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第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字化工廠（DF）；PLM系統(tǒng)；教學模式改革

1. 前言

本文是基于“工業(yè)化”與信息化融合及國家大力發(fā)展職業(yè)教育的大背景下，結(jié)合工廠的實踐及高等職業(yè)教育的教學實踐，進行的關(guān)于職業(yè)教育改革的思考。

范圍界定：數(shù)字化工廠（DF）概念很廣泛，本文特指離散型制造企業(yè)，結(jié)合到職業(yè)教育中的具體專業(yè)包含但不限于“數(shù)控、模具、機電一體化、機械設(shè)計與制造等”。

2. 需求的提出

“教改、加強實踐、基于工作過程的教學、項目式教學、體驗參與式教學......"如今已經(jīng)在廣泛討論和嘗試，但最終到要落腳到我們的服務(wù)對象（制造業(yè)）上去，那么我們服務(wù)的制造業(yè)到底是怎么在運行、怎么在工作呢？這些如何納入到我們的教學中去呢？師資隊伍是否能夠適應(yīng)？教學素材是否切實可行？教學的課時和成本是否可以有效控制？教材如何匹配？

綜合來講，就是解決“學什么/教什么？怎么學/怎么教？”的問題。

3. 解決思路

從國家工信部的合并組建，到其提出的信息化“兩甩工程——甩圖、甩帳”，都可以用一個概念——數(shù)字化工廠——來描述先進制造企業(yè)。

“數(shù)字化工廠”就中國制造企業(yè)目前來講，主要包括PLM和ERP兩大系統(tǒng)，如下圖：

圖1 中等批量生產(chǎn)制造企業(yè)信息系統(tǒng)

而職業(yè)院校理工類教學主要是培養(yǎng)技術(shù)的技能，屬于PLM系統(tǒng)的范疇，因此引入的數(shù)字化工廠教學平臺就是指PLM系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，包含了設(shè)計、工藝、制造（編程與加工）、及此過程中的管理等方面；此數(shù)字化工廠教學平臺系統(tǒng)具體包括以下幾部分：

3.1.實踐環(huán)境：將數(shù)控設(shè)備、計算機中心通過PLM軟件系統(tǒng)集成為一體；

3.2.教學：采用項目式教學，開發(fā)如熱氣機、減速機、手機模具等一系列項目，通過一個個實際的項目課題組織教學，并貫穿始終；一方面讓學生掌握這些信息化軟件，更重要的是讓學生自己動手參與這樣一個從設(shè)計、出圖、編工藝、編程序、加工操作全過程的實際項目，培養(yǎng)興趣，鍛煉對崗位的認識、工作過程的認識、強化實際操作動手能力。

3.3.教材：由于課程的連貫性更強、甚至是教學大綱也將有較大的調(diào)整，與“數(shù)字化工廠教學平臺”相關(guān)的教材就非常重要。

3.4.師資培養(yǎng)：今天老師大多是從學校到學校，沒有企業(yè)經(jīng)驗，需要借助校企合作幫助老師的提升。

今天制造企業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的“CAXA數(shù)字化工廠——CAXA PLM”是很好的技術(shù)支撐平臺，再加上其大量的制造企業(yè)經(jīng)驗及教學經(jīng)驗，是很好的選擇。其構(gòu)成平臺如下圖：

圖2 CAXA數(shù)字化工廠模型

圖3 依托CAXA數(shù)字化工廠平臺進行項目式教學

4. 結(jié)語

如今隨著國家對教育的投入力度加大，越來越多的中高職學校以示范校建設(shè)為契機，全力開展與企業(yè)接軌的專業(yè)建設(shè)，汲取企業(yè)的先進制造經(jīng)驗，其中數(shù)控、機電、模具等專業(yè)均建設(shè)數(shù)字化工廠項目，數(shù)字化工廠項目模擬企業(yè)模式，通過PLM體驗中心、現(xiàn)代實訓車間、8S管理等內(nèi)容建設(shè)構(gòu)建出數(shù)字化工廠模型，再配合企業(yè)應(yīng)用廣泛的CAD/CAPP/CAM/PDM/DNC等軟件，完成數(shù)字化工廠核心內(nèi)涵建設(shè)，并由此展開教學模式改革，做到真正與企業(yè)接軌。

參考文獻：

[1] 新時代下數(shù)字化工廠產(chǎn)業(yè)形勢分析探討 。中國行業(yè)研究網(wǎng).2013-4-2。

[2] 構(gòu)建數(shù)字化工廠 。中科海德。

第2篇

關(guān)鍵詞：一體化教室；生產(chǎn)車間；實訓車間

工學結(jié)合一體化教學場所是根據(jù)本專業(yè)的典型工作任務(wù)和學習情境，結(jié)合課程特點，為學生創(chuàng)設(shè)一個盡量真實的工作環(huán)境。這個場所設(shè)施布置得合理與否，對于學習過程、學習效果有十分重要的影響，根據(jù)專業(yè)特點和課程特點，機械制造類專業(yè)的一體化教學場所可以設(shè)置成一體化教室、實訓車間和生產(chǎn)車間。

一、一體化教室

與純粹的理論教室相比，一體化教室與生產(chǎn)設(shè)備更接近，按其功能可以分為專業(yè)理論教室、模擬教室、專業(yè)教室。

1.專業(yè)理論教室

在傳統(tǒng)學科課程體系下的教學場所只具備一種教學功能，無法實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合，而在工學結(jié)合一體化課程中，不再明確劃分理論教學和實踐教學，根據(jù)機械制造類的專業(yè)課程特點，如機械制圖、測量技術(shù)等基礎(chǔ)課程，可以在專業(yè)理論教室布置儀器儀表、設(shè)備（零部件）模型、技術(shù)標準、掛圖表格等，這類教室可以將理論教學、學習討論、查閱資料、小型零部件的拆裝等融為一體，從而把理論和實踐教學合二為一，學生也不再需要上完理論課以后，接著再去實驗室或?qū)嵱柺疫M行試驗或?qū)嵱枴?/p>

專業(yè)理論教室可配置多媒體講臺、實物投影儀、零部件陳列柜、圖書資料柜等，在理論授課的同時，也能進行實驗的演示，還可指導學生現(xiàn)場操作。在理論教室設(shè)立小組工作區(qū)，學生按小組就座，培養(yǎng)學生制訂計劃、評估計劃的能力以及團隊合作精神。

2.模擬教室

在機械制造類專業(yè)的教學中，全部依賴于真實的機械設(shè)備進行操作訓練不現(xiàn)實，一般的學校也不具備條件，必須借助于模擬教室，除了數(shù)控編程與仿真以及CAXA、CAD/CAM等軟件的學習之外，還需要模擬企業(yè)的生產(chǎn)過程，如PLM體驗中心：建立前期的準備、獲取信息、制訂計劃、實施計劃、質(zhì)量評估、反饋及成果應(yīng)用六個環(huán)節(jié)，學生在設(shè)計平臺學習機械制圖、分析產(chǎn)品構(gòu)造；通過工藝平臺，根據(jù)產(chǎn)品進行工藝設(shè)計，并生成工藝卡片；依據(jù)編程平臺，對工藝卡片的內(nèi)容進行程序設(shè)計，并生成程序表；在加工平臺（實訓車間），根據(jù)圖樣、工藝卡片及程序表進行產(chǎn)品加工；最后在管理平臺對產(chǎn)品的質(zhì)量進行分析，并填寫產(chǎn)品質(zhì)量表。這樣不僅實現(xiàn)了工作流程與校內(nèi)學習的對接，也讓學生能貼近崗位需求進行學習，而且使學生搜集處理信息的能力，分析問題、解決問題的能力和團隊交流合作的能力得到了鍛煉和提升。

3.專業(yè)教室

一些先進的高端設(shè)備，學生不可能人手一臺設(shè)備進行實際操作，因此可以在專業(yè)教室中配置一套真實的設(shè)備，并在設(shè)備上配置視頻監(jiān)控，多媒體講臺便于教師在教學中接收數(shù)據(jù)、播放課件等，教師可以演示真實的設(shè)備現(xiàn)場，并通過視頻投放到電子白板上，解決了學生“看不清楚”的問題，還可以把理論教學與實踐教學有機地融合在一起，解決了因為教師、設(shè)備、場地緊缺與學生較多之間的矛盾。

二、實訓車間

與專業(yè)教室相比，實訓車間更強調(diào)一體化教學的實踐性、真實性。按其功能可以將實訓車間設(shè)計成單一功能和多功能的車間。

1.單一功能實訓車間

根據(jù)典型工作任務(wù)或技能工種，設(shè)置單一功能的教學培訓場所，如普通車工、鉗工實訓車間等，在同一教學場所配置多臺配套相同的設(shè)備，主要用于學生學習的基本操作技能，便于教師的組織教學，也提高了設(shè)備和場所的利用率。

2.多功能實訓車間

多功能實訓車間是根據(jù)具體的職業(yè)或工種設(shè)計的，融該職業(yè)全部或多項職業(yè)功能為一體的教學場所，根據(jù)機械制造類企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的需求，配置生產(chǎn)性的加工設(shè)備，將教學環(huán)境與實際工作情境有機結(jié)合起來，讓學生（或?qū)W習小組）完成某個綜合任務(wù)或產(chǎn)品，使學生不再局限于提高某一項工作技能，而在幾乎真實的工作環(huán)境中體驗?zāi)硞€產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（計劃、控制、生產(chǎn)、檢驗以及核算），以提高學生的綜合職業(yè)能力。當然在多功能實訓車間也必須設(shè)置專門的學習討論區(qū)，便于學生自主學習或討論問題。

三、生產(chǎn)車間

引進與本專業(yè)相關(guān)的企業(yè)，建立“校中廠”，校企共建生產(chǎn)型實訓場所，將企業(yè)的技術(shù)標準、管理規(guī)范和企業(yè)文化融入實訓教學過程中，讓學生在真實的生產(chǎn)現(xiàn)場中學習。企業(yè)兼職教師和學校專任教師共同承擔教學任務(wù)，既促進了教師專業(yè)能力，尤其是實踐能力的快速提升，也提高了學生的職業(yè)能力，有力地推動了學生身份的快速轉(zhuǎn)變，使學生能以雙重身份（學生、準員工）來要求自己，也降低了教學成本，變消耗性實訓為生產(chǎn)性實訓，實現(xiàn)了企業(yè)與學校的共贏。

通過對一體化教學場所的不斷完善，在培養(yǎng)學生職業(yè)能力，提升教師的專業(yè)能力等方面取得了較大的成效，但也有很多因素制約著一體化教學場所的建設(shè)，還有待進一步的研究和探討。

第3篇

【關(guān)鍵詞】“華峰班” 化工 工程教育

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0005－01

石油和化學工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，我國化學工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進步、化工園區(qū)及延伸產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，以及石化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都需要大量化工技術(shù)人才，這就要求我們培養(yǎng)的化工人才要更多地貼近石化行業(yè)。而目前的化工教學乃至專業(yè)實驗過于通識化、程序化、模型化，學生通過化工專業(yè)的學習，無法掌握解決實際問題的能力。本文總結(jié)了溫州大學化工專業(yè)教師近幾年來的科研方向，并對“華峰班”的3＋1教學改革試點和對溫州大學化工專業(yè)的教學和實驗進行了一些創(chuàng)新，提出了一些比較實用的教學和實驗思路。

一 構(gòu)建以知識群落為基礎(chǔ)的專業(yè)課程體系，切實推進課堂教學和實踐教學模式的變革

化工專業(yè)課程體系主要由化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應(yīng)工程、分離工程、化學工藝學、化工設(shè)計六門課程組成，構(gòu)成了化學工程與工藝核心專業(yè)課的主體?；I(yè)實驗是化工專業(yè)課程體系的重要組成部分，也是化學工程與工藝專業(yè)必修的實踐性課程。它是從工程與工藝兩個角度出發(fā)，既以化工工藝生產(chǎn)為背景，又以解決工藝或過程開發(fā)中所遇到的共性工程問題為目的?，F(xiàn)行的化工專業(yè)實驗過于簡單模型化，學生很難通過實驗鍛煉其分析和解決實際問題的能力。引進計算機仿真技術(shù)與現(xiàn)行化工專業(yè)實驗結(jié)合，雖然拓寬與發(fā)展了工程實驗的內(nèi)容和可操作性，但工科學生真正的實踐動手能力卻得不到鍛煉，更無從談起培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維方法。

本次改革的嘗試從整合教師科研室、化工專業(yè)實驗室和校外實踐基地的硬件與軟件教學資源開始，逐步建立理論教學與課內(nèi)外實踐教學融于一體的教學體系和平臺。具體的做法如下：

第一，把部分課堂教學移入科研室進行，面對正在運行的科研裝置進行現(xiàn)場教學。這樣的教學模式將科研中涉及的化學工程基本原理，通過設(shè)備運行、教師講解、學生操作這一過程，實現(xiàn)教師、設(shè)備與學生對話，使學生獲得感性認識的同時，加深對化學工程原理的理性認識，并且對化學工業(yè)的科學研究前沿有一定的了解。例如，將工業(yè)催化中“固體催化劑顆粒內(nèi)的質(zhì)量傳遞”的教學內(nèi)容與反應(yīng)工程中“固定床反應(yīng)器”一節(jié)的部分內(nèi)容進行融合，以“固定床反應(yīng)器及催化劑顆粒的內(nèi)、外擴散消除”為教學內(nèi)容，帶學生參觀并操作正在運行的固定床反應(yīng)器，現(xiàn)場對學生進行講解高壓固定床反應(yīng)器的內(nèi)擴散、外擴散的消除方法，并讓學生利用高壓固定床進行石油化工的加氫脫硫?qū)嶒炑芯?。學生在這個過程中真正認識到一些基本的化學工程原理?；氐秸n堂上，再結(jié)合文獻，系統(tǒng)地講解教材中沒有涉及的消除內(nèi)、外擴散的幾種方法。這一教學和實驗過程的統(tǒng)一不但提高了學生的學習興趣和動手能力，又使學生接觸到了科學研究的前沿內(nèi)容。

第二，利用參觀見習、生產(chǎn)實習的良好機會，在車間裝置上進行現(xiàn)場教學。

在不到三年的時間里，學生積極參與教師的科研實踐?；I(yè)教師的部分科研設(shè)備用于專業(yè)實驗教學、課題研究內(nèi)容部分納入專業(yè)實驗課教學內(nèi)容，實現(xiàn)了科研與教學的高度融合。提高了學生學習的自主性、研究性、實踐性和創(chuàng)造性。

二 溫州大學特色的“華峰班”化工專業(yè)教學改革

作為地方院校，溫州大學的辦學宗旨是以培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才為主，服務(wù)地方經(jīng)濟和社會的發(fā)展。為提高學生在工作方面的能力，溫州大學從學生的實際出發(fā)，基于企業(yè)和學校的實際情況，探討并實現(xiàn)了“華峰班”學生教學與上崗實踐的運行機制，深入推進了校企合作辦學，基本實現(xiàn)了“雙贏”和共同發(fā)展。其主要措施如下：

第一，在培養(yǎng)方案中，設(shè)置“華峰班”模塊課程。在工程專家的指導下，根據(jù)企業(yè)的需要對培養(yǎng)方案進行部分修改，增設(shè)華峰提出的部分課程，使得學生在校期間所學的基本知識和專業(yè)理論更貼近于華峰實際的應(yīng)用。在這種戰(zhàn)略方針下，學生在企業(yè)的環(huán)境中真正做到知識和能力之間的無縫連接，縮短了崗位過渡時間，增加了學生的工程實踐能力。

第二，豐富“華峰班”的內(nèi)涵建設(shè)。明確學生進入企業(yè)進行生產(chǎn)實踐過程中各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和時間安排。細化學生在每個環(huán)節(jié)、每個時間段的具體任務(wù)，明確入駐教師和企業(yè)工程師的具體任務(wù)和職責。企業(yè)專門派一位工程師作為學生的導師，兩者相互合作交流，并定期將學生的進展情況作階段性總結(jié)，明確下一階段的任務(wù)和職責，并對學生暴露出的一些問題進行批評指正。

參考文獻

［1］余國琮、李士雨等.“化學工程與工藝”專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案的制定與實踐［J］.天津大學學報，2005（1）

［2］高璠、高鑫等.將科研項目引入化工專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的嘗試［J］.實驗室研究與探索，2007（6）

［3］張林香、王俊文等.化工專業(yè)實驗教學改革的實踐與探討［J］.實驗室科學，2007（2）

［4］段東紅、劉世斌等.化工類本科專業(yè)課程體系實踐性教學環(huán)節(jié)改革方案的探索與實踐［J］.化工高等教育，2007（1）