智能制造背景下机械制造与自动化专业群课程建设

赵明威 焦峥辉 黄鑫

摘要：在智能制造新背景下，职业院校通过组建专业群来培养复合型人才成为必然需求。课程是实现教学活动和人才培养目标的关键，也是知识、能力和素质培养的主要载体，所以课程体系是专业群建设的核心。本文以“一专多能”为主线，提出了“纵向可发展+横向可迁移”的职业能力培养思路，构建了“底层共享保融通、中层分立显特色，顶层互选育多能”的课程体系。借助活页式教材、校企深度融合等措施可有效促进专业群课程体系的实施。

关键词：专业群;课程体系;活页式教材

中图分类号：G712                                        文獻标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）05-0207-03

1  制造业人才需求的变化

智能制造在全球范围内快速发展，现已成为制造业主要发展趋势。在智能制造背景下新技术、新工艺、新标准的不断创新和使用，我国装备制造产业正处于“自动化-数字化-智能化”发展的关键阶段，在5G技术、VR虚拟技术等支撑下，产业快速升级、技术更新频繁，生产技术、生产过程以及组织性发生很大变化，“操作技能高端化、岗位技能综合化、服务生产一体化”的多学科跨界协同制造技术大量应用。智能制造技术在装备制造业中的应用贯穿了装备制造业的设计、生产、管理以及服务全流程[1]，这也意味着企业人才需求日益趋于复合型。在智能制造新模式下，单一专业培养难以满足产业升级对人才的客观需求，多学科跨界协同的复合型人才培养模式才是当前装备制造行业人才培养的必然需求[2]。

2  机械制造与自动化专业群的组建

单一专业难以培养出复合型人才，所以需要把单个专业进行组群培养。在构建专业群时需要对行业企业进行人才需求调研，进而确定学生的就业岗位，从岗位需求出发，在明确产业链的情况下分析岗位能力，提炼技术能力要求，构建专业能力模块，在以上工作基础上确定课程体系。

2.1 聚焦产业链

结合区域经济和我校实际情况，以“支撑‘中国制造2025’国家战略中关键装备（数控机床）制造及应用核心领域、服务陕西数控机床制造产业及西部区域经济发展、传承我校数控工具磨床制造传统优势”为指导，参照机械行指委调研智能制造装备行业产业链，如图1所示，以先进制造技术为核心，将专业群对应的产业链聚焦为：关键装备（数控机床）—智能制造装备集成（柔性生产线）—智能制造装备应用（精密加工单件小批量生产）。

2.2 专业群的组建

对接宝鸡机床厂的数控机床制造以及数控机床在汽车制造、石油机械装备制造领域应用的产业高端，聚焦数控机床制造及应用产业中零部件设计、加工、检测、装配，以及机床和柔性产线的维修、维护、服务管理等核心流程，分析归纳了“设计-制造（加工-检测-装配）-维修-服务”的全流程产业链。依托我院制造类专业对接产业布局的传统优势，选择机床制造专业基础相同、产业链各环节技术领域相通、就业领域相关度高、专业教学资源共享度高、专业优势互补协同发展的机械制造与自动化、机械设计与制造、数控技术、机电设备维修与管理和电气自动化技术等5个专业组成“机械制造与自动化专业群”。

3  专业群课程体系的构建

传统的课程体系大多属于“知识本位”，重视学科知识的传授，从学生应掌握专业知识的视角提出培养需求，忽视了行业企业对人才储备的应用知识需求。课程设计是学校一言堂，没有企业参与，导致课程内容脱离职业能力发展的需求，培养出来的学生不符合企业的需求[3]。组建专业群的目的是要打破现有的专业壁垒，实现各专业的深度融合、协调统一，培养复合型技术技能人才。

3.1 职业能力培养课程模块的搭建

专业群课程体系的构建不是将课程简单地堆积在一起，通过课程的设置淡化专业概念，打破专业壁垒，将群内各专业形成深度融合。在课程体系构建的过程中，围绕“设计-制造-维修-服务”产业链对应的岗位群，分析各岗位所需要的职业能力和技术支撑，根据能力确定培养该能力所需要的课程，充分考虑所开设课程的前后顺序以及如何进行课程之间的有效衔接，搭建“通识素质+职业基础+职业技能+职业迁移”的职业能力培养课程模块。

3.2 构建专业群课程体系

课程体系的构建依赖于培养目标的实现和职业能力的培养[4]。确定了职业能力模块后，对模块内课程进行分解、优化整合。为了培养出“一专多能”的复合型人才，考虑到各专业的纵深发展及夸专业协同发展，提出了“纵向可发展+横向可迁移”的职业能力培养思路，即纵向主要学习本专业的相关课程，在本专业课程基础上选修几门与本专业密切相关的跨专业课程，通过这种方式达到培养出复合型人才的目的。围绕技能培养规律，依据培养过程，以高职三年学制为重点，兼顾探索本科层次人才培养，对机械制造及其自动化专业群的课程体系重构。该课程体系可实现“底层共享保融通、中层分立显特色，顶层互选育多能”人才培养目标，有效实现了群内专业的深度融合和协同共育。课程体系中必修与选修课程、理论与实践课程结构合理，课程之间、课程模块之间有机衔接，保证了课程体系的科学性、系统性和先进性[5]。

该体系将课程分为四大模块，这四模块课程相对独立，每个模块关注学生不同方面能力的培养，同时模块之问又互有联系，互相促进，在纵向上四个模块的课程安排是一个层层递进的过程，从素质到专业基础再到专业技能最后到拓展[6]。按照岗位能力目标要求，将课程体系划分为通识素质课程、职业基础课程、职业技能课程及职业迁移课程。通识素质和职业基础课程是必学、应知、应会的内容，主要培养学生的文化素质，以一般通识性能力培养为主，兼顾职业素养的培养，为学生可持续发展、继续教育职创造条件。

3.3 专业群实训教学体系

专业群基于“人才培养、技术研发、社会服务、科技转化、创新创业”五位一体建设思路，以“理论实际一体化、课程设备相匹配”为指导，选择数控机床核心零部件生产制造为载体，对数控机床制造产业“设计（数字化三维设计、数字化工艺设计）—加工（高速精密加工、多轴复杂零件加工、柔性产线加工）—检测（精密检测）—装配（机械装配、机电联调、系统化集成）—维修维护（故障诊断、远程维护）—服务管理（信息化管理、信息化服务）”全流程及对应核心技术，以“基础技能训练—高阶技能训练—技术研究应用”能力循序提升为逻辑，紧扣高档数控机床制造产业主要岗位对复合型能力需求，以“共建、共享、共用”为原则，共同建设 “数字化仿真中心—机加工基础训练中心—精密加工中心—数字化检测中心—装配集成中心—维修服务中心”六大中心，对应“数字化设计与三维造型、高速精密制造、现代测量技术、加工设备及产线装调、故障诊断与维修”等18个专项技能实训室，形成系统化的实训教学体系，如图2所示。

4  专业群课程体系的主要实施方式

课程的实施是课程体系落地生效的重要举措，课程的落地主要靠教师，在课程实施过程中紧跟产业发展，结合最新信息技术，采用活页式教材等方式保证教学质量。

4.1 活页式教材的开发与应用

活页式教材式设计的目的在于将以能力培养为载体的课程体系裂解为小模块。在传统的教学过程中，往往都是一个特定的专业对应相应的課程体系，教师也是本着一门课程用到底的授课思想进行教学。由于教材内容的固定，同一门课程针对不同专业时往往使用同一本教材，这对不同专业的学生所需要掌握的能力差异化考虑较少。为了保证不同专业学生能力的培养，应做到因材施教，开发活页式教材，在针对不同专业授课时可以进行量身定制。在活页式教材开发的过程中应该以能力培养为载体将课程裂解成小模块，如图3所示。在授课时根据不同专业需求，选择整合，满足个性化需求，凸显专业特色。

活页式教材贯穿于整个高职教育的始终。高职教育的目标是培养应用导向的技能人才[7]，学生应掌握专业领域相关的基础知识、技能知识和对前沿技术的探索能力。活页式教材的设计则可根据这三个方面为基础进行，其具有结构化、形式化、模块化、灵活性、重组性等诸多方面的优点。具体呈现形式如图4所示。

4.2 利用现代信息技术丰富教学手段

依托信息技术，强化教学方法与手段改革。继续夯实专业核心课程的理实一体化教学条件，依托专业群资源共享平台，充分利用信息化手段，提高课堂效率，依托5G技术及VR技术，在课程中实施线上、线下混合式教学、翻转课堂、移动学习等新的教学改革;依托专业群课程体系及实训基地，积极探索模块化教学方法改革，教师参加各类教学研究项目，全面推广项目教学、案例教学、情景教学、头脑风暴等教学方法，提高教学质量。

4.3 校企深度融合，科研成果引入课堂

产教融合的本质或者深层次问题是教师为企业提供服务，更进一步是教师科研能力的提升。将教师的科研成果引入课堂是提升应用型核心专业课程教学效果的有效途径[8]。首先，将科研成果引入课堂有利于活跃课堂气氛，有效吸引学生的注意力。在校学生一般接触的是比较枯燥的理论知识，引入企业的科研成果能够激发学生的学习兴趣，增加知识的深度和广度。其次，将比较经典的科研成果引入课堂可以促进学生与学生、学生与老师之间的讨论。现阶段职业教育课堂环节中以教师为主导，学生被动的接受的方式，引入经典的科研成果后，教师可以将成果或者解决问题的方法及用到的知识和本课程结合起来，知识讲授起来就会更灵活，也就不会一味地依赖于教材进行授课。

5  结束语

本文简要讨论了在智能化制造背景下的机械制造与自动化专业群课程体系重构问题。由于单一专业培养难以满足产业升级对人才的客观需求，所以需要把单个专业进行组群培养。课程是专业群建设的核心，课程体系重构是打破专业壁垒、实现专业融合的有效途径。通过活页式教材、校企深度合作和优化师资队伍等措施促进专业群课程的实施，进而为培养出复合型人才提供良好的保障。

参考文献：

[1]朱晓华.智能制造在装备制造业中的应用[J].内燃机与配件，2019（23）：218-219.

[2]周兰菊.智能制造背景下高职机械制造类专业课程体系研究[J].智库时代，2019，184（16）：190-191.

[3]艾静超，尹晓伟.地方本科院校应用型课程体系构建研究——以沈阳工程学院机械设计制造及其自动化专业为例[J].沈阳工程学院学报（社会科学版），2019，15（01）：111-115.

[4]周兰菊.智能制造背景下高职机械制造类专业课程体系研究[J].智库时代，2019（16）：186-187.

[5]李宏伟，孙鲁青.机械设计制造及其自动化专业课程体系构建——以滨州学院为例[J].高教学刊，2018（08）：132-134.

[6]吴小平.高职“岗位对接  能力递进”课程体系构建研究——以湖南汽车工程职业学院汽车技术服务与营销专业为例[J].学理论，2015（14）：166-168.

[7]陈高锋，付建军.活页式教材设计及应用探索与实践[J].陕西教育（高教），2020（05）：26-27.

[8]徐莉，苗淑杰，张荣沂，刘喜平，刘春香，宁慧燕，王巍，张忠伟，王静.应用型大学机械专业课程体系重构的探讨——以《中国制造2025》为前提[J].内燃机与配件，2018（23）：238-239.