高職機(jī)電類產(chǎn)學(xué)研項目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目的研究與實施

巫修海

(臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，浙江臺州,318000)

0 引言

當(dāng)前，各類高職院校是培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技能型人才的搖籃，因此，這就要求高職院校更需加強(qiáng)校企合作，關(guān)注課程的內(nèi)容要與企業(yè)實踐相結(jié)合，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以企業(yè)真實的案例為背景，培養(yǎng)高職學(xué)生解決實際問題的能力。因此適時地選擇一些科研成果，將其轉(zhuǎn)化為課程實踐內(nèi)容的一部分，學(xué)生做中學(xué)，學(xué)中做，對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析解決問題能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。

1 問題的提出

高職教育要求老師具備全面的素質(zhì)，“文”能上講臺教授理論知識，“武”能下車間指導(dǎo)實踐技能，為此，教育部門有專門的文件規(guī)定專業(yè)課教師每年需要下企業(yè)參加實踐鍛煉。高職院校和企業(yè)開展的產(chǎn)學(xué)研合作，一般有三類，第一類是教師下企業(yè)，向企業(yè)學(xué)習(xí)技術(shù)，提高自身業(yè)務(wù)水平；第二類是，企業(yè)借助學(xué)校人力、智力和設(shè)備，完成自身難以完成的技術(shù)難題；第三類是教師與企業(yè)合作，完成一定難度的科研或技術(shù)攻關(guān)項目。因此，隨著教師雙師素質(zhì)的提高，教師的社會服務(wù)能力也進(jìn)一步提升，教師在校企產(chǎn)學(xué)研合作中，參與了企業(yè)大量的新產(chǎn)品、新工藝等的開發(fā)，如何有效的把這些產(chǎn)學(xué)研項目帶入到課堂中，轉(zhuǎn)化為可以實施的教學(xué)項目，在實際中研究和應(yīng)用的還不是太多。另一方面，學(xué)生對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)越來越抵觸，學(xué)習(xí)興趣普遍不高。浙江是制造業(yè)大省，對機(jī)電類人才需求較大，特別是高素質(zhì)的技能性人才。目前高職機(jī)電類的畢業(yè)生普遍存在與企業(yè)用人要求脫節(jié)，如何開發(fā)貼近企業(yè)實際的教學(xué)項目，提高學(xué)生實際能力與企業(yè)用人要求有效結(jié)合起來，是擺在我們機(jī)電類教師面前的一個亟待研究和解決的問題。

本文研究科研項目有效轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目，將教學(xué)和科研有機(jī)結(jié)合起來，通過提高學(xué)生學(xué)習(xí)激情而提高學(xué)習(xí)效果，在教學(xué)中貫穿新工藝、新技術(shù)等科研的元素，以科研成果反哺教學(xué)，實現(xiàn)兩者的融合共建，提高高職教育辦學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)高職院校健康持續(xù)發(fā)展。

2 項目轉(zhuǎn)化設(shè)計

機(jī)電類產(chǎn)學(xué)研項目一般會涉及機(jī)械設(shè)計、材料與熱處理、機(jī)械制圖、公差與測量、機(jī)械制造工藝、生產(chǎn)管理等多方面課程，是個綜合類的項目。教師在實際教學(xué)中，一般教授其中的1-3 門課程，但在產(chǎn)學(xué)研的項目研究過程中，一般是團(tuán)隊作戰(zhàn)，各自主要負(fù)責(zé)自己擅長的部分，相關(guān)教師可以把與企業(yè)合作的項目經(jīng)過提煉、轉(zhuǎn)化為自己相關(guān)課程的教學(xué)項目，可以從產(chǎn)學(xué)研項目提取大量教學(xué)素材，包括實物（零部件產(chǎn)品）、圖紙、相關(guān)照片、視頻等。

泵閥業(yè)是當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)特色產(chǎn)業(yè)，筆者根據(jù)工作需要利用多個假期在馬德寶真空設(shè)備集團(tuán)有限公司實踐鍛煉，并且搭線工作單位與該企業(yè)建立了校企緊密合作關(guān)系。近5 年來，在企業(yè)鍛煉的過程中，熟悉了制造企業(yè)產(chǎn)品制造工藝和車間的管理流程，先后主持或主要參與了大量的產(chǎn)學(xué)合作項目。2010 年12 月，完成了臺州市科技計劃項目“ZJQ400/600 低噪聲氣冷羅茨真空泵的研發(fā)”；完成了3 個橫向技術(shù)服務(wù)項目，到帳經(jīng)費(fèi)40 多萬元。

在從事課題的研究過程中，進(jìn)一步深入熟悉了真空泵產(chǎn)品開發(fā)流程和具體的使用的工藝環(huán)境。目前，本課題組，把已經(jīng)完成的產(chǎn)學(xué)研項目，通過提煉把其中的部分研究內(nèi)容開發(fā)成實踐教學(xué)內(nèi)容，研究成果已經(jīng)在3 屆學(xué)生中應(yīng)用。以CAD/CAM 課程為例，傳統(tǒng)的CAD/CAM 課程，在一體化機(jī)房，以介紹和熟悉CAD/CAM 軟件的操作指令為主，并通過大量的習(xí)題練習(xí)來熟悉CAD/CAM 的軟件，這樣的教學(xué)模式導(dǎo)致教學(xué)目的變成了熟悉軟件操作和軟件功能。必須重構(gòu)教學(xué)模式，把CAD/CAM 軟件作為工具，完成機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計與制造作為教學(xué)目的。以ZJQ600 氣冷羅茨真空泵為例，重新設(shè)計CAD/CAM 課程內(nèi)容，課程內(nèi)容包含了ZJQ600 氣冷羅茨真空泵的設(shè)計、仿真與制造，具體的可以分解為：復(fù)雜零件的CAD 造型與出圖、核心零件的參數(shù)化設(shè)計與制造、傳動軸的設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)零件的選取與設(shè)計、普通零件的CAD 造型與制造、裝配運(yùn)動與仿真，課時數(shù)可以控制在80-120 學(xué)時。

ZJQ600 氣冷羅茨真空泵整個產(chǎn)品大小零件共60 多個，我們可以分類成復(fù)雜零件（包括泵體、側(cè)蓋等）、核心零件（主動轉(zhuǎn)子和從動轉(zhuǎn)子）、傳動軸、標(biāo)準(zhǔn)零件（傳動齒輪、軸承、螺釘、螺栓、螺母、密封圈等）等、一般零件等五大類，設(shè)計成六個教學(xué)內(nèi)容。

第一部分：復(fù)雜零件的CAD 造型與出圖，如表1 所示。

表1 復(fù)雜零件的CAD 造型與出圖教學(xué)設(shè)計

第二部分：核心零件的參數(shù)化設(shè)計與制造，如表2 所示。

表2 核心零件的參數(shù)化設(shè)計與制造教學(xué)設(shè)計

第三部分：傳動軸的CAD 設(shè)計

雖然有傳動軸的二維CAD 設(shè)計圖，但涉及軸的設(shè)計內(nèi)容，包括階梯軸、軸封、公差尺寸設(shè)計、如何與轉(zhuǎn)子裝配、如何與傳動齒輪裝配等內(nèi)容都需要考慮。

第四部分：一般普通零件的CAD 造型與制造

其他零件包括油封座等小零件的CAD 三維設(shè)計，端蓋、箱體、側(cè)蓋等零件平面的平面加工、密封溝槽的加工、大中心孔的鏜銑加工、其它孔系的加工等。

第五部分：標(biāo)準(zhǔn)零件的選取與設(shè)計

在設(shè)計過程中，涉及到傳動斜齒輪、軸承、各種螺釘螺母和螺栓，可以從標(biāo)準(zhǔn)零件庫中選取和修改。

第六部分：裝配與運(yùn)動仿真

全部零件的裝配，運(yùn)動仿真，通過運(yùn)動仿真，可以直觀的觀察設(shè)計效果和驗證設(shè)計結(jié)果正確與否。

上述環(huán)節(jié)可以根據(jù)課程需要選擇授課內(nèi)容或先后順序。

3 實施與效果

3.1 實施

上述課程已經(jīng)在3 屆學(xué)生4 個班級的學(xué)生實施過，并且在實際中不斷完善。

第一次，授課班級是數(shù)控1031 班，只實施了“核心零件的參數(shù)化設(shè)計與制造”環(huán)節(jié)，學(xué)生既可以在一體化機(jī)房虛擬設(shè)計螺旋轉(zhuǎn)子，也可以去現(xiàn)場觀摩螺旋轉(zhuǎn)子實際加工過程，這個期間，ZJQ600 的產(chǎn)品還需要試制階段，ZJQ600 的轉(zhuǎn)子在我校生產(chǎn)性實訓(xùn)車間制造完成，很多地方還不完善。和這個環(huán)節(jié)相關(guān)的章節(jié)安排了30 學(xué)時。

第二次，授課班級是數(shù)控1231 和數(shù)控1232 班，這個階段ZJQ400/600 產(chǎn)品已經(jīng)成熟，相關(guān)項目已經(jīng)通過驗收1 年。整個課程以六大部分內(nèi)部展開，教學(xué)安排了120 學(xué)時，大部分學(xué)生能夠完成教學(xué)任務(wù)。

第三次，教學(xué)對象是數(shù)控1321 班，這個班是“3+2”學(xué)制的班級，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，安排了80 個學(xué)時，基本上完成了一、二、三、四、六等五個部分里的大部分內(nèi)容。

由于任課教師全面參與了產(chǎn)學(xué)研項目，通過重構(gòu)把該項目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目，教學(xué)項目可以設(shè)計的更符合實際情況，教師在教學(xué)過程中更容易把握細(xì)節(jié)和掌控課程教學(xué)過程。

3.2 效果

3.2.1 調(diào)動了學(xué)生課后學(xué)習(xí)的積極性

課程內(nèi)容設(shè)計比較大，課程教學(xué)時間有限，必需要求學(xué)生課后繼續(xù)完成相關(guān)內(nèi)容，課后的業(yè)余時間充分利用了起來。

3.2.2 提高了學(xué)生的機(jī)械零件讀圖、識圖能力

要想繪制零件的3D 模型，必須要讀圖、識圖，通過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生的機(jī)械零件讀圖、識圖能力獲得大幅提升。課程教學(xué)是以真實的科研項目、正式產(chǎn)品為例，雖然有一定難度，但是學(xué)生可以把很大精力投入課程的實踐中，因此，大部分學(xué)生能夠繪制完成產(chǎn)品的所有部件三維模型和裝配圖。

3.2.3 提升了學(xué)生學(xué)習(xí)成就感

我們開發(fā)的產(chǎn)品幾乎是國內(nèi)首創(chuàng)，關(guān)鍵技術(shù)國際領(lǐng)先，產(chǎn)品大量應(yīng)用國內(nèi)大型的風(fēng)洞和大型的抽氣場合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，提高了成就感，獲得較好的教學(xué)效果。

4 結(jié)束語

在初次設(shè)計教學(xué)的時候，筆者也感到教學(xué)內(nèi)容太大，必須需要學(xué)生課后配合，才能完成教學(xué)內(nèi)容，由于CAD/CAM 是實踐性比較強(qiáng)的課程，高職類的學(xué)生擅長于做中學(xué)、學(xué)中做的教學(xué)模式，這樣的設(shè)計激活了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，這樣的教學(xué)設(shè)計達(dá)到預(yù)期效果。

[1] 章永華,何建慧.高職院校應(yīng)用型研究成果反哺教學(xué)的探索實踐[J].職業(yè)教育研究， 2013（10），47-48.

[2] 尚娜，周志軍.科研成果移植為生命科學(xué)專題教學(xué)實驗[J].實驗室技術(shù)與管理，2013,30（8），155-160.

[3]楊繼森，張靜，江中偉，等.基于優(yōu)秀科研成果構(gòu)建綜合性實驗教學(xué)平臺探索與實踐[J].實驗室技術(shù)與管理，2014,31（5），195-199.