数字化实训基地建设研究与实践

王姗珊 隋秀梅

摘  要 以长春职业技术学院为例，通过阐述数字化实训基地建设思路与实践过程中问题的解决，探索高职院校数字化设计与制造实训基地建设的思路、方法、内涵等实践意义，为数字化实训基地建设提供参考依据与建议，同时促进实训教学改革，优化实训基地建设方案与管理模式，满足创新型人才与实用新型技术技能人才的培养目标。

关键词 实训基地;高职院校;数字化设计与制造;装备制造

中图分类号：G712    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）05-0029-03

1 前言

伴随着制造业产业升级，以及未来工业产业发展由“制造”向“智造”转型，装备制造业对高技能人才的培养规格提出更高的要求。高技能人才的培养离不开先进的实训设备和职业氛围，同时对与之配套的实训基地建设与人才培养规格也提出更高的要求。这就需要高职院校的实训基地建设水平要与区域经济发展相适应。以长春职业技术学院为例作为高技能人才培训基地，为经济发展培养相适应的技能型人才是职责所在，因此，数字化设计与制造实训基地建设势在必行。

2 基地建设目标定位

数字化设计与制造实训基地的总体建设目标旨在打造融合教学、生产、科研、社会服务、技能鉴定和技术研发等功能于一体的先进实训基地、区域共享型实训基地，为省内各职业院校校际实训教学共享、中高职有效衔接、职教师资培训、职业技能大赛等搭建先进的实训平台，为长春市装备制造类企业技术研发、工艺改进、零部件加工提供有效资源，为学生技能鉴定、企业员工岗位培训、校企技术交流、生产与技术服务等搭建平台。

3 基地建设方案与实施

建设思路与设备  为了提升长春职业技术学院实践教学信息化水平，在数字化实训基地建设过程中着重针对基地的实践教学、科研能力、管理体系、社会服务等层面进行信息化设计，针对目前实训基地存在的问题进行完善，着力解决以下五个问题。

1）多系统设备生均利用率低。目前行业主流数控机床系统有很多，包括发那科（FANUC）、西门子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、广州数控（GSK）、华中世纪星（HNC）等，现有實训条件无法达成学生全系统训练，教学效果差。针对这种情况，引入集数控加工仿真、软件自动编程等功能于一身的多功能实验台，如图1所示，可完成数控加工仿真、自动编程、机械产品设计等课程的实训教学，完成加工全系统全过程的仿真，使学生达到实践教学目标。

2）高端设备数量无法支撑教学。比如五轴加工机床，价格比较高，并且在加工过程中要极其小心，稍有不慎，精度就会受损，维护成本也极高，现有实训条件无法支撑实践教学所需数量。为提升教学质量，引入图2所示多轴模拟训练机，利用“以虚带实，虚实结合”，实现学生操作五轴机床的训练目的。

模拟训练机包括两个主流数控操作系统，分别是西门子840D操作系统与海德汉530i操作系统，配备有企业广泛使用的VERICUT仿真软件，包含主流数控机床100余种。对机床加工进行仿真模拟，达到快速验证加工工艺与加工刀路轨迹，当加工模拟合格后，再进行真实机床加工;如果出现加工工艺问题，可及时修改工艺路线，达到节约成本、提高工作效率的目的。

3）生产型设备数量不足。比如注塑机、压力机等设备，在实训基地建设中是以单一设备形式存在的，这种生产型大型设备因为场地制约，无法批量购置，也没有实际意义。同时，在实践教学中，学生的实践环节也存在一定的安全隐患。针对这种情况，引入透明模具成型设备，一是不耽误设备社会服务使用效率;二是学生实践教学更直观、更安全;三是实践教学成本大大降低。

4）教学和管理模式落后。现有实训基地的教学和管理模式相对陈旧、缺乏创新，存在很多遗留问题，无法和现代实训基地有效结合。针对这种情况，为了实现基地数字化管理，引入实训机床远程监控管理体系，按照机床分布，对机床进行网络化管理、远程故障排查、运行数据记录、工作过程监控等;引入实践课程资源共享平台，集合优秀实践教学资源。同时，教师可以发布任务，完成师生互动等教学环节，提升实践教学质量。

实训基地建设成果

1）提升实践教学容量与教学质量。以高速与多轴加工课程为例，45台计算机配合10套多轴模拟训练机，可以同时开展45人的CAD/CAM加工实训。这种培训方式不需要耗费巨资购买五轴设备，没有大量的实训毛坯及刀具损耗，没有设备维护的高额成本，而且模拟过程非常接近真实加工过程，学生通过模拟训练机操作，可以检验加工工艺、程序、机床操作等多个项目的学习效果。训练通过后再安排使用实际设备操作，一是可以短时间掌握高端设备操作方法，二是可以降低设备损坏的风险。同时，学生在这种虚实结合的教学环境中会刺激兴奋点，积极与教师进行互动，学习主动性提升，教学效果凸显。

2）促进实践教学模式改革。目前，虚拟仿真技术发展迅猛，针对CAD/CAM加工，无论是教学内容还是教学方法，包括实训设备等，都发生巨大变革。基于数字化实训基地建设的数控加工仿真实训室，教师可以通过网络将数控车床、数控铣床、教师机、多人组学生机等设备组建成一体化的教学环境，在教学过程中实现理论与实操交替进行。教师可实时演示教师机操控机床，通过摄像头将视频画面显示在屏幕上，也可通过中央控制台在大屏幕上实现摄像头、教师机、学生机画面的切换，并可授权任一学生机远程控制操作机床，实时检测学生学习效果。

3）推进课程体系优化重组。实训基地建设依托于专业并服务于专业，实训条件的改善促进了专业课程体系的优化重组。相关的实训载体、实训指导书等实践教学资源也要重新建设完善，在这个过程中开发新的课程与教材，基于行业企业对人才的需求调整人才培养目标，依托于实训基地更新教学内容，使学生所学技能与行业岗位发展接轨，逐步形成互相促进、互相影响、螺旋上升的良性互动链条。

4）增强师资队伍建设效果。通过数字化实训基地建设，促使教师转变教学理念与思路，通过选派教师参加学术研讨会、行业职业会议，深入行业协会、专业指导委员会学习，提升教师专业视野。同时，通过选派教师参加模具专业技能培训、3D打印技术培训、数字化设计培训等，提升教师技能水平;并且通过参加各级各类技能竞赛，提升教师的实践教学水平，提高专业人才培养质量，在取得优异成绩同时，提升学院、专业在行业内的知名度。

实训基地内涵建设  数字化实训基地是一个开放、共享的技术平台，配有五轴模拟训练机十台，数控加工仿真系统50套，数据采集设备扫描仪10套，3D打印设备10套，数字化设计软件45节点，计算机40多台，软硬件条件可满足校内实训，国家级、省级师资培训，企业培训，合作办学，技能鉴定等需求。

1）共享平台。在校企合作共建、共管、共享的管理模式基础上提升信息化管理水平，通过数字化管理系统建设，使实训基地的管理水平登上新的台阶。面向社会，开展企业员工和待就业大学生技能培训和鉴定工作，积极开展兄弟院校师生、在岗职工、下岗再就业人员、军转人员、农村劳动力转移等多种培训。

2）开放管理。实训基地对外开放，承接企业生产任务，服务产业发展;在高职引领中职、中高职协调发展中起到牵头、辐射和带动作用;积极开展校企合作项目，从产品研发、技术支持、零件生产等多方位进行合作。

3）合作共赢。依托长春市机电职教集团和吉林省模具工业协会等校企深层合作关系，对学生进行选拔、培训、考核，经考核后，企业对优秀的学员（10%）进行物质奖励并直接聘用;成绩考试合格者推荐相关工作岗位，实现人才培养模式创新与质量提升。

4 基地建设特色与创新

对接产业，完善“三引进”，实现“五引进”  随着专业群对接产业群结构调整与产品升级，随着新技术、新产品、新工艺、新材料的发展，数字化实训基地建设将逐步完善和提升长春职业技术学院数控技术实训基地首创的“三引进”（引进项目，创设生产情景;引进企业，实现师生顶岗;引进产品，改进课程架构）的内容，并在此基础上引进新的职业标准（能力标准和素质标准）、第三方评价机制，营造职业氛围，全面培养学生的职业素质与职业技能。

创新校企一体化育人模式  数字化实训基地建设全方位开展的校企合作及全新的装备硬件建设，将为学生搭建一个全新的校企一体化育人实践平台，如模具设计与制造专业和模具零部件生产制造企业合作共建，从专业建设、课程开发、实训设备、教学资源、教材建设等方面实现校企一体化，实行学校招生与企业招工一体化、就业与顶岗实习一体化。建设四个实训区，均按照企业岗位工作流程进行设备布局，对应的课程按工作过程导向进行建设，对接岗位工作内容，建设任务驱动的项目化课程和校企共享的教学资源。

校企融合，促进师资水平提升  校企在合作共建过程中取长补短、互相促进，促进教师实训教学能力的提升。通过以新设备为依托的实训项目开发和基于企业岗位工作任务的项目化课程建设，教师学到新技术，了解新工艺，掌握新方法，课程中有了新载体，教学中有了新案例，促进教学能力提升、教学效果优化;通过在合作企业设置教师工作站，鼓励教师参加企业产品生产、项目开发。

创新管理模式，提升基地四位一體服务功能  引进先进管理体系，提升基地的整体管理理念与管理水平，为校企共建、共管、共享的管理机制搭建有效的平台，有助于基地教学、技术服务、社会培训、技能鉴定等一体化功能的充分发挥。

5 结语

综上所述，实训基地对于职业教育来说是人才培养的保障，而数字化实训基地的建设则是制造业发展的大势所趋，它是集合了网络信息技术、虚拟仿真技术、CAD/CAE/CAM一体化技术、先进制造技术、车间综合管理技术等众多先进技术手段，为适应现代装备制造产业人才需求而存在的，是职业院校培养创新型、实用技能型人才不可或缺的实践教学基地。

参考文献

[1]陈群.高职机械类实训基地建设研究与实践探讨[J].职业技术，2017（10）：25-27.

[2]吕伟.数字化数控实训基地建设的探索与研究[J].现代职业教育，2015（19）：22-23.

[3]俞彬，章跃洪，李永斌.新形势下高职院校机械类实训基地建设[J].现代商贸工业，2016（33）：295-296.