产教融合型课程建设探索——以机械设计课程为例

周松，许兆美，高荣

（淮阴工学院机械与材料工程学院，江苏 淮安 223003）

1 产教融合型课程改革概述

随着社会不断发展，高等院校的人才培养逐渐在结构、质量、水平上与产业的需求不匹配的问题日益明显，深化产教融合是解决该问题的有效途径。校企协同育人能够促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，培养既有专业丰富理论知识和企业实践创新人才，对推进经济转型升级和社会发展新动能具有重要意义。产教深度融合的关键在于产教融合型课程的建设，以课程为载体，可以把产业理念、产业技术、产业文化和产业力量融入，实现多维度和立体化的产教融合育人模式。

产教融合型课程的建设方向需要坚持社会需求为导向；坚持校企协同，合作育人；坚持应用能力培养为本。产教融合型课程建设需要调整课程教学内容，将理论知识与实践动手有机结合，将行业企业技术革新以及校企合作获奖项目案例引入课程内容，删减与产业、行业发展相对落后的教学内容；需要变革传统教学模式，引入现场学习和真实任务教学环节，鼓励学生将现场学习与真实任务拓展为大学生创新创业训练计划项目、“互联网+”大学生创新创业大赛及“挑战杯”系列竞赛等各类有影响力的大赛项目；需要改变评价方式，创新教学评价，改进评价方法，强化突出以能力和素质评价为导向的过程性评价与终结性评价相结合以及校企课程组织老师相结合的考核评价方式。

本文以机械设计课程为例，通过对机械设计课程与减速机行业进行分析，针对产教融合型机械设计课程建设进行探索，其中涉及教学资源、教学组织和教学评价等方面。

2 机械设计课程与减速机行业需求

目前机械设计教学课程主要由下列内容构成：机械设计基本要求和程序；机械零件强度设计准则(自学)；摩擦、磨损及润滑(自学)；V带传动；链传动(自学)；齿轮强度与结构设计；蜗杆强度与结构设计；轴的强度与结构设计，以及轮毂联结；滑动轴承和滚动轴承设计；离合器、联轴器和制动器；螺纹连接和螺旋传动；弹簧。机械设计课程的学习能够使学生树立理论联系实际的设计理念，将书本内容与工程实际相结合，培养学生的创新思维和创新设计的能力，使学生能够掌握通用机械结构的强度设计原理和积累结构设计经验，掌握机械最新的设计方法和设计的一般规律，熟练掌握通用机械常用传动装置和简单专门机械的设计过程。通过机械设计的学习，掌握机械设计手册在机械设计中的使用方法、对图册和国家标准有较高的理解、能够查阅机械设计相关技术资料，能够适应社会和机械工程技术发展。而减速机具有实现降速增矩的作用，减速机产品的设计要包括：减速机传动总体设计，减速机传动机械零件强度设计(如联轴器强度设计、齿轮强度计算和轴的强度计算)，轴承的型号选择、寿命计算与密封润滑设计，以及箱体结构设计和螺纹连接标准件的确定，最后要考虑设计零件的结构工艺性和造型因素。另外，机械设计课程设计主要涉及二级减速机的设计。从上述分析可以看出，减速机产品的设计会覆盖机械设计课程绝大部分教学内容。

对于减速机行业，2019年我国市场销量区域分析显示，江苏省是我国减速机销售最高的省，占比32%，其次是浙江、山东。从产量看，据中国通用机械工业协会统计，2019年我国减速机产量达到851.67万台，较2018年增加288.64万台，2020年上半年减速机产量则为424.88万台。多年来，我国政府高度重视减速机行业发展，从行业政策发布机构来看，科技部、工信部、发改委等国家部委均针对减速机行业颁布相关政策文件。就政策文件导向性而言，国家愈发重视工业机器人产业发展，高精密减速机作为工业机器人核心部件，也受到持续的政策支持，例如2019年，发改委发布《产业机构调整指导目录》，将高精密减速器、高速减速器等列入鼓励类。因此，将减速机行业与机械设计课程融合构建产教融合型课程，有利于解决减速机行业的人才培养供给侧和产业需求侧在结构、质量、水平的不相适应的问题。因此，结合减速机相关企业，对机械设计课程进行产教融合型课程建设探索，具有理论基础和一定的产业需求。

3 产教融合型机械设计课程建设探索

3．1 教学资源建设

教学资源建设包括教学资料建设、教学支持系统和教学环境建设。教学资料作为课程育人的载体，是课程改革的重点，是产教融合型课程建设的骨架。教学支持系统和教学环境保障课程教学组织形式，是产教融合型课程建设的血肉。教学资料建设要妥善处理通用机械行业培养以及减速机专门部件行业培养，科学配置两者教学内容的比例。教学资料建设以校企建设课程项目为基础，学院课程专任教师与相关外聘企业教师共同参与建设教学资料。学院专任教师根据教学经验与培养方案要求，将重要的理论知识进行整合；外聘企业教师结合自己所在企业减速机产品设计生产过程，整合非企业机密资料；课程专任教师与相关外聘企业教师进行教材与创新课程题目编写，开展课程数字化资源建设。对于新技术、新工艺、新规范、经典案例和校企获奖项目，可以作为课程实践创新项目，利用项目任务驱动学生积极参加课程实践创新活动。例如，2021年获得中国机械工程科技进步类三等奖的校企合作研究项目“大型重载尼曼蜗轮蜗杆副关键技术及应用”可以开发成教学资料，详细介绍尼曼蜗杆减速机的发展和行业现状以及该产品设计过程、设计理念及新技术突破，不仅具有前沿技术知识，还能开发相关机械设计的课程思政素材。对于教学支持系统和教学环境，学院课程实验室、江苏省先进制造技术重点实验室平台以及学院企业实习基地，可以为教学提供保障。

3．2 教学组织实施

教学组织的实施需要将工程素养、理论知识和创新训练三者有机结合并贯穿整个教学过程。依据培养目标开发教学资源，制定教学组织实施方法。建立校企教学团队，定期更新课程创新实践项目，在实际教学过程中，采用“教、学、练”一体化的教学组织形式，结合工程认证OBE理念，以学生为主体。对于教的方面，学校专任教师负责理论教学与部分实践教学，其中理论教学在传统多媒体教室，例如，机械强度、轴的强度设计等；部分实践教学在学院机械设计课程实验室和江苏省先进制造技术重点实验室平台进行，例如，认识减速机结构以及减速机拆装教学。对于企业如何设计和制造减速机零部件，需要在企业进行现场教学，现场教学由专任教师辅助企业外聘教师开展，例如，减速机型号、传动类型与箱体设计，参观制造与装配生产线等。对于学的方面，以学生主动学习为核心，校企课程教师针对重点教学内容和减速机行业重点需求，指导学生课外学习齿轮等机构设计软件以及运动分析软件，以课外研究报告任务，驱动学生多观察，根据企业生产的减速机及装配图纸，观察减速机组成零件类型和结构，总结减速机类型及结构特点，并撰写调研报告。对于练的方面，将采用“项目驱动、任务落实”的方法，将学生分组归入不同的创新设计项目，课程教师团队的老师作为指导老师，对企业减速机产品进行创新设计，鼓励学生作品参与大学生创新创业训练计划项目、“互联网+”大学生创新创业大赛及 “挑战杯”系列竞赛等各类有影响力的大赛项目。

3．3 教学评价与反馈

目前，机械设计课程采用的最终课程考核方式为：课程总成绩=平时考核成绩(作业及实验)×20%+阶段考试成绩×30%+期末考试成绩×50%，采用闭卷形式进行理论考试。很显然，这种传统的应试考核方法与具有企业实践创新人才的培养不匹配。因此，产教融合型机械设计课程需要进行教学评价改革。可将课程评定方式分为设计理论和创新设计实践两部分，其中设计理论部分占30%，采用传统闭卷考试，而创新设计部分占70%，主要包括学生课外研究报告(占20%)、创新项目完成情况(占30%)以及课程答辩情况(占20%)，其中创新项目和课程答辩以创新实践小组为单位，小组成员就各自负责的实践过程进行汇报，校企教师团队进行现场考核。

4 结语

总之，“产教融合、校企合作”是提高地方普通本科院校工程育人水平的关键，产教融合型课程建设是一个复杂的系统工程，需要校企等部门进行统一协调。机械设计课程校企合作，发挥“产教融合”的优势，模拟企业减速机设计过程进行教学，以减速机的各个零件设计涵盖机械设计课程70%左右的教学任务。理论服务于实践，实践巩固并提高理论，切实加强学生的实践能力，克服了传统教室上课时教师口头讲述大堆枯燥乏味的专业知识，促使学生将所学理论与实践紧密地结合起来，有利于学生解决复杂工程能力的培养。课程今后主要建设主要涉及将企业资源进一步凝练，参照现有教材对设计理论优化，编写更为合理的课后实践题目，编写适合课程的教材；进一步完善教学资源，设计更生动的数字化教学资料；进一步深化产教融合，将未涉及到的内容，寻找合适的企业进行教学内容改革。课程今后还需要关注，具有通用机械传动装置和机械的设计能力与专门机械部件减速机设计能力的有机结合。因此，需要更新教学观念，从实践层面构建课程结构与教学资源，着重实现课程内容的综合性、选择性和均衡性。综合性：机械设计涉及结构较多，以机械产品为主线，分层次介绍各机构或部件的设计方法以及与整体设计的关系。选择性：有些标准化的机械零件，如螺纹连接，在选择依据上着重强调。均衡性：注重通用机械设计与专门减速机设计的课程内容安排的均衡，培养具有通用机械传动装置创新设计和简单减速机创新设计的能力，并且对减速机设计更为专业和系统。产教融合型机械设计课程的建设，实现了理论教学与生产实践的有机结合，不仅培养了学生理论知识，而且提高了学生实践与创新的综合能力。