基于案例教學／研發過程的校企合作教學模式探究

谷東偉， 李奇涵， 崔高健， 張忠浩， 劉津彤

（1．長春工業大學機電工程學院，長春130012；2．吉林省東信工裝設備有限公司，長春130117；3．吉林大學機械與航空航天工程學院，長春130022）

0 引 言

引導部分地方本科高校向應用型轉變是黨中央、國務院做出的重大決策。在明確了向應用型轉型的發展方向后，如何進行應用型轉型實踐，明確精準的轉型定位、轉型路徑和模式已成為當前各有關院校面臨的亟待解決的現實問題［1-2］。通過不斷探索，各大院校對走“校企合作［3-4］、產教融合［5-6］”之路逐漸達成了共識。習近平總書記在十九大報告中指出，要深化產教融合［7］，加快應用型、復合型、創新型人才培養機制和應用型本科教育教學體系建設。

校企合作教學模式對于實踐性較強的工科是必要而迫切的，是培養工科高級復合型人才的必由之路［8］。校企合作課程能夠將課程與崗位實現無縫對接，深化校企合作人才培養模式改革。通過教學方式互動性、教學內容實用性和教學過程實戰性，實現理論教學與實踐教學融通合一、能力培養與工作崗位對接合一，大力培育和提高學生應用能力和創新能力。

本文以機械制造基礎教學為例，基于案例教學／研發過程的實踐方式，開展基于成果導向，以學生為中心、教師和企業工程師為主體的校企合作教學模式研發，真正做到校企合作、產教融合［9-10］。

1 校企合作教學模式開發流程及思路

1.1 開發流程

依據國家工程教育認證要求，學生應該具有基本的解決復雜工程問題的能力。具有工學結合特色的校企合作教學模式是以綜合應用能力培養為目標，以典型工作任務為載體，以學生為中心，依據課程的典型工作任務和工作過程設計課程體系和內容，按照產品生產過程的順序和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動。針對課程體系、教學內容、教學手段、教學理念、課程實訓等方面，通過項目教學、案例教學和情景教學的導向作用進行校企合作教學模式的開發，重視學生在校學習與實際工作的一致性，突出應用性和針對性，以學生為中心，成果為導向，教師和企業工程師為主體，全員參與［11-12］。在提高學生應用能力、解決復雜工程問題能力的同時，提升教師的課程開發能力，工程實踐能力。機械制造基礎校企合作教學模式開發流程如圖1所示。

1.2 開發思路

圖1 機械制造基礎課程校企合作教學模式開發流程

機械工程專業畢業生主要的就業崗位包括：機械設計工程師、機械制造工程師、工藝工程師和質量工程師等。無論從事產品設計還是工藝開發都必須具有機械制造基礎的相關知識。機械零件的加工離不開零件的定位、夾緊，工裝和機床。一個零件工裝的設計會應用到機械制造基礎課程80%～90%的知識。因此以零件工裝為案例并依據其研發過程設計教學內容是切實有效的。校企合作教學模式開發思路主要為3個方面。

1.2.1 以綜合應用能力培養為目標

校企合作教學模式應該著眼于學生綜合應用能力的培養，應該依據課程內容與企業生產實例進行有機結合，實現知識與應用的完美結合［13］。校企合作教學模式不僅應該涵蓋專業技術知識的拓展和綜合應用，更應該涵蓋生產管理、設備定型、財務、采購等方面的知識，使學生真實體會企業生產與管理的模式，加快由學生到工程師的轉變。

機械制造基礎課程是專業基礎課程，課程內容主要以機械加工生產工藝相關知識為主體。產品工藝規劃和工藝裝備開發是機械制造基礎課程知識綜合應用的過程。通過工藝裝備的設計開發，使學生了解本行業的工作流程、管理模式和設計方法，提高學生的實際工作能力。機械加工工藝裝備涉及知識如圖2所示。

圖2 機床工藝裝備涉及知識

1.2.2 以典型任務為載體

依據梳理的課程內容，圍繞典型的工作任務，制定符合工業生產與教學計劃的校企合作課程內容，通過校企合作課程開發并應用于高等教育教學，改變原來單純講授理論知識的教學實況。通過校企合作實例教學，使學生更真實了解機械裝備的設計模式、加工方式；了解企業的生產管理模式，了解企業的外協、采購流程；尤其專業技術與企業生產的有機結合［14］。通過學生參與或模擬項目設計，使學生明確解決工程實際問題的思路，提升學生解決復雜工程問題的能力。圖3所示為企業生產的部分工藝裝備。

圖3 企業生產工藝裝備實例

1.2.3 以學生為中心，教師和企業專家為主導，理論聯系實際教學

充分運用企業生產項目、案例教學內容及現代化的教學手段，更加形象、直觀地教學，提高教學的針對性、實踐感觀性和實效性。整個教學過程，既能體現理論教學的綜合應用性，又能展示實踐教學的實用性。從而實現在教學過程中理論與實際工作的全結合，充分調動學生的學習積極性和能動性，為未來的工作打下良好的基礎［15］。學生通過典型工藝裝備的生產設計應用學習，體會企業真實的生產方式和環境，尤其是了解機械、電氣、液壓等方面知識的綜合應用模式。使學生在學習中履行工作職責，在工作中學習知識和技能，加快實現從學生到機械工程師的角色提升。

2 校企合作教學模式開發主要內容

為滿足社會對人才的需求，培養學生的實際應用能力，通過對企業實際設計、制造、生產的工裝設備（專用夾具）給予學生講解，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、網絡技術以及數據庫管理技術建立系統、全面、實際的機械制造基礎課程網絡教學平臺。使學生通過計算機輔助運用所學理論知識學習企業實際設計開發過程，提升學生的技能。

2.1 將企業典型工裝的相關知識融入理論教學

通過該項目，不定期組織教師與企業技術人員進行理論知識交流，實際設計案例分析，將不同機床夾具涉及的知識點融入理論教學當中。教師在授課講解過程中，援引企業相關實際產品的二維、三維模型以及真實產品的圖片、視頻等資料，幫助學生跨越理論與實踐分離的鴻溝，加深學生對理論知識的理解。同時邀請企業工程師做典型夾具設計、制造等相關知識報告。

2.2 將企業典型夾具作為實踐教學素材

在課程設計過程中，指導學生選取相應的企業實例進行課程設計。根據生產需求，學生在教師與企業工程師共同指導下完成。教師可以帶領學生深入企業設計部和加工制造車間參觀學習交流。

2.3 開發機械制造基礎課程網絡教學平臺

開發校企合作網絡課程教學平臺，實現學生線上線下一體化學習模式。通過網絡教學平臺實現網絡共享，輻射我省高校，廣泛發揮校企合作教學模式的作用。機械制造基礎校企合作網絡教學平臺以項目教學、案例教學和情景教學為主導，提升學生應用理論知識的能力，提高學生解決復雜工程問題的能力。

該平臺主要包含4大類工藝裝備，每類工裝產品涵蓋理論知識學習、二維圖形CAD繪制、三維圖形CATIA建模、實例產品講解和知識思考問答5大知識模塊。同時進行知識拓展，建立工藝裝備加工制造及使用等相關視頻，如圖4所示。

圖4 機械制造基礎課程網絡教學平臺建設內容

本課程擬開發的校企合作網絡教學平臺的基本內容如下：

（1）車床工藝裝備。了解典型車床工藝裝備的基本結構，定位和夾緊方式。著重分析車床工藝裝備需要動平衡的問題，如圖5所示。

圖5 車床液壓工藝裝備

（2）三軸立式數控機床氣動工藝裝備。依據典型生產零件，設計零件工藝裝備，確定定位夾緊元件選擇方法及安裝方式。講解氣動工藝裝備的設計原則，應用場合，接管方式、結構形式等，如圖6所示。

（3）數控四軸立式機床液壓工藝裝備。通過數控四軸立式機床液壓工藝裝備，闡述四軸機床工藝裝備的設計原則，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用中的作用，闡述夾緊順序對零件加工的影響，如圖7所示。

圖6 三軸立式加工中心氣動工藝裝備

圖7 四軸立式加工中心液壓工藝裝備

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

3 結 語

基于案例教學／研發過程的校企合作教學模式開發是教學改革的重要方式。校企合作教學模式開發過程中應該依據專業性質不同，通過廣泛的社會調研、明確學生就業的崗位群，剖析崗位群對專業技能的要求，并經過與企業工程師的交流洽談后確定校企合作課程開發的項目、內容。在開發過程中應該重點注意理論知識與工廠實際結合，真正讓學生做到學以致用，填補傳統本科教學理論與實際生產的鴻溝。