基于工作過程的數字化設計制造教學實訓平臺構建

產文良++申海霞

摘 要：本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。

關鍵詞：數字化設計制造 數字化生產流程 項目教學

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0020-03

教育部發出的教職成[2011]12號文件明確提出：“與企業合作開發虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產、虛擬運營等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，使企業兼職教師在生產、工作現場直接開展專業教學，實現校企聯合教學”。數控專業認真貫徹[2011]12號文件精神，與北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司聯合開發了數字化設計制造教學實訓平臺項目，用現代信息技術改造傳統教學模式，共享優質教學資源，破解校企合作時空障礙。

1 項目現狀分析

1.1 缺少體現先進制造業流程和能力培養的有效平臺

目前各類職業學校的教學工作與學生就業需求普遍存在結構性矛盾。一方面，學生的專業技能訓練與企業就業需求技能不匹配，學生畢業后不能快速適應企業實際工作的要求。另一方面，傳統教育的內容與先進的現代化設計制造模式脫節，學校缺乏符合現代先進制造業需求的數字化教學和實訓環境，課程設置、教學內容、教學手段無法滿足用人單位對學生知識和能力方面的需求。

1.2 教學缺少企業真實生產零件，缺乏與企業深度融合的課程體系

學校需要根據行業標準和工學結合、校企合作的原則，建立與職業崗位標準相符合，與職業技能取證相銜接，與生產性實踐相對應的模塊化課程體系，形成對職業崗位指向明確的核心課程包和集教材、教學課件、實訓項目、課程指導等內容的立體化課程教學包和教學資源庫。同時，按照技能培養的要求和教、學、做一體化的教學設計，將教學地點要求也納入課程標準。

1.3 缺乏有企業一線生產情況融入的教學資源

學校教學資源大部分是老師基于課堂教學開發出來的，缺乏企業人員參與的痕跡，容易脫離企業生產實際。當務之急是要有企業參與教學資源建設，并且把企業一線生產情況融入教學資源，與企業合作開發典型零件的虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，實現真正意義上的校企聯合教學。

2 項目目的

為進一步加強學生工程實踐能力和創新能力的培養，促進相關課程的教學改革，保證和提高教學質量，進一步提高學科建設、科學研究、產品開發與制造的實力，更好地為學校相關學科和專業服務，促進學校各項工作的可持續發展，提出建設數字化、網絡化的先進制造技術平臺—— 數字化設計制造PLM（產品全生命周期管理）教學實訓平臺。

本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。在數字化設計制造教學實訓平臺里面，通過建立數字化設計平臺、數字化工藝平臺、數字化網絡制造平臺和數字化管理平臺，使學生體驗企業產品的整個生命周期的過程。通過企業參與學校辦學，實現職業學校培養目標與企業用工要求的零距離，發揮校企雙方積極性，加快培養應用性人才，促進職業教育與地方經濟結合。

3 項目建設內容

3.1 整理典型制造業數字化生產流程

3.2 調研制造業企業的常見結構

3.3 調研企業對各崗位人員的要求

3.4 典型制造業設計生產流程教學中心場地規劃

以實訓中心場地和設備條件為基礎，合理規劃布局建立與企業6S管理一致數字化車間。包括數控機床的聯網、車間6S目視管理、顏色管理、車間標識、車間設備標識、工具量具擺放、借出與歸還等。

讓學生在實訓車間就可以體驗企業的真實環境，養成良好的職業素質。學生從學校畢業就可以快速完成從學生到企業員工的轉變，實現學校與企業的無縫對接。

3.5 搭建真實企業設計制造教學實訓平臺

利用已經有的以及計劃購買的設備，建立起一個能夠滿足中級工、高級工和師資培訓的實訓平臺。實現從市場分析、產品數字化設計、制造工藝分析與仿真、數控加工、質檢、入庫的實訓平臺。在這個實訓平臺上訓練中級工、高級工和教師的創新設計能力、工藝分析能力、制造過程管理能力。培養學生具有新產品研究開發的初步能力，有較強的表現技能、動手能力與創造能力。

在實訓中心通過數字化設計制造虛擬仿真平臺，展示典型的設計生產制造流程，組織分工和協同的工作模式，以及整個過程中統一的數據管理模式和流程管理模式；展示學校數控專業的教學成果。

在平臺里面，通過建立的創新設計平臺、數字化工藝平臺和先進網絡制造平臺，實現一個產品的整個生命周期的管理。

3.6 開展項目教學

按照企業項目管理模式組織，學生按照真實的角色進行協同工作，例如設計主管、三維設計工程師、二維設計工程師、工藝員、生產主管、編程員、機床操作工、調度員，并分配相應的數據訪問權限，實現企業面向產品的訂單、產品設計、工藝設計、數控編程及仿真、生產派工、檢驗、進度跟蹤、工時核算等整個產品制造過程的模擬與組織。

將制圖課程、CAD課程、CAM課程、工藝課程等融合到綜合性實訓流程中，讓學生按項目組織方式協同完成一個產品或零件的完整生產過程。實現基于工作過程的項目式教學。讓學生由被動式的聽課轉變為主動式的思考，增強學生學習積極性。

3.7 理論與實踐一體化教學

應用視頻采集系統，將機床面板操作視頻及內部加工視頻采集到一體化討論區，解決學生“看不清”的問題，提升教學質量，杜絕圍觀，保障實訓安全。學生可清晰的看到教師的操作，解決現場教學“看不清楚”的難題；學生在機床操作，教師可組織其他學生進行點評、討論。

4 項目結語

數控技術專業、北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司共同搭建真實數字化工廠環境，共同開發項目教學，實現了資源教學過程、管理過程與企業流程一致，創新了教學管理模式；通過基于工作過程教學項目，實施了“校企合作、項目驅動”人才培養方案；通過改變傳統的教學模式，實現了以學生為主體，“做中學 學中做”的教學模式。

參考文獻

[1] 教育部，財政部.關于支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力的通知[Z].教職成[2011]11號.

[2] 教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見[Z].教職成[2011]9號.

[3] 產文良.基于“工作過程系統化”情境教學法在《數控綜合實訓》中的應用[J]. 科技創新導報，2011（3）：197-198.

[4] 產文良.構建多維度校企合作人才培養模式[J].科技資訊，2013（25）：204-206.endprint

摘 要：本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。

關鍵詞：數字化設計制造 數字化生產流程 項目教學

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0020-03

教育部發出的教職成[2011]12號文件明確提出：“與企業合作開發虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產、虛擬運營等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，使企業兼職教師在生產、工作現場直接開展專業教學，實現校企聯合教學”。數控專業認真貫徹[2011]12號文件精神，與北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司聯合開發了數字化設計制造教學實訓平臺項目，用現代信息技術改造傳統教學模式，共享優質教學資源，破解校企合作時空障礙。

1 項目現狀分析

1.1 缺少體現先進制造業流程和能力培養的有效平臺

目前各類職業學校的教學工作與學生就業需求普遍存在結構性矛盾。一方面，學生的專業技能訓練與企業就業需求技能不匹配，學生畢業后不能快速適應企業實際工作的要求。另一方面，傳統教育的內容與先進的現代化設計制造模式脫節，學校缺乏符合現代先進制造業需求的數字化教學和實訓環境，課程設置、教學內容、教學手段無法滿足用人單位對學生知識和能力方面的需求。

1.2 教學缺少企業真實生產零件，缺乏與企業深度融合的課程體系

學校需要根據行業標準和工學結合、校企合作的原則，建立與職業崗位標準相符合，與職業技能取證相銜接，與生產性實踐相對應的模塊化課程體系，形成對職業崗位指向明確的核心課程包和集教材、教學課件、實訓項目、課程指導等內容的立體化課程教學包和教學資源庫。同時，按照技能培養的要求和教、學、做一體化的教學設計，將教學地點要求也納入課程標準。

1.3 缺乏有企業一線生產情況融入的教學資源

學校教學資源大部分是老師基于課堂教學開發出來的，缺乏企業人員參與的痕跡，容易脫離企業生產實際。當務之急是要有企業參與教學資源建設，并且把企業一線生產情況融入教學資源，與企業合作開發典型零件的虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，實現真正意義上的校企聯合教學。

2 項目目的

為進一步加強學生工程實踐能力和創新能力的培養，促進相關課程的教學改革，保證和提高教學質量，進一步提高學科建設、科學研究、產品開發與制造的實力，更好地為學校相關學科和專業服務，促進學校各項工作的可持續發展，提出建設數字化、網絡化的先進制造技術平臺—— 數字化設計制造PLM（產品全生命周期管理）教學實訓平臺。

本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。在數字化設計制造教學實訓平臺里面，通過建立數字化設計平臺、數字化工藝平臺、數字化網絡制造平臺和數字化管理平臺，使學生體驗企業產品的整個生命周期的過程。通過企業參與學校辦學，實現職業學校培養目標與企業用工要求的零距離，發揮校企雙方積極性，加快培養應用性人才，促進職業教育與地方經濟結合。

3 項目建設內容

3.1 整理典型制造業數字化生產流程

3.2 調研制造業企業的常見結構

3.3 調研企業對各崗位人員的要求

3.4 典型制造業設計生產流程教學中心場地規劃

以實訓中心場地和設備條件為基礎，合理規劃布局建立與企業6S管理一致數字化車間。包括數控機床的聯網、車間6S目視管理、顏色管理、車間標識、車間設備標識、工具量具擺放、借出與歸還等。

讓學生在實訓車間就可以體驗企業的真實環境，養成良好的職業素質。學生從學校畢業就可以快速完成從學生到企業員工的轉變，實現學校與企業的無縫對接。

3.5 搭建真實企業設計制造教學實訓平臺

利用已經有的以及計劃購買的設備，建立起一個能夠滿足中級工、高級工和師資培訓的實訓平臺。實現從市場分析、產品數字化設計、制造工藝分析與仿真、數控加工、質檢、入庫的實訓平臺。在這個實訓平臺上訓練中級工、高級工和教師的創新設計能力、工藝分析能力、制造過程管理能力。培養學生具有新產品研究開發的初步能力，有較強的表現技能、動手能力與創造能力。

在實訓中心通過數字化設計制造虛擬仿真平臺，展示典型的設計生產制造流程，組織分工和協同的工作模式，以及整個過程中統一的數據管理模式和流程管理模式；展示學校數控專業的教學成果。

在平臺里面，通過建立的創新設計平臺、數字化工藝平臺和先進網絡制造平臺，實現一個產品的整個生命周期的管理。

3.6 開展項目教學

按照企業項目管理模式組織，學生按照真實的角色進行協同工作，例如設計主管、三維設計工程師、二維設計工程師、工藝員、生產主管、編程員、機床操作工、調度員，并分配相應的數據訪問權限，實現企業面向產品的訂單、產品設計、工藝設計、數控編程及仿真、生產派工、檢驗、進度跟蹤、工時核算等整個產品制造過程的模擬與組織。

將制圖課程、CAD課程、CAM課程、工藝課程等融合到綜合性實訓流程中，讓學生按項目組織方式協同完成一個產品或零件的完整生產過程。實現基于工作過程的項目式教學。讓學生由被動式的聽課轉變為主動式的思考，增強學生學習積極性。

3.7 理論與實踐一體化教學

應用視頻采集系統，將機床面板操作視頻及內部加工視頻采集到一體化討論區，解決學生“看不清”的問題，提升教學質量，杜絕圍觀，保障實訓安全。學生可清晰的看到教師的操作，解決現場教學“看不清楚”的難題；學生在機床操作，教師可組織其他學生進行點評、討論。

4 項目結語

數控技術專業、北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司共同搭建真實數字化工廠環境，共同開發項目教學，實現了資源教學過程、管理過程與企業流程一致，創新了教學管理模式；通過基于工作過程教學項目，實施了“校企合作、項目驅動”人才培養方案；通過改變傳統的教學模式，實現了以學生為主體，“做中學 學中做”的教學模式。

參考文獻

[1] 教育部，財政部.關于支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力的通知[Z].教職成[2011]11號.

[2] 教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見[Z].教職成[2011]9號.

[3] 產文良.基于“工作過程系統化”情境教學法在《數控綜合實訓》中的應用[J]. 科技創新導報，2011（3）：197-198.

[4] 產文良.構建多維度校企合作人才培養模式[J].科技資訊，2013（25）：204-206.endprint

摘 要：本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。

關鍵詞：數字化設計制造 數字化生產流程 項目教學

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0020-03

教育部發出的教職成[2011]12號文件明確提出：“與企業合作開發虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產、虛擬運營等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，使企業兼職教師在生產、工作現場直接開展專業教學，實現校企聯合教學”。數控專業認真貫徹[2011]12號文件精神，與北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司聯合開發了數字化設計制造教學實訓平臺項目，用現代信息技術改造傳統教學模式，共享優質教學資源，破解校企合作時空障礙。

1 項目現狀分析

1.1 缺少體現先進制造業流程和能力培養的有效平臺

目前各類職業學校的教學工作與學生就業需求普遍存在結構性矛盾。一方面，學生的專業技能訓練與企業就業需求技能不匹配，學生畢業后不能快速適應企業實際工作的要求。另一方面，傳統教育的內容與先進的現代化設計制造模式脫節，學校缺乏符合現代先進制造業需求的數字化教學和實訓環境，課程設置、教學內容、教學手段無法滿足用人單位對學生知識和能力方面的需求。

1.2 教學缺少企業真實生產零件，缺乏與企業深度融合的課程體系

學校需要根據行業標準和工學結合、校企合作的原則，建立與職業崗位標準相符合，與職業技能取證相銜接，與生產性實踐相對應的模塊化課程體系，形成對職業崗位指向明確的核心課程包和集教材、教學課件、實訓項目、課程指導等內容的立體化課程教學包和教學資源庫。同時，按照技能培養的要求和教、學、做一體化的教學設計，將教學地點要求也納入課程標準。

1.3 缺乏有企業一線生產情況融入的教學資源

學校教學資源大部分是老師基于課堂教學開發出來的，缺乏企業人員參與的痕跡，容易脫離企業生產實際。當務之急是要有企業參與教學資源建設，并且把企業一線生產情況融入教學資源，與企業合作開發典型零件的虛擬流程、虛擬工藝、虛擬生產等數字化教學資源，搭建校企數字傳輸課堂，將企業的生產過程、工作流程等信息實時傳送到課堂，實現真正意義上的校企聯合教學。

2 項目目的

為進一步加強學生工程實踐能力和創新能力的培養，促進相關課程的教學改革，保證和提高教學質量，進一步提高學科建設、科學研究、產品開發與制造的實力，更好地為學校相關學科和專業服務，促進學校各項工作的可持續發展，提出建設數字化、網絡化的先進制造技術平臺—— 數字化設計制造PLM（產品全生命周期管理）教學實訓平臺。

本項目在校企合作人才培養模式下，利用數字化的手段，固化典型制造業企業業務運行模式，實訓設備和場地按企業生產要求組織，建立重現企業流程的信息化運行平臺；實訓項目結合學校的設備配置狀態，針對實訓教學的特點，重現企業生產場景，實訓項目按照企業真實角色和流程來組織。在數字化設計制造教學實訓平臺里面，通過建立數字化設計平臺、數字化工藝平臺、數字化網絡制造平臺和數字化管理平臺，使學生體驗企業產品的整個生命周期的過程。通過企業參與學校辦學，實現職業學校培養目標與企業用工要求的零距離，發揮校企雙方積極性，加快培養應用性人才，促進職業教育與地方經濟結合。

3 項目建設內容

3.1 整理典型制造業數字化生產流程

3.2 調研制造業企業的常見結構

3.3 調研企業對各崗位人員的要求

3.4 典型制造業設計生產流程教學中心場地規劃

以實訓中心場地和設備條件為基礎，合理規劃布局建立與企業6S管理一致數字化車間。包括數控機床的聯網、車間6S目視管理、顏色管理、車間標識、車間設備標識、工具量具擺放、借出與歸還等。

讓學生在實訓車間就可以體驗企業的真實環境，養成良好的職業素質。學生從學校畢業就可以快速完成從學生到企業員工的轉變，實現學校與企業的無縫對接。

3.5 搭建真實企業設計制造教學實訓平臺

利用已經有的以及計劃購買的設備，建立起一個能夠滿足中級工、高級工和師資培訓的實訓平臺。實現從市場分析、產品數字化設計、制造工藝分析與仿真、數控加工、質檢、入庫的實訓平臺。在這個實訓平臺上訓練中級工、高級工和教師的創新設計能力、工藝分析能力、制造過程管理能力。培養學生具有新產品研究開發的初步能力，有較強的表現技能、動手能力與創造能力。

在實訓中心通過數字化設計制造虛擬仿真平臺，展示典型的設計生產制造流程，組織分工和協同的工作模式，以及整個過程中統一的數據管理模式和流程管理模式；展示學校數控專業的教學成果。

在平臺里面，通過建立的創新設計平臺、數字化工藝平臺和先進網絡制造平臺，實現一個產品的整個生命周期的管理。

3.6 開展項目教學

按照企業項目管理模式組織，學生按照真實的角色進行協同工作，例如設計主管、三維設計工程師、二維設計工程師、工藝員、生產主管、編程員、機床操作工、調度員，并分配相應的數據訪問權限，實現企業面向產品的訂單、產品設計、工藝設計、數控編程及仿真、生產派工、檢驗、進度跟蹤、工時核算等整個產品制造過程的模擬與組織。

將制圖課程、CAD課程、CAM課程、工藝課程等融合到綜合性實訓流程中，讓學生按項目組織方式協同完成一個產品或零件的完整生產過程。實現基于工作過程的項目式教學。讓學生由被動式的聽課轉變為主動式的思考，增強學生學習積極性。

3.7 理論與實踐一體化教學

應用視頻采集系統，將機床面板操作視頻及內部加工視頻采集到一體化討論區，解決學生“看不清”的問題，提升教學質量，杜絕圍觀，保障實訓安全。學生可清晰的看到教師的操作，解決現場教學“看不清楚”的難題；學生在機床操作，教師可組織其他學生進行點評、討論。

4 項目結語

數控技術專業、北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）和廣州數控設備有限公司共同搭建真實數字化工廠環境，共同開發項目教學，實現了資源教學過程、管理過程與企業流程一致，創新了教學管理模式；通過基于工作過程教學項目，實施了“校企合作、項目驅動”人才培養方案；通過改變傳統的教學模式，實現了以學生為主體，“做中學 學中做”的教學模式。

參考文獻

[1] 教育部，財政部.關于支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力的通知[Z].教職成[2011]11號.

[2] 教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見[Z].教職成[2011]9號.

[3] 產文良.基于“工作過程系統化”情境教學法在《數控綜合實訓》中的應用[J]. 科技創新導報，2011（3）：197-198.

[4] 產文良.構建多維度校企合作人才培養模式[J].科技資訊，2013（25）：204-206.endprint