项目贯穿,产教协同:数控加工人才数字化能力培养教学实践
作为应用型本科院校,青岛工学院机械专业教学响应国家“新工科”战略需求,实现人才培养“知识、能力、素养全面协调发展”,适应现代制造业数字化转型的人才培养需求。
一、育人策略——多维筑基
依托教育部、山东省教育厅及机械行指委等16项立项课题研究,以及中央支持地方本科高校改革发展资金项目——智能制造实训中心建设,专业团队在数控加工领域取得丰硕成果,累计发表中文核心、科技核心等论文20余篇,完成《数控编程技术》教材3版次迭代开发,以学生为中心、产出导向、持续改进三大理念,重构教学实践方案,构建以“德能兼修、知行合一、数字赋能”为内核的三维协同育人体系,以教师主导、学生主体,搭建卓越工程师工程能力培养模型,将工程思维塑造、理论方法掌握与实践创新能力培养有机结合,有效推动了机械专业数控加工人才数字化能力的系统性提升。强支撑了2023年山东省本科高校教学改革项目“数字化背景下应用型本科机械类专业卓越工程师人才培养模式研究与实践”获批立项及教学实践。
二、教学改革——精准投放
1、教学方案重构:深化大思政进课堂路径,运用数字化技术重构教学改革方案。
坚持立德树人,挖掘产教融合、育训结合为主线的课程思政资源。以行标导向构建新课程标准,开发三维建模设计、数控模拟加工、模具分析等实践教学内容,建构仿真技术与生产实践教学框架,使学生能够系统掌握数字化设计与制造技术的核心知识和实践能力。借助数字化技术构建虚实融合教学环境,有效解决复杂工程问题可视化教学难点,学生工程实践能力显著增强,教师教学创新水平同步提升。
2、课程资源建设:搭建数控加工虚实结合实训教学平台,开发一套3版次的《数控编程技术》教材。
基于教育部产学合作协同育人项目,校企合作共建实训基地、联合开发案例、共同优化教材。团队成员建设完成1个工程实训中心,上线2门智慧树网MOOC课程,搭建完成“建模设计+仿真加工+调试验证+实践加工”实训教学平台。开发《数控编程技术(第3版)》新形态教材,嵌入自主开发在线MOOC课程“微课视频-数控仿真加工案例-典型实操加工案例-习题库”数字化教学资源,推进了教材数字化转型。
3、课赛证融合实践:构建课程教学、学科竞赛、职业认证深度融合的教学实践路径。
校企合作搭建“层层递阶项目”线上实训教学平台,构建虚实立体化教学环境,探索“主题式、产教融合项目式”教学方法,赛证孵化“真题真做”项目库,培养学生综合实践和团队协作能力,激发学生的创新潜能。
三、教学成效——学用贯通
1、学生实践能力有提升
数控加工课程群工程认证版教学大纲,调整课程成绩构成,加大实践项目在过程性考核和期末考核中的比例,相比之前课程的成绩构成比例更注重过程性评价和实践考核评价,其学生的实践能力水平呈现出稳步提升的趋势。
课程教学形成以模拟仿真加工为教学媒介,以“教室+机房+实训基地”为教学空间,以学生展示为核心,以产教融合的数字化资源为保障的项目式教学模式,实施以能力考核数据为牵引的教学评价,有效提升了人才培养与产业需求的契合度。
2、学生知识迁移能力有提高
教育模式实现了岗位、课程、竞赛和认证的深度融合。学生参加学科竞赛获国家级奖4项、省级奖50余项,有73名学生考取工业和信息化部教育与考试中心“仿真(CAE)应用工程师”职业技术证书,有268名学生参加IITC工信人才专业知识测评——数控编程、UG NX设计师、AutoCAD机械设计师、Solidworks设计师,提高了学生从事相关岗位工作的实践能力。
四、资源推广——靶向渗透
线上课程资源使本校机械类专业近900名学生受益,有效支撑本校其他工科专业的实训课程教学,且已在其他高校推广应用。开发的“以维度看世界:工程制图及UG三维CAD”课程资源入选山东省社区教育优秀课程资源,线上选课人数近4000人。“数控加工编程与仿真实践”线上课程选课人数近1500人。
配套数字化教学资源建设,同步完成《数控编程技术(第3版)》新形态教材的迭代开发。本教材由电子工业出版社出版,历经2014年第1版、2020年第2版、2025年第3版(新形态版)3版次升级迭代,形成“纸质教材+虚拟仿真+在线课程”三维一体的立体化教学资源,其“项目贯穿、虚实融合”的特色架构得到了全国广大师生以及社会读者的一致好评。
青岛工学院机械专业教学改革已初步形成数控加工人才数字化能力培养框架。为进一步深化产教协同、巩固改革成效,后续将聚焦资源动态更新建设、过程性评价精细化管理、教师实践教学能力强化三大维度,为新时代应用型本科机械专业卓越人才数字化能力培养体系构建提供丰富数据支撑。(作者:陈艳 余若凡 乔志丹 王磊 宋杰)
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