智能制造背景下高職數控專業課程體系構建研究*

連碧華

（南京機電職業技術學院，江蘇 南京 211135）

智能制造背景下，隨著工業機器人、數控機床、人機智能交互、分布式控制等先進制造技術以及制造執行系統（MES）、企業資源計劃（ERP）、產品生命周期管理（PLM）等信息管理系統在企業生產中的廣泛應用，企業對人才的需求從技術專門化、技能單一型向熟悉智能技術，又掌握制造理論的復合型、實戰型工程技術人才和掌握智能制造裝備操作、具有一定創新能力的高素質工匠技能人才轉變。高職院校要想培養適應科技進步和產業變革所需的技術技能人才，就必須對接智能制造產業，對接智能制造企業的崗位需要，調整人才培養目標與規格，以培養復合型、創新型人才為己任，重構專業課程體系，優化人才培養模式。文章以高職數控技術專業為例，探索構建培養智能制造人才的專業課程體系。

1 智能制造背景下的人才需求

在智能制造背景下，企業積極尋找有利于自身發展的智能化改造途徑，紛紛利用數字化技術、機器人技術等創新企業生產管理新模式。但由于企業實力不同、建設重點不同，智能化推進程度有所差異，因此人才培養必須以需求分析為前提，做到精準對接產業、對接崗位[1]。

1.1 智能制造對學生的專業知識和專業技能提出新要求

在“互聯網+制造”環境下，企業并沒有因為以“機”代“人”而大幅度減少車間一線人員的數量，雖然智能化水平高的流程型企業和部分離散型企業對操作人員的需求量在減少，但總體上對操作人員技能的需求不變[2]。生產一線的工藝員、編程員目前也大多處于崗位保留狀態，對學生的專業知識和能力要求仍然是掌握制造的專業基礎知識，具備熟練的制造技能，如機械制圖知識和機械產品識圖能力與CAD 技能，掌握機械制造方法、機械制造裝備及其應用等方面知識、技能。

1.2 智能制造系統對學生的數字化平臺應用技能提出新要求

隨著智能化的推進，操作人員、車間技術人員面對的設備不再是單一功能的生產設備，而是高端數控機床、工業機器人、智能化生產線等先進制造設備和系統，如對CAD、CAM、PDM、MES 等工業軟件的應用，產生了智能化程度不同的資源管理平臺。這種全新的資源管理平臺對學生的知識和技能提出了新的要求，一線操作員需要具備通過智能終端獲取工藝數據、生產數據信息的能力，因此數字化平臺應用技能將成為技術技能人才必須具備的基本技能。

1.3 智能制造崗位對學生的智能生產過程管理技能提出新要求

智能制造初期階段，中小微企業仍保留著質檢員、生產調度員這些傳統崗位，但在智能化程度較高的企業，傳統質檢員及調度員的工作轉變為由設備采集數據、軟件分析數據的智能檢測和智能排產，傳統崗位將逐步調整為智能崗位和智能生產過程管理崗位。因此，高職院校培養的人才要具備智能制造系統應用技能及智能制造生產過程管理能力。

1.4 制造企業的發展對學生的創新能力提出新要求

隨著對自動化生產線、數字化車間的應用，工廠向著智能化工廠推進，生產過程遇到的工藝路線選擇、程序設計、工藝裝備選擇都將影響制造系統的工作效率，而這部分工作的主要承擔者是生產一線的技術技能人員，其創造性的勞動可以有效解決現場的實際問題。因此，制造企業希望高職院校培養的學生具有一定的創新能力。

2 智能制造背景下高職數控專業課程體系設計

2.1 課程體系構建思路

《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》提出，“要大力提倡在高年級靈活設置專業方向，密切與社會用人單位的聯系，培養滿足社會需要的各種專門人才”。數控技術專業作為機械制造專業的重點專業、智能制造基礎專業，要以機械設計與制造專業群建設為綱，確立平臺課程強基礎、崗位課程明方向、拓展課程求發展的“平臺課程+崗位方向”課程體系構建思路[3]。

根據智能制造對高職人才的需求，以培養數字化制造創新型人才為目標，從學生專業能力、素質與技能、創新能力三個方面入手，按照“平臺課程+崗位方向”思路分別構建專業能力培養課程體系、素質技能實踐課程體系和創新能力培養課程體系，將能力培養課程與素質技能實踐課程交叉，形成能力、素質與技能交融課程體系，將創新能力培養課程分階段融入能力技能課程體系，構建創客教育與職業教育融合的“平臺課程+崗位方向”專業課程體系。

2.2 課程體系詳細設計

1）能力線——基于產品制造流程構建能力培養課程體系，培養數字化制造專業能力。該專業面向智能制造類企業，基于企業產品數字化制造工作流程關鍵環節：設計→工藝→制造，分析所對應的崗位能力和素養，歸納崗位典型工作任務，設置工作領域核心課程，如數字化設計領域的三維建模與數字化設計課程、數字化工藝領域的數控加工工藝和計算機輔助工藝規劃課程以及制造領域的數字化制造綜合實訓課程，以核心課程為中心，分析實現核心能力培養的邏輯關系，設置專業主干課程和專業基礎課程，按照基礎能力到專業能力培養順序，將基礎課程、主干課程、核心課程串成線，構架數字化制造能力培養課程體系[4]。

2）素質技能線——基于“三級平臺”理念構建素質技能實踐課程體系，培養職業素養和技能。專業技能的培養和素質教育是高職院校培養技能型人才的核心，數控技術專業根據學生職業素養形成過程和技能培養規律，確立了養成路線：專業基礎技能+專業單項技能→專業綜合技能→職業技能三級遞進的技能培養路線、基本素質+職業基礎素質→職業基本素質→職業綜合素質。將素質教育與技能培養結合，設計了學生在低年級階段通過基礎技能實踐課程和基本素質教育課程，如車工實訓、鉗工實訓、企業工學交替等培養動手能力、職業道德、職業基礎素質；中年級階段通過專業技能課程，包括單項技能和綜合技能，如數控加工實訓、3D 打印、數字化制造綜合實訓等，培養單項技能和由單項技能內化、遷移和創新而獲得的綜合技能，同時培養學生吃苦耐勞、遵守操作規程等職業基本素質；高年級階段通過頂崗實習等實踐課程，依托真實工作環境中的生產實踐活動，培養學生的職業技能和職業綜合素質。

3）創新能力線——基于創客行動過程構建創新能力培養課程體系，培養學生創新與實踐能力。創新的過程是發現問題提出創意、嘗試解決問題形成項目、再次發現問題、解決問題形成產品的過程，創意的提出需要具備創新思維的能力、嘗試解決問題需要掌握創新方法、項目轉化為產品需要實踐技能、產品孵化需要綜合應用能力。因此培養學生創新能力就需要在不同的學習階段設置相應的創客課程，如一年級時設置創新思維訓練課程，通過創新思維訓練獲得發現問題的方法和思路，由此形成創意方案；二年級時設置創客專門課程、創客專業課程等，通過專業課程實踐活動與創客活動結合的方式獲得創新實踐基本技能，將創意方案轉換成項目方案和實物；三年級時在創新實踐過程中穿插創客工具使用、創客競賽、創客項目制作等活動培養創新實踐技能和再創新能力。

4）三線合一，構建創客教育與職業教育相融合的“平臺課程+崗位方向”專業課程體系。以職業能力、素質養成為主線，將專業基礎課程與基礎技能課程理實結合，設置專業平臺課程，實現專業基本能力和技能、職業基礎素質培養；將專業主干課程、崗位方向課程，如設計、工藝、生產類課程與專業單項技能課程結合，設置成崗位方向課程即專業基礎能力課程，培養學生崗位基礎能力和職業基本素質；將專業綜合核心課程、拓展課程與專業綜合技能實踐課程、企業頂崗實踐課程結合，設置成職業能力課程，通過綜合實踐與拓展、企業頂崗實踐培養專業綜合能力和綜合素質。在專業人才培養過程中，將創新創業教育與基礎學科教學融合、創新創業課程與專業課程體系融合、創新創業實踐活動與專業實踐教學活動融合，將創客教育融入專業課程體系，構建創客教育與職業教育相融合的“平臺課程+崗位方向”專業課程體系。

2.3 專業課程設置

1）專業能力課程設置。專業基礎能力課程主要包括機械制圖、互換性與技術測量、機械制造基礎等課程，通過講授制造技術基礎知識，培養學生看圖、識圖、機械制造方法與原理、機械制造工藝等專業基礎能力，訓練機械加工基本技能。專業崗位方向課程包括數字控制技術及其系統、CAD/CAM 技術應用、數控加工工藝與編程、典型零件數字化設計與制造等，通過系統學習數字控制專業知識，培養學生數控加工工藝、編程、數字化設計與制造過程管理等方面的崗位能力。

2）專業實踐課程設置。專業實踐課程分為平臺技能課程、崗位技能和職業綜合技能課程。平臺技能課程包括實訓課和實驗課，實訓課程如車工實訓、鉗工實訓等，注重制造基礎技能訓練；實驗課程配合專業基礎課程而獨立設置，采取理實一體方式在多媒體教室和實驗室交替進行。崗位技能課程包括數控加工實訓、3D 打印技術等課程，實施“專項”技能強化訓練方式，并采取“崗位輪換”實踐教學模式。職業綜合技能課程包括典型零件數字化設計與制造、畢業設計、頂崗實習等，讓學生能熟悉生產過程與流程管理，綜合提升職業能力。

3）創客類課程設置。創客類課程包括創客專門課程、創客項目課程和創客專業課程，創客專門課程包括創新思維訓練、機械創新設計，培養學生創新意識、創新思維能力和創新設計基本技能；創客項目課程是以專業核心課程為載體，通過課程實踐項目與創客項目相結合的方式，以撰寫創客項目課程標準為主，培養學生創新實踐基本能力；創客專業課程是將創新實踐項目融入專業綜合課程，如典型零件數字化設計與制造、畢業設計等，培養學生創新實踐能力與職業綜合能力。

3 結束語

文章以高職數控專業為例，在對智能制造人才需求調研與分析的基礎上，以學生專業能力、素養與技能、創新與實踐技能培養為主線，設計了基于產品制造流程構建能力培養課程體系、基于“三級平臺”理念構建素質技能實踐課程體系、基于創客行動過程構建創客教育課程體系三線合一的“平臺課程+崗位方向”專業課程體系，為培養產業、企業需要的技能型人才奠定基礎。