智能制造背景下高职数控专业课程体系构建研究*

连碧华

（南京机电职业技术学院，江苏 南京 211135）

智能制造背景下，随着工业机器人、数控机床、人机智能交互、分布式控制等先进制造技术以及制造执行系统（MES）、企业资源计划（ERP）、产品生命周期管理（PLM）等信息管理系统在企业生产中的广泛应用，企业对人才的需求从技术专门化、技能单一型向熟悉智能技术，又掌握制造理论的复合型、实战型工程技术人才和掌握智能制造装备操作、具有一定创新能力的高素质工匠技能人才转变。高职院校要想培养适应科技进步和产业变革所需的技术技能人才，就必须对接智能制造产业，对接智能制造企业的岗位需要，调整人才培养目标与规格，以培养复合型、创新型人才为己任，重构专业课程体系，优化人才培养模式。文章以高职数控技术专业为例，探索构建培养智能制造人才的专业课程体系。

1 智能制造背景下的人才需求

在智能制造背景下，企业积极寻找有利于自身发展的智能化改造途径，纷纷利用数字化技术、机器人技术等创新企业生产管理新模式。但由于企业实力不同、建设重点不同，智能化推进程度有所差异，因此人才培养必须以需求分析为前提，做到精准对接产业、对接岗位[1]。

1.1 智能制造对学生的专业知识和专业技能提出新要求

在“互联网+制造”环境下，企业并没有因为以“机”代“人”而大幅度减少车间一线人员的数量，虽然智能化水平高的流程型企业和部分离散型企业对操作人员的需求量在减少，但总体上对操作人员技能的需求不变[2]。生产一线的工艺员、编程员目前也大多处于岗位保留状态，对学生的专业知识和能力要求仍然是掌握制造的专业基础知识，具备熟练的制造技能，如机械制图知识和机械产品识图能力与CAD 技能，掌握机械制造方法、机械制造装备及其应用等方面知识、技能。

1.2 智能制造系统对学生的数字化平台应用技能提出新要求

随着智能化的推进，操作人员、车间技术人员面对的设备不再是单一功能的生产设备，而是高端数控机床、工业机器人、智能化生产线等先进制造设备和系统，如对CAD、CAM、PDM、MES 等工业软件的应用，产生了智能化程度不同的资源管理平台。这种全新的资源管理平台对学生的知识和技能提出了新的要求，一线操作员需要具备通过智能终端获取工艺数据、生产数据信息的能力，因此数字化平台应用技能将成为技术技能人才必须具备的基本技能。

1.3 智能制造岗位对学生的智能生产过程管理技能提出新要求

智能制造初期阶段，中小微企业仍保留着质检员、生产调度员这些传统岗位，但在智能化程度较高的企业，传统质检员及调度员的工作转变为由设备采集数据、软件分析数据的智能检测和智能排产，传统岗位将逐步调整为智能岗位和智能生产过程管理岗位。因此，高职院校培养的人才要具备智能制造系统应用技能及智能制造生产过程管理能力。

1.4 制造企业的发展对学生的创新能力提出新要求

随着对自动化生产线、数字化车间的应用，工厂向着智能化工厂推进，生产过程遇到的工艺路线选择、程序设计、工艺装备选择都将影响制造系统的工作效率，而这部分工作的主要承担者是生产一线的技术技能人员，其创造性的劳动可以有效解决现场的实际问题。因此，制造企业希望高职院校培养的学生具有一定的创新能力。

2 智能制造背景下高职数控专业课程体系设计

2.1 课程体系构建思路

《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》提出，“要大力提倡在高年级灵活设置专业方向，密切与社会用人单位的联系，培养满足社会需要的各种专门人才”。数控技术专业作为机械制造专业的重点专业、智能制造基础专业，要以机械设计与制造专业群建设为纲，确立平台课程强基础、岗位课程明方向、拓展课程求发展的“平台课程+岗位方向”课程体系构建思路[3]。

根据智能制造对高职人才的需求，以培养数字化制造创新型人才为目标，从学生专业能力、素质与技能、创新能力三个方面入手，按照“平台课程+岗位方向”思路分别构建专业能力培养课程体系、素质技能实践课程体系和创新能力培养课程体系，将能力培养课程与素质技能实践课程交叉，形成能力、素质与技能交融课程体系，将创新能力培养课程分阶段融入能力技能课程体系，构建创客教育与职业教育融合的“平台课程+岗位方向”专业课程体系。

2.2 课程体系详细设计

1）能力线——基于产品制造流程构建能力培养课程体系，培养数字化制造专业能力。该专业面向智能制造类企业，基于企业产品数字化制造工作流程关键环节：设计→工艺→制造，分析所对应的岗位能力和素养，归纳岗位典型工作任务，设置工作领域核心课程，如数字化设计领域的三维建模与数字化设计课程、数字化工艺领域的数控加工工艺和计算机辅助工艺规划课程以及制造领域的数字化制造综合实训课程，以核心课程为中心，分析实现核心能力培养的逻辑关系，设置专业主干课程和专业基础课程，按照基础能力到专业能力培养顺序，将基础课程、主干课程、核心课程串成线，构架数字化制造能力培养课程体系[4]。

2）素质技能线——基于“三级平台”理念构建素质技能实践课程体系，培养职业素养和技能。专业技能的培养和素质教育是高职院校培养技能型人才的核心，数控技术专业根据学生职业素养形成过程和技能培养规律，确立了养成路线：专业基础技能+专业单项技能→专业综合技能→职业技能三级递进的技能培养路线、基本素质+职业基础素质→职业基本素质→职业综合素质。将素质教育与技能培养结合，设计了学生在低年级阶段通过基础技能实践课程和基本素质教育课程，如车工实训、钳工实训、企业工学交替等培养动手能力、职业道德、职业基础素质；中年级阶段通过专业技能课程，包括单项技能和综合技能，如数控加工实训、3D 打印、数字化制造综合实训等，培养单项技能和由单项技能内化、迁移和创新而获得的综合技能，同时培养学生吃苦耐劳、遵守操作规程等职业基本素质；高年级阶段通过顶岗实习等实践课程，依托真实工作环境中的生产实践活动，培养学生的职业技能和职业综合素质。

3）创新能力线——基于创客行动过程构建创新能力培养课程体系，培养学生创新与实践能力。创新的过程是发现问题提出创意、尝试解决问题形成项目、再次发现问题、解决问题形成产品的过程，创意的提出需要具备创新思维的能力、尝试解决问题需要掌握创新方法、项目转化为产品需要实践技能、产品孵化需要综合应用能力。因此培养学生创新能力就需要在不同的学习阶段设置相应的创客课程，如一年级时设置创新思维训练课程，通过创新思维训练获得发现问题的方法和思路，由此形成创意方案；二年级时设置创客专门课程、创客专业课程等，通过专业课程实践活动与创客活动结合的方式获得创新实践基本技能，将创意方案转换成项目方案和实物；三年级时在创新实践过程中穿插创客工具使用、创客竞赛、创客项目制作等活动培养创新实践技能和再创新能力。

4）三线合一，构建创客教育与职业教育相融合的“平台课程+岗位方向”专业课程体系。以职业能力、素质养成为主线，将专业基础课程与基础技能课程理实结合，设置专业平台课程，实现专业基本能力和技能、职业基础素质培养；将专业主干课程、岗位方向课程，如设计、工艺、生产类课程与专业单项技能课程结合，设置成岗位方向课程即专业基础能力课程，培养学生岗位基础能力和职业基本素质；将专业综合核心课程、拓展课程与专业综合技能实践课程、企业顶岗实践课程结合，设置成职业能力课程，通过综合实践与拓展、企业顶岗实践培养专业综合能力和综合素质。在专业人才培养过程中，将创新创业教育与基础学科教学融合、创新创业课程与专业课程体系融合、创新创业实践活动与专业实践教学活动融合，将创客教育融入专业课程体系，构建创客教育与职业教育相融合的“平台课程+岗位方向”专业课程体系。

2.3 专业课程设置

1）专业能力课程设置。专业基础能力课程主要包括机械制图、互换性与技术测量、机械制造基础等课程，通过讲授制造技术基础知识，培养学生看图、识图、机械制造方法与原理、机械制造工艺等专业基础能力，训练机械加工基本技能。专业岗位方向课程包括数字控制技术及其系统、CAD/CAM 技术应用、数控加工工艺与编程、典型零件数字化设计与制造等，通过系统学习数字控制专业知识，培养学生数控加工工艺、编程、数字化设计与制造过程管理等方面的岗位能力。

2）专业实践课程设置。专业实践课程分为平台技能课程、岗位技能和职业综合技能课程。平台技能课程包括实训课和实验课，实训课程如车工实训、钳工实训等，注重制造基础技能训练；实验课程配合专业基础课程而独立设置，采取理实一体方式在多媒体教室和实验室交替进行。岗位技能课程包括数控加工实训、3D 打印技术等课程，实施“专项”技能强化训练方式，并采取“岗位轮换”实践教学模式。职业综合技能课程包括典型零件数字化设计与制造、毕业设计、顶岗实习等，让学生能熟悉生产过程与流程管理，综合提升职业能力。

3）创客类课程设置。创客类课程包括创客专门课程、创客项目课程和创客专业课程，创客专门课程包括创新思维训练、机械创新设计，培养学生创新意识、创新思维能力和创新设计基本技能；创客项目课程是以专业核心课程为载体，通过课程实践项目与创客项目相结合的方式，以撰写创客项目课程标准为主，培养学生创新实践基本能力；创客专业课程是将创新实践项目融入专业综合课程，如典型零件数字化设计与制造、毕业设计等，培养学生创新实践能力与职业综合能力。

3 结束语

文章以高职数控专业为例，在对智能制造人才需求调研与分析的基础上，以学生专业能力、素养与技能、创新与实践技能培养为主线，设计了基于产品制造流程构建能力培养课程体系、基于“三级平台”理念构建素质技能实践课程体系、基于创客行动过程构建创客教育课程体系三线合一的“平台课程+岗位方向”专业课程体系，为培养产业、企业需要的技能型人才奠定基础。