童念慈
(武漢光谷職業學院 智能制造學院,湖北 武漢 430070)
當前,移動互聯、大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術飛速發展,形成群體性技術跨越,工業互聯網、大數據以及人工智能實現群體突破,以新一代人工智能技術為特征的信息化開創了制造業數字化、網絡化、智能化制造的新階段。
德國提出“工業4.0 時代”,美國提出“工業互聯網“概念,中國發布“中國制造2025”,各國都對制造領域進行了規劃和展望。制造領域從傳統制造到智能制造經歷了三次升級:第一次是數字化制造,這是第一代智能制造,它以數字化為主要內容的信息技術,已廣泛應用于制造業,比如計算機輔助設計制造,已取代人工手工制圖、人工模具設計。第二次是“互聯網+”制造,近幾年互聯網技術開始廣泛應用后,網絡將人、流程、數據和事物聯系起來,重塑了制造的價值鏈。工業界大力推進互聯網+制造,一批數字化制造基礎較好的企業實現了升級。第三次就是正在進行的智能制造。新一代人工智能技術和先進制造技術的深度融合,形成了智能化制造。
智能制造對機電專業技術人才也就提出了更高的要求,高職院校需要結合自身現有的基礎,對相關的機電一體化、機械制造、智能控制技術等專業課程進行配套設置,為智能制造培養急需的高素質技能型人才。
我國高職教育已經走過十多年的改革歷程,收獲了很多經驗。但在人才培養的效果和市場需求之間還存在偏差,行業新的發展趨勢又對現有的人才培養提出了新的要求。要解決這一問題的最直接有效的方式,在于課程體系的優化。而課程體系優化首先要進行充分的行業調研,在此基礎上分析工作過程,崗位能力,完善人才培養方案,優化課程。
對機電專業進行課程結構優化首先需要分析智能制造行業體系結構,智能制造主要涵蓋智能產品、智能生產、智能服務三大功能系統以及智能制造云和工業智聯網。首先,智能產品和裝備是智能制造的主體。而智能生產即智能流程工業是智能制造系統的主線。工廠將應用人工智能技術,實現加工質量升級、加工工藝優化、生產智能調度和管理,成為智能工廠。傳統產品為中心的產業模式將變革為以用戶為中心的智能服務,一方面產業模式將從大規模流水線生產轉向規模定制化生產;另一方面,整個制造業的產業形態將從生產型制造向生產服務型制造轉變。另外智能制造云和工業智聯網為智能制造生產力和生產方式的變革提供發展的空間和可靠的保障。系統集成技術將智能制造各功能系統和支撐系統集成起來,具有集中與分布、統籌與精準、包容與共享的特性。
由于智能制造領域涉及到的技術較多,專業跨度大,在整合傳統已有的機電課程內部知識點基礎上,達到課程與智能制造領域技術匹配的新要求,是課程體系優化的關鍵。機電專業課程設置里,針對制造領域的產品設計制造和控制的相關課程是分開的,新的智能制造模式下,設計制造控制呈現一體化。傳統制造以單純提高精度或速度為指標,課程也分門別類嚴格按單純目標設計,課程與課程的融合程度不高。而智能制造在整個生產制造活動中充分發揮智能,人與機、機與機智能交互有機融合,生產由單環節的優化升級為全流程優化,因此智能制造對核心支撐技術要求遠遠超出傳統機電課程所要求的范圍。融合了新技術的機電專業呈現出自動化、信息化、網絡化與智能化的特色,核心技術包括檢測技術、電力電子技術、計算機視覺與控制、工業機器人、人機交互科學、虛擬現實、數據庫技術、企業信息化技術、通信技術、網絡技術、數據處理與數據挖掘、人工智能、機器學習等。
隨著時代的發展,專業與專業的技術融合度越來越高,在新一代智能制造背景下,高職機電專業如何在三年的規定教學時間里,在原有傳統技能專業課基礎上融合智能制造的核心支撐技術,是比較重要急需解決的問題。