關鍵詞：案例教學教學改革解構與重構
一、案例的尋找
尋找一個合适的案例是至關重要的，應遵循四個标準：一是案例具有現實性和可操作性；二是案例内容涵蓋本領域在實際工作中可能遇到的各種典型問題；三是案例涉及的是實際工作中的重大問題；四是案例選擇應注重實踐性。通過走訪企業，了解企業的需求，對照本專業的特征，同時要考慮學校教學的資源，能夠實施案例的大部分内容，以機電專業的現有設備和教學計劃為本，尋找适合教學的、易于學生接受的案例。
幾經調研後，決定以南通中集的門梁自動化生産線為藍本，構建适合機電專業的《沖壓自動化生産線》案例。門梁生産線系統由垛料轉移部分、1#沖床部分、翻轉部分和2#沖床部分組成。門橫梁主要由三次沖壓工序組成，而底梁生産也是由三次沖壓工序組成，同時由于與門橫梁相配對，因此在工藝上需要對原料上下颠倒，考慮到在一條生産線上進行生産，在第一次沖壓完成後增加一道翻轉的環節。另外，從生産效率角度出發，除滿足門橫梁、底短梁兩種産品的生産任務外，還要完成鵝頸小梁産品的生産，鵝頸小梁生産比較簡單，隻要完成一次沖壓即可。因此系統有三種工作模式，見下圖。
圖系統工藝流程圖這套系統中，采用了滾輪傳送方式，這部分使用了三相異步電動機，在翻轉部分使用了變頻器加直流電動機的結構，在推送、夾緊部分使用了汽缸，在上料部分還使用了液壓平台，傳感器大多數使用了光電傳感器配合自動夾具中的機械式行程開關，整體控制使用了PLC加上觸摸屏組态方式。這些機械在學院的實驗室都能找到與之相對應的實驗器材，便于教學。所涉及的知識點大部分在專業課程中都有講授，需要補充的内容較少。同時機電專業實驗室中的現有設備能夠模仿這套系統的部分功能，并且可以變化拓展，利于最終實現将子案例重構的教學目标。
可以看到，這個案例在機電專業目前的條件下利于實施，對原有的教學計劃影響不大，不至于徹底打破整個原有構架，能夠較快地實踐，也比較符合本專業學生的水平。因此，最終确定這套方案成為教改的案例。
二、案例的解構
一個大型的案例涉及的課程非常多，沒有辦法在一個時間段中将所有内容講授出來。同時學校也是以課程為單元進行教學的，因此如何将案例解構、分解到相關課程中成為了教學過程的首要問題。
1.案例的觀察
現在的學生缺少實際生産的體驗，在課堂上通過視頻、動畫等多媒體教學手段都不能讓他們真正認識到實際生産過程，而且很多企業由于技術保密等原因禁止生産現場攝像拍照，所以組織學生去企業現場參觀是最佳的觀察案例的手段。
對于機電專業綜合案例，參觀的時間點最好安排在學生公共基礎課基本完成後、專業技術基礎課程開始教授的時候，也就第二學期。教師帶領學生去企業參觀，由企業工程師介紹産品加工的要求以及生産線的構造、技術指标等内容。回校後，教師組織學生進行案例讨論，讓學生對案例有前期感性認識。同時，教師也在參觀、讨論過程中構思這些知識點如何在課程教學中實現。
2.案例的解構
案例确定之後，需要在現有的教學計劃之下，将總體案例分解到各門相關的課程中，成為課程中的子案例。對照機電專業30餘門的專業基礎課、專業課從中選擇13門課進行案例教學實踐，将總體案例細化到各門課上，各課程在授課過程中的相關章節以沖壓自動化生産的局部子案例進行授課，見下表。
彙總從上表中可以看到，有些課程的知識點雖然沒有在實際案例中出現，但通過替換也可以使用此案例，如工業機器人基礎課程中，可引入用關節型機器人替代案例中的翻轉機構實現翻轉功能。
3.案例教學在課程教學中的實施
具體到各個課程中，教學目标由原來的重原理性講解轉變為對案例分析、讨論和實現。以液壓傳動與氣動技術課程為例，總共28個課時，在原來的教學過程中講授完液壓的内容後課時就所剩無幾了，氣動部分往往簡介一下就過去了。在引入案例後，解構為液壓平台和氣動夾具兩個子案例，減少了原來的結構和工作原理内容的教學，從實施角度出發，重點教授、讨論實現液壓平台要考慮的因素、氣動夾具中完成不同動作要求所需要的汽缸類型、汽缸如何配合機械運動等内容，從原來重原理的理論教學變成重實現的應用教學。而在具體教學實施層面，需要做到三個方面的内容。
首先要有從充分的課前準備。事先發放子案例的相關材料，布置讨論要求，說明相關理論知識和需要解決的主要問題，要求學生在課前閱讀相關資料和文獻。每組學生也要在課前進行前期讨論，拟定各組關注的重點問題。
其次要有多種形式的課堂教學。教師運用多媒體手段回顧子案例，介紹基本情況及要求。學生通過小組讨論形式，形成本組的主要觀點、技術重點、實現方式等，并由小組代表在全班讨論時發言。全班讨論階段，教師主持，全班同學參與，每組代表簡明扼要地闡述本組的觀點。在這個過程中可以有問答互動環節，師生共同參與。教師要做知識的梳理，講解本案例所覆蓋的理論知識點及應用要求。
最後要有嚴謹的點評考核。在完成對案例分析和讨論的基礎上，教師對案例教學的情況進行點評，點評包含如下内容：态度評價，對學生參與教學案例學習、分析和讨論的情況做出評價，包括投入程度、認真狀态、合作情況等；觀點（方案）評析，對學生在教學案例讨論中提出的觀點（方案）進行評析，指出合理性或改進方向；延展評價，對案例教學中引發的問題做出簡要描述和展望，引導學生深入學習。
同時，機電一體化專業設置中包含着四個方向：機電設備維修與調試、數控機床加工操作與維護、零件加工工藝編制及夾具設計、自動線安裝與調試。在這個案例中也可以進行不同側重點的案例式教學，如偏向機電設備維修和自動線安裝調試的，側重于PLC、單片機控制、傳感器、機電設計等課程，如工藝及夾具則可對系統中的自動夾具進行重點分析，也就是這個案例在教學過程中可以根據不同的目标方向進行有效的調整。
三、案例的重構
案例的重構是要求學生在學業結束前将綜合案例還原出來，這個階段安排在機電專業技能綜合訓練課程中。
首先由教師回顧沖壓自動化生産線案例，講解功能實現、工作流程等，然後将按照學生的興趣、特長分成若幹組，至少每個部分一組，甚至同一部分采用不同的實現方法的可以多分幾組。然後學生讨論重構方案，這對自己所負責的部分進行控制流程、機構實現的讨論，教師在學生提交方案後與學生讨論實施的合理性。之後各組學生再細化分配任務，回顧相關課程中教師子案例的教學内容，各自完成的細化後的實施項目。這些内容可以通過學校現有的設備具體實現出來。遇到因條件所限無法實現内容，教師參與其中引導學生采用别的方案。可以看到，在教學中突顯了過程的生成性，強調了學生的主體性，同時也促進教師角色轉變，提高專業化水平。
案例重構過程的教學與各課程的子案例教學相似，重點在遵從學生的想法去重構不同的結構形式（方案）實現案例的功能，在讨論基礎上更有具體的實施。這樣的教學，師生間的互動、學生間的互動變得很頻繁，同時學生在重構過程中需要相互配合、相互協商，進一步培養了學生的團隊協作能力。這樣通過案例的重構，也為學生的畢業設計提供了良好的素材。
四、小結
在綜合案例教學實施過程中，學生直觀地了解到企業的真實生産情況後，在教學過程引入解構後的子案例時就有了形象化的認識，這樣便于學生理解，教學效果好。到最後的重構階段，學生能主動地将所學的知識進行綜合運用，而不再是某門課程中的知識點，從而促進了學生綜合分析應用能力的提高。
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（作者單位：南通職業大學）