王慧 于泳 胡曉青
摘 要:隨著智能制造的發(fā)展,急需一批高素質智能技術人才,當前機械設計專業(yè)課程體系已難以適應新時代的需求,本文分析了目前機械設計專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀及不足,并以社會需求、知識體系和個性發(fā)展為出發(fā)點,提出了機械設計專業(yè)課程體系構建的總體思路。
關鍵詞:智能制造;機械設計;課程體系
基金項目:山東省教育科學“十三五”規(guī)劃一般課題“智能制造背景下應用型本科高校機械設計專業(yè)課程體系構建研究”階段性成果(項目編號:YC2019275);2019年第一批產學合作協(xié)同育人項目“基于行業(yè)對接的新能源汽車專業(yè)方向課程體系建設研究”(項目編號:201901178004)。
“中國制造2025”涉及人工智能、工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、虛擬現(xiàn)實等眾多新型技術領域。受傳統(tǒng)課程觀念的影響,我國高校機械設計專業(yè)課程學科化較重,課程設置不能精準的滿足社會需求,課程建設難以體現(xiàn)以學生為本,課程內容不能反映新知識、新科技成果,不能培養(yǎng)學生的跨學科能力,機械設計專業(yè)傳統(tǒng)的課程體系需要改革,使之與自動化、計算機、人工智能、互聯(lián)網、智能制造等學科融為一體。
1 智能制造概念
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是由智能機器和人共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),它能進行諸如分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動,通過人與智能機器的共同協(xié)作,部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。李培根在《“中國制造”要有升級版》中提出,應大力推行數(shù)字化、網絡化、智能化制造,提高創(chuàng)新設計能力,完善技術創(chuàng)新體系,強化制造基礎,提升產品質量,推行綠色制造,培育具有國際競爭力的企業(yè)群體和優(yōu)勢產業(yè)。所以智能制造將是未來中國制造實現(xiàn)轉型升級的主攻方向。
2 機械設計專業(yè)課程體系研究現(xiàn)狀
為了準確把握機械設計專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀,本次采用線上和線下問卷調查和訪談的方式,對煙臺大學、煙臺南山學院、魯東大學等6所煙臺地區(qū)有代表性的高校,對在校生進行課程滿意度及對畢業(yè)生進行智能制造工作崗位適應能力的調研;并對南山集團等智能制造企業(yè)進行未來崗位需求調研。對調研數(shù)據(jù)進行分析,總結出目前機械設計專業(yè)課程體系主要存在以下問題。
2.1 機械設計專業(yè)課程體系學科化嚴重
當前機械設計專業(yè)課程體系只考慮了學習者在學習過程中認知順序,即從簡單到復雜,這種認知規(guī)律比較符合學術型和工程型人才的培養(yǎng),該體系過于強調學科的系統(tǒng)性、理論性及各學科之間的獨立性,忽視了企業(yè)的參與,使教學內容與企業(yè)所需相脫節(jié),培養(yǎng)的學生并不是企業(yè)真正需要的,因此,學科化嚴重不符合教學實際。
2.2 課程體系對實踐能力的培養(yǎng)不夠全面
目前高校機械設計專業(yè)課程體系重視學生專業(yè)能力的培養(yǎng),而忽略了學生實踐能力和社會適應能力的培養(yǎng),無法滿足學生未來發(fā)展需要,機械設計專業(yè)課程體系出發(fā)點應放在對學生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。課程考核方式重理論、輕實踐,傳統(tǒng)的考核方式是以期末閉卷為主,忽視了實踐能力的考核,導致學生解決實際問題的能力沒有得到充分鍛煉,難以適應新形勢下對應用型人才培養(yǎng)的需要。
2.3 課程比例不夠合理
傳統(tǒng)的課程結構大多分為公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課。理論學時比例過高,實踐課學時比例過低,與企業(yè)對接的課程更是少之又少。隨著智能制造的發(fā)展,制造企業(yè)設置的崗位業(yè)發(fā)生變化,CAD、CAM、CAE、MES、ERP等數(shù)字化工具在企業(yè)廣泛應用,要求員工要熟練應用這些工具,目前企業(yè)急需的是多元化、復合型人才。
3 機械設計專業(yè)課程體系創(chuàng)新的總體思路
3.1 機械設計專業(yè)課程體系的設計理念
智能制造背景下的應用型本科高校機械設計專業(yè)課程體系構建是以社會需求、知識體系和個性發(fā)展為出發(fā)點,融入專業(yè)能力、方法能力和社會能力,形成文化素養(yǎng)課、專業(yè)基礎課、專業(yè)技能課、開放課程和綜合實踐課五種課程,相互融合、互補,實現(xiàn)智能制造背景下機械設計高技能人才培養(yǎng)效能最優(yōu)化。
1)以社會需求為出發(fā)點。以社會需求為出發(fā)點設置課程,企業(yè)參與共同構建課程體系,課程內容對接職業(yè)標準,使學生學到的知識、能力真正滿足社會和企業(yè)的需要。
2)對知識體系的要求。隨著智能制造的發(fā)展,CAD、CAM、工業(yè)機器人、虛擬仿真等技術成為智能制造企業(yè)核心技術,從而對學生的知識體系也提出了相應要求。
第一,掌握數(shù)字化工具。智能制造時代,急需大量掌握數(shù)字化軟件的從業(yè)工作者,因此CAD、CAM、虛擬仿真等常用軟件成為從業(yè)人員的基本要求。第二,多學科交叉。智能制造時代,企業(yè)大量使用高端數(shù)控機床、工業(yè)機器人等智能化設備,這需要從業(yè)人員掌握機械、自動化、計算機、機器人等跨學科知識體系。第三,重技術、輕技能。傳統(tǒng)技能崗位在智能制造企業(yè)中的作用逐漸弱化,而數(shù)字化建模、精密測量等新崗位逐漸產生,對員工技術的要求不斷提高。
3)以學生能力培養(yǎng)為核心。課程體系構建要以能力培養(yǎng)為核心,企業(yè)行業(yè)參與,專業(yè)指導委員會論證,以構建滿足企業(yè)需要的課程體系,對學生能力的培養(yǎng)主要包括以下幾方面。
第一,學習能力。智能制造技術更新更快,要適應變化,從業(yè)人員必須具備較強的學習能力,不斷學習新知識。第二,創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力雖不是智能制造所專需的,但作為比傳統(tǒng)制造更復雜的勞動形式,智能制造需要從業(yè)人員具備更強的創(chuàng)新能力。第三,溝通能力。智能制造企業(yè)要求各崗位之間聯(lián)系更加緊密,這就需要從業(yè)人員具備較高的分析能力、判斷能力和決策能力,具備較強的溝通技巧,以進行信息交流。
智能制造比拼的并不是智能化,效率和數(shù)據(jù),比拼的是以人為本的智能協(xié)同,以及由此激發(fā)的創(chuàng)造創(chuàng)新。
3.2 機械設計專業(yè)課程體系創(chuàng)新的框架
第一,根據(jù)培養(yǎng)目標,凝練課程體系,構建對學生發(fā)展有益的核心課程框架。第二,針對專業(yè)方向,結合智能制造背景下人才需求,調整相關課程,加強實踐課程。第三,圍繞學生科學能力訓練、分析解決、創(chuàng)新思維能力培養(yǎng),開設科學史、哲學史、創(chuàng)造學等類課程。第四,增加跨學科課程,在保留機械設計專業(yè)的傳統(tǒng)課程外,應將自動化技術、計算機應用技術、機器人技術、信息技術和虛擬現(xiàn)實技術等融入機械設計課程體系;開設短而精的必修和選修課程,將最新國內外機械設計技術納入課程體系,拓寬學生知識視野,使學生得到多角度思維方式的訓練。
4 結語
智能制造戰(zhàn)略背景下機械設計專業(yè)課程體系應具創(chuàng)新型、綜合性和實踐性的特征。課程體系的構建應立足大學生能力培養(yǎng)和長遠發(fā)展,以國家戰(zhàn)略需求、社會需求、學生成才需求為導向,以學生發(fā)展為標尺,堅持服務需求,實現(xiàn)重點突破。
參考文獻
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作者簡介
王慧(1981-),女,煙臺南山學院,副教授,研究方向:高等教育。