基于“产教结合”教学案例的机械制造类实训车间的建设与管理——以广州市市政职业学校为例

张泽华

学校管理

基于“产教结合”教学案例的机械制造类实训车间的建设与管理
——以广州市市政职业学校为例

张泽华

随着职业教育工学结合教学改革不断深化，生产和教学深度融合，课程教学对实训车间建设和管理提出新的要求，实训车间建设需要紧贴现代产业发展，符合技能型人才培养模式，参照企业实际的生产、管理等服务第一线的岗位要求，满足工学结合课程教学、订单生产和企业技能培养等任务实施要求。通过分析广州市市政职业学校“校企合作，产教结合”教学案例，及发现在实施过程中遇到的困难，分析其中出现的问题并提相应的对策和建议。

机械制造类；实训车间建设；工学结合；教学改革；产教结合

一、问题的提出

数控技术应用专业“校企合作，产教结合”教学实践是基于教育部《关于职业院校试行工学结合、半工半读的意见》（教职成〔2006〕4号）指出，积极推进“校企合一”，鼓励“前厂后校”或“前校后厂”。广州市市政职业学校数控技术应用专业在新的职业教育思想指导下，探索数控技术应用专业“校企合作，工学结合”教学改革，于2009年11月开始与深圳大通精密五金机械有限公司合作，将企业真实订单产品——塑料模具标准件“斜导滑座组件”引入学校实训车间的教学课堂，校企共同制定产教结合的实施性教学生产计划，在生产过程中融入教学内容，按企业生产工艺和检验标准组织企业技术人员、教师和学生三方共同参与生产和教学。[1]通过分析广州市市政职业学校“校企合作，产教结合”教学案例，及发现在实施过程中遇到的困难，从实训车间建设的功能布局、机床设备及耗材采购、设备保养维修和组织管理等四方面进行探讨，分析出现的问题并提出解决问题的对策和建议。

二、“产教结合”教学实践的案例

（一）订单情况及产品结构示意图

订单来源于校企合作单位深圳大通精密五金机械有限公司真实生产用订单，公司专业生产模具标准配件，本次订单产品名称为斜导滑座组件，产品用于固定塑料模具中的圆杆斜顶，属塑料模具标准配件，共6个零件，其结构如图1所示。产品是产品月平均订单量约150套，订单生产周期约2周，订单生产报价约为同行机械加工厂家报价格的2/3。学校生产有价格优势。产品所有工艺生产、原材料和刀量夹具采购、装配、检测、包装等工作全部由学校负责，产品不经过公司质量检测和验收，由学校直接发货给公司的客户。为避免产品库存积压而影响资金周转，产品生产一般不做库存。每次订单因来源客户需求。

（二）主要学习任务

生产和教学深度融合在一起，学校教师以企业真实产品为载体，参照公司的产品生产工艺和产品质量检测标准，将课程的知识点有效融入学习任务，编写出课程“机械产品制作”工作页等技术资料，学习任务是生产真实零件，质量要求和生产工艺要求远远超过平时实训教学，具体如表1所示。工艺过程也明显不同，如压板零件加工，为提高生产效率，先用普通铣削加工方料，1件方料含10件压板，再多件叠加同时线切割切出压板单件，而不是平时实训教学每人1件加工。

图1 斜导滑座组件

表1 学习任务及学习内容分解

（三）用于“产教结合”的主要设备

如表2中所示用于产教结合的主要设备清单。设备基本能满足订单生产。其中，YHC600加工中心和YHM600A数控铣床是教学型机床，是以往实训教学和广州市中职机械类技能竞赛的主要机床设备，机床刚性和稳定性较差，故障较多，常有数控系统装置白屏、伺服电机及驱动器自然损坏、反向间隙过大等故障现象。其余机床均为企业生产型机床设备，性能稳定故障率低。在“产教结合”教学实施过程中，根据订单需要还补充了倒角机、自动攻牙机、喷砂机等小型设备或工具。

表2 用于“产教结合”的主要机床设备

（四）生产和教学组织实施

生产和教学组织实施由两部分组成，第一部分由学校“机械产品制作”课程正常教学完成，共四周整周实训，采用行动导向项目教学法。教学组织过程是在教师的引导下，通过多种工作页等资料帮助学生以个体或小组的形式独立制定工作和学习计划、实施计划并进行评价反馈的学习过程。例如，学习任务2“导杆固定座加工”的教学过程，首先确定工作任务，借助模具企业提供的产品视频和实施拆装，确定课程学习任务为生产加工一套塑料模具标准件，即斜顶滑座组件；其次是制定计划，小组共同讨论分析产品中的每个零件生产工艺性，如装夹与定位基准选择分析，列出材料、刀量具等准备清单，写出每个零件的工艺过程卡。再实施计划，在教师的引导和协助下，学生按工艺过程卡中的工序完成各零件的加工，保证零件尺寸和加工质量；最后是评价反馈，各小组讨论分析本组的加工情况，包括原因、过程、条件、技术等方面的分析。并提出解决问题的方法。由小组派代表以演讲的形式在课堂上汇报分析报告，教师总结点评各小组的工作情况。通过生产加工一个典型的机械零件，完成一个完整的工作过程。此阶段在产品生产过程中含有教学内容讲解和技术难点学习，生产进度很慢且产品合格率低于50%，每小组生产5套产品约4周整周时间，远远不能满足订单生产周期和产能要求，学校教学安排的正常教学时间有限，同时进行重复生产加工同一零件时，学生参与的积极性明显降低；第二部分是由中职数控技术应用专业三年级的学生中挑选五名技术骨干，全职协助老师指导和管理低年级的学生利用课余时间完成，教师不定期进行指导和管理，学生生活补贴按学校统一标准发放，且有购买工伤保险，生产效率和产品合格率很高，能完成订单生产的主要工作量。

三、对机械制造类实训车间建设和管理的探讨

在“校企合作，产教结合”教学模式下的机械制造类实训车间建设和管理，既要满足企业订单生产的需要，也要满足学校组织的教学活动需要。企业对实训车间的需求有三个特点：（1）质量要求，加工质量和尺寸精度必须均达到图纸要求；（2）成本要求，企业一般不愿接收半成品，不考虑库存积压和资金周转，不会做大量库存；（3）生产周期要求,从客户下订单至快递交货，往往只有两周时间，生产加工时间短。对于机械制造类工学结合实训场地，根据《广东省中等职业教育“五位一体”综合实训中心建设指导意见》（粤教职〔2015〕2号）的要求，实训中心场地能实现实训教学、技能考核、师资及企业职工培训、技能竞赛、教产研发服务等内容，首要原则是实现工学结合课程教学。[2]因此，在实训车间功能布局，设备采购、场地管理等方面结合学校和企业需求综合考虑，下面结合学校“产教结合”案例进行分析探讨。

（一）实训车间功能布局方面

根据“五位一体”职业教育综合实训中心建设要求，实训车间是工学结合的教学场地，既要满足学校教学也要满足订单生产，设计为多功能实训车间，将学习场所与工作环境整合起来，学习环境与实际工作环境的一致性较高，教师可以设计一些内容复杂、要求全面的综合性学习任务来培养学生的综合职业能力，从而保证职业教育的系统性和全面性。[3]如图2所示，在实训车间的一个角落专门设置小组学习区，可以用隔音玻璃隔离一个安静的学习环境，小组学习的座位采用研讨会的方式安置，人数以35人以内为宜。在小组学习区可设置资料区，存放常用的机床说明书、产品图纸、工艺卡和工艺手册等学习资料，存学生在学习过程中查阅。同时，也可以在学习区配置多媒体设备和网络设备，能监控和直播实训车间机床的加工场景和状态，通过移动网络平台获取教学学习资料，实现网络教学和考核。在多功能实训车间，可以让相同专业或者多个专业的学生共同生产一个产品，维护一套设备或完成一项综合性学习任务，拓宽学生的知识面和职业功能，将应用型人才的直接功能（生产）与间接功能（计划、控制、生产、经济核算）联系在一起，提高学生的综合职业能力。通过系统化地组织生产一个产品，体验企业整个动作过程。[3]

图2 工学结合实训车间功能布局情况

（二）机床设备、工具和耗材采购方面

机床设备、工具和耗材采购方面，从选型和采购流程两方面进行探讨，首先是选型方面，按“五位一体”实训中心对机床设备的要求，机床设备要满足教学、订单生产、企业职工培训、考证和竞赛等用途，机床设备选型必须是企业生产型设备，设备精度和性能需要满足订单生产，且机床制造厂家尽量在本地区而保证售后服务到位，不能采购教学型设备。教学型机床设备的性能、精度和稳定性能满足学校教学需要但不能满足订单生产，表2用于“产教结合”的主要机床设备清单中有YHM600A数控铣床（深圳华亚机床厂生产），厂家定位为教学型机床，在产教结合教学实施过程中常有主轴下滑、刚性不足和反向间隙过大等故障现象，故障率比较高。严重影响教学实施和订单生产。对于工量具和耗材的选型，以往实训教学中加工的工件材料普通铝材和45钢比较多，对刀具和量具的质量和性能要求不高，一般学校在选型时会考虑实训教学成本而选择廉价的刀具和量具，本次“产教结合”实施中刀量夹具采购，按深圳大通精密五金机械有限公司本部生产车间推荐的刀具和量具型号及供应商，减少了刀量夹具试用、选型和寻找合适供应商的时间；其次是采购流程方面，机床设备的采购一般是按专项建设资金流程申请，采购周期约两年，因此，在采购时对机床设备的选型需要有前瞻性和先进性，对于价格在1万元以下小型机床设备，可以根据订单需要可以向学校临时申请采购，也可以由校企合作公司采购，如本次产教结合过程中有断续补充攻丝机、倒角机、喷砂机和万能小磨刀机等小设备，为避免向学校申购审批周期过长而影响订单生产，部分小设备是先由企业方全资采购，再从货款中分期扣除。而刀量夹具及耗材申请，学校只在每学期初一次性申请，且采购流程周期比较长，不适合订单生产需要，因此，采购流程调整为教研室首先向学校申请，审核批准后直接采购，费用从公司加工费货款中当月扣除，类似企业的采购流程。

（三）机床设备保养和维修方面

企业产品生产的质量要求和生产周期对实训车间的机床设备提出了更高的要求，机床设备保养和维修工作显得更加重要。企业的机床设备保养和维修工作重点是平时维护保养，保养工作做在故障发生前，且有专职维修人员定期保养来保证机床设备正常运行。学校在以往实训教学中发生机床故障时，机床保养工作不是教学的主要内容，维修工作可以适当滞后且维修保养工作往往做在故障发生后。学校没有专职维护人员，由教师兼任或外包给第三方维修公司，从故障发生至流程申请和领导审批，第三方维修公司安排任务至完成维修任务经常需要约1周时间。如此次产教结合实施过程中，机床设备发生产品加工倒角位置有振纹、斜床身机床刀塔不动作故障、数车刀架个不停和急停报警等故障现象，由学校指导教学兼职维修比机床制造厂家或第三方维修公司维修更及时。其中表2用于“产教结合”的主要机床设备中的XKA714数控铣床（北京第一机床厂），因X轴振动过大等故障需要更换轴承，从学校申请至机床厂家完成维修共超过2周时间，严重影响了订单生产进度。因此，在“产教结合”教学中需要重视机床保养实践环节，将机床保养工作作为教学的重要内容。同时，专业教师也需要提高机床维修和保养方面的能力，按企业机床维修管理规定做好平时机床设备保养工作，维修资料管理方面可以参考ISO质量管理体系要求整理机床设备台帐和维修记录。小故障由专业老师兼职维修，大的维修项目由专项资金或机床制造厂家技术员维修，条件允许或订单生产需要时，可以设置专职机床设备维修岗位。

（四）教学组织和现场管理方面

产教结合教学实施的组织和管理比单一实训教学更复杂，主要注重安全管理和5S现场管理。案例中生产和教学组织实施由两部分组成，一部分，由学校“机械产品制作”课程正常教学完成；另一部分，由三年级的学生全职协助老师指导和管理低年级的学生利用课余时间完成。在教学实施中学生做首件产品能积极完成任务，但小批量重复生产某产品时，积极性明显降低，且在课余时间参与生产加工时，认为是为学校创造利润，纪律容易散漫。在现场管理方面，学生会工量具和工件摆放凌乱，半成品加工报废后避免老师批评会将半成品藏在工具柜下面，刀具或刀片流失现象比较明显。常有因操作不规范而发生撞刀和撞裂砂轮的现象，存在较大的安全隐患。为解决这些管理方面困难，学校可以结合零件生产加工费用情况，适当给予学生生活补贴，按学校图书馆的标准8元/小时执行，课余参与生产的学生购买工伤保险，提高学生参与的积极性,刀具及耗材的控制按企业标准实现登记制，用废旧刀片或刀柄更换新的刀具。按5S要求进行现场管理，细化管理要求作为教学的重要内容并作为考核评价内容。机床操作必须培训合格后才能上岗。对实训车间管理可引入ERP软件或MRP物料管理软件，在教学环节增加现代机械制造类企业基于网络经济时代的车间管理知识，改善实训车间业务流程，提高实训车间的管理水平。

综上所述，“校企合作，产教结合”教学是理论与实践结合的一体化教学，是真正的工学结合教学，学习载体是订单产品，按工作过程组织教学，通过工作实现学习，和以往实训教学工件相比，订单产品在尺寸精度、加工质量、生产周期和成本方面有更高的要求，教学实施中的加工工艺、产品检测标准、材料和刀具型号等方面需要按企业的标准，教学场地配套建设和组织管理需要不断总结探索和实践研究。学校通过产教结合案例教学实施，促进了机械制造类实训车间建设和组织管理。

[1]杨敏.基于“教产融合”教学模式下课程一体化教学改革的研究与实践[J].科技界，2014（7）：65.

[2]广东省教育厅.广东省中等职业教育“五位一体”综合实训中心建设指导意见[Z].粤教职〔2015〕2号.

[3]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社,1994.

[责任编辑 秦 涛]

广东省教育教学“十二五”规划课题“工学结合课程行动导向教学的应用研究——以数控技术应用专业为例”（项目编号：2010TJK226）

张泽华，男，广州市市政职业学校机械实验师，工程硕士，主要研究方向为机械制造及自动化、工学结合教学改革。

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1674-7747（2017）17-0033-05