智能裝備設計專業建設探索

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智能裝備設計專業建設探索

摘要:智能裝備設計與制造高職本科專業培養的人才具備工程應用型和技術應用型兩類人才特征,一方面具備高等教育基礎理論知識與專業能力,一方面具備智能裝備設計與制造崗位群所需的開發設計能力、生產線工藝組織能力及崗位操作技術技能,本文針對新工科背景下智能裝備設計與制造高職本科專業建設進行研討。

關鍵詞:智能裝備設計與制造;工程技術人才;專業建設

1概述

在人工智能科技、航空航天科技、5G高速信息通信技術快速發展的熱潮中,教育部與國內著名高校積極推進新工科專業建設工作,了“關于開展新工科研究與實踐的通知”、“關于推進新工科研究與實踐項目的通知”,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗,助力高等教育強國建設。新工科實質上映射的是社會、企業對人才需求的根本轉變,在智能制造、產業轉型升級過程中,企業迫切需要提升技術應用型人才培養層次,高層次、復合型的新工科技術人才倍受社會期望,人才培養重任責無旁貸地落在機械工程高職本科教育上,深度優化高職的層次結構是當前高職教育滿足我國經濟和社會發展的必要出路。從國外發達國家看,高等職業技術教育培養目標的人才類型都是技術型人才,即將設計、規劃等轉化為現實產品或其他物質形態的人才,是為生產一線或工作現場服務的人才,高等職業技術教育培養目標的教育層次,可以有大學專科、大學本科和研究生三個層次。世界各國地區在論及高等職業技術教育培養目標時,大多都從人才特征、智能構成、工作范圍以及職務教育層次來闡述,并且前三項內容基本一致,在職務教育層次上有所差異,其差異主要表現在技術員職務上。美國、日本都是大學??茖哟闻囵B技術員,大學本科層次培養技術師和高級技術員,英國、法國是中等??茖哟闻囵B技術員,大學??茖哟闻囵B技術工程師和高級技術員。美、英、法、德等西方發達國家的高職,從20世紀70年代起便開始向本科層次延伸,如英國的多科技術學院、德國FH和法國的大學校都已成為培養本科層次高職人才的重要機構,在日本則成立了技術科學大學培養本科層階高職人才。浙江省四年制高職本科試點始于2015年,主要集中在工科專業,可以歸屬認定為新工科專業建設,培養四年制高職本科專業人才是當代高職教育發展的必然,順應了國際高職教育層次不斷上升的理念,對促進高職的繁榮發展和推動高職教育進步具有積極意義。溫州職業技術學院機械工程系開發了智能裝備設計與制造高職本科專業,培養的人才具備工程應用型和技術應用型兩類人才特征,一方面具備高等教育基礎理論知識與專業能力;一方面具備智能裝備設計與制造崗位群所需的開發設計能力、生產線工藝組織能力及崗位操作技術技能,善于將技術意圖或工程圖紙轉化為物質實體,并能在生產現場進行技術應用指導和生產工藝管理,解決生產中的實際問題。(圖1)

2智能裝備設計與制造高職本科專業建設探索

智能裝備設計與制造高職本科專業面向溫州地區汽摩配、泵閥、食品制藥機械、包裝印刷機械等支柱產業、特色優勢產業,培養適應區域經濟、社會發展和行業發展需要,具有扎實的基礎理論和專業知識,較強的工程實踐能力和創新意識,良好的社會責任感、職業道德和人文素養,能在智能制造工程相關領域從事智能裝備、生產線研發、管理、工程應用與調試維護、技術支持等方面工作,具有機械工程、控制工程等專業知識交叉融合的高素質高層次工程技術與管理復合型人才。專業要求學生至少應取得以下職業資格證書之一:智能制造工程師認證、工業機器人操作與運維職業技能等級證書、CAD/CAM職業技能證書。

2.1人才培養模式研究。2.1.1構建雙層次多方向技術復合型人才培養模式,推行創新創業教育。高等職業教育在很大程度上是一種專業定向教育,表現出了較強的職業性,智能裝備設計與制造高職本科專業建設路徑框架如圖2,培養地方經濟急需的智能裝備創新設計人才、智能制造產線設計人才、技術營銷復合人才。面向區域支柱產業的人才需求,廣泛調研并精準定位技術人才培養目標,融合智能制造新技術應用,以工作過程系統化路徑構建雙層次多方向技術復合人才培養模式(多方向:機電成套裝備方向+流體成套裝備方向;雙層次:工程人才+技術人才),如圖3。通過“項目+團隊+導師”帶動個性化人才培養,完善特長生、興趣生和創業生的滾動式選拔和小班制培養,通過試點班級實施全程“專業課程導師”和“企業創業導師”的雙導師制,推進學生解決企業實際問題的技術應用能力、綜合創新能力提升,促進以訓研創一體化平臺為載體的創新創業實踐活動開展。2.1.2全方位、漸進式技術工匠培養方案。以企業真實項目為載體,經歷多環節不斷深入的“動手”、“動口”“動腦”理實一體化課堂教學,輔以“二早一活動”的課余專業技能訓練、依托研發平臺和學生工作室的學生創新團隊產品研發,培養技術技能工匠。優化“平臺聯動、導師協同”智能裝備設計與制造技術技能人才培養模式,培養技術創新、技能創新和崗位創新特長;優化“裝備智能化+制造智能化”能力遞進課程體系,優化“訓研創”一體化實踐教學體系,實施“1+X”證書制度。2.1.3將新技術應用融匯到開放式項目研習教學搭建機器換人示范平臺,將工業互聯等新技術應用于專業建設中,采用互聯網+教育、互聯網+創業新實踐方法,以新技術強化學生崗位持續發展能力,支撐學生創新創業。

2.2專業課程體系建設探索。智能裝備設計與制造高職本科專業人才培養方案及課程體系要涵蓋專業基礎課程、專業核心理論和實踐技能課程,整體上呈現為“Y”型,“Y”型課程體系結構強調在深厚的專業基礎上,側重專業理論與專業技術技能的分支建設。這種課程體系結構的思路是出于基礎理論與專業理論并非僅為一個專業服務,而是多專業方向共同基礎的考慮,最終幫助學生多方向發展。核心課程、拓展課程和基礎課程三者經過系統化的融合優化,構建智能裝備設計與制造高職本科專業人才培養課程體系,全學程培養職業核心能力,如圖4。智能裝備設計與制造高職本科專業以工作過程導向構建人才培養模式,以職業崗位能力導向構建專業課程體系,圖5是智能裝備產品研發工作過程,從系統化、程序化的工作過程內化推導出面向智能制造的特色理論課程。圖6是從工作崗位能力出發,構建面向智能制造的特色實踐教學體系。專業上擬構建適應分方向個性化培養的模塊式課程體系,基于專業方向建設的各專業課程體系,按照專業課程資源共建共享原則,采用“公共課平臺+有專業側重的專業基礎課+個性化為主的專業核心課+有專業側重的專業拓展課”的模塊式構建,針對溫州區域閥門、汽摩配支柱行業開發方向模塊特色課程(機電成套裝備方向+流體成套裝備方向),如圖7。個性化的專業特色課程作為培養專業相關崗位核心能力的關鍵課程,與專業對應的溫州區域支柱、特色產業相關核心崗位職業能力發展需求高度融合,以創新能力提升為課程設置的主線,職業素養教育、創業教育成體系融合于教學過程的課程體系,全面提高人才培養質量。

2.3人才培養規格設置。智能裝備設計與制造高職本科專業人才培養規格包括專業知識規格、專業能力規格和專業素質規格,詳見表1。

2.4職業范圍與核心崗位構建。智能裝備設計與制造高職本科專業職業范圍與核心崗位主要有兩類。①智能裝備設計崗位。具備產品或項目成套智能裝備開發(CAD-CAE)能力,把產品“應用過程中的智能”作為核心技術能力,通過產品使用中的數據收集、分析建模和智能決策,讓產品在應用過程中更好地滿足用戶需求。②智能產線開發崗位。具備智能制造(檢測)生產線(CAPP-CAM)開發調試維護及運轉節拍(生產管理+工藝技術),滿足企業資源對精益生產、均衡生產的要求。智能產線有3個主干,即機床裝備線、物流物料供應線、工業信息控制線,把產品“智能實現”作為核心技術能力,用制造和物流過程智能來滿足用戶需求。在新工科智能制造大背景下,高職本科專業的建設路徑將是“預測未來人才市場需求-改造升級現有專業-調整完善現有專業”,高職本科專業可以在非實體的組織架構上建設,不一定設置實體院系,提高動態適應能力,促進新工科建設及時或超前地為智能制造產業及行業發展培養卓越工程技術人才。高職本科新工科建設,從單純“以專業為基礎”向注重“以崗位為導向”轉變,這不僅是經濟社會發展對高職教育提出的新要求,也是高職教育引領社會進步所必須承擔的責任和義務。

參考文獻:

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[2]鄭紅.紡織機械營銷復合人才培養的核心課程———評《機電產品營銷技術與實務》[J].上海紡織科技,2018(10).

[3]鄭紅.溫州機電產品營銷人才需求調研報告[J].價值工程,2015(08).

作者:鄭紅 單位:溫州職業技術學院

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