機械制造與自動化專業數字化升級改造的探索
——以遼寧石化職業技術學院為例

孫 建

遼寧石化職業技術學院，遼寧 錦州 121001

智能化、數字化發展是科技進步和產業轉型發展的大趨勢，產業的研發設計、生產、服務和技術創新模式正在被新的工業革命慢慢改變[1]。在數字經濟時代背景下，高職院校要堅持數字化改造，突出專業智慧化升級，提升人才供給質量[2]。我院（遼寧石化職業技術學院）機械制造與自動化專業（以下簡稱“機制專業”）圍繞區域裝備制造產業數字化的需求，對接精密切削、模具制造新技術、智能制造等新產業新業態，創新“雙元培養、書證融通”的人才培養模式，實現了課程內容與職業標準相融合、教學過程與生產過程相結合、課程考核與職業證書評價相對接、職業能力與創新能力相融合，校企共建，產教融合。

一、修訂人才培養方案

（一）修訂機制

我院機制專業按照《教育部 遼寧省人民政府關于整省推進職業教育實用高效發展提升服務遼寧振興能力的意見》，保持與企業崗位對接，并按照企業發展規劃及崗位用人需求，進一步完善專業設置動態機制，建設省內領軍的精品專業[3]。成立專業委員會，教企專家共同討論，開發具有工匠精神的復合型技術技能人才培養模式。專業緊扣產業崗位需求，培養掌握機械設計與制造新技術，具備企業轉型升級所需的智能制造應用技術知識和職業技能，從事裝備制造數字化設計、數控加工編程與制造工藝、智能制造等工作崗位，具有良好的溝通表達能力、創新創業能力、團隊協作精神和國際視野的復合型技術技能人才[4]。

（二）具體舉措及效果

1.專業教育與創新創業教育相融合，提升學生創新創業能力

機械制造與自動化專業深入企業調研，了解企業崗位需求、用人標準，與企業共同制定人才培養目標、方案。先后與錦州力得模具有限公司、錦州晟奕機械有限公司、錦州金洋模具制造有限公司、遼寧愛絡客自動化科技有限公司等用人單位簽訂校企合作協議，吸收企業先進理念，校企共同進行專業建設、師資培訓、機器視覺實訓及就業推薦，校企共同開設了多門與新技術相關的理論和實訓課程。

2.實施“1+X”考核機制

對接職業教育國家“學分銀行”，探索形成職業技能等級證書學分轉換制度，服務在校生與社會學習者。按照職業技能等級證書級別和類別置換專業課程的相應學分，滿足學生多樣化學習需求[5]。

3.校企共建人才培養與技術創新平臺

校企共建“技能大師工作室”“科技服務研發中心”，發揮校企協同育人功能，讓學生更早地接觸企業生產加工實際技術，了解企業實際要求。

二、課程體系的建立

（一）建設機制

建立專業教學指導委員會，每學期定期召開2～3次委員會議，邀請企業相關專家每學期開展3～4次大型教研活動，研討新技術、新業態。企業專家定期對專業進行業務指導性授課或兼任某門課程的教學。以企業典型工程案例為載體，校企共同探索將MOOC、微課、翻轉課堂引入專業課程學習的途徑，以提高學生學習興趣，培養自主學習能力。結合學生興趣特點和崗位要求確定學生的專業方向，從而提高學生學習興趣。專業基礎課程和專業課程一般采用項目化教學、項目實訓和階段集中強化授課方式，提高了課程的學習效果，使學生獲得學習的成就感。

（二）建設舉措

1.基于裝備制造業核心崗位，構建專業群課程體系

緊扣裝備制造數字化設計、智能制造等核心崗位，開發平臺課程、專業課程和崗位課程，構建了課程完善、職業標準認證配套、面向社會學習者拓展的專業群課程體系[6]。

2.校企合作開發課程

按照課程建設思路和要求，與遼寧春光有限公司合作，根據生產標準和崗位標準開發教學標準和課程標準，共同確定了教學項目、教學內容，最終與該企業簽訂了校企合作開發與建設課程協議。雙方共同開發了機器視覺智能檢測、CAD/CAM、數控加工仿真、三坐標測量技術、3D打印技術等多門數字化課程。

3.開發CAD/CAM數字化課程

校企雙方共同開發了CAD/CAM數字化課程。該課程主要講授UG加工、Master CAM、CAXA制造工程師三種數字化軟件。教師深入企業，與企業共商教學內容，引入企業真實案例；在虛擬仿真實訓室進行三維數字化建模，根據企業技術人員提供的相關工藝參數，學生通過計算機生成數字化刀具軌跡文件，再利用車間現有數字控制機床把刀軌文件轉換成加工程序，最后完成零件的數控加工。

4.利用數字化教學資源

充分利用信息化手段，推動“數字化+教學”，虛擬仿真項目與真實項目相結合，充分利用現有數字化教學資源開展課程教學[7]。通過虛擬仿真項目與真實項目相結合，提高學生專業技能和信息化能力，實現教學做一體化。

（三）建設成效

一是專業教學與企業深度融合，加強校企合作、產教融合，不僅縮短了學生向工人身份的轉變周期，而且能夠使學生提前適應崗位環境，實現學校與企業需求的“無縫對接”。二是學院的教學與企業優質資源深度融合，有助于明確學生的學習方法，保證專業教學的實效性。

三、師資隊伍建設

（一）師資隊伍的結構

我院機制專業目前有專任教師15人，其中教授3人、副教授9人、講師3人，還有兼職教師7人，共計22人，以中青年教師為主，是一支能夠滿足教學需要的素質較高、結構合理、專兼結合的專業教學團隊。

（二）培養舉措

1.校企合作，培育專業群帶頭人、骨干教師，打造教學創新團隊

根據專業特點及崗位需求，引入企業專家和技術能手，與我院專業教師組建校企合作教學創新團隊。校企共育專業群師資隊伍，強化專業教師的實踐教學技能。

2.定期舉辦課程智慧化教師培訓

課堂教學中，教師真正成為了課堂中學生學習的引導者、啟發者，教師完全由傳統教學模式的統治角色轉變為新課程理念下的新角色。

3.打造產教融合校企“雙師型”骨干教師團隊

通過參與合作企業的裝置研發、裝置升級和進入企業頂崗實踐等方式，促進教師對企業生產運行控制的認識與理解，并在教學改革中進一步完善自身知識結構和職業能力。一是加強兼職教師隊伍建設，不斷創新用人理念，完善兼職教師“臺賬”。通過專業教研、教學指導委員會等活動，引進企業專家成為學院兼職教師。幾年來，我院機械制造與自動化專業聘請行業、企業專家及專業技術人員3人作為兼職教師。二是加強青年教師培養力度。我們鼓勵青年教師進入企業頂崗實踐，進一步強化青年教師專業技術實踐能力，更好地使青年教師將數字化資源和實踐技能進行整合。

（三）師資隊伍的數字化教學應用和研究能力

我院機械制造與自動化專業教師能夠熟練掌握本專業的相關數字化教學軟件及硬件設備，能夠根據課程設置及計劃合理地運用數字化教學資源進行教學組織、實施，具有較強的教學應用能力和研究能力。

四、教學改革

（一）改革措施及成效

1.數字化教學策略

轉變觀念，從以教師為中心向以學生為中心轉變，教師不再是知識信息的唯一來源，而是海量信息的建設者、共享者。教師要以最合理優化的方式實現與學生的身心交流、信息共享。

2.數字化教學組織

創新教學理念，提升教師與學生的互動性。依據教與學的特點，采用教師為主導、學生為主體的教學模式，建立開放的學生自主學習的環境。

3.數字化教學設計

借助網絡平臺等數字化優質教學資源，從視覺、聽覺、觸覺等多個維度開展教學。教育信息技術數字化，使得教育不再局限于封閉的教室，而是能夠在更廣泛的時間和空間里實現教育資源的共享[8]。

4.數字化教學評價

傳統的評價方式主要是通過卷面的筆試以及教師的評價，而數字化將為教學評價提供更為豐富的形式[9]。

（二）數字化教學空間的建設及應用

我院機械制造與自動化專業擁有3個數字化教學空間——智能制造實訓室、數控加工車間、數字化虛擬仿真實訓室。智能制造實訓室于2019年建成，內置一套數字化智能制造生產加工單元，可完成智能制造方面課程的數字化學習，每學年承接15周的職業技能競賽訓練任務，每學期承接12周的數控加工綜合實訓任務。數字化虛擬仿真實訓室每學期完成的數字化教學任務120學時，承接技能等級證書理論考核40人次。

（三）教學資源的建設及應用

我院機械制造與自動化專業目前已經完成普通機床加工技術、數控加工工藝、數控機床、數控車削編程與加工、數控銑削編程與加工等五門課程的數字化教材資源的開發、建設。2012年建成數控車床、數控銑床兩個教學資源庫，內含大量數字化教學資源可供教學使用。

（四）手段更新和理論創新

1.手段更新

不再是傳統的“黑板+粉筆”的教學手段，取而代之的是問題式教學、啟發式教學、研討式教學、案例式教學等眾多新的教學方法。

2.理論創新

教師要不斷更新自身數字化信息技術，努力實現理論上和實踐上的創新。

五、產教融合

（一）合作機制

推動培訓中心建設，與沈陽中德應用技術學院、中德（沈陽）高端裝備制造產業園相關企業簽署合作協議，共同建成了高端裝備制造技術創新和人才培養培訓基地。圍繞高端裝備制造產業開展合作，校企雙方在教師培訓、企業人才培養培訓、關鍵技術研究開發、大學生社會實踐等方面進行了合作。

（二）平臺模式

我院機械制造與自動化專業與企業共建職教集團、裝備制造產業園，借助合作企業的平臺優勢，進一步深化產教融合，加大校企合作力度，努力打造高水平數字化產教融合平臺，校企共建人才培養與技術創新平臺，建立校企合作社會服務平臺。

（三）校企共建舉措

1.打造高水平數字化產教融合平臺

提升和完善數字化產業布局，聚焦智能制造產業，探索推動產教融合發展的有效途徑、體制機制和政策舉措[10]。與錦州市七里河產業園相關企業簽署合作協議，最終建成了高端裝備制造技術創新和人才培養培訓基地。

2.校企共建人才培養與技術創新平臺

校企共建“技能大師工作室”“技術創新平臺”，發揮人才培養和技術創新功能，滿足企業特別是中小微企業的技術研發和產品升級需要。構建校企雙向交流機制，創新兼職預聘、柔性引進、短期工作等企業技師聘用制度。

3.建立校企合作研發服務平臺

對接新產業、新業態，與遼寧春光有限公司等區域企業簽訂校企合作研發協議，共同搭建科技創新研發服務平臺。圍繞高端裝備制造產業務實合作，校企雙方主要在教師培訓、企業人才培養培訓、關鍵技術研究開發、大學生社會實踐等方面合作。

（四）共建成效

校企搭建戰略合作平臺，為專業教師提供參與企業或生產服務一線的實踐平臺，引導學生參與校企合作項目，最終實現雙方資源共享、優勢互補、共贏發展。其中與遼寧春光有限公司聯合研發的“醫藥/食品液體與半黏稠液體物料智能柔性高速灌裝生產聯線”項目填補了國內空白，該項目申報了遼寧省科學技術進步獎。

總之，我院機械制造與自動化專業依托產業優勢，以校企共建、產教融合為切入點，使學生提前適應企業的環境，縮短學生畢業后由學生向產業技術工人角色轉變的周期，實現學校人才培養與企業需求的“無縫對接”。企業優質資源融入學校教學，幫助學生明確了學習方法，有效培養了學生的職業素養，保持學校教育教學的有效性和實用性。