基于“三教”改革和“双高”背景下的“精密与特种加工”课程的教学改革与实践探索

摘 要：“精密与特种加工”课程是一门理实一体化课程，在“双高”建设和“三教”改革背景下，本课程的研究旨在解决课程教学中存在的重理论轻实践的教学问题和学生的浅表式的学习困境。通过重构教学内容，开发项目式数字化教学资源，打造“双师型”教师团队等途径，使课程达到能引导学生进行主动启发沉浸式的探究学习，同时能达到有效培养专业复合型技术技能人才的目标。

关键词：特种加工；教学困境；“三教”改革；新形态教材

中图分类号：TG661  文献标识码：A

1 “精密与特种加工”课程教学改革的背景

1.1 “双高”和“三教”改革背景下的课程改革

2019年1月，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（简称“职教20条”）；3月，教育部、财政部出台《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》；6月，教育部印发了《关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》。一系列政策无不指出加强职业教育供给侧改革和学校内涵建设是当前高职院校提升办学质量和人才培养质量的重要切入点，而教师、教材、教法的“三教”改革则是其中的关键点。开展“三教”改革是进一步深化学校内涵建设的必由之路，是推进“双高建设”的重点内容，是落实“职教20条”的根本要求。如何在课程层面实施“三教”改革是摆在“双高”背景下高职教育界的重要课题。

陕西国防工业职业技术学院是中国特色高水平专业群建设单位、是全国国防教育特色学校、是全国现代学徒制试点院校和国家国防科技工业教育实训基地。学校培养了10万余名分布在兵器、航空、航天、船舶等行业的优秀毕业生，涌现出了著名弹药专家、具有世界影响力的科学家、长江学者特聘教授、全国五一劳动奖章获得者、省级劳动模范以及西安工匠等军工行业领军人才和高素质军工特质技术技能人才，为祖国的发展做出了卓越贡献。

而“精密与特种加工”课程正是学校高职教育数控技术专业与模具设计专业的核心课程，也是装备制造大类的重要课程。精密与特种加工技术虽然属于非传统切削加工方式，但是金属切削传统加工工艺的重要补充和拓展，其中超精微细加工、纳米加工、离子加工、激光加工和电火花加工等特种加工方法是当今精密和超精密切削加工发展趋势和未来发展方向，这些加工方法常用于精密与超精密高档机床、航空航天、航海、国防、医疗器械、集成电路和新能源等高端产业。因此，精密与特种加工技术与“智能制造”“芯片”等核心科技紧密相连。

1.2 “精密与特种加工”课程存在的教学困境

“精密与特种加工”课程是一门理实一体化课程，改革前这门课程在实际教学中存在的困境有以下方面：

1.2.1 在课程内容安排上重理论轻实践

“精密与特种加工”课程内容包括电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、电化学加工、超声加工、激光加工、快速成形加工、磨料流加工、超精微细加工、纳米加工，以及特殊、复杂、典型难加工零件的加工等十几种特种加工方法，总课时32节，理论课时26节，实践课时6节。其中，理论课时主要学习各种特种加工方法的基本原理、基本设备、基本工艺规律、主要特点和适用范围等，实践课主要以线切割加工为主要实训内容。在课程内容和课时安排上属于严重的重理论轻实践的填鸭式教学方法。

1.2.2 在教学方法上仍然是以教师为中心的教学方法

由于课程内容中各种特种加工方法众多，基于教学大纲和教材上的课程内容的限制，为了完成教学任务，在理论课堂上，教师仍然会采用传统的教师讲解为主，学生练习为辅的教学方式。因此，师生互动较少，学生的学习主动性和创造性不足。

1.2.3 在教师方面，受到了有限课时和实践经验的限制

由于“精密与特种加工”课程涵盖知识面广，交叉学科知识多，在36节课时里，教师如果想将十几种特种加工方法讲明白，还要进行实践的练习，难度有点大，对教师本身的教学能力而言是一个巨大的考验，学校青年教师较多，缺乏必要的理论教学功底及实践经验，甚至中年教师的企业实践经验也不够，因此具备能承担此课程的“双师型”教师不足。

2 “精密与特种加工”课程教学改革的探究与实践

2.1 课程建设的思路

在“双高”背景下，高职院校的“三教”改革是推动职业教育高质量发展的关键举措，是培养高质量复合型技能人才的必然要求。因此，面对课程建设的困囿，在学校“双高”专业群建设的背景下，在课程层面实施“三教”改革，进而从教师层面解决青年过多，“双师型”教师不足的教师结构性问题和“双师型”培养的制度制约问题；从教材层面，可以解决选用本科教材带来的重理论轻实践的问题，以及目前高职院校教材的内容陈旧滞后与数字化彰显不足的问题；从教法层面，解决教学方式单一且存在浅表信息化的问题。通过课程建设的“三教”改革，可以促进教学形态的变革，为培养“一专多能”的复合型技术技能人才提供核心支撑，提高学生职业综合能力和持续发展能力。

2.2 教学资源的建设

课程的建设重点在教学资源的建设，教学资源的建设重点在教学内容的建设，教学内容的建设最根本的落脚点还是教材的建设。因此，教材的建设和围绕教材内容的数字化教学资源的建设，是课程建设的核心内容。

教学内容的建设，要求不断迭代升级，突出职业能力培养，要求能根据新技术、新知识、新工艺、新方法、新标准、新规范，融入课程思政，要求企业人员深度参与并有企业真实案例作为教学内容，开发“书证融通、教培共用、育训一体”的模块化活页式的新形态教材，并研究项目式活页式教学内容对复合型技术技能人才培养的有效度，并不断进行诊断与改进。

2.2.1 开发新形态教材的重要性与迫切性

近几年在教学中使用的教材仍是白基成、刘晋春、郭永丰主编《特种加工》本科类教材或者李玉青主编的《特种加工技术》等高职类教材，其特点要么是本科类的教材重理论轻实践问题突出，要么是以知识点为主进行学习的教材，内容陈旧滞后与数字化彰显不足的问题突出。由于精密与特种加工技术主要研究利用非传统加工方法来完成特殊材料、复杂型面、精密零件、特殊零件的加工，涉及交叉学科较多，例如电学、物理学、化学、材料学、机械制造工艺、信息技术、数字控制以及计算机技术等，是一门多学科的综合高级技术，内容涉及面广，抽象、深奥，对设备要求较高，一般学校很难有多种特种加工机床供学生去实训使用。因此，教材的编写难度较大，知识的更新速度远远跟不上特种加工技术实际的发展情况，受各种条件的限制，《精密与特种加工》教材的开发难度较大。

但在生产实践中，精密与特种加工技术又是先进制造技术的重要组成部分，在航空、航天、船舶和国防等各个先进的制造领域中不可或缺，且发挥着越来越重要的作用。在机械装备制造大类高职人才的培养上，“精密与特种加工”课程也是一门不可或缺的重要课程。因此，一本适合高职学生使用的《精密与特种加工》教材的紧迫性和重要性日益突出，急切需要适合高职学生学习的一种新形态教材的出现。

2.2.2 教材建设的几点思考

新形态教材的开发，要求能适应先进制造加工技术发展需求，加强理论与实践相结合的特色，深入校企合作，融入企业真实工作案例，加强产教融合，突出职业能力培养，构建“基础+核心+拓展”动态迭代的模块化教学内容，因此，《精密与特种加工》新形态教材的开发应具有以下几个方面的特点：

（1）注重职教特征，突出理论与实践结合的特点。结合高职学生特点及职教特色，以学生为中心，突出理实一体化教学内容，设置以工作任务驱动式项目教学，重新规划教学内容。

（2）具有产教融合的特点，深入校企合作，对接产业，引入企业真实案例。邀请校企合作的企业行业人员，深入参与到教材编写中来，深入挖掘企业的真实案例，形成特色化的教学项目模块，能体现产业发展的先进性、新技术、新知识、新工艺、新方法、新标准、新规范等。

（3）深入挖掘思政要素，具有典型课程思政的特点。挖掘课程思政素材，在教材学习目标中的素养目标、知识链接、任务实施、任务评价等，对接党的二十大精神及“三进”要求，使学生在完成专业知识与技能学习的同时，保证育人目标的实现，即做到最新的思政要求进教材、进课堂、进头脑，达到“三进”要求。

（4）结合信息化技术手段，将纸版教材与数字化的教学资源相结合，突破线下教学时间受限的特点。充分利用手机、电脑等多媒体终端，基于课堂派、学习通、智慧树等线上学习平台，将基础知识和重点、难点的学习内容，包括理论和实践的学习内容，开发成数字化的学习资源，将纸版教材的学习内容和线上学习平台有机结合，简化获取信息化资源的步骤，打破线下课堂授课学时不够或有限的限制，拓展学生学习的时间和空间。

2.2.3 优化教学内容，开发项目式活页式教材

根据上面对“精密与特种加工”课程建设的思考，以及新形态教材建设的应有的特点，构建以“基础+核心+拓展”动态迭代的模块化教学内容。

深入挖掘校企合作单位的资源，在学校“双高计划”机电一体化专业群建设的背景下，依托学院现有实践教学条件，以企业岗位就业需求，调整优化教学内容，旨在开发“书证融通、教培共用、育训一体”的模块化活页式的新形态教材。

在教材内容的优化方面，针对学校现有的硬件设施和时代的教学内容需求，实施一些结构性的改变。比如，在深入挖掘校企合作单位的资源方面，合作企业有常见的电火花等数控加工机床，可以以此为依托开发出真实电火花加工案例，以此开发成课程的核心模块。

目前学校有多台电火花成型加工机床，线切割机床、激光加工设备、多轴高精度数控机床和3D打印机等实训设备，可根据这些现有设备的条件，侧重安排这些模块的实训内容，并依此开发成基础模块或者核心模块。在36个学时不变的情况下，优化教材内容，以基础和核心的项目模块为主，拓展项目模块为辅助补充。其中，基础模块为：项目一，精密与超精密磨削，主要介绍精密与超精密磨削机床和金刚石刀具的使用及制定机械加工工艺过程等；项目五，超声加工，主要介绍超声加工的原理、工艺、加工特点及应用等；项目七，电子束与离子束加工，主要介绍电子束加工和离子束的加工原理、工艺区别、各自的加工特点及应用场合等。核心模块为：项目二，电火花成型加工，主要通过介绍完成电火花零件的实际加工的任务，掌握电火花加工原理、机理、工艺规律、加工特点及应用等；项目三，线切割加工，主要介绍通过完成线切割零件的实际加工的任务，掌握线切割加工的原理、工艺规律、加工特点及应用等；项目四，激光加工，主要介绍通过完成激光零件的切割加工的任务，掌握激光加工的原理、工艺规律、加工特点及应用等；项目六，快速成型加工，主要介绍通过让学生在完成任务的同时，熟悉4种典型的快速成型增材制造方法的原理、工艺及应用等。拓展模块为：项目八，纳米加工，主要了解纳米加工的特点及应用等；项目九，其他特种加工方法，主要了解其他特种加工方法的特点及应用等。在课时分配上，因为核心模块需理论和实践同时进行，是课程内容的核心，因此分配26课时，基础模块和拓展模块以理论学习和认知为主，分别分配8课时和2课时。

在开发教材的同时，可开发相应的数字化、丰富的学习资源。如开发配套的课程导学、微课、授课视频、动画、虚拟仿真、课件、真实企业案例、线上测试、讨论、各种标准及规范等。为了增加学生更多的学习可能性，可简化学生获取相应的数字化资源的步骤，比如，在教材中用二维码等方式链接数字资源或者相应的精品课程平台资源，以激发学生的学习兴趣。

2.3 多样化、信息化教学手段的研究应用

对于教师来说，现在可以借助各种互联网教学平台，实施多样化、信息化的教学手段。但是不管什么样的教学手段，首先，优质而完整的数字化的教学资源是教学的根基，例如根据教学知识内容制作的动画、AR、VR、视频和PPT等数字化资源，根据教学项目任务制定的任务书、评价单等电子版的文档资源。其次，根据“教学—反馈—修正—教学”的迭代更新循环的教学方式，使课程的改革与建设迭代化得到更新、系统、优质及与时俱进。

2.4 “双师型”教学团队的建设

“双师型”教学团队的建设，重点是从教师思想和教师结构上进行建设。教师的思想上改革，首先让教师明白，要根据职业教育的特点，以学生为中心进行的项目化教学任务。可以依次从人才培养方案的制订，课程标准、教学大纲和教学内容的开发处入手，让教师从思想上高度认识课程改革的重要性和迫切性。其次，优化教师结构，以学校“双高”建设为契机，以“老带新”的方式，推动教师的培养建设，加大青年教师利用寒暑假去合作企业实践的机会，以此不断提高“双师型”教师的结构比例，以及提升教师的专业技能和开拓教师对行业发展的新视界。

3 总结

本课程的“三教”改革是根据多年来的课程授课经验、遇到的教学困境，在学校“双高”专业群的建设契机下，在“三教”改革的背景下提出的教学改革目标与实践探索，分别从“教师、教材和教法”三个角度阐述了“精密与特种加工”课程应该怎样进行改革，怎样才能提高学生学习的主动性和兴趣，甚至激发一些创造性。

当今世界智能制造、先进制造和精密制造是势不可当的发展大趋势，将课程内容进行新的优化与调整，以学生为中心，使真正学习到除了传统的切削类加工方式外，其他重要的特种加工方法，开拓学生视野，拓展学生专业技术能力，是重要而又紧迫的事情。

参考文献：

［1］张景生.基于“三教”改革的“电工应用技术”课程教学研究与实践［J］.轻工科技，2022，38（5）：181183.

［2］蒋丽霞，蒋丽波，杨华.基于“三教”改革背景下高职活页式教材开发探索［J］.林区教学，2022（5）：64183.

［3］朱家梁，韩燕，蒋梦鸽，等.“三教”改革与“双高”背景下“机械制图”课程的改革探究与实践［J］.轻工科技，2022，38（6）：175177.

［4］毕红微.“双高计划”背景下高职院校“三教”改革的发展进路［J］.林区教学，2022（27）：46.

［5］徐坤，朱浩，张朝阳.《精密与特种加工》教学建设与改革［J］.广东化工，2019，46（18）：172176.

基金项目：基于三教改革的《数控特种加工》课程教学改革的研究与实践（项目编号：Gfy2151）

*通讯作者：周宏菊（1981— ），女，汉族，河南信阳人，硕士，高级职称，研究方向：数控技术。