智能制造背景下数控技术人才培养研究

2020-09-10王立新张跃智

内燃机与配件 2020年5期

王立新张跃智

摘要：在全球智能制造的大背景下，高端数控人才需求日益增加，对数控技术人才的培养提出了更多新要求，应用型本科院校的数控技术专业应抓住这次新一轮工业革命的机会。本文对科学制定人才培养目标及人才培养方案，合理优化课程体系，采用多样化教学方式，深化校企合作，加强智能制造实习实训基地建设方面提出合理化建议，为智能制造背景下的数控技术人才培养研究提供有益探索。

Abstract： Under the background of global intelligent manufacturing， the demand for high-end CNC talents is increasing， and more new requirements have been put forward for the training of numerical control technical talents， the numerical control technology specialty of applied undergraduate colleges should seize the opportunity of this new round of industrial revolution. This paper makes scientific research on scientifically formulating talent training objectives and personnel training programs， rationally optimizing curriculum system， adopting diversified teaching methods， deepening school-enterprise cooperation， and strengthening the construction of practice training base for intelligent manufacturing， which will provide beneficial exploration for the research of numerical control technology talents training under the background of intelligent manufacturing.

关键词：智能制造;数控技术;应用型本科院校;人才培养

Key words： intelligent manufacturing;CNC;applied undergraduate colleges;talent training

0 引言

智能制造作为新一轮工业革命的技术核心[1]，是各国主要的竞争方向。德国依托其先进的制造业水平在2013提出了“工业4.0”计划，将智能工厂、智能生产、智能物流作为其发展的三个方向。在我国的中国制造2025中也提出了“实现智能化制造，建立智能化生产线，采用智能化管理运营模式”的核心规划内容。无论是“工业4.0”还是“中国制造2025”都把智能制造放在一个重要地位，智能制造也是推进我国制造业转型升级，优化制造业产业结构的驱动力。

智能化和自动化的最大区别在于知识的含量[2]，智能制造不是简单的“机器换人”，更多的是解放人们的思维，智能制造并非是仅凭经验的制造，而更多的是基于科学知识的制造。因此，智能制造对知识型技能型人才需求更加迫切，智能制造并不能完全替代人，反而更需要一大批有着较高综合技能和跨学科知识储备的技术人才。在这样一个全球性的工业革命的浪潮中，我国大学相关专业应该审时度势，做改革的先导，适时变更人才培养模式和方法，对于地方性应用型本科来说，这次工业变革更是机遇，应抓住这次机遇，充分结合自身特点，促进“中国制造”和“中国智造”成为当前地方性院校应用型本科培养人才的方向与重点。

数控机床作为制造业的“母机”，是实现智能制造的基础，数控技术是现代制造业实现柔性自动化的基础，也是计算机集成制造、敏捷制造、虚拟制造、智能制造等先进制造技术或生产模式的基础，所以说，数控技术的发展是我国实现“中国制造2025”的保障。这就对我国数控技术的本科教育和人才培养提出了更高的要求，不仅要重视专业基础知识的培养，还要培养扎实的实践能力以及面向智能制造的相关技能知识。

1 智能制造背景下对数控技术人才提出的新要求

1.1 数控人员工作能力要求提升

依托智能制造为基础，为满足社会需求，现代生产方式正在朝着大规模定制的方向发展。传统的自动化流水线被智能生产线所替代已经是大势所趋，因此，大规模的智能生产线、工业机器人、高档数控机床、传感器、数据传输线路等一大批高端设备的使用，使得数控人员不再是操作原先单一的设备，职责变得更加宽广，不仅只是操作设备，还要懂得维护维修设备以及参与咨询和研发、工艺设计工作。同时对智能化生产线的监控、调试和维护也变得更加复杂，要求数控人员不仅要熟练掌握安装、调试工作还要擅长使用各类工业化信息化软件来分析处理各类复杂数据。

1.2 复合型知识人才需求增加

在智能制造背景下，产品的设计采用数字化设计，制造过程呈现智能化，生产管理过程呈现信息化，使得设计，生产、管理，甚至销售专业之間的界限变得不那么明显，许多学科之间相互交叉融合。同时，智能化工厂生产柔性度高，计算机集成制造程度高，所以要求数控技能人员还要拥有计算机、电气以及通讯等方面的知识，要求从业者应具有较宽广的知识面。

1.3 具备较强的自学能力和自主创新能力

当前科学技术高速发展，新技术、新工艺层出不穷，智能工厂时代的来临，将带来更多先进的新技术、新设备。如果不具备较强的自学能力和创新能力，那么面对不断更新换代的新技术，无法适应社会进步，终将会被淘汰。

2 智能制造背景下人才培养对策与方式

2.1 科学制定人才培养方案和培养标准，为产业转型升级提供人才支撑

针对智能制造的大背景，依靠智能制造为基础，现代生产方式朝着大规模定制的方向发展，对高技能数控人才需求更加迫切。以成果导向教育为出发点，以学生为中心，持续的改进数控人才培养方案。

以社会和企业对人才的需求情况为基础，在传统数控人才培养的基础之上，结合智能制造发展趋势和要求，积极探索新的人才培养方式，立足系统化培养，突出核心能力，充分参考相关企业技术专家的意见，制定新的数控方向的人才培养方案和培养标准。

2.2 合理优化课程体系

2.2.1 淡化专业方向

智能制造要求数控技术人才有跨学科的综合知识体系，而单一的专业方向很难满足这一要求，需要淡化专业方向之间的界限，增强各个专业方向之间的关联性，不同的学院之间可以实现课程共享，让学生接触更多本学院以外的相关课程。

2.2.2 将3D打印技术融入课程体系

当前3D打印技术应用越来越广泛，正在颠覆着传统加工方式，虽然与常规加工方式相比，一个是增材制造，一个是减材制造，他们的成型方式截然不同，但是，两者使用的控制软件都是相通的。3D打印技术可以直接打印金属材料以及多种非金属材料，并且具有节约能源和材料消耗，可以制造出许多传统加工方法制造不出的复杂工件，缩短产品的研发周期等优点，所以说数控人才培养必须兼顾与3D打印技术相结合，开设3D打印相关的课程。

2.2.3 增加计算机信息技术相关课时量

智能制造是制造业与信息技术的深度融合，建立在物联网的基础之上，以智能化、数字化和网络化为核心，其实质涉及大数据、云计算和工业互联网在产品设计开发、制造、经营管理、销售服务、仓库物流供应链、报废处理等制造全生命周期。因此，计算机信息技术将对数控方向的学生在今后的工作和学习中产生深远影响。增加计算机信息技术相关课时量，有利于拓宽学生知识面，更有利于学生今后的发展。

2.3 采用多样化的教学方式

慕课、微课和云课堂等新兴授课方式已被广大教师和学生所接受，但是并不代表着抛弃传统的授课方式，需要将传统讲授方式与新兴授课方式相互协同，合理高效的利用网络资源平台，从而可以进一步增加学生的学习兴趣以及自主学习的能力。例如，将工程实践环境与云课堂相结合，通过慕课、微课和云课堂等为学生提供内容支持，让学生借助慕课、微课和云课堂等平台上所学习记录的资料、重难点进行独立的零件加工，教师通过上一阶段的学生学习情况的了解以及依据教学经验，将注意点提前罗列给学生，让每一位学生真正的掌握数控机床加工技术，真正的进行安全文明操作，给学生创造了自主研究性学习和解决工程实际问题的空间，使理论与实践相结合，提高学生的知识应用能力，促进学生的创新能力[3]。

2.4 深化校企合作，加强智能制造实习实训基地建设

深化校企合作，作为应用型本科院校，数控技术专业建设有着极大的优势，积极推动校企合作，产教融合，学校需要做到与智能企业接轨，随着越来越多的企业开始重视智能制造，学校培养出的数控技术人才要与之相接轨，需要做到以下方面：

2.4.1 校企合作成立相关研究机构和实训基地

学校与企业深度合作，依托学校研究平台，增强企业核心竞争力，企业提供智能制造相关硬件资源，成立智能制造实习实训基地，学校组织学生走进企业，使学生发现差距的同时也能更加明确自己的目标。

2.4.2 坚持“双师”培养

聘请企业有经验的工程师兼任學生的校外导师，形成教师与工程师联合培养的模式，将学校所学的知识转化到实际生产中去，教师可以走进企业了解更多智能制造实践知识，通过走进企业实践，参加专业技能等级考试并取得相应资格证书，增加双师型教师的比例，同时企业管理人员也可以学习到如何培养学生。

3 结语

智能生产将会是智能制造的主线，制造业数字化，网络化，智能化将是未来行业发展的必然趋势[4]。智能制造时代的到来，数控技术人才将在智能制造模式当中发挥重要作用，对于应用型本科院校的数控技术专业来说既是机遇也是挑战，如何顺应发展趋势，科学合理的培养数控技术人才，仍是一个急需研究探索的课题。

参考文献：

[1]周济.智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[2]张曙.工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程， 2014，43（08）：1-5.

[3]浙江工业大学教科学院，浙江杭州.邱茜茜.智能制造背景下技能型人才培养对策探究[J].教育现代化.