1、高等职业教育专业教学资源库项目建设方案专业名称 数控设备应用与维护（580302） 所属专业大类名称 制造大类 （58） 所属专业类名称 机电设备类 （5803） 项目主持单位（盖章） 浙江机电职业技术学院 项目主持人 管 平 联合申报单位（按院校与企业分类，以首拼音字母排序） 重庆工业职业技术学院 北京发那科机电有限公司 广西机电职业技术学院 宝鸡机床集团有限公司 河北工业职业技术学院 杭州杭发发电设备有限公司 济南职业学院 杭州松源机械制造有限公司 四川工程职业技术学院 杭州友佳精密机械有限公司 四川信息职业技术学院 济南二机床集团有限公司 深圳职业技术学院 宁波华盛鑫泰机床有限公司 天津
2、机电职业技术学院 四川长征机床集团有限公司 威海职业学院 西门子（中国）有限公司 无锡职业技术学院 亚龙科技集团有限公司 西安航空职业技术学院 浙江万向精工有限公司 浙江工业职业技术学院 中国机械工业联合会 高等教育出版社 教育部机电设备教学指导委员会 申报日期 二一一年一月 示范性高等职业院校建设计划实施工作办公室制二一年五月目 录 一、项目建设意义41为数控产业发展提供优质教育服务42为数控设备应用与维护专业领域提供优质教学资源53为各类专业学习者提供自主学习平台5二、建设目标与思路71建设目标72建设思路8三、建设内容11（一）教学资源库建设111教学资源库结构与功能设计112学校教学资
3、源建设153企业学习资源建设214考证培训资源建设23（二）教学资源库管理与服务241分布式网络架构支持数万用户同时访问242多功能服务平台满足各层次需求243持续更新机制保证资源库良性发展24（三）教学资源共享与推广251制定培训推广计划，分步骤在全国高职院校中应用252制定企业合作计划，通过行业协会在行业企业中推广25四、建设条件与优势271主持单位在数控领域的优势272政策导向，为资源库建设指明方向303名家引领，为教学资源库建设领航304名校合作，是教学资源库建设的主力军315名企携手，为资源库建设提供技术支撑31五、建设规划与进度331建设规划332建设进度34六、保障措施361组织
4、保障362制度保障373.资金保障38七、预期成效391科学构建资源模块，促进教学模式的改革392拓展技术交流途径，深化校企合作393构建顶级数控领域的“学习超市”，促进学习者自主学习404扩大学习时空，构建数控领域终身学习平台40八、经费预算41数控设备应用与维护专业教学资源库项目建设方案根据教育部、财政部“关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见”(教高200614号)、教育部关于开展高等职业教育专业教学资源库2010年度项目申报工作的通知（教高2010129号）和“关于开展高等职业教育专业教学资源库2011年度项目遴选工作的通知”（教高司函2010275号）
5、的精神，特制定高等职业教育数控应用与维护专业教学资源库建设项目方案。一、项目建设意义1为数控产业发展提供优质教育服务在需求的拉动下，我国数控机床产量保持高速增长。过去5年我国数控机床产量的年均复合增长率为37.39%，过去10年年均复合增长29.94%，过去15年复合增长22.10%。2010年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。数控机床作为
6、高端装备制造行业有望获得高速发展。装备制造业的迅速发展，需要一大批能安装、调试、运行、维护、维修、管理数控设备的高技能人才。数控设备应用与维护专业领域资源库的建设将为数控产业人才培养提供一个良好的学习资源平台，为数控行业企业的转型升级和快速发展提供优质教育服务。2为数控设备应用与维护专业领域提供优质教学资源2006年教育部、财政部启动了“国家示范性高等职业院校建设计划”，现大部分学校已顺利通过验收。各示范院校在职业教育理念、人才培养模式改革、工学结合课程改革、行动导向教学实施等方面做了积极的探索，形成了大量的优质教学资源，但是，示范校的建设成果还存在普适性不强等问题。一是教学设计主要针对本校的
7、教学和实训特点；二是对教学条件要求较高，一般只适合小班化教学，师资要求较高。这些限制条件使得其他高职院校的同类专业难以共享。部分示范院校先期开始国家共享型专业教学资源库的建设工作，在专业教学资源建设方面积累了很好的经验，为后续学校共享型资源库建设创造了条件。国家精品课程建设推动了课程的教学改革，但是精品课程的利用率还有待提高，主要是精品课程教学设计的普适性不够、实用性不足、有用资源不够丰富、利用率偏低等。目前全国高职院校中有约600所开设数控相关专业，其中数控设备应用与维护专业及专业方向200多所。示范项目重点建设专业未见数控设备应用与维护专业。该专业基本覆盖全国各省、自治区、直辖市，分布范围
8、广，但办学水平不均衡。各院校专业办学历史不同，职业院校数控设备应用与维护专业的服务面向有很大差异。在数控设备应用与维护专业领域的教学资源建设水平与数控技术等其它专业相比还存在一定的差距。数控设备应用与维护专业领域资源库的建设将带动全国高职院校专业教学模式和教学方法改革，整体提升高等职业教育人才培养质量和社会服务能力，使全国近千万高职在校生受益。3为各类专业学习者提供自主学习平台国家提出学习型、创新型社会建设，要求数控设备从业人员加强学习，不断更新知识和提高技能，树立终身学习的理念。数控设备应用与维护专业国家级教学资源库将为学校、行业、企业提供一个自主学习和信息交流的平台，为中高职学生提供继续教
9、育的通道。随着我国工业化和城市化的迅速推进，大批农村人口将向城镇转移，适龄人员需要就业，为提高他们的就业能力，需要对他们进行培训，社会需要一个满足社会学习者自主学习的服务平台。经过三年示范建设，各示范院校开发和创建了许多优质教学资源，但缺少交流、各自为政，缺乏从国家层面上系统设计和开发的相关专业可供交流、共享的教学资源库，影响了改革成果的示范与辐射作用发挥，也影响了国内高职院校与国外同类院校之间的合作与交流。从目前国内高职教育整体水平而言，资源库建设的时机已经成熟，一方面可以实现优质教育教学交流共享、弥补部分学校教学资源短缺的矛盾；另一方面也是提升高职院校内涵建设水平的需要。教学资源库的建设，
10、有利于学院师生及时了解企业实际和技术发展，学习和积累实际工作经验；有利于加强校企合作，实现双赢，通过平台为企业人员提供继续学习和交流的窗口。二、建设目标与思路1建设目标以“科学顶层设计、系统架构搭建、多方合作共建、教学培训并重、理论实践结合、融入行企标准、先进技术支撑、开放式管理、网络运行、持续资源更新、凸现国家水平”的理念，建设代表国家水平、具有高等职业教育特色的数控设备应用与维护专业领域的教学资源库。建立资源库建设、管理与应用机制，将其建设成为教学可用、实践可用、技术可用的优质资源库，在全国高职院校同类专业中推广使用，实现共享，带动专业教学模式和教学方法的系统化改革，提升专业人才培养质量和
11、社会服务能力；为全国高职在校生实现自主学习、为先进制造业领域在岗人员数控设备应用与维护技能的提高和数控技术应用知识的更新、为中职同类专业毕业生在岗接受继续教育等个性化学习提供专业化的优质服务；为学生、教师、企业人员搭建交流平台。 主要建设目标如下：（1）通过建设丰富的学校教学资源，使之成为全国数控设备应用与维护专业教学、企业员工以及其他学习者自主学习的学习中心；（2）通过建设丰富的行业企业技术资源，使之成为全国数控设备应用与维护专业领域的技术资源大全；（3）通过建设虚拟车间、虚拟设备、虚拟“师傅”等虚拟平台，使之成为学习者安全、经济、有效的自主训练基地；（4）采用云存储、web2.0等网络技术
12、，实现多存储设备、多应用、多服务协同工作的海量信息服务系统，保证10万以上同时在线访问。使用者可通过 PC、手机、移动多媒体等多种设备，实现数据、文档、图片和视音频等内容的集中存储和资料共享；（5）组建资源库推广应用网络。在全国按地区构建13个资源库推广应用中心，定期举行培训、交流、信息发布等工作会议，确保资源库能在不同地区、不同院校、不同企业、不同学习者中应用。2建设思路以需求为导向，采用自上而下顶层设计的方法，系统设计教学资源库的整体结构和功能；由政府主导、学校主体、行业指导、企业参与，立足现状、面向未来，按照共建共管共享的原则，实行资源在线评价和审查、持续更新，建立数控设备应用与维护专业
13、领域的共享型教学资源库建设与利用机制；转化企业优势技术资源、学校优势教学资源、职业工种与企业证书考证资源、产学合作成果为教学资源库的资源主体；采用虚拟现实技术、多媒体技术，以云存储海量信息网络系统为服务平台，实行学生、教师、企业人员等各类人员的资源利用的成组与个性化管理，建设教学可用、实践可用、技术可用的优质资源，以满足专业教学及其各类学习者自主学习的需要。（1） 立足现状，面向未来，确保资源的实用性和先进性通过建立全国13个资源库推广应用中心，调研不同地区高中职院校的数控设备应用与维护专业的专业建设状况和教学要求，数控领域不同类型企业（数控系统制造企业、数控设备制造企业、数控设备使用企业）的
14、技术需求和人才需求，合理设计资源库的功能与结构。以职业能力为主线，系统设计多类型、多层次的人才培养方案；以目前大班制教学和现有实训设备条件为出发点设计课程；以“真设备、真项目、真要求”为课程支撑，以新技术为重点，设计职业技能及职业素养的训练体系，使专业课程教学内容与就业岗位职业要求同步，确保资源建设的针对性和实用性。与国际著名数控机床制造商合作，不断地引进最新的数控技术的技术资料、培训教程等；同时，将我院负责研制的“汽车曲轴随动磨削机床” 国家“863”项目的数控控制系统研究应用成果、浙江省重大科技专项“五轴联动数控卷簧机的研制”应用成果、浙江省自主创新项目“开放式高速高精度数控机床多轴控制系
15、统关键技术研究”等应用成果以及其它校企合作开发的专用数控设备科研成果转化为资源库内容，以提高资源库内容的先进性。（2） 整合校企资源，利用虚拟现实等先进技术，开发教学案例通过校校、校企合作，实施资源库的建设。主持单位学校负责项目组的组建、合作学校与合作企业的分工协调等。各合作学校整合本校的优势教学资源，各合作企业提供企业的相关技术标准、技术资料、培训课程、解决方案等企业技术资源，在资源库整体框架下，按照规定的资源标准设计所分配的教学资源建设。根据数控系统制造企业、数控设备制造企业、数控设备使用企业企业等不同企业类型，把同类型企业的共性知识归纳、整理、再提炼转化为“源于企业而高于企业”的教学案例
16、；根据数控车床、数控铣床等不同的设备种类，把典型应用解决方案提炼为数控机床安装、调试、维修维护的教学案例。采用虚拟现实技术，把企业的可操作技术以虚拟车间、虚拟设备、虚拟“师傅”或视频等形式予以实施。数控系统的操作步骤、参数设置步骤、机床调试步骤等可以用FLASH、视频等展示。在虚拟工厂，学生能亲临车间，熟悉实际数控机床制造企业各生产环节的实际场景和设备，从不同视角观察数控机床的结构，在虚拟“师傅”的指导下进行数控机床的拆装、调试、维修维护，真正实现学习者安全、经济、有效的自主训练。（3） 按照“三三准则”，实施课程建设以“基于工作过程、融通职业标准、能力递进”三条主线设计课程体系，以“对接生产
17、现场、体现先进技术、反映典型工艺”三项原则组织教学内容，以“项目任务载体、活动串联情景、教学做一体”为三要素来实施教学。（4） 采用云存储等网络技术，实现海量信息存储与服务面对资源库PB级的海量存储需求，传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上会存在瓶颈，不能很好地满足10万以上用户同时在线访问资源库。通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等构建的云存储系统，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统服务。采用web2.0技术，使学习用户能通过PC、手机、移动多媒体等多种设备，实现数据、文档、图片和视音频等内容的集中存储和资料共享。
18、 本资源库采用云存储和WEB2.0技术，设计分布式网络服务平台。以高性能服务器为中心服务器，各合作学校、合作企业服务器为分布式网络的网络节点，使网络访问流量更加均衡。同时，对主要课程增加备份节点，如被访问的节点无法链接，将自动切换到备份节点。通过上述技术措施，能保证10万以上用户同时高速高质量在线访问本资源库。（5）利用资源推广应用中心，促进资源库良性发展通过分布于全国的资源库推广应用中心，调研不同地区、不同院校、不同企业、不同学习者的学习需求，收集学校、企业提供的优质教学技术资源，及时更新教学资源库；制定并有效实施资源库使用培训推广计划，定期举行培训、交流、信息发布等工作会议，在学校企业分步
19、渐进推广应用；构建全国数控设备应用与维护专业领域资源信息反馈网络，采集资源库用户新的需求及其使用中存在的问题，及时改进、调整，从而促进资源库良性发展。三、建设内容（一）教学资源库建设1教学资源库结构与功能设计 根据学校、企业、社会学习者多方需求，整合校企资源，学校企业合作，设计数控设备应用与维护专业领域教学可用、实践可用、技术可用的优质资源库。整个教学资源库的结构和功能如图1、图2所示。首先，从学校（专业建设、课程教学、学生自主学习、职业技能培训）、企业（在岗人员继续培训、企业新员工岗前培训）、社会学习者（高职毕业生在岗继续教育、中职学生继续教育、一般社会学习者自主学习）三个方面分析所需的教学
20、资源；然后由高职院校、行业协会、企业、教育专家、行业专家组成的建设团队设计整个资源库的结构和功能，在总的设计框架内由各院校和企业分别完成各自的教学资源建设，并制定推广应用计划，最后，分步骤在全国高职院校和企业推广应用。整个教学资源库建设内容分为教学资源开发和管理服务平台搭建两大部分。教学资源开发主要由学校教学资源、企业学习资源和考证培训资源三部分组成。管理服务平台主要由交流论坛、资料检索与维护、信息发布等板块组成。 学校教学资源主要用于指导专业建设、课程教学以及教师辅助教学、学生自主学习，也可用于企业员工培训和各类社会学习者学习数控技术相关的知识和技能。该资源库的建设以学校为主，联合企业共同完
21、成。在建设过程中，应根据企业学习资源库和考证培训资源库的相关内容及时更新专业标准及其课程体系。另外，根据数控行业一些共性的问题，教师收集企业的应用案例、维修案例等，汇编成册供企业人员、学生参考学习。企业学习资源主要用于企业员工培训，也可用于教师辅助教学、学生自主学习以及各类社会学习者学习数控技术相关的知识和技能。该资源库的建设以企业为主，学校教师参与。教师应关注企业相关岗位要求及其技术的变化，及时更新教学内容。企业可以通过考证培训资源，实现对员工职业技能提升的培训。40图1 数控设备应用与维护专业教学资源库建设整体方案图2 教学资源内容与功能2学校教学资源建设学校资源库按3+3层体系设计，分别
22、为专业建设资源、课程资源、素材资源3层校内常规资源，和虚拟工厂、在线测试平台、服务企业的解决方案3层校内扩展资源，资源结构与明细见图3。图3 学校教学资源库结构与功能（1）充分调研，确定专业培养目标、职业面向及职业能力要求通过对数控系统开发企业、数控机床制造企业及机械加工企业的充分调研，确定主要就业岗位为数控机床电气装调、数控机床机械装调、数控机床维修；其他就业岗位为数控机床售后服务、机床维护与管理、数控机床技术支持、数控机床营销等。在此基础上，与企业技术人员共同确定了职业能力要求，见表1。表1 主要工作岗位及其职业能力要求序号工作岗位岗位描述职业能力要求1数控机床机械装调1按照数控机床机械装
23、配图及工艺文件，安排装配工艺流程，完成数控机床机械部件及整机装配；2根据国家标准对数控机床进行几何精度检测与调整。1熟悉机械安装调试的安全操作规范及其应急措施；2具备识读、分析机械装配图、液压与气动原理图、润滑与冷却原理图等的能力，具有机械安装工艺实施能力；3会使用常用仪器、仪表、检具检验机械零部件，具备基本修配机械零部件能力；4熟悉机械安装工艺及相关标准，能选择正确测量器具，完成数控机床几何精度、装配精度的检测；5具备团队协作与技术交流能力。2数控机床电气装调1按照数控机床电气工程图，进行数控机床电缆配线和电气柜安装；2进行数控机床电气调试；3电气工程图设计；4编制电气装配工艺文件。1熟悉电
24、气系统安装调试的安全操作规范及其应急措施；2具备识读、分析电气原理图的能力和电气安装工艺实施能力（布线、消除干扰等）；3会使用常用仪器、仪表、检具检验电气元件，能识别机床电气元件、检查调试数控机床电气线路、排查电气常见故障；4熟悉电气系统安装工艺及相关标准，能根据电气原理图设计工程图、编制一般电气工艺文件和管理电气施工现场的能力；5具备团队协作与技术交流能力。3数控机床维修1技术文件阅读；各类电气图纸阅读（原理图、接线图）；2PLC程序阅读与修改；3机床参数设置；调试机床功能、性能；4检验机床功能；5填写维修记录。熟悉公司的质量标准；熟练使用机床行业的各种检测工具；机床操作能力；会使用常用仪器
25、、仪表、检具；能应用PLC；机床故障诊断与排除能力；主流数控系统应用能力；熟悉数控机床原理，了解相关机械知识；熟悉相关的国家技术标准；熟悉伺服驱动系统和伺服调整软件；熟悉各种机床电气元件的应用；安全生产知识。（2）分析工作岗位的典型工作任务，剖析其工作过程与企业一线技术人员研讨，充分认证，确定典型的工作任务，并剖析其工作过程，见表2。表2 典型工作任务分析序号典型工作任务工作过程1机床机械安装与调试1熟悉理解机械安装图纸及其他技术文件；2准备仪器、仪表、检具；3领取准备零部件；4按照工艺和标准进行安装、修配、调试；5安装精度自检；6填写文件，交付，待联调。2机床电气系统安装与调试1了解机床应用
26、功能；2电气原理图、布局图、位置图等理解阅读；3电气安装；4PLC程序的设计准备，机床参数准备；5安装完毕后，检查接线是否正确，正确无误再通电；6参数载入，PLC载入，配置驱动；7各种动作、功能的检查验证；8机床试运行2448h；9检验；10试加工及优化；11备份机床数据。3数控机床维修1 了解故障现象，查阅技术资料及文件；2 分析故障形成原因；3 检查故障，确定故障点；4 排除故障；5 试机；6 填写维修档案，交付。（3）构建层次化的课程体系学校专业骨干教师与企业行业技术专家、生产一线技术人员和教育专家，对照岗位职业能力要求，根据工作任务的系统性和学生职业能力的形成规律，依据知识与能力递进的
27、原则，设计了从第一阶段的技术基础培养、第二阶段的核心能力培养、第三阶段的综合能力培养、第四阶段的拓展能力培养，到最后第五阶段的岗位适应训练五个阶段，构建基于能力本位、层次化的课程规划路线，见图4。图4 数控设备应用与维护专业课程体系结构 充分考虑教学的可实施性，以行动为导向，按照实际工作过程组织教学内容，结合教学资源的整合，开发了12门课程，并将其划为专业基础课程、专业能力课程、技能拓展课程，见图5。图5 数控设备应用与维护专业课程体系结构（4）建设基于工作任务，采用学练一体化的教学模式的项目课程资源对12门建设课程，按照行动导向、工作任务为主线开发，以学练一体化的教学模式组织教学资源，每门课
28、程建设的主要资源有：课程标准、说课、教学设计方案、课件、授课录像、工作任务单、学习手册、在线测试、企业案例等。（5）建设内容丰富的素材级资源素材教学资源是专业教学资源和课程教学资源的素材提供地。按照专业类型分为电路连接与测量、零件机械加工、液压与气动等基础层素；数控机床伺服驱动、PLC控制、数控机床电气系统连接与调试等中间层素材，数控机床连接、调试、诊断等顶层素材。主要的素材形式有：图片素材 、视频素材、动画素材、虚拟实训素材、企业案例素材、课件素材、习题素材等。（6）采用虚拟工厂、虚拟技术，建设逼真的虚拟实训平台采用虚拟现实技术为学生提供生动逼真的学习环境，使学习由传统的“以教促学”向自主学
29、习转变。虚拟技术能加速和巩固学生学习知识的过程，在教学过程中，融入虚拟场景的体验，虚拟实训的实践，在虚拟的环境中让学生主动地与知识信息交互，虚拟现实的沉浸性和交互性让学生能直观地去经历感受，体验工作环境，比空洞抽象的说教更具说服力。开展虚拟实验实训比传统实验室实验有着难以比拟的优势：1）节省成本，有些实验由于设备场地和经费条件限制无法开展，通过虚拟实验系统，学生在网上即可做各种实验，效果几乎等同于真实实验；2）避免损坏设备，在虚拟环境中学生可以随意操作，没有安全性的顾虑；3）不受空间和时间限制，学生可以在很短的时间内完成需要很长时间的实验，也不需要特定的实验场所；4）虚拟实训资源库中的虚拟教学设备
