馬 娟,魏 斌,顧根南
(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 無錫交通分院,江蘇 無錫 214151)
近年來,隨著《中國制造2025》的實施,各大造船企業(yè)正在大力推進船舶智能制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,將最新的造船技術(shù)、造船模式和智能化理念深度融合,從而提升造船的精度和建造過程中的效率。船舶智能制造是將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)貫穿于船舶設(shè)計、建造、管理、服務(wù)等各個環(huán)節(jié),具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行等功能,能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間及產(chǎn)品全生命周期的實時管理與優(yōu)化的先進制造模式。為了更好地推動船舶智能技術(shù)的發(fā)展,船企需要“智造型”人才。“智造型”人才是適應(yīng)智能制造需求的新型人才,是適應(yīng)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的交叉復(fù)合型人才。船企對智能生產(chǎn)“智造型”人才有著巨大需求,但“智造型”人才的發(fā)展速度遠遠落后于中國制造自動化轉(zhuǎn)型升級速度,導(dǎo)致當(dāng)前中國智能制造業(yè)面臨巨大的人才缺乏。因此,本文根據(jù)船舶智能制造現(xiàn)狀分析了目前五年制高職船舶工程技術(shù)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀,研究了五年制高職船舶工程技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建,旨在培養(yǎng)智能工匠,推進船舶設(shè)計與制造全過程的數(shù)字化、自動化、智能化發(fā)展。
船舶智能制造與其他機械裝備智能制造發(fā)展路徑類似,主要將數(shù)字化、自動化設(shè)備設(shè)施應(yīng)用到車間智能生產(chǎn)線,再應(yīng)用推進到船舶智能制造車間,最后應(yīng)用到智能船廠。智能船廠總體規(guī)劃見圖1。智能船廠將數(shù)字化流水線、機器人裝備、信息化管理系統(tǒng)、人工智能等技術(shù)相結(jié)合,對船舶設(shè)計、原材料的采購、建造、檢驗、服務(wù)等方面進行全方位的智能化改造,不斷提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
目前,國內(nèi)不少大型船舶企業(yè)已經(jīng)建設(shè)多條數(shù)字化流水線,安裝機器人裝備和信息化系統(tǒng),整體效果明顯,船企的建造環(huán)境有所改善,施工安全性有所提升,施工人員的勞動強度、勞動成本大為減低,最終的制造成品質(zhì)量明顯提升。
現(xiàn)有的五年制高職船舶工程技術(shù)專業(yè)課程體系主要現(xiàn)狀如下:
(1)人才培養(yǎng)目標需進一步調(diào)整和完善。目前,五年制高職船舶工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標不能很好地滿足智能制造對復(fù)合型技能人才的需求。
(2)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容需調(diào)整。目前,五年制高職船舶工程技術(shù)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)仍沿襲了按學(xué)科分類的習(xí)慣。隨著企業(yè)對人才能力需求的變化,不僅課程門數(shù)逐漸增多,課程內(nèi)容還重復(fù)。
(3)課程教學(xué)實施需改進。部分專業(yè)課程仍停留在理論教學(xué),或者理論與實踐分開教學(xué)。
圖1 智能船廠總體規(guī)劃
隨著智能制造技術(shù)的不斷推進,目前的船舶企業(yè)對智能制造技術(shù)崗位的人才需求也不斷升級,對技術(shù)人員的崗位能力要求已經(jīng)從技能型向智能型、技能型的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。通過對目前船企船舶設(shè)計、船舶制造、船舶檢驗3大核心崗位典型工作任務(wù)、崗位能力需求調(diào)研(見表1),發(fā)現(xiàn)3大崗位對人才能力需求的變化主要體現(xiàn)在對智能制造輔助設(shè)備的操作能力的需求上:技術(shù)工人不僅要懂得船舶設(shè)計與制造的相關(guān)專業(yè)知識,還需要具備利用智能制造輔助設(shè)備來降低勞動強度、解決復(fù)雜問題、創(chuàng)新問題解決方案的能力。因此,根據(jù)船企對3大崗位能力新的需求,將船舶工程技術(shù)專業(yè)課程體系劃分為“計算機輔助設(shè)計+先進制造工藝+現(xiàn)代檢驗技術(shù)”的模塊化課程群,以推動船舶全三維數(shù)字化設(shè)計、應(yīng)用自動化造船工藝裝備、創(chuàng)新船舶檢驗技術(shù)和手段。
根據(jù)上述船舶企業(yè)對人才的需求及分析得出的課程群定位,船舶工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標需轉(zhuǎn)向智能工匠的培養(yǎng),從而推進船舶設(shè)計與制造全過程的數(shù)字化、自動化、智能化發(fā)展。這對于智能制造背景下船舶工程技術(shù)技能型和智能型復(fù)合人才的培養(yǎng)提出了明確的要求。智能制造背景下的船舶工程技術(shù)專業(yè)課程發(fā)展趨勢如下:
(1)不同學(xué)科知識的交叉:基于船舶領(lǐng)域智能制造的特點,需要引入電子技術(shù)、信息技術(shù)等智能化課程,促使船舶設(shè)計與制造技術(shù)有機融合,培養(yǎng)學(xué)生在智能制造背景下學(xué)習(xí)船舶工程技術(shù)的氛圍,提升學(xué)生綜合運用不同學(xué)科知識的能力,增強利用智能制造相關(guān)知識的創(chuàng)新能力。
(2)課中與課后并行:課中講授船舶工程技術(shù)與智能制造的技術(shù)知識,并對相關(guān)案例進行分析,引導(dǎo)學(xué)生在課后通過信息化手段獲取拓展知識、國內(nèi)外前沿技術(shù),豐富所學(xué)知識。
(3)基礎(chǔ)與前沿相融合:推動智能制造的發(fā)展,需要利用前沿技術(shù)不斷嘗試對傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新改造,積極鼓勵學(xué)生大膽利用所學(xué)智能制造相關(guān)知識嘗試解決船舶專業(yè)問題。
根據(jù)上述分析,船舶工程技術(shù)專業(yè)的課程觀應(yīng)該是在現(xiàn)有專業(yè)知識基礎(chǔ)上,掌握數(shù)字化、自動化、智能化等方面的基礎(chǔ)知識,能夠熟練使用數(shù)字化船舶設(shè)計與制造軟件、自動化船舶制造輔助設(shè)備、高效的船舶建造檢驗手段,以滿足智能車間對智能工匠的需求。
在上述3個模塊化課程群及對應(yīng)課程的基礎(chǔ)上,結(jié)合校企合作、課程的關(guān)聯(lián)性、可持續(xù)性要求,構(gòu)建了“三個模塊+兩個體系”的船舶工程技術(shù)課程體系,見圖2。根據(jù)船企對智能工匠的要求,弱化手工技術(shù)培養(yǎng)課程的地位,如將原有的《船體手工放樣》課程融入新課程《船體放樣(計算機放樣)》中,適當(dāng)縮短《船體手工放樣實訓(xùn)》的課時;改進部分核心課程的課程標準,如《船舶原理》《船體裝配》《船舶檢驗》等;新增與智能工匠培養(yǎng)相關(guān)的理論、實踐課程,如《機器人焊接技術(shù)》《船舶智能制造設(shè)備》《造船精度與控制技術(shù)》等;加強與船企的合作,實時更新智能制造的相關(guān)教學(xué)案例。
表1 船舶制造企業(yè)崗位能力需求
(1)智能制造技術(shù)的發(fā)展,改變了船舶制造業(yè)的制造模式,優(yōu)化了傳統(tǒng)的崗位設(shè)置,提升了工作任務(wù)的智能化水平。
(2)智能工匠的培養(yǎng)應(yīng)以推動滿足智能船廠對人才技術(shù)和能力的需要為目標,以培養(yǎng)技術(shù)型與智能型的復(fù)合人才為目標,打破傳統(tǒng)專業(yè)的課程體系,構(gòu)建不同學(xué)科知識的交叉、課中與課后并行、基礎(chǔ)與前沿相融合為特征的課程體系。
(3)培養(yǎng)既具備船舶工程技術(shù)傳統(tǒng)制造技術(shù),又掌握智能制造技術(shù)相融合的復(fù)合型智能工匠,以滿足船企的智能車間對智能工匠的需求。
圖2 船舶工程技術(shù)“三個模塊+兩個體系”的課程體系