基于高職機械設計與制造專業產教研融合的校內實訓建設研究*

王 宇 ， 李文軍 ， 郭浩澤 ， 常 凱 ， 暢揚帆

（臨汾職業技術學院，山西 臨汾 041000）

0 引言

全國職業教育大會和“十四五”規劃中提出了“增強職業教育適應性”，明確了職業教育“不同類型、同等重要”的國家戰略定位，打破了職業教育學歷的“天花板”，填補了“縱向貫通、橫向融通”的中國特色職教體系空白。制造業作為國民經濟的主體，是立國之本、強國之基，服務于國民經濟的各個行業。高職教育肩負著培養高素質技術技能人才、能工巧匠、大國工匠的職責，國務院頒布《國家職業教育改革實施方案》以來，職業教育面貌發生了根本性變化，為適應國家發展需求，各專業在不斷地調整完善人才培養方案的過程中，更加突出產教研一體化教育教學模式。產教研模式得到教師、學生普遍認可，實訓過程將所授所學理論和實踐結合，有效提升授課質量，促進創新活動。本課題組結合高職機械設計與制造專業就如何開展校內實訓進行探討。

機械設計與制造專業相關課程具有知識點多、實踐性強、綜合性強的學科特點，培養的學生要具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作[1]。該課程重點任務是培養學生制訂機械加工工藝規程和設計機床專用夾具的能力，要求培養的學生不僅需要具備扎實的專業知識，還需要熟練的專業技能，從根本上要求教學活動必須圍繞實踐展開。

1 校內加工綜合實訓中心建設

在開展機械設計與制造專業產教研融合的過程中，讓學生接受系統的實訓操作，需要建設完善的產業實訓基地，突出職業教育的應用性和實踐性，確保高質量開展教學活動，同時為教師開展研究提供基礎保障。

1.1 機加工實訓中心

機加工實訓中心是高職機械設計與制造專業必不可少的教學場所，是體現教學實力的重要標志之一，對促進學科建設及專業發展具有重要推動作用。實訓中心的建設要面向多層次服務對象，結合人才培養方案引入現代企業管理模式，以培養高級技術應用型人才為目標，建設CAD/CAM、機械加工、鉗工與焊接、裝配、零件測量、數控機床裝調與維護等相關實驗室、實訓室，同時建立并完善管理監督體系，不斷拓展實訓中心功能，滿足教師科研和學生生產性實訓需求。

1.2 3D打印技術實訓室

3D打印技術相對于傳統機械加工技術，是以全新視角呈現的現代制造技術，推動了行業的變革，迅速廣泛地應用于各個領域，其發展潛力巨大。實訓室建設主要圍繞逆向工程設計和3D打印兩個模塊，以滿足教學、科研、企事業單位服務、社會共享為主要目標，通過豐富工程訓練教學、推進“雙創”工作、與醫院等開展科研合作、向社會普及3D打印技術的應用，高效發揮實訓室平臺價值。例如，依托平臺成立工作室，帶領學生開展創新活動；與骨科醫院合作，打印術前模型，縮短手術時間；開放辦學，與區域學校共享教育資源，做好職業教育宣傳活動。

1.3 工業機器人實訓室

工業機器人技術是衡量我國現代化生產制造水平的重要標準，是制造業的核心技術之一，其市場份額逐年大幅增加，相關技術人才缺口隨之加大。在專業課程體系中融入工業機器人技術基礎作為選修課，可以拓展學生專業知識技能[2]。工業機器人技術實訓室建設定位知識技能一體化建設，對接企業需求，配套建設虛擬仿真實訓室，通過機器人拆裝、調試編程、機器視覺等基本工程訓練以及機器人工作站綜合實訓，培養學生工業機器人基本技術技能，提升專業綜合能力，同時服務于工業機器人相關技能大賽。

2 師資隊伍及專業教學創新團隊建設

中辦、國辦印發了《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》，意味著對高職院校教師提出了更高的要求，需要一支專業過硬、技術技能熟練的專職教師隊伍，更需要涉及多學科領域、學緣結構和知識結構合理的專業教學創新團隊。

2.1 提升教師隊伍的教學能力和實踐能力

高職機械類專業教師的教育經歷基本上是非師范類學科型高校，很少接受過系統化教育教學基本功訓練和擁有扎實的專業實踐經歷[3]。由此，為進一步提升教師的教育教學能力和工程實踐能力，強化雙師型教師隊伍，需要充分發揮產教研一體化平臺作用，安排教師入企參與生產、研發和服務等實踐鍛煉，引導教師關注現代制造技術行業發展現狀，了解企業文化和生產實際情況，將企業崗位工作標準、基本技能、工匠精神融入課程和課題中。同時，重視發揮教師的科研能力。青年教師大多掌握較為系統的科研知識體系，是科學發展的生力軍，要提供科研資源，引導青年教師開展實用性和基礎性研究，提升“雙創能力”，服務地方經濟發展。在教學過程中不斷溝通、探索、總結，實踐學習教育理論，優化教學方法，提高自身培養適應以信息技術為主導的現代智能制造產業技術技能人才的教育教學能力和綜合素養。

2.2 構建專業創新團隊

專業創新團隊的建設對提高職業教育辦學水平、激活人才和平臺優勢、提升專業教師的科研實踐能力和創新創業能力、增值賦能職業教育、推動院校提質培優和高水平建設具有重要意義[4]。專業創新團隊要保證人才結構合理，充分吸納各專業教師、行業企業和科研單位等的技術技能人員，有效利用教學、生產、科研等資源和環境，結合區域經濟發展方向，重點關注培育創新型人才、解決生產實際問題、研究產業新技術等，構建面向教育教學、科學研究、應用服務的團隊。構建教師教學創新團隊并完善相應培訓、管理、評價制度，以此發揮輻射帶動作用，推進教師隊伍建設的良性循環。

3 人才培養方案及評價體系建設

隨著我國進入新的發展階段，產業升級和經濟結構調整不斷加快，各行各業對技術技能人才的需求越來越緊迫，職業教育的重要地位和作用越來越凸顯，傳統的機械設計與制造專業建設需要與時代相適應。

3.1 人才培養目標和教學方法

對標中國特色高水平高職學校和高水平專業群建設要求，堅持以人才培養質量為核心，構建現代職業教育體系，建立多層次人才培養制度，大力弘揚工匠精神，推動“課堂革命”，提倡“教師引導—學生查閱文獻—學生協作完成—學生自主拓展探究”的教育模式，不斷創新教學方法，推動現代信息技術與教育教學深度融合；堅持以職業需求為導向、以培養“卓越”人才為目標、以實踐能力提升為重點、以產學研用結合為途徑，不斷探索訂單培養模式，持續優化人才供給和產業人才需求匹配度，重點培養專業轉型升級和企業技術創新需要的發展型、復合型和創新型的技術技能人才[5]。

3.2 優化課程設計

不斷完善課程體系建設，構建完整知識體系，突出“職業性”，打造高質量課程資源，主動適應學生多樣化需求的特點。通過項目化教學，讓學生充分理解、思考每一個知識點，將企業需求和項目引入教學、研究全過程，系統培養學生的學習實踐能力。從教學的各個環節入手，充分應用新技術、新手段，打造“互聯網+”教學課堂，更好地服務教育教學各環節，同時，利用簡單的創新教學資源作為案例，培養學生的創新思維，讓學生逐步掌握創新的基本方法[6]。

3.3 建立學生培養質量評價體系

建立完善復合型技術技能人才評價模式，貫徹落實立德樹人根本任務，以促進學生全面發展為根本目標，結合企業職業和社會用人要求，積極探索“1+X”證書制度有效的落實辦法[7]，切實把職業技能等級標準作為學生培養質量評價的重要指標，把職業技能培訓有機融入人才培養方案，發揮好評價“指揮棒”作用，制訂科學的考核評價，把好教育教學改革方向，從根本上落實復合型技術技能人才教育培養[8]。通過產教研培養模式，從《國家職業教育改革實施方案》要求出發，用好“1+X”證書制度這個抓手，充分融合企業對機械設計制造人才的需求，從社會生產需求角度對培養質量評價標準和方法進一步修訂和細化完善，形成理論、實訓、創新等交叉雙向評價標準，客觀評價學生掌握知識技能水平和發展狀況。

4 實訓項目建設

在產教研模式下的機械設計制造教學中，合理的項目化教學設計是凸顯其優勢的關鍵因素之一，在讓學生掌握相應理論知識和原理的基礎上，通過一系列企業生產性實訓項目讓學生對機械制造工藝及工藝裝備有充分的認識，并能靈活應用理論和原理[9]，具備專業素養，提升教學成效。現結合不同教育層次學生的實際情況，以金屬切削、工藝裝備、加工工藝三個教學板塊舉例。

4.1 金屬切削實訓項目設計

金屬切削板塊包含了機械產品生產、金屬切削基礎知識、切削過程基本規律等內容，可以重點圍繞切削用量三要素，就探討研究如何保證加工質量、提高生產效率、減少加工損耗，設計教學實訓項目。例如，要求學生利用棒料加工標準件M20*2.5螺栓螺母，普通車床操作為主，銑床銑削六方。通過簡單的項目實訓，讓學生熟悉車床、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，學習金屬切削過程，掌握影響加工質量和效率的因素。課后引導學生自主研究加工永不松動的螺母，培養學生創新精神，樹立創建“專精特新”企業意識。

4.2 工藝裝備實訓項目設計

工藝裝備作為機械制造的重要部分，對保證產品質量、提高生產效率、實現安全文明生產都有重要作用。通過這部分的學習，可進一步加深學生對金屬切削過程的認識，熟悉機床、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量和效率。如通過引導學生加工魯班鎖，讓學生根植產品質量第一的理念，提升機械產品美學意識，探索榫卯結構，學習古人智慧。熟悉銑床通用夾具，設計專用墊塊，初步了解公差與配合和加工工藝，對產品表面進行打磨處理，提升產品美學價值。引導學生自行加工鬼工球等簡易機械產品，培養學生設計專用夾具的能力，樹立提高工作效率的意識。

4.3 加工工藝實訓項目設計

為使學生更好地掌握機械加工精度和加工表面質量，更進一步學習機械裝備工藝基礎，掌握機械設計基礎知識的基本應用，以分組形式加工蒸汽動力小火車，揭開機器的神秘面紗。蒸汽動力火車作為第一次工業革命的產物，有力推動了社會生產力發展，該項目有很強的歷史文化氣息。蒸汽動力小火車作為機械原理較為簡單的機器，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）、車架及連桿機構（走行部分）、氣壓控制（氣機部分）等經典機械結構，綜合了氣壓傳動原理和機械設計制造理論知識，通過等比例縮小機車零部件尺寸、簡化設計部分機構、編訂加工工藝，協作加工組裝機車，實現其運載功能。該項目鍛煉學生在機構應用、機構設計以及機加工、鉗工、焊接等加工方法的實操，使學生初步具備研究機器特定性能的機構分析和理論設計的能力，為進一步學習應用探究現代機械裝備提供基礎理論和有效實用的方法，有助于提升學生科學探究能力、領悟科學家精神[10]。

5 結語

綜上所述，在機械設計與制造專業的課程教學過程中，良好的校內實訓是提升學生專業素養、培養學生創新精神的關鍵，使學生具備入企頂崗實習的基本能力，滿足機械加工企業的人才需求，同時有助于授課教師專業能力的提升，形成教育教學質量的良性循環。