機械工程應用型人才培養研究論文
摘要：智能制造是多種先進(jìn)制造系統和模式的結合體。本文針對機械工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的工程應用能力培養問(wèn)題，通過(guò)對智能制造的技術(shù)特征和關(guān)鍵技術(shù)分析，提出了在智能制造背景下機械工程專(zhuān)業(yè)人才能力的新要求。通過(guò)對應用型本科機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養現狀的分析，研究了符合人才培養要求的應用型本科機械工程專(zhuān)業(yè)人才培養模式，提出了產(chǎn)教融合、校企合作培養面向智能制造的應用型人才的新實(shí)施方案。為培養高素質(zhì)的、符合企業(yè)要求的智能制造應用型人才提供了參考建議。
關(guān)鍵詞：智能制造；地方本科院校；應用型人才；產(chǎn)教融合
隨著(zhù)《中國制造2025》規劃的深入實(shí)施，智能制造已提升為國家主攻戰略方向，伴隨著(zhù)國家智能制造示范區和和制造業(yè)創(chuàng )新中心的建設，應加大智能制造需要的智力投入和人才培養[1]。而培養大量適應智能制造的技術(shù)技能人才正是應用型本科院校的機械工程專(zhuān)業(yè)應承擔的人才培養任務(wù)。本文系統分析了機械行業(yè)智能制造技術(shù)技能人才培養特點(diǎn)和素質(zhì)要求，研究了產(chǎn)教融合、校企合作培養滿(mǎn)足智能制造要求的技術(shù)技能人才的實(shí)施思路。
1、智能制造人才的能力需求分析
機械行業(yè)智能制造分為五大領(lǐng)域，即智能裝備制造、智能控制系統、智能工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、智能制造技術(shù)和智能管理，是集成了制造技術(shù)創(chuàng )新、管理模式創(chuàng )新和組織方式創(chuàng )新的先進(jìn)制造技術(shù)，是數字化制造、精益生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò )化制造、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造等多種先進(jìn)制造系統和模式的結合體[1]；智能制造技術(shù)的核心是將新型傳感器、智能控制系統、工業(yè)機器人、自動(dòng)化成套設備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成一個(gè)“智慧工廠(chǎng)”[2]。智能制造的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：現代傳感技術(shù)、裝備制造技術(shù)、自動(dòng)化與控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數控編程技術(shù)、數字化制造技術(shù)、虛擬現實(shí)與擬人化智能技術(shù)等。是裝備制造技術(shù)與智能技術(shù)、信息技術(shù)的集成與融合。因此，智能制造對機械工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)畢業(yè)生提出了如下新技術(shù)技能要求[3]：
�。�1）具有數字化設計和制造的知識技能如CAD、CAM、CAE等以及相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗。
�。�2）需要掌握更多的傳感技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。
�。�3）需要更多地關(guān)注工藝布局、工藝實(shí)施、工藝優(yōu)化，掌握CAPP、PDM、加工過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真這些新技能。（4）需要具備智能管理的知識和能力，如生產(chǎn)過(guò)程執行管理系統（MES）、企業(yè)資源計劃（ERP）等工具的運用。
2、應用型本科機械工程專(zhuān)業(yè)人才培養存在的問(wèn)題
地方本科院校在應用型人才培養的過(guò)程中，仍有許多不足之處，無(wú)法適應智能制造業(yè)的人才所要求的知識、能力和素質(zhì)需求。首先，危機意識不足，推進(jìn)力度參差不齊，各校普遍認為智能制造還遠未開(kāi)始。我國制造業(yè)大多處于工業(yè)2.0水平，部分接近或達到工業(yè)3.0水平，因此，我國制造業(yè)普及工業(yè)2.0的路還沒(méi)有完成、補齊工業(yè)3.0的基礎還沒(méi)有夯實(shí)，在如此低水平的基礎上推行工業(yè)4.0，瞻前顧后并止步不前。因此，對接智能制造、調整人才培養模式，進(jìn)行卓有成效的改革與建設，任務(wù)十分艱巨。其次，一些新設立的.地方本科院校不愿放下身段，無(wú)視其應用型、地方型、技術(shù)技能型的特色定位，將學(xué)科體系片面傾向于學(xué)術(shù)型和研究性人才培養，與企業(yè)合作的廣度、深度不夠。由于雙師型師資缺乏和實(shí)習實(shí)踐基地建設薄弱，學(xué)生的工程實(shí)踐能力、實(shí)操技能和創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力得不到有效培養。另一些學(xué)校雖然開(kāi)辦了針對智能制造的專(zhuān)業(yè)方向，或在專(zhuān)業(yè)選修課上增加了若干智能制造的相關(guān)課程，但由于目標崗位能力需求不明確，無(wú)法充分對接地方和區域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉型升級需求。最后，智能制造涉及機械、電子、信息、人工智能和系統管理等新知識與新技術(shù)，學(xué)科的綜合性廣、跨度大，而各校工科各專(zhuān)業(yè)普遍以教學(xué)學(xué)院為單位分設，盡管一些學(xué)校建立了跨學(xué)科的教學(xué)與實(shí)踐大平臺，但教學(xué)學(xué)院的傳統建制造成了師資、技術(shù)和資源的割裂，不利于復合型智能制造人才的培養。教師參與地方企業(yè)的科研活動(dòng)少，實(shí)踐經(jīng)驗不足，對地方智能制造關(guān)鍵技術(shù)缺少了解，造成很多專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)、實(shí)踐與企業(yè)的人才需求嚴重脫節。
3、面向智能制造的人才培養方案實(shí)施建議
3.1 開(kāi)展校企合作，創(chuàng )新應用型人才培養模式在近年的辦學(xué)過(guò)程中，大部分地方本科院校的地方型、應用型和技術(shù)技能的定位逐漸清晰，但與用人單位對于畢業(yè)生的知識、能力和素質(zhì)的需求之間仍然存在較大的差距，對于高等學(xué)校來(lái)說(shuō)解決這一問(wèn)題的的有效措施在于人才培養模式的改革和創(chuàng )新。首先，應借鑒國外人才培養的有效實(shí)踐，建立能力導向的教學(xué)目標、開(kāi)設應用導向的課程[1]、注重實(shí)踐的教學(xué)過(guò)程、開(kāi)展形式多樣的校企合作。其次，地方本科院校應調整與轉變校企合作思路，打破校企合作壁壘，拓展多邊協(xié)作，將產(chǎn)業(yè)的理念、技術(shù)、資源整合到高校的課程、實(shí)訓以及師資中，從機制、理念、課程體系、培養路徑、質(zhì)量評價(jià)標準、企業(yè)參與程度等多方面，對人才培養體系進(jìn)行創(chuàng )新升級和深度變革。同時(shí)將高校培養的畢業(yè)生、科研成果以及雙創(chuàng )成果帶給產(chǎn)業(yè)，滿(mǎn)足其對人才和創(chuàng )新的需求。
3.2 統籌通與專(zhuān)的關(guān)系，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)人才培養方案首先，夯實(shí)機械類(lèi)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎，拓展智能制造相關(guān)技術(shù)知識。應用型本科機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)要圍繞應用型人才成長(cháng)必備的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)基礎理論知識，整合教學(xué)內容，在傳統機械設計理論和機械制造技術(shù)的基礎上，適度增加計算機技術(shù)、數字化技術(shù)、人工智能技術(shù)和信息技術(shù)基礎知識，構建適合智能制造發(fā)展方向的機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)大平臺。其次，以智能制造對應用型人才能力的需求為導向，細分專(zhuān)業(yè)方向。智能制造涉及的技術(shù)面廣、跨度大，面面俱到、全面學(xué)習與掌握智能制造的知識和技術(shù)是不可能的。因此，學(xué)校應著(zhù)力于面向區域和地方智能制造企業(yè)對應用型人才的需求開(kāi)展針對性和適應性培養，抓住核心技術(shù)，明確能力培養目標，優(yōu)化培養方案；正確處理好“通與專(zhuān)”教學(xué)內容，既要保證所有學(xué)生對智能制造有一個(gè)全面的初步了解，又要細分智能制造領(lǐng)域應用型人才的目標崗位群，針對關(guān)鍵技術(shù)應用開(kāi)設不同專(zhuān)業(yè)方向。
3.3 改革教學(xué)方法和手段，提升教育教學(xué)質(zhì)量。首先，教育應以學(xué)生為中心，圍繞應用型人才培養特點(diǎn)，積極探索PBL、項目教學(xué)法等。讓教師從“知識傳播者”向“知識引領(lǐng)者、技能培訓者、人才開(kāi)發(fā)者、職業(yè)教練和心靈導師”轉變，實(shí)現“以學(xué)習者為中心”的新型教學(xué)模式[4]；其次，利用現代化信息技術(shù)，采用網(wǎng)絡(luò )在線(xiàn)課程和虛擬現實(shí)等數字化教學(xué)方式，為專(zhuān)業(yè)基礎課程和面向智能制造的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的融合搭建平臺，如MOOC、SPOC、微格教學(xué)等；最后，鼓勵學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò )資源自學(xué)，通過(guò)輔導、引導最后考核，提高學(xué)生自我管理和學(xué)習能力，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習。3.4圍繞關(guān)鍵技術(shù)，構建互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實(shí)訓平臺應用型人才培養強調“應用性和實(shí)踐性”，應構建知識、能力、素質(zhì)協(xié)調的育人模式和理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)協(xié)同的培養過(guò)程，強化智能制造關(guān)鍵技術(shù)應用，重構實(shí)踐教學(xué)能力培養目標，構建以能力培養為主線(xiàn)并持續全部培養過(guò)程的實(shí)踐教學(xué)體系[5]。通過(guò)產(chǎn)教融合計劃，與知名智能制造企業(yè)如SIEMENS、ABB、GE和FANUC等建設并利用互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實(shí)訓平臺，開(kāi)展工業(yè)機器人示教編程、數據采集與監視控制系統（SCADA)、邏輯控制系統（PLC)、離散控制系統（DCS)、生產(chǎn)過(guò)程執行管理系統（MES）等智能制造相關(guān)項目的實(shí)訓[6]，實(shí)現智能制造、機器人、自動(dòng)化、信息與通信的技術(shù)的融合應用和學(xué)生機械設計能力、開(kāi)發(fā)編程能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的綜合提升[7]。
4、結語(yǔ)
智能制造是制造業(yè)轉型升級的必然趨勢，對人才的培養模式和知識能力結構提出了新要求。地方本科高校機械專(zhuān)業(yè)教育應準確把握應用型、地方型、技術(shù)技能型的特色定位，主動(dòng)適應智能制造產(chǎn)業(yè)的新變化、滿(mǎn)足智能制造人才知識能力的新需求。為此，本文針對智能制造的技術(shù)特征和關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)分析應用型本科機械工程專(zhuān)業(yè)人才培養存在的問(wèn)題，提出了創(chuàng )新校企合作模式，統籌通與專(zhuān)的關(guān)系，改革教學(xué)方法和手段，開(kāi)展產(chǎn)教融合，構建互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實(shí)訓平臺等改革思路，以培養出滿(mǎn)足智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復合型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。
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