智能制造背景下機械設計專業課程體系現狀研究

王慧 于泳 胡曉青

摘 要：隨著智能制造的發展，急需一批高素質智能技術人才，當前機械設計專業課程體系已難以適應新時代的需求，本文分析了目前機械設計專業課程體系的現狀及不足，并以社會需求、知識體系和個性發展為出發點，提出了機械設計專業課程體系構建的總體思路。

關鍵詞：智能制造;機械設計;課程體系

基金項目：山東省教育科學“十三五”規劃一般課題“智能制造背景下應用型本科高校機械設計專業課程體系構建研究”階段性成果（項目編號：YC2019275）;2019年第一批產學合作協同育人項目“基于行業對接的新能源汽車專業方向課程體系建設研究”（項目編號：201901178004）。

“中國制造2025”涉及人工智能、工業互聯網、工業大數據、工業機器人、虛擬現實等眾多新型技術領域。受傳統課程觀念的影響，我國高校機械設計專業課程學科化較重，課程設置不能精準的滿足社會需求，課程建設難以體現以學生為本，課程內容不能反映新知識、新科技成果，不能培養學生的跨學科能力，機械設計專業傳統的課程體系需要改革，使之與自動化、計算機、人工智能、互聯網、智能制造等學科融為一體。

1 智能制造概念

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是由智能機器和人共同組成的人機一體化智能系統，它能進行諸如分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動，通過人與智能機器的共同協作，部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。李培根在《“中國制造”要有升級版》中提出，應大力推行數字化、網絡化、智能化制造，提高創新設計能力，完善技術創新體系，強化制造基礎，提升產品質量，推行綠色制造，培育具有國際競爭力的企業群體和優勢產業。所以智能制造將是未來中國制造實現轉型升級的主攻方向。

2 機械設計專業課程體系研究現狀

為了準確把握機械設計專業課程體系的現狀，本次采用線上和線下問卷調查和訪談的方式，對煙臺大學、煙臺南山學院、魯東大學等6所煙臺地區有代表性的高校，對在校生進行課程滿意度及對畢業生進行智能制造工作崗位適應能力的調研;并對南山集團等智能制造企業進行未來崗位需求調研。對調研數據進行分析，總結出目前機械設計專業課程體系主要存在以下問題。

2.1 機械設計專業課程體系學科化嚴重

當前機械設計專業課程體系只考慮了學習者在學習過程中認知順序，即從簡單到復雜，這種認知規律比較符合學術型和工程型人才的培養，該體系過于強調學科的系統性、理論性及各學科之間的獨立性，忽視了企業的參與，使教學內容與企業所需相脫節，培養的學生并不是企業真正需要的，因此，學科化嚴重不符合教學實際。

2.2 課程體系對實踐能力的培養不夠全面

目前高校機械設計專業課程體系重視學生專業能力的培養，而忽略了學生實踐能力和社會適應能力的培養，無法滿足學生未來發展需要，機械設計專業課程體系出發點應放在對學生綜合職業能力的培養。課程考核方式重理論、輕實踐，傳統的考核方式是以期末閉卷為主，忽視了實踐能力的考核，導致學生解決實際問題的能力沒有得到充分鍛煉，難以適應新形勢下對應用型人才培養的需要。

2.3 課程比例不夠合理

傳統的課程結構大多分為公共基礎課、專業基礎課和專業核心課。理論學時比例過高，實踐課學時比例過低，與企業對接的課程更是少之又少。隨著智能制造的發展，制造企業設置的崗位業發生變化，CAD、CAM、CAE、MES、ERP等數字化工具在企業廣泛應用，要求員工要熟練應用這些工具，目前企業急需的是多元化、復合型人才。

3 機械設計專業課程體系創新的總體思路

3.1 機械設計專業課程體系的設計理念

智能制造背景下的應用型本科高校機械設計專業課程體系構建是以社會需求、知識體系和個性發展為出發點，融入專業能力、方法能力和社會能力，形成文化素養課、專業基礎課、專業技能課、開放課程和綜合實踐課五種課程，相互融合、互補，實現智能制造背景下機械設計高技能人才培養效能最優化。

1）以社會需求為出發點。以社會需求為出發點設置課程，企業參與共同構建課程體系，課程內容對接職業標準，使學生學到的知識、能力真正滿足社會和企業的需要。

2）對知識體系的要求。隨著智能制造的發展，CAD、CAM、工業機器人、虛擬仿真等技術成為智能制造企業核心技術，從而對學生的知識體系也提出了相應要求。

第一，掌握數字化工具。智能制造時代，急需大量掌握數字化軟件的從業工作者，因此CAD、CAM、虛擬仿真等常用軟件成為從業人員的基本要求。第二，多學科交叉。智能制造時代，企業大量使用高端數控機床、工業機器人等智能化設備，這需要從業人員掌握機械、自動化、計算機、機器人等跨學科知識體系。第三，重技術、輕技能。傳統技能崗位在智能制造企業中的作用逐漸弱化，而數字化建模、精密測量等新崗位逐漸產生，對員工技術的要求不斷提高。

3）以學生能力培養為核心。課程體系構建要以能力培養為核心，企業行業參與，專業指導委員會論證，以構建滿足企業需要的課程體系，對學生能力的培養主要包括以下幾方面。

第一，學習能力。智能制造技術更新更快，要適應變化，從業人員必須具備較強的學習能力，不斷學習新知識。第二，創新能力。創新能力雖不是智能制造所專需的，但作為比傳統制造更復雜的勞動形式，智能制造需要從業人員具備更強的創新能力。第三，溝通能力。智能制造企業要求各崗位之間聯系更加緊密，這就需要從業人員具備較高的分析能力、判斷能力和決策能力，具備較強的溝通技巧，以進行信息交流。

智能制造比拼的并不是智能化，效率和數據，比拼的是以人為本的智能協同，以及由此激發的創造創新。

3.2 機械設計專業課程體系創新的框架

第一，根據培養目標，凝練課程體系，構建對學生發展有益的核心課程框架。第二，針對專業方向，結合智能制造背景下人才需求，調整相關課程，加強實踐課程。第三，圍繞學生科學能力訓練、分析解決、創新思維能力培養，開設科學史、哲學史、創造學等類課程。第四，增加跨學科課程，在保留機械設計專業的傳統課程外，應將自動化技術、計算機應用技術、機器人技術、信息技術和虛擬現實技術等融入機械設計課程體系;開設短而精的必修和選修課程，將最新國內外機械設計技術納入課程體系，拓寬學生知識視野，使學生得到多角度思維方式的訓練。

4 結語

智能制造戰略背景下機械設計專業課程體系應具創新型、綜合性和實踐性的特征。課程體系的構建應立足大學生能力培養和長遠發展，以國家戰略需求、社會需求、學生成才需求為導向，以學生發展為標尺，堅持服務需求，實現重點突破。

參考文獻

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[4]戴剛.職業學校機械制造類專業適應智能制造途徑初探[J].職業教育，2017.8.

作者簡介

王慧（1981-），女，煙臺南山學院，副教授，研究方向：高等教育。