智能制造背景下中職機械專業(yè)課程資源的建設路徑

曾利進

引言

智能制造要求新時代的工人必須具備解決復雜問題的技術能力，能夠駕馭高智能的操作設備，這就給專門培養(yǎng)機械專業(yè)人才的中等職業(yè)學校提出了較高的要求。為了培養(yǎng)與智能時代相適應的高技術操作人才，中職機械專業(yè)學校必須轉(zhuǎn)變教學理念，改革教學方法，提高課程資源的配置能力，以提升機械制造的技術水平。

一、智能制造、機械制造、課程資源等相關理論內(nèi)涵概述

（一）智能制造、機械制造的理論內(nèi)涵及其相互關系

智能制造是由人類專家和智能機器所組成的一種人機一體化的智能系統(tǒng)。智能制造包括智能制造系統(tǒng)和智能制造技術兩個部分。其中，智能制造系統(tǒng)的功能作用主要有四：一是能源源不斷地充實和豐富知識庫的內(nèi)容；二是具有自學習功能；三是具有收集和理解信息的功能；四是具有分析、判斷、規(guī)劃自身行為能力的功能。實現(xiàn)智能制造要有三個集成支撐：一是智能化工廠實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)；二是實現(xiàn)產(chǎn)品不同階段的信息共享；三是實現(xiàn)全社會的價值網(wǎng)絡。智能制造的特征是集成化、智能化、柔性化。

機械制造是指從事各類動力機械如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、礦山、紡織、儀表儀器等設備生產(chǎn)設備的生產(chǎn)制造管理工業(yè)部門。機械制造工業(yè)部門的主要任務是為國家的經(jīng)濟建設提供技術裝備，其發(fā)展水平的高低代表著國家的工業(yè)化程度的高低。

智能制造與機械制造的關系是繼承與發(fā)展的關系。首先，智能制造是機械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機械制造業(yè)已不能適應現(xiàn)代社會生產(chǎn)發(fā)展的需求，必須具有更加先進的制造技術加以替代。其次，機械制造是智能制造的發(fā)展基礎。智能制造屬于機械制造的范疇，是機械化、信息化、自動化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是機械制造在技術與社會效益上的質(zhì)的升華。

（二）課程資源建設的理論內(nèi)涵

課程資源一般包括兩個方面的內(nèi)容：一是對教師來說要有利于教的資源；二是對學生來講要有利于學生的資源。教師在教學方面主要包括的資源有課件、教案等。學生在學習方面需要提供的資源主要有學案、實訓基地、實訓設施、學習軟件等。機械專業(yè)課程資源建設就是以智能制造為工作重心、以提高學生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能為教學目標、按照行業(yè)規(guī)范標準和操作流程的要求，將專業(yè)課程的內(nèi)容滲透其中，構建起機械專業(yè)課程的資源體系。

二、構建智能制造背景下中職機械專業(yè)課程資源體系面臨的挑戰(zhàn)

（一）智能制造對中職機械專業(yè)課程教學的影響

智能制造對中職機械專業(yè)課程教學方面的影響概括起來主要有四點：一是要掌握較為全面的綜合性知識。比如學生不能只局限于書本專業(yè)知識的掌握，還要了解企業(yè)數(shù)字網(wǎng)絡化制造、精密檢測儀器的使用、企業(yè)軟件的應用等。二是要掌握信息化管理方面的知識。信息化技術融入項目管理中，可以通過平臺進行協(xié)調(diào)和進行可視化的智能管理。比如，生產(chǎn)車間應用信息化技術之后，能夠充分發(fā)揮智能機器人的作用，實現(xiàn)機械零部件的自動化安裝，減輕操作人員的勞動強度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。三是要掌握和運用物聯(lián)網(wǎng)方面的技術知識。在當下的大數(shù)據(jù)時代，企業(yè)的機械制造生產(chǎn)離不開物聯(lián)網(wǎng)技術的運用，比如在企業(yè)外部方面，上下游客戶的聯(lián)系與溝通，材料配件的供應等；在企業(yè)的內(nèi)部方面，企業(yè)要運用物聯(lián)網(wǎng)信息技術集各種資源于一體，實現(xiàn)機器與人、機器與生產(chǎn)、機器與機器的相互協(xié)調(diào)操作。四是要掌握大數(shù)據(jù)方面的知識。比如通過分析大數(shù)據(jù)可以判斷生產(chǎn)運行情況，可以與用戶進行信息溝通，可以為產(chǎn)品創(chuàng)新提供素材等。具體詳見圖1所示。

（二）智能制造背景下構建中職機械專業(yè)課程資源體系面臨的挑戰(zhàn)

為了更好地培養(yǎng)符合社會需要的技能型人才，需要結合智能制造背景下中職機械專業(yè)課程體系，構建面臨挑戰(zhàn)的系列探索，主要體現(xiàn)在兩個方面。

第一，面臨崗位技能和知識需求的挑戰(zhàn)。在市場經(jīng)濟的大背景下，智能制造也必須適應時代變化的要求，緊跟時代發(fā)展的步伐，不斷地進行技術更新，而要做到這一點，作為操作智能機械的技術工人，如果不掌握相應的崗位操作技能就會被淘汰。在這種情況下，中職學校就必須根據(jù)時代發(fā)展的要求優(yōu)化設置課程資源，為學生創(chuàng)造一個良好的數(shù)字化學習環(huán)境，提高學生的知識遷移能力，適應社會和市場經(jīng)濟發(fā)展的要求。

第二，面臨跨學科、跨專業(yè)的知識挑戰(zhàn)。智能制造背景之下，傳統(tǒng)的中職機械專業(yè)課程的設置內(nèi)容，已經(jīng)不能適應變化了的形勢發(fā)展，信息化、網(wǎng)絡化是智能制造的顯著特征，而要適應這種變化了的特征要求，中職學校在設置課程內(nèi)容時，就不能只考慮專業(yè)課程的設置，而應該綜合考慮與機械專業(yè)相關聯(lián)的智能制造方面的知識，配置與智能制造相關的教學資源，為社會和企業(yè)培養(yǎng)有用的復合型技術人才。

三、智能制造背景下中職機械專業(yè)課程資源的建設路徑

（一）要全方位提升專業(yè)教師適應智能制造的教學能力

在智能制造背景下，機械專業(yè)教師要適應時代要求，就必須緊跟時代步伐更新教學觀念，結合專業(yè)教材，創(chuàng)新教學資源，創(chuàng)新教學方法，豐富教學內(nèi)容，做到與時俱進，做到既要使學生完整系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的相關基礎理論知識，也要使學生能夠適應時代發(fā)展的潮流，增強將來立足社會生存發(fā)展的能力。對此，本文提出三條措施：第一，以教學比武為主要內(nèi)容開展創(chuàng)新教學活動，以提高專業(yè)教師的綜合素質(zhì)，改進智能制造的教學資源，培養(yǎng)適合社會需要的技能型人才。第二，鼓勵專業(yè)教師在完成學校規(guī)定教學任務的同時，自學一些與智能制造相關的現(xiàn)代信息網(wǎng)絡技術，運用虛擬仿真軟件提升自己的實際應用技能，為搞好課堂教學打好知識基礎。第三，學校要定期對專業(yè)教師進行相關知識的拓展培訓活動，開闊教師的只是眼界，豐富專業(yè)教師的教學內(nèi)容，提升學生的綜合素質(zhì)。

（二）要提升專業(yè)教師面向智能制造的操作技能教學水平

中職機械專業(yè)的教師光有深厚的專業(yè)理論知識是遠遠不夠的，還要掌握扎實的專業(yè)操作技能，才能培養(yǎng)出既有理論知識又有操作技能的，符合社會和企業(yè)需要的專業(yè)技能人才，要做到這一點，機械專業(yè)的理論教師要虛心向企業(yè)有實際經(jīng)驗的專業(yè)技師請教學習，填補自己技能操作的空缺。此外，在智能制造快速發(fā)展的今天，知識更新的速度日新月異，專業(yè)教師要適時掌握機械制造企業(yè)的生產(chǎn)工業(yè)和操作技能的最新動態(tài)，了解企業(yè)的發(fā)展動向，盡量使課堂教學與企業(yè)發(fā)展相一致，課堂知識與實際操作相吻合。專業(yè)教師要做到以上幾點除教師要進行自身努力外，作為中職學校也要提供提升教師操作技能的空間。具體主要有三點：一是學校要著力培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍，提升專業(yè)教師動手能力；二是安排專業(yè)教師深入企業(yè)智造車間進行實踐生產(chǎn)的方式；三是定期組織教師參加職業(yè)技能競賽活動，提高專業(yè)教師的操作技能。

（三）中職專職教師要適應教學改革與研究的要求

在智能發(fā)展的時代，既給中職機械專業(yè)教學帶來了挑戰(zhàn)，也給中職專業(yè)教師帶來了動力。說其是挑戰(zhàn)是因為考驗教師專業(yè)教學能力的時候到了，看其能否在這場教學改革當中經(jīng)受實踐的錘煉，說其是動力是因為它給專業(yè)教師帶來了再學習、再提高的機會，而且是必須要學的機會。因此，機械專業(yè)教師必須積極主動地參與到這場教學改革當中去，經(jīng)受考驗和鍛煉，也只有這樣學校才能培養(yǎng)出社會和企業(yè)需要的專業(yè)技術人才，具體講要做好三點：第一，專業(yè)教師要積極參與校內(nèi)外的學術交流活動，了解前沿專業(yè)技術動態(tài)和技術成果，充實本專業(yè)的教學內(nèi)容；第二，專業(yè)教師要經(jīng)常不斷地反思自己的教學行為，看自己有哪些經(jīng)驗可以繼續(xù)發(fā)揚，有哪些教訓需要吸取，對存在的問題應該從哪些方面加以改進，只有這樣才能不斷地提高自己的教學水平，同時，專業(yè)教師還要積極主動地參與課題研究，不斷提高自己的專業(yè)理論水平，提升自己的教學能力，只有這樣才能使自己的專業(yè)能力、教學能力以及綜合能力得到良好發(fā)展。第三，專業(yè)教師要積極參與企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略研究，通過這個平臺與企業(yè)的專家展開專題討論，發(fā)揮團隊的協(xié)作精神，不斷地從中吸取營養(yǎng)充實自己，改進教學方法，提升自己的教學水平，服務學生，培養(yǎng)更多的、具有較高水平的合格人才。

（四）結合專業(yè)教材，建設智能制造教學資源平臺

第一，中職學校要結合機械專業(yè)教材，設置智能制造教學資源，在現(xiàn)有教材的基礎上增添智能制造的相關知識內(nèi)容，并逐步形成適合社會和企業(yè)需要的校本教材，形成具有本校特征的智能制造專業(yè)的課程教學體系。

第二，開發(fā)適應智能制造發(fā)展特點的課程內(nèi)容。隨著傳統(tǒng)制造業(yè)與新一代的信息技術、先進的加工技術、人工智能技術進行有機融合向智能制造邁進，智能制造發(fā)展具有生產(chǎn)加工設備柔性化、網(wǎng)絡化、高度集成化、智能化，產(chǎn)品生產(chǎn)文檔無紙化，產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，產(chǎn)品生產(chǎn)過程透明化，產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場無人化等特點。為使培養(yǎng)的技能型人才適應智能制造發(fā)展的特點應積極開發(fā)具有前瞻性的課程內(nèi)容。比如，為適應智能制造發(fā)展，需對數(shù)控機床課程內(nèi)容進行重組。

第三，以豐富的機械教具、三維演示動畫配合教學。隨著科技的發(fā)展，中國制造業(yè)將邁向智能制造，機械產(chǎn)品加工走向高技術、高質(zhì)量、高精度的生產(chǎn)發(fā)展之路，也就意味著對技能型人才培養(yǎng)提出更高的要求，使中職學生需要掌握的專業(yè)知識內(nèi)容更多、對操作技能水平要求更高。那么如何提高學生掌握知識的能力，增強操作技能水平是教師課堂教學亟待解決的問題。所以專業(yè)教師應積極提高自身利用機械教具和三維演示動畫來配合教學的能力，以此提高學生課堂學習效率。

（五）改善教學條件，實現(xiàn)教法改革

具體措施有二：第一，改善實訓車間硬件設施。途徑有：一是學校自籌方式；二是通過企業(yè)深度參與的方式。第二，建立智能制造一體化專業(yè)教室，為專業(yè)教師提供智能理論教學和實訓教學提供教學條件。

四、結語

綜上所述，本文在探討構建智能制造背景下，中職機械專業(yè)課程資源體系面臨挑戰(zhàn)的基礎上，從全方位提升專業(yè)教師適應智能制造的教學能力；提升專業(yè)教師面向智能制造的操作技能教學水平；中職專職教師要適應教學改革與研究的要求；結合專業(yè)教材，建設智能制造教學資源平臺；改善教學條件，實現(xiàn)教法改革五個方面，對智能制造背景下中職機械專業(yè)課程資源的建設路徑進行了探討。

責任編輯 朱守鋰