基于高职机械设计与制造专业产教研融合的校内实训建设研究*

王 宇 ， 李文军 ， 郭浩泽 ， 常 凯 ， 畅扬帆

（临汾职业技术学院，山西 临汾 041000）

0 引言

全国职业教育大会和“十四五”规划中提出了“增强职业教育适应性”，明确了职业教育“不同类型、同等重要”的国家战略定位，打破了职业教育学历的“天花板”，填补了“纵向贯通、横向融通”的中国特色职教体系空白。制造业作为国民经济的主体，是立国之本、强国之基，服务于国民经济的各个行业。高职教育肩负着培养高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠的职责，国务院颁布《国家职业教育改革实施方案》以来，职业教育面貌发生了根本性变化，为适应国家发展需求，各专业在不断地调整完善人才培养方案的过程中，更加突出产教研一体化教育教学模式。产教研模式得到教师、学生普遍认可，实训过程将所授所学理论和实践结合，有效提升授课质量，促进创新活动。本课题组结合高职机械设计与制造专业就如何开展校内实训进行探讨。

机械设计与制造专业相关课程具有知识点多、实践性强、综合性强的学科特点，培养的学生要具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作[1]。该课程重点任务是培养学生制订机械加工工艺规程和设计机床专用夹具的能力，要求培养的学生不仅需要具备扎实的专业知识，还需要熟练的专业技能，从根本上要求教学活动必须围绕实践展开。

1 校内加工综合实训中心建设

在开展机械设计与制造专业产教研融合的过程中，让学生接受系统的实训操作，需要建设完善的产业实训基地，突出职业教育的应用性和实践性，确保高质量开展教学活动，同时为教师开展研究提供基础保障。

1.1 机加工实训中心

机加工实训中心是高职机械设计与制造专业必不可少的教学场所，是体现教学实力的重要标志之一，对促进学科建设及专业发展具有重要推动作用。实训中心的建设要面向多层次服务对象，结合人才培养方案引入现代企业管理模式，以培养高级技术应用型人才为目标，建设CAD/CAM、机械加工、钳工与焊接、装配、零件测量、数控机床装调与维护等相关实验室、实训室，同时建立并完善管理监督体系，不断拓展实训中心功能，满足教师科研和学生生产性实训需求。

1.2 3D打印技术实训室

3D打印技术相对于传统机械加工技术，是以全新视角呈现的现代制造技术，推动了行业的变革，迅速广泛地应用于各个领域，其发展潜力巨大。实训室建设主要围绕逆向工程设计和3D打印两个模块，以满足教学、科研、企事业单位服务、社会共享为主要目标，通过丰富工程训练教学、推进“双创”工作、与医院等开展科研合作、向社会普及3D打印技术的应用，高效发挥实训室平台价值。例如，依托平台成立工作室，带领学生开展创新活动；与骨科医院合作，打印术前模型，缩短手术时间；开放办学，与区域学校共享教育资源，做好职业教育宣传活动。

1.3 工业机器人实训室

工业机器人技术是衡量我国现代化生产制造水平的重要标准，是制造业的核心技术之一，其市场份额逐年大幅增加，相关技术人才缺口随之加大。在专业课程体系中融入工业机器人技术基础作为选修课，可以拓展学生专业知识技能[2]。工业机器人技术实训室建设定位知识技能一体化建设，对接企业需求，配套建设虚拟仿真实训室，通过机器人拆装、调试编程、机器视觉等基本工程训练以及机器人工作站综合实训，培养学生工业机器人基本技术技能，提升专业综合能力，同时服务于工业机器人相关技能大赛。

2 师资队伍及专业教学创新团队建设

中办、国办印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》，意味着对高职院校教师提出了更高的要求，需要一支专业过硬、技术技能熟练的专职教师队伍，更需要涉及多学科领域、学缘结构和知识结构合理的专业教学创新团队。

2.1 提升教师队伍的教学能力和实践能力

高职机械类专业教师的教育经历基本上是非师范类学科型高校，很少接受过系统化教育教学基本功训练和拥有扎实的专业实践经历[3]。由此，为进一步提升教师的教育教学能力和工程实践能力，强化双师型教师队伍，需要充分发挥产教研一体化平台作用，安排教师入企参与生产、研发和服务等实践锻炼，引导教师关注现代制造技术行业发展现状，了解企业文化和生产实际情况，将企业岗位工作标准、基本技能、工匠精神融入课程和课题中。同时，重视发挥教师的科研能力。青年教师大多掌握较为系统的科研知识体系，是科学发展的生力军，要提供科研资源，引导青年教师开展实用性和基础性研究，提升“双创能力”，服务地方经济发展。在教学过程中不断沟通、探索、总结，实践学习教育理论，优化教学方法，提高自身培养适应以信息技术为主导的现代智能制造产业技术技能人才的教育教学能力和综合素养。

2.2 构建专业创新团队

专业创新团队的建设对提高职业教育办学水平、激活人才和平台优势、提升专业教师的科研实践能力和创新创业能力、增值赋能职业教育、推动院校提质培优和高水平建设具有重要意义[4]。专业创新团队要保证人才结构合理，充分吸纳各专业教师、行业企业和科研单位等的技术技能人员，有效利用教学、生产、科研等资源和环境，结合区域经济发展方向，重点关注培育创新型人才、解决生产实际问题、研究产业新技术等，构建面向教育教学、科学研究、应用服务的团队。构建教师教学创新团队并完善相应培训、管理、评价制度，以此发挥辐射带动作用，推进教师队伍建设的良性循环。

3 人才培养方案及评价体系建设

随着我国进入新的发展阶段，产业升级和经济结构调整不断加快，各行各业对技术技能人才的需求越来越紧迫，职业教育的重要地位和作用越来越凸显，传统的机械设计与制造专业建设需要与时代相适应。

3.1 人才培养目标和教学方法

对标中国特色高水平高职学校和高水平专业群建设要求，坚持以人才培养质量为核心，构建现代职业教育体系，建立多层次人才培养制度，大力弘扬工匠精神，推动“课堂革命”，提倡“教师引导—学生查阅文献—学生协作完成—学生自主拓展探究”的教育模式，不断创新教学方法，推动现代信息技术与教育教学深度融合；坚持以职业需求为导向、以培养“卓越”人才为目标、以实践能力提升为重点、以产学研用结合为途径，不断探索订单培养模式，持续优化人才供给和产业人才需求匹配度，重点培养专业转型升级和企业技术创新需要的发展型、复合型和创新型的技术技能人才[5]。

3.2 优化课程设计

不断完善课程体系建设，构建完整知识体系，突出“职业性”，打造高质量课程资源，主动适应学生多样化需求的特点。通过项目化教学，让学生充分理解、思考每一个知识点，将企业需求和项目引入教学、研究全过程，系统培养学生的学习实践能力。从教学的各个环节入手，充分应用新技术、新手段，打造“互联网+”教学课堂，更好地服务教育教学各环节，同时，利用简单的创新教学资源作为案例，培养学生的创新思维，让学生逐步掌握创新的基本方法[6]。

3.3 建立学生培养质量评价体系

建立完善复合型技术技能人才评价模式，贯彻落实立德树人根本任务，以促进学生全面发展为根本目标，结合企业职业和社会用人要求，积极探索“1+X”证书制度有效的落实办法[7]，切实把职业技能等级标准作为学生培养质量评价的重要指标，把职业技能培训有机融入人才培养方案，发挥好评价“指挥棒”作用，制订科学的考核评价，把好教育教学改革方向，从根本上落实复合型技术技能人才教育培养[8]。通过产教研培养模式，从《国家职业教育改革实施方案》要求出发，用好“1+X”证书制度这个抓手，充分融合企业对机械设计制造人才的需求，从社会生产需求角度对培养质量评价标准和方法进一步修订和细化完善，形成理论、实训、创新等交叉双向评价标准，客观评价学生掌握知识技能水平和发展状况。

4 实训项目建设

在产教研模式下的机械设计制造教学中，合理的项目化教学设计是凸显其优势的关键因素之一，在让学生掌握相应理论知识和原理的基础上，通过一系列企业生产性实训项目让学生对机械制造工艺及工艺装备有充分的认识，并能灵活应用理论和原理[9]，具备专业素养，提升教学成效。现结合不同教育层次学生的实际情况，以金属切削、工艺装备、加工工艺三个教学板块举例。

4.1 金属切削实训项目设计

金属切削板块包含了机械产品生产、金属切削基础知识、切削过程基本规律等内容，可以重点围绕切削用量三要素，就探讨研究如何保证加工质量、提高生产效率、减少加工损耗，设计教学实训项目。例如，要求学生利用棒料加工标准件M20*2.5螺栓螺母，普通车床操作为主，铣床铣削六方。通过简单的项目实训，让学生熟悉车床、铣床的操作，通用夹具和常用刀具的基本功能，以及基本量具的使用，了解热处理基本知识，学习金属切削过程，掌握影响加工质量和效率的因素。课后引导学生自主研究加工永不松动的螺母，培养学生创新精神，树立创建“专精特新”企业意识。

4.2 工艺装备实训项目设计

工艺装备作为机械制造的重要部分，对保证产品质量、提高生产效率、实现安全文明生产都有重要作用。通过这部分的学习，可进一步加深学生对金属切削过程的认识，熟悉机床、刀具、夹具、量具等工艺装备的原理和操作，制造简易专用工艺装备提升加工质量和效率。如通过引导学生加工鲁班锁，让学生根植产品质量第一的理念，提升机械产品美学意识，探索榫卯结构，学习古人智慧。熟悉铣床通用夹具，设计专用垫块，初步了解公差与配合和加工工艺，对产品表面进行打磨处理，提升产品美学价值。引导学生自行加工鬼工球等简易机械产品，培养学生设计专用夹具的能力，树立提高工作效率的意识。

4.3 加工工艺实训项目设计

为使学生更好地掌握机械加工精度和加工表面质量，更进一步学习机械装备工艺基础，掌握机械设计基础知识的基本应用，以分组形式加工蒸汽动力小火车，揭开机器的神秘面纱。蒸汽动力火车作为第一次工业革命的产物，有力推动了社会生产力发展，该项目有很强的历史文化气息。蒸汽动力小火车作为机械原理较为简单的机器，其传动链完整、工艺性较好、零部件较为丰富，包含蒸汽动力（锅炉）、车架及连杆机构（走行部分）、气压控制（气机部分）等经典机械结构，综合了气压传动原理和机械设计制造理论知识，通过等比例缩小机车零部件尺寸、简化设计部分机构、编订加工工艺，协作加工组装机车，实现其运载功能。该项目锻炼学生在机构应用、机构设计以及机加工、钳工、焊接等加工方法的实操，使学生初步具备研究机器特定性能的机构分析和理论设计的能力，为进一步学习应用探究现代机械装备提供基础理论和有效实用的方法，有助于提升学生科学探究能力、领悟科学家精神[10]。

5 结语

综上所述，在机械设计与制造专业的课程教学过程中，良好的校内实训是提升学生专业素养、培养学生创新精神的关键，使学生具备入企顶岗实习的基本能力，满足机械加工企业的人才需求，同时有助于授课教师专业能力的提升，形成教育教学质量的良性循环。