1. 引言
党的二十大报告明确强调了“统筹职业教育、高等教育与继续教育的协同创新，促进职业与普通教育的融合、产业与教育的紧密结合以及科技与教育的深度融合，进一步优化职业教育的功能定位”。在此背景下，中央对职业教育提出了新的期望。服务于科教兴国战略、人才强国战略及创新驱动发展战略已成为职业教育肩负的重要使命。对于即将成为产业技术工人重要组成部分的高职院校学生而言，培养他们的创新能力不仅对科技进步至关重要，也是推动企业实现高质量发展的关键因素。
在“大众创业，万众创新”的时代背景下，专创融合已成为我国高等教育培养人才的一种新理念与发展方向。面对新的创新创业格局，寻找专业教育与创新创业教育的结合点显得尤为重要，这不仅能够激发大学生的专业特长，还能有效提高他们的科技创新能力。鉴于企业对具备创新能力的技术技能型人才的需求不断增加，《机械CAD与3D建模》课程与创新创业教育相结合成为了一种必要选择。这种结合应当以增强专业知识和技能为基础，紧跟行业发展趋势，将创新创业教育全面融入到专业教学计划、课程设计以及整个教育过程中。这样做不仅是满足高校培养创新型人才需求的关键步骤，也是推动相关专业课程持续发展的必经之路。
《机械CAD与3D建模》这门课程是机械类相关专业的专业基础课，是一门具备较强理论性与实操性的综合性课程，为学生学习后续专业课程知识奠定基础。在教学过程中需要不断激发学生的兴趣，提高学生的积极性，培养学生的空间想象能力和实际动手能力。
2. 国内外研究概况
根据国务院办公厅发布的《关于进一步支持大学生创新创业的指导意见》(国办发【2021】35号)，强调了在推进创新创业教育的过程中，应将“立德树人”作为根本任务，并致力于促进大学生的全面发展[1]。从目标角度来看，这种教育方式与专业课程建设之间存在着一定的协同效应。
随着我国高等教育逐渐从追求规模增长转变为注重内涵发展的阶段，应用型高校的教学改革也在不断深化。这种转变以培养学生的创新能力和创业精神为核心目标，探索了一种将创新创业教育与专业教育相结合、理论知识和实践活动相融合、校内教学资源与校外实践基地相互补充的教学模式，旨在促进专业人才的成长[2]。“专创融合”这一概念指的是在学生所学的专业领域中融入创新创业教育，从而使学生在整个学习过程中都能够接受到相关培训，不仅能够激发他们的创新思维，还能提高他们在实际操作中的创新能力，进而优化其知识结构[3]。国内学者对于“专创融合”的定义有着不同的见解。例如，倪向丽(2020)从融合的方向出发提出，高校应该从理念、目标以及内容三个维度来实现专创融合[4]；而陈强则认为专创融合教育应设定双重目标：首先是以专业知识为基础，把创业相关的知识和技术融入其中，达到专业化创业的目的；其次则是为创业者提供开发新产品或服务所需的基础支持，在此基础上达成创业目标[5]。总体而言，“专创融合”强调的是通过有效整合资源并共享利益的方式，从创新创业教育的角度出发，在理念上和实践中推动专业教育的变革，既满足了人才培养的需求，也有利于促进多学科知识的内化吸收以及创新能力的整体提升[6]。
3. 专创融合课程改革目标及思路
3.1. 课程改革目标
课程《机械CAD与3D建模》注重培养学生计算机辅助绘图的能力，重在软件的使用，开设在大一第二学期，辅助后期专业核心课程的学习，对学生学习习惯养成、专业领域认知起“基石”作用。在原有基础上适度融入创新创业教育。课程内容与汽车、工程机械、医疗检测设备技术升级的难点紧密对接，携手中联重科、碳桢科技等企业展开合作，聚焦于“小发明、小创造、小革新、小设计、小建议”，构建一个秉持“小问题–大志向”理念、由校企共建共管共享的“五模块两层级”，达成产创联合，深度激发学生的学习兴致，使学生对专业领域有更为深层次的认知。
完善校企合作机制，兼顾学生实习需求与企业生产效率需要。通过教、学、做、创一体化的项目训练，打破企业与课堂之间的物理界限，提高课堂实践项目转化率，层层递进。在实现原来熟练使用软件、掌握零件建模装配方法的专业目标的基础上，全方位培养学生缜密的逻辑思维能力、面向未来的艺术格局、敢为人先的创新意识，同时言传身教培养学生吃苦耐劳、甘于奉献的职业精神，将价值塑造、知识传授、能力培养和创新意识紧密融合，实现润物无声的育人效果(图1)。
Figure 1. Curriculum reform objectives
图1. 课程改革目标
3.2. 课程改革思路
1) 产教融合，典型机构项目化知识内容
基于深入创新服务设计理念，在专业技能培养模式上对接社会产业需求，强化校企合作，产教融合，以典型的机构产品作为知识内容，注重模块项目化教学，分多个教学阶段，从专业通识、技能实践、技能竞赛到进阶化创新创业，搭建一体化育人体系，紧密围绕专业知识与进阶创新展开。如学习联轴器、平口钳、单向阀、油泵等产品机构，从产品的原理及基本构造、软件使用、实体建模、动画仿真、逆向设计、3D打印到创新性设计及应用，循序渐进培养学生的实践能力和创新思维。
2) 精神为基，有机融入系统化课程思政
依据“二主线、三保障、四融入、五递进、六目标”的课程思政目标建设体系，结合专业自身特点，以铁路精神为基础主线，以铁道装备为核心载体，按照“机械产品数字化设计基本知识探究、实体建模、3D打印”等内容，搜集课程思政教学案例，深挖课程思政元素，研究和应用最有感染力、最具共鸣的专业思政知识，构建完善课程思政整体设计。并坚持有机融入原则，即将各类思政元素潜移默化地融入到专业课程中，润物无声地引导学生树立正确的国家观、民族观、历史观和文化观。
3) 课赛融合，任务驱动深入化创新创业
赛课融合，以赛促教，以“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”等创新创业训练项目或学科竞赛的要求为导向，构建基于“基础课程 + 专业课程 + 卓越课程”的多层次、多模块的创新创业教育课程内容体系。从课程的定位以及其对大赛和双创所起到的重要作用着手，持续激发大学生的创新创业热情，展现创新创业教育的成果。若要进一步达成“专创融合”，则需依据学生专业所对应的岗位能力，梳理未来发展所需的工作知识，摒弃传统单一的专业素质教育模式，为学生成长为创新型、复合型、应用型人才提供科学合理的课程架构。
4) 项目实操，创新设计真实性实践创作
基于典型机构建模设计和3D打印的学习，加强新型产品创作实践，训练发散思维，提高学生在机械产品数字化设计领域的实践能力和创新思维，培养学生的创业意识和创新创业能力。通过项目实践和实际操作，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计中，同时培养其解决问题和合作共享的能力。为实现教学目标，突破教学重点、难点制定任务驱动，双课堂交替的教学策略。教学过程中以联轴器建模工作任务流程驱动，知识目标有机融入，逐级递进增强知识获取的情景感，提高基于任务分析问题的能力，突破教学重点；依托校内3D建模教学实训中心和校外技能大赛课证融通，校内仿中学，竞赛练中比，学赛结合有效互动突破教学难点。探索精神、工匠精神、创新精神全程贯穿校内教师引导，校外榜样示范提升职业素养。
4. 构建专创融合课程教育模式
4.1. 课程教学路线
为实现教学目标，突破教学重点、难点制定真任务驱动，双课堂交替的教学策略。教学过程中以联轴器建模工作任务流程驱动，知识目标有机融入，逐级递进增强知识获取的情景感，提高基于任务分析问题的能力，突破教学重点；依托校内3D建模教学实训中心和校外技能大赛课证融通，校内仿中学，竞赛练中比，学赛结合有效互动突破教学难点。探索精神、工匠精神、创新精神全程贯穿校内教师引导，校外榜样示范提升职业素养(图2)。
4.2. 构建课程教学模式
结合机械产品产业创新创业需求，以学生的生涯发展为核心，规范机械产品数字化设计课程体系目标的价值取向，探索“四轴四螺旋”创新创业教育模式，通过“课程引导轴”、“团队助力轴”、“竞赛提升轴”、“平台发展轴”四轴联动，促使学生在数字化设计的构思、文创、实践以及技能四个方面得到提升。
Figure 2. Teaching technology route of the course
图2. 课程教学技术路线
1) 课程引导轴，培养双创意识
在原《机械CAD与3D建模》课程的基础上，有机融合创新创业知识，升级为《机械产品数字化设计》课程，完善课程标准、课程设计、评价方案等资料，增加课程学分比重，培养学生双创意识，调整后续课程的教学内容，持续发展学生双创能力。
2) 团队助力轴，营造双创文化
借助技能大师、课程教学团队、创新创业团队以及知名校友构建专创融合的教学团队。加大对双创教师团队的培养力度，完善团队管理机制。邀请机械产品设计行业的专家、技能大师和知名校友前来交流探讨创新创业的经验与方法。通过传授知识、培育意识、传递经验，拓宽学生的视野，营造良好的创新创业文化氛围。
3) 竞赛提升轴，提高双创能力
将“互联网+”创新创业以及“挑战杯”比赛作为平台，技能大赛、建模大赛、工业设计大赛作为阶梯，构建层层递进的竞赛框架。以校级竞赛作为基础，以省级竞赛作为主体，以国家级及以上竞赛作为标杆，深化竞赛培训模式。围绕“双创三赛”组建专业与精细相结合的赛训团队，鼓励学生积极参与教师的教科研项目，强化科研项目与竞赛项目的有机转化，激励学生以科研实践成果参加各类竞赛，在实践与拼搏当中提升学生的双创能力。
4) 平台发展轴，落实双创实践
依托中联重科产业学院、数字化应用技术研究中心、郑永涛钳工技能大师工作室、3D打印基地等平台，充分发挥校内外创新创业资源优势，校企地三维协同，为学生双创项目的开展和落地提供支持和保障(图3)。
Figure 3. “Four axis four spiral” education model
图3. “四轴四螺旋”教育模式
5. 改革成效与评估
以联轴器典型机构产品为例，课堂按照知识由简单到复杂、技能由单一到综合的规律循序渐进，分为课前发布任务，学生自主探究；课中任务驱动，强化知识和技能；课后拓展资源，自由讨论，数据如图4所示。对比2021级未参与改革学生和2023级机电专业参与改革的学生进行为期1学年的跟踪评估，数据如图5所示。
Figure 4. Analysis of students’ learning outcomes
图4. 学生学习成果分析
Figure 5. Comparison of two student assessment results
图5. 两届学生考核成绩对比
本改革通过“理论–实践–创新”的闭环设计，实现了专业技能与双创能力的协同培养。
6. 结语
在机械CAD与3D建模课程的教学过程中，真正实现了“专创融合”，学生对理论知识的应用能力以及动手操作能力得到了训练和提高。以典型的机构产品作为知识内容，注重模块项目化教学，分多个教学阶段，构建“四轴四螺旋”教育模式，从专业通识、技能实践、技能竞赛到进阶化创新创业，搭建一体化育人体系，紧密围绕专业知识与进阶创新展开，循序渐进培养学生的实践能力和创新思维。
基金项目
课题名称：《机械CAD与3D建模》“专创融合”教学改革与实践。
课题编号：2024SZX338。