智能制造背景下的數控專業課程改革探討

□丁茂清

隨著“智能制造”計劃的實施，制造行業的轉型與升級已成為當下亟待解決的問題。學校是人才培養的主陣地，在“智能制造”背景下應始終立足于市場需求，緊隨時代發展潮流，加快專業課程的改革與創新，從而使自身具有的教育價值和社會價值得到充分的發揮。本文主要就智能制造背景下的數控專業課程改革進行探討。

一、數控技術與智能制造技術闡述

數控技術是借助電腦來對機器給予控制的方法的總稱，對提升工作質量和效率都有著積極作用。近年來，隨著工業現代化深入發展，數控技術在裝備制造行業發展過程中所具有的優勢作用逐漸凸顯，無論對于我國經濟發展水平的提升還是我國綜合國力的提升都會產生直接影響，也正是由于此，數控技術是各國重點關注的領域。近年來，我國圍繞數控技術發布了多個條文用于支持其發展，智能化和網絡化已成為當下數控技術的大勢所趨。尤其是基于智能化建設背景下，數控的應用范圍逐漸拓寬，例如自適應控制、自動編程等都是數控智能的具體應用方式。

智能制造技術簡而言之就是借助計算機的模擬和分析功能，以制造業智能化信息為對象，開展的一系列收集、存儲和完善工作，屬于制造技術中的一種重要形式。它的出現，改變了以往依靠腦力勞動完成制造流程的局面，而是將其廣泛應用到了各個子系統當中。以發展角度來看待智能制造技術可以看出，加大對其的研究有著重要的現實意義。

二、智能制造背景下數控專業面臨的機遇

《中國制造2025》是由我國國務院印發的，該文件不僅明確指出了兩化深度融合的具體方向，即智能制造，而且也對需要重點關注的工業機器人、高檔數控機床和3D打印也予以了明確。之后，我國相關部門又以智能制造為研究核心共同出臺了《智能制造工程實施指南(2016～2020年)》，并對我國未來的制造業領域內的重點企業作出了規劃，并指出，要加大對系統解決方案供應商的培養，力圖在2020年底，建構出一支具有超強競爭力且主營業務收入高的供應商隊伍。且企業數量至少達到40家以上。同時，要加快數字化研發設計工具在制造業中重點企業的普及，且關鍵工序數控化率應不低于50%[1]。

國內相關研究者提出，一些行業領域的勞動強度較大，如機械、電子、食品等。對于上述行業領域中重復操作較多的環節可以實施“機器代替人工”的方式，并借助當下先進的數控技術和智能裝備，改革與優化固有的生產設施，使其逐步趨于自動化和智能化。同時，為了滿足產業轉型升級要求和智能制造產業鏈的培育，還需要加快智能工廠和數字化車間的建立。由此看來，數控專業的人才培養是智能制造發展環境下的產物，也正是由于智能制造的發展，社會對數控專業人才的需求也將日益增加，而此專業的技術含量也將明顯提升。

三、智能制造背景下數控專業面臨的挑戰

在智能制造背景下，雖然給數控專業教育帶來了一定的機遇，但隨之而來的也有一定的挑戰。如果對這些問題不能加以重視而是任其發展，不僅會對數控專業的教學效果產生影響，甚至還會對其專業的健康發展帶來威脅。

(一)沒有貼合社會需求，教學質量下降。智能制造的出現、社會對人才的要求不斷增加等給數控專業學生和未來就業帶來了發展機遇和條件不可否認，但是由于學校專業設施缺乏先進性，導致學生在步入學校后會面臨師資、教學場地和設備落后的情況，制約了教學質量的提升。同時，數控專業建設的實施過程并沒有嚴格遵循當下社會實際情況，忽略了社會對此專業提出的要求，各類問題逐漸凸顯。一是學校現有設備成為專業開辦的參考依據；二是以各類大賽涉及到的設備等作為主要選購物品；三是以現有的師資水平和教材開展課堂教學活動。因此，在智能制造背景下如何提升專業教學質量使教學改革過程中需要重點攻克的難題。

(二)技術需求較高而師資力量薄弱。隨著社會的不斷進步與發展，智能制造已成為未來制造業發展的重要趨勢，同時也是制造業發展過程中的核心內容。基于此，無論是從數控機床本身，還是操作數控機床的技術人員，社會都有著較為明確且嚴格的要求。此背景下的機床制造企業也深刻認識到了信息化建設的重要性，并以此為方向不斷推進。據了解，我國機床制造企業在數字化設計方面已獲得了較為突出的成就，而三維CAD軟件則成為當下多數企業開展產品設計工作過程中運用的重要輔助手段，而二維CAD的應用已高達98%。尤其是制造業中的重點企業還使用了CAPP技術，真正實現了由計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計和計算機輔助制造三者融合的一體化應用方式。另外，管理過程的信息化也逐漸提升，例如ERP(企業資源計劃)、SCM(供應鏈管理)等。

雖然數控技術更新速度呈現了迅速增長的趨勢，但是著重開展此專業教學與研究的教師卻越來越少。隨著教師行業形勢的逐漸嚴峻，師資力量薄弱的現象日益凸顯。例如當下許多數控專業教師都存在數量較少、素質較差、缺少企業實際等問題，抑制了數控專業的教學質量和人才培養質量的提升。

(三)企業對個性化人才需求較大但大眾化培養模式依然占主流。眾所周知，即使是同一行業，用人需求也會根據企業實際情況不同而出現差異。在人才需求方面也不僅僅是對人才技術方面的需求，而是呈現了層次化特性。近年來，社會發展速度不斷加快，企業也越來越注重人才的個性化。這也就說明，過硬的專業技術已經不能成為企業錄用的唯一標準，而且還需要其具備豐富的經驗，從而在遇到故障等問題時能夠及時將其排除。然而，縱觀我國當下數控專業教學模式和教學設備都千篇一律，缺乏創新性，教材使用情況也基本一致。同時，數控專業的學生開展的學習活動主要是圍繞數控機床基本操作來進行的，很少學習和探索一些較為深入且具有研究意義的知識內容，學習內容的表面化導致了學生綜合能力較差，難以達到企業對數控人才的要求，導致數控專業學生就業形勢嚴峻。

四、智能制造背景下數控專業課程改革措施

(一)加大對數控專業建設的研究，加快教學改革步伐。目前，許多學校對數控專業的人才培養目標還缺乏清晰性和準確性，簡而言之就是目標較為空洞。在智能制造背景下，學校應始終以此為指導，建立起科學、合理的人才培養規劃，并在規劃中將培養目標重點明確標注出來，例如畢業后所從事的工作類型、近期的發展目標、長遠的發展目標等都要囊括在人才培養規劃當中。同時，還要對現有的課程體系進行調整，以課程內容、課程主要培養的能力等方面著手完成人才培養方案的制定。教學改革對數控專業的長久穩定發展有著重要的推動作用，是提高專業特色化的關鍵措施，因此，在教學過程中要將教學改革落實到教學中的每一個環節當中，并始終以培養學生的職業能力和素質為核心來開展。

(二)注重各類資源的整合，并在實訓資源方面有所側重。人才培養過程中的硬件設施，如實訓中心、網絡中心等是保證培養過程順利開展的基礎與前提。因此，上述資源除了以教學需要為依據進行合理數量的配備外，還要對其進行持續優化與完善，并加大對其的利用程度，從而使上述資源實現整合，并共同發揮作用，確保教學活動能夠按照教學計劃順利進行。

在智能制造背景下，為了打破勞動力成本增高的現狀，機器人參與到數控加工的現象屢見不鮮。客觀來講，將機器人應用到工業領域并不是一件新鮮事，許多大型企業早在20世紀末就已經將其應用到了FWC中。然而當下的數控專業教學很少有涉及機器人方面的內容。這就需要將有關機器人的相關課程納入到現有課程體系當中，并將其作為數控專業的必修內容[2]。

(三)建設“雙師型”隊伍，提高教師隊伍質量。教師是教學活動的主要實施者與引導者，與人才培養質量有著直接關系。在智能制造背景下，也要注重教師隊伍的建設，除了需要關注專業教師的數量外，還要適時調整專業教師的年齡結構、職稱結構等。同時，學校還可以聘請具有豐富經驗的企業人員到校內擔任兼職教師，并實施一定的激勵措施，以此加快“雙師型”隊伍的建設。學校還可以組織在職教師員工深入到數控知名企業中進行生產實踐活動，或鼓勵學校數控專業教師繼續到高層次學校進修，提高自身的知識儲備和技能水平。另外，學校還可以邀請知名企業的高級數控技術人才參與到教學計劃和教學大綱制定的過程中，從而使培養出的人才更切合當下企業的人才需求。

(四)加大與校外企業的合作，實施特色化人才培養。智能制造背景下進行數控專業課程改革，還可以加大與校外企業的合作，以此展開數控專業的教學和培訓[3]。此種方式的運用具有針對性強等特征，是保證學生理論知識和實踐技能同步提升的重要措施。同時，校企合作還能使學生接觸到當下較為先進的設備資源，這些可以彌補學校設備不完善而導致學生學習效果無法提升的弊端。另外，在培養數控專業學生時，最終目標是為了使其具備充足的理論知識和較強的技能水平，從而滿足相關企業對數控人才的需求，因此，在對數控專業學生進行教學時，要制定科學合理的培養目標，并始終以此為導向開展教學活動，提升學生的專業素質，為其日后的職業發展奠定基礎。

數控專業在合作企業實踐時，必須要建立在學生對數控專業知識和機床操作技能能夠熟練掌握的基礎上，同時將學生引入到企業中開展實踐活動的根本目的主要有以下兩方面，一方面是讓學生在實踐訓練過程中鞏固和深化所學知識，在實踐過程中發現問題時在后續學習過程中能夠有所側重，查漏補缺，以此提升自身職業能力；另一方面是讓學生提前深入到職業環境當中，提升其適應能力，從而在未來步入職業生涯后能夠快速投入到工作崗位當中。

五、結語

綜上所述，智能制造背景下的數控專業不僅面臨著機遇，也面臨著重大的挑戰。因此學校在進行數控人才培養時要深刻認識到當下課程教學中存在的問題，并及時采取切實可行的策略，實現教學質量的跨越，以此提升人才培養質量，為社會輸出更多優秀的數控專業人才。