基于高職機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)產(chǎn)教研融合的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)建設(shè)研究*

王 宇 ， 李文軍 ， 郭浩澤 ， 常 凱 ， 暢揚(yáng)帆

（臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 臨汾 041000）

0 引言

全國職業(yè)教育大會和“十四五”規(guī)劃中提出了“增強(qiáng)職業(yè)教育適應(yīng)性”，明確了職業(yè)教育“不同類型、同等重要”的國家戰(zhàn)略定位，打破了職業(yè)教育學(xué)歷的“天花板”，填補(bǔ)了“縱向貫通、橫向融通”的中國特色職教體系空白。制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、強(qiáng)國之基，服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)。高職教育肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才、能工巧匠、大國工匠的職責(zé)，國務(wù)院頒布《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》以來，職業(yè)教育面貌發(fā)生了根本性變化，為適應(yīng)國家發(fā)展需求，各專業(yè)在不斷地調(diào)整完善人才培養(yǎng)方案的過程中，更加突出產(chǎn)教研一體化教育教學(xué)模式。產(chǎn)教研模式得到教師、學(xué)生普遍認(rèn)可，實(shí)訓(xùn)過程將所授所學(xué)理論和實(shí)踐結(jié)合，有效提升授課質(zhì)量，促進(jìn)創(chuàng)新活動。本課題組結(jié)合高職機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)就如何開展校內(nèi)實(shí)訓(xùn)進(jìn)行探討。

機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)相關(guān)課程具有知識點(diǎn)多、實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的學(xué)科特點(diǎn)，培養(yǎng)的學(xué)生要具備機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作[1]。該課程重點(diǎn)任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和設(shè)計機(jī)床專用夾具的能力，要求培養(yǎng)的學(xué)生不僅需要具備扎實(shí)的專業(yè)知識，還需要熟練的專業(yè)技能，從根本上要求教學(xué)活動必須圍繞實(shí)踐展開。

1 校內(nèi)加工綜合實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)

在開展機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)產(chǎn)教研融合的過程中，讓學(xué)生接受系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)操作，需要建設(shè)完善的產(chǎn)業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，突出職業(yè)教育的應(yīng)用性和實(shí)踐性，確保高質(zhì)量開展教學(xué)活動，同時為教師開展研究提供基礎(chǔ)保障。

1.1 機(jī)加工實(shí)訓(xùn)中心

機(jī)加工實(shí)訓(xùn)中心是高職機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)必不可少的教學(xué)場所，是體現(xiàn)教學(xué)實(shí)力的重要標(biāo)志之一，對促進(jìn)學(xué)科建設(shè)及專業(yè)發(fā)展具有重要推動作用。實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)要面向多層次服務(wù)對象，結(jié)合人才培養(yǎng)方案引入現(xiàn)代企業(yè)管理模式，以培養(yǎng)高級技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，建設(shè)CAD/CAM、機(jī)械加工、鉗工與焊接、裝配、零件測量、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維護(hù)等相關(guān)實(shí)驗室、實(shí)訓(xùn)室，同時建立并完善管理監(jiān)督體系，不斷拓展實(shí)訓(xùn)中心功能，滿足教師科研和學(xué)生生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)需求。

1.2 3D打印技術(shù)實(shí)訓(xùn)室

3D打印技術(shù)相對于傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)，是以全新視角呈現(xiàn)的現(xiàn)代制造技術(shù)，推動了行業(yè)的變革，迅速廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其發(fā)展?jié)摿薮?。?shí)訓(xùn)室建設(shè)主要圍繞逆向工程設(shè)計和3D打印兩個模塊，以滿足教學(xué)、科研、企事業(yè)單位服務(wù)、社會共享為主要目標(biāo)，通過豐富工程訓(xùn)練教學(xué)、推進(jìn)“雙創(chuàng)”工作、與醫(yī)院等開展科研合作、向社會普及3D打印技術(shù)的應(yīng)用，高效發(fā)揮實(shí)訓(xùn)室平臺價值。例如，依托平臺成立工作室，帶領(lǐng)學(xué)生開展創(chuàng)新活動；與骨科醫(yī)院合作，打印術(shù)前模型，縮短手術(shù)時間；開放辦學(xué)，與區(qū)域?qū)W校共享教育資源，做好職業(yè)教育宣傳活動。

1.3 工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是衡量我國現(xiàn)代化生產(chǎn)制造水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，是制造業(yè)的核心技術(shù)之一，其市場份額逐年大幅增加，相關(guān)技術(shù)人才缺口隨之加大。在專業(yè)課程體系中融入工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)作為選修課，可以拓展學(xué)生專業(yè)知識技能[2]。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)定位知識技能一體化建設(shè)，對接企業(yè)需求，配套建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，通過機(jī)器人拆裝、調(diào)試編程、機(jī)器視覺等基本工程訓(xùn)練以及機(jī)器人工作站綜合實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)機(jī)器人基本技術(shù)技能，提升專業(yè)綜合能力，同時服務(wù)于工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技能大賽。

2 師資隊伍及專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)

中辦、國辦印發(fā)了《關(guān)于推動現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見》，意味著對高職院校教師提出了更高的要求，需要一支專業(yè)過硬、技術(shù)技能熟練的專職教師隊伍，更需要涉及多學(xué)科領(lǐng)域、學(xué)緣結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)合理的專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊。

2.1 提升教師隊伍的教學(xué)能力和實(shí)踐能力

高職機(jī)械類專業(yè)教師的教育經(jīng)歷基本上是非師范類學(xué)科型高校，很少接受過系統(tǒng)化教育教學(xué)基本功訓(xùn)練和擁有扎實(shí)的專業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷[3]。由此，為進(jìn)一步提升教師的教育教學(xué)能力和工程實(shí)踐能力，強(qiáng)化雙師型教師隊伍，需要充分發(fā)揮產(chǎn)教研一體化平臺作用，安排教師入企參與生產(chǎn)、研發(fā)和服務(wù)等實(shí)踐鍛煉，引導(dǎo)教師關(guān)注現(xiàn)代制造技術(shù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，了解企業(yè)文化和生產(chǎn)實(shí)際情況，將企業(yè)崗位工作標(biāo)準(zhǔn)、基本技能、工匠精神融入課程和課題中。同時，重視發(fā)揮教師的科研能力。青年教師大多掌握較為系統(tǒng)的科研知識體系，是科學(xué)發(fā)展的生力軍，要提供科研資源，引導(dǎo)青年教師開展實(shí)用性和基礎(chǔ)性研究，提升“雙創(chuàng)能力”，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在教學(xué)過程中不斷溝通、探索、總結(jié)，實(shí)踐學(xué)習(xí)教育理論，優(yōu)化教學(xué)方法，提高自身培養(yǎng)適應(yīng)以信息技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)技能人才的教育教學(xué)能力和綜合素養(yǎng)。

2.2 構(gòu)建專業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊

專業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊的建設(shè)對提高職業(yè)教育辦學(xué)水平、激活人才和平臺優(yōu)勢、提升專業(yè)教師的科研實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、增值賦能職業(yè)教育、推動院校提質(zhì)培優(yōu)和高水平建設(shè)具有重要意義[4]。專業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊要保證人才結(jié)構(gòu)合理，充分吸納各專業(yè)教師、行業(yè)企業(yè)和科研單位等的技術(shù)技能人員，有效利用教學(xué)、生產(chǎn)、科研等資源和環(huán)境，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，重點(diǎn)關(guān)注培育創(chuàng)新型人才、解決生產(chǎn)實(shí)際問題、研究產(chǎn)業(yè)新技術(shù)等，構(gòu)建面向教育教學(xué)、科學(xué)研究、應(yīng)用服務(wù)的團(tuán)隊。構(gòu)建教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊并完善相應(yīng)培訓(xùn)、管理、評價制度，以此發(fā)揮輻射帶動作用，推進(jìn)教師隊伍建設(shè)的良性循環(huán)。

3 人才培養(yǎng)方案及評價體系建設(shè)

隨著我國進(jìn)入新的發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快，各行各業(yè)對技術(shù)技能人才的需求越來越緊迫，職業(yè)教育的重要地位和作用越來越凸顯，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)建設(shè)需要與時代相適應(yīng)。

3.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)方法

對標(biāo)中國特色高水平高職學(xué)校和高水平專業(yè)群建設(shè)要求，堅持以人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系，建立多層次人才培養(yǎng)制度，大力弘揚(yáng)工匠精神，推動“課堂革命”，提倡“教師引導(dǎo)—學(xué)生查閱文獻(xiàn)—學(xué)生協(xié)作完成—學(xué)生自主拓展探究”的教育模式，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，推動現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合；堅持以職業(yè)需求為導(dǎo)向、以培養(yǎng)“卓越”人才為目標(biāo)、以實(shí)踐能力提升為重點(diǎn)、以產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合為途徑，不斷探索訂單培養(yǎng)模式，持續(xù)優(yōu)化人才供給和產(chǎn)業(yè)人才需求匹配度，重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)轉(zhuǎn)型升級和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才[5]。

3.2 優(yōu)化課程設(shè)計

不斷完善課程體系建設(shè)，構(gòu)建完整知識體系，突出“職業(yè)性”，打造高質(zhì)量課程資源，主動適應(yīng)學(xué)生多樣化需求的特點(diǎn)。通過項目化教學(xué)，讓學(xué)生充分理解、思考每一個知識點(diǎn)，將企業(yè)需求和項目引入教學(xué)、研究全過程，系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐能力。從教學(xué)的各個環(huán)節(jié)入手，充分應(yīng)用新技術(shù)、新手段，打造“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)課堂，更好地服務(wù)教育教學(xué)各環(huán)節(jié)，同時，利用簡單的創(chuàng)新教學(xué)資源作為案例，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生逐步掌握創(chuàng)新的基本方法[6]。

3.3 建立學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價體系

建立完善復(fù)合型技術(shù)技能人才評價模式，貫徹落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為根本目標(biāo)，結(jié)合企業(yè)職業(yè)和社會用人要求，積極探索“1+X”證書制度有效的落實(shí)辦法[7]，切實(shí)把職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)作為學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價的重要指標(biāo)，把職業(yè)技能培訓(xùn)有機(jī)融入人才培養(yǎng)方案，發(fā)揮好評價“指揮棒”作用，制訂科學(xué)的考核評價，把好教育教學(xué)改革方向，從根本上落實(shí)復(fù)合型技術(shù)技能人才教育培養(yǎng)[8]。通過產(chǎn)教研培養(yǎng)模式，從《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》要求出發(fā)，用好“1+X”證書制度這個抓手，充分融合企業(yè)對機(jī)械設(shè)計制造人才的需求，從社會生產(chǎn)需求角度對培養(yǎng)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)一步修訂和細(xì)化完善，形成理論、實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新等交叉雙向評價標(biāo)準(zhǔn)，客觀評價學(xué)生掌握知識技能水平和發(fā)展?fàn)顩r。

4 實(shí)訓(xùn)項目建設(shè)

在產(chǎn)教研模式下的機(jī)械設(shè)計制造教學(xué)中，合理的項目化教學(xué)設(shè)計是凸顯其優(yōu)勢的關(guān)鍵因素之一，在讓學(xué)生掌握相應(yīng)理論知識和原理的基礎(chǔ)上，通過一系列企業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)項目讓學(xué)生對機(jī)械制造工藝及工藝裝備有充分的認(rèn)識，并能靈活應(yīng)用理論和原理[9]，具備專業(yè)素養(yǎng)，提升教學(xué)成效?，F(xiàn)結(jié)合不同教育層次學(xué)生的實(shí)際情況，以金屬切削、工藝裝備、加工工藝三個教學(xué)板塊舉例。

4.1 金屬切削實(shí)訓(xùn)項目設(shè)計

金屬切削板塊包含了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)、金屬切削基礎(chǔ)知識、切削過程基本規(guī)律等內(nèi)容，可以重點(diǎn)圍繞切削用量三要素，就探討研究如何保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減少加工損耗，設(shè)計教學(xué)實(shí)訓(xùn)項目。例如，要求學(xué)生利用棒料加工標(biāo)準(zhǔn)件M20*2.5螺栓螺母，普通車床操作為主，銑床銑削六方。通過簡單的項目實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生熟悉車床、銑床的操作，通用夾具和常用刀具的基本功能，以及基本量具的使用，了解熱處理基本知識，學(xué)習(xí)金屬切削過程，掌握影響加工質(zhì)量和效率的因素。課后引導(dǎo)學(xué)生自主研究加工永不松動的螺母，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，樹立創(chuàng)建“專精特新”企業(yè)意識。

4.2 工藝裝備實(shí)訓(xùn)項目設(shè)計

工藝裝備作為機(jī)械制造的重要部分，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)安全文明生產(chǎn)都有重要作用。通過這部分的學(xué)習(xí)，可進(jìn)一步加深學(xué)生對金屬切削過程的認(rèn)識，熟悉機(jī)床、刀具、夾具、量具等工藝裝備的原理和操作，制造簡易專用工藝裝備提升加工質(zhì)量和效率。如通過引導(dǎo)學(xué)生加工魯班鎖，讓學(xué)生根植產(chǎn)品質(zhì)量第一的理念，提升機(jī)械產(chǎn)品美學(xué)意識，探索榫卯結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)古人智慧。熟悉銑床通用夾具，設(shè)計專用墊塊，初步了解公差與配合和加工工藝，對產(chǎn)品表面進(jìn)行打磨處理，提升產(chǎn)品美學(xué)價值。引導(dǎo)學(xué)生自行加工鬼工球等簡易機(jī)械產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計專用夾具的能力，樹立提高工作效率的意識。

4.3 加工工藝實(shí)訓(xùn)項目設(shè)計

為使學(xué)生更好地掌握機(jī)械加工精度和加工表面質(zhì)量，更進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械裝備工藝基礎(chǔ)，掌握機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識的基本應(yīng)用，以分組形式加工蒸汽動力小火車，揭開機(jī)器的神秘面紗。蒸汽動力火車作為第一次工業(yè)革命的產(chǎn)物，有力推動了社會生產(chǎn)力發(fā)展，該項目有很強(qiáng)的歷史文化氣息。蒸汽動力小火車作為機(jī)械原理較為簡單的機(jī)器，其傳動鏈完整、工藝性較好、零部件較為豐富，包含蒸汽動力（鍋爐）、車架及連桿機(jī)構(gòu)（走行部分）、氣壓控制（氣機(jī)部分）等經(jīng)典機(jī)械結(jié)構(gòu)，綜合了氣壓傳動原理和機(jī)械設(shè)計制造理論知識，通過等比例縮小機(jī)車零部件尺寸、簡化設(shè)計部分機(jī)構(gòu)、編訂加工工藝，協(xié)作加工組裝機(jī)車，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)載功能。該項目鍛煉學(xué)生在機(jī)構(gòu)應(yīng)用、機(jī)構(gòu)設(shè)計以及機(jī)加工、鉗工、焊接等加工方法的實(shí)操，使學(xué)生初步具備研究機(jī)器特定性能的機(jī)構(gòu)分析和理論設(shè)計的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)應(yīng)用探究現(xiàn)代機(jī)械裝備提供基礎(chǔ)理論和有效實(shí)用的方法，有助于提升學(xué)生科學(xué)探究能力、領(lǐng)悟科學(xué)家精神[10]。

5 結(jié)語

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)的課程教學(xué)過程中，良好的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)是提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的關(guān)鍵，使學(xué)生具備入企頂崗實(shí)習(xí)的基本能力，滿足機(jī)械加工企業(yè)的人才需求，同時有助于授課教師專業(yè)能力的提升，形成教育教學(xué)質(zhì)量的良性循環(huán)。