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烟台南山学院“数控加工基础”课程作为机械类课程,肩负着培育“精技术、强创新、重责任”的制造业接班人的重任,课程以“数智融教、培智启能”为核心理念,构建“六融四阶五度”教学模式,走出了一条教学改革与人才培养深度融合的新路径。 直面教学痛点,创新教学思路 课程教学团队通过深入调研,精准识别出传统教学存在的“学生理实协同能力不足、深度学习能力欠缺、学习兴趣不高以及评价方式单一”四大痛点。针对这些问题,团队创新提出“六融四阶五度”的教学思路。 “六融”即在教学内容和资源中融入“政、智、产、科、赛、证”六大元素。通过课程思政、人工智能、生产案例、科研成果、竞赛项目和考证技能的有机融合,有效激发了学生的学习动力,显著提升了学生的理论与实践协同能力。 “四阶”即将教学过程分为4个递进阶段,精心设计“课前导学—课中研学—课后拓学—课外践学”4个环节。课前通过线上平台布置预习任务,课中依托智慧教室、数控实验室组织学生开展深度研学,课后引导学生通过拓展任务和AI学习辅导开展延伸学习活动,课外则通过竞赛培训、专利申报和企业实践帮助学生实现知识迁移。这4个阶段环环相扣,有效推动学生实现从“要学”到“会学”、再到“学精”、最终“学成”的深度转变。 “五度”即打造“五度”评价体系。该评价体系覆盖“自学任务达成度、课堂活动参与度、教学目标达成度、课后实践拓展度、评价反馈有效度”5个科学评价维度,突破传统单一分数评价局限,通过过程性与终结性评价相结合、定量与定性评价相补充的方式,实现人才培养质量的可量化、多元化评测。 技术赋能教学,优化育人环境 课程充分运用VR(虚拟现实)、数字孪生、AI智能体等前沿技术,构建“能感知、可沉浸、助思考”的智慧教学环境。在VR技术应用方面,课程团队构建了完整的VR车间云端资源库,让学生可以沉浸式体验智能数控车间的先进环境。 数字孪生技术的应用是课程的又一特色。在授课导入阶段,通过数字孪生技术展示智能工厂生产案例,完整再现真实数控加工流程,生动展现PLC(可编程逻辑控制器)控制、机器视觉等多学科技术的交叉应用,有效拓展了课堂内容的广度和深度。 手机版数控虚拟仿真软件的应用,彻底打破了传统实训的时空限制,学生可随时随地进行数控虚拟仿真加工,及时验证编程方案,显著提高了理论与实践协同能力。而基于AI大模型构建的课程AI智能体,有效促进了学生的深度学习。 深化产教融合,拓展育人路径 课程与行业龙头企业共建数控中心,将企业案例、前沿技术和岗位需求直接引入课堂。通过“企业双师”协同教学机制,实现产业与教育的无缝对接。 在科研反哺教学方面,课程将教师主持的横向课题成果转化为教学案例,让学生在真实案例中理解抽象指令的具体应用,有效提升了学生的知识应用能力。 课程特别注重“以赛促学、以证促教”,将数控专项赛、数控高级工试题整合为教学项目,指导学生完成从简单零件到复杂产品的完整设计与加工过程。这一模式取得了显著成效,学生累计获得国家奖项121项、省级奖项1013项,申请专利68项,其中13项实现转化,充分证明了课程改革在培养学生创新精神和实践能力方面的成效。 创新成果显著,形成示范效应 经过多年实践,学生成绩和学习满意度明显提升。同时,学生作品实现了从“验证型”向“创新型”的质的飞跃,展现出精益求精的工匠精神和解决复杂工程问题的综合能力。 教师团队在课程改革中获得长足发展,获得全国高校教师教学元宇宙数字化技术创新大赛一等奖、全国机械行业产教科融合先进工作者等多项荣誉;课程获批省级继续教育数字化共享课程,校企共建的智能制造工程实践教育中心获评山东省高等学校示范性实习(实训)基地;团队编写的配套教材被多所高校采用,教改成果获得山东省自动化学会教学成果奖二等奖。 课程建设成果通过多渠道辐射推广。课程在“智慧树”平台上线,仅3学期就吸引1440人次选课,覆盖43所院校;长期为兄弟院校开展数控培训;教学创新实践被权威媒体报道,在全国范围内产生积极影响。这种创新模式已在多所高校得到推广应用。 烟台南山学院“数控加工基础”课程的教学创新实践表明,在数字经济时代,工程教育要坚持数字技术与教育教学深度融合、产业需求与人才培养紧密对接、创新精神与实践能力协同培育。这条“数智融教、培智启能”的改革之路,将为我国制造业人才培养贡献更多智慧与力量。 (王艳娟 王丽娟 胡晓青 潘鹏)
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