關(guān)于中職院校建設(shè)與發(fā)展智能制造專業(yè)的思考

■摘 要：智能制造是傳統(tǒng)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等深度融合的產(chǎn)物，發(fā)展智能制造也是《中國制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。智能制造專業(yè)是焦作技師學(xué)院（以下簡稱學(xué)院）的省重點(diǎn)專業(yè)，也是新興的優(yōu)勢精品專業(yè)。本文針對(duì)學(xué)院開設(shè)智能制造專業(yè)的現(xiàn)狀，從專業(yè)課程體系建設(shè)、專業(yè)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變、智能制造專業(yè)發(fā)展遇到的困難、專業(yè)未來發(fā)展方向等方面進(jìn)行探討，綜合闡述智能制造專業(yè)建設(shè)的發(fā)展思路，以期促進(jìn)學(xué)院整體辦學(xué)質(zhì)量的提高。

■關(guān)鍵詞：中職院校；智能制造專業(yè)；課程體系；專業(yè)建設(shè)

制造業(yè)轉(zhuǎn)型，人才需先行，智能制造人才強(qiáng)調(diào)從單一熟練操作型向智能交叉復(fù)合應(yīng)用型轉(zhuǎn)變。河北省焦作技師學(xué)院（以下簡稱學(xué)院）于2020年成立智能制造專業(yè)，該專業(yè)是由傳統(tǒng)的數(shù)控加工、鉗工、機(jī)械設(shè)備維修、激光及3D打印應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)專業(yè)進(jìn)行專業(yè)合并轉(zhuǎn)型而來。智能制造專業(yè)培養(yǎng)跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才，涉及的專業(yè)學(xué)科有機(jī)械工程、電氣自動(dòng)化控制、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、人工智能技術(shù)等。

一、智能制造專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）智能制造專業(yè)課程體系

智能制造專業(yè)課程體系要能夠反映本專業(yè)人才培養(yǎng)的具體目標(biāo)。為了更好地適應(yīng)本地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，學(xué)院智能制造專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)合本專業(yè)骨干、行業(yè)專家、科研技術(shù)人員、部分企業(yè)骨干等成立智能制造專業(yè)建設(shè)小組，深入多家制造業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研、交流和研討，以智能制造為研究對(duì)象，以工業(yè)機(jī)器人為主要核心裝備，以現(xiàn)有教學(xué)資源為基礎(chǔ)，弱化專業(yè)概念，強(qiáng)化崗位方向，將崗位能力要求融入課程設(shè)置中，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，將新知識(shí)、新技能、新技術(shù)融入課程內(nèi)容，建設(shè)“基礎(chǔ)課程共享、核心課程分流、拓展課程任選”的課程體系。結(jié)合智能制造專業(yè)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律，制定以機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動(dòng)、公差測量與極限配合、互換性測量技術(shù)、電子電工技術(shù)、機(jī)械工程材料、機(jī)械制造技術(shù)、CAD/CAM、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、電氣控制及PLC、鑄造工藝設(shè)計(jì)及應(yīng)用、傳感器檢測技術(shù)、智能設(shè)備故障診斷與維修、智能制造基礎(chǔ)與應(yīng)用等為專業(yè)核心課程的課程體系。

（二）智能制造專業(yè)教學(xué)特色

學(xué)院智能制造專業(yè)教學(xué)改變了以往教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)體系陳舊的教學(xué)風(fēng)格，突破了原有的理實(shí)分開的教學(xué)模式，采用“學(xué)中做，做中學(xué)”的工學(xué)交替的教學(xué)模式，以智能智造職業(yè)核心能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以焊接機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等典型工作任務(wù)為載體，堅(jiān)持能力本位，重視機(jī)器人操作、維護(hù)、維修等實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在課程教材的選擇上注重體現(xiàn)新材料、新工藝、新技術(shù)、新方法“四新”技術(shù)，在講授課程內(nèi)容時(shí)注重體現(xiàn)知識(shí)的科學(xué)性、先進(jìn)性、實(shí)用性以及普適性。在教學(xué)過程中注重根據(jù)《工業(yè)機(jī)器人繪圖筆示教》典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計(jì)要求，按照智能制造一般過程順序和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并安排教學(xué)活動(dòng)。

（三）智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

學(xué)院智能制造專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要有：研發(fā)智能制造專業(yè)技術(shù)的人員，設(shè)計(jì)和安裝智能制造裝備、生產(chǎn)線的人員，研發(fā)和應(yīng)用智能制造仿真技術(shù)的人員，設(shè)計(jì)和操作智能檢測系統(tǒng)的人員，設(shè)計(jì)與開發(fā)智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的人員，安裝與調(diào)試智能制造裝備、生產(chǎn)線等的人員，操作與應(yīng)用工控軟件進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的人員，操作、編程、應(yīng)用智能制造裝備、生產(chǎn)線進(jìn)行智能加工的人員，提供智能制造技術(shù)咨詢和服務(wù)的人員等。

（四）智能制造專業(yè)群建設(shè)

學(xué)科專業(yè)群是以一個(gè)或幾個(gè)優(yōu)勢重點(diǎn)專業(yè)為核心，由核心專業(yè)與多個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域相同或?qū)I(yè)學(xué)科背景相近的相關(guān)專業(yè)組成的，組建專業(yè)群是專業(yè)融合的新模式。學(xué)院智能制造系為適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，精準(zhǔn)對(duì)接區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求，按照智能制造領(lǐng)域發(fā)展方向和要求，建立了以數(shù)控技術(shù)、鉗工、機(jī)械維修、模具制造、機(jī)電一體化、激光及3D打印、智能制造等專業(yè)為核心的智能制造專業(yè)群。

（五）智能制造專業(yè)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展，智能化、信息化的快速變革改變了人們的思維方式，學(xué)院智能制造專業(yè)不再墨守成規(guī)，摒棄了傳統(tǒng)的固化的教學(xué)模式，配合新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，揚(yáng)長避短，探索真正緊隨新興產(chǎn)業(yè)的智能制造發(fā)展方向，精準(zhǔn)對(duì)接智造產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)需求的新的教學(xué)模式。新的教學(xué)模式主要有以下特點(diǎn)。

1.轉(zhuǎn)變培養(yǎng)目標(biāo)

由傳統(tǒng)的只專注培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能轉(zhuǎn)變?yōu)椴粌H要培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，還要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、社會(huì)能力、個(gè)人能力和方法能力。

2.改革學(xué)習(xí)方法

通過頭腦風(fēng)暴法等教學(xué)形式，將傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式改為以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)在工作過程中學(xué)習(xí)、在職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中學(xué)習(xí)，在行為導(dǎo)向中學(xué)習(xí)，邊做邊學(xué)，邊學(xué)邊教，做中學(xué)，學(xué)中做。

3.深化推動(dòng)校企合作辦學(xué)

將實(shí)訓(xùn)教室搬到生產(chǎn)車間，實(shí)現(xiàn)教學(xué)行為與生產(chǎn)行為合一、學(xué)生與工人合一、教師與師傅合一、作業(yè)與產(chǎn)品合一等。

4.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和改革教材

各專業(yè)轉(zhuǎn)型后教師所用的教材和學(xué)生學(xué)習(xí)用書都發(fā)生了顛覆性的變化，由傳統(tǒng)的學(xué)科教材變成了學(xué)習(xí)領(lǐng)域、學(xué)習(xí)情境、任務(wù)書、工作頁等形式的教材，這樣更有利于引導(dǎo)學(xué)生自主地學(xué)習(xí)。

二、智能制造專業(yè)的發(fā)展方向

目前學(xué)院智能智造專業(yè)培養(yǎng)的技能人才與智能制造相關(guān)企業(yè)所急需的智能制造高技能人才是有差距的。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、智能設(shè)備普及應(yīng)用的大背景下，學(xué)院作為豫北地區(qū)高技能人才培養(yǎng)基地，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代復(fù)合型智能制造技能人才的工作任重而道遠(yuǎn)。學(xué)院智能制造專業(yè)下一步發(fā)展的重點(diǎn)將放在以下幾個(gè)方面。

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

將設(shè)備、傳感器和生產(chǎn)線連接到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。這有助于提高生產(chǎn)效率，減少停機(jī)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)和診斷。

（二）物聯(lián)網(wǎng)（IoT）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使物理設(shè)備能夠相互通信和協(xié)作。在制造業(yè)中，IoT可以用于改善監(jiān)控設(shè)備、優(yōu)化供應(yīng)鏈、實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)和提高能源效率。

（三）大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)分析可以幫助制造商從海量數(shù)據(jù)中提取有效數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高質(zhì)量控制和供應(yīng)鏈管理水平。

（四）人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)

AI和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)用于預(yù)測生產(chǎn)線故障、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度、控制自動(dòng)化任務(wù)和機(jī)器人。它們也用于自適應(yīng)制造，以滿足制造業(yè)需求的變化。

（五）自動(dòng)化和協(xié)作機(jī)器人

自動(dòng)化技術(shù)和協(xié)作機(jī)器人的使用正在擴(kuò)大，以執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)、提高工人生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)成本。

（六）數(shù)字孿生

數(shù)字孿生是在虛擬環(huán)境中模擬和測試產(chǎn)品、生產(chǎn)線或工廠的概念。掌握和運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)有助于在現(xiàn)實(shí)世界中減少試驗(yàn)和原型開發(fā)的時(shí)間和成本。

（七）3D打印

3D打印技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，包括原型制作、小批量生產(chǎn)和個(gè)性化定制產(chǎn)品制造。

（八）可持續(xù)制造

可持續(xù)性和環(huán)保意識(shí)越來越重要，制造業(yè)對(duì)減少廢物、能源效率和材料回收要予以重視。

（九）智能供應(yīng)鏈

智能制造需要智能供應(yīng)鏈，以實(shí)現(xiàn)即時(shí)庫存管理、快速交貨和供應(yīng)鏈可視化。

（十）自主制造

自主制造技術(shù)可能對(duì)某些行業(yè)，如醫(yī)療器械和消費(fèi)品生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。

為促進(jìn)制造業(yè)朝著更高效、可持續(xù)和智能化的方向發(fā)展，學(xué)院智能制造專業(yè)通過構(gòu)建和完善智能制造專業(yè)群的課程體系、建立校企協(xié)同的育人機(jī)制、搭建產(chǎn)教融合的平臺(tái)、打造智能制造實(shí)訓(xùn)中心、強(qiáng)化“雙師型”智造師資隊(duì)伍建設(shè)等，滿足不斷變化的市場需求。

三、結(jié)束語

在新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)變革中，智能制造已成為世界各國搶占優(yōu)先發(fā)展機(jī)遇的主攻方向。學(xué)院智能制造系緊跟工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的腳步，以高質(zhì)量發(fā)展為核心，將校企合作縱深推進(jìn)，通過整合智能制造專業(yè)、構(gòu)建智能制造專業(yè)群來應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，優(yōu)化人才的培養(yǎng)模式，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，不斷為中國高端制造業(yè)培養(yǎng)和輸送智能制造方向應(yīng)用型技能人才。

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（作者：吳中雷，河南省焦作技師學(xué)院教師）