智能制造背景下機械專業本科生綜合素質培養與技能提升研究

孫小燕，袁 力，汪江節

（池州學院a.機電工程學院；b.材料與環境工程學院，安徽 池州 247000）

當前，隨著經濟迅速發展，互聯網、人工智能、大數據等信息的發展，綜合性人才的培養迫在眉睫。2015年5月，我國發布《中國制造2025》，文件指出要以推進智能制造為制造業發展的主要方向，充分利用互聯網所帶來的便捷和高速的計算處理能力，其中發展的方向有生產管理方式、商業運營模式和產業發展形態等[1]。當今世界信息化迅速發展，高校教師要不斷更新教育教學觀念，探求新的教學方法，應用現代化教學手段，充分激發學生的學習主動性，努力培養出適應新時代發展需求的綜合性高素質創新型人才。

1 智能制造背景下機械專業素質培養新需求

我國機械行業現階段制造和服務業已經取得一定的成績，但是與發達國家相比，還是差距較大，我們的整體發展水平不高，存在著技術更新緩慢、規模小、結構單一、體制改革和機制創新滯后等問題[2]?，F階段智能制造發展時代的大背景下，信息技術不斷向傳統制造領域滲入，產品設計和制造模式不斷改進[3]，機械專業的教育方式與社會環境發生了根本性變化，社會對機械專業的設計制造人才需求有所改變，創新型高素質人才受到企業的歡迎。我們需要抓住這個機遇，緊跟時代發展步伐，利用互聯網+教學和實踐相結合的模式來拓展學生的知識面和創新性，很好地將理論和實踐相結合起來，通過理論指導實踐，再從實踐中完善理論，鼓勵學生多參加機械專業類技能大賽等。智能化制造將建立在以信息技術和互聯網為基礎的網絡平臺上，對機械專業的大學生專業技能提出了新需求[4]。

2 機械專業本科生專業素質教育目前存在的主要問題

2.1 教學課程設置合理性欠缺

很多學校的教學課程不夠靈活，課程設置安排不夠合理，不能滿足當今時代機械專業發展的人才需求標準，人才培養方案不合理、觀念陳舊和專業課程設置合理性欠缺等，都不能滿足智能制造的要求。在調整方案過程中，部分院校偏重于教學方法的改進，忽視教學課程的重新規劃和設置、企業調研，只有與企業人才需求緊密結合，才能探究人才培養變化的依據[5]，在制定培養方案時，不至于有失偏頗。所以建立機械專業的智能制造信息素養課程體系，學校相關教研部門則應依據學科專業特點和行業發展現狀新需求，確定專業性信息素養培育內容，構建信息素養教育培養分階段課程體系，完善人才培養方案，優化智能制造背景下機械專業的知識培養體系和結構。

2.2 教師資源的不平衡

目前，機械專業師資高質量人才引進難度大已成為大多高校普遍存在的問題。機械學科是一門多專業交叉學科，綜合性強，知識覆蓋面廣，涉及信息、電子、儀器儀表等多個專業知識，實踐性很強，對教師的教學技能及綜合性專業素養有較高的要求。作為一名專業教師，不僅需要具備扎實的專業基礎理論知識，還需熟練掌握金工操作技巧和現代化的教學手段。部分高校對師資培訓的力度不夠重視，教師培訓體系合理性欠缺，不能做到規劃合理、定期培訓和與時俱進，這些都造成了教學資源的不平衡，影響教學質量的提升。

2.3 機械專業大學生信息素養培養存在的問題

大學生創新性思維培養和解決問題能力是信息素養培養的一個重要元素。研究表明，創新性思維的培養是大學生創造力的重要保障，符合新工科的發展需求[6]，應成為高等教育的重要目標和衡量大學生素質的重要標準。機械專業的本科生若在學校期間缺乏問題解決能力的訓練，則解決問題的能力就會有所欠缺，創新能力就差，畫圖軟件和辦公軟件不熟悉，導致機械設計順利完成困難，不能用獲得的專業知識解決學習工作中的實際難題，不滿足智能制造背景下對新工科人才的要求。

2.4 教學設備先進性不夠

我國機械專業起步比較晚，工科院?？傮w上發展力度受限，導致我們的機械專業教學內容也相對陳舊，創新不夠，且教學內容的很多知識點和現階段事實狀況不匹配，教學設備更新不完善。機械專業的實踐性很強，教學設備和信息化教學手段更新慢，這樣就造成學生在學習過程中存在一定困難。關于實驗器材，有一些器材因為使用年限的問題或者先進性實驗設備更換不及時，無法完成相應的實驗要求，更不能滿足信息化教學，因此，迫切需要配套設施的落實。

綜上所述，智能制造發展迅速，機械專業學生信息素養綜合培養需求更高。構建一個較完備的教育信息素養培育體系能有效幫助學生提升專業素養，全面提高大學生適應信息化社會發展的競爭能力和創新能力。近兩年來，由于新冠肺炎疫情的影響，加速了信息技術與教育行業的融合，大數據和互聯網+學習形式已成為必然趨勢。

3 大學生綜合信息素質與技能教育培養

針對機械專業本科生專業素質教育目前存在的主要問題，為提升機械專業學生的專業素質和綜合素質，我們需從教育理念和教育方法等方面進行研究，不斷完善學生綜合素質素養與專業技能培養，培養機械專業本科生適應新時代社會需求。

3.1 智能制造背景下機械專業本科生綜合素質培養新需求

對機械專業而言，隨著新一代信息技術的發展和信息智能化向傳統機械業的滲透，產品設計方法、制造模式和工藝方案的確定等需與信息化相結合，伴隨企業對人才需求的新變化，綜合素養高的創新型人才備受企業的青睞。智能制造是伴隨新工科發展而產生的，在些背景下機械類專業課程體系規劃見圖1，為提升機械專業大學生綜合素質培養，需完善人才培養方案，與時俱進，滿足智能制造新需求。

圖1 智能制造背景下機械類專業課程體系規劃

3.2 建立完善的實驗實訓理念

為滿足機械專業本科生智能制造技能的提升，必須注重技能教育培養。在實際的實驗實訓操作中，較多的實訓操作由于實驗設備的缺乏而難以進行，學生只能通過有限的實驗實訓設備和仿真來完成相應的學科研究，這也是絕大多數工科院校的教學難點和制約教學水平提高的重要因素。

由于機械專業實踐性很強，且是一門特色鮮明多學科交叉的專業，智能制造是將現代信息技術與先進制造技術的深度融合，對新時代人才培養提出了更高的要求，需培養學生的系統化認知，能將理論知識與工程技術融會貫通，將物聯網、大數據、增材制造等技術運用到實際生產系統中。學校要提升教育理念，以制造業生產為背景，盡可能真實地為學生提供實驗實訓機會，根據學科體系，建設以“自動化+數字化”為核心[7]，與現代制造系統相匹配的智能制造實訓平臺，從教學方法上改變、構架智能制造實訓平臺。智能制造實訓平臺的總體目標是模擬并實現現代數字化工廠的運行模式，盡可能開展接近生產實際的高水平實訓項目，做到實踐與理論相結合，從實驗實訓方面培養適應機械專業現代化生產需求的智能制造型人才。

3.3 建立專業教學教育理念，提高學生的綜合素養

當代大學生是信息時代網絡使用的主要群體，是國家信息能力的儲備中間力量，國家信息發展的潛力取決于他們的信息素養化程度。當今國內高校大學生信息素養主要側重于基礎性信息素養教育，含基礎信息性和基礎應用性技能教育，缺乏基于學科專業性強的信息素養教育。尤其是針對智能制造背景下機械專業本科生所需要的信息素養提升，更應側重提高本專業學生綜合信息素養，以創新能力和設計能力為基準，培養適應智能制造環境發展需求的應用型、復合型和創新型機械學科綜合素養人才[8]。如開展機械技能大賽，培養學生的創新能力，增加學生的專業知識，在實際的教學活動發展中培養創新能力等。

3.4 采用先進的教學方法

機械專業學科實踐強，注重實際操作，把實踐作為主要教學內容。隨著智能制造業的興起，在教學過程中，要充分意識到提高學生們創新能力的重要性。選用規劃教材，從教學內容方面培養學生的實踐操作能力。其次，改變傳統的教學模式，在完成教學任務的過程中，充分發揮學生的自主性。隨之改變可以采用線上線下混合式教學、網絡視頻授課、國家級精品課程等形式的教學模式。互網絡授課程序簡單，操作易懂，這些先進的教學模式和教學手段，使得復雜、實踐性強的機械專業課變得直觀、生動，更通俗易懂，也更受學生們的歡迎，專業課程課堂教學變得生動，提高課程的教學效率，充分激發學生的學習興趣。相信隨著信息化科學技術的發展，機械專業課程教學會不斷完善，能充分滿足智能制造背景下機械專業的信息化教學需求。

4 結語

當今時代信息變化飛快，發展新型交叉學科、培養復合型人才需要我們不斷學習和完善教學方法，改變教育教學理念等。面向智能制造發展機遇和背景，高校機械專業教育也面臨巨大的挑戰和機遇，我們應該更加重視學生的綜合素質培養和技能提升。在機械學科的基礎上，融合材料成型技術工程、自動控制工程、計算機技術工程及電子信息工程等多領域學科，通過建立良好的機械專業教學教育理念、建立完善的實驗設備體系、開展機械技能大賽和采用新教學方法等措施，提升機械專業大學生綜合素質和專業技能，在智能制造社會背景下，不斷推進我國制造業技術優化快速發展。高校作為新工科人才培養的骨干力量，更應聚焦智能制造領域，在關鍵技術創新、制造標準體系建立等方面順應時代的發展，探索出機械專業復合型人才培養方法，使學生在知識積累和形成專業知識結構的基礎上，及時將知識轉化為自身能力，也是學生成為新時代應用型人才的關鍵因素。