肖海慧,嚴美嫻
(常州紡織服裝職業技術學院,江蘇 常州 213164)
基于“互聯網+”的高職機電一體化專業課程體系的構建
肖海慧,嚴美嫻
(常州紡織服裝職業技術學院,江蘇 常州 213164)
以互聯網、智能制造、新材料、新能源為代表的技術創新引發的新一輪工業革命時代的到來,對中國傳統制造業的發展模式產生了巨大沖擊。基于中國制造業目前的發展狀況,以及面臨的發展平臺和戰略機遇,在“互聯網+”背景下對高職院校機電一體化專業的崗位需求、技術能力的變革構建出了具有創新性、信息化、高端化的機電一體化專業課程體系。
互聯網+;高職院校;機電一體化;課程體系
2015年3月,國務院總理李克強在《政府工作報告》中提出:制造業是中國的優勢產業,要實施“中國制造2025”,加快從制造大國向制造強國轉變,推動傳統產業技術改造,促進工業化和信息化深度融合。制定“互聯網+”行動計劃,推動移動互聯網云計算大數據物聯網等與現代制造業深度結合。2015年6月江蘇省委、省政府發布了《中國制造2025江蘇行動綱要》,《綱要》的總目標是,到2025年江蘇省建成國內領先、有國際影響力的制造強省。確定了集成電路及專用設備、網絡通信設備、操作系統及工業軟件等15個重點領域,并提出了增強自主創新能力、推進兩化深度融合、持續推進技術改造、加強質量品牌建設、推動業態模式創新、加強對外交流合作、加快產業結構調整、推進綠色生產制造等8項主要任務。2015年7月常州市委、市政府也發布了《深化“三位一體”發展戰略落實“中國制造2025”常州行動綱要》,《綱要》中指出,智能制造被定位為制造強市的主攻方向。常州市將重點發展智能裝備、新材料等5大領域,20個細分行業,集聚創新要素資源,突破關鍵核心技術,加速科技成果轉化,引領制造業向中高端邁進。這些政策的出臺,對于中國制造業來說,提供了發展平臺和戰略機遇,如何將領先的互聯網技術與現代制造業結合起來,將是今后中國制造業努力發展的方向。
中國制造業在三十多年的發展進程中,在改革開放的浪潮下,得到迅猛發展。目前已成為全球最大的機械加工制造基地,取得了舉世矚目的成績。但是,隨著制造業的迅速發展,伴隨的問題也突顯出來。根據國際權威數據調研機構-歐瑞最近發布的數據顯示,目前,中國制造的產量占全球總額的40.5%,幾乎占據了全球制造業的半壁江山。但在,具有自主品牌的產品在海外市場中所占比例卻只有2.9%。這一數據說明,中國制造業仍處于價值鏈的中低端,依然停留在缺乏核心技術的低端代工層面上,沒有掌握核心技術的自主研發品牌,產品沒有核心競爭力,還存在著產業結構不合理、自主創新能力不強、工業化信息化融合水平不夠等問題。因此,在市場競爭中不具備發展優勢。目前,隨著以互聯網、智能制造、新材料、新能源為代表的技術創新引發的新一輪工業革命時代的到來,對中國傳統制造業的發展模式產生了巨大沖擊。這也將是中國制造業所面臨的重要戰略課題。
隨著“互聯網+”背景下的新一輪工業革命時代的到來,中國制造業迎來了由制造大國向制造強國轉變。從目前發展趨勢來看,中國制造業將面臨著巨大的挑戰,但同時,也面臨著前所未有的發展機遇。按照“中國制造2025”的總體部署,針對這一轉變,國家和政府陸續出臺了一系列相關政策和文件,鼓勵中國制造業提高產品技術水平、強化創新創效體系、構建自主品牌研發,這些政策和文件的出臺為中國制造業走向世界提供了明確的方向和強有力的支撐。
“互聯網+”時代的到來,為中國制造業提供了發展平臺和技術革新。這種革新,主要體現在四大趨勢,即制造服務化、定制個性化、組織分散化、制造資源云端化。首先,在傳統發展模式下,制造企業只停留在單純的制造領域,這正是部分中國制造企業長期處于產業鏈低端的原因。“互聯網+”時代的到來,給傳統企業決策方式、業務模式和經營思路等帶來巨大的轉變,加強了全球制造產業發展模式的戰略轉型。其次,數字化設計與制造模式已經開始興起,滿足了“互聯網+”時代不同用戶需求的差異性。為了滿足不同的用戶需求,制造企業必須從傳統大規模統一制造模式向個人小規模私人定制模式轉型,智能化制造、模塊化制造已經成為新的產業發展形勢。總之,“互聯網+”時代的到來為整個機械行業帶來的不僅僅是產業環境的變革,更重要是市場變革的機遇。
隨著“互聯網+”、中國制造2025、工業4.0的新一輪工業革命時代的到來,機電一體化相關專業的行業、企業的發展趨勢、技術崗位和人才需求也發生著巨大的變化。對長三角地區10余家從事機電一體化技術的企業進行問卷調查和現場考察發現,在以往傳統的基礎上,智能化生產企業和智能裝備制造企業對機電一體化專業的崗位需求和職業能力呈現出不同的發展趨勢。
在智能化生產企業中,產品設計崗位依然占據重要地位。對于計算機輔助設計、計算機輔助制造的應用能力要求非常高,同時對計算機輔助工程的需求日益凸顯,企業更加重視計算機輔助工程在產品設計中的重要地位。在智能裝備制造企業中,企業對機械制造崗位專業能力的需求非常高,企業更加看重多元化、復合型人才的培養。計算機輔助制造編程能力將成為普遍性要求,對數據信息化管理的要求也會普及。一方面,因為精益生產管理崗位需求加大,所對應的崗位空缺增多。另一方面,數字化制造模式的出現,更多的仿真平臺被采用,協助無人車間的正常運行等。
這些崗位對機械基礎、電氣控制等知識的要求,如機械識圖及AUTOCAD、電工技術、電子技術、公差配合與測量、氣液傳動系統的設計與PLC控制技術應用等十分重視,要求較高;對工業自動化領域的核心技術PLC可編程控制器系統設計安裝與調試、自動生產線安裝與調試、工控系統安裝與調試、C語言程序設計、工業網絡控制、組態技術等應用成為崗位必備的技能。
“互聯網+”真正實現了制造工藝仿真化、制造過程數字化、狀態信息實時化。這些功能的實現將有效地解決核心技術的低端代工層面上、產品沒有核心競爭力,產業結構不合理、自主創新能力不強、工業化信息化融合水平不夠等問題,培養的高技能人才將有較強的分析問題、解決問題的能力。
在傳統模式下,高職院校機電一體化專業是圍繞機電一體化設備操作、安裝、調試、維修、維護、改造、集成、管理、經營等崗位(群)的知識、能力、素質的需求,培養“懂原理、精安裝、會維護、能調試”的高素質技術技能型人才。在“互聯網+”背景下,要緊緊圍繞互聯網發展平臺和戰略機遇,結合“中國制造2025”、《中國制造2025江蘇行動綱要》、《深化“三位一體”發展戰略落實“中國制造2025”常州行動綱要》的總體思路和工作舉措,利用“互聯網+”的特點,構建機電一體化專業課程體系結構。
(一)構建具有創新性的課程體系
課程體系的創新性構建應結合社會發展的需求。在“互聯網+”背景下機械、電子信息等行業已經建立與智能制造相適應的生產組織模式,促進制造企業生產和消費環節對接,推動基于消費需求動態感知的研發、制造和生產組織方式變革。行業、企業應加快柔性化生產、打造敏捷供應鏈,從模塊化設計、流程再造、標準化作業、庫存管理、現場控制等方面改善生產模式,支持3D打印技術、物聯網技術在企業制造鏈中的集成應用,實現個性化、小批量定制化生產能力。支持企業改造業務流程和管理流程,建立柔性和快速響應機制,實現個性化定制生產和智能制造生產模式協同的戰略轉變。因此,“互聯網+”下高職機電一體化專業課程體系中,培養學生的創新能力是關鍵。
(二)完善具有信息化特點的課程體系
課程體系的信息化構建是符合社會發展的趨勢。實現智能化、網絡化技術對機電一體化專業課程體系的全覆蓋。具體分為三個階段:首先,研發設計信息化。具體包含利用計算機輔助設計進行產品設計,提高生產精度、效率和效益等;利用計算機輔助工程對產品進行計算分析,明確原料的剛度、強度和動力學性能等;利用計算機輔助制造的功能,通過計算機軟件系統完成復雜產品模擬制造并對模擬產品進行一系列測試驗證。研發設計發生在制造產品生命周期的最前端,決定著產品的性能、質量、成本等等。其次,生產過程信息化。具體包含通過應用可編程控制器的控制技術,對生產的過程、運動、順序進行調控,實現產品的自動控制;通過應用分布式控制系統的通信技術,對生產過程進行自動化控制、集中監視、操作和管理;通過應用制造執行系統的信息技術,對位于管理層的計劃管理系統與技術層的工業控制之間的模塊進行集成和管理,保持管理層和技術層之間信息的暢通。因此,生產過程實現信息化,能使生產活動更加高效、敏捷和柔性。最后,產品數據共享化。將與產品相關的信息和過程的技術的所有數據進行管理和共享,使產品數據的可查性、可控性和追溯性得到保證,對產品制造的統一性提供依據。因此,“互聯網+”下高職機電一體化專業課程體系中,培養學生的研發設計的信息化能力是保障。
(三)引導具有高端化的課程體系
引導具有高端化課程體系向價值鏈延伸,具體包含加快企業技術改造,實施機器換人——對企業機械零配件加工利用工業機器人完成;制造換法——實現網絡(綠色)制造方式,實現節能減排新模式和“零排放”的技術改造;商務換型——在轉型升級中注重高端制造與高技術服務業,形成新的發展思路,加快制造與服務的協同發展,推動商業模式創新和業態創新,促進生產型制造向服務型制造轉變;管理換腦——用物聯網、互聯網模式推動新型制造業的發展。
總之,順應“互聯網+”發展趨勢,堅持走新型工業化道路,以加快信息化與工業化道路深度融合為主線,以促進制造業創新發展為主線,以推進智能制造為主攻方向,立足市場需求,強化工業基礎,推廣集成應用,提升制造水平,促進提質增效升級,積極推動中國制造業由粗放發展向集約發展轉變。
[1] 智能制造來襲,誰能從容笑對.蔡澤 趙勁松等.http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3NTU1MzgyOA==&mid= 401151444&idx=2&sn=81dd5e6045ddecc79d3efdeb03df9 0e2&scene=23&srcid=1215SDS4YMR9BC2Hma3uxszn#rd.
[2] 肖海慧.高職院校協同創新機制探索——以江蘇省為例[J].中國成人教育,2014,(2):86-87.
[3] 肖海慧.高職院校生產實踐教學質量監控體系研究[J].教育與職業,2014,(10):37-38.
[4] 肖海慧.基于校企合作的高職信息類“三畢”工作管理機制研究[J].牡丹江教育學院學報,2012,(6):57-58.
2016-03-28
江蘇省教育教學改革2015年度“基于‘互聯網+’高職制造類專業課程體系的研究與實踐”(2015JSJG293)課題研究成果
肖海慧(1974-),女,常州紡織服裝職業技術學院副教授,研究方向:高職教育教學管理和軟件技術。