智能制造背景下數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)研究

王立新 張躍智

摘要：在全球智能制造的大背景下，高端數(shù)控人才需求日益增加，對數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更多新要求，應(yīng)用型本科院校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)應(yīng)抓住這次新一輪工業(yè)革命的機會。本文對科學(xué)制定人才培養(yǎng)目標(biāo)及人才培養(yǎng)方案，合理優(yōu)化課程體系，采用多樣化教學(xué)方式，深化校企合作，加強智能制造實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)方面提出合理化建議，為智能制造背景下的數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)研究提供有益探索。

Abstract： Under the background of global intelligent manufacturing， the demand for high-end CNC talents is increasing， and more new requirements have been put forward for the training of numerical control technical talents， the numerical control technology specialty of applied undergraduate colleges should seize the opportunity of this new round of industrial revolution. This paper makes scientific research on scientifically formulating talent training objectives and personnel training programs， rationally optimizing curriculum system， adopting diversified teaching methods， deepening school-enterprise cooperation， and strengthening the construction of practice training base for intelligent manufacturing， which will provide beneficial exploration for the research of numerical control technology talents training under the background of intelligent manufacturing.

關(guān)鍵詞：智能制造;數(shù)控技術(shù);應(yīng)用型本科院校;人才培養(yǎng)

Key words： intelligent manufacturing;CNC;applied undergraduate colleges;talent training

0? 引言

智能制造作為新一輪工業(yè)革命的技術(shù)核心[1]，是各國主要的競爭方向。德國依托其先進的制造業(yè)水平在2013提出了“工業(yè)4.0”計劃，將智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流作為其發(fā)展的三個方向。在我國的中國制造2025中也提出了“實現(xiàn)智能化制造，建立智能化生產(chǎn)線，采用智能化管理運營模式”的核心規(guī)劃內(nèi)容。無論是“工業(yè)4.0”還是“中國制造2025”都把智能制造放在一個重要地位，智能制造也是推進我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動力。

智能化和自動化的最大區(qū)別在于知識的含量[2]，智能制造不是簡單的“機器換人”，更多的是解放人們的思維，智能制造并非是僅憑經(jīng)驗的制造，而更多的是基于科學(xué)知識的制造。因此，智能制造對知識型技能型人才需求更加迫切，智能制造并不能完全替代人，反而更需要一大批有著較高綜合技能和跨學(xué)科知識儲備的技術(shù)人才。在這樣一個全球性的工業(yè)革命的浪潮中，我國大學(xué)相關(guān)專業(yè)應(yīng)該審時度勢，做改革的先導(dǎo)，適時變更人才培養(yǎng)模式和方法，對于地方性應(yīng)用型本科來說，這次工業(yè)變革更是機遇，應(yīng)抓住這次機遇，充分結(jié)合自身特點，促進“中國制造”和“中國智造”成為當(dāng)前地方性院校應(yīng)用型本科培養(yǎng)人才的方向與重點。

數(shù)控機床作為制造業(yè)的“母機”，是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化的基礎(chǔ)，也是計算機集成制造、敏捷制造、虛擬制造、智能制造等先進制造技術(shù)或生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)，所以說，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是我國實現(xiàn)“中國制造2025”的保障。這就對我國數(shù)控技術(shù)的本科教育和人才培養(yǎng)提出了更高的要求，不僅要重視專業(yè)基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，還要培養(yǎng)扎實的實踐能力以及面向智能制造的相關(guān)技能知識。

1? 智能制造背景下對數(shù)控技術(shù)人才提出的新要求

1.1 數(shù)控人員工作能力要求提升

依托智能制造為基礎(chǔ)，為滿足社會需求，現(xiàn)代生產(chǎn)方式正在朝著大規(guī)模定制的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的自動化流水線被智能生產(chǎn)線所替代已經(jīng)是大勢所趨，因此，大規(guī)模的智能生產(chǎn)線、工業(yè)機器人、高檔數(shù)控機床、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸線路等一大批高端設(shè)備的使用，使得數(shù)控人員不再是操作原先單一的設(shè)備，職責(zé)變得更加寬廣，不僅只是操作設(shè)備，還要懂得維護維修設(shè)備以及參與咨詢和研發(fā)、工藝設(shè)計工作。同時對智能化生產(chǎn)線的監(jiān)控、調(diào)試和維護也變得更加復(fù)雜，要求數(shù)控人員不僅要熟練掌握安裝、調(diào)試工作還要擅長使用各類工業(yè)化信息化軟件來分析處理各類復(fù)雜數(shù)據(jù)。

1.2 復(fù)合型知識人才需求增加

在智能制造背景下，產(chǎn)品的設(shè)計采用數(shù)字化設(shè)計，制造過程呈現(xiàn)智能化，生產(chǎn)管理過程呈現(xiàn)信息化，使得設(shè)計，生產(chǎn)、管理，甚至銷售專業(yè)之間的界限變得不那么明顯，許多學(xué)科之間相互交叉融合。同時，智能化工廠生產(chǎn)柔性度高，計算機集成制造程度高，所以要求數(shù)控技能人員還要擁有計算機、電氣以及通訊等方面的知識，要求從業(yè)者應(yīng)具有較寬廣的知識面。

1.3 具備較強的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新能力

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，新技術(shù)、新工藝層出不窮，智能工廠時代的來臨，將帶來更多先進的新技術(shù)、新設(shè)備。如果不具備較強的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，那么面對不斷更新?lián)Q代的新技術(shù)，無法適應(yīng)社會進步，終將會被淘汰。

2? 智能制造背景下人才培養(yǎng)對策與方式

2.1 科學(xué)制定人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供人才支撐

針對智能制造的大背景，依靠智能制造為基礎(chǔ)，現(xiàn)代生產(chǎn)方式朝著大規(guī)模定制的方向發(fā)展，對高技能數(shù)控人才需求更加迫切。以成果導(dǎo)向教育為出發(fā)點，以學(xué)生為中心，持續(xù)的改進數(shù)控人才培養(yǎng)方案。

以社會和企業(yè)對人才的需求情況為基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)數(shù)控人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合智能制造發(fā)展趨勢和要求，積極探索新的人才培養(yǎng)方式，立足系統(tǒng)化培養(yǎng)，突出核心能力，充分參考相關(guān)企業(yè)技術(shù)專家的意見，制定新的數(shù)控方向的人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 合理優(yōu)化課程體系

2.2.1 淡化專業(yè)方向

智能制造要求數(shù)控技術(shù)人才有跨學(xué)科的綜合知識體系，而單一的專業(yè)方向很難滿足這一要求，需要淡化專業(yè)方向之間的界限，增強各個專業(yè)方向之間的關(guān)聯(lián)性，不同的學(xué)院之間可以實現(xiàn)課程共享，讓學(xué)生接觸更多本學(xué)院以外的相關(guān)課程。

2.2.2 將3D打印技術(shù)融入課程體系

當(dāng)前3D打印技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，正在顛覆著傳統(tǒng)加工方式，雖然與常規(guī)加工方式相比，一個是增材制造，一個是減材制造，他們的成型方式截然不同，但是，兩者使用的控制軟件都是相通的。3D打印技術(shù)可以直接打印金屬材料以及多種非金屬材料，并且具有節(jié)約能源和材料消耗，可以制造出許多傳統(tǒng)加工方法制造不出的復(fù)雜工件，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期等優(yōu)點，所以說數(shù)控人才培養(yǎng)必須兼顧與3D打印技術(shù)相結(jié)合，開設(shè)3D打印相關(guān)的課程。

2.2.3 增加計算機信息技術(shù)相關(guān)課時量

智能制造是制造業(yè)與信息技術(shù)的深度融合，建立在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，以智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為核心，其實質(zhì)涉及大數(shù)據(jù)、云計算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、制造、經(jīng)營管理、銷售服務(wù)、倉庫物流供應(yīng)鏈、報廢處理等制造全生命周期。因此，計算機信息技術(shù)將對數(shù)控方向的學(xué)生在今后的工作和學(xué)習(xí)中產(chǎn)生深遠影響。增加計算機信息技術(shù)相關(guān)課時量，有利于拓寬學(xué)生知識面，更有利于學(xué)生今后的發(fā)展。

2.3 采用多樣化的教學(xué)方式

慕課、微課和云課堂等新興授課方式已被廣大教師和學(xué)生所接受，但是并不代表著拋棄傳統(tǒng)的授課方式，需要將傳統(tǒng)講授方式與新興授課方式相互協(xié)同，合理高效的利用網(wǎng)絡(luò)資源平臺，從而可以進一步增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自主學(xué)習(xí)的能力。例如，將工程實踐環(huán)境與云課堂相結(jié)合，通過慕課、微課和云課堂等為學(xué)生提供內(nèi)容支持，讓學(xué)生借助慕課、微課和云課堂等平臺上所學(xué)習(xí)記錄的資料、重難點進行獨立的零件加工，教師通過上一階段的學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解以及依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，將注意點提前羅列給學(xué)生，讓每一位學(xué)生真正的掌握數(shù)控機床加工技術(shù)，真正的進行安全文明操作，給學(xué)生創(chuàng)造了自主研究性學(xué)習(xí)和解決工程實際問題的空間，使理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力，促進學(xué)生的創(chuàng)新能力[3]。

2.4 深化校企合作，加強智能制造實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)

深化校企合作，作為應(yīng)用型本科院校，數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)有著極大的優(yōu)勢，積極推動校企合作，產(chǎn)教融合，學(xué)校需要做到與智能企業(yè)接軌，隨著越來越多的企業(yè)開始重視智能制造，學(xué)校培養(yǎng)出的數(shù)控技術(shù)人才要與之相接軌，需要做到以下方面：

2.4.1 校企合作成立相關(guān)研究機構(gòu)和實訓(xùn)基地

學(xué)校與企業(yè)深度合作，依托學(xué)校研究平臺，增強企業(yè)核心競爭力，企業(yè)提供智能制造相關(guān)硬件資源，成立智能制造實習(xí)實訓(xùn)基地，學(xué)校組織學(xué)生走進企業(yè)，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)差距的同時也能更加明確自己的目標(biāo)。

2.4.2 堅持“雙師”培養(yǎng)

聘請企業(yè)有經(jīng)驗的工程師兼任學(xué)生的校外導(dǎo)師，形成教師與工程師聯(lián)合培養(yǎng)的模式，將學(xué)校所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化到實際生產(chǎn)中去，教師可以走進企業(yè)了解更多智能制造實踐知識，通過走進企業(yè)實踐，參加專業(yè)技能等級考試并取得相應(yīng)資格證書，增加雙師型教師的比例，同時企業(yè)管理人員也可以學(xué)習(xí)到如何培養(yǎng)學(xué)生。

3? 結(jié)語

智能生產(chǎn)將會是智能制造的主線，制造業(yè)數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化將是未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢[4]。智能制造時代的到來，數(shù)控技術(shù)人才將在智能制造模式當(dāng)中發(fā)揮重要作用，對于應(yīng)用型本科院校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)來說既是機遇也是挑戰(zhàn)，如何順應(yīng)發(fā)展趨勢，科學(xué)合理的培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)人才，仍是一個急需研究探索的課題。

參考文獻：

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[4]王友發(fā)，周獻中.國內(nèi)外智能制造研究熱點與發(fā)展趨勢[J]. 中國科技論壇，2016（04）：154-160.

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