先进设计与制造课程群及新形态教学资源建设与实践

摘  要：在“中国制造2025”战略的引领下，制造行业对高素质复合型人才的培养提出更高要求。传统教学存在课程内容不成体系、教考分离、动手实践资源少等共性问题，难以满足高素质复合型创新人才的培养要求。课程群建设是专业建设与课程建设的桥梁，可以系统性协同规划完备的知识体系，在高等院校课程建设中运用得越来越广泛。在“互联网+教育”时代，构建多样化新形态课程教学资源，是提升创新型人才实践能力培养的必由之路。基于此，提出将产品创新设计与实践、互换性原理与技术测量、机械制造技术基础、现代设计方法和机械制造装备设计5门课程有机融合，形成一个具有系统性、整合性和协同性的知识体系。通过开展课程的数字化资源建设研究，持续完善课程的新形态教学资源，提高学生的学习积极性，促进教学质量的提高和学生创新实践能力的培养。

关键词：课程群;新形态教学资源;建设与实践;先进设计与制造;创新人才培养

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）04-0043-04

Abstract： Under the leadership of the "Made in China 2025" strategy， the manufacturing industry has put forward higher requirements for the cultivation of high-quality composite talents. Traditional teaching has common problems such as unsystematic course content， separation of teaching and examination， and limited hands-on practical resources， which makes it difficult to meet the training requirements of high-quality composite innovative talents. The construction of course clusters is a bridge between professional and course construction， which can systematically and collaboratively plan a complete knowledge system and is increasingly widely used in the construction of courses in higher education institutions. In the era of "Internet plus education"， building diversified new forms of curriculum teaching resources is the only way to improve the practical ability of innovative talents. Based on this， it is proposed to organically integrate five courses： product innovation design and practice， interchangeability principle and technical measurement， mechanical manufacturing technology foundation， modern design methods， and mechanical manufacturing equipment design， forming a systematic， integrated， and collaborative knowledge system. By conducting research on the construction of digital resources for courses， continuously improving new forms of teaching resources for courses， enhancing students' learning enthusiasm， promoting the improvement of teaching quality， and cultivating students'innovative and practical abilities.

Keywords： course group; new forms of teaching resources; construction and practice; advanced design and manufacturing; training innovative talents

先进设计与制造是制造业发展的重要方向，也是当前机械工程人才培养的重要内容。随着“中国制造2025”战略的实施，传统制造业向智能制造、高端装备制造转型的趋势更加迫切，对先进设计与制造人才培养提出了更高要求。作为先进设计与制造的最新发展趋势，智能制造对专业基础扎实、融合度高、创新能力强的高技能人才需求尤为显著。高校作为培育高质量创新性人才的孵化器，承担着引领我国工业技术与科技发展方向的重要责任。学生对机械产品的创新设计能力是衡量能否实施万众创新的核心要素，也是制约创新创业的关键瓶颈之一。

然而，相关教学多以单门课程教学为主，知识领域较为狭窄，不利于学生形成全局性的视角，并且缺乏解决工程实际问题的实践能力。此外，传统的课堂教学存在教学内容单一死板、教学方式枯燥乏味等问题，缺乏新颖性和实践性，不能激发学生的学习兴趣和自主学习能力，已经无法满足现代学生全方面能力培养要求。具体体现在以下5个方面。

课程间教学内容重复，教学效率低。传统数字化设计课程均为独立课程，不同课程间缺乏联系，且由于授课教师不同，课程间存在教学内容重复的情况。不仅占用有限学时，致使教学效率低下，也会导致课程教学的重点不够突出，难以将教学内容进行集成化处理，实现学生数字化知识的实践应用转化。

传统课程群内部课程设计架构缺乏层次性。实践课程与专业课程、通识课程、基础课程等在时间安排上存在事实上的割裂，且课程安排缺乏层级性，易造成学生在各年级、各学段的基础知识学习与实践应用上沟通不畅，使得课程群的组建出现断层现象。

线上课程缺少师生间、生生间的交流互动。线上教学过程存在“一对多”的口头互动往往无法得到及时回应的问题，更难以实现学生之间以小组为单位的面对面交流，同时，由于没有教师的现场监督和同伴竞争，学生容易产生懈怠散漫的想法，难以保持学习主动性与专注程度。

线上课程资源有限，教学效果欠佳。线上课程往往只是简单的视频录制，没有丰富的拓展资源，且课程系统缺乏后期的维护与内容更新，现有课件、视频等资源很难满足当下教学要求。同时，如互换性原理与技术测量、机械制造技术基础等理论知识与生产实践紧密联系的课程，单纯凭借老师讲授与课件展示很难让学生真正理解相关知识体系。

考核和评价体系不完善。传统的考核和评价方式主要以试卷和报告为主，无法全面反映学生的实践能力和创新能力，考核和评价标准缺乏科学性和可操作性，无法真正客观评价学生的综合能力，缺乏深层次、多元化的多级评价指标。由于是数字化线上教学，无法实时追踪学生的学习情况和学习效果，缺乏及时的动态反馈。

一  新形态教学资源内涵建设

（一）  传统教学资源的使用遭遇瓶颈

传统纸质版教材和相关PPT等教学资源几经修订完善已经成为经典，是目前教师备课及课堂教学、学生课上听讲及课后自学所使用的主要参考资源。然而随着信息技术的不断发展和制造技术的日益革新，传统教学资源所承载的内容和表现形式不足以满足目前高校教学的需求。例如，用一个动画视频可以阐述到位的知识点，采用传统教学资源可能需要大量的文字和图片论述，导致教师授课和学生自学的浸入感不佳。特别是教学过程所需要的视频、音频、动画和虚拟实验等新形态资源，更是传统教学资源无法呈现的，这些新形式教学资源的缺失会影响教与学效果。及时了解前沿方向、拓宽创新思维产生了一定的局限性。

（二）  以多媒体和信息技术为代表的新技术快速发展为新形态教学资源建设提供解决方案

在教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》中提出要实现从专用资源向大资源转变;从提升学生信息技术应用能力向提升信息技术素养转变;从应用融合发展向创新融合发展转变。这对教育信息化中的数字教育资源的开发和服务提出了更高要求，与网络教学模式相配合的新形态教学资源也在信息化背景下有所发展，建设丰富的多样化新形态教学资源成为了题中之意。

（三）  新形态教学资源的定位与内涵

新形态教学资源是一种以数字化教材和教案为核心，以互联网平台为载体，以现代信息技术为手段，将纸质教材和数字化教学资源一体化建设融合，并通过多种终端形式应用的新形态教学资源。包括新形态立体化教材、新形态教案、数字化工程实践教学案例、多媒体虚拟仿真平台等多样化教学资源。新形态教学资源就是把传统教学资源的内涵扩展到“内容和形式丰富多样的教学资源”，这成为教学资源体系化融合和应用的手段，其承载的内容丰富和形式多样的教学资源可直接应用于课程教学。

二  课程群及新形态教学资源建设举措

（一）  建设的主要内容

1  合理规划课程知识体系结构，打造交叉互融的先进设计制造课程群

根据课程内容特点，融入专业方向和办学特色，合理规划不同课程的教学内容，构建完整的先进设计与制造教学知识体系，打造交叉互融的课程群。使学生在训练创新思维和创新实践意识的基础上，掌握零部件精度设计、结构设计和制造工艺设计等基础知识，进一步开展机械装备设计的动手实践能力。

2  丰富先进制造企业工程实践案例，构建课程间贯穿式案例库

基于教师与企业合作的相关科研案例，丰富企业工程项目教学案例，构建对象相关性高的贯穿式教学案例库，拓展学生的工程实践视野。引导学生依据各课程教学目标要求，解构典型企业工程项目案例，培养学生的工程实践能力。围绕项目案例的总目标，结合不同课程的教学目标，将适用的工程案例融入课程教学中，并从中提取有趣的创新设计或课程设计题目，巩固知识点，理论联系实践。

3  拓展线上教学平台交互渠道，促进师生和生生间交流

建立新形态教学资源平台师生交流渠道，利用网络平台方便快捷的优势，集中收集学生课程内容问题并及时答疑解惑，强化师生知识交互，追踪学习效果。注重小组教学环节的建设，促进学生间学习交流，采用小组互帮互助制度，组织小组讨论答疑并布置组内作业，在解决复杂工程问题的过程中锻炼学生团队合作能力、促进交流并激发学生学习积极性。

4  建设数字化教学多元课程资源库，构建新形态教学资源体系

优化原有线上课程简单录制模式，建设多元化课程资源库，碎片化教学内容，将知识点单元化融入课件、视频、动画、前沿动态及实时热点内容之中，提升学生的学习兴趣及学习热情。根据学生特点丰富符合学生学习需求的新形态数字化教学资源，编写新形态数字化教材及讲义，构建课程教学动画库、视频库，开发数字化试题组及评阅系统。更新数字化教学形式，根据教学内容组织虚拟仿真上机实验，进一步帮助学生理解知识点。

5  持续完善课程教学资源建设，不断优化课程群考核评价体系

课程群考核环节应加强线上平台与线下课程的交叉互融，增设创新实践性教学活动，调整并提升其考核占比，进一步优化课程群考核评价标准，深层次反映学生实践能力及创新能力。将新形态教学资源融入课程教学之中，实时更新在线资源平台的教学内容并标注知识难点要点，考核线上教学平台课程内容。归纳并构建课程群“知识索引”信息库，课后积极与学生进行线上知识交互，在线追踪并考核评价学生课程的学习效果。