“智能+”高職模具專業課程改革探索與實踐

朱紅萍

（沙洲職業工學院 機電工程系，江蘇 張家港 215600）

引言

為了響應國家《中國制造2025》的號召，國內大中型企業都在不同程度地進行智能制造產業的升級轉型，這勢必對裝備制造產業所需的模具方面的技能人才提出更高的要求。為了順應智能制造發展的大趨勢，我們只能及時將最新的材料、工藝、技術和設備不斷融入高職模具專業相應的專業課程體系教學中，從而培養出適合企業要求的模具專業的高技能人才。

一、智能制造背景下高職模具專業人才培養現狀

地處長三角經濟發達區的模具企業發展迅猛，在這些地區的高職院校中，有許多院校開設了模具設計與制造專業。但是，隨著工業4.0時代的到來，柔性化、智能化和高度集成化逐漸被引入裝備制造業，高職所培養的高素質技能型人才不能只是傳統的純數字化設計的模具技能人才，因此，在傳統模具專業課程教學中應適時融入智能制造相關技術和信息網絡技術。為了順應智能制造大趨勢，模具專業技能人才的培養應適應模具企業的轉型升級，并加快推進模具類專業人才培養方案的變革。

在“智能+”大背景下，部分高職院校對傳統專業的升級改造、新工科人才的培養作了一定的探究，并將模具專業課程體系的智能化方向改造提上了日程，對其現有的模具專業的相關課程體系實施了專業改造升級。

目前，高職院校畢業的學生不能立即上崗，還需經過一段時間的崗前培訓才能獨立頂崗。這主要是因為多數的高職院校在有些專業課程的教學中以講授為主，實踐操作較少；還有部分院校僅僅是簡單地構建了適合智能制造方向的人才培養方案，與之相配套的教師隊伍教學及專業技能還需同步加以提升。如有些學院在傳統的模具專業課程體系中增設了一部分與智能化制造相關的專業核心或素質拓展課程，但僅僅停留在智能制造相關專業理論知識的拓展上，與智能制造相配套的教學實訓基地或智能制造單元尚未落地，教學師資隊伍培養也未跟上。

在模具專業課程智能化改造的過程中，高職院校需要合理正確地評估自身院校現有的硬件和軟件條件，有計劃、分步驟地投入改造。某些模具專業在尚未配備智能制造設備的情況下，可以利用企業的產品與之合作開發配套的虛擬工藝、虛擬設計生產場景等教學資源，并輔助教學，讓學生能夠較好地熟悉實際模具企業智能制造的整個工作流程，讓學生掌握模具領域的新技術、新工藝和新設備的最新動態。同時，許多高職院校模具專業緊跟“1+X”證書制度試點工作的開展，參照模具專業人才培養方案和專業課程標準，積極參與模具專業“1+X”標準的起草工作，將模具專業“1+X”培訓及考核內容逐漸融入專業課程的日常教學中，通過職業技能等級證書來檢驗和提高學生的實踐技能。結合《國家職業教育改革實施方案》，依據各類企業對智能制造人才技能水平的需求，構建適合智能制造企業需求的高職模具專業課程體系，培養出模具企業急需的高端技能型人才。

二、“智能+”背景下高職院校模具專業課程改革的思考

在“智能+”背景下，職業院校的人才培養能力面臨著市場的嚴峻挑戰?，F將高職院校模具專業課程設置改革所面臨的挑戰總結如下。

（一）智能制造企業所設崗位與專業課程體系設置不匹配

眾所周知，智能制造是將信息化和網絡化技術與多學科技術高度融合，以往傳統、單一的崗位工作，已經逐漸被自動化所取代。

智能制造企業的崗位設置已將大數據、物聯網、自動化等先進技術融入企業制造的每個環節，因此，高職院校所培養出的技能人才需要既有傳統模具設計與制造能力，又要有信息與網絡技術能力。企業急需可持續性發展的高素質復合型人才。

經調研可知，目前仍有一定數量的模具專業畢業生無法滿足智能制造企業轉型升級的現實需求，他們只能適應一些單一的工作崗位。與此同時，高職院校的專業課程體系設置，并沒有在充分調研模具智能制造職業崗位能力需求的基礎上進行，而是因循守舊，與企業的實際生產脫軌，甚至有些課程內容嚴重老舊。

在模具企業的智能制造生產線中，工業機器人的應用極為廣泛。之前的模具制造工作人員逐漸轉變為智能制造生產線上機器人的維護和控制人員。然而，在高職院校現有的專業課程體系中尚未設置相應的工業機器人技術、信息技術、企業信息化管理技術等課程，有些智能制造相關技術，也只是簡單地進行理論講解，并沒有系統的課程體系，學生缺乏必要的感性認識。

一部分緊跟智能制造發展的模具企業，已經逐步將模具數字化設計與制造和智能制造前沿技術融入企業生產中，因此，要求模具專業人才不僅具備模具設計及制造的基礎理論知識，還需要具備CAD/CAE/CAM一體化技術的應用能力，以及較強的團隊溝通協作能力和工程實踐能力；同時，還要掌握智能制造的前沿技術——物聯網、大數據、云計算等。而很多高職院校模具專業的課程體系中有關計算機輔助分析（CAE）和管理軟件（如ERP、MES等）的內容幾乎是空白的。

在智能制造背景下，高職院校應針對以上現狀，在專業課程設置上結合新的生產模式對人才能力的要求，將專業課程進行重新組合。

（二）在智能制造背景下，模具專業職業技能等級評價標準未出臺

自2018年開始，人社部逐漸取消了一大批職業技能資格證書，這對高職院校普遍實行的雙證書制度無疑是一種考驗，同時讓高職院校失去了評定畢業生技能水平的依據。2019年，由教育部、國家發展改革委、財政部、市場監管總局聯合印發的《關于在院校實施“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點方案》（教職成〔2019〕6號）要求“按照高質量發展要求，堅持以學生為中心，深化復合型技術技能人才培養培訓模式和評價模式改革”。

近年來，《國家職業教育改革實施方案》明確提出了啟動“1+X”證書制度試點工作，但在教育部已經批準的三批職業技能等級證書中沒有模具專業，因此，急需制定符合智能制造發展方向的模具“1+X”證書標準，并將“1+X”培訓和考核內容與模具專業課程的日常教學有效銜接。

（三）智能制造背景下模具專業的師資隊伍建設有所欠缺

當前，在智能制造企業轉型升級過程中急需大量能靈活運用智能化和信息化等多項新技術的復合型人才，那么，高職院校用來培養這些人才的師資力量又該從何而來呢？目前，青年教師主要承擔著高職院校模具智能制造的相關專業課程教學工作。追溯其來源，大多是來自大學機械類專業畢業的碩士研究生和博士研究生，在本科階段他們并沒有系統學習過模具生產過程的相關專業知識，在研究生階段也不一定有所涉及，但絕大多數知識側重于理論研究和分析模擬范疇，缺乏實踐能力和在企業的鍛煉機會。因此，在高職院校專業教學過程中，很難把智能制造的相關理論知識與實踐技能融入實際教學中。

（四）機械行業技能大賽為模具專業人才培養確立了新導向

大賽引領職業教育方向，行職委在社會企業和高職院校的贊助下，舉辦全國職業院校模具技能大賽。為了滿足模具智能制造的需求，將傳統模具制造中的“模具設計+加工+裝配”的流程融入智能制造新技術，和企業合作研發了一套模具智能制造系統生產線。該生產線以模具數字化設計與制造技術為基礎，對機器人技術、模具加工、精密測量、智能化管控等智能制造技術內容進行賽項設計，最終目的是提高模具智能制造領域高素質復合型技能人才的技術水平。

盡管目前多數高職院校模具專業并未組建與比賽配套的模具智能制造系統生產線，而且在比賽中也發現了差距——有一定數量的高職院校的參賽選手尚未達到比賽預期的目標，但是大賽所確立的智能制造“風向標”一直是高職院校模具專業人才培養改革的方向，這也為高職院校培養智能制造人才指明了道路。

三、智能制造背景下高職院校模具專業教學改革探索

許多學校嘗試對模具專業進行改革，如在原有的模具專業課程體系下增加了一些課程。高職院校模具專業培養出來的學生，不僅要具備傳統的模具設計、加工工藝、裝配等相關技能知識，還必須掌握機器人技術，以便能操作、管理和維護機器人，設計的模具要向智能模具方向發展。為了培養出適合智能制造大背景發展趨勢的復合型模具企業人才，高職院校模具專業教學應從以下幾方面著手加以改革。

（一）重新擬定人才培養方案和重構專業課程體系

“中國制造2025”的關鍵技術包括物聯網化和信息化。在智能制造背景下，需要在原有傳統模具設計、CAM/CNC、模具維修等崗位，結合智能制造所需要的技能標準，增設3D打印、工業機器人技術、REP管理軟件應用等新技術課程。

1.改革傳統專業課程，融入智能制造內容。我們可以在“模具CAD/CAM”“模具加工”“模具裝配”等課程中，結合智能模具企業模具數字化設計的需求，適量增加CAE技術在對模具成型過程中進行的仿真和分析技術、智能加工等相關課程，如“五軸聯動加工中心編程與操作”“慢走絲線切割加工”等，以此提高學生對高端設備的操作能力。

2.結合智能制造標準，開設新技術課程。（1）開設“工業機器人技術”課程。在智能制造車間，工業機器人和機械手是必不可缺的設備。作為模具專業的學生，僅具備模具專業知識是不夠的，還要適應企業的現場作業。因此，在高職院校模具專業中還需增設“工業機器人技術”等理論課程，讓學生具備操作、管理和維護工業機器人的技能。（2）開設“逆向工程與3D打印”課程。為了縮短模具企業產品設計的周期，逆向設計技術可快速重構實物三維CAD模型，而3D打印技術是一項與逆向技術緊密結合的新型快速成型技術。這兩項技術在高職院校模具專業課程中的開設，可以使學生熟悉和掌握逆向設計與3D打印技術，為學生畢業后到企業工作做好知識儲備。（3）開設ERP、MES等管理軟件課程。智能制造企業需要推行企業信息化管理技術，因此，高職院校需要開設相應的企業服務管理課程，如ERP（企業資源管理）軟件、MES（制造執行系統）軟件等，大力提高企業生產制造的管理水平。

3.構建專業選修課程體系，拓展學生的多學科知識儲備。高職院?？稍O置專業拓展模塊，并在其中開設“人工智能技術基礎”“創新與創業”等課程，提高學生對智能制造崗位的適應能力。以單一的模具專業核心課程為基礎，拓展學生的雙創意識及智能制造方面的能力，培養出企業真正用得上的專業技能型人才。

（二）加大智能制造實訓平臺的建設力度

為了完善實踐教學的軟硬件條件，急需搭建校內智能制造實訓場所。高職院校應認真規劃并重視校內實訓場所建設，結合職能制造要求進行校內實訓設備的改造升級，建設模具柔性智能制造生產線、工業機器人實訓中心、逆向設計與3D打印實訓室等，可將合作企業的典型案例載體引入智能制造生產線，促進實訓內容與先進生產模式對接。當然，如果建設資金有限，也可建設智能制造虛擬仿真實訓室等，借助信息化網絡空間延伸擴展學生的實訓操作，以確保更多的學生能夠有足夠的時間接受智能制造相關職業技能的基本訓練。

（三）著力培養智能制造教學的高素質教師隊伍

在高職院校模具專業課程改革中，教師團隊起著至關重要的作用。對于青年教師，應鼓勵他們將更多的精力和時間投入提升自身的專業技能上，學校通過制訂合理的培訓計劃進行科學培養。鼓勵教師采用理實一體化的教學模式，結合學校的實訓條件，盡可能融入智能制造元素，激勵教師不斷學習新技術和新工藝，提高實踐技能。

為了能培養出一批有經驗的專業教師隊伍，高職院校應將專業教師深入企業鍛煉作為一項常態化工作來抓。每年定期選派一些教師深入企業一線，讓他們學習新技術和新工藝，參與智能制造設備改造升級項目，逐步提升教師的科研能力。通過高職院校與企業構建師資培養實訓基地，著實打造一批有真才實學的教師隊伍。

結語

在“智能+”背景下，傳統的模具專業課程體系框架已不能滿足智能制造企業升級改造的發展進程，因此，高職院校需要改變傳統的專業課程體系，加快構建適應智能制造產業體系的課程體系。各高職院校應結合自身學院的實際情況，構建合理的模具專業課程體系，將智能制造相關技術有機融入專業課程中，構建校內、校外智能制造實訓場所，讓學生了解企業智能制造的生產流程，并在畢業后成為企業急需的專業技能人才。