基于案例教學(xué)／研發(fā)過程的校企合作教學(xué)模式探究

谷東偉， 李奇涵， 崔高健， 張忠浩， 劉津彤

（1．長春工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，長春130012；2．吉林省東信工裝設(shè)備有限公司，長春130117；3．吉林大學(xué)機(jī)械與航空航天工程學(xué)院，長春130022）

0 引 言

引導(dǎo)部分地方本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變是黨中央、國務(wù)院做出的重大決策。在明確了向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向后，如何進(jìn)行應(yīng)用型轉(zhuǎn)型實(shí)踐，明確精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)型定位、轉(zhuǎn)型路徑和模式已成為當(dāng)前各有關(guān)院校面臨的亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題［1-2］。通過不斷探索，各大院校對(duì)走“校企合作［3-4］、產(chǎn)教融合［5-6］”之路逐漸達(dá)成了共識(shí)。習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中指出，要深化產(chǎn)教融合［7］，加快應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制和應(yīng)用型本科教育教學(xué)體系建設(shè)。

校企合作教學(xué)模式對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的工科是必要而迫切的，是培養(yǎng)工科高級(jí)復(fù)合型人才的必由之路［8］。校企合作課程能夠?qū)⒄n程與崗位實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，深化校企合作人才培養(yǎng)模式改革。通過教學(xué)方式互動(dòng)性、教學(xué)內(nèi)容實(shí)用性和教學(xué)過程實(shí)戰(zhàn)性，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融通合一、能力培養(yǎng)與工作崗位對(duì)接合一，大力培育和提高學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

本文以機(jī)械制造基礎(chǔ)教學(xué)為例，基于案例教學(xué)／研發(fā)過程的實(shí)踐方式，開展基于成果導(dǎo)向，以學(xué)生為中心、教師和企業(yè)工程師為主體的校企合作教學(xué)模式研發(fā)，真正做到校企合作、產(chǎn)教融合［9-10］。

1 校企合作教學(xué)模式開發(fā)流程及思路

1.1 開發(fā)流程

依據(jù)國家工程教育認(rèn)證要求，學(xué)生應(yīng)該具有基本的解決復(fù)雜工程問題的能力。具有工學(xué)結(jié)合特色的校企合作教學(xué)模式是以綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，依據(jù)課程的典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計(jì)課程體系和內(nèi)容，按照產(chǎn)品生產(chǎn)過程的順序和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并安排教學(xué)活動(dòng)。針對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)理念、課程實(shí)訓(xùn)等方面，通過項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)和情景教學(xué)的導(dǎo)向作用進(jìn)行校企合作教學(xué)模式的開發(fā)，重視學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性，突出應(yīng)用性和針對(duì)性，以學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向，教師和企業(yè)工程師為主體，全員參與［11-12］。在提高學(xué)生應(yīng)用能力、解決復(fù)雜工程問題能力的同時(shí)，提升教師的課程開發(fā)能力，工程實(shí)踐能力。機(jī)械制造基礎(chǔ)校企合作教學(xué)模式開發(fā)流程如圖1所示。

1.2 開發(fā)思路

圖1 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程校企合作教學(xué)模式開發(fā)流程

機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)生主要的就業(yè)崗位包括：機(jī)械設(shè)計(jì)工程師、機(jī)械制造工程師、工藝工程師和質(zhì)量工程師等。無論從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是工藝開發(fā)都必須具有機(jī)械制造基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)。機(jī)械零件的加工離不開零件的定位、夾緊，工裝和機(jī)床。一個(gè)零件工裝的設(shè)計(jì)會(huì)應(yīng)用到機(jī)械制造基礎(chǔ)課程80%～90%的知識(shí)。因此以零件工裝為案例并依據(jù)其研發(fā)過程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容是切實(shí)有效的。校企合作教學(xué)模式開發(fā)思路主要為3個(gè)方面。

1.2.1 以綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)

校企合作教學(xué)模式應(yīng)該著眼于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，應(yīng)該依據(jù)課程內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與應(yīng)用的完美結(jié)合［13］。校企合作教學(xué)模式不僅應(yīng)該涵蓋專業(yè)技術(shù)知識(shí)的拓展和綜合應(yīng)用，更應(yīng)該涵蓋生產(chǎn)管理、設(shè)備定型、財(cái)務(wù)、采購等方面的知識(shí)，使學(xué)生真實(shí)體會(huì)企業(yè)生產(chǎn)與管理的模式，加快由學(xué)生到工程師的轉(zhuǎn)變。

機(jī)械制造基礎(chǔ)課程是專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容主要以機(jī)械加工生產(chǎn)工藝相關(guān)知識(shí)為主體。產(chǎn)品工藝規(guī)劃和工藝裝備開發(fā)是機(jī)械制造基礎(chǔ)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的過程。通過工藝裝備的設(shè)計(jì)開發(fā)，使學(xué)生了解本行業(yè)的工作流程、管理模式和設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生的實(shí)際工作能力。機(jī)械加工工藝裝備涉及知識(shí)如圖2所示。

圖2 機(jī)床工藝裝備涉及知識(shí)

1.2.2 以典型任務(wù)為載體

依據(jù)梳理的課程內(nèi)容，圍繞典型的工作任務(wù)，制定符合工業(yè)生產(chǎn)與教學(xué)計(jì)劃的校企合作課程內(nèi)容，通過校企合作課程開發(fā)并應(yīng)用于高等教育教學(xué)，改變?cè)瓉韱渭冎v授理論知識(shí)的教學(xué)實(shí)況。通過校企合作實(shí)例教學(xué)，使學(xué)生更真實(shí)了解機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)模式、加工方式；了解企業(yè)的生產(chǎn)管理模式，了解企業(yè)的外協(xié)、采購流程；尤其專業(yè)技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合［14］。通過學(xué)生參與或模擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使學(xué)生明確解決工程實(shí)際問題的思路，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。圖3所示為企業(yè)生產(chǎn)的部分工藝裝備。

圖3 企業(yè)生產(chǎn)工藝裝備實(shí)例

1.2.3 以學(xué)生為中心，教師和企業(yè)專家為主導(dǎo)，理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)

充分運(yùn)用企業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目、案例教學(xué)內(nèi)容及現(xiàn)代化的教學(xué)手段，更加形象、直觀地教學(xué)，提高教學(xué)的針對(duì)性、實(shí)踐感觀性和實(shí)效性。整個(gè)教學(xué)過程，既能體現(xiàn)理論教學(xué)的綜合應(yīng)用性，又能展示實(shí)踐教學(xué)的實(shí)用性。從而實(shí)現(xiàn)在教學(xué)過程中理論與實(shí)際工作的全結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)性，為未來的工作打下良好的基礎(chǔ)［15］。學(xué)生通過典型工藝裝備的生產(chǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)用學(xué)習(xí)，體會(huì)企業(yè)真實(shí)的生產(chǎn)方式和環(huán)境，尤其是了解機(jī)械、電氣、液壓等方面知識(shí)的綜合應(yīng)用模式。使學(xué)生在學(xué)習(xí)中履行工作職責(zé)，在工作中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，加快實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到機(jī)械工程師的角色提升。

2 校企合作教學(xué)模式開發(fā)主要內(nèi)容

為滿足社會(huì)對(duì)人才的需求，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，通過對(duì)企業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)的工裝設(shè)備（專用夾具）給予學(xué)生講解，借助于CAD（Computer Aided Design）二維繪圖軟件、CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）三維建模軟件、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)建立系統(tǒng)、全面、實(shí)際的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。使學(xué)生通過計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)企業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)開發(fā)過程，提升學(xué)生的技能。

2.1 將企業(yè)典型工裝的相關(guān)知識(shí)融入理論教學(xué)

通過該項(xiàng)目，不定期組織教師與企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行理論知識(shí)交流，實(shí)際設(shè)計(jì)案例分析，將不同機(jī)床夾具涉及的知識(shí)點(diǎn)融入理論教學(xué)當(dāng)中。教師在授課講解過程中，援引企業(yè)相關(guān)實(shí)際產(chǎn)品的二維、三維模型以及真實(shí)產(chǎn)品的圖片、視頻等資料，幫助學(xué)生跨越理論與實(shí)踐分離的鴻溝，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。同時(shí)邀請(qǐng)企業(yè)工程師做典型夾具設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)知識(shí)報(bào)告。

2.2 將企業(yè)典型夾具作為實(shí)踐教學(xué)素材

在課程設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)學(xué)生選取相應(yīng)的企業(yè)實(shí)例進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)需求，學(xué)生在教師與企業(yè)工程師共同指導(dǎo)下完成。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生深入企業(yè)設(shè)計(jì)部和加工制造車間參觀學(xué)習(xí)交流。

2.3 開發(fā)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

開發(fā)校企合作網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生線上線下一體化學(xué)習(xí)模式。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，輻射我省高校，廣泛發(fā)揮校企合作教學(xué)模式的作用。機(jī)械制造基礎(chǔ)校企合作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)以項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)和情景教學(xué)為主導(dǎo)，提升學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)的能力，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

該平臺(tái)主要包含4大類工藝裝備，每類工裝產(chǎn)品涵蓋理論知識(shí)學(xué)習(xí)、二維圖形CAD繪制、三維圖形CATIA建模、實(shí)例產(chǎn)品講解和知識(shí)思考問答5大知識(shí)模塊。同時(shí)進(jìn)行知識(shí)拓展，建立工藝裝備加工制造及使用等相關(guān)視頻，如圖4所示。

圖4 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

本課程擬開發(fā)的校企合作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的基本內(nèi)容如下：

（1）車床工藝裝備。了解典型車床工藝裝備的基本結(jié)構(gòu)，定位和夾緊方式。著重分析車床工藝裝備需要?jiǎng)悠胶獾膯栴}，如圖5所示。

圖5 車床液壓工藝裝備

（2）三軸立式數(shù)控機(jī)床氣動(dòng)工藝裝備。依據(jù)典型生產(chǎn)零件，設(shè)計(jì)零件工藝裝備，確定定位夾緊元件選擇方法及安裝方式。講解氣動(dòng)工藝裝備的設(shè)計(jì)原則，應(yīng)用場(chǎng)合，接管方式、結(jié)構(gòu)形式等，如圖6所示。

（3）數(shù)控四軸立式機(jī)床液壓工藝裝備。通過數(shù)控四軸立式機(jī)床液壓工藝裝備，闡述四軸機(jī)床工藝裝備的設(shè)計(jì)原則，典型元件的選取原則，輔助支撐等元件的作用。闡述液壓在工藝裝備應(yīng)用中的作用，闡述夾緊順序?qū)α慵庸さ挠绊?，如圖7所示。

圖6 三軸立式加工中心氣動(dòng)工藝裝備

圖7 四軸立式加工中心液壓工藝裝備

（4）數(shù)控五軸立式機(jī)床液壓工藝裝備。通過典型五軸立式交換工作臺(tái)機(jī)床工作方式，闡述五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)形式，液壓工藝裝備的使用方法等，如圖8所示。講解機(jī)床工藝裝備與機(jī)床工作定位、夾緊的幾種形式。

3 結(jié) 語

基于案例教學(xué)／研發(fā)過程的校企合作教學(xué)模式開發(fā)是教學(xué)改革的重要方式。校企合作教學(xué)模式開發(fā)過程中應(yīng)該依據(jù)專業(yè)性質(zhì)不同，通過廣泛的社會(huì)調(diào)研、明確學(xué)生就業(yè)的崗位群，剖析崗位群對(duì)專業(yè)技能的要求，并經(jīng)過與企業(yè)工程師的交流洽談后確定校企合作課程開發(fā)的項(xiàng)目、內(nèi)容。在開發(fā)過程中應(yīng)該重點(diǎn)注意理論知識(shí)與工廠實(shí)際結(jié)合，真正讓學(xué)生做到學(xué)以致用，填補(bǔ)傳統(tǒng)本科教學(xué)理論與實(shí)際生產(chǎn)的鴻溝。