智能制造背景下的数控专业课程改革探讨

2019-03-19丁茂清

产业与科技论坛 2019年16期

□丁茂清

随着“智能制造”计划的实施，制造行业的转型与升级已成为当下亟待解决的问题。学校是人才培养的主阵地，在“智能制造”背景下应始终立足于市场需求，紧随时代发展潮流，加快专业课程的改革与创新，从而使自身具有的教育价值和社会价值得到充分的发挥。本文主要就智能制造背景下的数控专业课程改革进行探讨。

一、数控技术与智能制造技术阐述

数控技术是借助电脑来对机器给予控制的方法的总称，对提升工作质量和效率都有着积极作用。近年来，随着工业现代化深入发展，数控技术在装备制造行业发展过程中所具有的优势作用逐渐凸显，无论对于我国经济发展水平的提升还是我国综合国力的提升都会产生直接影响，也正是由于此，数控技术是各国重点关注的领域。近年来，我国围绕数控技术发布了多个条文用于支持其发展，智能化和网络化已成为当下数控技术的大势所趋。尤其是基于智能化建设背景下，数控的应用范围逐渐拓宽，例如自适应控制、自动编程等都是数控智能的具体应用方式。

智能制造技术简而言之就是借助计算机的模拟和分析功能，以制造业智能化信息为对象，开展的一系列收集、存储和完善工作，属于制造技术中的一种重要形式。它的出现，改变了以往依靠脑力劳动完成制造流程的局面，而是将其广泛应用到了各个子系统当中。以发展角度来看待智能制造技术可以看出，加大对其的研究有着重要的现实意义。

二、智能制造背景下数控专业面临的机遇

《中国制造2025》是由我国国务院印发的，该文件不仅明确指出了两化深度融合的具体方向，即智能制造，而且也对需要重点关注的工业机器人、高档数控机床和3D打印也予以了明确。之后，我国相关部门又以智能制造为研究核心共同出台了《智能制造工程实施指南(2016～2020年)》，并对我国未来的制造业领域内的重点企业作出了规划，并指出，要加大对系统解决方案供应商的培养，力图在2020年底，建构出一支具有超强竞争力且主营业务收入高的供应商队伍。且企业数量至少达到40家以上。同时，要加快数字化研发设计工具在制造业中重点企业的普及，且关键工序数控化率应不低于50%[1]。

国内相关研究者提出，一些行业领域的劳动强度较大，如机械、电子、食品等。对于上述行业领域中重复操作较多的环节可以实施“机器代替人工”的方式，并借助当下先进的数控技术和智能装备，改革与优化固有的生产设施，使其逐步趋于自动化和智能化。同时，为了满足产业转型升级要求和智能制造产业链的培育，还需要加快智能工厂和数字化车间的建立。由此看来，数控专业的人才培养是智能制造发展环境下的产物，也正是由于智能制造的发展，社会对数控专业人才的需求也将日益增加，而此专业的技术含量也将明显提升。

三、智能制造背景下数控专业面临的挑战

在智能制造背景下，虽然给数控专业教育带来了一定的机遇，但随之而来的也有一定的挑战。如果对这些问题不能加以重视而是任其发展，不仅会对数控专业的教学效果产生影响，甚至还会对其专业的健康发展带来威胁。

(一)没有贴合社会需求，教学质量下降。智能制造的出现、社会对人才的要求不断增加等给数控专业学生和未来就业带来了发展机遇和条件不可否认，但是由于学校专业设施缺乏先进性，导致学生在步入学校后会面临师资、教学场地和设备落后的情况，制约了教学质量的提升。同时，数控专业建设的实施过程并没有严格遵循当下社会实际情况，忽略了社会对此专业提出的要求，各类问题逐渐凸显。一是学校现有设备成为专业开办的参考依据；二是以各类大赛涉及到的设备等作为主要选购物品；三是以现有的师资水平和教材开展课堂教学活动。因此，在智能制造背景下如何提升专业教学质量使教学改革过程中需要重点攻克的难题。

(二)技术需求较高而师资力量薄弱。随着社会的不断进步与发展，智能制造已成为未来制造业发展的重要趋势，同时也是制造业发展过程中的核心内容。基于此，无论是从数控机床本身，还是操作数控机床的技术人员，社会都有着较为明确且严格的要求。此背景下的机床制造企业也深刻认识到了信息化建设的重要性，并以此为方向不断推进。据了解，我国机床制造企业在数字化设计方面已获得了较为突出的成就，而三维CAD软件则成为当下多数企业开展产品设计工作过程中运用的重要辅助手段，而二维CAD的应用已高达98%。尤其是制造业中的重点企业还使用了CAPP技术，真正实现了由计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造三者融合的一体化应用方式。另外，管理过程的信息化也逐渐提升，例如ERP(企业资源计划)、SCM(供应链管理)等。

虽然数控技术更新速度呈现了迅速增长的趋势，但是着重开展此专业教学与研究的教师却越来越少。随着教师行业形势的逐渐严峻，师资力量薄弱的现象日益凸显。例如当下许多数控专业教师都存在数量较少、素质较差、缺少企业实际等问题，抑制了数控专业的教学质量和人才培养质量的提升。

(三)企业对个性化人才需求较大但大众化培养模式依然占主流。众所周知，即使是同一行业，用人需求也会根据企业实际情况不同而出现差异。在人才需求方面也不仅仅是对人才技术方面的需求，而是呈现了层次化特性。近年来，社会发展速度不断加快，企业也越来越注重人才的个性化。这也就说明，过硬的专业技术已经不能成为企业录用的唯一标准，而且还需要其具备丰富的经验，从而在遇到故障等问题时能够及时将其排除。然而，纵观我国当下数控专业教学模式和教学设备都千篇一律，缺乏创新性，教材使用情况也基本一致。同时，数控专业的学生开展的学习活动主要是围绕数控机床基本操作来进行的，很少学习和探索一些较为深入且具有研究意义的知识内容，学习内容的表面化导致了学生综合能力较差，难以达到企业对数控人才的要求，导致数控专业学生就业形势严峻。

四、智能制造背景下数控专业课程改革措施

(一)加大对数控专业建设的研究，加快教学改革步伐。目前，许多学校对数控专业的人才培养目标还缺乏清晰性和准确性，简而言之就是目标较为空洞。在智能制造背景下，学校应始终以此为指导，建立起科学、合理的人才培养规划，并在规划中将培养目标重点明确标注出来，例如毕业后所从事的工作类型、近期的发展目标、长远的发展目标等都要囊括在人才培养规划当中。同时，还要对现有的课程体系进行调整，以课程内容、课程主要培养的能力等方面着手完成人才培养方案的制定。教学改革对数控专业的长久稳定发展有着重要的推动作用，是提高专业特色化的关键措施，因此，在教学过程中要将教学改革落实到教学中的每一个环节当中，并始终以培养学生的职业能力和素质为核心来开展。

(二)注重各类资源的整合，并在实训资源方面有所侧重。人才培养过程中的硬件设施，如实训中心、网络中心等是保证培养过程顺利开展的基础与前提。因此，上述资源除了以教学需要为依据进行合理数量的配备外，还要对其进行持续优化与完善，并加大对其的利用程度，从而使上述资源实现整合，并共同发挥作用，确保教学活动能够按照教学计划顺利进行。

在智能制造背景下，为了打破劳动力成本增高的现状，机器人参与到数控加工的现象屡见不鲜。客观来讲，将机器人应用到工业领域并不是一件新鲜事，许多大型企业早在20世纪末就已经将其应用到了FWC中。然而当下的数控专业教学很少有涉及机器人方面的内容。这就需要将有关机器人的相关课程纳入到现有课程体系当中，并将其作为数控专业的必修内容[2]。

(三)建设“双师型”队伍，提高教师队伍质量。教师是教学活动的主要实施者与引导者，与人才培养质量有着直接关系。在智能制造背景下，也要注重教师队伍的建设，除了需要关注专业教师的数量外，还要适时调整专业教师的年龄结构、职称结构等。同时，学校还可以聘请具有丰富经验的企业人员到校内担任兼职教师，并实施一定的激励措施，以此加快“双师型”队伍的建设。学校还可以组织在职教师员工深入到数控知名企业中进行生产实践活动，或鼓励学校数控专业教师继续到高层次学校进修，提高自身的知识储备和技能水平。另外，学校还可以邀请知名企业的高级数控技术人才参与到教学计划和教学大纲制定的过程中，从而使培养出的人才更切合当下企业的人才需求。

(四)加大与校外企业的合作，实施特色化人才培养。智能制造背景下进行数控专业课程改革，还可以加大与校外企业的合作，以此展开数控专业的教学和培训[3]。此种方式的运用具有针对性强等特征，是保证学生理论知识和实践技能同步提升的重要措施。同时，校企合作还能使学生接触到当下较为先进的设备资源，这些可以弥补学校设备不完善而导致学生学习效果无法提升的弊端。另外，在培养数控专业学生时，最终目标是为了使其具备充足的理论知识和较强的技能水平，从而满足相关企业对数控人才的需求，因此，在对数控专业学生进行教学时，要制定科学合理的培养目标，并始终以此为导向开展教学活动，提升学生的专业素质，为其日后的职业发展奠定基础。

数控专业在合作企业实践时，必须要建立在学生对数控专业知识和机床操作技能能够熟练掌握的基础上，同时将学生引入到企业中开展实践活动的根本目的主要有以下两方面，一方面是让学生在实践训练过程中巩固和深化所学知识，在实践过程中发现问题时在后续学习过程中能够有所侧重，查漏补缺，以此提升自身职业能力；另一方面是让学生提前深入到职业环境当中，提升其适应能力，从而在未来步入职业生涯后能够快速投入到工作岗位当中。