基于"中国制造2025"高职院校机械制造与自动化（智能 制造方向）专业课程体系的探索及构建

引言

2015年5月,国务院印发的《中国制造2025》提出了立足国情,立足现实,力争通过"三步走"实现制造强国的战略目标。制造业发展路线图:第一步,到2020年数字化、网络化、智能化取得明显进展,到2025年,制造业的工业化和信息化"两化"融合迈上新台阶:第二步,到2035年,我国制造业全面实现工业化:第三步,新中国成立100年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。

"中国制造2025"的核心是智能制造,通过推进智能制造实现中国制造转型升级。智能制造的实施使制造方式、制造产业发生了巨大变革,导致制造产业对人才的需求产生变化。随着智慧工厂、互联网工场的出现,企业对工业机器人的安调维护、智能装备控制与维护、多轴复合类高档数控机床的操作编程、数字化建模、柔性系统集成及柔性生产线等人才的需求愈来愈多,反之,简单工序的操作人员需求愈来愈少。

制造类人才需求的变化,对培养人才的高等职业院校提出了新的要求,即高等职业院校应该深入企业调研,并分析企业的岗位及人才需求变化,重新架构与制造相关的专业人才培养方案,合理设置课程,以应对"中国制造2025"发展的新趋势,培养出适应新兴产业发展的技术技能复合型人才。

1智能制造的提出及应用使制造业出现的变化

1.1我国制造行业现状

(1）我国制造业发展整体情况是多水平共存。极少数企业处于工业4.0阶段,部分企业处于工业3.0阶段,大多数企业还处在工业2.0阶段,而工业4.0是制造业发展趋势。(2）数字化软件及各种管理软件贯穿于产品全生命周期,对从业者的知识结构层次要求更高。(3）智慧工厂的出现将智能制造应用于工业生产全过程,实现了个性化定制。"互联网＋"用于装备制造业,使企业、工厂、零售、用户间实现互联互通。(4）使用工业云建设信息化,各种云技术、工业云实现社会资源共享。(5）先进制造技术广泛用于企业生产,如激光加工技术、3D打印等。

1.2制造业人才需求的变化

2016年,教育部、人力资源社会保障部、工业和信息化部联合发布的《制造业人才发展规划指南》(教职成(2016)9号）指出:"中国制造2025"第一次从国家战略层面描绘建设制造强国的宏伟蓝图,并把人才作为建设制造强国的根本,对人才发展提出了新的更高要求。重点发展领域人才的需求特点是需要既有学习和动手技能,又融合运用多个专业知识能力的融合型技能人才,集机械、电子、信息化专业知识高度融于一身。

工业发展对复合型人才有着巨大需求。智能生产和智能装备的出现,使高层次研发人才需求呈现递增之势,机电一体化复合型人才需求显著增加。制造类企业高级技能型工人、实用型、经验型拥有管理经验和现场操作的高技能工人供不应求。目前,随着智能制造装备的普及应用,传统企业进行智能化改造势在必行,增材制造装备3D打印设备、工业机器人等智能制造装备广泛使用,相应装备的安装、调试、操作、维护、维修和改造方面的专业人才成为急需资源。数字化建模设计和制造、柔性制造系统设计及调试、自动化生产线安装和调试、运行管理和维护技能等智能制造领域的技术人才需求增加。

根据在青岛海尔新能源电器有限公司、保定长城汽车股份有限公司等智能装备企业调研座谈总结来看,要求制造业从业者掌握机械、电气基础知识,如机械制图及计算机绘图、计算机辅助设计与辅助制造CAD/CAM、电工电子技术、公差配合与尺寸测量、机械制造基础、液压与气动应用等:传感器与PLC控制、伺服电机、步进电机、控制检测技术、组态技术、工业网络控制成为自动化领域的通用性要求:用计算机软件绘制机械零部件图装配图、电气元器件图依然是必备技能。装备制造岗位需求居多的是设备制造、维护维修岗位人员,如机械设备装配调试员、数控维修技术员、生产组织调度、质量检验管理人员等。技术含量较高的岗位是技术主管、系统集成、现场编程调试、设备改造功能开发,如工业机器人操作与维护,机电设备和自动化生产线、柔性生产线、智能制造切削单元的安装、调试、维护和管理。

1.3企业岗位设置的变化

企业设置的岗位正随着智能制造的推进而发生变化,PLM、CAD/CAM/CAE、CAPP、MES、ERP等数字化设计管理研发工具在企业广泛使用,要求从业者熟练掌握并灵活运用。一些传统岗位如描图员、晒图员逐渐消失,而智能制造相关的岗位越来越重要,如数字化造型建模设计、增材制造3D打印、逆向工程设计、企业精细化管理、精密检测、RFID可追溯管理等。

在智能生产企业和智能装备制造企业里,产品设计岗位,如CAD、CAM的应用能力、CAE分析能力的需求成为岗位职业能力的必需及发展趋势。企业更加需求多元化、复合型人才。工业机器人被大量使用,熟练单一的操作岗位被取代。工业机器人被应用于数字化工厂和无人车间,使企业精益生产管理岗位人员需求加大,各种仿真系统使用人员需求加大。

通过以上分析可知,要实现"中国制造2025"的目标,从事制造业的人才需要掌握机械制造行业企业必备的机械制造与自动化专业基本理论和专业知识:具备数控加工编程操作,自动化设备和生产线安装调试、操作使用、故障排除、维护维修、技术改造、管理服务等能力:具有自动化设备和生产线的制造和运行、维护能力:柔性系统的安装、调试、操作、保养、维护、维修和传统设备改造方面的专业知识。而高职院校的制造类专业需要转向智能制造方向,通过企业等市场调研,和企业专家探讨共同制定人才培养目标,合理分析企业岗位能力需求,制定人才培养方案,设置适应"中国制造2025"的课程体系。

2高职机械制造与自动化（智能制造方向）课程体系建设探索

通过选取具有代表性的制造企业、行业和企业专家进行座谈,召开专业专家委员会讨论人才培养方案,围绕数字制造技术、工业机器人、柔性制造系统、增材制造3D打印等智能制造装备操作、调试、维护、维修方面的专业知识设置课程。课程体系由职业基础课、职业技术课、技能训练课、选修课四部分组成,课程体系构建如下:

2.1职业基础课程

包括思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、体育、形势与政策、职业生涯规划与就业指导、军事理论、英语、高等数学、计算机应用基础、创业模拟实训、中国传统文化概论、劳动技术教育。引导和帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观、道德观和法治观,培育和践行社会主义核心价值观:掌握基本军事理论与军事技能:学习心理健康知识,解析心理现象,树立心理健康和心理保健意识:紧密结合当前社会实际,帮助大学生认清国内外形势,引导大学生理解党的基本理论、路线、方略:掌握依据社会发展、职业需求和个人特点进行职业生涯规划的方法:培养学生英语综合应用能力:学习数学知识以解决实际问题:掌握计算机图、文、表和数据处理的方法:了解传统文化:形成正确的劳动光荣的观念。

2.2职业技术课程

包括机械制图及计算机绘图、机械设计基础、机床电气基础、机械制造基础及装配工艺、计算机网络技术基础、液压与气压传动、在线检测技术、智能控制与系统集成技术、CAD/CAM、工业现场总线与物联网技术、智能制造与MES系统。掌握工程制图、计算机绘图基本知识:掌握机械中常见的机构类型及基本理论、机械制造和工艺基础知识、液压传动的基本理论:进行数字电路、模拟电路、网络基础、智能制造与集成控制技术方面的学习:学习CAD/CAM常用软件的知识:掌握检测及传感技术、伺服驱动、物联网、MES管理系统、组态技术基础知识。

2.3技能训练课

包括公差配合与技术测量、钳工技能训练、普通机床技能训练、数控系统装配与调试实训、数控系统装配与调试、数控机床编程与操作、电气控制与PLC应用、工业机器人编程与操作、自动化生产线安装与调试。掌握数控程序编制理论知识和编程方法:掌握数控系统、通信接口、故障诊断等基本知识:掌握电气控制系统及PLC控制等基础知识:掌握工业机器人编程、通信、应用及调试、电气控制及维修基本知识:掌握自动化生产线安装、运行调试、维护等基础知识。

2.4职业选修课

包括现代企业精细化管理、云计算与大数据技术基础、特种加工、3D打印技术、五轴加工中心操作与编程、工业机器人电气控制与维修、RFID技术、成组技术及CAPP、工业互联网。开展机器人技术电器维护维修的学习:掌握MES管理系统、RFID技术、系统集成技术、云计算及大数据组态技术等基础知识,拓展行业发展的前沿知识。

2.5集中实践教学

包括机械制造与自动化专业顶岗实习、毕业设计(论文）。

3结语

本文对由于智能制造的发展导致的机械制造与自动化现状、就业岗位及需求变化进行了介绍,同时结合《制造业人才发展规划指南》的人才需求情况,探索了高职院校机械制造与自动化(智能制造方向）专业相适应的课程体系,课程体系分为职业基础课程、职业技术课程、技能训练课、职业选修课程以及集中实践环节,合理安排机械类、电子类、信息类课程,力争实现制造技术智能化,安排了智能制造与MES系统、企业精细化管理和云计算大数据、RFID、CAPP等课程,培养学生在掌握机械制造与自动化专业知识的同时,具备智能制造关键知识,构建完备的知识结构,以适应当今社会的发展要求。