機械類專業(yè)產(chǎn)學研合作課程建設(shè)的研究與實踐

葉泳東

（麗水學院工學院，浙江麗水323000）

產(chǎn)學研合作是一種國際公認的高等教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，旨在解決高等教育自身規(guī)律與現(xiàn)實社會對人才需求之間的矛盾，在歐美國家已有近百年的實踐，而我國始于1990 年，至今也有數(shù)百所院校開展了多層次、多類型和全方位的探索與試驗，不同程度地促進了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高和產(chǎn)業(yè)部門的發(fā)展。教育部《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》指出：“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量，必須深化教育教學改革，必須把教學改革成果落實到課程建設(shè)上。”因此產(chǎn)學研合作背景下的專業(yè)課程建設(shè)與改革是產(chǎn)學研合作教育的核心，也是教學改革的重點和難點。課程建設(shè)應(yīng)充分發(fā)揮學校與企業(yè)的教育資源和環(huán)境資源，將產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新進展、行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學過程，推動高校更新教學內(nèi)容、完善課程體系，建設(shè)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需要、可共享的課程、教材、教學案例等資源并推廣應(yīng)用[1]。課程建設(shè)成效不僅決定了專業(yè)人才培養(yǎng)目標能否實現(xiàn)，還牽涉到師資隊伍建設(shè)、實踐基地建設(shè)等一系列重大問題[2]。

1 目前產(chǎn)學研合作課程建設(shè)存在的問題

2010 年教育部推行“卓越工程師教育計劃”以來，各高校加大了與企業(yè)合作的力度，充分利用校企合作實踐基地進行認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等，同時也聘請企業(yè)人員進校開設(shè)講座和培訓。但受體制機制等多種因素影響，人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、水平上還不能完全適應(yīng)，“兩張皮”問題仍然存在[3]。校企合作還存在著產(chǎn)教融合度不高的問題，主要表現(xiàn)在合作課程開發(fā)與建設(shè)上企業(yè)參與度不夠，具體地說：一是合作課程的種類多數(shù)為參觀、實習、崗位培訓等一些實踐性課程，把重點放在了專業(yè)技能的培養(yǎng)上；二是企業(yè)參與的課程基本獨立于必修課程之外，沒有與核心課程有機結(jié)合、相互交融，與理論教學的結(jié)合度不夠；三是合作課程建設(shè)僅限于專業(yè)課程范圍，忽視了職業(yè)素養(yǎng)、意志品質(zhì)等非專業(yè)能力與素質(zhì)的培養(yǎng)，還沒有把合作教育理念體現(xiàn)在全部的課程建設(shè)當中。我們知道，產(chǎn)學研合作教育專業(yè)的課程建設(shè)要“產(chǎn)學”結(jié)合、“學研”結(jié)合，但如果弱化了“學”，就不能很好地發(fā)揮其在人才培養(yǎng)中的作用。因此，如何整合學校、企業(yè)資源進行系統(tǒng)化的產(chǎn)學研合作課程開發(fā)與建設(shè)是一個亟待解決的問題。

2 產(chǎn)學研合作課程體系的構(gòu)建

2.1 課程體系框架

依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合自身學科特點和畢業(yè)生就業(yè)情況，構(gòu)建一套理論融于實踐，專業(yè)教育、工程教育、創(chuàng)新素質(zhì)教育相結(jié)合的產(chǎn)學研合作課程體系。為加強工程實踐能力培養(yǎng)，提出“工程實現(xiàn)”理念，用其蘊含的“知識、能力、素質(zhì)”一體化思想和“目標、過程、效果”一體化特質(zhì)作為體系建構(gòu)的出發(fā)點與歸屬點，讓每一位學生都經(jīng)歷“工程知識學習、工程實踐訓練、工程經(jīng)驗積累”過程中的循序漸進、逐步積淀、技術(shù)內(nèi)化、能力養(yǎng)成，將學習知識、運用知識、創(chuàng)造知識有效結(jié)合起來[4]。

麗水學院是一所地方本科高校，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的學生畢業(yè)后直接進入生產(chǎn)一線，從事機械產(chǎn)品設(shè)計、制造、設(shè)備控制、生產(chǎn)組織管理等工作，因此，本專業(yè)建立了一套與人才培養(yǎng)規(guī)格相適應(yīng)的“理論課程體系、實踐教學體系、自主研學體系”三位一體，學校培養(yǎng)、企業(yè)培養(yǎng)相銜接的產(chǎn)學研合作課程體系，通過加強教學與實踐、教學與科研、教學與工程的結(jié)合，實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、富有工程實踐和創(chuàng)新能力”的人才培養(yǎng)目標。課程體系框架如圖1 所示。

2.2 專業(yè)理論課程體系

按國家工程專業(yè)認證標準，行業(yè)對人才知識、能力、素質(zhì)的需求，梳理并重整專業(yè)知識領(lǐng)域、知識單元及知識點，根據(jù)循序漸進的認知規(guī)律，組建課程、課程群，形成四主線（機械設(shè)計、機械制造、機電控制、生產(chǎn)管理）、四層次（學科基礎(chǔ)、專業(yè)核心、專業(yè)方向、專業(yè)特色）的專業(yè)課程體系（見表1）。盡量增加“工程性”課程（打*課程），在一些專業(yè)核心、專業(yè)方向課程中嵌入項目設(shè)計，或開發(fā)項目設(shè)計型課程，使其成為專業(yè)特色課程。

圖1 產(chǎn)學研合作教育模式下的課程體系框架

表1 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“四主線四層次”專業(yè)理論課程體系

2.3 專業(yè)實踐教學體系

創(chuàng)建含基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、工程實踐、創(chuàng)新實踐四層次，貫穿設(shè)計、制造、機電控制和生產(chǎn)管理四主線，多類型、開放式、研學型、適應(yīng)“工程實現(xiàn)”能力培養(yǎng)需要的實踐教學體系（見表2）。體現(xiàn)“工程性”的實踐教學環(huán)節(jié)（打*）四年不斷線，專業(yè)課程整體前移，便于實行“3+1”卓越工程師培養(yǎng)計劃，強化企業(yè)工程實踐。持續(xù)建設(shè)各類創(chuàng)新性實驗教學項目，積極組織承擔各類形式多樣的創(chuàng)新性活動或?qū)W科競賽，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)的及早性、漸進性，活動形式的多樣性。

表2 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“四主線四層次”專業(yè)實踐教學體系

3 產(chǎn)學研合作課程建設(shè)

產(chǎn)學研合作課程的特征是課程內(nèi)容融入企業(yè)生產(chǎn)、科研的活動和成果，建設(shè)的關(guān)鍵是學校和企業(yè)建立一個合作共贏的運行機制，共同制定課程大綱、組建教學隊伍、編寫教學資料、實施教學過程、進行課程評價等，體現(xiàn)出工程性、開放性、協(xié)同性、互動性的特點[5]。

3.1 建設(shè)“工程化”課程群

以培養(yǎng)工程實踐能力為核心，結(jié)合地方主導產(chǎn)業(yè)，重點建設(shè)機械設(shè)計、機械制造、控制技術(shù)、生產(chǎn)管理4 個具有鮮明特色的核心課程群，每個課程群內(nèi)重點建設(shè)2～3 門課程。將工程案例和工程項目融入課程教學，推進課程的“工程化”建設(shè)。根據(jù)企業(yè)項目在課程教學內(nèi)容中所占的份額，可將產(chǎn)學研合作課程分為“企業(yè)參與課程”“全企業(yè)課程”兩種（見圖2）。

圖2 “工程化”產(chǎn)學研合作課程構(gòu)成圖

“企業(yè)參與課程”的“工程化”元素以項目或案例方式嵌入到課程中，針對表1 中的部分專業(yè)課程（比如打*課程），從當?shù)禺a(chǎn)業(yè)行業(yè)中收集素材并整理和制作成課程教學工程案例和課程研究項目案例，建成案例庫，然后將項目內(nèi)容融入課程教學并編制講義。課程團隊以學校教師為主、企業(yè)教師為輔。

“全企業(yè)課程”以企業(yè)產(chǎn)品為對象，以企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)部門在產(chǎn)品生成過程中總結(jié)提煉的經(jīng)驗為內(nèi)容形成企業(yè)課程資源，通過對一種產(chǎn)品的全生命周期的闡述，詮釋理論知識應(yīng)用于工程實際的全過程。如表1 中“地方特色機械產(chǎn)品概述”，選取麗水機械裝備特色帶鋸床產(chǎn)業(yè)，聯(lián)合當?shù)佚堫^企業(yè)（同時又是國內(nèi)權(quán)威企業(yè)），共同開發(fā)以他們的產(chǎn)品為載體的綜合性專業(yè)應(yīng)用課程。在教材編寫上，以學生應(yīng)用能力開發(fā)為目標，精選一定數(shù)量的知識、技能和其他元素，既保證課程的實用性，又使課程具有技術(shù)上的先進性；內(nèi)容組織上合理排序，符合學生認知過程。課程團隊以企業(yè)教師為主、學校教師為輔。

3.2 實行“開放性”教學模式

產(chǎn)學研合作課程采取“開放性”教學模式，即“校內(nèi)教學”和“企業(yè)教學”交替模式。理論課程中的項目教學的“開放性”多采取企業(yè)教師進課堂講學、學生進車間現(xiàn)場聽課；而實踐課程的“開放性”多采取全程企業(yè)學習。麗水學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)2015 級開始實行“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，將原先在學校進行的工藝與夾具、機械裝備、控制技術(shù)三項課程設(shè)計（表2）轉(zhuǎn)移到企業(yè)進行，由原先的“封閉”教學變成“開放”教學，學生由被動接受課題變成了“項目主動實踐”，這就需要學生在企業(yè)教師指導下，在實踐中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。校企“雙導師制”指導呈“協(xié)同”“互動”特征，企業(yè)導師重點完成問題提出、現(xiàn)場監(jiān)控與目標實現(xiàn)，學校導師指導學生采用科學化的方法分析問題、解決問題。

4 產(chǎn)學研合作課程建設(shè)的配套措施

4.1 產(chǎn)學研合作平臺建設(shè)

產(chǎn)學研合作平臺建設(shè)是產(chǎn)學研合作課程建設(shè)的基礎(chǔ)，學校應(yīng)充分挖掘資源，以共建共享的方式，建設(shè)產(chǎn)學研合作平臺。產(chǎn)學研合作平臺有校外實習基地、校企共建的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地兩部分，既能滿足對學生的教學、實訓要求，又可滿足企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)要求，把產(chǎn)學研緊密地聯(lián)系在一起，使得企業(yè)能夠深度參與學校的人才培養(yǎng)。近年來，麗水學院機械工程系與區(qū)域內(nèi)機電設(shè)備、電機、軸承、閥門、機器人等行業(yè)10 余家企業(yè)簽訂了合作協(xié)議，在人才培養(yǎng)、資源共享、技術(shù)開發(fā)應(yīng)用等領(lǐng)域開展密切的合作，共同開發(fā)課程、共建共享實訓基地、共享校企人才資源、共同開展應(yīng)用研究與技術(shù)服務(wù)，使企業(yè)在分享學校資源優(yōu)勢，實現(xiàn)其經(jīng)濟效益增長的同時，參與學校的改革與發(fā)展，使學校在分享企業(yè)資源中，發(fā)揮其人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務(wù)的三大職能。另外，結(jié)合區(qū)域塊狀經(jīng)濟發(fā)展特色，麗水市政府在麗水學院成立了快速制造技術(shù)服務(wù)中心、機器人行業(yè)科技創(chuàng)新公共服務(wù)平臺，學校與企業(yè)共建了金屬導管塑性成形智能裝備研究院、生態(tài)資源探測智能裝備研究所、方正電機研究所等，這些科研平臺進一步拓寬了產(chǎn)學研合作領(lǐng)域，加深了產(chǎn)學研合作層面，促進了校企“互利雙贏”，從而保證了校企合作人才培養(yǎng)獲得可持續(xù)發(fā)展。

4.2 產(chǎn)學研合作課程師資隊伍建設(shè)

建設(shè)一支高素質(zhì)的師資隊伍是產(chǎn)學研合作課程建設(shè)質(zhì)量高低的關(guān)鍵。因大部分青年教師的學習研究以理論為主，缺乏實踐經(jīng)驗，難以適應(yīng)產(chǎn)學研合作課程教學，為此，學校加強了對“雙師雙能型”教師的培養(yǎng)。通過派他們進企業(yè)進行生產(chǎn)實踐、承接企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)，以豐富生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，提高技術(shù)創(chuàng)新的水平和實踐育人的能力。具體通過以下幾種途徑：指派年輕教師到企業(yè)直接從事企業(yè)的生產(chǎn)和管理活動；指派博士到企業(yè)博士后科研工作站從事企業(yè)的科學研究工作；博士通過申請市政府“百博進百企”項目進企業(yè)，為企業(yè)破解技術(shù)難題；指派教師到企業(yè)中與企業(yè)工程師一道共同指導學生實踐活動，同時被指派教師得到工程實踐鍛煉。另一方面，針對企業(yè)課程與項目的教學，從企業(yè)中聘請有教學能力的高級工程技術(shù)人員擔任兼職教師，充實合作課程主講教師隊伍，同時聘請一批經(jīng)驗豐富的企業(yè)技術(shù)工程師擔任企業(yè)實踐教學指導教師。在此基礎(chǔ)上，再整合雙方符合條件教師，建立起一支高素質(zhì)的師資隊伍，協(xié)同開展產(chǎn)學合作課程開發(fā)、建設(shè)和教學。

4.3 課程教學改革

產(chǎn)學研合作課程建設(shè)是要將課程學習與實際應(yīng)用有機統(tǒng)一起來，為保證課程目標的達成，需要進行以下環(huán)節(jié)的改革。

一是進行教學內(nèi)容改革。根據(jù)“工程化”課程建設(shè)要求，以課程群視角重新審視教學內(nèi)容，解決課程與課程間的內(nèi)容重復、疏漏、不銜接，理論與實際相脫節(jié)等問題。根據(jù)工程項目集成特征，將原來分散在不同課程中的知識點重新排序、整合，并延伸和深化知識體系。在項目牽引下，知識理論與項目流程并進，能力訓練與項目實踐交融。要精選引領(lǐng)課程教學的工程項目案例，使其具有典型性，與所授理論知識結(jié)合度高，同時兼顧共享性，也能為其他課程所用。

二是加強教學方法改革。項目實踐融入的課程學習體現(xiàn)出“參與、合作、體驗、探究”的學習特征，教學方式需要5 個轉(zhuǎn)變：從“單純知識傳授”向“學生全面發(fā)展”轉(zhuǎn)變，從“以教為中心”向“教學互動”轉(zhuǎn)變，從“注重結(jié)論教學”向“注重過程教學”轉(zhuǎn)變，從“千篇一律的教學模式”向“個性化教學模式”轉(zhuǎn)變，從“單一化的評價模式”向“多元化的評價模式”轉(zhuǎn)變[6]。倡導推行項目教學法、問題導向教學法、任務(wù)驅(qū)動教學法、案例教學法，教師根據(jù)章節(jié)內(nèi)容特點選擇或混合使用，學生可以PBL 小組合作的方式，在線上線下很多時間里與教師共同商討問題和方案，分工合作完成整個項目。

三是根據(jù)課程建設(shè)需要，利用現(xiàn)有資源整合實驗室資源，通過學校投入和校企共建等方式，不斷改善實驗、實訓條件。建設(shè)一批企業(yè)項目實驗室、工作室、實訓室，使學校環(huán)境與企業(yè)環(huán)境對接，方便組織企業(yè)項目實踐。實行實驗室、學生創(chuàng)新實踐中心全開放、全天開放、向所有學生開放，為學生自主實踐提供必要的條件。

5 產(chǎn)學研合作課程建設(shè)案例

5.1 “機械制造工藝學”“電氣控制與PLC”

“機械制造工藝學”是機械制造課程群的一門核心課程，麗水學院把它作為“企業(yè)參與課程”來建設(shè)，結(jié)合企業(yè)項目進行案例教學。與企業(yè)人員合作共同編撰了《機械制造工藝與裝備工程案例庫》，案例庫分零件加工工藝、工藝裝備、機器裝配三個部分，含有柴油機柱塞偶件、滾珠絲杠螺母、滾動直線導軌副滑塊、關(guān)節(jié)軸承球面磨削、深溝球軸承裝配、臥式帶鋸床裝配等8 個工程案例，案例來源于本地導軌、軸承、鋸床、油咀企業(yè)，以及教師在這些企業(yè)技術(shù)服務(wù)中形成的科研成果、發(fā)明專利。教學中將案例嵌入知識體系，基于案例對理論知識進行闡述，啟發(fā)并引導學生通過對案例的學習、分析、理解、交流和討論，有效地理解和領(lǐng)悟理論知識，解決工程實際問題。案例教學環(huán)節(jié)采取“請進來”“走出去”方式，聘請企業(yè)兼職教師進課堂授課，帶領(lǐng)學生進企業(yè)車間學習。課程實踐教學環(huán)節(jié)部分課題源自案例庫，在校企共建帶鋸床實驗分室或到企業(yè)車間進行項目實踐。

“電氣控制與PLC”是控制技術(shù)課程群的一門核心課程，課程任務(wù)是培養(yǎng)學生掌握繼電控制電路和PLC控制系統(tǒng)的分析、接線、調(diào)試、設(shè)計能力，麗水學院把它作為“企業(yè)參與課程”來建設(shè)。聯(lián)合縉云帶鋸床企業(yè)，利用帶鋸床實驗分室條件，以臥式帶鋸床控制系統(tǒng)16 種運動控制為任務(wù)情景組織教學內(nèi)容（表3），采用項目（任務(wù)）驅(qū)動法、問題驅(qū)動法、現(xiàn)場教學法、仿真教學法、小組討論法等教學方法，突出學生主體，強化應(yīng)用技能。教師通過本課程教改，在帶鋸床控制技術(shù)方面鉆研頗深，獲得8 項專利技術(shù)、1 項省公益技術(shù)應(yīng)用研究項目和1 項大學生國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，促進了學校和企業(yè)行業(yè)在學科、技術(shù)上的交流與合作。

表3 “電氣控制與PLC”項目法教學內(nèi)容組織策略（摘選）

5.2 “精益生產(chǎn)管理”“標準化建模”

這是兩門與企業(yè)應(yīng)用接軌的課程，麗水學院把它們作為“全企業(yè)課程”來建設(shè)。

“精益生產(chǎn)管理”是生產(chǎn)管理技術(shù)模塊中的專業(yè)特色課程，旨在讓學生掌握先進的精益生產(chǎn)管理方法，能夠熟練地分析和解決實際問題，具備持續(xù)現(xiàn)場改善能力。聘請浙江君鴻機械有限公司精益生產(chǎn)管理宣講團承擔教學。君鴻是浙江省首批精細化管理示范企業(yè)，行業(yè)內(nèi)精益生產(chǎn)標桿企業(yè)，在精益化生產(chǎn)管理上富有成效，已吸引1 000 多家企業(yè)前往參觀交流。課程配套實踐環(huán)節(jié)8 課時，學生進企業(yè)現(xiàn)場進行管理案例分析、進員工培訓室進行生產(chǎn)線構(gòu)建沙盤演練。

“標準化建模”是機械設(shè)計模塊中的專業(yè)特色課程，在先修三維建模技術(shù)基礎(chǔ)上，對接企業(yè)通用標準化三維數(shù)據(jù)模型，使所設(shè)計的產(chǎn)品模型能直接進入三維數(shù)據(jù)市場或符合客戶定制要求。聘請邁迪信息技術(shù)有限公司（杭州）技術(shù)人員進校主講，公司給學校提供教學軟件，在學校設(shè)立“邁迪標準化建模工作室”，招募學生參與企業(yè)承接的業(yè)務(wù)。

5.3 “卓越3+1”之企業(yè)學習階段課程

“卓越3+1”計劃在第四學年的企業(yè)學習階段，學習企業(yè)的先進技術(shù)和先進企業(yè)文化，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)，完成畢業(yè)設(shè)計。麗水學院與9 家當?shù)仄髽I(yè)簽訂了“卓越工程師”聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，共同制訂企業(yè)學習計劃，內(nèi)容涵蓋安全生產(chǎn)教育、企業(yè)文化與企業(yè)制度學習，企業(yè)技術(shù)、管理及營銷系統(tǒng)培訓，生產(chǎn)實習，輪崗實習，項目設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計六大模塊。第七學期主要在車間進行3～4 周的生產(chǎn)實習，在生產(chǎn)管理、銷售部門進行2～3 周輪崗，其后落腳于工程技術(shù)部門，參與企業(yè)工程項目設(shè)計、改造、維護等任務(wù)。第12周左右選擇某一子任務(wù)作為專業(yè)綜合設(shè)計課題，該課題要求在本學期完成，同時在此工作基礎(chǔ)上將課題更深入一步變?yōu)楫厴I(yè)設(shè)計課題，畢業(yè)設(shè)計開題、答辯均在企業(yè)進行。此外，學生全程參加各類企業(yè)培訓。聘請一批具有豐富工程經(jīng)驗和教學能力的企業(yè)工程師和學校教師一起構(gòu)成“雙導師”隊伍，共同指導學生一年的企業(yè)學習。學習成績由階段性、主題性實習報告、實習成果、企業(yè)評價綜合評定。學校和企業(yè)成立專門的管理機構(gòu)，對學生實習期間的吃、住、行、學、安全和保障等方面實施全程管理。

6 結(jié)語

麗水學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)產(chǎn)學研合作課程建設(shè)實踐表明，以工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為出發(fā)點，以互利雙贏校企合作平臺為基礎(chǔ)，以“工程化”課程群建設(shè)為導向開發(fā)、重塑課程，不僅可以保證課程教學與實際應(yīng)用的銜接，而且能夠促進教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、師資團隊建設(shè)、校內(nèi)外實踐基地建設(shè)以及校企合作關(guān)系的良性互動，為培育專業(yè)優(yōu)勢和特色、深化產(chǎn)教融合專業(yè)建設(shè)開辟廣闊的空間。然而，課程建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，也是教學改革的重點和難點，由于目前還缺乏一套科學完善的“產(chǎn)學研”合作教育評價標準，因而還需要不斷探索和實踐。