智能制造背景下數控技術人才培養研究

王立新 張躍智

摘要：在全球智能制造的大背景下，高端數控人才需求日益增加，對數控技術人才的培養提出了更多新要求，應用型本科院校的數控技術專業應抓住這次新一輪工業革命的機會。本文對科學制定人才培養目標及人才培養方案，合理優化課程體系，采用多樣化教學方式，深化校企合作，加強智能制造實習實訓基地建設方面提出合理化建議，為智能制造背景下的數控技術人才培養研究提供有益探索。

Abstract： Under the background of global intelligent manufacturing， the demand for high-end CNC talents is increasing， and more new requirements have been put forward for the training of numerical control technical talents， the numerical control technology specialty of applied undergraduate colleges should seize the opportunity of this new round of industrial revolution. This paper makes scientific research on scientifically formulating talent training objectives and personnel training programs， rationally optimizing curriculum system， adopting diversified teaching methods， deepening school-enterprise cooperation， and strengthening the construction of practice training base for intelligent manufacturing， which will provide beneficial exploration for the research of numerical control technology talents training under the background of intelligent manufacturing.

關鍵詞：智能制造;數控技術;應用型本科院校;人才培養

Key words： intelligent manufacturing;CNC;applied undergraduate colleges;talent training

0? 引言

智能制造作為新一輪工業革命的技術核心[1]，是各國主要的競爭方向。德國依托其先進的制造業水平在2013提出了“工業4.0”計劃，將智能工廠、智能生產、智能物流作為其發展的三個方向。在我國的中國制造2025中也提出了“實現智能化制造，建立智能化生產線，采用智能化管理運營模式”的核心規劃內容。無論是“工業4.0”還是“中國制造2025”都把智能制造放在一個重要地位，智能制造也是推進我國制造業轉型升級，優化制造業產業結構的驅動力。

智能化和自動化的最大區別在于知識的含量[2]，智能制造不是簡單的“機器換人”，更多的是解放人們的思維，智能制造并非是僅憑經驗的制造，而更多的是基于科學知識的制造。因此，智能制造對知識型技能型人才需求更加迫切，智能制造并不能完全替代人，反而更需要一大批有著較高綜合技能和跨學科知識儲備的技術人才。在這樣一個全球性的工業革命的浪潮中，我國大學相關專業應該審時度勢，做改革的先導，適時變更人才培養模式和方法，對于地方性應用型本科來說，這次工業變革更是機遇，應抓住這次機遇，充分結合自身特點，促進“中國制造”和“中國智造”成為當前地方性院校應用型本科培養人才的方向與重點。

數控機床作為制造業的“母機”，是實現智能制造的基礎，數控技術是現代制造業實現柔性自動化的基礎，也是計算機集成制造、敏捷制造、虛擬制造、智能制造等先進制造技術或生產模式的基礎，所以說，數控技術的發展是我國實現“中國制造2025”的保障。這就對我國數控技術的本科教育和人才培養提出了更高的要求，不僅要重視專業基礎知識的培養，還要培養扎實的實踐能力以及面向智能制造的相關技能知識。

1? 智能制造背景下對數控技術人才提出的新要求

1.1 數控人員工作能力要求提升

依托智能制造為基礎，為滿足社會需求，現代生產方式正在朝著大規模定制的方向發展。傳統的自動化流水線被智能生產線所替代已經是大勢所趨，因此，大規模的智能生產線、工業機器人、高檔數控機床、傳感器、數據傳輸線路等一大批高端設備的使用，使得數控人員不再是操作原先單一的設備，職責變得更加寬廣，不僅只是操作設備，還要懂得維護維修設備以及參與咨詢和研發、工藝設計工作。同時對智能化生產線的監控、調試和維護也變得更加復雜，要求數控人員不僅要熟練掌握安裝、調試工作還要擅長使用各類工業化信息化軟件來分析處理各類復雜數據。

1.2 復合型知識人才需求增加

在智能制造背景下，產品的設計采用數字化設計，制造過程呈現智能化，生產管理過程呈現信息化，使得設計，生產、管理，甚至銷售專業之間的界限變得不那么明顯，許多學科之間相互交叉融合。同時，智能化工廠生產柔性度高，計算機集成制造程度高，所以要求數控技能人員還要擁有計算機、電氣以及通訊等方面的知識，要求從業者應具有較寬廣的知識面。

1.3 具備較強的自學能力和自主創新能力

當前科學技術高速發展，新技術、新工藝層出不窮，智能工廠時代的來臨，將帶來更多先進的新技術、新設備。如果不具備較強的自學能力和創新能力，那么面對不斷更新換代的新技術，無法適應社會進步，終將會被淘汰。

2? 智能制造背景下人才培養對策與方式

2.1 科學制定人才培養方案和培養標準，為產業轉型升級提供人才支撐

針對智能制造的大背景，依靠智能制造為基礎，現代生產方式朝著大規模定制的方向發展，對高技能數控人才需求更加迫切。以成果導向教育為出發點，以學生為中心，持續的改進數控人才培養方案。

以社會和企業對人才的需求情況為基礎，在傳統數控人才培養的基礎之上，結合智能制造發展趨勢和要求，積極探索新的人才培養方式，立足系統化培養，突出核心能力，充分參考相關企業技術專家的意見，制定新的數控方向的人才培養方案和培養標準。

2.2 合理優化課程體系

2.2.1 淡化專業方向

智能制造要求數控技術人才有跨學科的綜合知識體系，而單一的專業方向很難滿足這一要求，需要淡化專業方向之間的界限，增強各個專業方向之間的關聯性，不同的學院之間可以實現課程共享，讓學生接觸更多本學院以外的相關課程。

2.2.2 將3D打印技術融入課程體系

當前3D打印技術應用越來越廣泛，正在顛覆著傳統加工方式，雖然與常規加工方式相比，一個是增材制造，一個是減材制造，他們的成型方式截然不同，但是，兩者使用的控制軟件都是相通的。3D打印技術可以直接打印金屬材料以及多種非金屬材料，并且具有節約能源和材料消耗，可以制造出許多傳統加工方法制造不出的復雜工件，縮短產品的研發周期等優點，所以說數控人才培養必須兼顧與3D打印技術相結合，開設3D打印相關的課程。

2.2.3 增加計算機信息技術相關課時量

智能制造是制造業與信息技術的深度融合，建立在物聯網的基礎之上，以智能化、數字化和網絡化為核心，其實質涉及大數據、云計算和工業互聯網在產品設計開發、制造、經營管理、銷售服務、倉庫物流供應鏈、報廢處理等制造全生命周期。因此，計算機信息技術將對數控方向的學生在今后的工作和學習中產生深遠影響。增加計算機信息技術相關課時量，有利于拓寬學生知識面，更有利于學生今后的發展。

2.3 采用多樣化的教學方式

慕課、微課和云課堂等新興授課方式已被廣大教師和學生所接受，但是并不代表著拋棄傳統的授課方式，需要將傳統講授方式與新興授課方式相互協同，合理高效的利用網絡資源平臺，從而可以進一步增加學生的學習興趣以及自主學習的能力。例如，將工程實踐環境與云課堂相結合，通過慕課、微課和云課堂等為學生提供內容支持，讓學生借助慕課、微課和云課堂等平臺上所學習記錄的資料、重難點進行獨立的零件加工，教師通過上一階段的學生學習情況的了解以及依據教學經驗，將注意點提前羅列給學生，讓每一位學生真正的掌握數控機床加工技術，真正的進行安全文明操作，給學生創造了自主研究性學習和解決工程實際問題的空間，使理論與實踐相結合，提高學生的知識應用能力，促進學生的創新能力[3]。

2.4 深化校企合作，加強智能制造實習實訓基地建設

深化校企合作，作為應用型本科院校，數控技術專業建設有著極大的優勢，積極推動校企合作，產教融合，學校需要做到與智能企業接軌，隨著越來越多的企業開始重視智能制造，學校培養出的數控技術人才要與之相接軌，需要做到以下方面：

2.4.1 校企合作成立相關研究機構和實訓基地

學校與企業深度合作，依托學校研究平臺，增強企業核心競爭力，企業提供智能制造相關硬件資源，成立智能制造實習實訓基地，學校組織學生走進企業，使學生發現差距的同時也能更加明確自己的目標。

2.4.2 堅持“雙師”培養

聘請企業有經驗的工程師兼任學生的校外導師，形成教師與工程師聯合培養的模式，將學校所學的知識轉化到實際生產中去，教師可以走進企業了解更多智能制造實踐知識，通過走進企業實踐，參加專業技能等級考試并取得相應資格證書，增加雙師型教師的比例，同時企業管理人員也可以學習到如何培養學生。

3? 結語

智能生產將會是智能制造的主線，制造業數字化，網絡化，智能化將是未來行業發展的必然趨勢[4]。智能制造時代的到來，數控技術人才將在智能制造模式當中發揮重要作用，對于應用型本科院校的數控技術專業來說既是機遇也是挑戰，如何順應發展趨勢，科學合理的培養數控技術人才，仍是一個急需研究探索的課題。

參考文獻：

[1]周濟.智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J].中國機械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[2]張曙.工業4.0和智能制造[J].機械設計與制造工程， 2014，43（08）：1-5.

[3]浙江工業大學教科學院，浙江 杭州.邱茜茜.智能制造背景下技能型人才培養對策探究[J].教育現代化.

[4]王友發，周獻中.國內外智能制造研究熱點與發展趨勢[J]. 中國科技論壇，2016（04）：154-160.

[5]王帥旗，方召.試論面向制造業的高職智能制造專業人才培養體系[J].內燃機與配件，2019（17）：296-297.