智能制造背景下機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)群課程建設(shè)

趙明威 焦崢輝 黃鑫

摘要：在智能制造新背景下，職業(yè)院校通過組建專業(yè)群來培養(yǎng)復(fù)合型人才成為必然需求。課程是實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)和人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵，也是知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的主要載體，所以課程體系是專業(yè)群建設(shè)的核心。本文以“一專多能”為主線，提出了“縱向可發(fā)展+橫向可遷移”的職業(yè)能力培養(yǎng)思路，構(gòu)建了“底層共享保融通、中層分立顯特色，頂層互選育多能”的課程體系。借助活頁式教材、校企深度融合等措施可有效促進(jìn)專業(yè)群課程體系的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：專業(yè)群;課程體系;活頁式教材

中圖分類號：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0207-03

1? 制造業(yè)人才需求的變化

智能制造在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，現(xiàn)已成為制造業(yè)主要發(fā)展趨勢。在智能制造背景下新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)的不斷創(chuàng)新和使用，我國裝備制造產(chǎn)業(yè)正處于“自動(dòng)化-數(shù)字化-智能化”發(fā)展的關(guān)鍵階段，在5G技術(shù)、VR虛擬技術(shù)等支撐下，產(chǎn)業(yè)快速升級、技術(shù)更新頻繁，生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)過程以及組織性發(fā)生很大變化，“操作技能高端化、崗位技能綜合化、服務(wù)生產(chǎn)一體化”的多學(xué)科跨界協(xié)同制造技術(shù)大量應(yīng)用。智能制造技術(shù)在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用貫穿了裝備制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理以及服務(wù)全流程[1]，這也意味著企業(yè)人才需求日益趨于復(fù)合型。在智能制造新模式下，單一專業(yè)培養(yǎng)難以滿足產(chǎn)業(yè)升級對人才的客觀需求，多學(xué)科跨界協(xié)同的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式才是當(dāng)前裝備制造行業(yè)人才培養(yǎng)的必然需求[2]。

2? 機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)群的組建

單一專業(yè)難以培養(yǎng)出復(fù)合型人才，所以需要把單個(gè)專業(yè)進(jìn)行組群培養(yǎng)。在構(gòu)建專業(yè)群時(shí)需要對行業(yè)企業(yè)進(jìn)行人才需求調(diào)研，進(jìn)而確定學(xué)生的就業(yè)崗位，從崗位需求出發(fā)，在明確產(chǎn)業(yè)鏈的情況下分析崗位能力，提煉技術(shù)能力要求，構(gòu)建專業(yè)能力模塊，在以上工作基礎(chǔ)上確定課程體系。

2.1 聚焦產(chǎn)業(yè)鏈

結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)和我校實(shí)際情況，以“支撐‘中國制造2025’國家戰(zhàn)略中關(guān)鍵裝備（數(shù)控機(jī)床）制造及應(yīng)用核心領(lǐng)域、服務(wù)陜西數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)及西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、傳承我校數(shù)控工具磨床制造傳統(tǒng)優(yōu)勢”為指導(dǎo)，參照機(jī)械行指委調(diào)研智能制造裝備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，如圖1所示，以先進(jìn)制造技術(shù)為核心，將專業(yè)群對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈聚焦為：關(guān)鍵裝備（數(shù)控機(jī)床）—智能制造裝備集成（柔性生產(chǎn)線）—智能制造裝備應(yīng)用（精密加工單件小批量生產(chǎn)）。

2.2 專業(yè)群的組建

對接寶雞機(jī)床廠的數(shù)控機(jī)床制造以及數(shù)控機(jī)床在汽車制造、石油機(jī)械裝備制造領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)高端，聚焦數(shù)控機(jī)床制造及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)中零部件設(shè)計(jì)、加工、檢測、裝配，以及機(jī)床和柔性產(chǎn)線的維修、維護(hù)、服務(wù)管理等核心流程，分析歸納了“設(shè)計(jì)-制造（加工-檢測-裝配）-維修-服務(wù)”的全流程產(chǎn)業(yè)鏈。依托我院制造類專業(yè)對接產(chǎn)業(yè)布局的傳統(tǒng)優(yōu)勢，選擇機(jī)床制造專業(yè)基礎(chǔ)相同、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域相通、就業(yè)領(lǐng)域相關(guān)度高、專業(yè)教學(xué)資源共享度高、專業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展的機(jī)械制造與自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電設(shè)備維修與管理和電氣自動(dòng)化技術(shù)等5個(gè)專業(yè)組成“機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)群”。

3? 專業(yè)群課程體系的構(gòu)建

傳統(tǒng)的課程體系大多屬于“知識本位”，重視學(xué)科知識的傳授，從學(xué)生應(yīng)掌握專業(yè)知識的視角提出培養(yǎng)需求，忽視了行業(yè)企業(yè)對人才儲(chǔ)備的應(yīng)用知識需求。課程設(shè)計(jì)是學(xué)校一言堂，沒有企業(yè)參與，導(dǎo)致課程內(nèi)容脫離職業(yè)能力發(fā)展的需求，培養(yǎng)出來的學(xué)生不符合企業(yè)的需求[3]。組建專業(yè)群的目的是要打破現(xiàn)有的專業(yè)壁壘，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的深度融合、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)技能人才。

3.1 職業(yè)能力培養(yǎng)課程模塊的搭建

專業(yè)群課程體系的構(gòu)建不是將課程簡單地堆積在一起，通過課程的設(shè)置淡化專業(yè)概念，打破專業(yè)壁壘，將群內(nèi)各專業(yè)形成深度融合。在課程體系構(gòu)建的過程中，圍繞“設(shè)計(jì)-制造-維修-服務(wù)”產(chǎn)業(yè)鏈對應(yīng)的崗位群，分析各崗位所需要的職業(yè)能力和技術(shù)支撐，根據(jù)能力確定培養(yǎng)該能力所需要的課程，充分考慮所開設(shè)課程的前后順序以及如何進(jìn)行課程之間的有效銜接，搭建“通識素質(zhì)+職業(yè)基礎(chǔ)+職業(yè)技能+職業(yè)遷移”的職業(yè)能力培養(yǎng)課程模塊。

3.2 構(gòu)建專業(yè)群課程體系

課程體系的構(gòu)建依賴于培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和職業(yè)能力的培養(yǎng)[4]。確定了職業(yè)能力模塊后，對模塊內(nèi)課程進(jìn)行分解、優(yōu)化整合。為了培養(yǎng)出“一專多能”的復(fù)合型人才，考慮到各專業(yè)的縱深發(fā)展及夸專業(yè)協(xié)同發(fā)展，提出了“縱向可發(fā)展+橫向可遷移”的職業(yè)能力培養(yǎng)思路，即縱向主要學(xué)習(xí)本專業(yè)的相關(guān)課程，在本專業(yè)課程基礎(chǔ)上選修幾門與本專業(yè)密切相關(guān)的跨專業(yè)課程，通過這種方式達(dá)到培養(yǎng)出復(fù)合型人才的目的。圍繞技能培養(yǎng)規(guī)律，依據(jù)培養(yǎng)過程，以高職三年學(xué)制為重點(diǎn)，兼顧探索本科層次人才培養(yǎng)，對機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)群的課程體系重構(gòu)。該課程體系可實(shí)現(xiàn)“底層共享保融通、中層分立顯特色，頂層互選育多能”人才培養(yǎng)目標(biāo)，有效實(shí)現(xiàn)了群內(nèi)專業(yè)的深度融合和協(xié)同共育。課程體系中必修與選修課程、理論與實(shí)踐課程結(jié)構(gòu)合理，課程之間、課程模塊之間有機(jī)銜接，保證了課程體系的科學(xué)性、系統(tǒng)性和先進(jìn)性[5]。

該體系將課程分為四大模塊，這四模塊課程相對獨(dú)立，每個(gè)模塊關(guān)注學(xué)生不同方面能力的培養(yǎng)，同時(shí)模塊之問又互有聯(lián)系，互相促進(jìn)，在縱向上四個(gè)模塊的課程安排是一個(gè)層層遞進(jìn)的過程，從素質(zhì)到專業(yè)基礎(chǔ)再到專業(yè)技能最后到拓展[6]。按照崗位能力目標(biāo)要求，將課程體系劃分為通識素質(zhì)課程、職業(yè)基礎(chǔ)課程、職業(yè)技能課程及職業(yè)遷移課程。通識素質(zhì)和職業(yè)基礎(chǔ)課程是必學(xué)、應(yīng)知、應(yīng)會(huì)的內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生的文化素質(zhì)，以一般通識性能力培養(yǎng)為主，兼顧職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展、繼續(xù)教育職創(chuàng)造條件。

3.3 專業(yè)群實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

專業(yè)群基于“人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、社會(huì)服務(wù)、科技轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”五位一體建設(shè)思路，以“理論實(shí)際一體化、課程設(shè)備相匹配”為指導(dǎo)，選擇數(shù)控機(jī)床核心零部件生產(chǎn)制造為載體，對數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)“設(shè)計(jì)（數(shù)字化三維設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)）—加工（高速精密加工、多軸復(fù)雜零件加工、柔性產(chǎn)線加工）—檢測（精密檢測）—裝配（機(jī)械裝配、機(jī)電聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)化集成）—維修維護(hù)（故障診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)）—服務(wù)管理（信息化管理、信息化服務(wù)）”全流程及對應(yīng)核心技術(shù)，以“基礎(chǔ)技能訓(xùn)練—高階技能訓(xùn)練—技術(shù)研究應(yīng)用”能力循序提升為邏輯，緊扣高檔數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)主要崗位對復(fù)合型能力需求，以“共建、共享、共用”為原則，共同建設(shè) “數(shù)字化仿真中心—機(jī)加工基礎(chǔ)訓(xùn)練中心—精密加工中心—數(shù)字化檢測中心—裝配集成中心—維修服務(wù)中心”六大中心，對應(yīng)“數(shù)字化設(shè)計(jì)與三維造型、高速精密制造、現(xiàn)代測量技術(shù)、加工設(shè)備及產(chǎn)線裝調(diào)、故障診斷與維修”等18個(gè)專項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)室，形成系統(tǒng)化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，如圖2所示。

4? 專業(yè)群課程體系的主要實(shí)施方式

課程的實(shí)施是課程體系落地生效的重要舉措，課程的落地主要靠教師，在課程實(shí)施過程中緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，結(jié)合最新信息技術(shù)，采用活頁式教材等方式保證教學(xué)質(zhì)量。

4.1 活頁式教材的開發(fā)與應(yīng)用

活頁式教材式設(shè)計(jì)的目的在于將以能力培養(yǎng)為載體的課程體系裂解為小模塊。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，往往都是一個(gè)特定的專業(yè)對應(yīng)相應(yīng)的課程體系，教師也是本著一門課程用到底的授課思想進(jìn)行教學(xué)。由于教材內(nèi)容的固定，同一門課程針對不同專業(yè)時(shí)往往使用同一本教材，這對不同專業(yè)的學(xué)生所需要掌握的能力差異化考慮較少。為了保證不同專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，應(yīng)做到因材施教，開發(fā)活頁式教材，在針對不同專業(yè)授課時(shí)可以進(jìn)行量身定制。在活頁式教材開發(fā)的過程中應(yīng)該以能力培養(yǎng)為載體將課程裂解成小模塊，如圖3所示。在授課時(shí)根據(jù)不同專業(yè)需求，選擇整合，滿足個(gè)性化需求，凸顯專業(yè)特色。

活頁式教材貫穿于整個(gè)高職教育的始終。高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用導(dǎo)向的技能人才[7]，學(xué)生應(yīng)掌握專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)知識、技能知識和對前沿技術(shù)的探索能力。活頁式教材的設(shè)計(jì)則可根據(jù)這三個(gè)方面為基礎(chǔ)進(jìn)行，其具有結(jié)構(gòu)化、形式化、模塊化、靈活性、重組性等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)。具體呈現(xiàn)形式如圖4所示。

4.2 利用現(xiàn)代信息技術(shù)豐富教學(xué)手段

依托信息技術(shù)，強(qiáng)化教學(xué)方法與手段改革。繼續(xù)夯實(shí)專業(yè)核心課程的理實(shí)一體化教學(xué)條件，依托專業(yè)群資源共享平臺，充分利用信息化手段，提高課堂效率，依托5G技術(shù)及VR技術(shù)，在課程中實(shí)施線上、線下混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、移動(dòng)學(xué)習(xí)等新的教學(xué)改革;依托專業(yè)群課程體系及實(shí)訓(xùn)基地，積極探索模塊化教學(xué)方法改革，教師參加各類教學(xué)研究項(xiàng)目，全面推廣項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)、情景教學(xué)、頭腦風(fēng)暴等教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

4.3 校企深度融合，科研成果引入課堂

產(chǎn)教融合的本質(zhì)或者深層次問題是教師為企業(yè)提供服務(wù)，更進(jìn)一步是教師科研能力的提升。將教師的科研成果引入課堂是提升應(yīng)用型核心專業(yè)課程教學(xué)效果的有效途徑[8]。首先，將科研成果引入課堂有利于活躍課堂氣氛，有效吸引學(xué)生的注意力。在校學(xué)生一般接觸的是比較枯燥的理論知識，引入企業(yè)的科研成果能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加知識的深度和廣度。其次，將比較經(jīng)典的科研成果引入課堂可以促進(jìn)學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的討論?，F(xiàn)階段職業(yè)教育課堂環(huán)節(jié)中以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)的接受的方式，引入經(jīng)典的科研成果后，教師可以將成果或者解決問題的方法及用到的知識和本課程結(jié)合起來，知識講授起來就會(huì)更靈活，也就不會(huì)一味地依賴于教材進(jìn)行授課。

5? 結(jié)束語

本文簡要討論了在智能化制造背景下的機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)群課程體系重構(gòu)問題。由于單一專業(yè)培養(yǎng)難以滿足產(chǎn)業(yè)升級對人才的客觀需求，所以需要把單個(gè)專業(yè)進(jìn)行組群培養(yǎng)。課程是專業(yè)群建設(shè)的核心，課程體系重構(gòu)是打破專業(yè)壁壘、實(shí)現(xiàn)專業(yè)融合的有效途徑。通過活頁式教材、校企深度合作和優(yōu)化師資隊(duì)伍等措施促進(jìn)專業(yè)群課程的實(shí)施，進(jìn)而為培養(yǎng)出復(fù)合型人才提供良好的保障。

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