智能制造技术公选课与专业课的对比设计与实践

郑香伟

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

随着社会科学技术日新月异的发展以及“中国制造2025”“工业4.0”等概念的提出，人类社会正在加速进入智能时代，其中移动互联网的快速发展和智能手机的普及让人们的生活发生了深刻改变。然而这只是人们所能看见的冰山一角，隐藏在水面下的庞大山体是诸多新理论、新技术、新工艺、新材料的交叉、融合、演化而成的智能制造技术。这场技术革命正在以指数级非线性高速发展，不但改变着社会工业生产模式，还延伸到各行各业，深刻影响和改变着我们每个人的生活。因此，了解和掌握智能制造技术的内涵、应用领域、发展现状、未来趋势以及社会影响，不但是制造类专业学生的“必修课”，更是我们每个人紧随科技潮流，适应社会发展必须掌握的“基础知识”。

由于智能制造技术的广泛应用和深刻影响，当前很多高校都在制造类专业中开设了该门专业课或类似课程。为了让广大非制造类专业学生也能了解生活中无处不在的智能制造技术，部分高校也面向全校学生开设了此课程的公共选修课。面对两个不同的学生群体，必然要设计不同的教学目标、不同的教学内容、采取不同的教学方法和评价方式。

为适应两个学生群体的不同需求，在教学实践中将此课程一分为二，进行了对比设计，经过不断调整和优化，形成了专业课和公选课各自独立的课程体系，满足了不同学生的需求，收到了良好的教学效果。此课程对比设计的主要内容包含以下几点：

一、教学目标对比

考虑两个不同受众群体的需求，智能制造技术课程分别从生产和生活两个不同角度进行了教学目标设定。该门专业课服务于所属制造类专业的整体教学目标，重点在于让学生掌握相关技术、智能装备、智能化生产工艺等专业知识并能在工作中应用于生产实际。而公选课以拓展学生视野，让学生了解智能制造技术在生产、生活中的应用为目标，重点介绍基本概念、生活中的应用案例、未来发展趋势等内容，使学生了解智能时代的技术内涵，对智能社会的发展现状和前景构建整体认识。

二、课程名称对比

在专业课中称“智能制造技术”，或“智能制造技术基础”“智能制造技术概论”，都符合制造类专业课的名称特点，也能充分体现该门课程的内涵。但在公共选修课中，面对各专业学生，以上名称显得过于“专业化”，选课时不但会担心听不懂，还会认为学而无用而失去学习兴趣。为了体现这门公选课与社会发展和个人生活息息相关的特点，弱化“技术”给学生帶来的心理压力，激发学生的选课热情和学习兴趣，将课程名称改为了“智能制造与智慧生活”。从每次开课前的选课情况看，一百多人的班额很快达到满额：从上课时的学习状态看，学生都能以轻松的心情听课并积极参与讨论，这体现出课程名称与授课内容的“表里如一”，符合了学生选课时的心理预期。

三、课程定位对比

智能制造技术是多学科技术融合的产物，跨专业、跨领域特征明显，因此在所属制造类专业中，被视作整体“拼图”中的一块，注重与其他专业课的关联和互动，对专业课程体系的完整性服务，这在实际教学中频繁体现。

作为公选课时，将其视为学生社会生活的一部分，从技术的角度为学生打开一扇窗.向学生展示智能科技推动社会飞速发展，时刻改变我们生活的壮阔场景。

四、教学内容与模式对比

本课程教学对象、教学目标的不同，决定了教学内容和模式的不同。在专业课教学中，面对制造类专业学生，通过小班分组授课，注重专业深度和实际应用。例如在3D打印项目教学中，在基础知识学习过后，要求学生完成一项生产任务来完成学习任务：利用Pro-E设计软件自行设计一个能用橡皮筋驱动的小车，并利用3D打印机将各部分零件打印后组装起来，通过小车功能的实现情况来评价学生的学习效果。此过程包含了任务分析、设计、生产、组装、调试、任务交付等完整的生产流程，能够充分锻炼和考查学生以创造性思维解决问题的能力，完全契合制造类专业学生的学习目标。

在公选课大班教学过程中，面对各专业学生，注重的是教学内容的广度和生活应用。同样在3D打印项目教学中，除了介绍各种打印技术的原理和特点外，重点通过多媒体向学生展示3D打印技术在衣、食、住、行、医疗、文创、工业、文物保护等领域的广泛应用，并以讨论的方式，让学生寻找身边的3D打印产品和应用，把学生带人到生活当中去认识3D打印技术。

在课程内容的安排上两者也有较大不同。专业课教学始终围绕学生对智能制造相关专业知识的深入掌握这一教学目标，并注重与其他专业课融会贯通，学生始终处于专业术语营造的氛围中。而公选课是以智能科技发展的大视角来组织教学内容，为学生呈现当前智能时代发展的全图景，不仅限于“制造”领域，同时弱化专业术语和背景知识，以通用社会语言让不同专业的学生都能够理解教学内容，达成教学目标。笔者根据每周一次课的教学安排，设计了物联网、大数据、云计算、人工智能、3D打印、虚拟现实、工业机器人、智能家居、智能医疗、智慧城市等共17个专题，以专题讲座的形式每次课完成一个教学专题，基本上向学生完整地展现了当前智能科技在社会各个领域的应用。

五、教学评价方式对比

教学评价是以教学目标为依据，对教学过程及结果的测量，是对教师教学工作质量和学生学习结果的评定。教学评价方式有很多，而且新的评价方式和理念不断被提出，推动了高校教学评价方式的发展。本课程无论在专业课还是公选课教学中，都尽量从多个角度对学生的学习效果进行评价，但具体操作又有所不同。

在专业课评价中，平时教学以培养学生解决问题的专业能力为核心设计学习任务，根据学生每个任务的完成情况进行评分，累计作为平时成绩。此种方式综合考查学生的学习过程和结果，体现了学生对问题的综合思考和解决能力。期末考试以传统试卷问答的方式进行，考核学生对基本概念、基础知识以及实际应用等方面的掌握，其分数作为期末成绩。这种方式虽然落后，但依然是广大高校普遍采用的评价形式，教学评价模式从整体上的改变还任重道远。学生的平时成绩与期末考试成绩加权求和后作为学生的课程成绩。