智能制造背景下船舶工程專(zhuān)業(yè)課程體系的構(gòu)建

馬 娟，魏 斌，顧根南

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 無(wú)錫交通分院，江蘇 無(wú)錫 214151)

0 引言

近年來(lái)，隨著《中國(guó)制造2025》的實(shí)施，各大造船企業(yè)正在大力推進(jìn)船舶智能制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，將最新的造船技術(shù)、造船模式和智能化理念深度融合，從而提升造船的精度和建造過(guò)程中的效率。船舶智能制造是將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)貫穿于船舶設(shè)計(jì)、建造、管理、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間及產(chǎn)品全生命周期的實(shí)時(shí)管理與優(yōu)化的先進(jìn)制造模式。為了更好地推動(dòng)船舶智能技術(shù)的發(fā)展，船企需要“智造型”人才?！爸窃煨汀比瞬攀沁m應(yīng)智能制造需求的新型人才，是適應(yīng)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的交叉復(fù)合型人才。船企對(duì)智能生產(chǎn)“智造型”人才有著巨大需求，但“智造型”人才的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國(guó)制造自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)速度，導(dǎo)致當(dāng)前中國(guó)智能制造業(yè)面臨巨大的人才缺乏。因此，本文根據(jù)船舶智能制造現(xiàn)狀分析了目前五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系現(xiàn)狀，研究了五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建，旨在培養(yǎng)智能工匠，推進(jìn)船舶設(shè)計(jì)與制造全過(guò)程的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。

1 船舶智能制造現(xiàn)狀分析

船舶智能制造與其他機(jī)械裝備智能制造發(fā)展路徑類(lèi)似，主要將數(shù)字化、自動(dòng)化設(shè)備設(shè)施應(yīng)用到車(chē)間智能生產(chǎn)線(xiàn)，再應(yīng)用推進(jìn)到船舶智能制造車(chē)間，最后應(yīng)用到智能船廠。智能船廠總體規(guī)劃見(jiàn)圖1。智能船廠將數(shù)字化流水線(xiàn)、機(jī)器人裝備、信息化管理系統(tǒng)、人工智能等技術(shù)相結(jié)合，對(duì)船舶設(shè)計(jì)、原材料的采購(gòu)、建造、檢驗(yàn)、服務(wù)等方面進(jìn)行全方位的智能化改造，不斷提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

目前，國(guó)內(nèi)不少大型船舶企業(yè)已經(jīng)建設(shè)多條數(shù)字化流水線(xiàn)，安裝機(jī)器人裝備和信息化系統(tǒng)，整體效果明顯，船企的建造環(huán)境有所改善，施工安全性有所提升，施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、勞動(dòng)成本大為減低，最終的制造成品質(zhì)量明顯提升。

2 五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系現(xiàn)狀分析

現(xiàn)有的五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系主要現(xiàn)狀如下：

(1)人才培養(yǎng)目標(biāo)需進(jìn)一步調(diào)整和完善。目前，五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不能很好地滿(mǎn)足智能制造對(duì)復(fù)合型技能人才的需求。

(2)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容需調(diào)整。目前，五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu)仍沿襲了按學(xué)科分類(lèi)的習(xí)慣。隨著企業(yè)對(duì)人才能力需求的變化，不僅課程門(mén)數(shù)逐漸增多，課程內(nèi)容還重復(fù)。

(3)課程教學(xué)實(shí)施需改進(jìn)。部分專(zhuān)業(yè)課程仍停留在理論教學(xué)，或者理論與實(shí)踐分開(kāi)教學(xué)。

圖1 智能船廠總體規(guī)劃

3 五年制高職船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建

3.1 面向船舶制造企業(yè)需求的課程群定位

隨著智能制造技術(shù)的不斷推進(jìn)，目前的船舶企業(yè)對(duì)智能制造技術(shù)崗位的人才需求也不斷升級(jí)，對(duì)技術(shù)人員的崗位能力要求已經(jīng)從技能型向智能型、技能型的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。通過(guò)對(duì)目前船企船舶設(shè)計(jì)、船舶制造、船舶檢驗(yàn)3大核心崗位典型工作任務(wù)、崗位能力需求調(diào)研(見(jiàn)表1)，發(fā)現(xiàn)3大崗位對(duì)人才能力需求的變化主要體現(xiàn)在對(duì)智能制造輔助設(shè)備的操作能力的需求上：技術(shù)工人不僅要懂得船舶設(shè)計(jì)與制造的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要具備利用智能制造輔助設(shè)備來(lái)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、解決復(fù)雜問(wèn)題、創(chuàng)新問(wèn)題解決方案的能力。因此，根據(jù)船企對(duì)3大崗位能力新的需求，將船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系劃分為“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)+先進(jìn)制造工藝+現(xiàn)代檢驗(yàn)技術(shù)”的模塊化課程群，以推動(dòng)船舶全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)、應(yīng)用自動(dòng)化造船工藝裝備、創(chuàng)新船舶檢驗(yàn)技術(shù)和手段。

3.2 智能制造背景下的船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)上述船舶企業(yè)對(duì)人才的需求及分析得出的課程群定位，船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)需轉(zhuǎn)向智能工匠的培養(yǎng)，從而推進(jìn)船舶設(shè)計(jì)與制造全過(guò)程的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。這對(duì)于智能制造背景下船舶工程技術(shù)技能型和智能型復(fù)合人才的培養(yǎng)提出了明確的要求。智能制造背景下的船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程發(fā)展趨勢(shì)如下：

(1)不同學(xué)科知識(shí)的交叉：基于船舶領(lǐng)域智能制造的特點(diǎn)，需要引入電子技術(shù)、信息技術(shù)等智能化課程，促使船舶設(shè)計(jì)與制造技術(shù)有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生在智能制造背景下學(xué)習(xí)船舶工程技術(shù)的氛圍，提升學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)的能力，增強(qiáng)利用智能制造相關(guān)知識(shí)的創(chuàng)新能力。

(2)課中與課后并行：課中講授船舶工程技術(shù)與智能制造的技術(shù)知識(shí)，并對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生在課后通過(guò)信息化手段獲取拓展知識(shí)、國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù)，豐富所學(xué)知識(shí)。

(3)基礎(chǔ)與前沿相融合：推動(dòng)智能制造的發(fā)展，需要利用前沿技術(shù)不斷嘗試對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新改造，積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽利用所學(xué)智能制造相關(guān)知識(shí)嘗試解決船舶專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。

根據(jù)上述分析，船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程觀應(yīng)該是在現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上，掌握數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠熟練使用數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)與制造軟件、自動(dòng)化船舶制造輔助設(shè)備、高效的船舶建造檢驗(yàn)手段，以滿(mǎn)足智能車(chē)間對(duì)智能工匠的需求。

3.3 構(gòu)建適應(yīng)智能制造背景的船舶工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系

在上述3個(gè)模塊化課程群及對(duì)應(yīng)課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合校企合作、課程的關(guān)聯(lián)性、可持續(xù)性要求，構(gòu)建了“三個(gè)模塊+兩個(gè)體系”的船舶工程技術(shù)課程體系，見(jiàn)圖2。根據(jù)船企對(duì)智能工匠的要求，弱化手工技術(shù)培養(yǎng)課程的地位，如將原有的《船體手工放樣》課程融入新課程《船體放樣(計(jì)算機(jī)放樣)》中，適當(dāng)縮短《船體手工放樣實(shí)訓(xùn)》的課時(shí)；改進(jìn)部分核心課程的課程標(biāo)準(zhǔn)，如《船舶原理》《船體裝配》《船舶檢驗(yàn)》等；新增與智能工匠培養(yǎng)相關(guān)的理論、實(shí)踐課程，如《機(jī)器人焊接技術(shù)》《船舶智能制造設(shè)備》《造船精度與控制技術(shù)》等；加強(qiáng)與船企的合作，實(shí)時(shí)更新智能制造的相關(guān)教學(xué)案例。

表1 船舶制造企業(yè)崗位能力需求

4 結(jié)論

(1)智能制造技術(shù)的發(fā)展，改變了船舶制造業(yè)的制造模式，優(yōu)化了傳統(tǒng)的崗位設(shè)置，提升了工作任務(wù)的智能化水平。

(2)智能工匠的培養(yǎng)應(yīng)以推動(dòng)滿(mǎn)足智能船廠對(duì)人才技術(shù)和能力的需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)型與智能型的復(fù)合人才為目標(biāo)，打破傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的課程體系，構(gòu)建不同學(xué)科知識(shí)的交叉、課中與課后并行、基礎(chǔ)與前沿相融合為特征的課程體系。

(3)培養(yǎng)既具備船舶工程技術(shù)傳統(tǒng)制造技術(shù)，又掌握智能制造技術(shù)相融合的復(fù)合型智能工匠，以滿(mǎn)足船企的智能車(chē)間對(duì)智能工匠的需求。

圖2 船舶工程技術(shù)“三個(gè)模塊+兩個(gè)體系”的課程體系