第二屆高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽案例 新工科 機械設(shè)計基礎(chǔ)

第二屆高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽案例點線面體—學(xué)思用創(chuàng)”——機械設(shè)計基礎(chǔ)項目化教學(xué)機械設(shè)計基礎(chǔ)是工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，針對項目化教學(xué)的落地難拔高難的痛點問題，搭建階梯化項目體系,采用多元多維階梯式人才培養(yǎng)方式，以逐層遞進式“積跬步、至千里”的發(fā)展模式，構(gòu)建更容易實現(xiàn)落地與發(fā)散的“點線面體”課程項目化教學(xué)體系，將知識層面的“點線面體”與人才培養(yǎng)方面的“學(xué)思用創(chuàng)”有效對接，系統(tǒng)解決項目化教學(xué)落地難、拔高難的難點。促進責(zé)任情懷內(nèi)化，基礎(chǔ)認知深化，應(yīng)用能力強化，眼界思維活化，為學(xué)生奠定理論與實踐基礎(chǔ)，打破創(chuàng)新思維局限，提升創(chuàng)新能力，優(yōu)化人才培養(yǎng)質(zhì)量。01【學(xué)情痛點】機械作為一個經(jīng)典的學(xué)科，縱觀培養(yǎng)方案，機械設(shè)計基礎(chǔ)，處于基層又核心的位置，為學(xué)生奠定機械理論與實踐基礎(chǔ)，為學(xué)生的機構(gòu)設(shè)計能力和工程技術(shù)素養(yǎng)提供有力支撐。然而對于學(xué)生來說，他們對于機械的印象就是繁雜的鋼鐵零件，覺得枯燥又無趣由于前期課程基礎(chǔ)薄弱，導(dǎo)致機構(gòu)原理，理解不透徹設(shè)計計算流于形式，缺乏創(chuàng)新。那么再本門課中如何緩解學(xué)生對枯燥的抗拒？如何將抽象的原理計算，具象化？如何幫助學(xué)生拓寬眼界，啟發(fā)創(chuàng)新？02【理念目標(biāo)】為此，我們的改革目標(biāo)，就是搭建理論與實踐的橋梁，推進創(chuàng)新能力的提升。通常我們會訴諸于項目化教學(xué)。然而，我在項目化教學(xué)的踐行中遇到非常多的問題，但歸納起來就2方面：落地難，拔高難，落地難也就是，學(xué)生參與低，項目完成度低。拔高難，項目創(chuàng)新度低，多學(xué)科集成度低。針對教學(xué)痛點和項目化教學(xué)的難點，我們進行了一系列的改革。我們的整體方案就是，以基礎(chǔ)知識為核心，以“四化”資源作為支撐機構(gòu)，以“三有”項目作為驅(qū)動機構(gòu)，以“五合”方法作為傳動機構(gòu)，以“三發(fā)散”為執(zhí)行機構(gòu)，開啟學(xué)生自主創(chuàng)新的“永動機”。03【改革創(chuàng)新】1.資源建設(shè)首先，在資源建設(shè)方面，我們自主錄制的慕課是省級在線一流課程，并配套自主編寫的給國家規(guī)劃教材。在學(xué)生間獲得了廣泛的好評。另外自主開發(fā)了在線虛擬仿真實驗系統(tǒng)，建立有限元分析案例庫案例庫，原理分析程序庫案例庫，機構(gòu)運動仿真案例庫，同時搭配著實驗教具一同使用，虛實結(jié)合，幫助學(xué)生更好理解原理、計算與設(shè)計。同時我們保持案例庫動態(tài)更新，包括獲獎作品，工程應(yīng)用案例等，在保證科技前沿性的同時，緊扣實事，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣同時這也是在以榜樣的形式讓學(xué)生體會創(chuàng)新，體會課程融合，埋下創(chuàng)新思維的種子。2.改革內(nèi)容采用階梯式人才培養(yǎng)方式，從個人工坊項目整合成為團隊項目，再由企業(yè)項目最終達成競賽/科研項目逐層遞進式“積跬步、至千里”的發(fā)展模式，對學(xué)生的創(chuàng)新能力進行提升，打破創(chuàng)新思維局限，解決項目完成度低的問題。對課程以工匠精神、自主創(chuàng)新為線索，包含知識引導(dǎo)，實踐引導(dǎo)，企業(yè)引導(dǎo)，科技引導(dǎo)四方面。知識引導(dǎo)：即以知識本身為主體，如：行星輪共同承擔(dān)載荷（團結(jié)合作意識）、帶打滑但防止過載損傷（辯證看待問題）等。實踐引導(dǎo)：即工坊項目為主體，教師全程參與，從啟發(fā)引導(dǎo)，到答疑解惑，出謀劃策，形成師生共同體，教學(xué)相長。在項目中克服困難、挑戰(zhàn)自我的同時培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。企業(yè)引導(dǎo)：即企業(yè)導(dǎo)師及項目為主體，如：民族企業(yè)自主研發(fā)精密齒輪加工技術(shù)改革（民族自豪感）、輪系在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用（碳中和）等?？蒲幸龑?dǎo)：即科研項目為主體，探討科研痛點問題，使學(xué)生接觸科技前沿的同時引發(fā)思考，理解機械行業(yè)的需求，提升社會責(zé)任感，建立同傳工匠心，共赴中國夢的信念。3.思政內(nèi)容在授課過程中，我們打造了四師聯(lián)合課堂，也就是除了主講老師之外，還有企業(yè)導(dǎo)師，學(xué)生直接與行業(yè)工程師對話，探討行業(yè)前沿；科研導(dǎo)師，我們走訪國家重點實驗，學(xué)生與科研人員對話，幫助學(xué)生拓寬知識邊界，了解科技前沿動態(tài)，也潛移默化感染科研工作者的科研精神；實驗老師，帶領(lǐng)實驗進課堂，理實一體，切實打破理論與實踐的壁壘。從實驗、工程及科研多角度多層次的探討現(xiàn)象與本質(zhì)，形成系統(tǒng)性優(yōu)化的知識體系，多維辯證且海納百川。圍繞著家國情懷，厚基善思，學(xué)以致用，創(chuàng)新思維四方面進行思政教育的開展。無論在老師成長還是學(xué)生培養(yǎng)都實現(xiàn)了，高融入、高產(chǎn)出的教學(xué)效果。包括古代工匠精神的傳承，現(xiàn)代大國重器，民族科技發(fā)展的開拓，人文素養(yǎng)人生觀價值觀方面，也都以案例，故事、詩詞等方式進行了融和。另外，項目中，也將社會責(zé)任，時代使命，以及團隊合作與競爭等隱性思政進行了帶入。整門課程都在工程、競賽以及科技前沿的案例與項目中開展，實現(xiàn)了知識體系模塊化、設(shè)計創(chuàng)新項目化、實踐創(chuàng)新工坊化、建設(shè)成果數(shù)字化營造了創(chuàng)新思維的氛圍。除了課堂環(huán)境外，我校為學(xué)生提供了校企聯(lián)合實驗室、學(xué)科競賽工作坊、等基地向全體本科生，開展不同等級的創(chuàng)新實踐項目訓(xùn)練。提供了更加利于學(xué)生未來發(fā)展的平臺。4.課程成果以《機械原理》課程為核心開展的工坊化項目教學(xué)改革理念和建設(shè)模式，獲得2021年江蘇省教學(xué)成果一等獎1項、二等獎1項。近三年，依托該課程獲教育部產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人項目5項，發(fā)表工程化項目教學(xué)改革與產(chǎn)教融合等方面的教研教改論文40余篇；1人獲全省教科研先進個人。2022年，課程內(nèi)的工程項目化教育改革與實踐成果受到了江蘇教育的專門報道。學(xué)生參與科技創(chuàng)新的比例達到100%，包含全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎在內(nèi)的省部級以上競賽獲獎74項，省優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計論文3項。本課程評價形式有校院兩級教學(xué)督導(dǎo)評教和學(xué)生評教，通過學(xué)生座談、問卷調(diào)查、教學(xué)督導(dǎo)和學(xué)生評價等方式，團隊教師平均得分90分以上；2019~2021學(xué)年，實施產(chǎn)教融合教學(xué)的班級，達成度情況有較大提高，優(yōu)秀率提高約一倍。項目化教學(xué)背景下課