基于“數字化工廠”培養“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”的國家戰略。從世界范圍看，這一戰略的高度與德國政府在2013年4月的漢諾威工業博覽會上正式推出的堪稱德國工業第四次革命“工業4.0”戰略相類似，其目的是為了提高國家工業的競爭力，在新一輪工業革命中占領先機。德國的“工業4.0”戰略得到了德國科研機構和產業界的廣泛認同。為適應我國“中國制造2025”戰略的需要，建設一支強大的制造隊伍勢在必行，這就要求我國職業教育必須做出相應的調整，以適應現代先進制造業的需求。本文提出，“數字化工廠”是教學工廠模式，在現代制造業，利用互聯網與信息化技術對傳統制造業的升級。“數字化工廠”的建立，為職業院校培養高技能型人才創造了良好的學習環境，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“中國制造2025”，就成為職業院校的首要任務。因此對職業教育來說優先培養“雙師型”教師是最好的辦法。

關鍵詞：數字化工廠 雙師型教師

一、更新理念，適應現代制造業的需求

數字化工廠的核心是PLM系統解決方案，是一種先進的企業信息化思想。它提醒企業在世界經濟一體化的今天，利用好全球的資源，為自己的產品達到增收減支的目的。有的教師進入PLM體驗中心學習時，完全沒有認識到這一點，以為只是一批軟件的應用而已。培養“雙師型”教師要牢牢樹立競爭意識，緊跟時代的步伐。學校也與企業有相同之處，學生就是學校的產品，培養學生也要有領先意識，所以教師更要有理念領先、技術領先的思想。數字化工廠以產品的研發、生產、銷售、直到該型號產品退出整個市場的所有相關數據為基礎，利用一系列的軟件，在電腦中對該型號產品的全部零部件及生產過程進行仿真、評估和優化，最后對產品開發前的市場調研、產品設計等全跟蹤的生產組織形式。這種模式正被有領先意識的企業所應用。“雙師型”教師必須掌握數字化工廠各環節，要與時俱進，走在現代制造技術的前沿。

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

“數字化工廠”一定是優秀企業必然的發展階段。從產品開發、生產準備、管理、營銷服務全方位的信息化，涉及的面廣，應用的知識就多。比如筆者所在學校的PLM體驗中心，僅應用軟件就有10多種，都是數字化工廠所必需的支撐，為生產過程優化和網絡制造提供支持。所以教師對這種全方位、立體化的生產模式及各種應用軟件進行消化和吸收。

美國的波音公司制造B777客機是第一個應用PLM解決方案的。20世紀90年代B777整機設計、部件測試、整機裝配以及在各種條件下的試飛，均采用了仿真技術在計算機上進行，將新設計的飛機功能和工藝兩方面可能出現的問題，提前發現并解決于生產制造過程的設計階段，達到設計的最優化和產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%，縮短開發周期3年（由8年縮短至5年）。B777采用數字化工廠的核心PLM的解決方案研制飛機成為現代制造產品開發新技術應用的先河。

二、拓展各學科知識、增強教師的教學能力

現代制造技術的飛速發展，使目前的教育模式和方法產生了質的飛躍，在數字化工廠里進行的人才培養，將成為當代的數控專業人才培養模式的重要標志和組成部分。

因此，只有掌握了數字化工廠的理念和具備了全套應用能力的教師才能在數控專業培養人才的大環境下發揮作用。教師應該成為先進制造技術教育的主導力量。應重點進行智能化生產系統以及網絡化分布式生產設施建設，利用數字化工廠對教師進行系統的培訓。

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，我國的企業也在大量建設數字化工廠（華為、易事特，奇瑞等）。學校為了適應企業的需求也在建設“數字化工廠”的實訓基地（江蘇交通技師學院、濟南職業學院、天津市機電工藝學院）。牡丹江技師學院也與北京數碼大方科技有限公司合作建立了數字化工廠。學院為了更好地發揮數字化工廠的作用，同時為取得“真經”，選派學科帶頭人、骨干教師及青年教師，到具有數字化工廠的院校與企業跟班學習，系統學習先進的教學經驗及企業的生產模式，打造適應現代制造業的職業學院的“雙師型”教師，提升教師的教育教學水平。

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

四、解放思想、打破傳統的思維模式，接受智能制造時代的到來

如今制造業的產品開發速度是非常驚人的。某品牌手機今天發布，明天就有山寨版的生產出來，體現了其反應速度多么快。它們也是利用了信息化的制造手段才有這樣的效率。那種傳統的制造業的手段，通過測繪畫圖、做模型、再拆解、再反復修改模式是不可能有這樣的效率的。“數字化工廠”的核心PLM，解決了這一問題。它先設計數字化的3D產品模型，隨后自動生成2D的圖紙，再根據圖紙制定工藝過程、工藝裝備、作業指導書等，通過互聯網把制造信息傳輸到具體的設備組織生產。所以，“雙師型”教師要適應這種模式，并掌握和利用好它。

五、改變“雙師型”教師的認定方式，培養名副其實的“雙師型”教師

傳統的“雙師型”教師的認定，基本上都是學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就獲得了職業資格證，有職稱證就被認定為了“雙師型”教師，缺乏工業生產及“現代工業互聯網”知識，與李克強總理在政府報告中提出的“互聯網+”具有很大的差距。在數字化工廠環境下的“雙師型”教師，應該是能完全按照制造類企業的真實的生產流程和方式全方位進行，按照企業工程師的知識能力和技師的綜合專業能力來衡量和評定，徹底打破職稱證加職業資格證就可以認定為“雙師型”教師的做法。

總之，為了適應現代制造技術的要求，培養具有“互聯網+”的理念和思維的教師，利用好校內實訓“數字化工廠”的有利條件和資源，對實訓、實習關鍵教學環節進行細化，培養一批具有超前的理念，熟練的技能，綜合能力來源于企業同時又優于企業的“雙師型”教師，在教學過程中始終保持企業的生產情境，做到課堂與數字化工廠的融合，突出教學過程的實踐性、開放性和職業性，做到校內實訓的每一節課都與實際企業工作過程的一致性，體現教育與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式。利用數字化工廠，以更為經濟的手段把培養真正的“雙師型”教師變成現實，推動職業院校的教學改革和課程改革建設，培養出適應社會的高技能型人才，有利于全面提高教學質量。

（作者單位：牡丹江技師學院）