智能制造視野下機械制造技術課程教學問題及改革策略研究

吳 興

(江蘇省泰興中等專業學校， 江蘇 泰州 225400)

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，以及產業結構的調整和優化，制造業逐漸成為我國國民經濟增長的主要驅動力，機械制造技術作為制造業發展的核心技術之一，其水平對整個制造業有著非常重要的影響。隨著智能制造時代的到來，人們越來越重視人的素質培養，教育部副部長魯昕也指出，現代職業教育的培養目標是職業精神與職業技能高度融合的專業技術人才[1]。機械制造技術課程是職業學校機械類課程中最基礎最重要的一門課程，其課程設置和教學目標是奠定學生的機械加工基礎能力，為各類機械企業培養一線機床操作工人。這個教學目標是否能夠實現，取決于機械制造技術課程教學質量及目標的達成。在機械制造技術課程教學實踐過程中，教師應依據國家智能制造規劃要求，通過研究分析本課程教學過程中存在的相關問題及其成因和解決對策，采取有效措施優化本課程教學過程，提升本課程教學質量。

1 機械制造技術課程存在的教學問題

1.1 教學內容陳舊與企業智能制造發展脫節

機械制造專業的基礎課程主要是車工、鉗工技能，這些專業教學內容都是按照傳統知識體系來展開教學的，以鉗工為例，教學內容集中在鋸、銼等基本的操作技能上，教學知識并沒有太多的改變和創新，教學內容陳舊，實訓項目也以傳統的碳鋼類方形工件為主。教學內容沒有融入新時代智能科技的特點，也沒有結合當前經濟、社會、學生需求，大量低層次的實訓內容雖然能幫助學生了解和學習傳統的加工技術，鍛煉學生的吃苦耐勞，但同時，也會限制學生的創新思維，讓學生們對未來就業前景產生懷疑。隨著現代智能技術的發展，機械制造技術已經進入智能制造階段，采用新型數控設備、線切割、電火花等技術，并結合“互聯網+”“大數據分析”等技術，已經形成新型企業“物聯網”系統，智能制造在教學內容上，不僅限于基礎理論的學習，更應面向企業變化需求及未來發展需求，融入現代企業新型設備、新興技術應用技能學習。

1.2 實訓設備低級與企業智能設備升級換代脫節

部分學校在機械制造教學過程中沒有使用先進的智能設備，依然是單一的車床、鉗工臺、小鉆床，普通銑床、焊機、磨床數量有限。低級的實訓設備，即使能訓練出合格的工人，也無法滿足時代和企業的需要。職業教育，不僅是為企業培養技能工人，更是為社會培養未來的能工巧匠，其培養目標的指向很明確，是培養適宜于企業需求的合格的人才。當前，很多企業已經從傳統的生產模式走向智能生產模式，機器人、自動化流水線等開始大量使用，傳統地依靠普通車床、普通銑床的小作坊都將面臨升級改造及轉型，因此，職業學校的實訓設備也要及時調整，才能適應專業發展及課程教學的需求。職業學校應從精準化設置、精準化管理等方面進行再思考，從工程實施的觀念轉變和觀念上進行突破，對機械制造類實訓器材進行更新和統籌安排。在新設備的配置上，應采用智能化的流水線制造設備，讓學生親身經歷成品完整的成型過程，并感受到產品制造的喜悅與成就感。

1.3 教學方法單一與企業崗位技能新需求脫節

在機械制造的實踐教學中，通常采取由師傅傳授技術、由學員進行分步加工的方法。這種傳統教學方法，教學內容單一，教學形式單一，教學過程單一，教學評價單一。雖然該教學方法能讓學生逐步掌握相關技能，但各技能間缺乏關聯，特別是各工種之間的關聯不夠，不利于學生的創新與學習。例如在車床、鉗工學習中，學生們的訓練內容是割裂的，車床實訓就是幾個簡單的軸類零件，鉗工實訓則是幾個方形的零件；再者，傳統的零件加工都是單獨的，彼此間沒有聯系，缺少一個循序漸進形成的產品的過程，無法逐漸提高學生的整體生產能力和對生產流程的理解。在教學形式上，就是師傅傳授，學生訓練模式，而沒有學生的自主創新過程。在教學過程上，只有“加工”的過程，沒有智能“制造”的過程。在教學評價上，就是依據具體的評分標準，逐一考核，這種打分方式，簡潔可操作，但不注重實習生成過程評價，更沒有從人文關懷的角度來考慮怎樣才能提高他們的自信心和成就感，這樣的評價方法易讓學生喪失對學習過程的熱愛、對工作流程的熱愛、對所從事的工作的熱愛。因此，這種單一的教學方法，對學生的學習沒有任何吸引力，自然不能引起學生的學習積極性，導致部分學生學習效果較差。

1.4 教師技術薄弱與企業多技能需求脫節

隨著新型智能加工設備在企業中的不斷應用，對機械制造技術課程教師要求也越來越高，“要給學生一碗水，教師須有一桶水”[2]。企業中，技術設備的升級和擴展正成為常態。其特征表現在，一是數量多，數控車、數控銑削、加工中心、普車、鉗工、銑床、磨床、鉆床、刨床、沖床等設備應用廣泛，新的流水線生產、工業機器人輔助生產也成為應用常態；二是技能多，這些智能設備的結構、操作技術、維護保養等，都與智能設備實現對接和完善，并成為一種新的應用技能；三是技術要求高，在智能化的加持下，機械設備的制造過程自動化、智能化、精準化特征更為明顯。這些變化內容，都將成為機械制造技術課程中需講授的內容。因此，對機械制造技術課程教師而言，不僅需要專業知識、技能的全面提升，更是對教學組織和實施的一種新考驗。

現實中，各職業學校專業教師，因工作任務繁重，沒有更多的時間參與技能培訓，隨著時光流逝，所學技能漸漸淡忘，幾乎回歸原點，技術走向平庸。同時，作為引導教師技能發展的職業技能競賽，也僅限于少數學校和部分老師，很多學校和老師無法在技術技能層面實現突破，多數教師滿足于現狀，不能主動提升個人技能，導致個人技能技術水平不能適應企業發展需求，自然不能適應智能時代下機械制造技術課程教學。

2 機械制造技術課程教學改革策略研究

2.1 多途徑提升課程教師技能水平

在教學中，教師的重要性毋庸置疑，加強結構合理、能力突出的高素質師資隊伍建設優秀的師資隊伍是教學質量的保障[3]。教師對于課程及當前智能制造的發展現狀及發展趨勢的把握和理解，必然影響教學內容的開設和傳授。不同教師，其教學方式不一，則課程的教學質量不盡相同，提升教師智能制造技能水平是課程教學改革的必然選擇。

職業學校的師資隊伍建設需要當地企業的大力扶持，校企合作開展教師隊伍建設是提升機械制造技術課程教師技能水平的重要途徑。通過校企合作，使教師了解新時代智能制造技術，在企業師傅的幫助下提升智能制造的技術水平；另一方面，可以通過教師到企業實踐，實現專業教師技能水平的提升，提升其智能制造的視野與教學反思能力。

職業學校可從企業引進智能制造人才充實課程師資隊伍，這類智能制造人才具有較強的技能水平，經歷較為豐富，能夠為課程師資建設注入活力，并整體提升教師技能水平。特別是當前各職業學校機械制造技術課程教師已經步入了“老齡”發展的瓶頸，從年齡、教育層次、技術水平結構等方面，都急需不斷地進行師資更替和引進。

2.2 科學規劃智能實訓室建設

對接智能制造，原有的簡單機械生產設備不適應時代發展所需，也不適應課程教學改革的需求，科學規劃智能實訓室建設，是課程教學的基本保障，是提升教學質量及內涵的重要舉措。在智能實訓室建設中，重點解決好三個問題，一是購買哪些智能設備，二是原有的設備怎么辦，三是智能設備的配置及布局問題。

在智能設備的購置中，應充分認識到，高端智能設備，不僅是機械制造技術課程教學需求，更是專業建設和發展的需求，也是區域校企合作的必然要求。如果課程教學內容始終處于低級低端，教學質量將不能保障，必然無法達到課程教學目標，無法培養出優秀的學生。在各地，企業的裝備領先于職業學校，且裝備數量較多，規格齊全，智能實訓室建設時，要圍繞智能制造整體規劃，量力而行，以“智能制造”為重心。

專業應該建立長遠發展規劃，尋找地方政府支持，找到對原有設備正確處置的方法和途徑，將實訓設備空間騰出，為先進實訓設備的引入提供支持。對于原有的破舊設備，可以作為學生拆卸、維護等的技能培訓設施，也可以規劃納入智能設備中，用于學生智能創作、開發制造。

在智能設備的布置上，要有綜合實訓整體布局理念，不僅要考慮到專業的建設與發展，還要考慮到學生的技術提升需要。在充分調研設備的需求量、功用的基礎上，科學合理配置及擺放，達到“1+1>2”的設備應用效率，同時也為專業教學的改革打下堅實的基礎。

2.3 企業化實施實訓環境布置

在機械制造技術課程實踐教學中，環境的布置是影響教學效果和教學內容的關鍵。機械制造技術課程教學應該采用理實結合，把理論引入到生產實踐中。當前，由于師資、課程、資源等因素的制約，該課程的講授采用就理論講理論的現象還是比較明顯，“黑板上開機床”的現象仍然十分常見，顯然，這種教學方式已經不適用于智能制造時代，構建具有“文化”特征企業化實訓情境十分必要。“三教”改革提倡教師、教材、教法的改革，但任何改革中，都離不開制度和文化，教師既要制訂教學規范的程序與內容，更要從文化入手，注重學生核心素養的培養，以實現教育“立德樹人”的根本目標。在專業文化布局中體現出專業的特點，能使學員對課程實踐活動產生興趣，進而改變教學方式，提高學習質量。傳統機械制造技術課程實訓室的設備低級、環境文化性弱，與企業間的關聯較少，在實訓室建設中應該從企業的文化入手。例如，在顏色的安排上，實訓室的機器設備，顏色都是一種綠色，整體環境缺少溫暖感，導致學生參與的積極性不夠。所以，不同顏色的機器要配置，各種標語和圖片，也要擺放就緒。

2.4 創新改革教學方法及教學內容

教學方法及教學內容的創新，不能將二者分離，教學方法創新需教學內容來體現，教學內容的創新又需教學方法來實施。教學內容生動、有趣，是激發學生學習動力的基礎，而單一、過時的教學流程容易導致學生被動接受。因此，教學內容創新中，要力求教學內容生動有趣，一是要讓智能設備與學生的生活相聯系，通過生產制作，使他們感受到實踐活動的價值，例如，實施手機、飯卡等二維碼打碼制作；二是表現出典型的手工藝特點，使學生在創作過程中體會到其內在的價值，例如制作鑰匙、手鏈等；三是要通過整體的部品制作，使學生在制作過程中了解零部件的制作過程，并逐漸提升技能水平。

做好教學評價創新是技術進步的動力，而創新本身也離不開評價[4]。評價可及時跟蹤學生學習狀態、監督學生學習過程、改善學生學習水平。學生是具體真實的人，他們的思維方式很容易受到外在因素的影響。要使他們的注意力轉向學習，就必須建立起一整套的教學體系，不然，設備再好，環境再好，教師再好，也無法保證學生的學業成績。為了保證教學有序及規范，應制定學生的全面評價與過程評價體系，對學習學習過程及最終成果進行理論與實踐教學效果評估。

3 結語

智能制造時代，機械制造技術課程的組成結構、知識體系、教學保障等都將發生新的變化，適應新的所需，是課程教學的必然選擇，探究課程教學影響因素的重要性及意義，提出有意義的教學策略能夠為課程教學變革提供更多的思考方向。