“机械工程控制基础”课程的创客教育改革探索

连海山 弓满锋 夏小群 陈小军 莫德云

[摘 要] 创客课程要求学生能够综合运用各个学科的基础知识与基础技能，因而创客课程更多地呈现出“工程类综合实践活动课程”的属性，并秉持不同于传统的“分科课程”的独特课程理念。教学改革围绕创客教育理念，以“机械工程控制基础”课程档案优化建设为目的，针对该课程考核方式单一、教学师资方面理念不够新颖、实验室设置老旧等问题，通过创新课程管理建设、改革课程教学模式与方法、搭建以3D打印实验为核心的创客实验平台，建设出一套实践教学环节开放化，课程教学资源更高效，符合创客教育要求的地方高校“机械工程控制基础”课程体系，该体系还可为机电控制类课程群、机械设计制造类课程群的建设提供借鉴。

[关键词] 创客课程;课程体系;机械工程控制基础;教学改革

[基金项目] 2018年度广东省高等教育教学改革项目“基于创客教育理念指导下‘机械工程控制基础课程教学研究和改革实践”（377）;2018年度岭南师范学院校级教育教学改革项目-面上项目“基于创客教育理念指导下‘机械工程控制基础课程教学研究和改革实践”（LSJG1846）;2019年度广东省高等教育教学改革项目“面向工程创新能力培养的‘Creo教程教学改革与实践”（382）

[作者简介] 连海山（1984—），男，江西吉安人，博士，岭南师范学院机电工程学院副教授，主要从事微细特种加工工艺与装备开发和3D打印技术研究;弓满锋（1973—），男，陕西宝鸡人，博士后，岭南师范学院机电工程学院教授，博士生导师，主要从事硬质合金刀具制备及其性能表征、硬质涂层制备及其性能表征研究;莫德云（1986—），男，广东茂名人，博士，岭南师范学院机电工程学院实验师（通信作者），主要从事高速加工设备的关键部件优化和深度学习研究。

[中图分类号] G420   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）33-0093-04        [收稿日期] 2021-04-24

一、引言

现代知识生产方式是从人类生产生活中遇到的实际问题出发，具有显著的跨学科、非线性特征。创客的创造过程正是符合这样的认知特征，要求学生综合运用多学科的知识经验来解决问题。由此可见，创客课程的这种认知模式还原了现代知识生产的本来状态，与现行学科制课程编制模式互为补充，并体现出“学以致用”的特征[1，2]。

岭南师范学院机电专业创办于1994年，至今已有27年的办学历史，是华南地区最早开设职业技术教育的本科院校，多年来坚持面向广东省职业技术教育、省内制造业的办学定位，着力为广东省输送职业技术教育所需的“三证书”（本科毕业证书、职业资格证书、教师资格证书）“双师型”师资和企业所需的“双证书”（本科毕业证书、职业资格证书）技术骨干[3]。

本次教学研究就是从岭南师范学院机电专业的特点出发，以创客教育理念为指导，以面向粤西地区的地方应用型人才为培养目标，进一步完善“机械工程控制基础”课程建设，为完善专业培养体系做贡献，为基础课程群建设做准备，使“机械工程控制基础”课程的教学方案符合创客的培养标准，培养拥有创新创造能力的应用型本科人才。

二、“机械工程控制基础”课程存在的问题与对策

目前传统的“机械工程控制基础”课程教学存在以下问题。

1.考核方式单一。传统的考核方式以期末成绩为主、平时成绩为辅，这样的考核方式既忽视了对学生运用知识和创新知识能力的检验，又忽视了学生的真正实践能力和创造力，只是为了考试而考试，对真正有创新能力的学生，缺乏有效的检验手段和评分机制，这种考核机制严重打击了学生的积极性，不能激发学生的学习热情[4]。

2.教学师资的理念不够新颖。岭南师范学院近年来坚持引进高层次人才，使得本课程的师资队伍学历与专业结构趋于合理，但是没有明确的专业方向，缺乏学科建设与发展规划指导，所有教师都集中在课程教学上，没有专业方向的深入，不能满足学生课外实验设计、参加科技竞赛与创新研究指导的需求，在一定程度上阻碍了开放创新研究，也限制了教师与学生的专业发展。

3.实验室设置老旧。目前机械工程控制基础实验室的建设远远落后于创客教育改革与学生创客教育的需求，缺少应有的创客氛围，大部分的实验教学项目只能分组进行，相当一部分实验内容只停留在理论讲授和多媒体演示上，没有足够多的供学生自主设计与制作、开展科技竞赛与创新研究的开放实验室与相应的实习实验平台。

针对上述问题，基于创客教育理念对“机械工程控制基础”的课程改革从课程教学与实验教学两方面实施。在课程教学方面，以课程知识点为基础，以生活实际为题材，用3D打印技术融合单片机技术、电工电子等相关课程知识，制作课程教具，使学生直观地感受到抽象理论的具体化与实用化。在实验教学方面，改变以往固定式的实验教学方式，以创客理念为指导，采用开放式实验教学;从生活实际出发，学生可以自行设计实验内容，综合利用3D打印机技术与“机械工程控制基础”等相关课程知识制作实物作品，既可以激发学生的创造性思维与兴趣，又可以达到学以致用的目的。

三、“机械工程控制基础”课程改革目標与实施

（一）课程改革目标

本次教学改革从教学团队建设、实践教学环节、教学管理三方面着手，尝试对“机械工程控制基础”课程实施课程教学研究和改革实践，其目的是以创客教育理念为指导，以面向粤西地区的地方应用型人才为培养目标，进一步完善“机械工程控制基础”课程建设，为完善专业培养体系做贡献，为基础课程群建设做准备，进一步实现“双师型”师资队伍建设，提高教师的素养，优化教师团队结构配比;在创客理念的指导下更新实验教学内容和模式，建设具备创客教育的实践教学平台;制定教学过程管理方案，构建有利于学生全面发展的相辅相成的管理制度和评价体系。