過程教學(xué)績效的考核評價(jià)。這種根深蒂固的傳統(tǒng)單一的教學(xué)考核方法，導(dǎo)致學(xué)生輕視上課吸取知識養(yǎng)分、重視考前突擊照本宣科，很難對“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)的達(dá)成度大打折扣，也無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

2.5 思想教育沒有深入課堂

很多教師，尤其是青年教師，在傳授專業(yè)課時(shí)容易忽略對學(xué)生的思想教育。一方面認(rèn)為思政內(nèi)容生硬，枯燥乏味，應(yīng)由思政老師來傳授；另一方面自身對思政理解不深，沒有深刻理解思政的真正含義。專業(yè)課和思政課看似是一對矛盾，其實(shí)兩者相輔相成，想培養(yǎng)出德智體美的優(yōu)秀學(xué)生，二者缺一不可。進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)后，學(xué)生接觸專業(yè)課的時(shí)間要遠(yuǎn)比思政課要多，為了不使學(xué)生“偏科”，更應(yīng)該重視思政的重要性，使思政內(nèi)容貫穿課堂，提高學(xué)生的思想認(rèn)識。

3 “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”目的與要求，針對現(xiàn)行“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在的問題，“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革刻不容緩，探索面向卓越工程師的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革措施成為當(dāng)務(wù)之急。

3.1 教師數(shù)量質(zhì)量雙管齊下

面向卓越工程師的培養(yǎng)，教師作用事關(guān)重大，加強(qiáng)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)勢在必行。根據(jù)機(jī)械類專業(yè)的具體情況，除了適當(dāng)增加教師數(shù)量外，務(wù)必提升教師的綜合素質(zhì)尤其是工程實(shí)踐教學(xué)能力。通過與地方企業(yè)的合作，有計(jì)劃地鍛煉教師學(xué)習(xí)企業(yè)文化，加強(qiáng)“走出去、請進(jìn)來”專兼職教師培養(yǎng)方法，以工程實(shí)踐能力提升為目標(biāo)，強(qiáng)化教師工程背景和工程意識，不斷拓展教師工程視野和工程素養(yǎng)。一方面，高校制定提升雙師型教師尤其是青年教師成長的激勵(lì)制度，鼓勵(lì)教師利用假期到企業(yè)生產(chǎn)一線上崗礪煉或定期選派教師全脫產(chǎn)掛職到企業(yè)鍛煉，提升教師實(shí)踐操作能力，解決教師在課堂中遇到的復(fù)雜抽象工程問題。另一方面，通過校企合作，聘請具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和良好語言能力的兼職教師入校授課。專兼職教師雙管齊下，協(xié)同提高學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為培養(yǎng)卓越工程師奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 教材教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)

“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材教學(xué)內(nèi)容，要符合《中國教育現(xiàn)代化2035》《中國制造2025》等國家大政方針政策，堅(jiān)持“理論知識、技術(shù)能力、職業(yè)素養(yǎng)”三位一體人才培養(yǎng)理念，突出新工科背景下“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程特征及具有工匠精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高階性機(jī)械工程技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)。我國目前大力推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，在教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，應(yīng)以知識點(diǎn)為教學(xué)載體，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)場景，與數(shù)控技術(shù)、信息技術(shù)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖等高度相關(guān)學(xué)科貫通起來，把工程背景和機(jī)械制造技術(shù)前沿理論及最新案例融入到教材教案中，尤其是樹立綠色制造教學(xué)理念、先進(jìn)設(shè)計(jì)原理和創(chuàng)新理念，與時(shí)俱進(jìn)地更新和開發(fā)綠色制造、智能制造、機(jī)器人、人工智能等工程研發(fā)及其應(yīng)用的知識點(diǎn)、例題、實(shí)例或習(xí)題，促進(jìn)學(xué)生對“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”理論知識和實(shí)踐能力的拓展與升華。

3.3 教學(xué)模式立體動(dòng)態(tài)變局

改革傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式，使其向立體動(dòng)態(tài)教學(xué)模式轉(zhuǎn)型。建立健全課堂理論教學(xué)、企業(yè)實(shí)踐教學(xué)、課外拓展教學(xué)三位一體的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教育教學(xué)體系。課堂理論教學(xué)主要圍繞機(jī)械制造技術(shù)基本原理、基本方法如機(jī)械加工概論、金屬切削原理、典型零件加工工藝等教材內(nèi)容進(jìn)行授課及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使學(xué)生對“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”理論知識感性認(rèn)識；企業(yè)現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)，是在課堂理論教學(xué)基礎(chǔ)上，通過校企合作協(xié)議，深入企業(yè)一線或社會(huì)實(shí)踐調(diào)查，教師會(huì)同企業(yè)實(shí)踐專家共同現(xiàn)場授課，現(xiàn)場觀看、講解、操作，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，全面深入體驗(yàn)制造業(yè)設(shè)備、技術(shù)、工藝、標(biāo)準(zhǔn)、流程等工程實(shí)踐的理性認(rèn)識，了解工程師在企業(yè)的實(shí)踐操作、能力展現(xiàn)及其業(yè)績與不足；課外拓展教學(xué)，要求教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課外文獻(xiàn)閱讀、創(chuàng)建工程案例數(shù)據(jù)庫、參加先進(jìn)制造技術(shù)專題講座、小組討論、假期社會(huì)調(diào)查等方式，培植學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生知識面和實(shí)踐力。

3.4 考核評價(jià)方法靈活多樣

突破傳統(tǒng)的考核評價(jià)觀念，“扭轉(zhuǎn)不科學(xué)的教育評價(jià)導(dǎo)向，堅(jiān)決克服唯分?jǐn)?shù)、唯升學(xué)、唯文憑、唯論文、唯帽子的頑瘴痼疾，從根本上解決教育評價(jià)指揮棒問題”[5]。根據(jù)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)特點(diǎn)，從工程能力和職業(yè)素養(yǎng)出發(fā)，建立健全多元化考核評價(jià)制度?？梢岳没ヂ?lián)網(wǎng)等手段更加客觀、真實(shí)、綜合的對學(xué)生進(jìn)行考核。尤其是對于應(yīng)用型大學(xué)，更加應(yīng)該重視學(xué)生的實(shí)際解決問題能力，而不是理論性的期末考試。加大過程考核，改革傳統(tǒng)的“出勤+作業(yè)+考試”的考核評價(jià)模式[6]，而應(yīng)該從課堂討論，課后提問、課程設(shè)計(jì)等過程性考核與結(jié)果性考核有機(jī)結(jié)合，注重增值性評價(jià)和培優(yōu)性評價(jià)，把控多方面結(jié)果評價(jià)[7]，加大“對學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)興趣、知識、技能、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等多維度的教學(xué)過程綜合評價(jià)”[8]，構(gòu)建“卷面考試+課程實(shí)踐報(bào)告+工藝規(guī)程設(shè)計(jì)+課堂討論+課后作業(yè)+課外拓展學(xué)習(xí)心得+文獻(xiàn)報(bào)告”為一體的課程教學(xué)考核評價(jià)體系，提高過程考核在總成績的占比，促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力全面提升。

3.5 思政內(nèi)容融入課堂

思政課程對學(xué)生立德樹人具有重要作用，一個(gè)優(yōu)秀的人才除了有扎實(shí)的專業(yè)知識，更應(yīng)該具備品德。要以“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”這門課為例，課堂上利用多媒體播放“大國重器”視頻，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的三觀，這樣才能回報(bào)社會(huì)，為國家強(qiáng)盛發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

目前，“中國制造”正在向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型，大國工匠時(shí)不我待、只爭朝夕，卓越工程師已成為促進(jìn)我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的中堅(jiān)力量。以強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，是我國高等工科院校實(shí)現(xiàn)教育改革，滿足國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)所需復(fù)合型人才需求[9]。卓越工程師的培養(yǎng)，要梳理“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)過程中存在的問題及其根源，堅(jiān)持“理論知識、技術(shù)能力、職業(yè)素養(yǎng)”三位一體人才培養(yǎng)理念，通過加強(qiáng)雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)、豐富教材教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、優(yōu)化考核評價(jià)方法等系列課程教學(xué)改革措施，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，促進(jìn)學(xué)生知識、技能、素養(yǎng)三目標(biāo)全面提升，為有力推進(jìn)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃落地生根及其開花結(jié)果奠定良好的基礎(chǔ)。