基于案例教学／研发过程的校企合作教学模式探究

谷东伟， 李奇涵， 崔高健， 张忠浩， 刘津彤

（1．长春工业大学机电工程学院，长春130012；2．吉林省东信工装设备有限公司，长春130117；3．吉林大学机械与航空航天工程学院，长春130022）

0 引 言

引导部分地方本科高校向应用型转变是党中央、国务院做出的重大决策。在明确了向应用型转型的发展方向后，如何进行应用型转型实践，明确精准的转型定位、转型路径和模式已成为当前各有关院校面临的亟待解决的现实问题［1-2］。通过不断探索，各大院校对走“校企合作［3-4］、产教融合［5-6］”之路逐渐达成了共识。习近平总书记在十九大报告中指出，要深化产教融合［7］，加快应用型、复合型、创新型人才培养机制和应用型本科教育教学体系建设。

校企合作教学模式对于实践性较强的工科是必要而迫切的，是培养工科高级复合型人才的必由之路［8］。校企合作课程能够将课程与岗位实现无缝对接，深化校企合作人才培养模式改革。通过教学方式互动性、教学内容实用性和教学过程实战性，实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一，大力培育和提高学生应用能力和创新能力。

本文以机械制造基础教学为例，基于案例教学／研发过程的实践方式，开展基于成果导向，以学生为中心、教师和企业工程师为主体的校企合作教学模式研发，真正做到校企合作、产教融合［9-10］。

1 校企合作教学模式开发流程及思路

1.1 开发流程

依据国家工程教育认证要求，学生应该具有基本的解决复杂工程问题的能力。具有工学结合特色的校企合作教学模式是以综合应用能力培养为目标，以典型工作任务为载体，以学生为中心，依据课程的典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容，按照产品生产过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动。针对课程体系、教学内容、教学手段、教学理念、课程实训等方面，通过项目教学、案例教学和情景教学的导向作用进行校企合作教学模式的开发，重视学生在校学习与实际工作的一致性，突出应用性和针对性，以学生为中心，成果为导向，教师和企业工程师为主体，全员参与［11-12］。在提高学生应用能力、解决复杂工程问题能力的同时，提升教师的课程开发能力，工程实践能力。机械制造基础校企合作教学模式开发流程如图1所示。

1.2 开发思路

图1 机械制造基础课程校企合作教学模式开发流程

机械工程专业毕业生主要的就业岗位包括：机械设计工程师、机械制造工程师、工艺工程师和质量工程师等。无论从事产品设计还是工艺开发都必须具有机械制造基础的相关知识。机械零件的加工离不开零件的定位、夹紧，工装和机床。一个零件工装的设计会应用到机械制造基础课程80%～90%的知识。因此以零件工装为案例并依据其研发过程设计教学内容是切实有效的。校企合作教学模式开发思路主要为3个方面。

1.2.1 以综合应用能力培养为目标

校企合作教学模式应该着眼于学生综合应用能力的培养，应该依据课程内容与企业生产实例进行有机结合，实现知识与应用的完美结合［13］。校企合作教学模式不仅应该涵盖专业技术知识的拓展和综合应用，更应该涵盖生产管理、设备定型、财务、采购等方面的知识，使学生真实体会企业生产与管理的模式，加快由学生到工程师的转变。

机械制造基础课程是专业基础课程，课程内容主要以机械加工生产工艺相关知识为主体。产品工艺规划和工艺装备开发是机械制造基础课程知识综合应用的过程。通过工艺装备的设计开发，使学生了解本行业的工作流程、管理模式和设计方法，提高学生的实际工作能力。机械加工工艺装备涉及知识如图2所示。

图2 机床工艺装备涉及知识

1.2.2 以典型任务为载体

依据梳理的课程内容，围绕典型的工作任务，制定符合工业生产与教学计划的校企合作课程内容，通过校企合作课程开发并应用于高等教育教学，改变原来单纯讲授理论知识的教学实况。通过校企合作实例教学，使学生更真实了解机械装备的设计模式、加工方式；了解企业的生产管理模式，了解企业的外协、采购流程；尤其专业技术与企业生产的有机结合［14］。通过学生参与或模拟项目设计，使学生明确解决工程实际问题的思路，提升学生解决复杂工程问题的能力。图3所示为企业生产的部分工艺装备。

图3 企业生产工艺装备实例

1.2.3 以学生为中心，教师和企业专家为主导，理论联系实际教学

充分运用企业生产项目、案例教学内容及现代化的教学手段，更加形象、直观地教学，提高教学的针对性、实践感观性和实效性。整个教学过程，既能体现理论教学的综合应用性，又能展示实践教学的实用性。从而实现在教学过程中理论与实际工作的全结合，充分调动学生的学习积极性和能动性，为未来的工作打下良好的基础［15］。学生通过典型工艺装备的生产设计应用学习，体会企业真实的生产方式和环境，尤其是了解机械、电气、液压等方面知识的综合应用模式。使学生在学习中履行工作职责，在工作中学习知识和技能，加快实现从学生到机械工程师的角色提升。

2 校企合作教学模式开发主要内容

为满足社会对人才的需求，培养学生的实际应用能力，通过对企业实际设计、制造、生产的工装设备（专用夹具）给予学生讲解，借助于CAD（Computer Aided Design）二维绘图软件、CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）三维建模软件、多媒体技术、网络技术以及数据库管理技术建立系统、全面、实际的机械制造基础课程网络教学平台。使学生通过计算机辅助运用所学理论知识学习企业实际设计开发过程，提升学生的技能。

2.1 将企业典型工装的相关知识融入理论教学

通过该项目，不定期组织教师与企业技术人员进行理论知识交流，实际设计案例分析，将不同机床夹具涉及的知识点融入理论教学当中。教师在授课讲解过程中，援引企业相关实际产品的二维、三维模型以及真实产品的图片、视频等资料，帮助学生跨越理论与实践分离的鸿沟，加深学生对理论知识的理解。同时邀请企业工程师做典型夹具设计、制造等相关知识报告。

2.2 将企业典型夹具作为实践教学素材

在课程设计过程中，指导学生选取相应的企业实例进行课程设计。根据生产需求，学生在教师与企业工程师共同指导下完成。教师可以带领学生深入企业设计部和加工制造车间参观学习交流。

2.3 开发机械制造基础课程网络教学平台

开发校企合作网络课程教学平台，实现学生线上线下一体化学习模式。通过网络教学平台实现网络共享，辐射我省高校，广泛发挥校企合作教学模式的作用。机械制造基础校企合作网络教学平台以项目教学、案例教学和情景教学为主导，提升学生应用理论知识的能力，提高学生解决复杂工程问题的能力。

该平台主要包含4大类工艺装备，每类工装产品涵盖理论知识学习、二维图形CAD绘制、三维图形CATIA建模、实例产品讲解和知识思考问答5大知识模块。同时进行知识拓展，建立工艺装备加工制造及使用等相关视频，如图4所示。

图4 机械制造基础课程网络教学平台建设内容

本课程拟开发的校企合作网络教学平台的基本内容如下：

（1）车床工艺装备。了解典型车床工艺装备的基本结构，定位和夹紧方式。着重分析车床工艺装备需要动平衡的问题，如图5所示。

图5 车床液压工艺装备

（2）三轴立式数控机床气动工艺装备。依据典型生产零件，设计零件工艺装备，确定定位夹紧元件选择方法及安装方式。讲解气动工艺装备的设计原则，应用场合，接管方式、结构形式等，如图6所示。

（3）数控四轴立式机床液压工艺装备。通过数控四轴立式机床液压工艺装备，阐述四轴机床工艺装备的设计原则，典型元件的选取原则，辅助支撑等元件的作用。阐述液压在工艺装备应用中的作用，阐述夹紧顺序对零件加工的影响，如图7所示。

图6 三轴立式加工中心气动工艺装备

图7 四轴立式加工中心液压工艺装备

（4）数控五轴立式机床液压工艺装备。通过典型五轴立式交换工作台机床工作方式，阐述五轴机床的运动形式，液压工艺装备的使用方法等，如图8所示。讲解机床工艺装备与机床工作定位、夹紧的几种形式。

3 结 语

基于案例教学／研发过程的校企合作教学模式开发是教学改革的重要方式。校企合作教学模式开发过程中应该依据专业性质不同，通过广泛的社会调研、明确学生就业的岗位群，剖析岗位群对专业技能的要求，并经过与企业工程师的交流洽谈后确定校企合作课程开发的项目、内容。在开发过程中应该重点注意理论知识与工厂实际结合，真正让学生做到学以致用，填补传统本科教学理论与实际生产的鸿沟。