智能制造背景下中職汽修專業教學改革探析

摘要：智能制造推動汽車制造業產業升級，改變了汽車生產制造、使用與維修的方式，對產業鏈末端的汽車后市場產生了深遠的影響，與之對應的汽車維修等職業崗位也將發生巨大的變革。企業行業對人才的需求將突出表現為兩個轉變：一是由“單一技術技能”向“多種技術技能”轉變;二是由“技術技能”型向“服務+技術技能”型轉變，智能制造對汽車維修從業人員的要求越來越趨向復合型。對接產業發展和市場需求，中職汽修專業人才培養應重構專業課程結構體系，培養學生多種技術技能;整合項目化課程，強化學生跨學科融通的能力;基于項目或任務式學習，培養學生創新能力和協同工作能力;建設創新教學團隊，整合資源服務人才培養，以全面提高人才培養質量，滿足智能制造對人才的需求。

關鍵詞：智能制造;中職; 汽修專業;教學改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094-（2021）09C-0023-04

一、智能制造對傳統汽車維修行業的影響

智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，可以部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。智能制造使得工業機器人和物聯網技術被大規模應用于工業生產，“智能工廠”技術得到迅猛發展，推動著汽車產業向自動化、數字化、智能化方向升級。人工智能在汽車制造業中的快速發展和大量應用，不僅改變了汽車生產制造的方式，同樣也改變著汽車使用與維護的方式。

（一）提高了汽車制造的品質

工業機器人被廣泛地應用在汽車生產制造的各個環節，如汽車零部件的加工制造和檢測，整車制造中的沖壓、焊接、噴涂、裝配等作業，這些都使汽車制造的自動化和智能化水平得到有效提升。不僅顯著提高了生產效率，節約大約0.5%—1.5%的工時，而且極大地提高了汽車生產制造過程中的加工工藝、加工精度和裝配質量。在人工智能驅動下，機器人噴涂作業的質量穩定性比人工噴涂高;焊接機器人可以自動識別材料的缺陷或不規范處，并提醒質量監控人員，或自行進行相應調整;零部件生產和檢測中，人工智能發現瑕疵的能力比人類高90%左右，這些都極大提升了汽車制造的品質，有效降低了汽車日后使用中硬件方面的故障率。

（二）改變了汽車維護的內容

在發動機、底盤、變速器三大件已經發展得非常成熟的今天，汽車發展“電動化、智能化、網聯化”的趨勢更加明顯。隨著空中下載技術（OTA）的漸趨成熟，通過遠程升級整車系統，就可以使車輛的各項性能不斷優化，并擁有更多更豐富的使用場景。例如，通過不斷升級自動駕駛輔助系統，可以逐漸增強車輛的自主控制能力;通過不斷升級車載娛樂系統，可以聯通車內娛樂系統、車輛本身和家里的電器設備，方便進行遠程操控。汽車正從一個普通的交通工具進化為擁有無限延展可能的智能移動終端，尤其是電動汽車，其產品性能更接近“電子產品”。傳統的硬件技術和制造工藝越來越成熟，舒適性、安全性、娛樂性等輔助設施設備越來越復雜，使得汽車維護的項目內容也將發生根本性變化，硬件維修項目相對減少，而運用高科技檢測技術進行電控與電路檢測維修以及軟件維護的項目內容逐漸增多。

（三）改進了汽車服務的形式

云計算、大數據、物聯網、人工智能等新一代信息技術的成熟，為制造企業建立產品、用戶、制造工廠、供應商之間緊密的連接、數據傳輸與數據分析挖掘提供了強大的工具。制造企業可以通過云服務平臺對聯網的車輛傳感器進行實時監控，根據生成的大數據進行預測性分析，在第一時間探測到異常事件，做出設備磨損與老化程度的精準判斷，并預測短期內設備是否會出現損壞，這種以預防為主的維護方式可以對可能發生的問題防患于未然。目前，具備整車空中下載技術（OTA）功能的車輛，已經可以完成車輛的遠程監控、遠程診斷和遠程運維等車隊管理功能。這些都意味著，汽車維修業將由傳統的以售后“維修”服務為主，向以汽車全生命周期“養護”為主的管理和信息增值服務轉型發展。

二、智能制造背景下中職汽修專業人才培養分析

汽車智能制造的突飛猛進帶動產業鏈末端汽車后市場變化，與之對應的汽車維修等職業崗位也將發生巨大的變革。企業行業對人才的需求將突出表現為以下兩個轉變。

（一）由“單一技術技能”向“多種技術技能”轉變

智能制造使汽車成為車輛技術、電子信息及網絡通訊等多學科交叉融合的產物，車輛的輔助設備系統越來越復雜，產業的邊界也越來越模糊。汽車電子化、軟件化發展趨勢要求中職汽修人才培養由原來的“機電分離型”向“機電一體化型”、“硬件維修型”向“軟件維護型”轉變，對從業人員的專業知識儲備和知識結構體系都提出了更高的要求。相關技術技能人才不僅要熟悉傳統的汽車結構及其原理，還要掌握汽車智能電子技術及系統以及各類傳感器的安裝、標定和維護等知識技能。企業需要的是掌握汽車技術、電子信息和網絡通信等專業知識與技能，具有跨學科融合和創新能力的高素質技能人才。

（二）由“技術技能”型向“服務+技術技能”型轉變

智能制造推動產業升級，制造業的價值分布從制造環節向服務環節轉移，從產品研發到售后服務，服務價值鏈貫穿了汽車的全生命周期。借助車輛裝載的智能裝備，制造企業可以實時監控車輛工況，即時預警故障可能并提供快捷方便的技術支持;通過大數據分析，可以優化車輛工作參數，提高運行效率，提出維護和更新的建議。制造環節下游衍生出的在線監測、全生命周期管理、信息增值等服務活動，要求“互聯網+汽車”運營模式下的技術服務人員，不僅需要為車輛維護提供技術支持，還要滿足客戶多樣化、個性化的需求，為客戶提供多樣化的服務。人才需要承擔的不只是某一個崗位的工作，還有整個汽車維修服務流程的運行與管理，更強調團隊協同工作的綜合職業素養。

綜上所述，智能制造對汽車維修從業人員的要求越來越趨向復合型，不僅要能運用各種數字化技術對車輛進行檢測、調試、日常維護和維修等，具備多種高端的技術技能，還需要掌握多項專業技能，在維修服務的過程中，主動獲取信息，積極溝通，協同工作，靈活處理復雜工作環境中的各種問題。

三、智能制造背景下中職汽修專業教學改革探析

人才培養對接產業發展和市場需求，需要及時根據市場動態變化調整課程結構，改革教學方法并加強專業師資團隊建設，以全面提高人才培養質量，滿足智能制造對人才的需求。

（一）重構專業課程結構體系，培養學生多種技術技能

課程是培養學生職業能力和職業素養的重要載體，未來中職汽車運用與維修專業的人才培養，在加強文化基礎課程教學的同時，需要重構專業課程結構體系，以拓展學生專業理論知識和技能學習。專業課程體系重構，應適當減少與專業發展匹配度不高的課程，如發動機、底盤、變速箱的構造與維修等，增加產業發展中的新技術、新工藝、新方法，如汽車電路、電控單元、電控系統、網絡總線、車輛通信系統等檢測維修，以及智能網聯汽車新技術等課程，并對課程內容與結構進行優化，理論結合實踐，培養學生多種專業技術技能。

對接產業發展，未來汽車維修從業人員的知識與技能應涵蓋以下四個模塊：一是車輛關鍵技術，包括汽車機械基礎、汽車材料、汽車構造（含電動汽車、智能網聯汽車構造）、汽車維護等;二是電子信息技術，包括汽車模擬電子技術、汽車數字電子技術、單片機編程、傳感器檢測與維修等;三是網絡通訊技術，包括網絡總線及車輛通信系統檢測與維修、智能網聯汽車測試與評價技術等;四是服務技能，包括汽車維修業務接待、商務禮儀等。

（二）整合項目化課程，強化學生跨學科融通的能力

學生掌握了多種專業知識技能后，還需要會將這些知識技能在具體的工作情境中遷移應用，因而，跨學科融通是復合型人才應具備的重要能力。智能制造背景下中職汽修專業人才培養，要突破傳統分科教學導致的學生知識窄化、碎片化的瓶頸問題，可以STEAM“整合式教學策略和理念”為指導，以產業鏈為主線，整合相關專業、學科知識以及學生經驗，通過主題性綜合化項目與其他學科或專業的內容、方法、工具等聯系起來，形成“專業+”的綜合實踐項目，豐富專業課程的內涵，拓展專業課程的育人價值和實施方式。項目設計以綜合性的活動和問題為出發點，以職業崗位素養的形成為主線，將跨學科、跨專業的知識融入其中，有機整合零散、孤立的知識，融通多學科、多專業知識體系，消除學生的知識割裂感，強化他們的知識鏈路，從而達成觸類旁通的鏈式反應，實現“知行合一”。聚焦項目或任務，引導學生學習多領域知識，通過整合性項目導向式教學，幫助學生整合可獲得的資源，合作完成學習任務，共融習得的知識，從而擺脫單一學科知識體系的束縛。

（三）基于項目或任務式學習，培養學生創新能力和協同工作能力

隨著人工智能的發展，工業自動化水平不斷提升，人機協同工作將是尋常的畫面。機器人作為人類的助手，可以輔助人類干一些反復、繁重的工作，人類則根據生產實際需求，做出分析、判斷和決策，調整機器人加工生產，不斷優化工作過程。因此，人才培養要改變傳統中職汽車維修專業教學只強調檢測方案規范化、標準化、流程化執行，“按圖索驥”式學習，“賣油翁式”訓練，忽略人的思維能力與協同能力培養的局面。基于項目和問題，組織學生以小組和團隊形式，多思維、多角度對項目和問題進行觀察比較、思考分析、討論闡述，在不斷交互的活動中深化對問題的理解，從而獲得更高階的認知技能。教學中，可借助虛擬仿真技術等引導學生自主探究，生成自己的檢測方案。通過團隊協同學習，收集匯聚團隊成員學習過程中生成的信息，比對分析各自檢測方案中可優化的步驟，經討論分享，生成最優化的檢測方案。在交互、協同的學習環境中，通過“信息收集—信息解析—信息互通—信息融合—判斷決策”，融合“做中學”、混合式教學、體驗式教學等教學方式。在完成項目實踐或解決問題的過程中，進一步拓展思路，激發思維火花，發展創新思維，提高協同工作能力。

（四）建設創新教學團隊，整合資源服務人才培養

未來汽車維修專業人才培養，專業知識儲備方面，需要汽車維修、電子信息和網絡通訊等多專業師資共同參與;職業能力與素養養成方面，則需要企業行業的工程師和技術人員協同培育。因此，培養復合型專業技術人才，需要整合行業企業和學校自身的資源，建設專業創新教學團隊，匯聚“跨界”的師資力量，共同參與和擔當。專業創新教學團隊建設，以團隊成員異質性結構為重要要素，遴選“跨學科、跨專業”的名優骨干教師和“跨行業”的企業行業技術人員，成員具有不同的知識背景、專業背景和行業背景，優勢互補，形成多元化的學習資源，從而提升教師跨專業的能力，解決傳統汽修專業師資自身知識技能單一的問題。通過專業創新教學團隊建設，凝聚團隊力量形成合力，共同解決專業建設中因學科、專業交叉形成的疑難問題。團隊成員通過共同制訂人才培養方案，架構專業課程體系，開發項目課程和教學資源、建設實訓基地、指導學生實習實訓、融通1+X教學與考證等，在合作中交換信息，發揮各自特長，可以迅速將汽車產業最前沿的技術和行業發展的最新理念嵌入課程教學和學生管理中。校企合作，共享人才，共用資源，形成集聚效應，為學生的學習發展提供多元化的支持服務，更利于中職復合型人才的培養。

經濟社會發展與新業態變革，呼吁創造性創新教育，人才培養的要求將更為復雜。職業教育是緊貼市場的教育，是開放的、不斷動態發展的教育。智能制造給現代職業教育帶來諸多挑戰，唯有把脈企業行業發展的新態勢，厘清人才培養新目標，深化“三教”改革，才能培養出符合時代發展要求的技術技能人才。

責任編輯：陳錢允

收稿日期：2021-03-20

作者簡介：許偉紅，南京新港中等專業學校（江蘇南京，210046）副校長，中學高級教師，主要研究方向為職業教育課程與教學。