机械设计与制造专业教学资源库建设方案

机械设计与制造专业

教学资源库建设方案

项目名称机械设计与制造专业教学资源库

所属专业大类56装备制造大类

所属专业类5601机械设计制造类

面向专业560101机械设计与制造专业

适用的专业目录普通高等学校高等职业教育（专科）专

业目录（2015年）

项目主持单位（盖章）佛山职业技术学院

项目主持人夏冬梅

申请日期2016年6月6日

联合院校：广东机电职业技术学院、广东工贸职业技术学院、广东岭南职业技术学院、

广东科学技术职业学院、广东松山职业技术院、广州铁路职业技术学院、深圳信息职业技

术学院、珠海城市职业技术学院、中山职业技术学院、河源职业技术学院、江门职业技术

学院、阳江职业技术学院、佛山市顺德•区陈村职业技术学校、佛山市南海信息技术学校

联合出版社：机械工业出版社

联合企业：佛山市南海中南机械有限公司、佛山市恒立泰机械有限公司、佛山市业精机械

有限公司、佛山市永利泰车轴有限公司、广东佳明机器有限公司、广东佛山水泵厂有限公

司、广东泰格威机器人有限公司、佛山市新鹤机器人有限公司、佛山市普拉迪数控科技有

限公司、佛山市佛威精密机器有限公司、佛山市三水合成电器实业有限公司

联合行业协会：佛山市职业教育基地总部、佛山市机械工程学会、佛山市机械装备行业协

会、佛山市模具行业协会、广东省机械研究所、广东省增材制造协会、华南理工金属材料近

净成形工程研发中心、西安交大快速制造国家工程研究中心、中山工业技术研究院

二。一六年六月

目录

前言....................................................................1

1建设背景与必要性.....................................................2

1.1建设背景........................................................2

1.2建设必要性.....................................................11

2建设基础与成效.......................................................15

2.1主持单位的基础与优势...........................................15

2.2建设团队的基础与优势...........................................16

2.3建设取得阶段性成果.............................................21

3建设规划.............................................................31

4建设目标与思路......................................................32

4.1建设目标.......................................................32

4.2建设思路.......................................................32

5建设内容.............................................................36

5.1资源中心建设..................................................36

5.2管理与学习平台建设.............................................45

5.3资源推广应用...................................................52

6共享方案.............................................................54

6.1成立共建共享联盟...............................................54

6.2创建联盟共享机制...............................................54

6.3落实共建共享保障...............................................55

7建设步骤............................................................56

8预期成效.............................................................58

8.1建设预期成果...................................................58

8.2建设预期效益...................................................59

9保障措施.............................................................61

9.1组织保障.......................................................61

9.2制度保障.......................................................62

9.3资金保障.......................................................62

9.4技术保障.......................................................63

9.5知识产权保护...................................................63

10经费预算............................................................64

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

■“■

刖百

为贯彻落实《国务院关于大力发展职业教育的决定》（国发（2014〕19号）及

全国高等职业教育工作会议和国家大力发展装备制造产业的战略方针、教育部

《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成

【2011】12号）和教育部、财政部、国家发展改革委、工业和信息化部、中国人

民银行《关于印发《构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制的实

施方案〉的通知》（教技12014】6号）文件精神，根据《广东省人民政府关于创

建现代职业教育综合改革试点省的意见》（粤府（2015）12号）、《关于确定〈高等

职业教育创新发展行动计划（2015-2018年）＞任务（项目）承接单位的通知》

（教职成司函［2016］30号）、《关于做好职业教育专业教学资源库2016年度相关

工作的通知》（教职成司函［2016161号）等文件的要求，为促进高职教育优质资

源共建共享、推动信息技术与教育教学深度融合，编制本建设方案。方案分为建

设背景与必要性、建设基础与成效、建设规划、建设目标与思路、建设内容、共

享方案、建设步骤、预期成效、保障措施、经费预算共十个部分。

机械设计与制造专业教学资源库是由佛山职业技术学院主持，联盟广东省内

12所高职院校、2所中职院校、涵盖广东省16个行业企业、联合1个国家一级

出版社共同建设。其中国家高职骨干院校2所，广东省高职示范建设院校7所，

广东省行业龙头企业8个，佛山市地方机械装备主要管理、研究单位3个。

依托装备制造行业企业，机械设计与制造专业教学资源共建共享联盟。机械

设计与制造专业教学资源库面向装备制造行业企业、中高职院校教师、学生、装

备制造从业人员和社会学习者等用户建设专业人才标准3套，机械设计与创新、

机械制造工艺与工装夹具、数控加工技术、快速制造技术及应用、工业产品结构

设计、精密检测技术及检具设计、工业机器人技术应用等12门课程，职业技能

竞赛资源、考证培训资源、行业资源、专业建设、典型案例、案例资源等7类培

训资源及资源库的推广与应用1个管理项目，共26个子项目。资源库建设密切

校企合作，实时追踪新技术、新工艺、新产品，保证资源的技术水平先进性。

1

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

1建设背景与必要性

1.1建设背景

1.制造产业现状和发展趋势

制造业是指对制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人

力等)，按照市场要求，通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的大型工

具、工业品与生活消费产品的行业。根据在生产中使用的物质形态，制造业可划

分为离散制造业和流程制造业c制造业包括：产品制造、设计、原料采购、仓储

运输、订单处理、批发经营、零售。在主要从事产品制造的企业(单位)中，为

产品销售而进行的机械与设备的组装与安装活动。

制造业直接体现了一个国家的生产力水平，是区别发展中国家和发达国家的

重要因素，制造业在世界发达国家(developedcountries)的国民经济中占有

重要份额。下面是对中国制造业现状和发展趋势的分析。

(1)2015年我国GDP增长速度6.9%迈入经济发展新常态

2015年我国GDP增长速度为6.9%,从近20年的数据可以看到，中国经济在

2007年GDP增速达到了一个阶段性峰值：14.2%；接近上一个峰值：1992年的

14.3%02007年后开始下行，虽在2010年又回到了10.6%,但此后并未反弹到原

来的高度，近几年持续回落。中国的经济正在由高速增长转为中高速增长，迈入

了经济发展的新常态。

图1中国GDP年度增速

2

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

2015年，机械工业全行业经济增长速度减缓，但主要经济指标仍实现正增

长，在市场倒逼和政策引导下，结构调整步伐加快，转型升级力度加大。从市场需

求来看，其需求结构正在发生变化，与民生、消费相关的产品或行业增长较快；

主要靠投资拉动的行业逐步回落；与智能、绿色相关的行业产销形式较好。为了

适应市场，机械企业也在不断地主动适应市场变化，互联网和制造业紧密融合，

在新常态中积极探索转型发展新路径。

表1近年各主要行业的发展状况

2015年2014年2013年2012年2011年

三宫业主富业主宫业主营业主营

产量同护量司铮攵入勃二产量同整量同芬收入黝二=量可精量可务收入胃尢喧=量可扪量可务收入增忙"量可拒量可务收

比增长比增长同比增•1比增长比增长同比落值比增长比增长同比。'iUSK比增长或匕8值比增长比增长同比

长长长长长

相

-2.30%0.90%7.50%3.10%7.30%

钢锅

铁钢

0.60%4.50%11.40%7.70%9.90%

材

机械

3.32%5.5%9.4%10%13.8%10.9%9.8%8.4%

2

*3.25%4.68%7.30%6.90%14.76%13.87%4.60%4.30%0.80%2.50%

家电■0.40%10.00%14.20%8.40%

食品4.60%5.7%8.00%7.8%14.30%9.1%19.00%12%31.8

医药9.10%12.9%18%19.79%29.4

以“新常态'’来判断当前中国经济的特征，并将之上升到战略高度，势必对中

国制造业的转型升级产生方向性和决定性的重大影响。中国经济转向新常态将是

一个长期的过程，新常态下的经济平台会逐步形成，制造业必须要适应这个过

程。在这一理念的指导下，中国制造也开始步入新的阶段。

(2)王牌计划：中国制造2025

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基，越来越多的

国家采取鼓励制造业发展的政策和措施。当前，新一轮科技革命和产业变革与我

国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，国际产业分工格局正在重塑，作为衡

量一个国家和地区核心实力发展水平的重要依据，制造产业也是新一轮国际竞争

的战略制高点，世界发达国家大地区都把发展制造产业为顺应科技潮流、推进产

业结构调整的重要举措。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、

保障国家安全、建设世界强国的必由之路。2015年5月19日，国务院印发《中

3

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

国制造2025》，提出了实现中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转

变、中国产品向中国品牌转变，完成中国制造由大变强的任务、重点领域和重大

工程。

表2中国制造20125•德国工业4.0•美国智能制造

类别中国制造2025德国工业4.0美国智能制造

联邦教研部与联邦经济智能制造领袖联盟-

工信部牵头，中国工技术部资助，德国工程SMLC,26家公司，8个生

发起者

程院起草院、弗劳恩霍夫协会、产财团，6所大学和1个

西门子公司建议。政府实验室组成。

发起时间2015年2013年2011年

国家工业中长期发展国家工业升级战略，第美国"制造业回归"的一

定位

战略4次工业革命项重要内容。

工业互联网革命，倡导

信息化和工业化的深

特点制造业和信息化的结合将入、数据和机器连接

度融合

起来。

增强国家工业竞争

力，在2025年迈入制专注于制造业、出口、

目的造业强国行列，建国增强国家制造业竞争力自由贸易和创新，提升

100周年时占据世界强美国竞争力。

国的领先地位。

智能工厂、智能生产、

主题互联网+、智能制造智能制造

智能物流

通过价值网络实现横向

以"软"服务为主，注重

通过智能制造，带动集成、工程端到端数字

软件、网络、大数据等

实现方式产处数字化水平和智集成横跨整个价值链、

对于工业领域的服务方

能化水平的提高。垂直集成和网络化的制

式的颠覆。

造系统。

实施进展规划出台阶段已在某些行业实现已在某些行业实现

重点技术制造业互联网化CPS工业互联网

已提出目标，没有列

实施途径有部分具体途径有具体途径

出具体实施途径

这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，以推进智能制造为主攻

方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业

基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型

4

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。

实施制造强国三步走，推进5项重大工程9大任务，10大重点领域核心。

表3制造强国三步走

第一个十年规划2015-2025中国制造业迈入制造强国行列

第二个十年规划2025-2035中国制造业整体达到世界强国中等水平。

第三个十年规划2035-2045中国制造业综合实力迈入世界制造强国前列。

表45项重大工程

核心：实施智能制造工程

国家制造业创新中心面向未来的10大重点领域的基础研究和产业化的工程，建设一批产

建设工程学研用相结合的制造业创新中心。

工业强基工程主要解决基础零部件、基础工艺、基础材料落后问题。

加快实施工业绿色发展战略，全面推进企业的清洁生产，大力推进

绿色制造工程

节能环保产业发展等。

在实施互联网、数控机床、大飞机等专项的基础上，推进新的高端

高端装备制造业创新

装备创新专项。

新一轮科技革命的核心，也是制造业数字化、网络化、智能化的主

智能制造攻方向，通过智能制造，带动产业数字化水平和智能化水平的提

高0

表59大任务

我国制造业的巨大规模和低成本的传统优势并不能成为企业发展的

提高国家制造业创新

不竭动力，只有技术进步的自持和自主钊新能力的培育才能给企业

能力

带来持久的竞争优势。

推进信息化与工业化是指信息化与工业化在更大的范围、更细的行业、更广的领域、更

深度融合高的层次、更深的应用、更多的智能方面实现彼此交融。

2015年，工信部将继续开展工业强基专项行动，完善政策措施，加

强化工业基础能力

大工作力度，持续提升工业基础能力，加快又进工业转型升级。

加强质量品牌建设，质量品牌战略是提高工业发展质量和效益的重

加强质量品牌建设

要抓手和有效举措。质量竞争力指数已纳入制造强国指标体系。

工信部将全面推进钢铁、有色、化工、建材、造纸、印染等传统制

全面推行绿色制造

造业绿色化改造，降低重点行业能耗，提高产品制造效率。

大力推动重点领域突发展先进坑道交通装备、节能与制造汽车、电力装备、新材料、生

破发展物医药及高性能医疗器械、农业机械装备等重点领域。

产业结构调整是未来十年中国经济"新常态"形成的重要根基。只有

深入推进制造业结构

顺应全球产业发展趋势，把握关键性行业，形成产业优势，力争

调整

有所突破，才能在未来世界政治经济格局中具有竞争力。

通过"制造服务化"和"服务型制造"模式的变革，促进生产环节向高

积极发展服务型制造

附加值的两端延伸，从而增强制造企业的盈利能力和更好更丰富地

和生产性服务业

满足消费者偏好。

一是重视标准的制订，争取国际话语权；二是努力增加高质量高附

提高制造业国际化发

加值的产品；三是重视自主创新，发展核心技术；四是重视人力资

展水平

本，提高劳动者素质。

5

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

表610大重点领域

十大领域关键词

新一代信息通信技术4G/5G通信、IPv6、物联网、云计算、大数据、三网融合、平板显

产业示、集成电路、传感器

高档数控机床和机器

五轴联动机床、数控机床、机器人、智能制造

人

大飞机、发动机、无人机、北斗导航、长征运载火箭、航空复合材

航空航天装备

料、空间探测器

海洋工程装备及高技

海洋作业工程船、水下机器人、钻井平台

术船舶

先进就道交通装备高铁、铁道及点车道机车

节能与制造汽车制造汽车、锂电池、充电桩

电力装备制造、风能、核电、智能电网

新材料新型功能材料、先进结构材料、高性能复合材料

生物医药及高性能医基因工程药物、新型疫苗、抗体药物、化学新药、现代中药；CT、

疗器械超导磁共振成像、X射线机、加速器、细胞分析仪、基因测序

农业机械装备拖拉机、联合收割机、收获机、采棉机、喷灌设备、农业航空作业

（3）困境突围：工业再设计，制造再创新

我国作为制造业第一大国，但大而不强。中国工业面临着创新能力不强、产

品质量问题突出、核心技术薄弱、资源浪费严重等困局。《中国制造2025》对中

国制造业转型升级和发展进行了顶层设计，从多个层面破解中国制造业面临的困

境，提出一系列的战略任务，其中包含增强制造业创新能力、加强制造业基础能

力、全面推行绿色制造等。重大的产品创新都离不开基础工艺技术的进步。中国

工程院主持的“工业强基战略研究”报告中也提出要大力发展10项先进基础工

艺，其中包括铸、锻.连接及热处理工艺等。因此，要解决中国制造业面临的问

题并实现超越，必须回到问题的源头，即从产品设计着手，建立创新性正向研制

的再设计体系。能做到再设计往往是由于突破性新技术和新工艺的出现和成熟。

6

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

为什么需要“工业再设计”?

图2中国制造四大问题及成因

所谓再设计，指的是让设计回归需求本源，重新审视原有设计，以最自然的

方式来探索设计的本质，效法自然。再设计包括对已知产品改良和从无到有的创

造。首先，工业品再设计，是一个创新驱动的过程，通过将新工艺、新技术应用

到产品的优化和改良中，使产品具有新功能、新形态、新品质；同时，通过再设

计，让企业敢于对产品进行跨量级优化，甚至产生颠覆式创新；另一方面，通过

不断的工业品再设计活动，可以培养企业的创新能力，是实现产品创新的一项有

效手段。可以想象，如果工业品再设计方法在中国工业体系推广，将明显加快中

国工业的创新进程。

什么是工业再设计？工业再设计的技术条件工业再设计如何推进？

所谓再没计,指的提铲品横洪

M让设讦回归52家本

?源，重新市视原有设

计.以最目标方式柒

当然.再设计包括对已知产品改良和从无到

基于正向发计

有的里造.之所以能做场设计往往垦日于

5的敲道性刽新

类及性笋技术和新工艺的出现和成塞.

图3创新性正向研制工业再设计体系

长期以来，工业产品的设计是基于已有工艺来定型的。如果一件产品被设计

出来，由于工艺的局限会出现：一是工业产品无法被制造或者量产，二是在加工

7

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

和安装方面有不可突破的障碍，使得当前的产品必须由大量的零部件装配而成。

这样的束缚，使设巾创新无从谈起。“仿真驱动设巾、'和“精密精密成型技术”将

理想照进现实。

工程仿真技术，可以精确透视产品特性、加工特性、试验本质以及制造过

程，有效延伸了人的眼睛甚至大脑，提高判断力，可以有效降低设计和制造的成

本和时间周期。优化技术，可以获得最合理的结构、最好的加工方式、高成功率

的试验以及最合理的制造装配模式。仿真技术可以勇敢地对各类工业产品整机或

其关键零部件进行大幅度地改良设计，将极大地提高企业产品创新能力，推动整

个中国工业的创新进程。

精密成型技术是目前国内外技术水平最先进的精密制造工艺，彻底解放了因

制造工艺的限制而对产品设计带来的制约，使得在产品研发设计过程中，工程师

只需关注产品功能的最佳实现而无需顾忌后续的制造工艺约束，能最大限度地发

挥创新性设计的潜能。突破性的工艺创新，让设计突破工艺局限，敢于跨量级优

化，产生颠覆式创新。

“仿真驱动设计”和“精密精密成型技术”使“无论产品结构怎样复杂皆可制

造“，所以设计人员可以设计任何结构的产品，而不需要考虑制造工艺的局限。

Simular/0

3imulation>Driven

ProductDevelopment

图4设计与制造一体化

因此，从产品设计源头开始，基于工程仿真技术与先进的精密铸造工艺，可

以打通产品设计与生产的藩篱，建立设计与制造一体化的工业产品设计体系，从

根本上改变产品的设计模式，产品设计将由仿真来驱动，由精密成型技术实现。

由于无需担心不能制造，可以对工业产品进行大胆优化，形成产生与传统结构差

8

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

异巨大的产品，对当前产品的冬项指标产生跨量级的正面影响。直接可见的好处

是：性能明显提升、全结构具有均衡的可靠性、材料可以替换至最低标准、重量

和体积下降、载重量提升、保障功能性能的前提下动力要求降到最低（或者相同

的动力水平下，功能性能达到最好）、成本下降、能耗环保指标提升。同时，通

过优化手段对工业产品进行重新设计后，有可能颠覆大量工业行业，实现对传统

工业品的设计、工艺及相关标准体系进行改造。

2.机械设计与制造专业教学资源库建设现状

制造业是国家大力发展的战略性产业，发展速度非常快，对人才，尤其是技

术技能人才的需求量很大。对2016年全国所有高职院校招生专业进行分析。其

中机械设计与制造专业全国共有256个专业点，广东省高职高专院校机械设计与

制造专业26个"各院校也通过专业建设积累了大量的优质教学资源，专业建设

成果显著。然而，国家职业教育机械设计与制造专业教学资源库建设目前仍是空

白，对满足学习者自主学习和施教者教育教学，对提升服务制造产业的能力、提

高从业人员的素质，对推动机械设计与制造专业教学资源成果共享很不利。图5

为机械设计与制造专业全国数量分布图，表7列出了广东省高职院校开设机械设

计与制造专业的相关情况。

机械设计与制造专业数量分布图

I■数量I

35

30

25

0

5

0

广

青

北

山内

吉

上

浙安

山

湖

广海

重

贵

甘

宁

天河

辽

黑

江

福

江

河

湖

四

云

西陕

新新

东

海

北

帚

京

西

林

海

江徽

东

南

庆

州

津

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北

宁

苏

南

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西

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省

省

省

市

省

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团

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区

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治

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图5机械设计与制造专业全国数量分布图

9

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

表7广东省高职高专院校机械设计与制造专业开设一览

序号学校代码学校名称与限

24144011113深圳职业技术学院3

34144011656广东石油化工学院3

44144012060广东松山职业技术学院3

54144012327佛山职业技术学院2

64144012327佛山职业技术学院3

74144012572广东科学技术职业学院3

84144012572广东科学技术职业学院2

94144012743广东机电职业技术学院3

104144012749广东岭南职业技术学院3

114144012770罗定职业技术学院3

124144012771阳江职业技术学院3

134144012954汕头职业技术学院3

144144012957深圳信息职业技术学院3

154144012957深圳信息职业技术学院2

164144012959广东工贸职业技术学院3

174144013711江门职业技术学院3

184144013716广州南洋理工职业学院3

194144013718惠州经济职业技术学院3

204144013720广东理工学院3

214144013929广州城市职业学院3

224144013943广州铁路职业技术学院3

234144014066中山职业技术学院3

244144014136广州城建职业学院3

254244050826广东省国防工业职工大3

264144014363广东创新科技职业学院3

10

机械设计与制造专业教学资源库建设方案

1.2建设必要性

1.加快战略性新兴产业一一制造产业发展，提高从业人员素质

如前所述，我国作为制造业第一大国，制造产业链已经形成，产业规模和技

术水平都有相应提高，但是，同发达国家相比，仍存在很大差距。主要表现在：

制造产业研发力量弱、科研基础薄弱；缺乏自主创新能力，自主知识产权少；设

备水平和制造能力落后，关键技术和设备依靠引进；产品质量问题突出、核心技

费源浪费严重等困局。

为突破瓶颈，走出困局，“十二五”国家战略性产业发展规划中明确指

出，我国将努力建立有竞争力制造产业体系，加快发展先进技术、增强市场竞争

力，“主要解决基础零部件、基础工艺、基础材料落后问题”，大力发展“高档数

控机床和机器人”，开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备

及集成制造系统。加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装备的研发。以提

升可靠性、精度保持性为重点，开发高档数控系统、伺服电机、轴承、光栅等主

要功能部件及关键应用软件，加快实现产业化。2016年4月6日国务院总理李克

强主持召开国务院常务会议，会议通过了《装备制造业标准化和质量提升规

划》，要求对接《中国制造2025》。

装备制造业是广东省重要的主导产业之一，珠三角地区已成为全国最大的制

造业基地之一，仅佛山一个地区生产总值就突破8000亿元。2015年9月，国务

院批复同意包括佛山在内的8个国家高新技术产业开发区，创建珠三角国家自主

创新示范区。据悉，建设珠三角国家自主创新示范区佛山园，不仅以佛山国家高

新区为主体，还将依托佛山国家高新区、广东金融高新区