高校實驗教學課程建設(shè)的實踐探索——以XX大學智能制造實驗教學課程群為例實驗教學是高校人才培養(yǎng)體系的核心環(huán)節(jié)，是理論知識轉(zhuǎn)化為工程能力、創(chuàng)新思維具象為實踐成果的關(guān)鍵紐帶。隨著智能制造、數(shù)字經(jīng)濟等產(chǎn)業(yè)加速升級，傳統(tǒng)實驗教學面臨“重驗證輕創(chuàng)新、設(shè)備迭代滯后、產(chǎn)教銜接不足”等挑戰(zhàn)。本文以XX大學智能制造實驗教學課程群建設(shè)為例，從課程體系重構(gòu)、教學模式創(chuàng)新、資源協(xié)同建設(shè)等維度，分享其在支撐復合型工程人才培養(yǎng)中的實踐路徑與成效，為同類院校提供可借鑒的改革思路。一、案例背景與建設(shè)動因XX大學機械工程學科為國家“雙一流”建設(shè)學科，面向智能制造產(chǎn)業(yè)對“懂工藝、會編程、能運維”復合型人才的需求，原有實驗教學存在三方面突出短板：課程體系碎片化：實驗項目分散于單門理論課，缺乏“基礎(chǔ)-綜合-創(chuàng)新”的遞進邏輯，跨學科融合不足（如機械、控制、軟件實驗各自獨立，難以支撐系統(tǒng)級工程能力培養(yǎng)）；教學內(nèi)容滯后性：實驗設(shè)備以傳統(tǒng)機床為主，工業(yè)機器人、數(shù)字孿生等新興技術(shù)覆蓋不足，與企業(yè)真實生產(chǎn)場景脫節(jié)；能力培養(yǎng)單一化：考核側(cè)重操作規(guī)范性，對問題解決、團隊協(xié)作、工程創(chuàng)新等高階能力關(guān)注不足，學生“會操作但不會解決復雜問題”。2020年，學校啟動智能制造實驗教學課程群建設(shè)，以“虛實結(jié)合、產(chǎn)教協(xié)同、分層進階”為核心思路，重構(gòu)實驗教學體系，目標是培養(yǎng)“能理解復雜系統(tǒng)、能解決實際問題、能對接產(chǎn)業(yè)需求”的工程人才。二、分層遞進的課程體系重構(gòu)課程群打破“單門課程+單一實驗”的傳統(tǒng)模式，構(gòu)建“基礎(chǔ)認知-系統(tǒng)綜合-科研創(chuàng)新”三級實驗體系，實現(xiàn)能力培養(yǎng)的螺旋式上升：（一）基礎(chǔ)層：夯實工程認知（大一）開設(shè)《工程認知實驗》，通過“微型生產(chǎn)線拆裝+智能裝置搭建”項目，讓學生直觀理解“機-電-控”協(xié)同邏輯。例如，“自動分揀裝置搭建”實驗要求學生用Arduino控制傳感器、電機，完成物料識別與輸送——將機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電子電路調(diào)試、編程邏輯實現(xiàn)整合實踐，打破學科壁壘，使學生從“認知機械部件”升級為“理解系統(tǒng)邏輯”。（二）綜合層：強化系統(tǒng)思維（大二至大三）整合機械制造、工業(yè)工程、物聯(lián)網(wǎng)等學科實驗，開設(shè)《智能制造系統(tǒng)實驗》，設(shè)計“柔性生產(chǎn)線仿真與優(yōu)化”項目：學生需在數(shù)字孿生平臺建模產(chǎn)線流程（如車間布局、設(shè)備調(diào)度），優(yōu)化算法后，在實體產(chǎn)線（含工業(yè)機器人、AGV、MES系統(tǒng)）驗證方案，實現(xiàn)“虛擬設(shè)計-物理驗證”的閉環(huán)。例如，某小組通過仿真發(fā)現(xiàn)“產(chǎn)線瓶頸工位”，優(yōu)化布局后使實體產(chǎn)線效率提升12%，直觀體會“系統(tǒng)優(yōu)化”的工程價值。（三）創(chuàng)新層：賦能科研轉(zhuǎn)化（大四及研究生）依托校企聯(lián)合實驗室（如與XX機器人公司共建），設(shè)置《智能制造創(chuàng)新實驗》，開展“工業(yè)缺陷檢測算法優(yōu)化”“人機協(xié)作安全策略開發(fā)”等課題。學生從企業(yè)真實需求中提煉問題，完成“需求分析-方案設(shè)計-原型開發(fā)-現(xiàn)場測試”全流程。近三年，該層孵化出5項省級大學生創(chuàng)新項目，2項成果轉(zhuǎn)化為企業(yè)技改方案（如某團隊開發(fā)的“視覺引導機器人分揀系統(tǒng)”，解決了企業(yè)“人工分揀效率低”的痛點）。三、產(chǎn)教協(xié)同的教學模式創(chuàng)新課程群突破“校內(nèi)封閉教學”局限，通過雙師課堂、項目驅(qū)動、虛實融合三大模式，實現(xiàn)“教學內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求同頻、能力培養(yǎng)與崗位要求對接”：（一）雙師課堂：企業(yè)工程師駐校授課每學期邀請3-5名企業(yè)技術(shù)骨干（如智能制造系統(tǒng)集成工程師）參與實驗教學，以“企業(yè)真實項目拆解”為載體，講解技術(shù)難點與行業(yè)標準。例如，XX汽車廠工程師在“智能倉儲系統(tǒng)實驗”中，結(jié)合工廠AGV調(diào)度的實際痛點，指導學生優(yōu)化路徑規(guī)劃算法，使學生方案的倉儲效率提升15%。企業(yè)導師的“實戰(zhàn)經(jīng)驗”，讓學生跳出“課本思維”，學會用“行業(yè)邏輯”解決問題。（二）項目驅(qū)動：以賽促學激活創(chuàng)新將學科競賽（如“互聯(lián)網(wǎng)+”“工程訓練大賽”）與實驗教學深度綁定，設(shè)置“實驗-競賽”轉(zhuǎn)化通道。例如，“智能分揀機器人”實驗項目中，學生可基于實驗平臺拓展功能（如新增視覺識別模塊），直接參加“機器人挑戰(zhàn)賽”。近三年，課程群支撐學生獲國家級競賽獎項12項、省級35項，競賽成果反哺實驗內(nèi)容迭代（如新增“視覺引導機器人分揀”模塊），形成“教學-競賽-教學”的正向循環(huán)。（三）虛實融合：數(shù)字孿生賦能實驗教學搭建“智能制造虛擬仿真平臺”，涵蓋“設(shè)備數(shù)字孿生-產(chǎn)線虛擬調(diào)試-故障模擬診斷”三大模塊。學生可在虛擬環(huán)境中完成高危、高成本實驗（如工業(yè)機器人碰撞測試、產(chǎn)線故障排查），再到實體設(shè)備驗證。疫情期間，該平臺保障了實驗教學“不停擺”，線上實驗完成率達98%；學生反饋“虛擬環(huán)境降低了試錯成本，實體操作強化了感知認知”，實現(xiàn)“虛實互補、學用相長”。四、資源與保障體系建設(shè)課程群的可持續(xù)發(fā)展，離不開實驗室迭代、師資升級、評價改革的協(xié)同支撐：（一）實驗室迭代：構(gòu)建“虛實互補”硬件矩陣投入2000余萬元，更新工業(yè)機器人、數(shù)字孿生工作站等設(shè)備，建設(shè)“基礎(chǔ)實驗區(qū)-綜合實訓區(qū)-創(chuàng)新研發(fā)區(qū)”三級實驗室。其中，創(chuàng)新研發(fā)區(qū)配備開放式工位，學生可24小時預約使用，支持跨專業(yè)團隊駐場研發(fā)（如某團隊為開發(fā)“智能焊接質(zhì)量檢測系統(tǒng)”，連續(xù)2個月在創(chuàng)新區(qū)開展實驗）。（二）師資隊伍“雙能型”培養(yǎng)實施“教師企業(yè)研修計劃”，要求實驗教師每3年到企業(yè)實踐不少于6個月，近三年累計派出28人次（如教師赴XX智能制造企業(yè)參與“數(shù)字孿生產(chǎn)線建設(shè)”，將實戰(zhàn)經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為實驗項目）。同時，引入企業(yè)技術(shù)專家擔任兼職導師，形成“專職教師+企業(yè)導師”協(xié)同授課機制，教師團隊獲省級教學成果獎2項，出版實驗教材3部。（三）考核評價多元化改革打破“操作+報告”的傳統(tǒng)考核，采用“過程檔案+成果展示+企業(yè)評價”三維評價：過程檔案：記錄實驗方案迭代、團隊協(xié)作日志、問題解決過程（如某學生的“AGV調(diào)度算法優(yōu)化”實驗，檔案中呈現(xiàn)了5版方案的改進邏輯）；成果展示：通過項目答辯、原型演示呈現(xiàn)實驗成果（如學生現(xiàn)場演示“智能分揀系統(tǒng)”的識別精度與效率）；企業(yè)評價：企業(yè)導師對學生方案的“實用性、創(chuàng)新性”打分（占比30%）。某屆學生的“智能焊接質(zhì)量檢測系統(tǒng)”項目，因企業(yè)評價優(yōu)秀，獲XX科技公司技術(shù)轉(zhuǎn)化邀約，體現(xiàn)了“產(chǎn)業(yè)導向”的評價價值。五、建設(shè)成效與反思（一）人才培養(yǎng)質(zhì)量提升畢業(yè)生就業(yè)率連續(xù)3年保持在96%以上，其中進入智能制造領(lǐng)域企業(yè)的比例從62%提升至78%；用人單位反饋“學生工程實踐能力、問題解決能力顯著優(yōu)于同類院校”（如某車企評價“學生能快速上手數(shù)字孿生產(chǎn)線調(diào)試，縮短了崗前培訓周期”）。（二）教學輻射效應(yīng)課程群被認定為“省級實驗教學示范中心”，建設(shè)經(jīng)驗被《中國大學教學》等期刊報道，接待10余所兄弟院校調(diào)研交流，形成可復制的“分層進階+產(chǎn)教協(xié)同”實驗教學模式。（三）現(xiàn)存挑戰(zhàn)與改進方向挑戰(zhàn)：企業(yè)項目更新速度快，課程內(nèi)容迭代需進一步提速；學生個體差異大，創(chuàng)新實驗的“普適性與個性化”平衡難度高。改進：建立“企業(yè)需求-課程內(nèi)容”動態(tài)映射機制，每學期召開校企研討會更新實驗項目；開發(fā)“基礎(chǔ)+拓展”實驗菜單，基礎(chǔ)模塊保障達標，拓展模塊滿足學有余力學生的創(chuàng)新需求（如為編程能力強的學生增設(shè)“工業(yè)大模型在故障診斷中的應(yīng)用”拓展實驗）。六、總結(jié)XX大學智能制造實驗教學課程群的建設(shè)實踐表明：實驗教學改革需緊扣產(chǎn)業(yè)需求，以“體系重