數字化制造課程范文

時間:2023-08-31 17:04:21

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數字化制造課程

篇1

關鍵詞:機械制造基礎 數字化教學資源 素材庫

根據教育部機械基礎課程教學指導分委員會金工課指組的指導精神,機械制造基礎課程是機類、近機類必修的一門專業技術基礎課,是工程訓練課程體系的理論基礎課程和核心課程之一。該課程教學目標為培養學生工程實踐能力,工程技術素質及工程創新能力。

目前機械制造基礎課程教學難點在于以下2點:(1)課程信息量大與教學學時少之間的矛盾。機械制造基礎課程包含材料成形技術基礎和機械制造工藝基礎兩部分內容,知識范圍廣泛,信息量大,理論知識點繁多難懂。在比較少的學時內,學生接受吸收大量的知識信息有一定難度。(2)理論與實踐結合的不夠。機械制造基礎課程是培養學生分析解決工程實際問題能力的重要教學課程,由于課程缺少實踐環節,而低年級大學生缺乏工程實踐能力。缺乏工程背景而使得知識點的學習抽象化,綜合分析問題及工程實踐能力過于低下。

面對以上問題,應深化教學改革,優化教學內容和方法,積極推進數字化教學資源建設,最大限度地滿足教育教學需要,實現教育創新,達到教學目的的總體優化,提高教學效果。

1 機械制造基礎課程數字化資源建設內容

機械制造基礎數字化教學資源包括電子教材及教案、各類型多媒體教學輔助課件、試題庫、工程案例教學素材庫及工藝技術虛擬仿真素材庫等(如圖1所示)。本數字化教學資源是一種綜合性、多層次、立體化的教學資源,能夠促進課程教學內容、教學體系和教學方法及教學手段的改革,優化課程教學結構和教學過程。

1.1 電子教材及教案

機械制造基礎課程理論知識體系龐大,知識點多,由于學時有限,為滿足教學要求,在保持經典的核心教學內容基礎上,須適當精簡優化教學內容。為此,將依托課程教學網站,建設精煉的電子教材及電子教案,進一步優化知識結構和體系。其中,電子教材在紙質版教材的基礎之上,將增加大量的圖片、動畫與視頻,將抽象的理論問題進行直觀解析,使教學內容更加生動形象;引入材料成形技術及機械加工工藝在生產實踐中的應用視頻,不僅提高學生的學習興趣與熱情,而且也增強學生的工程實踐能力。電子教材與教案不僅是一項有利于教師教學的手段,更有助于提高學生學習效果。

1.2 工藝技術虛擬仿真素材庫建設

機械制造基礎課程涉及理論教學內容多,同時又與實踐聯系緊密。因此,要充分利用動畫、仿真等學習方式,達到深入淺出的教學效果。

為此,采用計算機模擬仿真技術,以虛擬仿真、動畫等形式,以先進的教學手段向學生生動、形象、具體地展示各種先進工藝技術的工藝過程,將學生們帶到生動形象的知識世界,鞏固強化材料成形工藝及機械加工工藝方面的知識。利用UG,CATIA,Pro/Engineering,SolidWorks等有限元模擬建模軟件,DEFORM,ANSYS,Pamstamping等材料成形分析軟件,Flash,3DS MAX動畫制作軟件建立鑄造、鍛壓、焊接及機械加工模擬仿真素材資源庫。

如基于Solidworks工程軟件對不同齒輪加工方法加工原理的三維動靜態仿真,在加工直齒圓柱齒輪時,對滾齒、銑齒、插齒3種方法的加工原理進行動態演示,對比展現各方法加工時齒面成形原理的不同。從而讓學習者理解為何滾齒、銑齒不能加工多聯齒輪。直觀的圖片和動畫應用于課程教學中,很大程度上增加了學生的學習熱情,有效提高了教學效果。

1.3 多媒體輔助教學課件建設

多媒體教學課件建設中包含根據不同需求設計制作的不同類型的課件。除包括教學課件以外,還包括咨詢答疑型課件、試題型課件、工藝模擬型課件等,教師或學生都可有針對性地進行選擇。咨詢答疑型課件,是在教學授課中對有代表性的疑難問題進行分析與講解,教師應用這類課件時,可與學生互動討論與交流;學生在應用時,可以對課程學習中的疑難問題尋找答案。試題型課件,是按小節將各種試題進行分類匯編制作課件,題型包括填空、單選與多選、結構工藝性分析及問答題等題型,按各小節的內容歸納題型,極大地方便了學生對所學內容的熟練掌握與應用。工藝模擬型課件,是將課程中的材料成形及機械加工工藝過程進行計算機模擬,將工程實踐性強、抽象難懂的加工工藝問題具體化、直觀化,提高學生對工藝過程的理解。各類型課件制作完成后,將在課程網站上運行,以方便學生應用。

1.4 工程案例教學素材庫的建設

在機械制造基礎課程教學中,建設具有一定的代表性、綜合性、專業性和貼近工程實踐的教學案例及案例分析。將工程大背景引入教學環節,利用取材于實際工況的真實工程案例,為缺乏工程實踐經驗的學生提供真實的工程場景,從而讓學生知道為什么要學這些理論知識,并嘗試運用這些理論知識處理實際問題,極大提高了學生的積極性及主動性,不僅培養了學生的工程思維能力,而且提高了學生的工程實踐能力,還體現了面向卓越工程師培養的教育理念。為此,建立有關鑄造結構工藝性、鍛壓結構工藝性、焊接結構工藝性教學工程案例;建立鑄造工藝設計、自由鍛工藝設計及焊接工藝設計工程應用案例,詳細制訂各案例中零件結構工藝分析及零件工藝規程;建立零件機械加工結構工藝性分析工程案例,建立零件機械加工工藝過程工程案例。所選的工程案例不僅真實而且能揭示所要求掌握的理論知識,能切實提升學生的工程綜合能力。

1.5 試題庫技術平臺的建設

為改變傳統教學方式,充分運用現代化教育技術和手段,將研制出具有隨機抽題和具有記錄反饋信息功能的教學試題庫測試系統。試題類型將更加注重工程實際,設置工程類題目,如:結構工藝性分析、工藝方法選擇、工藝路線擬定和工藝規程設計等,使測試內容更加符合課程要求,貼近工程實際,注重工程實際應用,注重能力和素質的培養。

通過題庫建設,實現教考分離,進一步明確教學基本要求,突出工程特色,注重能力和素質的培養,規范授課過程,提高教學質量。

2 數字化教學資源庫建設途徑

依據網絡教學特點,以機械制造基礎課程網站為依托,建設數字化教學資源庫。

(1)利用現有教材,優化課程知識體系及結構。

利用Authorware7,Dreamweaver,Flash等相關軟件制作機械制造基礎練習題庫及試題庫。按章節進行題庫建設。

(2)利用Authorware,PPT及Flash等相關課件制作軟件,制作各類型課件,精煉素材內容。運用CATIA,Solidworks,Pro/E軟件進行三維實體建模,運用Solidworks的animator插件和cosmonmotion插件,Pro/E的機構運動仿真軟件,對機械加工過程進行模擬及動畫演示。

所建設的電子版教材與教案,工藝技術虛擬仿真素材庫,各類型多媒體教學輔助課件,試題庫以及工程案例教學素材庫等所有資源庫都將鏈接在課程網站上,以方便學生的自主學習與復習檢測。

3 結束語

(1)機械制造基礎數字化教學資源庫為教師教學,學生學習的整個過程提供優質的教學資源;

(2)數字化教學資源構建了多層次、開放式的教學平臺,形成了個性化自主學習的環境;

(3)工藝技術模擬仿真及工程案例素材庫建設了多形式的實踐教學體系,實現了工程實踐能力的培養與強化。

機械制造基礎數字化教學資源不僅為學生學習提供了方便和學習參考,也為授課教師準備了多樣化的教學素材,也將為所有在校學生了解和掌握機械制造基礎課程相關知識提供自學教學載體,最大限度地滿足教育教學需要,實現教育創新,達到教學目的的總體優化,提高教學效果。

參考文獻

[1]王寶璽.關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考[J].高校教育管理,2012(6):15-19.

[2]劉達玉,張,衛茍.基于卓越計劃的應用型創新師資隊伍建設[J].教育與教學研究, 2012,26(1):34-36.

[3]陳慧南.開發立體化教材和網絡課堂,構建新型教學模式[J].南京郵電學院學報, 2005(7):12-14.

篇2

《現代設計方法及應用》是實用性非常強的課程,對農業機械化領域一線的農業推廣碩士來說有重要的意義.但在實際教學過程中,存在諸多問題制約了教學的效果和質量.1)從教學內容上講,課程所講的內容與本科生課程《現代設計方法》無本質區別,導致學生對專業的發展前沿動態知之不多,興趣不濃厚.信息時代,數字化設計與制造的研究方興未艾,知識在不斷更新,因此課程內容的陳舊,易給學生造成所學知識過時,與本科課程毫無區別的錯覺.2)從教學方法和教學手段上講,仍是以課堂講授為主,教師主導,學生被動接受,對項目教學和討論教學等沒有足夠的重視,教學實踐環節薄弱,形式單一.課程中的設計方法、算法大都已經集成到成熟的商業軟件中,學生卻沒有機會接觸這些軟件,而它們恰恰是現在成熟裝備設計制造類企業,如汽車,重工機械企業等研發過程中使用的主流軟件.相對于裝備設計制造類企業較成熟的與國際接軌的數字化設計與制造來說,農機行業,特別是中西部的企業稍顯落后.攻讀農業機械領域農業推廣碩士的學生很多來自一線農機設計與制造類企業,如果他們不熟悉這些軟件將十分不利于農業機械的發展與創新.對于攻讀農業推廣碩士學位的研究生來講,學習《現代設計方法及應用》應該強調其應用性,然而現在的課程教學更多的是側重數學、力學知識的講解,課堂教學枯燥乏味.教學內容、教學方法和教學手段的相對滯后以及實驗教學環節教學方式設計不合理是造成上述結果的主要原因.

2數字化設計與制造發展現狀

“數字化”作為信息時代的顯著技術特征初露端倪.機械工業是國家支柱產業,近年來在重大技術裝備、汽車產品、農業機械裝備和基礎產品四個領域的發展也尤為迅速,對于產品的創新性以及數字化的要求也越來越高,機械工業的發展需要信息技術的支撐[9].隨著信息技術與機械工業的結合,以C3P(CAD/CAPP/CAM/PDM)為代表的計算機輔助設計工具CAX在機械工業界得到廣泛普及,C3P更多地以軟件接口實現數據集成,但對更高層次的設計如動力學分析、系統優化設計缺乏有效的支持.針對這些不足,現在計算機輔助設計更多地強調基于多體(Multibody)系統復雜機械產品的設計、基于本構融合的多領域(Multidomain)統一建模和基于多學科(Multidisciplinar-y)協同集成框架的優化設計,并逐步形成計算機輔助工程(Computer-AidedEngineering,CAE)相關平臺工具.在企業信息化的設計管理方面,產品數據管理(PDM)得到拓延,已形成產品全生命周期管理(PLM)技術,M3P(Multibody/Multidomain/Multidisciplinary/PLM)已成為當前機械工業技術研究、開發和應用的時代特征[10].農業機械現代化的戰略制高點是農業機械設計數字化[11].數字化設計與制造是從“中國制造”轉向“中國創造”的新途徑.將數字化設計與制造引入農業機械行業,將改變傳統農業機械的設計與生產方式,使數字化技術能夠改造傳統農業機械設計與制造產業[12],實現信息技術在農業機械領域的新應用[13].

3應對措施

在《現代設計法及其應用》的教學中,擬以數字化設計統領課程的教學,從授課內容、方式和方法上進行課程建設,突出設計方法“計算機輔助(Computer-Aided)”的理念.從教學內容、教學方法和教學手段三個方面的改革與創新來進行課程建設,框架如圖1所示:在教學內容方面,主要是優化課程內容結構,在實驗教學中采用“基于項目的教學”.在教學方法上緊緊抓住“數字化”這一主線,突出計算機在設計方法中的作用.在教學手段上應用多媒體、CAI課件,講課的過程中即時通過集成設計方法、算法的軟件演示來講授方法、算法的應用效果,打破以往的教學體系中課堂教學與實驗環節相脫節的授課方式,在課堂教學中引出實驗環節的內容,使課堂教學與實驗教學做到相互貫通、互為補充、相輔相成,以提高總體教學效果,使得學生能更全面、系統地掌握專業知識.1)從教學內容上講,課程講授內容更新及時、緊扣前沿.對于《現代設計方法及應用》課程,擬主要講授多體動力學仿真(柔性多體動力學會引入有限元分析)和多領域仿真的內容,補充講解多學科優化方面的內容,這些都是CAE研究的熱點,也是數字化設計的核心.通過項目組老師前期教學和科研的積累,可以為學生指定并提供相關內容的經典著作、文獻參考資料.講解框架如圖2:對于整個現代設計方法體系,在C3P的基礎上,著重講解M3P的構架,成系統地講解使得學生明確《現代設計方法及應用》在整個企業流程中所處的位置.PLM使學生了解企業如何進行數字化設計與制造的統籌管理以及產品全生命周期管理,讓他們對現代企業設計制造工作流程有深入的了解.2)從教學方法和教學手段上講,立足實踐,把“應用現場”搬入課堂,改進實驗教學環節.課程內容以講解企業的實際應用為主,增加學生興趣.授課過程中,在方法、算法講解的基礎上,輔助集成這些方法或者算法的成熟軟件演示,使得學生在理論學習完成后,馬上知道方法、算法的企業級應用,以達到強烈的“學以致用”的效果,把“應用現場”搬入課堂,使得學生了解現代設計方法的高效、直觀和快捷的特點,引發學習熱情,引入并倡導啟發式、討論式教學方法,將學生在實際工作中遇到的問題引入課堂,實現“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式.針對學生設計工作中遇到的設計問題或農業機械類企業的設計需求.強調集成現代設計方法軟件的應用.如動力學分析的MSC.ADAMS軟件,有限元分析的ANSYS軟件,多領域仿真分析的Dymola軟件,優化設計方面的iSIGHT軟件和Matlab軟件的Optimization工具箱等等,采用企業設計需求的實驗教學,提高學生使用現代設計方法分析問題和解決問題的能力.

4結論

篇3

關鍵詞:工學結合 無紙化

中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2013)08-0049-01

一、數字化虛擬工廠建設的必要性

把現代化的無紙化的企業生產模式引入學校,真實模擬現代企業的生產經營場景,成為培養工科制造類學生職業能力的理想實踐場所。學校建立數字化設計制造體驗中心以及數字化的實訓工廠,建立起數字化設計制造平臺、教學管理平臺。從而實現教學、實訓的全數字化。為職教“雙師型”師資培養培訓及交流創造良好的平臺。

二、數字化虛擬工廠的作用

職業學校為實現教學與生產的零距離對接,結合教學模式改革,在原有的數控實訓基地及相關實訓場所基礎上,建設一個數字化虛擬工廠,按企業的生產流程組織教學,讓學生在學習中扮演企業的不同崗位角色,按職業要求進行訓練,實現工學結合的項目引領式教學。虛擬工廠建成后,將優化和創新現有教學模式,培養更符合現代企業需要的應用型技術人才,為建設一支“雙師型”教師隊伍,為提升本專業技術攻關能力提供有力保障,具體表現在以下幾方面:

1.推進人才培養模式和課程體系改革,實施校企合作,工學結合的項目引領式人才培養模式,整合優質課程資源,構建“工學結合”緊密的課程體系;有效帶動相關專業共同發展,形成與企業、社會深度融合的開放性特色專業群。

2.引入企業真實產品進行實訓教學,從單一技能實訓過渡到綜合技能實訓,讓學生在實訓中能夠通過一個真實的產品了解企業生產流程,并固化成教學資源,不斷積累。在此基礎上,教師專業技能得到了提升,學生綜合協作能力得到了提升。

3.通過該平臺的運行,可以建設一支在業界有較大影響、善于解決行業技術難題的高層次的“雙師”素質教師隊伍,不僅能指導學生完成符合企業要求的產品的生產,更能幫助企業進行產品技術攻關。

三、數字化虛擬工廠框架模型

數字化虛擬工廠由體驗中心、現場教學示范區、視頻監控設備和網絡設備組成。

1.體驗中心

體驗中心的軟件包含數字化測繪平臺、數字化工藝平臺、數字化加工平臺和數字化管理平臺。學生按照銷售采購、設計、工藝編程和生產等角色分工,建立典型零件實例庫,通過典型零件的接訂單、設計、工藝、編程、采購、加工等流程完成綜合實訓。

2.數字化現場教學示范區

在車間現場設置一個數字化的教學示范區,通過交互式電子白板的教學方式,與學生進行互動。教師和學生也可以通過電子白板訪問到體驗中心中的服務器,將基于工作過程所做過的實例調出來進行實際加工,使實踐與與理論一體化。這樣做改變了傳統的紙質教學模式,實現與現代化的企業的生產流程接軌。對外加工用到的軟件及編完的工藝和程序,通過車間電腦可以直接傳輸到機床上進行加工,真正實現無紙化的設計與生產模式。

3.視頻監控設備

在數控機床里面安裝視頻監控及信息采集系統,在數字化互動教學體驗中心可以看到機床的工作過程,方便理論與實踐教學的互動。可以采集到機床運轉的相關信息,老師在辦公室也可以了解到機床的運轉狀態。

4.網絡化設備

數控設備聯網,即網絡DNC系統。對于有網卡的數控機床直接設置IP地址和網絡連接,對于具備RS232接口的數控設備通過數據線連接智能終端轉換為RJ45口,并設置IP地址和網絡連接。

四、數字化虛擬工廠建成后達到的預期效果

1.鞏固與提升現有理論與實踐教學效果

在完成基礎教學后,按項目方式組織實踐教學。在實踐教學中仿真企業的真實工作崗位設置,從工件測量開始,繪圖、工藝展示、數控編程、仿真、調度、加工、檢驗、入庫等環節,涉及機械制圖、數控編程與仿真、數控加工工藝等課程。新的教學方式既可以彌補原有教學中理論與實踐脫節的問題,又可以將企業的整個設計生產過程在實訓中心中展示出來,并且對應相關工作崗位,讓學生在學習知識的同時,對現代制造企業有一個完整的認識,使本專業學生不但有扎實的理論、實踐知識,同時有數字化工廠的全局觀念,對今后就業及發展起到良好的促進作用。

2.提升競賽團隊訓練水平

基礎教育看高考,職業教育看大賽。國家通過組織職業院校大賽,促進教學水平向提高教學質量方向邁進。數字化工廠建設,包含了數控大賽的軟件,大賽承辦方及專家組提供的專業培訓,集成了大賽軟硬件資源。為學校參加大賽,提供了有力保障。

3.先進性

數字化工廠建設方案是利用信息化手段,結合數控實訓設備,實現了先進的現代化制造企業生產模式。代表了最先進的技術。數字化工廠先進的企業應用模式結合現有教學,如一體化教學討論區、無紙化加工調度等先進教學單元,一方面可以充分利用教學設備,提高實訓接納能力;另一方面可以使多媒體教學與實訓車間真正互動起來,在理論教學或軟件教學時可以切換到實訓車間的實操環節,讓學生體驗先進的現代車間工作場景。

篇4

關鍵詞:以太網;移動平臺;農業機械;數字化管理

一、基于以太網和移動平臺開展農業機械云制造數字化管理的特征

將以太網與移動平臺相互結合,這樣在所開展的機械云制造技術中能夠實現自動化管理,數字管理技術得到了更高效的使用,無論是農業機械的生產加工,還是后續使用,都能夠達到一個理想的形式,分析其特點可以發現首先在設計平臺上更具有先進性,能夠達到理想的使用效果,使用過程中所存在的問題,通過數據庫建立可以提升管理效率,這樣的管理技術與實際情況之間的配合才能更加順利[1]。移動平臺結合網絡環境在使用范圍上更加的廣闊,不會受到系統平臺隱患影響,可以不受時間與距離的影響,通過網絡傳輸功能來實現系統的管理控制,在農業機械制造業發展中起到了推動作用。其次是這種管理理念具有虛擬性,管理信息傳輸是在網絡環境下進行的,在云制造的數據庫中會體現出這一特征,制造過程的管理需要配合平臺所提供數據來進行,只有數據信息得到有效利用,后續的農機生產制造質量才能得到保障,否則造成材料浪費,或者影響農業機械使用功能。

二、當前基于以太網與移動平臺開展農機制造數字化管理的技術

1.計算機輔助設計。對管理數據庫進行完善時會運用到計算機輔助設計技術,在此技術的保障下所開展的各項配合都能夠達到一個更理想的建設使用效果,對于一些比較常見的功能實現需求,數據庫建立期間會根據具體的需求來進行進一步完善,并在信息使用安全上得到更明顯的進步提升。計算機輔助設計需要程序軟件的參與,只有不斷的完善內部信息,在數據庫的信息存儲范圍上不斷進步,最終的使用效果才能更加理想[1]。首先確定一個數字化管理框架范圍,在框架范圍的基礎上再進行后續完善,對數據信息進行整合研究,實現數字化的農業機械制造管理,并與以太網、移動平臺充分結合。

2.虛擬原型技術應用。掌握了完善的信息技術后,后續進行的管理數字化設計可以在信息引導下完成。對于過程中比較常見的功能隱患問題,需要加強調解控制,移動網絡環境具有極強的數據傳輸能力,這一功能在發展農業機械制造數字化管理中起到了功能完善的作用,同時在管理過程中也能夠根據實際生產需求不斷的做出調整,達到一個更理想的安全生產效果,針對未來的功能進步提升也有很大的促進作用。虛擬原型充分利用了以太網環境特征,在所開展的工作任務上能夠將虛擬與現實管理相互結合,高效利用數據庫資源的同時根據現實管理需求不斷的調整管理系統,達到一個信息共享的作用。

3.強調農機產品的協同設計。在對農機產品進行數字化管理設計時,雖然在設計理念上做出了區分,但設計過程中仍然可能會遇到功能差異帶來的問題。以太網發展目前已經十分成熟,但應用在農機產品生產設計中仍然存在經驗方面的欠缺,通過這種方法來幫助提升管理工作完成效果,可以有效的促進管理計劃落實發展。協同設計會從多個層面共同開展,其中也存在很大程度上的差異性,尤其是在管理計劃與現場創新上,充分掌握這一技術性方法,并通過數字化管理技術研發設計來提升技術的落實程度,對于現場工作任務的開展也有很大幫助。移動平臺下信息傳輸速度得到了提升,同時更能夠根據農業機械生產需求來做出調整,這一點是傳統方法中所不具備的,也是未來數字化管理與云制造發展相互結合的有效技術性方法,充分完善設計理念,在最終的設計效果上才能有更好的進步。

結語

農業機械在農業經濟和農業的發展中始終處于十分重要的地位, 將數字化設計技術引入農業機械行業是改變傳統農業機械生產方式, 用新技術改造傳統農業, 支持新興農業技術, 提高農業競爭力的重要手段。

參考文獻

篇5

關鍵詞:智能制造;通識能力;工匠精神;創新思維

工業4.0時代,智能制造的新技術、新業態、新產業下新崗位的方式、內容、方法、工具都發生了巨大變化,智能制造不再針對某個領域、某個專業,而是覆蓋了各個產業,貫穿于產品、制造、服務全生命周期各個環節。高等職業教育中,人才培養與經濟增長、產業結構升級之間存在著“引領和適應”的對應關系[1],職業教育培養的學生都必須了解國家的戰略布局,明白智能制造無處不在,要有家國情懷,主動將自己的職業生涯規劃融入國家的發展戰略,服務國家智能制造產業發展。

一、智能制造技術技能人才培養的機遇與挑戰

(一)國家戰略加速產業轉型,提出人才培養新需求

國家“十四五規劃”指出,要實現制造強國、推動產業鏈現代化;《成渝地區雙城經濟圈建設規劃綱要》提出要打造“全球電子信息高端研發制造基地”;成都市《智能制造三年行動計劃(2021—2023年)》提出,“加快構建智能制造生態體系建設”。智能化成為電子信息制造業快速轉型發展的必然趨勢,大力建設數字化車間和智能工廠,促進電子信息制造業快速轉型發展,實現生產過程智能化、數控化,亟需具備設計數字化、生產自動化、管理現代化等多種技術技能復合的人才支撐。

(二)智能制造多種技術融合,提出人才培養新標準

2021年新職業“智能制造工程技術人員”國家職業標準和智能制造領域人才需求報告指出,現代企業生產過程中,數控加工、工業機器人等智能生產裝備通過信息技術有機連接,通過各類物聯網感知技術收集生產過程中各種數據,通過工業軟件系統在線進行數據處理分析,實現智能化生產,該領域預計到2025年達到450萬人的人才缺口,其中機械行業技術技能人才需求總量將達到377.6萬[2],高職學歷的需求總量預計達149.08萬,占比39.48%。智能制造領域的新崗位,需要大量能將軟件應用、數控加工、機器人技術、物聯網技術等多技術技能融合的產業工人。這對專業升級發展、數字化改造提出了新標準,亟須加快推進人才培養模式改革。

(三)職業教育融合創新發展,提出人才培養新任務

為落實《國家職業教育改革實施方案》,教育部、四川省政府《關于推進成都公園城市示范區職業教育融合創新發展的意見》提出,推動縱向貫通、橫向融通的“全生命周期”職業學校教育和培訓體系建設,打造“四園同構”的產教城融合園區和“中國匠谷”等高地。作為擁有技師學院的在蓉高職院校,實施高職與技師融通發展、促進現代職業教育體系加快構建成為學校的責任,需創新人才培養模式,服務成都市電子信息制造業園區和企業發展,培養新時代高素質技術技能智能制造產業工匠。

二、智能制造對技能人才通識能力提出的新要求

工業4.0時代,智能化賦能知識經濟,勞動者僅憑一技難以適應產業發展,這就倒逼職業教育由“唯技而教”的專才教育走向通識教育和終身學習。通識教育,亦稱之為通識能力,于20世紀80年代自美國引入,結合中國文化對“通”和“識”的解釋,被翻譯為“通識教育”,是指一種在不同學科領域、不同行業中能夠共通的普遍知識和基礎能力,包括語言表達能力、自學能力、適應能力、道德關懷能力、溝通協調能力、創新創意能力、理論到實踐的能力等。哈佛大學的通識教育對全球的教育改革都有著重要影響,其教育的四大目標之一就是:教育學生如何成為社會一員,享受公民權利,履行公民義務,承擔對地方、對國家、對世界以及對自己的責任。在智能制造時代,要通過通識教育培養出職業院校學生以下通用能力。

(一)追求卓越的大國工匠精神

一流的制造需要一流的技術,一流的技術則需要一流的精神,中國從“制造大國”走向“制造強國”,從資源稟賦優勢走向創新制造優勢,迫切需要堅持如一的品質,堅忍不拔、精益求精、追求完美和極致的工匠精神[3]。制造業文化就是工匠文化,只有對事業具有高忠誠度,才能全身心投入,秉持嚴謹的職業操守、崇高的職業品質,培養敬業、專注、精益、堅持的價值取向和行為表現,才能在制造質量和制造水平上取得持續不斷的進展。

(二)創新精神和創造思維

智能制造是對傳統制造的全方位提升,更是新技術、新思維、新概念、新模式不斷涌現、廣泛應用的典型業態,創新精神和創造思維要貫穿于智能制造全過程[4]。創新精神是推動工業制造突破傳統模式、改變生產生活方式的重要精神,要求學生勇于挑戰固有框架,不斷追求新思維、新事物、新理念、新方法,探索新的規律,獲取新的成功。創新思維是打破慣常思維、求新求異的獨特思維,是人類創造性的獲得靈魂和核心,是人的創造力迸發的源泉。

(三)多元的人文素養

在智能制造、人工智能的未來發展中,人機工程、柔性制造、仿生制造、個性定制等一系列多元化、復合型、綜合化的制造發展,必將與社會學、經濟學、文學、哲學、美學等人文社科發生更加緊密和廣泛的聯系與交叉。智能制造人才的人文素養也將成為面向未來發展的一種必備素養,在人工智能等新技術發展中將發揮重要作用。

三、成都工貿職業技術學院在智能制造人才培養方面的探索與實踐

為服務成都建設“中國制造2025”試點示范城市、全國重要的先進制造業中心,成都工貿職業技術學院自覺擔負起支撐地方高端制造業高質量發展的責任,全力打造“智能制造專業群”,推廣智能制造的“大眾教育”,培養學生跨領域、跨學科、跨專業的綜合能力,為建設全面體現新發展理念的國家中心城市提供高素質技術技能人才支撐。

(一)瞄準人才需求,科學定位培養崗位

對接成都電子信息制造業網、智、軟、端、屏、芯六個領域中的智能終端,專業群確定了工藝設計、生產線規劃、過程實施、監測反饋四個智造鏈主要環節,其擁有工藝設計和優化、智能產線安裝和調試、智能設備操作調試與編程等十個典型工作崗位。基于崗位數字化、智能化要求,對十個典型工作崗位核心能力進行分析,構建產品數字化設計、智能產線設計與調試、智能生產設備系統集成與運維、智能生產數據監測與反饋四個崗位群,這些崗位群需要多個專業交叉融合培養,滿足復合型學生就業需求。學校將人才培養定位為堅持立德樹人,培養具有勞動精神、工匠精神、創新精神,掌握產品數字化軟件設計、柔性制造單元調試、高檔數控設備操作、工業機器人柔性集成、生產數據分析等先進技術技能,具備智能化、數字化融合意識的新時代高素質技術技能智能制造產業工匠。

(二)立足核心素養,打造培養“工匠素質”的課程體系

一是加強通識課程的德育素養、信息素養、創新素養和人文素養的培養,將工匠精神教育融入思政課程教學。增設職教模塊理論,形成有利于厚植工匠精神的思政教學體系,將工匠精神融入社會主義核心價值觀、天府文化、中華優秀文化、社會主義先進文化的教育之中[5]。二是以融合的思想重構專業課程。對接新職業標準和相關“1+X”證書職業標準,以項目為載體,以問題為導向,在課程中挖掘知識、探究知識,提高解決實際問題的能力。知識有三大來源:基礎理論層面、應用研發層面和實踐性層面,制造行業的工藝和技術的創新發現只能通過“干中學”而習得。實踐出真知,實踐才是創新的唯一途徑,因此要引導學生注重實踐。三是開設“智能文明”“人工智能與信息社會”等公共選修課程,提高學生智能化素養,引導學生明白創新來源于制造一線,制造工廠本身就是一所“創新大學”,塑造學生人文情懷,增強對智能化產業的柔性適應力。

(三)深化產教融合,實現核心能力培養

學校深化產教融合,按照職業工種等級標準整合原有實訓室,建設數控車、數控銑、PLC編程、現代信息技術、工業機器人等通用技能實訓室,服務智造鏈四個環節通用能力、基礎能力和雙創基本技能培養。學校采取引企入校、校入園企等方式,依據理虛實一體化建設原則,重組、新建產品數字化設計、數控智能加工、數字工廠仿真訓練等實訓室,提質建設智能制造生產性實訓基地、西門子數字化工廠虛擬仿真實訓基地。基地重點支撐專業群核心能力課程、拓展能力課程和雙創能力課程的實施,以及專業群核心工種的職業資格高級—技師和“1+X”證書中級—高級認證考核。實訓基地向群內外學生開放,采取學分認證置換方式,開展興趣培養、第二課堂學習、專業社團活動、技能競賽等,引導學生建立研發—生產—營銷的全生命鏈、系統化思維模式。

(四)打造工匠學院,服務工匠人才發展

成都工貿職業技術學院與成都市總工會整合雙方優勢資源,共同籌建“成都工匠學院”,探索產教融合、校企合作運行新機制。“成都工匠學院”聚集“成都工匠”優質資源,全力打造技能人才培育、現代產業發展精準服務、工匠人才社會價值實現的三大平臺。依托“成都工匠學院”組建智能制造職業教育集團(聯盟)、建設產業學院,打造生產性實訓基地,實現資源共建共享。重點開展選育“工匠之師”,實施“匠中育師”計劃;開展項目化、實戰化“師帶徒”,實施“以匠育工”計劃;開展技能人才培訓,實施“滴灌援企”計劃,培養適應和引領現代產業發展的高素質應用型、復合型、創新型人才。制造是本體,智能是靈魂。在智能制造背景下,職業教育對高素質技術技能人才的培養應多關注工匠精神養成、創新驅動以及人文素養,激發學生創新思維,讓學生實現全面而自由的發展、成為具有創新精神和綜合競爭力的社會變革參與者。

參考文獻:

[1]張培.“互聯網+”高職教育人才培養價值取向及路徑研究———基于“中國制造2025”的邏輯[J].成人教育,2017(10):53-57.

[2]馬雪峰,陳曉明,許朝山.智能制造機械行業人才需求與職業院校專業設置匹配分析[J].中國職業技術教育,2020(11):5-15.

[3]葉美蘭,陳桂香.工匠精神的當代價值意蘊及其實現路徑的選擇[J].高教探索,2016,10(10):27-31.

[4]李耀平,郭濤,段寶巖.面向智能制造的人才培養策略[M].第1版.西安電子科技大學出版社,2019:3.

篇6

筆者所在杭州市公共實訓基地整體規劃和實施了數字化實訓工廠,在其應用中探索出一些應用模式。

CAXA數字化實訓工廠是在實訓基地建立真實企業的生產環境,學員按照真實企業的生產過程組織實訓項目,學員按照企業的生產崗位分工協作,學員生產的成果按照企業的模式來檢驗,使學員通過項目式的實訓項目掌握進入企業就業所需的先進制造技術、制造業自動化技術和制造業信息化技術。同時實現實訓教學過程的可視化、信息化,成本的可控性和圖表化。

整個CAXA數字化實訓工廠包括了理實一體化討論區、可視化管理、PLM體驗中心、車間管理、庫房管理和實訓資源管理、績效管理、設備管理部分,這模塊是一個完整的有機整體和實訓基地學員實訓的每個過程緊密連接,利用基于網絡的CAD/CAPP/CAM/PDM集成技術即PLM技術,實現產品全生命周期的數字化設計與制造。

具體的應用如下:

一、學員進入基地:進入PLM體驗中心和實訓車間參觀,調用實訓資源管理平臺中的資源如開學第一課視頻、多軸數控加工視頻等樹立企業和崗位的概念,并了解課程與崗位的對接。

二、實操實訓:

在PLM環境下進行產品設計和制造,實現產品無紙設計和全數字化制造。在無紙化的設計、生產過程中,產品按照流程實現設計、工藝及制造,所有數據之間相互關聯。同時在對外培訓過程中,實現了理實一體化,融洽的匹配了學員理論和實操的整個過程。

1、零件加工前的分析講解及加工完成后老師的總結評判:通過一體化討論區老師調用教案、課件及視頻講解等資料現場講解,實訓零件的加工示范學員可在一體化討論區清晰直觀的看到,實訓理實一體化的教學,杜絕圍觀。

2、零件加工前需要準備的刀具和材料:老師可以通過庫房管理刷卡領用,完成后刷卡歸還。根據實訓規劃,庫房準備工具及物料,庫房管理員負責制單及發放物資,由帶班老師刷卡領取,實訓管理員負責審核單據;

3、庫房物料編碼管理:對入庫的物料進行統一編碼,自動為單據設置想要格式的單據編號,編碼自動生成,不需要人工手動再設置;對到庫房辦理相關業務人員統一使用ID卡。

4、庫房物料消耗跟蹤管理:通過讀卡器識別并記錄到庫房辦理相關業務人員的ID卡,庫房管理系統可以對該人員進行統計和跟蹤查詢。

通過掃描槍掃描條形碼,能夠直接把某物料部分信息直接寫到作業頁面內,并通過系統軟件顯示該物料價格、庫存情況等信息。提升工作人員效率和準確率,提升數據電子化的使用率和利用率。

可以對庫存、臺賬、出庫單、入庫單,出庫明細、入庫明細、單據明細、物資借出等信息進行查詢和追蹤。

5、零件加工所需的代碼文件,實訓前由老師審核并通過車間管理的機床聯網DNC下發到學員實訓的機床,保障實訓安全。

6、對于多人共用一臺機床進行實訓,一人加工操作,其它的學員可以通過可視化管理了解零件時間加工的過程,在實訓過程中碰到的問題可以通過一體化查詢終端自主學習,帶實訓的老師可通過可視化設備時時了解學員實訓的現場及碰到的問題,及時答疑。

> 實訓內容的可視化,每2臺機床配置1臺觸摸屏電腦,通過觸摸屏電腦查看實訓內容和工藝要求,同時跟資源庫相連,初學數控的學員可以通過觸摸屏電腦查看機床的操作要點及操作過程的注意點,同時能夠在操作過程中有問題,通過資源庫查詢解答。

> 實訓場地視頻監控 ,在實訓車間設置全方位視頻監控,對實訓車間的整體情況的視頻可以連接到領導辦公室、教師辦公室和實訓老師電腦顯示屏上。

> 通過引入現代化企業7S現場管理理念,提升學員的企業“見識”,為培養學員良好的職業素養奠定了基礎。

7、老師授課的教案、課件、課程相關的素材通過資源管理平臺老師可隨時查閱、上傳。管理各種教職工資料及教學中使用的課件、題庫或科研成果,不斷積累公共資源、分級授權訪問。實現教學資源的共享。管理教案、課件、企業實例、題庫,實訓項目等資源。實現數字化教學資源規范化管理。同時可以將現場加工視頻連接到實訓中心機房,通過投影的方式,讓學員在接受軟件教學的同時,可以同步切換到現場生產加工環節,從而理解軟件教學中關于工藝設置等方面的理論內容,理論教學與實踐教學融入一體,豐富課堂教學手段。

三、綜合實訓:基于工作流程的項目式教學

學員階段性的綜合實訓:實例項目通過PLM體驗中心模擬企業產品的計劃、設計、工藝、編程、仿真、零件加工最后裝配,學員完成企業生產流程過程的體驗,并對所學課程與企業崗位有一個清晰的了解和認知。

借鑒西方發達國家職業學校的培養模式,采用項目式分組規劃,按一個班42人的規模來規劃分7組,每組6人為一個項目小組,共同完成一個目標(組合件),作為共同的綜合實訓成績,老師作為指導和最終的評分。總共有7個項目,每組完成一個項目。完成后輪換項目,這些項目以數車和數銑的加工零件。

通過CAXA數字化實訓工廠的整體項目式教學,對整個教學有了極大的改善,具體表現在:

1.融入企業工作流程

實訓項目按照企業項目管理模式組織,學員按照真實的角色進行協同工作,盡早適應企業角色、崗位。實訓流程定義: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。

2.符合技術形成規律

按照單項技能、綜合技能與生產型技能的遞進關系,培養全方位技術型人才,符合本專業人才的技術形成規律。

3.創新實訓模式,有利于高素質技能型人才的培養。

對浙江省制造業產生三個方面的引領作用:一是通過基地的先進平臺進一步加深校企合作,從設備場地的共同使用,到教師及優秀學院直接參與企業的產品創新、生產制造過程,可以較好地解決企業面臨的加工和工藝難題;二是引導企業對自身的企業開展虛擬制造和并行工程項目改造,保障高效、高質生產;三是極大地改變企業產品開發、生產管理等模式,提升企業在現代市場中的競爭力。

總結:杭州市公共實訓基地功能定位:面向主導產業及企業、面向院校、面向社會提供服務平臺、以全市技能勞動者特別是高技能人才重點,滿足職業技能培訓、技能鑒定和技能競賽的需要,成為職業教育師資培訓和職業院校、培訓機構及企業事業單位技能人才培訓基地;成為新技術、新工藝、新職業推廣和中高級職業技能鑒定基地;成為國內一流的綜合性、公益性和示范性的公共實訓基地。通過引入CAXA數字化實訓工廠,極大深化并拓展了先進機械制造實訓中心的服務能力。

作者簡介:

劉建軍,男,講師,單位:杭州市職業技能培訓指導中心(杭州市公共實訓指導中心)研究方向:實訓實驗室建設和管理、電工電子自動化。

篇7

P鍵詞 數控技術;教學資源包;裝備制造業

中圖分類號:G648 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2017)02-0062-02

Development and Exploration of Teaching Resource Package for

Numerical Control Technology Specialty//ZHAO Hongli

Abstract Liaoning Provincial College of Communications is a pro-

fessional CNC technology and equipment manufacturing advantages and characteristics of key disciplines, the construction and applica-tion of teaching resource package based on the platform of digital network technology, active docking equipment manufacturing indus-

try needs, integrating education resources, enhance the forward-looking, adaptability and flexibility of professional settings, and en-

hance core competitiveness service ability in colleges and univer-sities. Build and promote the construction of learning oriented society,

so that everyone can learn, everywhere can learn, from time to time to be possible.

Key words CNC technology; teaching resources package; equip-ment manufacturing

1 引言

裝備制造業是遼寧省的第一大支柱產業,數控技術是裝備制造業中不可或缺的重點學科,是夯實產生工匠精神的戰略性產業,是裝備制造業能力和水平的象征。數控技術專業教學資源包本著“互聯網+O2O”[1]復合教學模式開發,包括核心課程的考試題、數字化虛擬制造技術模擬、教學動畫和視頻、企業生產實例、企業維修案例、企業的崗位需求和文化理念等,力爭促進學生有需求、有愿望、主動、自愿地去學習,實現與學校課堂教學以及企業生產實踐教學的對接。具體思路和內容如下。

2 數控技術專業教學資源包開發思路

匯集優質教學資源,打造數字化制造技術平臺 數控技術專業教學資源庫,將匯集數控技術專業90%以上課程和企業實踐的網絡教學資源,采用先進網絡技術,形成具有教學與管理、技術培訓與社會服務、教改成果推廣與應用、信息采集與等多項功能的開放式數字化網絡平臺系統。如通過此平臺,可以利用虛擬現實技術在數控技術專業的教學過程中檢測加工過程中工裝、刀具、工件是否會相互發生碰撞,在刀具選擇、機床裝備選用等方面省去昂貴并且耗時的試切削加工和數控程序驗證。

教師、學員和工程人員可以在一個虛擬的環境中學習產品的制造流程,包括工程圖紙、毛坯材料、刀具系統、工藝規程、工藝裝備、數控編程加工、產品裝配、運行模擬仿真等知識和技能;也可以在生產制造產品前,出于重用現有知識和優化流程的考慮,對產品的生產流程進行虛擬仿真,達到最佳效率、最低成本、最優工藝方案和途徑,以至于將來發展到生產系統全部仿真,作為數字化制造的核心開發領域。

促進就業與創業,降低專業人才培養成本 專業教學資源包依托學校數字化網絡信息技術,可為在校學生、企業組織和社會人員提供豐富、靈活、多樣、個性化的學習方式與手段。學生可以通過資源庫提供的就業與創業平臺、網絡課程庫、習題庫、職業鑒定技能庫、雙證書考試認證及學分互認、專業測試系統、虛擬實訓系統等進行自學、復習、思考和體驗,使用費用低廉,提升技能水平迅速,有利于降低材料和能源消耗,節約教育成本。利用資源包中的虛擬技術,還可以開展人機互動的訓練,快速熟練掌握本專業就業崗位的基本操作技能。通過資源包中核心課程的就業崗位指標,結合相關崗位企業員工需求信息,可以有效地指導學生和待就業人員理智擇業,甚至是自主創業,以此來吸引學員自主學習資源包中各門核心課程的知識和技能,提高教學資源的利用率,再根據就業和創業形勢的現狀和未來趨勢,引導數控技術專業人才補充新技術、新技能,達到資源共享,人盡其才。

加強師資隊伍建設,提高職業院校教育教學水平 通過資源包建設,數控技術專業將校企合作共同形成標準、規范的課程體系,建設主要核心課程的課程標準、教材、教學過程設計,并配有相應的多媒體課件、習題庫、試題庫、行業技術標準、動畫視頻、企業案例資料及其分析,讓教師全員參與資源包各課程的建設,豐富教師的企業實踐技能,優化教師的教學方案設計,全方位掌握專業人才培養的重點和特色,實現全省全國數控技術專業各門主干核心課程教學資源的共享和利用,促進職業院校專業教師之間的交流和發展,提高課程開發能力,提高教育教學水平。

促進校企深度合作,提升資源庫服務與輻射能力 數控技術專業教學資源庫建設遵循“共建共享、邊建邊用”的原則[2],建成后將在學校、社會、行業企業之間實現共享。由企業深層次參與的教學資源庫建設和應用推廣,將增強學校與企業的聯系,實現技術交流與培訓的功能,使學校與企業在人才培養中的合作更加緊密。學校可借助教學資源庫平臺更好地為企業提供員工培訓和技術支持服務,從而提升資源庫服務與輻射能力。

打破時空限制,促進終身學習 借助校園網絡開發平臺,將數控技術專業教學資源集成為資源庫。這種資源庫具有開放性、通用性的特點,支持“互聯網+O2O”復合教學模式。打破學習時空的限制,把學習者從固定化的學習模式中解放出來,實現隨時隨地學習的終身學習模式,努力讓每名學生和社會人員都有人生出彩的機會。

3 數控技術專業教學資源包建設內容

總體方案 數控技術專業教學資源包按“專業標準―核心課程―特色資源”層次體系設計,開發中緊跟教學、行業發展的需求,利用“互聯網+教育”[3]理念,實現“課堂學習+在線/移動學習+終身學習”的學習方式,建成以就業和創業為導向、考試認證為依據、學習訓練為基礎的教學資源,開展企業與文件、職業鑒定、雙證書、考試試題、學分互認、數字化虛擬制造等模塊體系,為課堂教學和訓練補充企業元素和能量,滿足教學管理要求,引導學生自主學習,提高教師的教學水平和理念。整體方案結構如圖1所示。

教學資源包建設內容

1)專業標準庫。專業標準庫建設依據“服務遼寧老工業基地發展、促進學生就業”的辦學方向,經省內外企業和院校的調研,企業家、教育專家、專業指導委員會成員的建議指導,創新各年級各門課程的職業教育模式,本著“工學結合、知行合一”的指導方針,撰寫專業人才培養方案,明確目標和體系、教學環節設置等內容,制定標準化指標體系。

2)課程資源包。專業核心課程建設主要指優化整合數控專業的8門專業核心課程,校企合作共同確定課程的教學基本要求和課程標準,主要包括課程簡介、授課計劃、教學設計、電子教案、教學課件、教材、實驗實訓指導書、職業鑒定試題庫、課程試題庫等教學文件和相關課程的動畫、視頻資源。

3)特色資源庫建設。

①數字化虛擬制造技術開發,實現數控生產加工和產品生產流程網絡化、虛擬化。

②創建企業生產案例庫,將企業產品生產的全過程進行展示,包括從工程圖繪制設計開始,經毛坯、工藝裝備、加工裝備的選擇,到工藝過程卡、工序卡的設計,最后形成半成品、成品的全過程。

③數控大賽案例庫,將近3年來國家和省市的數控技能大賽作品以教學實例的形式進行教學分解、任務驅動,形成展示案例。

④企業文化與交流平臺庫和企業崗位與課程對接平臺庫建設,將近3年畢業生工作單位和校企合作單位的企業文化、主旨精神面貌展示出來,將數控技術專業每門核心課程的就業方向和企業崗位需求列舉出來,讓學生提前進入工作狀態,明確定位人生的發展方向。

⑤畢業生精彩人生名片展示庫,將學校優秀畢業生中在企事業單位任重要崗位或發揮重要作用的崗位能手以名片的形式分享給在校學生,可以互相交流溝通,發揮傳、幫、帶的作用,鼓勵學生愛崗敬業、努力奮斗、人盡其才。

4 結論

數控技術專業教學資源包的開發與建設力爭讓數控技術的優質資源發揮應有的作用,把資源庫的內容植入學校的課程教學和實踐教學中,實現傳統教學與在線教學的融合;學生可以通過移動終端實現自主學習、主動學習、終身學習,實現跨地域、無邊界、云信息、大用戶的資源共享和應用,為全面振興東北老工業基地培養專業技能型人才。■

參考文獻

[1]孟欣欣.“互網+”時代基于O2O的云南省高校體育教學模式研究[J].亞太教育,2016(7):115.

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[關鍵詞]職業教育 廣東省職教數字化平臺

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)33-0224-01

職業教育作為我國人力資源建設的基礎,在提高未來勞動者能力和素質,增進人力資源總量和提高質量方面有著不可替代的作用。在現代現代職業教育不斷發展的過程中,對于信息技術的運用及與數字化教學的融合趨勢日益明顯。“以教育信息化帶動教育現代化”已成為一種國家戰略,所實施的一系列重大工程,使得我國的職業教育信息化發展步入快車道,開始從分散建設向整體規劃、統籌推進轉型,促進教育改革發展的作用日益凸顯。

一、國內外職業教育數字化發展環境

1.國家政策逐步推進,平臺數量逐漸增多

自1999年起,教育部就起草了《全國遠程教育資源建設規劃》,對技術工程教育提出了可行性意見。其后,職業教育數字化探索逐步推進,有十多項政策文件陸續出臺。

目前,我國在國家、省級、地方、學校等各個層面上都已建立了相當數量的職業教育數字化教育教學資源平臺。已建成的國家級職業教育專門網站有:中國職業技術教育網()、中國職業教育與成人教育網(.cn)、國家數字化學習資源中心、中國職業教育信息資源網(.cn)等。

2.國外職業教育數字化發展迅猛

國外的職業教育數字化具體表現為實現學習環境虛擬化、管理網絡化、教育個性化,能夠為滿足社會需求提供優質服務,在引發教師與學生之間相互作用的本質發生變化的同時,實現了職業觀念的創新。現在已經涌出一系列虛擬化的教育環境,包括虛擬教室、虛擬車間、虛擬實驗室、虛擬校園、虛擬圖書館等。虛擬教育環境可分為校內模式和校外模式。校內模式是利用局域網開展網上教育,校外模式利用廣域網進行遠程教育。例如“虛擬高等職業學院”(Vituelle Fachhochschule)是德國的國家重點項目之一。它主要面向職業教育不同學科,開展模塊化的在線課程,如今德國的虛擬職業學院已經從項目研究走向實踐,能夠在國內外長期開展聯合教育。

二、廣東職業教育數字化發展前期可期

1.資源基礎巨大

廣東是全國經濟大省強省,制造業發達,現代服務業發展迅速,對職業教育需求大。從2006年開始實施職業教育發展壯大工程,規模結構和質量水平均取得跨越發展。至2012年底,全省職業院校在校生總數超過300萬人,位居全國首位。

2.市場處于起步階段,存在較多發展機遇

近年來,廣東省明確提出,以信息系統的數據整合、資源共享為重點,進一步完善基礎設施,充分發揮信息化在教學、科研、管理等方面的作用,切實提升學校信息化水平,為學校戰略發展提供支撐和保障。為此,從政府財政、學校本身、社會力量都投入大量資金進入職業教育信息化市場。但該市場處于起步階段,主要是以政府主導、教師參與為主體,欠缺直接以學生學習為主體的學習平臺建設,該市場存在巨大的發展空間和想象。

三、廣東職業教育數字化平臺展望

1.項目介紹

廣東職業教育數字化平臺項目計劃通過整合廣東省出版集團旗下多家出版機構有關職業教育教材編輯出版及相關多媒體課件資源,研發網絡課程、虛擬實訓軟件等數字化教學資源,建立數字化教與學平臺,為廣東省職業教育體系提供數字化教學服務。

項目具體由“內容+平臺”架設而成。一是在內容體系方面,建立支撐職業教育體系的公共文化課教材教輔,以及護理、汽修、機電、數控、財會、藝術、旅游、建筑、藥學、電子、園林、物流等十多個大類專業教材教輔,同時研發與公共文化課教材教輔和專業教材教輔相配套的數字資源庫、智能測評系統、虛擬實驗室等,為職業教育用戶提供完善的云學習和云測評服務。項目基于廣東省出版集團旗下多家出版機構的有關職業教育教材,開發高質量的數字化資源庫和虛擬實驗室,為學生提供高質、高效的云學習服務,通過建立專業題庫,為教師提供便捷、高效的測評服務。二是在平臺方面,突破云服務關鍵技術,研發基于云服務的教學、學習、實驗和測評體系。云平臺是整個項目賴以運行的軟件系統環境,實現是指數字內容體系賴以運行的軟件系統環境,包含教學管理系統、資源管理系統和課程計劃系統,實現云計算環境下的教學管理、資源管理和制定課程計劃等(圖1)。

2.項目運營的社會效益及經濟效益

職業教育信息化是趨勢,是未來教育方向,是轉變教育模式的技術關鍵。項目的探索,將最新的教育信息化技術應用于教材、教輔的出版,從而形成新的教育出版數字化產品,可以有效突破紙質教材、教輔的介質對功能的限制,呈現出綜合性、互動性、智能化等特征,集優質資源建設、網絡課程開發以及虛擬實驗室的建設等功能于一體,符合教育信息化發展趨勢,有助于提升區域職業教育信息化水平。

從項目實施主體來看,該項目的實施,不僅增加了傳統出版單位的經濟增長點,同時實施者以內容資源建設和集聚為中心,強化內容的核心主導作用,加快從傳統出版商向內容服務商的轉變,為傳統出版集團的轉型升級探索可行之路。

總體來看,該項目的順利實施,將對職業教育的傳統出版與數字出版進行深度融合,推動職教出版的數字化轉型,打造立體化的職業教育教學體系有著長遠的探索意義。

參考文獻

[1] 姜大源.職業教育教學研究新論.北京:教育科學出版社,2006

[2] 劉合群,王婷婷.論構建廣東特色現代職業教育體系的若干問題.職教論壇,2012(25).

篇9

一 重點專業實訓基地建設方案概述

1.基地建設的必要性分析(以機械專業為例)

隨著改革的深化,中國機械制造行業得到了進一步全面的發展,就業崗位以及崗位技能要求發生了很多變化,特別是隨著市場經濟結構的調整,制造業正朝著快速、經濟、精密、智能等多元化方向發展,這勢必對職業教育的專業建設與發展以及人才培養等方面提出了新的要求。為滿足社會的需要,適應企業生產的需求,更好地為企業提供所需的技能型人才,學校通過改革,開設新的內容,以便提供更加貼近企業生產、服務、技術和管理一線職業崗位要求的高素質技能型人才,縮短在企業培訓的時間或直接上崗,為企業帶來更大更快的經濟效益。因此,針對制造業行業結構調整,讓學生提高動手能力,增加實訓課程迫在眉睫。

2.建設目標

實訓中心的建設應本著全面為教學服務,培養社會緊缺技能型人才為原則。構建實現六位一體功能的實訓中心。即實訓、培訓、生產、模擬、鑒定、競賽、服務等五位和產學服一體,中心應引進先進的設備,梯次配套,依次發展以滿足實訓、培訓、競賽以及生產等需要,建立六位一體實訓中心,具體目標如下:(1)實訓功能和目標。在解決和培養高素質現代化制造業技術人才緊缺問題的同時,應充分發揮學校實訓中心的潛力和優勢,有重點地對具有創造能力和掌握高技能的中、高級技術人才加以培養,不斷提高學校在市場中的競爭力。同時這些設備還可輻射到學校其他專業,也可為兄弟院校相關專業服務,其社會效益是非常明顯的。(2)培訓功能和目標。實訓中心建成后,要充分發揮培訓功能,定期和不定期的舉行各類培訓班。由于科技的不斷發展,企業經營者不斷要求本企業的職工技術水平更新。本著為工廠企業服務原則,舉辦符合企業要求的各種技能培訓班,定能解決工廠企業的后顧之憂。另外,可以為外地務工人員和下崗職工舉辦各類培訓班。(3)產學服一體功能和目標。實訓中心在滿足學生教學實訓和社會培訓的同時,將逐步形成一定的生產能力和研發能力,并為企業提供技術服務。實訓中心的各部分功能要定位準確、科學、合理、實用,設備配置就可達到預期目標。

3.建設內容

實訓室場地建設包括:普車功能室建設;數車功能室建設:數銑及加工中心功能室建設;鉗工功能室建設;設備配套附件建設。

4.主要舉措

第一,松溪縣中等職業技術學校在教學實踐過程中,以就業為導向,以能力培養為核心,不斷深化教學改革,加大實踐教學和訓練,與企業共同制定學校技能人才培養計劃,讓企業參與人才培養,充分調動企業辦學的積極性和主動性,發揮企業資源在辦學過程中的作用,實現企業資源與學校資源的有機結合。與此同時,培養學生的敬業精神、團隊協作精神,使培養的合格畢業生在工作崗位上能很快適應工作環境、勝任本職工作,從根本上消除學與用脫節的現象,提高就業專業對口率。第二,明確技能培養目標,深化實踐教學改革。實訓教學環節是學校教學活動的關鍵,是職業教育實現以就業為導向的根本途徑。學校堅持面向市場、面向學生、面向實踐的原則,以職業技術工作領域和崗位群技術應用能力及基本素質為核心,進行教學內容、教學手段、技能人才規格和知識能力結構等一系列改革,將部分專業基礎課納入實踐教學體系,提高模塊化教學比例,從而提高畢業生的職業能力,使學校貼近市場與企業,更好地服務社會。第三,以能力為本位,不斷深化課程改革、教材和教學方式改革。在教學改革中,以課程改革為龍頭,以生產崗位技能、行業和企業職業標準為基礎,對現行課程進行有效、合理地整合,積極開發和使用校本教材。第四,進一步加強“雙師型”教師隊伍建設。充分利用各種有效資源,培養專業教師的素質,實現知識與能力的有機結合,理論與操作技能的融會貫通,逐步建立一支既懂理論又會實際操作的“雙師型”專業教師隊伍。

5.預期效益

第一,促進學科建設和發展。通過項目實施,可以改善我校的實踐教學條件,促進學科建設,增強學科發展潛能,帶動整體教學和科研水平的提高。第二,提高實踐教學質量。實訓基地建成后,可切實改善我校實踐教學條件,教學設備及實踐活動項目將有較大地更新,從而保證了實踐教學水平的提高。第三,提高實訓室及實踐教學設施的使用率。項目實施后將建成綜合實訓實驗室,該實訓室將整合目前以及將來可能購置的操作材料,從而提高這些教學設備的使用率,真正發揮這些設備的使用價值。第四,優化實踐課程結構。綜合性、研究性實踐活動項目開設的比例將在現有基礎上大大增加。

二 信息化實訓教學項目建設方案概述

1.建設的必要性分析

在信息化浪潮席卷全球、日益滲透到社會生活各個領域的今天,數字化校園建設如火如荼。特別是歐美、日本等發達國家高度重視信息化建設,早在20世紀90年代初幾乎所有的普通和高等院校都建成了比較完善的校園網,學校各個職能部門基本實現了網絡化、信息化管理。中國院校的校園信息化建設起步較晚,近十年來,隨著中國教育事業的快速發展,辦學規模不斷擴大,使各個管理部門的任務越來越繁重,不僅增加了工作量,更增大了工作難度,管理手段落后將直接影響教學質量和辦學水平。教育信息化的建設已成為教育改革與發展的必然要求和重要推動力。

為加速學校的教育信息化進程,實現建設數字化校園的目標,學校決定全面應用信息技術,啟動數字化校園建設,構筑數字化校園環境,從而帶動教學、科研、管理的全面發展。

2.建設目標

利用先進成熟的計算機技術、網絡技術與數據庫技術、三維虛擬技術,通過科學合理的管理規范與完備通用的技術規范,基于統一的信息標準整合、集成各種信息資源,構建安全、可靠、可擴展、易維護的基礎通用軟件平臺,實現學校教學、實訓信息化;為廣大師生提供簡便、快捷的網絡化信息教學服務,具體目標:(1)構建能滿足教學資源建設長期持續發展的應用框架,實現支撐平臺的集中化。(2)以專業為基礎進行數字化教學資源的建設和組織,并實現學校級各專業的資源共建、共享、共用,實現學校軟資產的不斷積累。(3)對學校“各自為政”的專業教學資源庫結構進行開放式平臺級重組,建立開放式管理網絡運行平臺。(4)實現數字化學習資源的標準、規范、技術、工具和方法。(5)建立統一學校門戶網站及在線學習系統,滿足學校學生學習、專業教學以及企業員工技術培訓與社會人員繼續教育的需求。(6)利用虛擬技術實現教學與實訓仿真,降低實訓設備及實訓耗材的投入,提高教學效率。

3.建設內容

建設校園門戶網站;建設數字化教學資源庫管理系統;建設數字化教學資源;建設數字化教學仿真軟件;構建校園網絡硬件平臺。

4.主要舉措

完善學校數字化校園設施,為數字化教學建設提供機制保障;依托實訓基地,校企共建優質教學資源庫;依托數字化教學資源,改善教學方式及教學手段;依托虛擬仿真教學及實訓軟件,降低實訓設備及實訓耗材的投入;利用數字化技術降低學習難度,縮短教學周期,提高教學效率;打造凸顯開源技術的雙師教學團隊。

篇10

關鍵詞:數控技術;機械制造;應用;發展前景

0引言

在早期的機械加工領域,機器的組裝配合是其工作重點,采用物理機械知識完成加工操作,隨著近年來數字化技術的快速發展,人們逐步認識到數字化技術在機械加工領域的應用潛力,是對傳統機械加工模式的一種補充,數控技術與機械加工的結合也是一種必然的發展趨勢。數字化技術能夠對機床的加工過程實時的進行控制。對數控設備以及編程控制裝置等系統進行修改操作,高精度的控制機械加工過程,同時也提高了機械加工制造的技術含量。隨著上世紀六十年代第一臺數控機床的出現,機械制造行業便進入了自動化技術發展階段,歷經多年的發展變革,數控技術面向了新的臺階。目前的機械制造中,通過數字、文字和符號等編譯的代碼信息指令可以高效的控制機械制造工藝。高精度的數控機床利用數字編程,能夠對工件位置、加工角度、加工速度以及機械能量的流向等制造條件進行精確的控制,通過二進制數字運算模式的指導下,以盡可能小的誤差開展機械制造工作。數控機床合理的利用了計算機高速運算能力,精度與傳統的硬件組裝控制相比要高出很多,計算機信息存儲和數據處理過程精確高效,也進一步減少了機械加工制造中的誤差。

1數控技術在國內機械制造行業的應用情況

隨著現代機械制造行業對于制造精度要求的不斷提升,數控技術在機械加工制造過程中得到了越來越廣泛的應用,是一種有效的高精度機械制造技術。從目前國內的數控機床發展情況來看,已經具備了一定的水平。無論產品種類、操控性能,還是制造質量方面都有了長足的進步。據不完全統計,國內市場目前銷售的數控機床超過1500種, 常見于金屬材質的切削以及機械部件鍛壓方面。

1.1數控技術在國家重點工程中的應用

目前國內機械制造行業技術水平和加工精度,對于國家重點工程,尤其是國防軍工項目的建設起著至關重要的作用。此外,近年來快速發展的航天航空事業中也需要更多的運用先進的數字控制技術,以不斷提升機械零件制造加工的精確度。SSCKZ80-5型五軸車銑綜合性加工體統在航空航天、船舶制造、鐵路運輸設備制造等領域有著很好的使用效果。數控機械制造具備的高技術、高精度特點,對機發動機主軸和起落架部件的等關鍵性機械零部件加工制造也有十分重要的作用。此外,類似于超精密球面車床等數控機械設備,推動了照相機鏡片、激光加工設備與條形碼檢測設備等設備精細化與科學化應用,在國防偵查,監測等方面有著重要的作用。

1.2數控技術在企業生產中的應用機床設備中數控加工技術的應用

在企業日常生產中,機床設備機械制造中必不可少的工具。數字化控制技術也進一步的推動了機床設備向著現代機電一體化方向發展。此外數控機械制造技術的出現從一定程度來說,也改善了機床控制精度與生產效率,讓機械制造設備更好的服務于企業的生產,讓低成本高效率生產成為可能。以汽車工業為例,數控制造技術的推廣直接推動了汽車零部件制造加工精度和生產效率。從某種程度上來說,也打破了制約我國汽車制造行業發展多年的“經濟規模論”等傳統觀念的束縛,同時也實現了產品多樣化、小批量部件高精度、高效生產,為汽車制造工業產品更新換代提供有力的支持。

2數控技術在機械制造行業中的發展前景

2.1機械制造中數控技術的發展方向

(1)高精度、快速數控制造技術。生產效率與產品的質量的提高有賴于高精度、快速數控制造技術的發展,縮短生產制造周期,增強企業的市場競爭能力。在汽車制造工業中,數控技術也便于進行多品種汽車部件的加工制造;在航空航天領域,機械零部件制造產品主要為薄壁和薄筋,其材質主要為鋁或鋁合金等輕質材料,剛度很差,僅在高切削速度或者應力比較小的情況,才可以進行加工。才是數控設備高速、高精度的特點能夠發揮出良好的效果。

(2)智能化、網絡化將成為數控技術的發展趨勢。為智能化機械制造不僅能夠提升生產效率,也有效的保障了機械制造產品的質量,例如制造自適應控制系統,加工參數自動生成系統等;智能化、網絡化的發展,簡化了編程與操作過程,自動編程系統與智能化操作界面的不斷完善也是智能化發展帶來的優勢;此外智能故障診斷、聯網監控等功能,也是數控技術發展的趨勢。

2.2數控技術產業的發展戰略分析

(1)發展戰略。從國家戰略安全的層面來說數控機械制造技術和產業應該得到足夠的重視。制造業作為國內從業人數最多行業之一,制造業發展能夠有效的改善人民生活質量,緩解國內就業壓力,維護社會的和諧穩定;此外,從國防安全角度上來說,西方發達國家限制高質量的數控產品的出口,將其列為戰略物質和政治籌碼,對我國長期實施禁運和限制措施。

(2)發展策略。應該結合我國基本國情,從國家戰略和國防需求,以及經濟市場需求出發,以改善國內數控機械制造水平,優化產業結構為目標,有針對性的開展數控機械制造核心技術、配套技術的研發工作,力爭實現數控機械制造行業的跨躍式發展。以終端產品為導向,帶動數控機械制造行業的發展。集中解決數控設備和數控系統部件功能的完善,同時保證生產規模。沒有可觀的生產規模就無法生產出優質低價、競爭力強的數控機械制造產品。

結論

綜上所述,數控技術對于我國機械制造水平和精度的提高有著十分重要的作用,也為我國國防軍工行業以及生產制造產業發展帶來了巨大的變革。目前一方面應該進一步的研究數控技術,另一方面也需要將數控技術發展同機械加工制造行業的需求結合起來。

參考文獻:

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