基于“数字化工厂”培养“双师型”教师

姚作林　姚光伟

摘 要：李克强总理在今年的政府工作报告中提出，中国将实施“中国制造2025”的国家战略。从世界范围看，这一战略的高度与德国政府在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出的堪称德国工业第四次革命“工业4.0”战略相类似，其目的是为了提高国家工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。德国的“工业4.0”战略得到了德国科研机构和产业界的广泛认同。为适应我国“中国制造2025”战略的需要，建设一支强大的制造队伍势在必行，这就要求我国职业教育必须做出相应的调整，以适应现代先进制造业的需求。本文提出，“数字化工厂”是教学工厂模式，在现代制造业，利用互联网与信息化技术对传统制造业的升级。“数字化工厂”的建立，为职业院校培养高技能型人才创造了良好的学习环境，同时也对教师提出了更高的要求。提升教师的知识和技能水平以适应“中国制造2025”，就成为职业院校的首要任务。因此对职业教育来说优先培养“双师型”教师是最好的办法。

关键词：数字化工厂 双师型教师

一、更新理念，适应现代制造业的需求

数字化工厂的核心是PLM系统解决方案，是一种先进的企业信息化思想。它提醒企业在世界经济一体化的今天，利用好全球的资源，为自己的产品达到增收减支的目的。有的教师进入PLM体验中心学习时，完全没有认识到这一点，以为只是一批软件的应用而已。培养“双师型”教师要牢牢树立竞争意识，紧跟时代的步伐。学校也与企业有相同之处，学生就是学校的产品，培养学生也要有领先意识，所以教师更要有理念领先、技术领先的思想。数字化工厂以产品的研发、生产、销售、直到该型号产品退出整个市场的所有相关数据为基础，利用一系列的软件，在电脑中对该型号产品的全部零部件及生产过程进行仿真、评估和优化，最后对产品开发前的市场调研、产品设计等全跟踪的生产组织形式。这种模式正被有领先意识的企业所应用。“双师型”教师必须掌握数字化工厂各环节，要与时俱进，走在现代制造技术的前沿。

数字化工厂主要解决产品设计和产品加工之间的冲突问题，因为设计者首先考虑产品的使用功能，而加工者则考虑工艺性，二者出发点不一样，所以使用的基准也不一样（一个设计基准、一个工艺基准）。实现对产品从设计到销售全面的考虑，把设计与工艺均衡考量，能够避免在制造过程中的矛盾，降低设计到生产制造之间的互相推诿的现象。先在虚拟环境下模拟生产，发现问题及时解决修改，反复论证实验，从而缩短产品设计到生产出产品的时间，提高产品的可靠性与成功概率。尤其是大的产品项目，通过互联网招标，让那些有资质的企业进行外协合作，实现主要部件生产商、生产线供给商、工装夹具供给商等的并行工程。教师跟踪各个协作企业，熟悉企业之间的合作关系和流程，掌握生产的每一个环节。

“数字化工厂”一定是优秀企业必然的发展阶段。从产品开发、生产准备、管理、营销服务全方位的信息化，涉及的面广，应用的知识就多。比如笔者所在学校的PLM体验中心，仅应用软件就有10多种，都是数字化工厂所必需的支撑，为生产过程优化和网络制造提供支持。所以教师对这种全方位、立体化的生产模式及各种应用软件进行消化和吸收。

美国的波音公司制造B777客机是第一个应用PLM解决方案的。20世纪90年代B777整机设计、部件测试、整机装配以及在各种条件下的试飞，均采用了仿真技术在计算机上进行，将新设计的飞机功能和工艺两方面可能出现的问题，提前发现并解决于生产制造过程的设计阶段，达到设计的最优化和产品制造的一次性成功。B777因此降低成本25%，减小出错返工率75%，缩短制造周期50%，缩短开发周期3年（由8年缩短至5年）。B777采用数字化工厂的核心PLM的解决方案研制飞机成为现代制造产品开发新技术应用的先河。

二、拓展各学科知识、增强教师的教学能力

现代制造技术的飞速发展，使目前的教育模式和方法产生了质的飞跃，在数字化工厂里进行的人才培养，将成为当代的数控专业人才培养模式的重要标志和组成部分。

因此，只有掌握了数字化工厂的理念和具备了全套应用能力的教师才能在数控专业培养人才的大环境下发挥作用。教师应该成为先进制造技术教育的主导力量。应重点进行智能化生产系统以及网络化分布式生产设施建设，利用数字化工厂对教师进行系统的培训。

三、坚持“走出去，请进来”，利用各种教育资源，提升“双师型”教师的教育管理水平

目前，我国的企业也在大量建设数字化工厂（华为、易事特，奇瑞等）。学校为了适应企业的需求也在建设“数字化工厂”的实训基地（江苏交通技师学院、济南职业学院、天津市机电工艺学院）。牡丹江技师学院也与北京数码大方科技有限公司合作建立了数字化工厂。学院为了更好地发挥数字化工厂的作用，同时为取得“真经”，选派学科带头人、骨干教师及青年教师，到具有数字化工厂的院校与企业跟班学习，系统学习先进的教学经验及企业的生产模式，打造适应现代制造业的职业学院的“双师型”教师，提升教师的教育教学水平。

坚持“走出去”，同时还要“请进来”。利用校企合作的机会，邀请著名企业工程技术人员和北京数码大方科技有限公司的工程师到学校现场讲课，传授先进的企业文化、企业精神和管理经验，提高“双师型”教师的自身素质。

四、解放思想、打破传统的思维模式，接受智能制造时代的到来

如今制造业的产品开发速度是非常惊人的。某品牌手机今天发布，明天就有山寨版的生产出来，体现了其反应速度多么快。它们也是利用了信息化的制造手段才有这样的效率。那种传统的制造业的手段，通过测绘画图、做模型、再拆解、再反复修改模式是不可能有这样的效率的。“数字化工厂”的核心PLM，解决了这一问题。它先设计数字化的3D产品模型，随后自动生成2D的图纸，再根据图纸制定工艺过程、工艺装备、作业指导书等，通过互联网把制造信息传输到具体的设备组织生产。所以，“双师型”教师要适应这种模式，并掌握和利用好它。

五、改变“双师型”教师的认定方式，培养名副其实的“双师型”教师

传统的“双师型”教师的认定，基本上都是学校为了评估和验收能顺利通过而认定的。有的理论课教师（甚至文化课教师）更是通过一次短期的外出培训就获得了职业资格证，有职称证就被认定为了“双师型”教师，缺乏工业生产及“现代工业互联网”知识，与李克强总理在政府报告中提出的“互联网+”具有很大的差距。在数字化工厂环境下的“双师型”教师，应该是能完全按照制造类企业的真实的生产流程和方式全方位进行，按照企业工程师的知识能力和技师的综合专业能力来衡量和评定，彻底打破职称证加职业资格证就可以认定为“双师型”教师的做法。

总之，为了适应现代制造技术的要求，培养具有“互联网+”的理念和思维的教师，利用好校内实训“数字化工厂”的有利条件和资源，对实训、实习关键教学环节进行细化，培养一批具有超前的理念，熟练的技能，综合能力来源于企业同时又优于企业的“双师型”教师，在教学过程中始终保持企业的生产情境，做到课堂与数字化工厂的融合，突出教学过程的实践性、开放性和职业性，做到校内实训的每一节课都与实际企业工作过程的一致性，体现教育与生产劳动和社会实践相结合的学习模式。利用数字化工厂，以更为经济的手段把培养真正的“双师型”教师变成现实，推动职业院校的教学改革和课程改革建设，培养出适应社会的高技能型人才，有利于全面提高教学质量。

（作者单位：牡丹江技师学院）