高职机电类产学研项目转化为教学项目的研究与实施

2015-12-31巫修海

电子测试 2015年4期

巫修海

(台州职业技术学院机电工程学院，浙江台州,318000)

0 引言

当前，各类高职院校是培养高素质劳动者和技能型人才的摇篮，因此，这就要求高职院校更需加强校企合作，关注课程的内容要与企业实践相结合，推动区域经济发展的同时，重构教学内容和教学方法，以企业真实的案例为背景，培养高职学生解决实际问题的能力。因此适时地选择一些科研成果，将其转化为课程实践内容的一部分，学生做中学，学中做，对于培养学生的动手能力、分析解决问题能力和创新能力具有重要意义。

1 问题的提出

高职教育要求老师具备全面的素质，“文”能上讲台教授理论知识，“武”能下车间指导实践技能，为此，教育部门有专门的文件规定专业课教师每年需要下企业参加实践锻炼。高职院校和企业开展的产学研合作，一般有三类，第一类是教师下企业，向企业学习技术，提高自身业务水平；第二类是，企业借助学校人力、智力和设备，完成自身难以完成的技术难题；第三类是教师与企业合作，完成一定难度的科研或技术攻关项目。因此，随着教师双师素质的提高，教师的社会服务能力也进一步提升，教师在校企产学研合作中，参与了企业大量的新产品、新工艺等的开发，如何有效的把这些产学研项目带入到课堂中，转化为可以实施的教学项目，在实际中研究和应用的还不是太多。另一方面，学生对传统的课堂教学越来越抵触，学习兴趣普遍不高。浙江是制造业大省，对机电类人才需求较大，特别是高素质的技能性人才。目前高职机电类的毕业生普遍存在与企业用人要求脱节，如何开发贴近企业实际的教学项目，提高学生实际能力与企业用人要求有效结合起来，是摆在我们机电类教师面前的一个亟待研究和解决的问题。

本文研究科研项目有效转化为教学项目，将教学和科研有机结合起来，通过提高学生学习激情而提高学习效果，在教学中贯穿新工艺、新技术等科研的元素，以科研成果反哺教学，实现两者的融合共建，提高高职教育办学质量，促进高职院校健康持续发展。

2 项目转化设计

机电类产学研项目一般会涉及机械设计、材料与热处理、机械制图、公差与测量、机械制造工艺、生产管理等多方面课程，是个综合类的项目。教师在实际教学中，一般教授其中的1-3 门课程，但在产学研的项目研究过程中，一般是团队作战，各自主要负责自己擅长的部分，相关教师可以把与企业合作的项目经过提炼、转化为自己相关课程的教学项目，可以从产学研项目提取大量教学素材，包括实物（零部件产品）、图纸、相关照片、视频等。

泵阀业是当地制造业特色产业，笔者根据工作需要利用多个假期在马德宝真空设备集团有限公司实践锻炼，并且搭线工作单位与该企业建立了校企紧密合作关系。近5 年来，在企业锻炼的过程中，熟悉了制造企业产品制造工艺和车间的管理流程，先后主持或主要参与了大量的产学合作项目。2010 年12 月，完成了台州市科技计划项目“ZJQ400/600 低噪声气冷罗茨真空泵的研发”；完成了3 个横向技术服务项目，到帐经费40 多万元。

在从事课题的研究过程中，进一步深入熟悉了真空泵产品开发流程和具体的使用的工艺环境。目前，本课题组，把已经完成的产学研项目，通过提炼把其中的部分研究内容开发成实践教学内容，研究成果已经在3 届学生中应用。以CAD/CAM 课程为例，传统的CAD/CAM 课程，在一体化机房，以介绍和熟悉CAD/CAM 软件的操作指令为主，并通过大量的习题练习来熟悉CAD/CAM 的软件，这样的教学模式导致教学目的变成了熟悉软件操作和软件功能。必须重构教学模式，把CAD/CAM 软件作为工具，完成机械产品的数字化设计与制造作为教学目的。以ZJQ600 气冷罗茨真空泵为例，重新设计CAD/CAM 课程内容，课程内容包含了ZJQ600 气冷罗茨真空泵的设计、仿真与制造，具体的可以分解为：复杂零件的CAD 造型与出图、核心零件的参数化设计与制造、传动轴的设计、标准零件的选取与设计、普通零件的CAD 造型与制造、装配运动与仿真，课时数可以控制在80-120 学时。

ZJQ600 气冷罗茨真空泵整个产品大小零件共60 多个，我们可以分类成复杂零件（包括泵体、侧盖等）、核心零件（主动转子和从动转子）、传动轴、标准零件（传动齿轮、轴承、螺钉、螺栓、螺母、密封圈等）等、一般零件等五大类，设计成六个教学内容。

第一部分：复杂零件的CAD 造型与出图，如表1 所示。

表1 复杂零件的CAD 造型与出图教学设计

第二部分：核心零件的参数化设计与制造，如表2 所示。

表2 核心零件的参数化设计与制造教学设计

第三部分：传动轴的CAD 设计

虽然有传动轴的二维CAD 设计图，但涉及轴的设计内容，包括阶梯轴、轴封、公差尺寸设计、如何与转子装配、如何与传动齿轮装配等内容都需要考虑。

第四部分：一般普通零件的CAD 造型与制造

其他零件包括油封座等小零件的CAD 三维设计，端盖、箱体、侧盖等零件平面的平面加工、密封沟槽的加工、大中心孔的镗铣加工、其它孔系的加工等。

第五部分：标准零件的选取与设计

在设计过程中，涉及到传动斜齿轮、轴承、各种螺钉螺母和螺栓，可以从标准零件库中选取和修改。

第六部分：装配与运动仿真

全部零件的装配，运动仿真，通过运动仿真，可以直观的观察设计效果和验证设计结果正确与否。

上述环节可以根据课程需要选择授课内容或先后顺序。

3 实施与效果

3.1 实施

上述课程已经在3 届学生4 个班级的学生实施过，并且在实际中不断完善。

第一次，授课班级是数控1031 班，只实施了“核心零件的参数化设计与制造”环节，学生既可以在一体化机房虚拟设计螺旋转子，也可以去现场观摩螺旋转子实际加工过程，这个期间，ZJQ600 的产品还需要试制阶段，ZJQ600 的转子在我校生产性实训车间制造完成，很多地方还不完善。和这个环节相关的章节安排了30 学时。

第二次，授课班级是数控1231 和数控1232 班，这个阶段ZJQ400/600 产品已经成熟，相关项目已经通过验收1 年。整个课程以六大部分内部展开，教学安排了120 学时，大部分学生能够完成教学任务。

第三次，教学对象是数控1321 班，这个班是“3+2”学制的班级，学习基础较差，安排了80 个学时，基本上完成了一、二、三、四、六等五个部分里的大部分内容。

由于任课教师全面参与了产学研项目，通过重构把该项目转化为教学项目，教学项目可以设计的更符合实际情况，教师在教学过程中更容易把握细节和掌控课程教学过程。