基于“數(shù)字化工廠”培養(yǎng)“雙師型”教師

姚作林　姚光偉

摘 要：李克強總理在今年的政府工作報告中提出，中國將實施“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略。從世界范圍看，這一戰(zhàn)略的高度與德國政府在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出的堪稱德國工業(yè)第四次革命“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略相類似，其目的是為了提高國家工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機。德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略得到了德國科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認同。為適應(yīng)我國“中國制造2025”戰(zhàn)略的需要，建設(shè)一支強大的制造隊伍勢在必行，這就要求我國職業(yè)教育必須做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)現(xiàn)代先進制造業(yè)的需求。本文提出，“數(shù)字化工廠”是教學(xué)工廠模式，在現(xiàn)代制造業(yè)，利用互聯(lián)網(wǎng)與信息化技術(shù)對傳統(tǒng)制造業(yè)的升級?！皵?shù)字化工廠”的建立，為職業(yè)院校培養(yǎng)高技能型人才創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時也對教師提出了更高的要求。提升教師的知識和技能水平以適應(yīng)“中國制造2025”，就成為職業(yè)院校的首要任務(wù)。因此對職業(yè)教育來說優(yōu)先培養(yǎng)“雙師型”教師是最好的辦法。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化工廠 雙師型教師

一、更新理念，適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的需求

數(shù)字化工廠的核心是PLM系統(tǒng)解決方案，是一種先進的企業(yè)信息化思想。它提醒企業(yè)在世界經(jīng)濟一體化的今天，利用好全球的資源，為自己的產(chǎn)品達到增收減支的目的。有的教師進入PLM體驗中心學(xué)習(xí)時，完全沒有認識到這一點，以為只是一批軟件的應(yīng)用而已。培養(yǎng)“雙師型”教師要牢牢樹立競爭意識，緊跟時代的步伐。學(xué)校也與企業(yè)有相同之處，學(xué)生就是學(xué)校的產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生也要有領(lǐng)先意識，所以教師更要有理念領(lǐng)先、技術(shù)領(lǐng)先的思想。數(shù)字化工廠以產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、直到該型號產(chǎn)品退出整個市場的所有相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用一系列的軟件，在電腦中對該型號產(chǎn)品的全部零部件及生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化，最后對產(chǎn)品開發(fā)前的市場調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計等全跟蹤的生產(chǎn)組織形式。這種模式正被有領(lǐng)先意識的企業(yè)所應(yīng)用?！半p師型”教師必須掌握數(shù)字化工廠各環(huán)節(jié)，要與時俱進，走在現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿。

數(shù)字化工廠主要解決產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品加工之間的沖突問題，因為設(shè)計者首先考慮產(chǎn)品的使用功能，而加工者則考慮工藝性，二者出發(fā)點不一樣，所以使用的基準也不一樣（一個設(shè)計基準、一個工藝基準）。實現(xiàn)對產(chǎn)品從設(shè)計到銷售全面的考慮，把設(shè)計與工藝均衡考量，能夠避免在制造過程中的矛盾，降低設(shè)計到生產(chǎn)制造之間的互相推諉的現(xiàn)象。先在虛擬環(huán)境下模擬生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決修改，反復(fù)論證實驗，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)出產(chǎn)品的時間，提高產(chǎn)品的可靠性與成功概率。尤其是大的產(chǎn)品項目，通過互聯(lián)網(wǎng)招標，讓那些有資質(zhì)的企業(yè)進行外協(xié)合作，實現(xiàn)主要部件生產(chǎn)商、生產(chǎn)線供給商、工裝夾具供給商等的并行工程。教師跟蹤各個協(xié)作企業(yè)，熟悉企業(yè)之間的合作關(guān)系和流程，掌握生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)。

“數(shù)字化工廠”一定是優(yōu)秀企業(yè)必然的發(fā)展階段。從產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、管理、營銷服務(wù)全方位的信息化，涉及的面廣，應(yīng)用的知識就多。比如筆者所在學(xué)校的PLM體驗中心，僅應(yīng)用軟件就有10多種，都是數(shù)字化工廠所必需的支撐，為生產(chǎn)過程優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)制造提供支持。所以教師對這種全方位、立體化的生產(chǎn)模式及各種應(yīng)用軟件進行消化和吸收。

美國的波音公司制造B777客機是第一個應(yīng)用PLM解決方案的。20世紀90年代B777整機設(shè)計、部件測試、整機裝配以及在各種條件下的試飛，均采用了仿真技術(shù)在計算機上進行，將新設(shè)計的飛機功能和工藝兩方面可能出現(xiàn)的問題，提前發(fā)現(xiàn)并解決于生產(chǎn)制造過程的設(shè)計階段，達到設(shè)計的最優(yōu)化和產(chǎn)品制造的一次性成功。B777因此降低成本25%，減小出錯返工率75%，縮短制造周期50%，縮短開發(fā)周期3年（由8年縮短至5年）。B777采用數(shù)字化工廠的核心PLM的解決方案研制飛機成為現(xiàn)代制造產(chǎn)品開發(fā)新技術(shù)應(yīng)用的先河。

二、拓展各學(xué)科知識、增強教師的教學(xué)能力

現(xiàn)代制造技術(shù)的飛速發(fā)展，使目前的教育模式和方法產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，在數(shù)字化工廠里進行的人才培養(yǎng)，將成為當(dāng)代的數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)模式的重要標志和組成部分。

因此，只有掌握了數(shù)字化工廠的理念和具備了全套應(yīng)用能力的教師才能在數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)人才的大環(huán)境下發(fā)揮作用。教師應(yīng)該成為先進制造技術(shù)教育的主導(dǎo)力量。應(yīng)重點進行智能化生產(chǎn)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)，利用數(shù)字化工廠對教師進行系統(tǒng)的培訓(xùn)。

三、堅持“走出去，請進來”，利用各種教育資源，提升“雙師型”教師的教育管理水平

目前，我國的企業(yè)也在大量建設(shè)數(shù)字化工廠（華為、易事特，奇瑞等）。學(xué)校為了適應(yīng)企業(yè)的需求也在建設(shè)“數(shù)字化工廠”的實訓(xùn)基地（江蘇交通技師學(xué)院、濟南職業(yè)學(xué)院、天津市機電工藝學(xué)院）。牡丹江技師學(xué)院也與北京數(shù)碼大方科技有限公司合作建立了數(shù)字化工廠。學(xué)院為了更好地發(fā)揮數(shù)字化工廠的作用，同時為取得“真經(jīng)”，選派學(xué)科帶頭人、骨干教師及青年教師，到具有數(shù)字化工廠的院校與企業(yè)跟班學(xué)習(xí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)先進的教學(xué)經(jīng)驗及企業(yè)的生產(chǎn)模式，打造適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的職業(yè)學(xué)院的“雙師型”教師，提升教師的教育教學(xué)水平。

堅持“走出去”，同時還要“請進來”。利用校企合作的機會，邀請著名企業(yè)工程技術(shù)人員和北京數(shù)碼大方科技有限公司的工程師到學(xué)校現(xiàn)場講課，傳授先進的企業(yè)文化、企業(yè)精神和管理經(jīng)驗，提高“雙師型”教師的自身素質(zhì)。

四、解放思想、打破傳統(tǒng)的思維模式，接受智能制造時代的到來

如今制造業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)速度是非常驚人的。某品牌手機今天發(fā)布，明天就有山寨版的生產(chǎn)出來，體現(xiàn)了其反應(yīng)速度多么快。它們也是利用了信息化的制造手段才有這樣的效率。那種傳統(tǒng)的制造業(yè)的手段，通過測繪畫圖、做模型、再拆解、再反復(fù)修改模式是不可能有這樣的效率的?！皵?shù)字化工廠”的核心PLM，解決了這一問題。它先設(shè)計數(shù)字化的3D產(chǎn)品模型，隨后自動生成2D的圖紙，再根據(jù)圖紙制定工藝過程、工藝裝備、作業(yè)指導(dǎo)書等，通過互聯(lián)網(wǎng)把制造信息傳輸?shù)骄唧w的設(shè)備組織生產(chǎn)。所以，“雙師型”教師要適應(yīng)這種模式，并掌握和利用好它。

五、改變“雙師型”教師的認定方式，培養(yǎng)名副其實的“雙師型”教師

傳統(tǒng)的“雙師型”教師的認定，基本上都是學(xué)校為了評估和驗收能順利通過而認定的。有的理論課教師（甚至文化課教師）更是通過一次短期的外出培訓(xùn)就獲得了職業(yè)資格證，有職稱證就被認定為了“雙師型”教師，缺乏工業(yè)生產(chǎn)及“現(xiàn)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”知識，與李克強總理在政府報告中提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”具有很大的差距。在數(shù)字化工廠環(huán)境下的“雙師型”教師，應(yīng)該是能完全按照制造類企業(yè)的真實的生產(chǎn)流程和方式全方位進行，按照企業(yè)工程師的知識能力和技師的綜合專業(yè)能力來衡量和評定，徹底打破職稱證加職業(yè)資格證就可以認定為“雙師型”教師的做法。

總之，為了適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的要求，培養(yǎng)具有“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念和思維的教師，利用好校內(nèi)實訓(xùn)“數(shù)字化工廠”的有利條件和資源，對實訓(xùn)、實習(xí)關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)進行細化，培養(yǎng)一批具有超前的理念，熟練的技能，綜合能力來源于企業(yè)同時又優(yōu)于企業(yè)的“雙師型”教師，在教學(xué)過程中始終保持企業(yè)的生產(chǎn)情境，做到課堂與數(shù)字化工廠的融合，突出教學(xué)過程的實踐性、開放性和職業(yè)性，做到校內(nèi)實訓(xùn)的每一節(jié)課都與實際企業(yè)工作過程的一致性，體現(xiàn)教育與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。利用數(shù)字化工廠，以更為經(jīng)濟的手段把培養(yǎng)真正的“雙師型”教師變成現(xiàn)實，推動職業(yè)院校的教學(xué)改革和課程改革建設(shè)，培養(yǎng)出適應(yīng)社會的高技能型人才，有利于全面提高教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：牡丹江技師學(xué)院）