基于產(chǎn)教融合的智能制造工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革探討

宋小科，劉瑞偉

(1.華東交通大學(xué) 機(jī)電與車輛工程學(xué)院，南昌 330013；2.廣州航海學(xué)院 船舶與海洋工程學(xué)院，廣州 510725)

0 引言

智能制造技術(shù)通過收集制造過程中的各種數(shù)據(jù)，包括市場調(diào)研、采購、決策、產(chǎn)品設(shè)計、制造裝配、市場銷售等，采用計算機(jī)技術(shù)模擬專家進(jìn)行決策，從而實(shí)現(xiàn)整個制造系統(tǒng)的高度柔性化和集成化，極大地提高生產(chǎn)效率[1-4]。智能制造技術(shù)是我國國家戰(zhàn)略“中國制造2025”的重點(diǎn)發(fā)展方向之一[5]。為支撐“中國制造2025”戰(zhàn)略，教育部于2018年批準(zhǔn)設(shè)立了智能制造工程本科專業(yè)。智能制造工程專業(yè)的學(xué)生通過機(jī)械類、電子類、計算機(jī)技術(shù)、智能生產(chǎn)管理、機(jī)器人技術(shù)等課程的教育，最終成為一名有創(chuàng)新性、能解決實(shí)際問題的多學(xué)科復(fù)合型人才[6,7]。智能制造工程根據(jù)產(chǎn)業(yè)界需求而設(shè)立，為制造業(yè)發(fā)展提供人才資源，因此需要依據(jù)產(chǎn)業(yè)需求設(shè)計專業(yè)課程，將產(chǎn)教融合貫穿整個培養(yǎng)過程。

為培養(yǎng)能解決實(shí)際工程問題的人才，在設(shè)計學(xué)生培養(yǎng)方案時，不僅要考慮理論知識的教學(xué)，還要考慮實(shí)踐知識教學(xué)，并將理論和實(shí)踐知識相結(jié)合。生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為關(guān)鍵性實(shí)踐課程，在實(shí)踐教學(xué)中占有重要地位，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)生可以和自己所學(xué)的理論知識互相印證，加強(qiáng)對知識的理解和運(yùn)用。在實(shí)習(xí)時，學(xué)生可以了解自己將來的工作情況，增強(qiáng)專業(yè)自豪感，提升自己對專業(yè)的認(rèn)可度[8,9]。所以在設(shè)計生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)方案時，要注意和理論知識學(xué)習(xí)相呼應(yīng)，實(shí)習(xí)場所要和學(xué)生最終工作場所一致，實(shí)習(xí)內(nèi)容要和產(chǎn)業(yè)界需求一致，將實(shí)習(xí)教育和產(chǎn)業(yè)界相結(jié)合。智能制造工程以機(jī)械制造為立足點(diǎn)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程也參考機(jī)械制造類專業(yè)的課程設(shè)置?；谝陨锨闆r梳理了目前機(jī)械制造類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容、流程，對其具體過程進(jìn)行了分析，指出了其中的薄弱之處，并根據(jù)智能制造工程教學(xué)需求，提出了相應(yīng)的改革建議。

1 生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程現(xiàn)狀分析

機(jī)械制造類專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)包括課堂講授實(shí)習(xí)內(nèi)容、車間實(shí)地參觀、頂崗、座談、討論、分析、實(shí)習(xí)記錄、考核等。實(shí)習(xí)流程和內(nèi)容基本上是完善和科學(xué)合理的，但對于智能制造工程來講，還存在一些需要改善的問題和薄弱之處。

1.1 實(shí)習(xí)內(nèi)容和理論知識不匹配

生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一個目的就是驗(yàn)證課堂所學(xué)理論知識，機(jī)械制造類專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要是機(jī)械制造生產(chǎn)線的實(shí)習(xí)，針對的是機(jī)械加工工藝等課程，實(shí)習(xí)內(nèi)容包括各種機(jī)械加工工藝、生產(chǎn)線運(yùn)行情況等。對于智能制造工程，機(jī)械制造只是教學(xué)目標(biāo)的一部分，關(guān)鍵點(diǎn)在于制造的智能化。制造智能化需要采集制造系統(tǒng)上下游信息，包括市場調(diào)研、決策、產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量控制、市場銷售及售后服務(wù)等，這些內(nèi)容難以通過機(jī)械加工生產(chǎn)線的實(shí)習(xí)學(xué)到。智能制造工程專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)相對于機(jī)械制造類本科專業(yè)發(fā)生了較大變化，生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程也需要隨之改革，增加更多的智能化內(nèi)容。

1.2 實(shí)習(xí)基地不能覆蓋全部實(shí)習(xí)教學(xué)目標(biāo)

目前，學(xué)校生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地以大型汽車廠為主，實(shí)習(xí)內(nèi)容以汽車生產(chǎn)線參觀為主。實(shí)習(xí)基地經(jīng)過多年運(yùn)作，已經(jīng)比較固定，實(shí)習(xí)內(nèi)容也比較固定。智能制造工程的教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生具有多種技能，能夠勝任整個制造系統(tǒng)環(huán)節(jié)的工作，這不僅需要機(jī)械加工環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)，還需要機(jī)械加工上下游工作環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)。作為實(shí)習(xí)基地的汽車廠只能提供機(jī)械加工環(huán)節(jié)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，不能覆蓋全部教學(xué)目標(biāo)。因此，除了在汽車廠實(shí)習(xí)外，還應(yīng)開辟新的實(shí)習(xí)基地，新基地應(yīng)能提供制造系統(tǒng)其它環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)機(jī)會。

1.3 實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師學(xué)科單一，難以達(dá)到多學(xué)科復(fù)合培養(yǎng)的專業(yè)教學(xué)目標(biāo)

在實(shí)習(xí)課教學(xué)時，指導(dǎo)教師在前期講授實(shí)習(xí)內(nèi)容；實(shí)習(xí)過程中解答學(xué)生疑問，帶隊組織實(shí)習(xí)實(shí)施；實(shí)習(xí)后指導(dǎo)學(xué)生作業(yè)，在實(shí)習(xí)過程中起核心作用。目前，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師專業(yè)以機(jī)械方向?yàn)橹?，學(xué)科單一。智能制造工程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)多學(xué)科復(fù)合型人才，指導(dǎo)教師配置不夠全面，缺乏機(jī)器人方向、智能生產(chǎn)管理方向的指導(dǎo)教師，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

2 基于產(chǎn)教融合的課程改革建議

生產(chǎn)實(shí)習(xí)需要學(xué)校和企業(yè)精誠合作才能取得好的效果，需要將企業(yè)對技術(shù)、人才的需求和學(xué)校的教學(xué)工作互相融合。在此原則下，根據(jù)智能制造工程的專業(yè)特點(diǎn)，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)提出以下改革建議。

2.1 與智能制造企業(yè)建立深度合作關(guān)系，邀請企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)校互動交流

完整的制造系統(tǒng)包括前期市場調(diào)研、經(jīng)營決策、產(chǎn)品設(shè)計、制造加工、銷售售后、流程管理等，根據(jù)專業(yè)課程安排，與產(chǎn)業(yè)鏈中具有代表性的智能制造企業(yè)建立合作關(guān)系，根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整課程設(shè)置，為企業(yè)培養(yǎng)需要的人才。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，邀請企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)校開展講座，為學(xué)生講解相關(guān)專業(yè)的企業(yè)工作流程，在學(xué)生參加工作前就為學(xué)生做好準(zhǔn)備。相對于學(xué)校老師，企業(yè)人員的講解更接近生產(chǎn)一線，可以為學(xué)生提供更多的實(shí)踐知識。學(xué)校和企業(yè)之間可以通過共建實(shí)驗(yàn)室、共建技術(shù)中心等方式構(gòu)建合作關(guān)系，將雙方的利益融合在一起，通過這種方式建立生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。在實(shí)習(xí)基地中，除統(tǒng)一實(shí)習(xí)外，還可以采用輪流頂崗等方式，分散實(shí)習(xí)，提高實(shí)習(xí)活動的靈活性。

2.2 采用VR等虛擬仿真技術(shù)，在實(shí)習(xí)前了解企業(yè)，熟悉實(shí)習(xí)內(nèi)容

生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容很多，時間較短，為了充分利用實(shí)習(xí)機(jī)會，可以采用VR等虛擬仿真技術(shù)，將實(shí)習(xí)內(nèi)容制作成仿真資源，由學(xué)生在實(shí)習(xí)前熟悉實(shí)習(xí)內(nèi)容，提高實(shí)習(xí)效果。同時，為了防止學(xué)生實(shí)習(xí)時缺乏目標(biāo)，不知道自己實(shí)習(xí)什么，可以在實(shí)習(xí)前由指導(dǎo)教師講解企業(yè)的特點(diǎn)、實(shí)習(xí)的具體內(nèi)容、實(shí)習(xí)目標(biāo)等，使學(xué)生提前了解企業(yè)，熟悉實(shí)習(xí)內(nèi)容，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時有的放矢，強(qiáng)化實(shí)習(xí)效果。

2.3 制定針對性強(qiáng)的實(shí)習(xí)計劃，合理搭配實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師

根據(jù)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)，確定生產(chǎn)實(shí)習(xí)目標(biāo)，制定針對性強(qiáng)的實(shí)習(xí)計劃，在機(jī)械加工生產(chǎn)線實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展智能生產(chǎn)管理、機(jī)器人技術(shù)、智能制造技術(shù)等方面的實(shí)習(xí)內(nèi)容，設(shè)立相應(yīng)的實(shí)習(xí)基地。將實(shí)習(xí)內(nèi)容滲透入平時教學(xué)過程計劃，在實(shí)習(xí)時學(xué)生可以將理論知識和實(shí)踐知識互相印證，提高學(xué)習(xí)效果。強(qiáng)化實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)，根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容，配備相應(yīng)方向的指導(dǎo)教師，由對應(yīng)教師制定自己方向的實(shí)習(xí)計劃，這樣才能有計劃的實(shí)習(xí)，提高學(xué)生實(shí)習(xí)效果。

3 結(jié)語

學(xué)生經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，將專業(yè)理論知識與實(shí)際生產(chǎn)互相印證，能極大地提高自己對專業(yè)知識的理解和運(yùn)用能力，是學(xué)生走向工作的第一步，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力具有重要意義。如何根據(jù)智能制造工程的培養(yǎng)目標(biāo)，制定生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)計劃，將產(chǎn)業(yè)界的需求與課程教學(xué)結(jié)合起來，改革目前生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)模式，提升生產(chǎn)實(shí)習(xí)的效果和質(zhì)量，是智能制造工程專業(yè)必須面對和解決的一個重要課題。根據(jù)本專業(yè)特點(diǎn)，在現(xiàn)有生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容上，增加智能化的相關(guān)內(nèi)容，對培養(yǎng)多學(xué)科復(fù)合的智能制造人才，實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，具有重要意義。