在制造课程智慧教室 理论与实践“无缝链接”

走进长春理工大学“机械工程”国家级实验教学示范中心，一间集知识创新（Knowledge）、设计实验（Experiments）、印证体验（Experience）、项目牵引（Projects）、价值塑造（Spirits）于一体的“KEEPS发展室”显得有些与众不同：桌子上整齐摆放着近千个机械零部件，轴承、齿轮、平衡皮带、气门弹簧、缸盖螺丝等应有尽有，四周墙壁上贴满材料微观组织图，让人瞬间被浓郁的机械制造气氛包围。

课堂上，当老师讲到机械零部件构成和材料机械性能时，学生伸手就可以找到对应的实物“真枪实弹”地研究、讨论，第一时间将理论与实际结合起来。这间制造课程智慧教室，是长春理工大学国家级一流本科课程“工程材料”课程负责人、国家级教学成果一等奖获得者黄根哲教授带领制造系列课程教学团队历时8年的探索成果。

近年来，教育部积极推进新工科建设，指出工科优势高校要对工程科技创新和产业创新发挥主体作用，完善协同育人机制，加强理论与实践教学融合的一体化平台建设。

“KEEPS发展室”源起于2014年黄根哲主持进行的教育部“工程材料与机械制造基础课程现状与存在的主要问题”这一教学改革项目。黄根哲带领制造系列课程教学团队实地考察了25所东北老工业基地相关企业、34所全国各地高校，发现了目前制造系列课程存在的问题，其中最主要的一项就是理论课程与实践课程不能有效衔接。

对于制造系列课程来说，知识向能力迁移的唯一途径就是实践，缺少实践将导致学生理论与实际应用的断裂分割。那么，如何才能将理论教学与实践教学“无缝链接”呢？“唯一可行的改革思路就是将理论课与实践课完全融合，将老师的科研项目化为教学手段、教学内容，让学生实现‘学中做’和‘做中学’，这样才能加强对学生工程创新能力的培养。”黄根哲说。

因此，黄根哲决定建设一间融理论教学与实践教学为一体的智慧教室，并将其命名为“KEEPS发展室”。

自“KEEPS发展室”建成，黄根哲便根据制造系列课程特点，采取了一套全新的授课模式。他将90分钟的课堂时间分为两部分：70分钟由老师讲授核心知识点并进行课堂测试，其余20分钟则由学生展开参与互动式的小组讨论。

为了便于师生间交流互动，“KEEPS发展室”不似传统教室，而是以多组圆桌围坐的形式布置。讨论环节里，每个小组经组内讨论选出代表阐释观点，再由其他组同学和老师共同讨论。“教学改革要体现以学生为中心，最终目的是让学生受益、使学生得到发展。”黄根哲认真地说。

为使学生真正将知识学深悟透，黄根哲在课程设计中独创了开放题作业——“KEEPS”综合大作业。说起“KEEPS”综合大作业，学生们可谓感触良多。该校学生吴战鹰深有体会地说：“老师要求我们从展示的零部件中选取一种，通过课上学习的理论知识，结合上网查阅的资料，准确说出该零件的名称、工作条件，并与教室墙上的微观组织图进行对比，预测热处理后该材料应具有的组织特征。我们必须查阅大量文献资料，仔细动脑思考，才能完成作业。”

经过长期的建设发展，“KEEPS”模式的探索和应用取得了丰硕的成果：以“KEEPS”模式为基础开展的教学研究已孵化出“机械微加工技术及产品”等国家级教研课题7项、“兴趣驱动下机械工程‘侵入式’教学模式实践研究”等省级教研课题9项；“工程材料”课程于2020年被教育部认定为“首届国家级一流本科课程”建设项目，“机械设计制造及其自动化专业”和“机械电子工程专业”获批国家级一流本科专业建设点，并通过了中国工程教育专业认证。(通讯员 程 力 本报记者 杨 仑)