基于 Windchill的卓工专业工程综合实习项目教学
李 明，刘东升，王景贵， 徐建成
(南京理工大学 工程训练中心，江苏 南京 210094)
摘要： “卓越计划”根本任务是解决高校对学生工程综合能力和创新能力培养不足的问题，“企业学习”是成功的关键，但不可或缺的是高校校内工程综合实践课程需要重点加强建设，架设通向“企业学习”的桥梁。以现代制造企业使用的Windchill平台，将全国大学生工程训练综合能力竞赛项目引入“卓越计划”工程综合实习课程教学，形成新的教学方法体系，夯实校内工程综合实践基础，承担“准企业”学习任务，助推“卓越计划”目标的实现。
关键词： 卓越计划；企业学习；工程综合实践；Windchill平台；准企业
“卓越计划”是为服务国家走中国特色新型工业化道路，建设创新型国家，建设人力资源强国的战略目标而实施的重大改革项目，旨在造就一大批专业基础夯实、创新能力强、综合素质高，适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才〔1〕。本文以现代制造企业运营管理平台——Windchill，建立卓工专业工程综合实践教学环境，开展全国大学生工程训练综合能力竞赛项目驱动的工程综合实习教学，促进卓越工程师培养，夯实高校校内工程综合实践基础，发挥通往“企业学习”的桥梁作用。
黄瓜适宜的贮藏温度为10～13℃，适宜的相对湿度为30%，水缸贮藏的黄瓜采收时成熟度可比一般上市的商品瓜稍嫩一些。用新缸贮藏最好，用旧缸时，贮前几天用开水加碱面刷洗干净，夏天放在阴凉处，冬天放在温暖的地方，缸盛净水10～20厘米深，距水面3～5厘米处放木架，架上铺木板，垫一层干净麻袋片，上码黄瓜。采用大缸贮藏，将瓜条平放，缸中心形成一个空间，码至离缸口10～12厘米为止。黄瓜入缸后用牛皮纸或塑料薄膜封严，置凉爽的室内。天冷后要采取保暖措施，避免低于10℃。此法可贮藏30～40天。
1 Windchill平台与课程关系
1.1 Windchill平台特性
Windchill是以Web为中心的网络化集成应用软件，具有智能、互联、快速、安全、灵活的特点。Windchill功能强大，包括管理图文档、产品结构、生命周期、工作流程、工程变更、零部件分类及重用、项目、制造过程(工艺)、供应商、用户需求等功能模块，各个模块可根据企业自身需要进行重组。Windchill与Creo、UG、AutoCAD、CATIA等设计工具和MES、ERP、SRM、QMS等企业应用系统的有机集成，实现信息的无缝交换，优化了企业运营的业务流程。Windchill对现代企业的核心功能如下：
(1)产品全生命周期管理：Windchill 可在整个产品生命周期内管理所有产品内容和业务过程。企业根据实际业务需求设置生命周期模板，通过升级或工作流控制实现生命周期阶段的转换。(2)产品研发管理：Windchill提供了面向多专业的协同产品开发环境，实现研制进度与协作过程的一体化管理。(3)制造流程管理：Windchill 提供了基于模型的设计制造环境，通过与先进制造系统的整合，实现设计与制造的高效协作和一地设计多地生产模式。(4)项目管理：Windchill将项目任务层层细分，落实到具体的责任人；根据交付项的完成情况，自动对项目计划、执行、交付全过程进行有效管理。
Windchill为现代企业提供了一个经过验证的解决方案和一个跨企业的合作集成环境，很好地适应企业的发展需求，成为被现代企业普遍接受和使用的先进管理平台。
1.2 卓工专业工程综合实习课程定位
(2)案例体验学习：各类角色的学生登录Windchill，查看课程指导书，明确任务，根据分工进行工作流程体验学习。最后管理学生提交市场分析报告，其他提交项目任务书供老师审核评阅。
1.3 基于Windchill的卓越工程综合实习教学
南京理工大学是教育部第二批卓越工程师培养计划实施学校，为了提高卓越计划专业的工程实践创新能力，在机械专业人才培养计划中增设2个学分的机械工程综合实习课程，由工程训练中心负责开设，中心与美国PTC公司深度合作共同建设该课程。
(3)通过直观的报表与报告对教学项目进度、项目资源等进行监控与优化，使项目顺利实施，确保课程的协同性和先进性。
（1）如何对数学知识点进行螺旋组合？平行四边形内容的知识点在3个学段有一定重复，随着学段的升高，知识点的个数逐渐增加，即体现了广度的“上升”．那么，在一个知识主题中，哪几个知识点组成一个螺旋较为合适，需要具体情况具体分析．
图 1基于 Windchill平台的卓工专业工程综合实习流程
Windchill使课程更具有贴近企业的真实背景和工程环境，支持和促进课程的实施与发展，具体表现在以下几方面：
(1)开展准企业运营的预演性经历，强化学生对职业角色功能、责任、要求等的深化理解与根植，增强课程真实性和趣味性。
(2)实现产品规范化设计和快速制造，从根本上减少课程支持的时间和成本，保证课程的高质量和低成本。
根据系统管理需要，后端各类信息采集管理服务器、中控管理服务器、监控声图储存服务器是后端主要设备，后台指挥中心升级改造标准是系统运行稳定与否及相关形象的标志。
基于Windchill平台的卓工专业工程综合实习，将全国大学生工程训练综合能力竞赛项目内化为“项目参与式”工程综合实践课程。课程以计里车、重力势能驱动的电控避障小车等为实训项目，依据产品或工程项目开发的标准和比赛的规则与要求规划设计实践流程，如图1所示。
2 Windchill平台与课程的合成
2.1 预设案例讨论式体验学习
(3)总体方案设计：电工学生确定电路设计方案，提交电路流程图；控制学生根据电路流程图，确定程序流程图；管理学生进行可行性综合分析，提交分析报告。机械学生绘制产品原理图和功能图，确定小车总体设计方案，并提交审核。
问卷设计包含三部分内容：第一部分为企业概况。第二部分为企业价值共创体系价值创造能力的测量题项，问卷对测量题项采用Likert7级量表打分（最低分1为非常差，最高分7为非常好）。考虑到企业一般不愿意透露其真实的财务状况，财务指标的数据是通过真实数据情况和Likert7级量表数据相互印证的方式，核对后确认取值的。第三部分为被调研者的开放性建议。
2.2架构合理有序的实践流程
课程与基础课、通识课、开发性实验课等相融合、交叉和关联，形成“1+X”的教学体系。一个具有浓厚工程背景的实战项目，X个可供选择提升专项素质能力的辅助学习课程。本文以基于电控避障小车多专业交叉工程综合实习为例，阐述实施过程。
2.3 建立基于模型的数字化制造平台
基于模型定义(Model-Based Definition，MBD)是将产品的形状、尺寸、公差等设计信息和制造信息共同定义到产品的三维数字化模型中，此模型是后继包括工艺设计仿真、工装设计、制造、检测、使用维护等所有环节的工作依据。MBD技术提高产品设计质量、缩减交付时间、减少工程更改和产品缺陷。以Web服务器、数据库服务器以及客户端计算机等硬件和Windchill、Creo、OFFICE等软件为基础，通过二次开发，构建MBD数字化设计制造实践平台。基于MBD数字化制造平台真正实现产品设计、工艺与工装设计、生产制造等环节的高效协同。
3教学实践案例
不同企业与其面向不同的产品或工程项目开发运营流程不同，精心架构实践流程，使课程合理有序才是高效的保障。例如：在Windchill 中规设工程项目通用工作流程，包括子项目节点、任务节点与工作要求、审查节点与审查对象、相关的人员、关联的交付物、每个任务的里程碑、拥有资源等，建立相匹配的标准库、流程库、重用库、资源配置库等，满足多工程项目的实践需求。
按：“叹伤”，感叹悲伤。其他文献用例如《温庭筠诗集》卷第七《经李处士杜城别业》：“忆昔几游集，今来倍叹伤。” 《秋涧先生大全文集》卷第三十五《上元仲一书记书》：“仆每读至此，未尝不废书长叹伤，岁月不我与也。”《汉语大词典》收有同义的“伤叹”，“叹伤”一词未收。
(1)创建项目计划：项目负责人登录Windchill平台，依据规设的实践流程创建产品结构图和项目计划，发布任务。
校内工程综合实践使学生所学基础理论和方法通过具体应用得到融合与巩固深化，各种能力和综合素质在真实的工程环境中得到进一步提高，是“卓工”培养的重要环节和学生独立主持实际项目实施的敲门砖〔2〕。其目的是通过准企业环境下的工程实践训练，架设校内到企业的“桥”，使学生初步完成系统化、技能化、职业化的转变，顺利跨出从“参与”到“独立”的关键一步。因此，开展卓工专业校内工程综合实习必须具备以下条件：(1)现代制造企业运营的业务流程及其“真实环境”。(2)产品协同开发和快速实现的先进制造协同平台。(3)真实工程环境下的工程项目运作平台。
按照现代企业数子化产品研发的业务过程和工程项目的运作流程，在Windchill中设定任务节点及工作要求，定义工作人员角色，载入企业产品开发案例和工程项目实施案例，构建产品开发工作流程认知与多项目协作工作流程认知两种角色体验，建立与之相对应的案例库，开展预演式的真实体验〔3〕。通过继承学习及各类角色转换，把握现代企业产品或工程项目的运作流程，明确实际生产中对各类工程师的知识、素质、能力及职责的要求，确立职业人的职业意识和行为习惯。
课程配置的制造设备包括：小型数控钻车机床、小型加工中心、线切割机、激光切割机、快速原型机、三维测量机及检具、电路板雕刻机等。人力资源配置为：同时服务多个大组的老师10人，基础课程班30位学生,每班有两大组。老师、负责人及组长组成评审团，负责流程管理及各节点交付物审查。
(4)详细并行设计：机械学生确定行走距离目标和各机构间内在关联性，计算出传动比确定各机构的结构尺寸，在Creo软件建立MBD模型，并上传；电工学生根据机械学生提供参数，细化电路图，选择元器件；控制学生编制控制程序，管理学生提交生产作业计划书。
(5)作业指导书：管理学生完成eBOM到mBOM的转换，机械和电工学生分组，一组创建零件工艺计划和装配工艺，编写作业指导书；另一组，检出MBD模型，利用制造软件生成加工程序并检入到Windchill。审核通过后，最后提交明细表、标准件清单、自制件清单、物料清单等。
(6)物料的准备与采购：物料管理员整理数据，若为已有物料，则将标准编码提供给设计师。若为新物料，则完成新物料编码的创建，最后提交采购物料清单，由采购负责人购买物料。
(7)并行制造：根据加工任务，每工种分配1～2名学生，检测人员随检，辅导老师协助。从Windchill上检出所需MBD模型、加工程序和作业指导书，独立完成零件的加工。控制学生提交控制程序，管理学生提交制造成本分析报告。
(8)装配调试：检查装配所需零件是否全部完成到位，依据装配作业指导书进行装配，然后机电联合调试，检查功能是否实现，技术参数是否达到。
20世纪80年代后期，在实施素质教育的大背景下，学习科学的研究得到广泛重视。我把“兴趣对学习的影响”作为研究的主攻方向，研究兴趣教学，探讨用怎样的方法策略引起学生有兴趣地学习。随后，承担了全国教育科学“八五”“九五”“学生学习现状调查与指导”及“义务教育阶段学生学会学习研究”等课题研究。这一时期的研究，使我不仅积累了大量的一手材料，也从研究过程的管理上积累了较丰富的经验。
(9)竞赛点评：按比赛规则，将所有作品分为A、B大组进行实际场地比赛，成绩计入课程成绩。最后答辩点评，评定总成绩。
4结束语
校企深度合作是卓越计划解决学生工程创新能力培养不足问题的根本方法，高等学校应该立足校内工程实践，加强通往“企业学习”的工程综合实习课程建设，充分考虑课程的“职业化”特性，校企良性互动，为创新型国家建设，培养卓越工程师。
在科室中选择3~4名专业知识扎实,护理经验丰富的护士组成专门的护理干预小组,对患者进行量化评估和记录,建立患者的个人档案,将患者的年龄、性别、诊断、病情、性格、文化程度、家庭状况、心理状况、活动状况以及生活习惯等详细记录。在开展优质护理干预前,依据患者自身的病情制定针对性的护理干预措施及健康教育方法。
参考文献
〔1〕林健. 卓越工程师培养-工程教育系统性改革研究理〔M〕.北京: 清华大学出版社,2013：26-33.
〔2〕陈亚玲，王力．本科工程人才培养模式变革及学生满意度调查——基于江苏省“211工程”高校卓越计划实施的实证研究〔J〕．现代大学教育，2015，(6)：64-69 .
〔3〕邓峰,缪国钧，陈明学．提升本科学生“企业学习”质量的思考与探索〔J〕．中国大学教育，2016，(6)：71-75.
中图分类号： G642.0
文献标识码： A
收稿日期： 2019-04-05
基金项目： 2017年南京理工大学高等教育改革研究项目(4-12).
作者简介： 李明(1962-)，男，江苏南京人，南京理工大学工程师.研究方向：数控加工技术.
文章编号： 1008-3723(2019)03-050-03
doi: 10.3969/j.issn.1008-3723.2019.03.018
标签：卓越计划论文; 企业学习论文; 工程综合实践论文; Windchill平台论文; 准企业论文; 南京理工大学工程训练中心论文;