基于产教融合背景下的“双高计划”高水平专业建设改革与探索实践

周瑜 周宝 周仁建 马超

摘要：教育现代化2035、国家职教改革实施方案、创新行动计划、提质培优计划等为国家开展“双高计划”建设指明了方向，建立了目标，成都航空职业技术学院飞行器制造技术专业为“双高计划”A类高水平专业，应形成专业特色方案，建立专业建设标准。本文围绕“产教融合、校企合作”开展飞行器数字化制造技术改革与创新，介绍专业进行相应教学模式和教学内容等多方面改革情况，通过实践来提升专业的建设能力、服务能力，总结了可示范、可推广的经验。

关键词：飞行器制造技术、产教融合、专业建设

Abstract： Education Modernization 2035， the national vocational education reform implementation plan， innovation action plan， quality training plan for national construction pointed out the direction， established the goal， chengdu aviation vocational and technical college aircraft manufacturing technology for "double plan" A high level professional， should form a professional characteristic scheme， establish professional construction standards. This paper focuses on carrying out the reform and innovation of aircraft digital manufacturing technology around the "integration of industry and education and school-enterprise cooperation"， introduces the reform of the corresponding teaching mode and teaching content， improves the professional construction ability and service ability through practice， and summarizes the experience that can be demonstrated and promoted.

keywords：Aircraft manufacturing technology， Integration of industry and education，Professional construction

飞行器制造技术专业，主要培养从事航空制造、试验和生产管理的高技术技能人才。这类人才主要从事飞机部件装配、系统安装调试、试验等工作。飞机部件装配是飞机制造的重要环节，飞机装配为了保证装配准确度、飞机气动外形，需要在部件装配过程中大量协调零件与零件、零件与工装、工装与工装之间的关系。因此，航空类高职院校应该从航空企业对高技术技能人才的需求出发，围绕“产教融合、校企合作”，分析服务面向、职业岗位、专业标准、培养方案、课程体系、资源建设，以满足航空企业对高技术技能人才的需求，持续为航空企业培养高技术技能人才。专业应与时俱进地对教学模式和教学内容进行有效改革，及时调整飞行器制造技术的课程体系、教学方法，并增加特定教学内容、创新教学方法，并融入课程思政内容，使学生在掌握传统飞机装配技能的基础上，熟悉飞机数字化装配技术和装配技能。

一、人才培养现状分析

目前飞行器制造技术学生在学习飞机装配技术专业理论知识的基础上，通過完成基础钳工、飞机钣金实训、飞机铆接实训、飞机修配、螺接、胶结等技能实训，具备飞机装配所要求的专业知识和基本技能。通过近几年飞行器制造技术教学和跟踪企业调研，传统的飞机装配教学方式已经很难适应新工艺、新材料、新技术不断更新的复合型高技术技能人才的培养需求，具体表现在：

① 理论和实训教学内容更新缓慢。目前的飞机铆接工技能教材仍然沿用多年前的教材，随着新机型的不断涌现，目前教材和教学内容不能满足新机型的研制。

② 先进飞机比如歼-20、运-20中大量应用新材料、新技术、新工艺没有很好的融入教学环境中。新型号飞机不断出现新的材料，比如钛合金和复合材料的大量应用，由于材料较贵及实训环境限制，暂时不能应用于目前的教学环境。新型号飞机装配过程中，大量的数字化制孔、连接、检测技术未能在教学环境得以实现。

③ 实训环节单一，飞机装配实训仍沿用简单的板件进行修配、铆接装配，没有真实的飞机零部件，学生很难“身临其境”进行实操训练。企业需求不断增加，企业希望学生毕业即就业，很快能为企业创造价值，目前由于真实环境缺失，没有进行真机实训演练，学生进入企业后仍需要较长时间的实操训练才能融入飞机装配环境中。

④ 教学方法简单，实训内容仍然全部是单一实操，没有数字化装配、虚拟装配等新生装配技术。随着飞机的更新换代，装配技术与时俱进，飞机装配技术已经从手工操作转换为数字化装配、虚拟现实、虚拟装配技术。

二、新型培养方案“产教融合、校企合作”的建立

随着教育现代化2035、国家职教改革实施方案、创新行动计划、提质培优计划、“互联网+” 等国家级创新驱动发展战略的实施，政府不断加强校企合作领域的政策导向，将“产教融合”上升到国家战略，就当下而言，政府主导、学校、企业、行业、社会多主体推进新技能人才培养的协同育人机制已逐渐形成，产教融合已成为国家在教育领域创新的重要导向，系统层面推进产教深度融合的外部环境已完全具备。针对飞行器制造技术专业建设需要航空工业企业与学校共同参与，要求学校和航空企业围绕航空产业需求，共同参与协同制定人才培养方案，设置教学课程体系，共同开发教学资源，改善实训教学条件，构建共商、共建、共享的职业教育责任共同体，最终形成德技并修、工学结合的育人机制。

成都航空职业技术学院已与成都航空产业园、航空工业成飞及配套企业建成“航空装备制造产业学院”。飞行器制造技术专业依托产业学院与航空工业多家单位开展校企合作，联合培养航空装备制造产业高素质技术技能人才，专业对接航空产业技能人才需求，校企协同开展人才培养，形成专业人才培养方案、专业教学标准和课程标准。

三、人才培养体系改革创新

当前中国的航空技术发展迅速，各航空公司和军方对飞机提出了长寿命、高质量的要求，新型飞机不断涌现，歼-20、运-20、直-20到国产大飞机C919、AG-600，各主机厂所不断引进高端科技人才加强对飞机装配技术的研究，形成飞机数字化装配模式。传统的手工装配方式必将被以自动化、数字化、柔性化、信息化为特点的飞机数字化装配技术模式取代，飞机数字化装配技术综合集成了计算机技术、产品数据管理、并行工程、装配仿真、装配可视化、柔性化、自动化等多个高新技术领域的知识。相应改革创新如下：

（一）增加教学内容，以适应当前先进飞机的研制

飞行器制造技术课程体系包括课堂理论教学、实训和实践教学、操作技能等级考试等部分。学院与企业深度融合，适时调整课程考核体系，每两年调整一次人才培养方案，对部分课程进行调整，包括课程的增减，课程内容的调整，使考核体系符合专业发展，以培养出企业所需高技术技能复合型人才。教学内容的完善体现在以下四个方面：

1.增加现代飞机制造装配理论知识

当前航空制造企业已经跨越三代战机到四代战机及后续的五代战机，民用航空企业主要业务已经从原来的转包生产到现在国内自行研制的ARJ21、C919及后续的CR929等机型的生产。飞机的升级换代促使学校的教学内容也应相应的增加现代飞机制造理论知识。比如，绘图软件的更新换代，最早的飞机是描绘、到手绘，到三代机的二维绘图软件，再到四代机的三维设计软件，我们培养企业所需的高技术技能人才，就必须增加三维软件（如CATIA）的教学，以满足企业所需。同时通过一系列三维软件比如CATIA、VPM Enovia及DELMIA软件的学习，让学生了解飞机研制过程，并在以后的工作中会使用三维软件识图、读懂模型并将飞机模型中的装配连接信息应用于飞机装配生产等等。

2.增加新材料、新技术理论知识，建立复材装配实训室

在航空制造业发展进程中，材料和飞机一直是在相互推动下不断发展的。“一代材料，一代飞机”，是世界航空制造业发展历史的真实写照。随着飞机的更新换代，材料更新也是日新月异，材料从早期的铝合金、镁合金、镁铝合金和合金钢等过渡到了铝合金、钛合金、复合材料。当前先进复合材料以其高比强度、高比模量和优异的耐疲劳性能，已经成为航空飛行器重要的结构材料之一。当前最先进的民航客机波音787主体结构的大部分（包含机身和机翼）采用复合材料和钛合金，其中复合材料所占质量比例提高至50%。其它飞机如空客A350XWB，其复合材料占比更是达到了52%，国内中国商飞C919复合材料占比也达到了12%。因此，专业课程设置也需随之而改变，增加相应的钛合金、复合材料相关航空工程材料知识，尤其是配套实训课程的设置。复材装配实训室的建立并投入使用，有效解决复合材料成型工艺、复合材料基础、复合材料维修及复合材料装配等实训课程技能实训问题。

3.注重与航空企业真实飞机装配现场相结合，引入飞机装配生产线

在以往的教学过程中，学院注重飞机装配实训过程，从航空企业引入技能专家进行实训课程的教学，学生的整体素养较好，技能水平普遍较高，受到企业好评。但是，通过近期与企业的调研发现，企业的需求在不断增加，近年来，企业对质量，尤其是表面质量需求不断提高，企业不仅需要学生装配基础钳工技能的提高，而且需要学生飞机装配技能水平的提高。目前飞机装配技术实训环节主要是板件的修配及装配，未有真实飞机零部件装配的过程，学生进入企业以后，对真实的飞机装配仍然感到陌生，仍需要接受较长时间的培训。为了服务企业需求，需要强化学生实训能力的培养，加强飞机装配基础钳工技能训练，尤其是对表面质量、对缝、阶差等气动外形装配能力的训练，并不断完善实训环节的教学条件。学院将引入整机三维数模，包含结构数模和系统数模、相关设计技术条件、装配所用连接件;同时引入飞机装配所需装配型架并组装完成，如图1，图2所示。通过飞机部件零部件在装配型架上进行真实的飞机装配实训，学生通过在装配型架上完成飞机零件装配定位、划线制孔、分解去毛刺等并进行连接，学生代入感大大增强，必将大幅度提升学生飞机装配实作能力，提升学生整体素养，大幅度提高技能水平。

4.引入数字化装配、虚拟装配等先进技术，建立飞机数字化装配技术实训室

传统的飞机装配实训教学投入较大，耗费大量人力和物力，真实的飞机零件价格昂贵，特别是机加框梁。近年来，虚拟装配、装配模拟仿真技术、虚拟现实的沉浸式装配仿真技术的不断发展，如图3、图4所示，在教学过程中教师可将虚拟仿真手段应用于飞机装配教学，运用装配工艺仿真技术进行装配大纲的编制和装配过程仿真，并通过可视化显示终端显示装配过程，如图5所示。飞行器制造技术建立飞机数字化装配技术实训室，用于CATIA教学实训、飞机数字化装配仿真、数字化机器人仿真等多个实训课程教学，实现基于多通道大屏幕教学培训展示环境数字化装配需求。空客和波音公司在大型民机装配中广泛采用自动钻铆设备进行自动制孔与铆接等数字化装配技术手段，针对空间狭窄，无法实现自动钻铆的飞机部组件则进行自动制孔与人工连接。自动制孔与自动钻铆不仅可以提高生产效率，降低生产成本，最重要的是可以提高连接质量，延长飞机机体使用寿命。大量的试验数据已表明，制孔质量对结构件寿命有很大影响。在飞机装配技术教学过程中引入机器人，如图6所示，对飞机零部件进行自动钻铆技术等数字化装配技术研究并教学，如图7所示。

（二）改进教学方法

1.课堂教学模式和教学方法不断创新

积极采用先进的教学方法，完善多媒体教学课件，增强教学的生动性和直观性，加深学生对基础理论和关键技术的理解。以前是在黑板上教学生怎样造飞机，学生对飞机研制过程、飞机结构和系统没有立体的概念。采用多媒体教学，增加了飞机相关结构和系统图片和视频，学生学习仍然不是很直观。现在可以采用虚拟装配和虚拟现实等多种手段促进学生对于知识的理解和掌握。在2020年新冠疫情期间，大多数老师都在做网络直播教学，极大的促进了网络教学的发展，通过“职教云”、“腾讯课堂”网络教学平台，学生可以远程进行上课学习，并通过平台随时进行网上答疑和讨论，如果对老师的讲解有不理解的地方，还有回看功能，极大的提升了学生学习效果。

2.深化校企合作，建立校企共享的教学资源和技能培训资源，建立传承技艺的国家级大师工作室

“飞行器制造技术”专业作为双高专业A类专业，为了传承“航空报国，追求卓越”精神，践行“质量第一，安全第一”信念，走“产教融合、校企合作、工学结合”发展之路，将人才培养、科学研究、社会服务深度融入国家航空装备制造产业，为飞行器制造技术成为航空装备制造产业高素质技术技能人才的第一品牌，为了提升教师教学水平及学生产出质量，学校高度重视校企合作，学院保持与多家航空工业企业定期开展联合教学，学院经常组织骨干教师到航空工業成飞调研、下厂锻炼。企业也高度重视，组织技能专家与学校骨干教师召开定期交流座谈会。学院建立了产学研一体、军民高度融合的国家级高技能人才培训基地，聘请航空工业首席技能大师刘时勇、苟德森建立飞机装配技术大师工作室。形成大一认知实习、大二生产实习、大三顶岗实习的人才培训体系，为企业培养高技术技能人才打下良好基础。从企业得到反馈，公司各级领导及技能专家认为我校飞行器制造技术学生进入企业后能迅速成长，整体能力强、素质高，表现了较好的吃苦耐劳精神，能够很好的践行“航空报国、航空强国”使命。

3.建立校企深度合作机制，联合培养航空高技能人才

航空企业为使新员工快速形成战斗力，与学院展开校企深度合作开展赋能技能培训，通过一定时间专项赋能培训培养使得新员工达到高级工水平、部分优秀员工能达到技师水平。企业和学院多次对接培养需求，完善培养方案，形成企业和学院共同培养的模式，即企业派出行业技能大师，学院派出精英骨干教师，共同形成教师队伍，培训过程形成以下培训流程：

（1）课前有要求：安全、保密、任务、重点、难点;

（2）课中有指导：问题分析、错误纠正、示范指导;

（3）课后有讲评：优秀表扬、错误指出、改正方法。

通过专项赋能培训，学生进步很快，达到企业所需，同时教师队伍技能水平也同时提高。教师是高职院校建设和发展过程中最基本的力量，也是职业教育办学的基本要素之一，有效决定职业教育的办学高度和教书育人的水平，在深度合作共同培养过程中，充分调动了教师开展科学研究和创新的积极性，同时技能水平也稳步提高。

4.引入数字化装配工艺设计方法进行模块化教学

数字化装配工艺设计的基础是基于模型的定义（M BD）技术，即用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息，作为唯一的制造依据。M BD 技术根据数字化定义规范，采用三维数字化装配工艺设计，建立起满足协调要求的全机三维数字样机和三维工装模型。引入数字化装配工艺设计方法，对飞机整机进行装配单元划分，按总装、机身装配、中机身装配、左机翼装配、右机翼装配等划分装配单元，如图8所示，进行模块化教学，各小组围绕装配对象进行分析、讨论，定期更换装配对象，并开展教学模式和教学方法的探讨与研究，对大众都有问题的地方，查明原因并改进。在教学过程中，要以学生为教学的主体对象，教师是教学过程的组织者和引导者，定期和企业开展对接活动，增加企业需求，引领先进技术技能发展，培养出企业满意的高技术技能人才。另外，要激励学生的学习积极性、主动性、创造性，培养学生“严慎细实、精益求精”职业精神和素养，发挥学生独立思考能力。

（三）融入课程思政内容

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调： “要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。自此，“课程思政”在教育界和学术界引起了广泛关注和讨论，各地高校也陆续开始“课程思政”改革的探索和实践。为贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》及《新时代高校思想政治理论课教学工作基本要求》等政策，紧密围绕“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一“育人”根本问题，结合飞行器制造专业技术特色，学校高度重视课程思政建设，课程和思政要协同发展，做到“润物细无声”地融入到课程当中，要建立课程思政元素资源库，要从专业上进行系统设计，要抓取合适的思政元素，把课堂作为“育人”主战场，要真正落实“三全育人”，培养成为德智体美劳的社会主义接班人。飞机装配过程中要融入“航空报国，追求卓越”精神，培养学生“精益求精、严慎细实”职业素养。在理论课程及实训课程教学过程中，结合当前飞机零件制造案例，讲述国产大飞机制造故事，建立了专业核心课程“飞机数字化装配技术”为“课程思政”示范课程，并在全校范围内推广，并在后期要将整个专业核心课程都建设成为课程思政示范课程，让学生为中国制造而自豪，激发学生爱国主义和民族自信心。

四、结语

近年来，国内外先进制造企业不断提高数字化技术的应用水平，数字化装配技术代表了现代飞机制造的发展方向，其研究和应用既是技术的革命，又是观念的革命，更是管理的革命。飞行器制造技术培养的学生要适应现代飞机数字化装配技术的发展，必须将进行理论、实训、虚拟仿真及装配技能等级考试的综合教学，并融入“1+X”培养体系，注重学生基础技能、铆接技能、工程实践能力及“X”能力培养。为让学生适应并紧跟现代飞机装配发展趋势，飞行器制造技术相关专业课程的教学内容和教学方法须再设计，并融入课程思政元素，以提高本专业教学效率和教学质量，以适应现代飞机数字化制造、数字化装配模式的快速转变。通过飞机数字化装配实训基地及国家级高技能人才培训基地建设，引入高端设备、部件生产线以及飞机数字化装配大量设备，培养出适应现代飞机制造模式的高技术技能复合型国防技术人才。

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作者简介：周瑜（1979— ），男，四川资中人，高级工程师，研究方向为飞机数字化装配技术。