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【摘要】学校通过建设数字化工厂，实现实训教学环境生产化和企业化。从而使项目教学实现真正意义上的理实一体化，融洽的匹配了学生理论和实操的整个过程。实现实训和生产的零距离对接。
【关键词】数字化工厂 项目式教学 可视化 信息化
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0039-02
数字化工厂是学校建立企业式的真实生产环境，学生实训项目按企业生产过程组织，学生按企业生产岗位分工协作，学生生产成果按企业模式检验，使学生通过实训掌握进入企业就业所需的先进制造技术、制造业自动化技术和制造业信息化技术。同时实现实训教学过程的可视化、信息化。具体包括PLM体验中心、一体化讨论区、车间管理、可视化管理、和实训资源管理五大部分，这五大模块实现了理实一体化，融洽的匹配了学生理论和实操的整个过程。基于数字化工厂下的项目式教学是一种科学合理的教学方法。
一、数字化工厂下的项目式教学思路构成
1.宏观感受：进入PLM体验中心和实训车间参观，树立企业和岗位的概念，并了解课程与岗位的对接。
2.项目教学组织：
（1）进入PLM体验中心开展项目教学，完成模拟企业产品的计划、设计、工艺、编程、仿真、零件加工最后装配，学生完成企业生产流程过程的体验。
（2）項目实践实施：
1）零件加工前的分析讲解及加工完成后老师的总结评判：通过一体化讨论区老师调用教案、课件及视频讲解等资料现场讲解，实训零件的加工示范学生可在一体化讨论区清晰直观的看到，实训理实一体化的教学，杜绝围观。
2）零件加工前需要准备的刀具和材料：老师可以通过库房管理刷卡领用，完成后刷卡归还。
3）零件加工所需的代码文件，实训前由老师审核并通过车间管理的机床联网DNC下发到学生实训的机床，保障实训安全。
4）对于多人共用一台机床进行实训，一人加工操作，其它的学生可以通过可视化管理了解零件时间加工的过程。
二、PLM体验中心在项目式教学中的的应用
PLM体验中心是项目式教学组织的第一步，体验中心是先进制造流程实训与展示能力的融合。实现模拟面向企业设计、生产过程的实训教学过程。
1.教学设计思路
（1）设计思路
第一：介绍本次课程所需完成的任务；并按企业的生产实际建立项目小组， 布置小组成员各自任务。
第二：任务实施：指导老师分别参与各小组的任务实施，实施过程以学生为主体、教师为主导的完成各组方案的确定和实施，
第三：分组检验，由每一组的指导老师引导学生对零件进行讨论，找出问题、解决问题，并对其作出积极的评价。
2.任务布置与实施
课程采用项目任务导向教学方法。项目任务教学是以“任务驱动”为主要形式，在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，注重对学生分析问题，解决问题能力的培养。考虑学生的层次不同，可以分层次的给同学下达任务，引导学生掌握完成任务的基本思路、方法。
3.检验与评价
学生分组检验，并分组依次展示加工方案、加工零件等，由每一组的指导老师引导学生对零件进行讨论，找出问题、解决问题，并对其作出积极的评价。
三、一体化讨论区是项目式教学的重要环节
一体化讨论区教学是CAXA数字化实训工厂教学中重要的一环，其目的是把理论教学与实践教学有机地融合在一起，解决教-学-做脱节，现场管理，少数资源（教师、机床、场地）与多数学生实践之间的矛盾。CAXA通过一个平台（教学资源管理平台），两个网络（视频采集网络和DNC传输网络），三个硬件（电子白板、触摸屏查询一体机、教学电脑）整合成一套既能方便教学，又能直观地、实时地反应教学内容、实训现场情况的教学系统。
1.一体化讨论区的教学应用按功能分三个方面：
（1）电子白板使用，电子白板可以方便的进行电脑操作和手写操作，能和资源平台对接，随时调用教学资源。
（2）实时视频教学。
（3）通过教学资源管理平台进行教学资源调用
教学资源的调用操作，包括：资源查询、浏览、移动、缩放、标识、播放、借用、复制等。
2.一体化讨论区应用流程
一体化讨论区教学采用互动式教学，目标导向，分布实施。
主要过程如下：
四、科学的车间管理是为项目化教学提供了数据支持
1.加工代码的审核下发
在数控车间里，根据机床的布局情况，建立有线或无线以太网络。每个机床都有独立的IP地址，加工程序的可以通过老师审核后进行上传、下载及在线加工，实现所有数控机床的网络化管理。
通过启动CAXA网络DNC通讯客户端，选择机床—发送文件—机床接收—仿真—加工。
2.机床监控及统计分析
针对数控机床的设备监控系统及信息采集分析系统，在车间各查询终端机上、教学体验中心或老师办公室的同一网段的联网电脑上可以看到机床运转的相关信息。有助于理论与实践教学的互动、促进理实一体化教学。
3.设备监控
设备监控用于查看设备实时状态，可以显示每台设备的三色灯状态，统计工厂内的开机、待机、报警、关机设备数量，并计算统计设备开动率。
五、可视化管理为项目式教学提供了安全保障，提高了教学效益
可视化管理具体来讲包含以下几个方面：教学场所可视化、设备管理可视化、教学内容可视化、教学管理可视化、7S现场管理。
1.教学场所可视化
对实训车间的各个区域情况进行视频监控，了解实训区域的的实训状态。 2.设备管理可视化
设备的使用状态、设备的利用率、实训成本核算等
3.教学内容可视化
在各个实训场地设置无纸化交互平台，各放置一台一体化触摸屏查询机，学生用来查询实训过程所需的资料。同时可以通过网络和教师进行互动。
4.教学管理可视化
在各个实训车间设置全方位视频监控；在数控车床、数控铣床、普通车床、PLM体验中心、讨论区各设置一个场景摄像机，能够了解学生在实训过程中遇到的问题，减少实训过程的安全隐患。
5. 7S现场管理
对实训车间现有的场地进行规划，包括各个功能区域的设置，各种设备、材料、工具等物品的摆放位置，通道的规划等。
7S细化，对现有车间7S管理制度和设置进行优化，7S车间现场管理更加具有执行力和控制力。保证7S制度的有效执行。对车间现有标识进行整顿，在实训车间除了场地设置以外，对车间現有的设备进行标识，体现车间的秩序管理。
实训车间信息管理信息化和数字化，完善和规范各种管理制度，提升实训中心服务水平，对学生实训过程中学生的实训行为进行监控，提高学生实训的安全性和数控设备使用效率；为学生实训过程中提供理实平台和教师沟通平台，通过引入现代化企业7S现场管理理念，为培养学生良好的职业素养奠定了基础。为项目式教学提供了保障。
六、实训资源管理平台为项目式教学提供了强大的教学资源支持
1.实训资源管理平台主要功能
实训资源管理平台能够提供以下几方面的服务：①用户管理服务功能；②提供方便快速的资源检索服务功能。所有人库资源按学科、模块、章节树状目录的形式在教学资源库页面呈现，方便用户浏览、查找资源；③提供师生共享共建资源服务。为师生们提供方便的资源上传、下载、下载和评论等功能。
2.课程管理和老师课件管理
规范教学资源的入库标准和分类标准，并制定资源从收集整理到最终完成的整套工作流程，支持课程管理和老师课件管理。
3.在线教学，在线浏览
除了包括了支持常用的数据格式，还需要包括机械专业一些特殊的数据格式，如包含对各类教学文档的管理，对机电系各类图纸的管理。
4.在线考试
CAXA考试系统实现考试的无纸化和评卷的自动化，减少老师的工作量，和判卷的误判率。
【关键词】数字化工厂 项目式教学 可视化 信息化
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0039-02
数字化工厂是学校建立企业式的真实生产环境，学生实训项目按企业生产过程组织，学生按企业生产岗位分工协作，学生生产成果按企业模式检验，使学生通过实训掌握进入企业就业所需的先进制造技术、制造业自动化技术和制造业信息化技术。同时实现实训教学过程的可视化、信息化。具体包括PLM体验中心、一体化讨论区、车间管理、可视化管理、和实训资源管理五大部分，这五大模块实现了理实一体化，融洽的匹配了学生理论和实操的整个过程。基于数字化工厂下的项目式教学是一种科学合理的教学方法。
一、数字化工厂下的项目式教学思路构成
1.宏观感受：进入PLM体验中心和实训车间参观，树立企业和岗位的概念，并了解课程与岗位的对接。
2.项目教学组织：
（1）进入PLM体验中心开展项目教学，完成模拟企业产品的计划、设计、工艺、编程、仿真、零件加工最后装配，学生完成企业生产流程过程的体验。
（2）項目实践实施：
1）零件加工前的分析讲解及加工完成后老师的总结评判：通过一体化讨论区老师调用教案、课件及视频讲解等资料现场讲解，实训零件的加工示范学生可在一体化讨论区清晰直观的看到，实训理实一体化的教学，杜绝围观。
2）零件加工前需要准备的刀具和材料：老师可以通过库房管理刷卡领用，完成后刷卡归还。
3）零件加工所需的代码文件，实训前由老师审核并通过车间管理的机床联网DNC下发到学生实训的机床，保障实训安全。
4）对于多人共用一台机床进行实训，一人加工操作，其它的学生可以通过可视化管理了解零件时间加工的过程。
二、PLM体验中心在项目式教学中的的应用
PLM体验中心是项目式教学组织的第一步，体验中心是先进制造流程实训与展示能力的融合。实现模拟面向企业设计、生产过程的实训教学过程。
1.教学设计思路
（1）设计思路
第一：介绍本次课程所需完成的任务；并按企业的生产实际建立项目小组， 布置小组成员各自任务。
第二：任务实施：指导老师分别参与各小组的任务实施，实施过程以学生为主体、教师为主导的完成各组方案的确定和实施，
第三：分组检验，由每一组的指导老师引导学生对零件进行讨论，找出问题、解决问题，并对其作出积极的评价。
2.任务布置与实施
课程采用项目任务导向教学方法。项目任务教学是以“任务驱动”为主要形式，在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，注重对学生分析问题，解决问题能力的培养。考虑学生的层次不同，可以分层次的给同学下达任务，引导学生掌握完成任务的基本思路、方法。
3.检验与评价
学生分组检验，并分组依次展示加工方案、加工零件等，由每一组的指导老师引导学生对零件进行讨论，找出问题、解决问题，并对其作出积极的评价。
三、一体化讨论区是项目式教学的重要环节
一体化讨论区教学是CAXA数字化实训工厂教学中重要的一环，其目的是把理论教学与实践教学有机地融合在一起，解决教-学-做脱节，现场管理，少数资源（教师、机床、场地）与多数学生实践之间的矛盾。CAXA通过一个平台（教学资源管理平台），两个网络（视频采集网络和DNC传输网络），三个硬件（电子白板、触摸屏查询一体机、教学电脑）整合成一套既能方便教学，又能直观地、实时地反应教学内容、实训现场情况的教学系统。
1.一体化讨论区的教学应用按功能分三个方面：
（1）电子白板使用，电子白板可以方便的进行电脑操作和手写操作，能和资源平台对接，随时调用教学资源。
（2）实时视频教学。
（3）通过教学资源管理平台进行教学资源调用
教学资源的调用操作，包括：资源查询、浏览、移动、缩放、标识、播放、借用、复制等。
2.一体化讨论区应用流程
一体化讨论区教学采用互动式教学，目标导向，分布实施。
主要过程如下：
四、科学的车间管理是为项目化教学提供了数据支持
1.加工代码的审核下发
在数控车间里，根据机床的布局情况，建立有线或无线以太网络。每个机床都有独立的IP地址，加工程序的可以通过老师审核后进行上传、下载及在线加工，实现所有数控机床的网络化管理。
通过启动CAXA网络DNC通讯客户端，选择机床—发送文件—机床接收—仿真—加工。
2.机床监控及统计分析
针对数控机床的设备监控系统及信息采集分析系统，在车间各查询终端机上、教学体验中心或老师办公室的同一网段的联网电脑上可以看到机床运转的相关信息。有助于理论与实践教学的互动、促进理实一体化教学。
3.设备监控
设备监控用于查看设备实时状态，可以显示每台设备的三色灯状态，统计工厂内的开机、待机、报警、关机设备数量，并计算统计设备开动率。
五、可视化管理为项目式教学提供了安全保障，提高了教学效益
可视化管理具体来讲包含以下几个方面：教学场所可视化、设备管理可视化、教学内容可视化、教学管理可视化、7S现场管理。
1.教学场所可视化
对实训车间的各个区域情况进行视频监控，了解实训区域的的实训状态。 2.设备管理可视化
设备的使用状态、设备的利用率、实训成本核算等
3.教学内容可视化
在各个实训场地设置无纸化交互平台，各放置一台一体化触摸屏查询机，学生用来查询实训过程所需的资料。同时可以通过网络和教师进行互动。
4.教学管理可视化
在各个实训车间设置全方位视频监控；在数控车床、数控铣床、普通车床、PLM体验中心、讨论区各设置一个场景摄像机，能够了解学生在实训过程中遇到的问题，减少实训过程的安全隐患。
5. 7S现场管理
对实训车间现有的场地进行规划，包括各个功能区域的设置，各种设备、材料、工具等物品的摆放位置，通道的规划等。
7S细化，对现有车间7S管理制度和设置进行优化，7S车间现场管理更加具有执行力和控制力。保证7S制度的有效执行。对车间现有标识进行整顿，在实训车间除了场地设置以外，对车间現有的设备进行标识，体现车间的秩序管理。
实训车间信息管理信息化和数字化，完善和规范各种管理制度，提升实训中心服务水平，对学生实训过程中学生的实训行为进行监控，提高学生实训的安全性和数控设备使用效率；为学生实训过程中提供理实平台和教师沟通平台，通过引入现代化企业7S现场管理理念，为培养学生良好的职业素养奠定了基础。为项目式教学提供了保障。
六、实训资源管理平台为项目式教学提供了强大的教学资源支持
1.实训资源管理平台主要功能
实训资源管理平台能够提供以下几方面的服务：①用户管理服务功能；②提供方便快速的资源检索服务功能。所有人库资源按学科、模块、章节树状目录的形式在教学资源库页面呈现，方便用户浏览、查找资源；③提供师生共享共建资源服务。为师生们提供方便的资源上传、下载、下载和评论等功能。
2.课程管理和老师课件管理
规范教学资源的入库标准和分类标准，并制定资源从收集整理到最终完成的整套工作流程，支持课程管理和老师课件管理。
3.在线教学，在线浏览
除了包括了支持常用的数据格式，还需要包括机械专业一些特殊的数据格式，如包含对各类教学文档的管理，对机电系各类图纸的管理。
4.在线考试
CAXA考试系统实现考试的无纸化和评卷的自动化，减少老师的工作量，和判卷的误判率。