孫夢(mèng)馨,鄭璐愷,馮 勇,成煥波
(1. 南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 南京,211167; 2. 常熟理工學(xué)院,江蘇 蘇州,215506)
電影《流浪地球》中,高功率的行星發(fā)動(dòng)機(jī)被視作人類命脈,推動(dòng)地球帶著文明的火種在宇宙中尋找宜居的新家園?,F(xiàn)如今我國(guó)工業(yè)飛速發(fā)展,“天問(wèn)一號(hào)”“華龍一號(hào)”“深海一號(hào)”“天宮一號(hào)”等大國(guó)重器,承載著民族崛起的希望,在制造領(lǐng)域打造著全球頂尖的工業(yè)體系。無(wú)論是文明命脈還是大國(guó)重器,都離不開機(jī)械學(xué)科的基礎(chǔ)與自主創(chuàng)新觀念的支撐。助力我國(guó)從制造大國(guó)向智能制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,高端機(jī)械大類人才的培養(yǎng)也成為了時(shí)代的使命。
為了應(yīng)對(duì)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)的新機(jī)遇與新挑戰(zhàn),2017年教育部發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》,對(duì)高等教育教學(xué)提出大規(guī)模的革新需要,新工科成了高等教育“質(zhì)量革命”的重要抓手[1]。自新工科概念被提出以來(lái),從“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”到“北京指南”,相關(guān)理論研究和改革實(shí)踐日漸增多,主要在人才培養(yǎng)、教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)、產(chǎn)教融合等方面[2],研究者為了實(shí)現(xiàn)核心目標(biāo)——提升高等教育人才的培養(yǎng)質(zhì)量,核心舉措的落腳點(diǎn)逐漸集中到提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上。在落實(shí)新工科建設(shè)舉措的過(guò)程中,各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和更新,包括培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)方向的調(diào)整、培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)方案的修訂、課程體系和教學(xué)方式的創(chuàng)新改革,等等,保證新工科建設(shè)內(nèi)容和人才培養(yǎng)內(nèi)涵能夠與時(shí)俱進(jìn),培養(yǎng)符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展需求的卓越工程科技人才。項(xiàng)目化教學(xué)作為一種新興的教學(xué)方式[3],突出以學(xué)生為中心,在培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力與創(chuàng)新思維素質(zhì)方面具有傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢(shì),打破了傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)象,其理念與新工科理念對(duì)人才培養(yǎng)的需求不謀而合,因此新工科視域下的項(xiàng)目化教學(xué)改革研究成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。
在項(xiàng)目化教學(xué)方面,國(guó)外已有多個(gè)成熟的改革模式:學(xué)生能力為本位,個(gè)人能力為基礎(chǔ)進(jìn)行模塊式、理實(shí)結(jié)合教學(xué),督促學(xué)生自學(xué)的能力導(dǎo)向教育模式(CBE)[4];以成果為目標(biāo)導(dǎo)向,以學(xué)生為本,采用逆向思維的方式進(jìn)行課程體系建設(shè)的成果導(dǎo)向教育(OBE)[5];強(qiáng)調(diào)構(gòu)建支撐聯(lián)系的一體化課程體系,以產(chǎn)品全生命周期為載體促使學(xué)生學(xué)習(xí)的構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行教育模式(CDIO)[6]。除了這些成熟模式以外,國(guó)外高校也在探索項(xiàng)目式教學(xué)、工程教育的新模式。麻省理工學(xué)院提出了國(guó)際科技計(jì)劃(MISTI),促使學(xué)生在與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合的學(xué)科領(lǐng)域,到海外或者名企進(jìn)行交流實(shí)踐[7];斯坦福大學(xué)向本科生全面開放實(shí)驗(yàn)室,提供項(xiàng)目研究,并以項(xiàng)目為基礎(chǔ)進(jìn)行交叉教學(xué),讓學(xué)生為用而學(xué)[8];歐林工學(xué)院提出了以項(xiàng)目為基礎(chǔ),以設(shè)計(jì)為中心的工程教育模式,促使學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí),提高自學(xué)和動(dòng)手能力的同時(shí),提升跨學(xué)科思維、雙創(chuàng)能力、團(tuán)隊(duì)合作、全球視野和倫理道德,推動(dòng)了工程科學(xué)范式向工程實(shí)踐范式的轉(zhuǎn)變,引領(lǐng)了世界工程教育改革和發(fā)展的方向[9]。
國(guó)內(nèi)在工程教育改革、項(xiàng)目化教學(xué)領(lǐng)域起步較晚,新工科建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃提出以來(lái),我國(guó)工程院校紛紛從服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來(lái)發(fā)展的高度,探索實(shí)施了以實(shí)踐為主導(dǎo)的理實(shí)結(jié)合的教育理念和項(xiàng)目、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,在認(rèn)知邏輯、教學(xué)理念、授課方式、評(píng)價(jià)方式上展開研究,努力實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)向面向項(xiàng)目的教學(xué)的轉(zhuǎn)變,在新工科背景下開展的項(xiàng)目化教學(xué)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。李津津針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了貫通式項(xiàng)目制研究型綜合實(shí)踐教學(xué)新模式,倡導(dǎo)從大一開始針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性的實(shí)踐項(xiàng)目,以項(xiàng)目為主導(dǎo),導(dǎo)師為指導(dǎo),學(xué)生用3~4年完成實(shí)踐項(xiàng)目,為新工科建設(shè)提供了新思路[10];李偉結(jié)合高等材料熱力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ),在新工科理念下項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的應(yīng)用范式指導(dǎo)下,形成了“3+6”的教學(xué)應(yīng)用范式,各步驟間存在內(nèi)部邏輯關(guān)系又相互作用,為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)[11];溫秀平立足專業(yè)內(nèi)綜合能力培養(yǎng)、跨專業(yè)綜合能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)3個(gè)維度,從課程、課程群、專業(yè)、工程4個(gè)層次,依據(jù)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合的能力進(jìn)階式培養(yǎng)原則,創(chuàng)新性提出了“三維度、四層次”進(jìn)階式項(xiàng)目化教學(xué)思路,構(gòu)建了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)課程體系,以課程實(shí)證進(jìn)行了論述[12]。
從上述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),目前大多數(shù)專家學(xué)者開展的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐普遍需要一定的項(xiàng)目平臺(tái)、資金支撐和長(zhǎng)周期規(guī)劃,在教師課程內(nèi)開展項(xiàng)目式教學(xué)的探索還較少。機(jī)械類課程作為理論與實(shí)踐并重的專業(yè)基礎(chǔ)課,在踐行課堂項(xiàng)目化教學(xué)中也遇到了一系列的矛盾,主要表現(xiàn)在:教材中的基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)踐的聯(lián)系不夠緊密、傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容較難滿足學(xué)生日益增長(zhǎng)的知識(shí)需求以及固定的應(yīng)試型評(píng)價(jià)無(wú)法衡量學(xué)生的能力思維提升程度。因此,對(duì)現(xiàn)有機(jī)械類課程進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新以提高課堂項(xiàng)目化教學(xué)質(zhì)量具有必要性。
在新工科發(fā)展背景下的傳統(tǒng)機(jī)械類課程教學(xué)體系存在一系列的困境:
1.知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)困境:形式單一,關(guān)聯(lián)性不足
對(duì)于新時(shí)代的近機(jī)類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),機(jī)械是枯燥、刻板、過(guò)時(shí)的一代名詞,學(xué)習(xí)過(guò)程漫無(wú)目標(biāo),前期的力學(xué)、圖學(xué)類課程基礎(chǔ)水平不一,為理解機(jī)構(gòu)原理、掌握零件應(yīng)用平添困難,而傳統(tǒng)教學(xué)僅能提供吸引度不強(qiáng)的課件講義供學(xué)生自行關(guān)聯(lián),流于形式,缺乏創(chuàng)新。
2.課堂氛圍營(yíng)造困境:理實(shí)脫節(jié),觸碰度不足
在課堂中,基本的知識(shí)講授式課堂與工程案例相去甚遠(yuǎn),一般的學(xué)生較難將理論與實(shí)踐有機(jī)聯(lián)系,舉例形式無(wú)法給予學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn),先進(jìn)技術(shù)、行業(yè)軟件的應(yīng)用也不夠普遍,以至于學(xué)生在后期面對(duì)課程項(xiàng)目、課程群項(xiàng)目時(shí)無(wú)從下手。
3.達(dá)成考核評(píng)價(jià)困境:考評(píng)欠準(zhǔn),沉浸感不足
考評(píng)仍以終結(jié)性評(píng)價(jià)為主,對(duì)標(biāo)知識(shí)—能力—素養(yǎng)的階梯式課程目標(biāo),僅僅完成了低階的知識(shí)目標(biāo),缺乏課程高階性的合理評(píng)價(jià)方法。課程外的發(fā)散模式不夠清晰,直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程內(nèi)設(shè)置的各個(gè)環(huán)節(jié)缺乏參與熱情。
針對(duì)以上傳統(tǒng)機(jī)械類課程教學(xué)困境,課程團(tuán)隊(duì)提出了項(xiàng)目式工坊化教學(xué)理念,主要從課程資源建設(shè)、教學(xué)方式轉(zhuǎn)變、考評(píng)發(fā)散探索3個(gè)方面對(duì)課程教學(xué)深化了改革,實(shí)施了“四化”資源支撐課程建設(shè)、“三入”課堂驅(qū)動(dòng)教法改革、“一過(guò)程三發(fā)散”評(píng)價(jià)創(chuàng)設(shè)課程環(huán)境等舉措,力求資源吸睛、內(nèi)容耐聽、學(xué)生顯水平,旨在建設(shè)匠心傳承、循循善誘、深入淺出、破繭成蝶的機(jī)械類課程。
面向行業(yè)和產(chǎn)業(yè)對(duì)本專業(yè)高水平應(yīng)用型工程技術(shù)人才的需求,校企合作共同制定課程大綱與授課計(jì)劃,在能力目標(biāo)中突出培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,使學(xué)生具有改進(jìn)或開發(fā)新零部件及機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)能力。在素質(zhì)培養(yǎng)中,結(jié)合工程設(shè)計(jì)、智能制造等典型教學(xué)案例,培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)合作精神和奉獻(xiàn)精神,課程團(tuán)隊(duì)在以下4個(gè)方面建成了高豐富度的多維度課程資源。
1.數(shù)字化建設(shè)
在知識(shí)與技能層面上,以偏重知識(shí)講解的慕課資源結(jié)合偏重于個(gè)性定制的學(xué)習(xí)通在線資源作為支撐,幫助學(xué)生通過(guò)線上學(xué)習(xí),掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與典型零件選型校核的知識(shí),構(gòu)建基本認(rèn)知體系,了解機(jī)械設(shè)計(jì)流程。
2.多元化建設(shè)
在課程教學(xué)中,課程團(tuán)隊(duì)融合機(jī)械類課程群,申報(bào)獲批各類教改項(xiàng)目并建設(shè)完成“有限元仿真案例庫(kù)”“機(jī)械制造車間虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”“原理分析程序庫(kù)”和“機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真案例庫(kù)”,搭配實(shí)驗(yàn)教具共同使用,虛實(shí)結(jié)合,助力學(xué)生理解機(jī)械原理與設(shè)計(jì),貫通學(xué)科知識(shí),體會(huì)創(chuàng)新方法。
3.動(dòng)態(tài)化建設(shè)
根據(jù)每年學(xué)生產(chǎn)出的優(yōu)秀成果(競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)、優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)等),課程團(tuán)隊(duì)動(dòng)態(tài)更新以上案例資源庫(kù),同時(shí)引入科技熱點(diǎn)(如冬奧會(huì)機(jī)器人、中國(guó)空間站機(jī)械臂等)更新案例庫(kù),緊跟時(shí)事,融入思政,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
4.合作化建設(shè)
課程團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研深度融合,共同培養(yǎng)滿足現(xiàn)代行業(yè)需求的應(yīng)用型人才;針對(duì)課程知識(shí)點(diǎn),由合作企業(yè)提出工程需求,進(jìn)行項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)教學(xué),如:由企業(yè)提出軌道門輔助鎖的設(shè)計(jì)要求,教師引導(dǎo)學(xué)生利用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中齒輪+凸輪的機(jī)構(gòu)原理知識(shí)提出可行方案,以項(xiàng)目合作形式真正做到“人員互通,資源共用,成果共享”的產(chǎn)教融合機(jī)制。
課程團(tuán)隊(duì)以傳統(tǒng)教授式課堂為基礎(chǔ),引入故事串聯(lián)+工坊實(shí)踐+化雨思政相結(jié)合的興趣式、踐行式、啟發(fā)式教學(xué)模式,打造強(qiáng)參與度的致用型互動(dòng)課堂。
1.故事串聯(lián)引入
對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu),采用起承轉(zhuǎn)合的故事型教學(xué)模式,以情境代入、案例教學(xué)形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如:
螺紋自鎖:與科研結(jié)合,以軌道門閉合螺旋傳動(dòng)科研項(xiàng)目引入,引導(dǎo)學(xué)生思考變導(dǎo)程絲杠為何可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鎖鎖閉,帶著問(wèn)題講授新知識(shí),在理論知識(shí)完成后,啟發(fā)學(xué)生利用螺紋自鎖的多個(gè)狀態(tài)解釋引入的科研問(wèn)題,層層引導(dǎo),強(qiáng)調(diào)主題,理清螺紋自鎖從書本理論到實(shí)際應(yīng)用的脈絡(luò)。
鏈傳動(dòng):與工程結(jié)合,以花生收割機(jī)的鏈傳動(dòng)摘取機(jī)構(gòu)引入,促使學(xué)生感受鏈傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì),同時(shí)跟隨收割機(jī)故事的發(fā)展,體會(huì)摘取原理,根據(jù)故事轉(zhuǎn)折——掉鏈子的發(fā)生,分析鏈傳動(dòng)的缺陷所在,并提出改進(jìn)方案與故事中的方案做對(duì)比,最終以故事的完滿結(jié)局收官課程理論部分內(nèi)容。
死點(diǎn)位置:與生活結(jié)合,課名“死點(diǎn)伴我行”,“行”指代機(jī)器人行走及各種交通出行方式,以機(jī)器狗為何設(shè)計(jì)成彎曲的作為引入問(wèn)題,講授四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生用死點(diǎn)知識(shí)來(lái)解釋問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)生活中火車、汽車、自行車、飛機(jī)、地鐵中的死點(diǎn)存在的位置,以所學(xué)死點(diǎn)的克服與利用知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象。
平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖:與藝術(shù)結(jié)合,以小提琴的演奏以及鋼琴擊弦機(jī)構(gòu)的演示引發(fā)學(xué)生的好奇心,將藝術(shù)氣息帶入課堂,以機(jī)械中的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖對(duì)演奏小提琴的動(dòng)作以及擊弦機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述,指導(dǎo)學(xué)生逐步建立機(jī)械圖形思維,啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)機(jī)械之美。
齒輪加工根切現(xiàn)象:與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,通過(guò)范成儀手繪實(shí)驗(yàn)和小程序分析實(shí)驗(yàn),闡明漸開線齒廓成形過(guò)程及根切現(xiàn)象發(fā)生原理,將實(shí)驗(yàn)引入課堂,提升學(xué)生課堂參與度,鍛煉其獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力。
2.工坊實(shí)踐植入
針對(duì)故事串聯(lián)中設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)和科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的隨堂工坊實(shí)驗(yàn)剖析與探討,以翻轉(zhuǎn)課堂的形式開展工坊實(shí)踐項(xiàng)目,以啟發(fā)教學(xué)的形式,培養(yǎng)學(xué)生探索與解決問(wèn)題的能力,鍛煉動(dòng)手能力與設(shè)計(jì)能力。工坊項(xiàng)目植入課內(nèi)外教學(xué)全過(guò)程:
課內(nèi)項(xiàng)目式工坊化教學(xué)形式:課內(nèi)主要環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)。理論教學(xué)中融入情境創(chuàng)設(shè)式項(xiàng)目,在課堂中模擬工程背景,應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、案例探究、問(wèn)題研討等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)真實(shí)場(chǎng)景時(shí)提煉、質(zhì)疑并討論;實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入教儀探究項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)企業(yè)真實(shí)需求,運(yùn)用成品或半成品教學(xué)儀器創(chuàng)意組合,完成企業(yè)大項(xiàng)目中拆解出的小而精的小項(xiàng)目,階梯式提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力;項(xiàng)目設(shè)計(jì)為實(shí)踐制作式項(xiàng)目,主題來(lái)源于產(chǎn)業(yè)研究院與企業(yè)的真實(shí)工程案例,由企業(yè)導(dǎo)師和主講、指導(dǎo)教師共同拆解優(yōu)化課題為具備實(shí)踐性、挑戰(zhàn)性、高階性的課程項(xiàng)目課題,需要集合上述各個(gè)子項(xiàng)目的小成果,在企業(yè)需求的指示與企業(yè)導(dǎo)師的引導(dǎo)下,由學(xué)生分組形成團(tuán)隊(duì)共同完成。多元實(shí)施、多方參與、理實(shí)一體、階梯遞進(jìn)的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施,有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能,提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,提升了教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。
課外項(xiàng)目式工坊化教學(xué)形式:課外主要環(huán)節(jié)包括線上學(xué)習(xí)和虛擬訓(xùn)練。線上學(xué)習(xí)在課后運(yùn)用思辨解析式項(xiàng)目,針對(duì)多定義多零件型號(hào)的記憶環(huán)節(jié),引入企業(yè)真實(shí)選型任務(wù),啟發(fā)學(xué)生于完成任務(wù)中復(fù)習(xí)與鞏固課堂知識(shí);虛擬訓(xùn)練在課后運(yùn)用實(shí)景模擬式項(xiàng)目,將工程設(shè)計(jì)與研究環(huán)境通過(guò)開發(fā)的虛擬仿真平臺(tái)展現(xiàn)出來(lái),強(qiáng)化學(xué)生的工程認(rèn)知意識(shí)和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。
3.化雨思政融入
在課程的各知識(shí)點(diǎn)與工坊項(xiàng)目中融入思政內(nèi)涵,顯隱結(jié)合,互促互補(bǔ),具體實(shí)施方式如下。
課程思政隱性融入,立德樹人貫穿全課程知識(shí)點(diǎn):充分挖掘思政育人目標(biāo)并有效融入課程目標(biāo),緊跟地區(qū)前沿高端裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,建立課程思政矩陣,修訂授課計(jì)劃,編纂包含多方多元項(xiàng)目化教學(xué)的教案,有效滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求;在課程內(nèi)容方面,以工匠精神、自主創(chuàng)新為線索,將五維度思政資源(家國(guó)情懷、國(guó)際視野、職業(yè)規(guī)范、倫理安全、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè))有效融入課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)核心知識(shí)點(diǎn)的思政元素全覆蓋,運(yùn)用四引導(dǎo)方式展開如鹽化水的思政育人模式:一是知識(shí)引導(dǎo),以知識(shí)本身為主體,引申人生道理;二是教師引導(dǎo),教師全程參與學(xué)生思維過(guò)程,出謀劃策形成師生共同體;三是企業(yè)引導(dǎo),以企業(yè)項(xiàng)目為主體,在產(chǎn)教融合中體會(huì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)魅力與國(guó)家戰(zhàn)略意義;四是前沿引導(dǎo),以科研項(xiàng)目為主體,在觸碰前沿科技中領(lǐng)悟機(jī)械行業(yè)需求。
工程項(xiàng)目顯性驅(qū)動(dòng),學(xué)以致用內(nèi)置產(chǎn)教融合項(xiàng)目:在項(xiàng)目式工坊化教學(xué)中注重加強(qiáng)基于企業(yè)工程項(xiàng)目的實(shí)踐課程內(nèi)容開發(fā),由合作企業(yè)提出前沿工程需求,依據(jù)企業(yè)真實(shí)情景的真實(shí)項(xiàng)目,依靠校內(nèi)外導(dǎo)師共同進(jìn)行課程化改造,自主研發(fā)智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、智能搬運(yùn)機(jī)器人平臺(tái)、智能制造車間虛擬仿真項(xiàng)目以及全景AR在線教學(xué)平臺(tái)等虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),化零為整優(yōu)化課程內(nèi)容,模擬真實(shí)工程環(huán)境,強(qiáng)化工程認(rèn)知意識(shí);依托校內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,開發(fā)產(chǎn)教融合項(xiàng)目,建立零件設(shè)計(jì)選型、智能化機(jī)械設(shè)計(jì)工程案例庫(kù),通過(guò)案例驅(qū)動(dòng)加深知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)、理解與掌握,培育學(xué)生分工協(xié)作意識(shí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)管理意識(shí)等核心素養(yǎng)。
在考評(píng)中,注重過(guò)程性評(píng)價(jià),引入線上資源自測(cè)以及課中工坊項(xiàng)目評(píng)價(jià),同時(shí)營(yíng)造以工程、競(jìng)賽、前沿引領(lǐng)的廣發(fā)散性的氛圍感執(zhí)行環(huán)境。
1.過(guò)程性評(píng)價(jià)方式
在考評(píng)方面,依據(jù)建設(shè)的新課程資源,引入線上自測(cè)的評(píng)分環(huán)節(jié),通過(guò)學(xué)習(xí)通分章節(jié)發(fā)布在線資源,并指導(dǎo)學(xué)生完成慕課理論測(cè)試題,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生完成學(xué)習(xí)通平臺(tái)的各類思考探索作業(yè);在課堂的工坊項(xiàng)目中,采用自評(píng)與互評(píng)結(jié)合的方式,以自評(píng)快速構(gòu)建學(xué)生在項(xiàng)目完成過(guò)程中的學(xué)習(xí)觀,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,以互評(píng)促使學(xué)生分組間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)合作意識(shí),以旁觀認(rèn)知的方式理解理論知識(shí)與踐行項(xiàng)目的內(nèi)在聯(lián)系,潛移默化訓(xùn)練工程評(píng)判能力。自主開發(fā)項(xiàng)目化教學(xué)云端自評(píng)互評(píng)系統(tǒng),并投入試運(yùn)行。
2.工程發(fā)散
將各行業(yè)相關(guān)工程項(xiàng)目引入課程與項(xiàng)目,促使學(xué)生在接觸新知識(shí)后可以及時(shí)靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí),并能就相關(guān)機(jī)械問(wèn)題與企業(yè)資深工程師進(jìn)行有效溝通與交流,鞏固知識(shí)技能,提供創(chuàng)新方案,解決實(shí)際問(wèn)題,營(yíng)造解決工程問(wèn)題的責(zé)任感。
3.競(jìng)賽發(fā)散
在課程中利用小組以競(jìng)賽形式進(jìn)行自評(píng)互評(píng),同時(shí)邀請(qǐng)歷年省級(jí)校級(jí)得獎(jiǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)到課堂進(jìn)行成果與感悟介紹,幫助課程學(xué)員拓展思維,以榜樣形式激發(fā)課程與競(jìng)賽參與積極性,營(yíng)造積極參與競(jìng)賽項(xiàng)目的學(xué)習(xí)交流感氛圍。
4.前沿發(fā)散
在課堂中啟發(fā)學(xué)生思考行業(yè)前沿的重點(diǎn)難點(diǎn)工程問(wèn)題(輪系無(wú)損檢測(cè)、飛輪儲(chǔ)能應(yīng)用等),促使學(xué)生接觸科技前沿,培養(yǎng)學(xué)生的研究思維,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)通及課程項(xiàng)目官方網(wǎng)站中進(jìn)行交流探討,營(yíng)造對(duì)科技前沿和學(xué)術(shù)研究的研討氛圍。
機(jī)械類課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)施至今,課程團(tuán)隊(duì)取得了一定的成效:建成案例庫(kù)、虛擬實(shí)驗(yàn)室等多項(xiàng)教學(xué)資源,課程創(chuàng)新模式得到了高校與媒體的肯定與推廣;小項(xiàng)目課堂競(jìng)爭(zhēng)合作模式的形成,學(xué)生動(dòng)手能力得到顯著提高,形成了創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),激發(fā)了學(xué)生參加機(jī)械類競(jìng)賽的熱情,提高了其各類競(jìng)賽的參與度并取得豐富的競(jìng)賽成果;依托本教學(xué)模式,團(tuán)隊(duì)教師獲得包括全國(guó)創(chuàng)新教學(xué)大賽一等獎(jiǎng)、江蘇省高校教師教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)在內(nèi)的多項(xiàng)教學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng),相輔相成,師生互助的成長(zhǎng)模式。
課程教學(xué)創(chuàng)新在實(shí)施過(guò)程中仍存在一定的問(wèn)題,主要為如何科學(xué)評(píng)價(jià)企業(yè)工程項(xiàng)目的課程化拆解是否合理以及各類課程案例庫(kù)及虛擬線上平臺(tái)如何在課程教學(xué)中更好地應(yīng)用。改進(jìn)措施包括:更新課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源,依據(jù)區(qū)域集群產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展方向,適當(dāng)增加高端智能裝備、軌道交通裝備中典型通用零件與定制零件的知識(shí)點(diǎn),滿足高等工程教育改革對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求;建設(shè)新型課程資源庫(kù),開展數(shù)字化資源建設(shè),實(shí)現(xiàn)借助新媒體和通信技術(shù)的即時(shí)學(xué)習(xí)和交流,為師生提供便利。
機(jī)械類課程歷史悠久,是近機(jī)類專業(yè)學(xué)生必不可少的專業(yè)基石類課程,在新工科思想引導(dǎo)下,課程團(tuán)隊(duì)利用多維度資源建設(shè)、致用型內(nèi)容重構(gòu)以及發(fā)散性氛圍營(yíng)造的方式,促使學(xué)生秉承求知意志,踐行工匠精神,期望在他們心中開啟一臺(tái)永葆創(chuàng)新動(dòng)力的“永動(dòng)機(jī)”。