關于中職院校建設與發展智能制造專業的思考

■摘 要：智能制造是傳統制造業與互聯網技術、物聯網技術、人工智能技術等深度融合的產物，發展智能制造也是《中國制造2025》行動綱領的戰略目標。智能制造專業是焦作技師學院（以下簡稱學院）的省重點專業，也是新興的優勢精品專業。本文針對學院開設智能制造專業的現狀，從專業課程體系建設、專業教學理念轉變、智能制造專業發展遇到的困難、專業未來發展方向等方面進行探討，綜合闡述智能制造專業建設的發展思路，以期促進學院整體辦學質量的提高。

■關鍵詞：中職院校；智能制造專業；課程體系；專業建設

制造業轉型，人才需先行，智能制造人才強調從單一熟練操作型向智能交叉復合應用型轉變。河北省焦作技師學院（以下簡稱學院）于2020年成立智能制造專業，該專業是由傳統的數控加工、鉗工、機械設備維修、激光及3D打印應用技術等相關專業進行專業合并轉型而來。智能制造專業培養跨專業、跨學科的復合型人才，涉及的專業學科有機械工程、電氣自動化控制、大數據與云計算、人工智能技術等。

一、智能制造專業發展現狀

（一）智能制造專業課程體系

智能制造專業課程體系要能夠反映本專業人才培養的具體目標。為了更好地適應本地區產業結構調整，學院智能制造專業領導聯合本專業骨干、行業專家、科研技術人員、部分企業骨干等成立智能制造專業建設小組，深入多家制造業領域先進企業進行調研、交流和研討，以智能制造為研究對象，以工業機器人為主要核心裝備，以現有教學資源為基礎，弱化專業概念，強化崗位方向，將崗位能力要求融入課程設置中，優化課程設計，將新知識、新技能、新技術融入課程內容，建設“基礎課程共享、核心課程分流、拓展課程任選”的課程體系。結合智能制造專業學習者的認知規律，制定以機械制圖、機械基礎、液壓與氣壓傳動、公差測量與極限配合、互換性測量技術、電子電工技術、機械工程材料、機械制造技術、CAD/CAM、工業機器人基礎、工業機器人應用技術、電氣控制及PLC、鑄造工藝設計及應用、傳感器檢測技術、智能設備故障診斷與維修、智能制造基礎與應用等為專業核心課程的課程體系。

（二）智能制造專業教學特色

學院智能制造專業教學改變了以往教學內容和知識體系陳舊的教學風格，突破了原有的理實分開的教學模式，采用“學中做，做中學”的工學交替的教學模式，以智能智造職業核心能力培養為目標，以焊接機器人、碼垛機器人、搬運機器人等典型工作任務為載體，堅持能力本位，重視機器人操作、維護、維修等實踐能力的培養。在課程教材的選擇上注重體現新材料、新工藝、新技術、新方法“四新”技術，在講授課程內容時注重體現知識的科學性、先進性、實用性以及普適性。在教學過程中注重根據《工業機器人繪圖筆示教》典型工作任務和工作過程設計要求，按照智能制造一般過程順序和學生的認知規律要求進行教學設計并安排教學活動。

（三）智能制造專業人才培養目標

學院智能制造專業的人才培養目標主要有：研發智能制造專業技術的人員，設計和安裝智能制造裝備、生產線的人員，研發和應用智能制造仿真技術的人員，設計和操作智能檢測系統的人員，設計與開發智能生產管理系統的人員，安裝與調試智能制造裝備、生產線等的人員，操作與應用工控軟件進行數字化設計與制造的人員，操作、編程、應用智能制造裝備、生產線進行智能加工的人員，提供智能制造技術咨詢和服務的人員等。

（四）智能制造專業群建設

學科專業群是以一個或幾個優勢重點專業為核心，由核心專業與多個工程技術領域相同或專業學科背景相近的相關專業組成的，組建專業群是專業融合的新模式。學院智能制造系為適應區域經濟轉型，精準對接區域產業需求，按照智能制造領域發展方向和要求，建立了以數控技術、鉗工、機械維修、模具制造、機電一體化、激光及3D打印、智能制造等專業為核心的智能制造專業群。

（五）智能制造專業教學理念的轉變

隨著“互聯網+”、人工智能、物聯網、云計算等技術的快速發展，智能化、信息化的快速變革改變了人們的思維方式，學院智能制造專業不再墨守成規，摒棄了傳統的固化的教學模式，配合新一輪產業轉型升級帶來的機遇和挑戰，揚長避短，探索真正緊隨新興產業的智能制造發展方向，精準對接智造產業、行業和企業需求的新的教學模式。新的教學模式主要有以下特點。

1.轉變培養目標

由傳統的只專注培養學生的專業知識和專業技能轉變為不僅要培養學生的綜合職業能力，還要培養學生的專業能力、社會能力、個人能力和方法能力。

2.改革學習方法

通過頭腦風暴法等教學形式，將傳統的以教師為主體的教學模式改為以教師為主導、學生為主體的教學模式，突出學生自主學習，實現在工作過程中學習、在職業標準中學習，在行為導向中學習，邊做邊學，邊學邊教，做中學，學中做。

3.深化推動校企合作辦學

將實訓教室搬到生產車間，實現教學行為與生產行為合一、學生與工人合一、教師與師傅合一、作業與產品合一等。

4.調整教學內容和改革教材

各專業轉型后教師所用的教材和學生學習用書都發生了顛覆性的變化，由傳統的學科教材變成了學習領域、學習情境、任務書、工作頁等形式的教材，這樣更有利于引導學生自主地學習。

二、智能制造專業的發展方向

目前學院智能智造專業培養的技能人才與智能制造相關企業所急需的智能制造高技能人才是有差距的。在產業轉型升級、智能設備普及應用的大背景下，學院作為豫北地區高技能人才培養基地，培養適應新時代復合型智能制造技能人才的工作任重而道遠。學院智能制造專業下一步發展的重點將放在以下幾個方面。

（一）工業互聯網

將設備、傳感器和生產線連接到互聯網上，實現實時數據收集和遠程監控。這有助于提高生產效率，減少停機時間，實現遠程維護和診斷。

（二）物聯網（IoT）

物聯網技術使物理設備能夠相互通信和協作。在制造業中，IoT可以用于改善監控設備、優化供應鏈、實現預測性維護和提高能源效率。

（三）大數據分析

大數據分析可以幫助制造商從海量數據中提取有效數據，優化生產流程，改進產品設計，提高質量控制和供應鏈管理水平。

（四）人工智能（AI）和機器學習

AI和機器學習技術用于預測生產線故障、優化生產調度、控制自動化任務和機器人。它們也用于自適應制造，以滿足制造業需求的變化。

（五）自動化和協作機器人

自動化技術和協作機器人的使用正在擴大，以執行重復性任務、提高工人生產效率和降低勞動成本。

（六）數字孿生

數字孿生是在虛擬環境中模擬和測試產品、生產線或工廠的概念。掌握和運用數字孿生技術有助于在現實世界中減少試驗和原型開發的時間和成本。

（七）3D打印

3D打印技術在制造業中的應用越來越廣泛，包括原型制作、小批量生產和個性化定制產品制造。

（八）可持續制造

可持續性和環保意識越來越重要，制造業對減少廢物、能源效率和材料回收要予以重視。

（九）智能供應鏈

智能制造需要智能供應鏈，以實現即時庫存管理、快速交貨和供應鏈可視化。

（十）自主制造

自主制造技術可能對某些行業，如醫療器械和消費品生產產生重大影響。

為促進制造業朝著更高效、可持續和智能化的方向發展，學院智能制造專業通過構建和完善智能制造專業群的課程體系、建立校企協同的育人機制、搭建產教融合的平臺、打造智能制造實訓中心、強化“雙師型”智造師資隊伍建設等，滿足不斷變化的市場需求。

三、結束語

在新一輪工業革命和產業變革中，智能制造已成為世界各國搶占優先發展機遇的主攻方向。學院智能制造系緊跟工業結構調整的腳步，以高質量發展為核心，將校企合作縱深推進，通過整合智能制造專業、構建智能制造專業群來應對產業的轉型升級，優化人才的培養模式，提高人才的培養質量，不斷為中國高端制造業培養和輸送智能制造方向應用型技能人才。

參考文獻

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（作者：吳中雷，河南省焦作技師學院教師）