基于"中國制造2025"高職院校機械制造與自動化(智能 制造方向)專業(yè)課程體系的探索及構建
引言
2015年5月,國務院印發(fā)的《中國制造2025》提出了立足國情,立足現(xiàn)實,力爭通過"三步走"實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標。制造業(yè)發(fā)展路線圖:第一步,到2020年數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化取得明顯進展,到2025年,制造業(yè)的工業(yè)化和信息化"兩化"融合邁上新臺階:第二步,到2035年,我國制造業(yè)全面實現(xiàn)工業(yè)化:第三步,新中國成立100年時,制造業(yè)大國地位更加鞏固,綜合實力進入世界制造強國前列。
"中國制造2025"的核心是智能制造,通過推進智能制造實現(xiàn)中國制造轉(zhuǎn)型升級。智能制造的實施使制造方式、制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變革,導致制造產(chǎn)業(yè)對人才的需求產(chǎn)生變化。隨著智慧工廠、互聯(lián)網(wǎng)工場的出現(xiàn),企業(yè)對工業(yè)機器人的安調(diào)維護、智能裝備控制與維護、多軸復合類高檔數(shù)控機床的操作編程、數(shù)字化建模、柔性系統(tǒng)集成及柔性生產(chǎn)線等人才的需求愈來愈多,反之,簡單工序的操作人員需求愈來愈少。
制造類人才需求的變化,對培養(yǎng)人才的高等職業(yè)院校提出了新的要求,即高等職業(yè)院校應該深入企業(yè)調(diào)研,并分析企業(yè)的崗位及人才需求變化,重新架構與制造相關的專業(yè)人才培養(yǎng)方案,合理設置課程,以應對"中國制造2025"發(fā)展的新趨勢,培養(yǎng)出適應新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術技能復合型人才。
1智能制造的提出及應用使制造業(yè)出現(xiàn)的變化
1.1我國制造行業(yè)現(xiàn)狀
(1)我國制造業(yè)發(fā)展整體情況是多水平共存。極少數(shù)企業(yè)處于工業(yè)4.0階段,部分企業(yè)處于工業(yè)3.0階段,大多數(shù)企業(yè)還處在工業(yè)2.0階段,而工業(yè)4.0是制造業(yè)發(fā)展趨勢。(2)數(shù)字化軟件及各種管理軟件貫穿于產(chǎn)品全生命周期,對從業(yè)者的知識結(jié)構層次要求更高。(3)智慧工廠的出現(xiàn)將智能制造應用于工業(yè)生產(chǎn)全過程,實現(xiàn)了個性化定制。"互聯(lián)網(wǎng)+"用于裝備制造業(yè),使企業(yè)、工廠、零售、用戶間實現(xiàn)互聯(lián)互通。(4)使用工業(yè)云建設信息化,各種云技術、工業(yè)云實現(xiàn)社會資源共享。(5)先進制造技術廣泛用于企業(yè)生產(chǎn),如激光加工技術、3D打印等。
1.2制造業(yè)人才需求的變化
2016年,教育部、人力資源社會保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》(教職成(2016)9號)指出:"中國制造2025"第一次從國家戰(zhàn)略層面描繪建設制造強國的宏偉藍圖,并把人才作為建設制造強國的根本,對人才發(fā)展提出了新的更高要求。重點發(fā)展領域人才的需求特點是需要既有學習和動手技能,又融合運用多個專業(yè)知識能力的融合型技能人才,集機械、電子、信息化專業(yè)知識高度融于一身。
工業(yè)發(fā)展對復合型人才有著巨大需求。智能生產(chǎn)和智能裝備的出現(xiàn),使高層次研發(fā)人才需求呈現(xiàn)遞增之勢,機電一體化復合型人才需求顯著增加。制造類企業(yè)高級技能型工人、實用型、經(jīng)驗型擁有管理經(jīng)驗和現(xiàn)場操作的高技能工人供不應求。目前,隨著智能制造裝備的普及應用,傳統(tǒng)企業(yè)進行智能化改造勢在必行,增材制造裝備3D打印設備、工業(yè)機器人等智能制造裝備廣泛使用,相應裝備的安裝、調(diào)試、操作、維護、維修和改造方面的專業(yè)人才成為急需資源。數(shù)字化建模設計和制造、柔性制造系統(tǒng)設計及調(diào)試、自動化生產(chǎn)線安裝和調(diào)試、運行管理和維護技能等智能制造領域的技術人才需求增加。
根據(jù)在青島海爾新能源電器有限公司、保定長城汽車股份有限公司等智能裝備企業(yè)調(diào)研座談總結(jié)來看,要求制造業(yè)從業(yè)者掌握機械、電氣基礎知識,如機械制圖及計算機繪圖、計算機輔助設計與輔助制造CAD/CAM、電工電子技術、公差配合與尺寸測量、機械制造基礎、液壓與氣動應用等:傳感器與PLC控制、伺服電機、步進電機、控制檢測技術、組態(tài)技術、工業(yè)網(wǎng)絡控制成為自動化領域的通用性要求:用計算機軟件繪制機械零部件圖裝配圖、電氣元器件圖依然是必備技能。裝備制造崗位需求居多的是設備制造、維護維修崗位人員,如機械設備裝配調(diào)試員、數(shù)控維修技術員、生產(chǎn)組織調(diào)度、質(zhì)量檢驗管理人員等。技術含量較高的崗位是技術主管、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場編程調(diào)試、設備改造功能開發(fā),如工業(yè)機器人操作與維護,機電設備和自動化生產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)線、智能制造切削單元的安裝、調(diào)試、維護和管理。
1.3企業(yè)崗位設置的變化
企業(yè)設置的崗位正隨著智能制造的推進而發(fā)生變化,PLM、CAD/CAM/CAE、CAPP、MES、ERP等數(shù)字化設計管理研發(fā)工具在企業(yè)廣泛使用,要求從業(yè)者熟練掌握并靈活運用。一些傳統(tǒng)崗位如描圖員、曬圖員逐漸消失,而智能制造相關的崗位越來越重要,如數(shù)字化造型建模設計、增材制造3D打印、逆向工程設計、企業(yè)精細化管理、精密檢測、RFID可追溯管理等。
在智能生產(chǎn)企業(yè)和智能裝備制造企業(yè)里,產(chǎn)品設計崗位,如CAD、CAM的應用能力、CAE分析能力的需求成為崗位職業(yè)能力的必需及發(fā)展趨勢。企業(yè)更加需求多元化、復合型人才。工業(yè)機器人被大量使用,熟練單一的操作崗位被取代。工業(yè)機器人被應用于數(shù)字化工廠和無人車間,使企業(yè)精益生產(chǎn)管理崗位人員需求加大,各種仿真系統(tǒng)使用人員需求加大。
通過以上分析可知,要實現(xiàn)"中國制造2025"的目標,從事制造業(yè)的人才需要掌握機械制造行業(yè)企業(yè)必備的機械制造與自動化專業(yè)基本理論和專業(yè)知識:具備數(shù)控加工編程操作,自動化設備和生產(chǎn)線安裝調(diào)試、操作使用、故障排除、維護維修、技術改造、管理服務等能力:具有自動化設備和生產(chǎn)線的制造和運行、維護能力:柔性系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、操作、保養(yǎng)、維護、維修和傳統(tǒng)設備改造方面的專業(yè)知識。而高職院校的制造類專業(yè)需要轉(zhuǎn)向智能制造方向,通過企業(yè)等市場調(diào)研,和企業(yè)專家探討共同制定人才培養(yǎng)目標,合理分析企業(yè)崗位能力需求,制定人才培養(yǎng)方案,設置適應"中國制造2025"的課程體系。
2高職機械制造與自動化(智能制造方向)課程體系建設探索
通過選取具有代表性的制造企業(yè)、行業(yè)和企業(yè)專家進行座談,召開專業(yè)專家委員會討論人才培養(yǎng)方案,圍繞數(shù)字制造技術、工業(yè)機器人、柔性制造系統(tǒng)、增材制造3D打印等智能制造裝備操作、調(diào)試、維護、維修方面的專業(yè)知識設置課程。課程體系由職業(yè)基礎課、職業(yè)技術課、技能訓練課、選修課四部分組成,課程體系構建如下:
2.1職業(yè)基礎課程
包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、體育、形勢與政策、職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導、軍事理論、英語、高等數(shù)學、計算機應用基礎、創(chuàng)業(yè)模擬實訓、中國傳統(tǒng)文化概論、勞動技術教育。引導和幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀、道德觀和法治觀,培育和踐行社會主義核心價值觀:掌握基本軍事理論與軍事技能:學習心理健康知識,解析心理現(xiàn)象,樹立心理健康和心理保健意識:緊密結(jié)合當前社會實際,幫助大學生認清國內(nèi)外形勢,引導大學生理解黨的基本理論、路線、方略:掌握依據(jù)社會發(fā)展、職業(yè)需求和個人特點進行職業(yè)生涯規(guī)劃的方法:培養(yǎng)學生英語綜合應用能力:學習數(shù)學知識以解決實際問題:掌握計算機圖、文、表和數(shù)據(jù)處理的方法:了解傳統(tǒng)文化:形成正確的勞動光榮的觀念。
2.2職業(yè)技術課程
包括機械制圖及計算機繪圖、機械設計基礎、機床電氣基礎、機械制造基礎及裝配工藝、計算機網(wǎng)絡技術基礎、液壓與氣壓傳動、在線檢測技術、智能控制與系統(tǒng)集成技術、CAD/CAM、工業(yè)現(xiàn)場總線與物聯(lián)網(wǎng)技術、智能制造與MES系統(tǒng)。掌握工程制圖、計算機繪圖基本知識:掌握機械中常見的機構類型及基本理論、機械制造和工藝基礎知識、液壓傳動的基本理論:進行數(shù)字電路、模擬電路、網(wǎng)絡基礎、智能制造與集成控制技術方面的學習:學習CAD/CAM常用軟件的知識:掌握檢測及傳感技術、伺服驅(qū)動、物聯(lián)網(wǎng)、MES管理系統(tǒng)、組態(tài)技術基礎知識。
2.3技能訓練課
包括公差配合與技術測量、鉗工技能訓練、普通機床技能訓練、數(shù)控系統(tǒng)裝配與調(diào)試實訓、數(shù)控系統(tǒng)裝配與調(diào)試、數(shù)控機床編程與操作、電氣控制與PLC應用、工業(yè)機器人編程與操作、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試。掌握數(shù)控程序編制理論知識和編程方法:掌握數(shù)控系統(tǒng)、通信接口、故障診斷等基本知識:掌握電氣控制系統(tǒng)及PLC控制等基礎知識:掌握工業(yè)機器人編程、通信、應用及調(diào)試、電氣控制及維修基本知識:掌握自動化生產(chǎn)線安裝、運行調(diào)試、維護等基礎知識。
2.4職業(yè)選修課
包括現(xiàn)代企業(yè)精細化管理、云計算與大數(shù)據(jù)技術基礎、特種加工、3D打印技術、五軸加工中心操作與編程、工業(yè)機器人電氣控制與維修、RFID技術、成組技術及CAPP、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。開展機器人技術電器維護維修的學習:掌握MES管理系統(tǒng)、RFID技術、系統(tǒng)集成技術、云計算及大數(shù)據(jù)組態(tài)技術等基礎知識,拓展行業(yè)發(fā)展的前沿知識。
2.5集中實踐教學
包括機械制造與自動化專業(yè)頂崗實習、畢業(yè)設計(論文)。
3結(jié)語
本文對由于智能制造的發(fā)展導致的機械制造與自動化現(xiàn)狀、就業(yè)崗位及需求變化進行了介紹,同時結(jié)合《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》的人才需求情況,探索了高職院校機械制造與自動化(智能制造方向)專業(yè)相適應的課程體系,課程體系分為職業(yè)基礎課程、職業(yè)技術課程、技能訓練課、職業(yè)選修課程以及集中實踐環(huán)節(jié),合理安排機械類、電子類、信息類課程,力爭實現(xiàn)制造技術智能化,安排了智能制造與MES系統(tǒng)、企業(yè)精細化管理和云計算大數(shù)據(jù)、RFID、CAPP等課程,培養(yǎng)學生在掌握機械制造與自動化專業(yè)知識的同時,具備智能制造關鍵知識,構建完備的知識結(jié)構,以適應當今社會的發(fā)展要求。





