人工智能背景下高職院校機械制造與自動化專業課程體系構建探討

陳志華

摘 ? 要：人工智能的快速發展對高職院校機械制造與自動化專業人才培養將產生深遠的影響，探討改革機械制造與自動化專業課程體系也勢在必行。本文結合襄陽汽車職業技術學院機械制造與自動化專業人才培養方案，通過對機械制造業現狀、人工智能對機械制造業影響及人才需要進行分析，提出了人工智能背景下機械制造與自動化課程體系構建策略。

關鍵詞：高職院校 ?人工智能 ?機械制造與自動化 ?課程體系

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0216-02

人工智能于1956年正式誕生，約翰·麥卡錫等科學家第一次提出人工智能的概念，是指擁有模擬能夠被精確描述的學習特征或智能特征的能力的機器[1]。為加快人工智能發展，建設創新型國家和世界科技強國，2017年7月國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》，鼓勵高校在原有基礎上拓寬人工智能專業教育內容，形成“人工智能+X”復合專業培養新模式[2];2017年12月工業和信息化部發布了《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃（2018-2020）》，支持高等學校加強人工智能相關學科專業建設，引導職業學校培養產業發展急需的技能型人才[3];2018年4月教育部發布了《高等學校人工智能創新行動計劃》，著力從高等教育領域推動落實人工智能發展[4]。人工智能的快速發展，對高職院校的人才培養提出了新要求。

1 ?我國機械制造業現狀

近年來我國機械制造業呈現蓬勃發展的趨勢。“互聯網+”用于機械制造行業推動了新舊動能轉換，深化供給側結構改革;工業云建設信息化，實現了機械制造業制造過程的數字化、網絡化、智能化轉變，打造了資源共享、創新工業云生態圈;數字化設計和數字制造貫穿產品全生命周期，我國機械制造業在柔性制造、虛擬制造、敏捷制造等方面都取得了較大的突破進展，取得了舉世矚目的成就。但是由于我國機械制造業起步較晚、底子薄，自主研發能力較弱，缺乏自主專利，傳統機械設計存在著設計周期長、產品和設計缺乏內部協調等缺陷，目前還是以引進國外發達國家先進的機械設計技術為主。我國大量的制造業企業還處于2.0向3.0轉型升級階段，工業4.0仍在嘗試階段。

2 ?人工智能對機械制造業影響及人才需求

根據埃森哲公司測算，到2035年人工智能技術的應用將使制造業總增長值（GVA）增長近4萬億美元，年度增長率達到4.4%[5]。面向未來，中國的機械制造業正在積極擁抱人工智能所帶來的便利和效率，但要想實現智能工廠、智能生產的工業4.0，目前的道路還是任重道遠。當前面臨的最大挑戰是人工智能技術的復雜性和如何讓人工智能技術落地到行業，最大的短板是人工智能高端技術技能專業人才的稀缺，因此高職院校培養“人工智能+”專業的復合型技術技能人才迫在眉睫。

3 ?人工智能背景下機械制造與自動化課程體系構建

3.1 調整人才培養目標

2019年12月中國就業培訓技術指導中心發布了《關于擬發新職業信息公示的通告》（中就增函（2019）67號）文件，該文件新增了一些與人工智能相關的就業崗位，反映出當前機械制造企業的崗位設置正隨著人工智能技術的推進而發生變化。高職院校機械制造與自動化專業要培養出適應智能制造需求的“人工智能+”高素質復合型技術技能人才，就要以職業崗位變化為核心調整人才培養目標。學校要主動對接行業企業需求、專業主動對接職業崗位、課程主動對接人工智能技術進步的過程，構建“依托行業、聯合企業、教學生產一體化”的人才培養模式，通過實施“1+X”證書制度培養學生適應及遷移能力，培養滿足機械制造業轉型升級要求的復合型技術技能人才。

3.2 調整課程內容，構建新的交叉融合課程體系

目前襄陽汽車職業技術學院的機械制造與自動化專業學生存在對新時代人工智能背景下機械制造行業的現狀及人才需求了解不夠、專業課程體系對人工智能模塊不夠聚焦等問題，現迫切需要在課程體系上進行改革。以原有的課程體系為基礎，對原有課程內容進行優化、重組、整合、刪除，增加與人工智能相關專業基礎課程和專業核心課程、綜合實踐課程，學習人工智能在機械制造與自動化領域中的應用，提高人工智能在課程體系中重要性，使培養的學生能對人工智能有著深刻理解和具有使用、解決人工智能技術技能。

（1）開設相關的專業基礎課程。可開設智力科學與技術概論、人工智能基礎等課程。培養學生具備掌握機械制造行業發展特點的基礎理論知識，為深入學習專業知識打下較為扎實的基礎。

（2）開設相關的專業核心課程。可開設智能控制與系統集成技術、增材制造3D打印、智能制造與MES系統、工業現場總路線與物聯網技術等課程。使學生掌握本專業前沿知識及技術，為今后從事本專業及相關專業工作打下堅實的理論基礎。

（3）開設相關的綜合實踐課程。可開設數控機床編程與操作、數控系統裝配與調試、工業機器人編程與操作、自動化生產線安裝與調試等課程。合理利用學校和企業的軟硬件條件，構建相應的綜合實踐平臺，增強學生分析和解決問題的能力，鍛煉豐富學生的實踐操作能力。

（4）開設選修課程。可開設五軸加工中心操作與編程、云計算與大數據技術基礎、工業機器人電氣控制與維修等課程。滿足學生個性化發展需求，進一步拓展學生的視野，提升學生的職業技能，從而提高學生的職業能力和就業競爭力。

3.3 以實施“1+X”證書制度為抓手，提升學生綜合能力

國家啟動“1+X”證書制度是一項重大改革舉措和制度設計，機械制造與自動化專業推行開展“1+X”證書制度試點工作，展示出的是學生職業生涯發展所具備的一種綜合能力。具體實施如下：

（1）開展課程證融合。例如，可將《計算機基礎》《大學英語》課程與全國計算機應用技術證書考試（NIT）和大學英語四、六級證書考試對接，學生在學習結束后可參加職業資格考試，合格者可獲得相對應的資格證書并獲得課程學分。

（2）將綜合實踐課程與職業標準對接。例如：可將《金工實訓》與職業標準對接，幫助學生通過職業資格鑒定取得機械冷加工相關的職業等級證書。

（3）將頂崗實習與職業標準對接。學生通過參加頂崗實習，結合企業崗位需求，幫助學生取得行業認可的、企業認證類證書，提升學生就業競爭力。

參考文獻

[1] Mccarthy J，Minsky M L，Rochester N，et al.A Proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Articial Intelli-gence[J].Joumal of Molecular Biology，2006（1）：279-289.

[2] 國務院.新一代人工智能發展規劃[Z].2017.

[3] 工業和信息化部.促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃（2018-2020）[Z].2017.

[4] 教育部.高等學校人工智能創新行動計劃[Z].2018.

[5] 陳雄飛.AI智能在機械行業生產中的運用[J].法制博覽，2018（10）：246.

[6] 羅歡.人工智能發展及職教變革[J].深圳職業技術學院學報，2020（1）：45-51.