“材料成形技术基础”和“实践-科研-比赛”融合式教学探索*

张慧菊 ， 甘素卿 ， 李春辉

（厦门工学院机械科学与电气工程学院，福建 厦门 361000）

随着《中国制造2025》的提出，高校制造类课程亟需进行教学改革，企业对机械制造类人才，尤其是掌握先进材料成形技术的制造类人才提出迫切需求，给传统的材料成形人才的培养方案带来了强烈冲击[1-2]，因此，对“材料成形技术基础”课程进行教学改革和探究具有重要意义。教学团队对“材料成形技术基础”课程做了大量的教学改革，截至目前，“材料成形技术基础”课程是厦门工学院立项的校级“线上+线下”混合式课程，也是一门已立项的校级课程思政课程，更是一门已立项的校级实践性课程，教学团队已发表教改论文数篇。

1 虚实结合，强化实践，教学内容和实践融合

教学改革之前“材料成形技术基础”课程共32 学时，其中包含28 个理论学时和4 个实验学时，鉴于该课实践性较强的特点，保证理论学时不变的情况下，把4 学时的实验增加到8 学时，结合行业先进的成形技术，实验内容增加了焊接机器人、3D 打印快速成形等项目，实验数量从2 个增加至7 个，实验类型从演示性实验到综合性实验或者设计性实验，实验方面的教改情况如表1所示[2-5]。

除了课内实验外，对“材料成形技术基础”课程教学内容增加“虚拟仿真实验室”资源。虚拟仿真资源包括板料冲压成形、特种铸造成形和非金属注射成形等，内容直观，且结合企业实践项目，让学生虚实结合，同时将理论联系实践。

表1 “材料成形技术基础”实验方面的教改情况

除了对实验内容进行改革外，还积极加强校企合作，将学生就业实习和“材料成形技术基础”课程相关案例有机融入到教学内容中，使学生理解理论知识的具体应用，最终达到理论联系实际的教学目的，“材料成形技术基础”课程的主要校企合作企业如表2所示[2,6]。

表2 “材料成形技术基础”主要校企合作单位

2 教学服务科研，科研反哺教学，教学内容和科研融合

改革以来，教学团队积极将材料成形工艺、热加工工艺和机械工程专业的毕业设计紧密结合，仅张慧菊本人指导本课程相关的毕业设计达60 余篇，指导的毕业设计均取得较好的成绩。同时将历年的典型毕业设计题目转化为案例应用到教学中，采用案例式教学的方式进行教学，激发学生的学习积极性，同时达到“教学服务科研和科研反哺教学”的目的。教学团队积极申请和课程相关的科研项目，并指导发表相关内容的高水平论文，指导学生授权实用新型专利，从而提高教师和学生的科研能力，发表论文情况如表3所示。

表3 与本课程内容相关的发表科研论文详情

除了进行相关内容的科研项目，发表科研论文以外，还积极指导“大学生创新创业项目”和焊接内容相关的课题，在大创项目方面，课程团队成员立项10余项，张慧菊本人立项4 项。并以专利的形式顺利结题，授权专利情况如表4所示。

表4 与本课程内容相关的授权专利详情

3 产学互动，以赛促改，教学内容和比赛融合

将“材料成形技术基础”课程内容和“大学生工训大赛”结合，如2022 年指导的2 组“智能垃圾桶”，为了节约材料以及方便展示，选择了亚克力板非金属材料，在加工制造方面充分地将理论知识和实践进行融合。另外，积极指导学生参加“大学生成图比赛”中的“3D 打印比赛单项赛”，2021 年荣获福建省省级三等奖2 项，二等奖1 项，2022 年荣获福建省省级一等奖1 项，二等奖3 项，具体如表5 所示。以赛促学，学赛结合，真正做到产学互动，以赛促改。

表5 指导学生参加3D打印省级比赛获奖情况

4 “线上+线下”混合式教学，课堂内外结合

“材料成形技术基础”课程存在内容多、课时少等关键问题，所以实施“线上+线下”混合式教学是一个重要途径。混合式教学过程的展开是以传统式教学为基础，借助中国大学MOOC 平台，线上授课课时不少于总课时的20%。“材料成形技术基础”课程具体的“线上+线下”混合式教学设计如图1 所示[2]。

5 激活思政元素，提升育人质量

分析“材料成形技术基础”课程具体知识点，挖掘出多个思政元素，在进行理论教学的同时，不仅要实现理论知识目标，还要实现素质目标，以达到育人的目的。为了以“润物细无声”的方式嵌入具体的思政元素[1-2,7-8]，采用了案例式教学、智慧教室、翻转课堂等教学方法进行授课。“材料成形技术基础”和思政的融合不是简单嫁接或者生搬硬套，而是在实践教学的基础上，结合科研前沿，将理论知识用于具体的学生比赛中，提高学生的工匠精神、爱国情怀以及社会主义荣辱观[9-10]。

6 结语

“材料成形技术基础”课程自开设以来，进行了大量教学改革，在教学内容上，加强实践教学，且融入课程思政元素，加强素质教育；在学赛结合上，积极挖掘与本课程相关的比赛，达到“以赛促学，学赛结合”的教学目的；在教学方式上，采用“线上+线下”混合式教学方式，解决教学内容多但是课时少这一痛点；在教学模式上，实现“教学、实践、科研”渗透式创新，且创新成果丰富。后续将继续深化教学改革，努力打造一门基于“厦门工学院应用型本科”这一办学定位，且内容优质的机械类专业核心课程。

图1 “材料成形技术基础”“线上+线下”混合式教学设计