智能制造背景下機械制造與自動化專業群課程建設

趙明威 焦崢輝 黃鑫

摘要：在智能制造新背景下，職業院校通過組建專業群來培養復合型人才成為必然需求。課程是實現教學活動和人才培養目標的關鍵，也是知識、能力和素質培養的主要載體，所以課程體系是專業群建設的核心。本文以“一專多能”為主線，提出了“縱向可發展+橫向可遷移”的職業能力培養思路，構建了“底層共享保融通、中層分立顯特色，頂層互選育多能”的課程體系。借助活頁式教材、校企深度融合等措施可有效促進專業群課程體系的實施。

關鍵詞：專業群;課程體系;活頁式教材

中圖分類號：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0207-03

1? 制造業人才需求的變化

智能制造在全球范圍內快速發展，現已成為制造業主要發展趨勢。在智能制造背景下新技術、新工藝、新標準的不斷創新和使用，我國裝備制造產業正處于“自動化-數字化-智能化”發展的關鍵階段，在5G技術、VR虛擬技術等支撐下，產業快速升級、技術更新頻繁，生產技術、生產過程以及組織性發生很大變化，“操作技能高端化、崗位技能綜合化、服務生產一體化”的多學科跨界協同制造技術大量應用。智能制造技術在裝備制造業中的應用貫穿了裝備制造業的設計、生產、管理以及服務全流程[1]，這也意味著企業人才需求日益趨于復合型。在智能制造新模式下，單一專業培養難以滿足產業升級對人才的客觀需求，多學科跨界協同的復合型人才培養模式才是當前裝備制造行業人才培養的必然需求[2]。

2? 機械制造與自動化專業群的組建

單一專業難以培養出復合型人才，所以需要把單個專業進行組群培養。在構建專業群時需要對行業企業進行人才需求調研，進而確定學生的就業崗位，從崗位需求出發，在明確產業鏈的情況下分析崗位能力，提煉技術能力要求，構建專業能力模塊，在以上工作基礎上確定課程體系。

2.1 聚焦產業鏈

結合區域經濟和我校實際情況，以“支撐‘中國制造2025’國家戰略中關鍵裝備（數控機床）制造及應用核心領域、服務陜西數控機床制造產業及西部區域經濟發展、傳承我校數控工具磨床制造傳統優勢”為指導，參照機械行指委調研智能制造裝備行業產業鏈，如圖1所示，以先進制造技術為核心，將專業群對應的產業鏈聚焦為：關鍵裝備（數控機床）—智能制造裝備集成（柔性生產線）—智能制造裝備應用（精密加工單件小批量生產）。

2.2 專業群的組建

對接寶雞機床廠的數控機床制造以及數控機床在汽車制造、石油機械裝備制造領域應用的產業高端，聚焦數控機床制造及應用產業中零部件設計、加工、檢測、裝配，以及機床和柔性產線的維修、維護、服務管理等核心流程，分析歸納了“設計-制造（加工-檢測-裝配）-維修-服務”的全流程產業鏈。依托我院制造類專業對接產業布局的傳統優勢，選擇機床制造專業基礎相同、產業鏈各環節技術領域相通、就業領域相關度高、專業教學資源共享度高、專業優勢互補協同發展的機械制造與自動化、機械設計與制造、數控技術、機電設備維修與管理和電氣自動化技術等5個專業組成“機械制造與自動化專業群”。

3? 專業群課程體系的構建

傳統的課程體系大多屬于“知識本位”，重視學科知識的傳授，從學生應掌握專業知識的視角提出培養需求，忽視了行業企業對人才儲備的應用知識需求。課程設計是學校一言堂，沒有企業參與，導致課程內容脫離職業能力發展的需求，培養出來的學生不符合企業的需求[3]。組建專業群的目的是要打破現有的專業壁壘，實現各專業的深度融合、協調統一，培養復合型技術技能人才。

3.1 職業能力培養課程模塊的搭建

專業群課程體系的構建不是將課程簡單地堆積在一起，通過課程的設置淡化專業概念，打破專業壁壘，將群內各專業形成深度融合。在課程體系構建的過程中，圍繞“設計-制造-維修-服務”產業鏈對應的崗位群，分析各崗位所需要的職業能力和技術支撐，根據能力確定培養該能力所需要的課程，充分考慮所開設課程的前后順序以及如何進行課程之間的有效銜接，搭建“通識素質+職業基礎+職業技能+職業遷移”的職業能力培養課程模塊。

3.2 構建專業群課程體系

課程體系的構建依賴于培養目標的實現和職業能力的培養[4]。確定了職業能力模塊后，對模塊內課程進行分解、優化整合。為了培養出“一專多能”的復合型人才，考慮到各專業的縱深發展及夸專業協同發展，提出了“縱向可發展+橫向可遷移”的職業能力培養思路，即縱向主要學習本專業的相關課程，在本專業課程基礎上選修幾門與本專業密切相關的跨專業課程，通過這種方式達到培養出復合型人才的目的。圍繞技能培養規律，依據培養過程，以高職三年學制為重點，兼顧探索本科層次人才培養，對機械制造及其自動化專業群的課程體系重構。該課程體系可實現“底層共享保融通、中層分立顯特色，頂層互選育多能”人才培養目標，有效實現了群內專業的深度融合和協同共育。課程體系中必修與選修課程、理論與實踐課程結構合理，課程之間、課程模塊之間有機銜接，保證了課程體系的科學性、系統性和先進性[5]。

該體系將課程分為四大模塊，這四模塊課程相對獨立，每個模塊關注學生不同方面能力的培養，同時模塊之問又互有聯系，互相促進，在縱向上四個模塊的課程安排是一個層層遞進的過程，從素質到專業基礎再到專業技能最后到拓展[6]。按照崗位能力目標要求，將課程體系劃分為通識素質課程、職業基礎課程、職業技能課程及職業遷移課程。通識素質和職業基礎課程是必學、應知、應會的內容，主要培養學生的文化素質，以一般通識性能力培養為主，兼顧職業素養的培養，為學生可持續發展、繼續教育職創造條件。

3.3 專業群實訓教學體系

專業群基于“人才培養、技術研發、社會服務、科技轉化、創新創業”五位一體建設思路，以“理論實際一體化、課程設備相匹配”為指導，選擇數控機床核心零部件生產制造為載體，對數控機床制造產業“設計（數字化三維設計、數字化工藝設計）—加工（高速精密加工、多軸復雜零件加工、柔性產線加工）—檢測（精密檢測）—裝配（機械裝配、機電聯調、系統化集成）—維修維護（故障診斷、遠程維護）—服務管理（信息化管理、信息化服務）”全流程及對應核心技術，以“基礎技能訓練—高階技能訓練—技術研究應用”能力循序提升為邏輯，緊扣高檔數控機床制造產業主要崗位對復合型能力需求，以“共建、共享、共用”為原則，共同建設 “數字化仿真中心—機加工基礎訓練中心—精密加工中心—數字化檢測中心—裝配集成中心—維修服務中心”六大中心，對應“數字化設計與三維造型、高速精密制造、現代測量技術、加工設備及產線裝調、故障診斷與維修”等18個專項技能實訓室，形成系統化的實訓教學體系，如圖2所示。

4? 專業群課程體系的主要實施方式

課程的實施是課程體系落地生效的重要舉措，課程的落地主要靠教師，在課程實施過程中緊跟產業發展，結合最新信息技術，采用活頁式教材等方式保證教學質量。

4.1 活頁式教材的開發與應用

活頁式教材式設計的目的在于將以能力培養為載體的課程體系裂解為小模塊。在傳統的教學過程中，往往都是一個特定的專業對應相應的課程體系，教師也是本著一門課程用到底的授課思想進行教學。由于教材內容的固定，同一門課程針對不同專業時往往使用同一本教材，這對不同專業的學生所需要掌握的能力差異化考慮較少。為了保證不同專業學生能力的培養，應做到因材施教，開發活頁式教材，在針對不同專業授課時可以進行量身定制。在活頁式教材開發的過程中應該以能力培養為載體將課程裂解成小模塊，如圖3所示。在授課時根據不同專業需求，選擇整合，滿足個性化需求，凸顯專業特色。

活頁式教材貫穿于整個高職教育的始終。高職教育的目標是培養應用導向的技能人才[7]，學生應掌握專業領域相關的基礎知識、技能知識和對前沿技術的探索能力。活頁式教材的設計則可根據這三個方面為基礎進行，其具有結構化、形式化、模塊化、靈活性、重組性等諸多方面的優點。具體呈現形式如圖4所示。

4.2 利用現代信息技術豐富教學手段

依托信息技術，強化教學方法與手段改革。繼續夯實專業核心課程的理實一體化教學條件，依托專業群資源共享平臺，充分利用信息化手段，提高課堂效率，依托5G技術及VR技術，在課程中實施線上、線下混合式教學、翻轉課堂、移動學習等新的教學改革;依托專業群課程體系及實訓基地，積極探索模塊化教學方法改革，教師參加各類教學研究項目，全面推廣項目教學、案例教學、情景教學、頭腦風暴等教學方法，提高教學質量。

4.3 校企深度融合，科研成果引入課堂

產教融合的本質或者深層次問題是教師為企業提供服務，更進一步是教師科研能力的提升。將教師的科研成果引入課堂是提升應用型核心專業課程教學效果的有效途徑[8]。首先，將科研成果引入課堂有利于活躍課堂氣氛，有效吸引學生的注意力。在校學生一般接觸的是比較枯燥的理論知識，引入企業的科研成果能夠激發學生的學習興趣，增加知識的深度和廣度。其次，將比較經典的科研成果引入課堂可以促進學生與學生、學生與老師之間的討論。現階段職業教育課堂環節中以教師為主導，學生被動的接受的方式，引入經典的科研成果后，教師可以將成果或者解決問題的方法及用到的知識和本課程結合起來，知識講授起來就會更靈活，也就不會一味地依賴于教材進行授課。

5? 結束語

本文簡要討論了在智能化制造背景下的機械制造與自動化專業群課程體系重構問題。由于單一專業培養難以滿足產業升級對人才的客觀需求，所以需要把單個專業進行組群培養。課程是專業群建設的核心，課程體系重構是打破專業壁壘、實現專業融合的有效途徑。通過活頁式教材、校企深度合作和優化師資隊伍等措施促進專業群課程的實施，進而為培養出復合型人才提供良好的保障。

參考文獻：

[1]朱曉華.智能制造在裝備制造業中的應用[J].內燃機與配件，2019（23）：218-219.

[2]周蘭菊.智能制造背景下高職機械制造類專業課程體系研究[J].智庫時代，2019，184（16）：190-191.

[3]艾靜超，尹曉偉.地方本科院校應用型課程體系構建研究——以沈陽工程學院機械設計制造及其自動化專業為例[J].沈陽工程學院學報（社會科學版），2019，15（01）：111-115.

[4]周蘭菊.智能制造背景下高職機械制造類專業課程體系研究[J].智庫時代，2019（16）：186-187.

[5]李宏偉，孫魯青.機械設計制造及其自動化專業課程體系構建——以濱州學院為例[J].高教學刊，2018（08）：132-134.

[6]吳小平.高職“崗位對接? 能力遞進”課程體系構建研究——以湖南汽車工程職業學院汽車技術服務與營銷專業為例[J].學理論，2015（14）：166-168.

[7]陳高鋒，付建軍.活頁式教材設計及應用探索與實踐[J].陜西教育（高教），2020（05）：26-27.

[8]徐莉，苗淑杰，張榮沂，劉喜平，劉春香，寧慧燕，王巍，張忠偉，王靜.應用型大學機械專業課程體系重構的探討——以《中國制造2025》為前提[J].內燃機與配件，2018（23）：238-239.