“互联网+”与高职机电一体化专业课程体系融合研究

刘强兵

（平凉职业技术学院，744000，甘肃平凉）

信息技术的不断发展、快速迭代、渗透与融合正在推动新一轮的工业与产业转型，以信息化带动工业化，将是具有中国特色的跨越发展之路。通过技术创新，发展中国家可以在新的起点上弯道超车，迈入信息化工业时代。

《中国制造2025》 是由国务院签发的全面推进实施制造强国的战略文件。制造业是兴国之器、强国之本，但与世界先进水平相比，中国制造业在创新力、产业结构、信息化等方面有待提高。对于职业教育来说就是要适应“互联网+”的发展潮流，运用信息化手段对传统教育实施改革，以提质量、促内涵为重心，促进教学体制变革[1]。平凉职业技术学院作为甘肃地区2016 年新兴的一所职业院校，紧扣文件内涵，结合甘肃地区制造类产业发展特点，研究如何将“互联网+”与学院机电一体化专业体系相融合以探索课程体系创新，对职业院校制造类专业课程体系改革有借鉴作用，可以推动高职教育创新发展。

1 “互联网+”背景下社会对机电一体化专业人才需求的变化

在“互联网+”大背景下，中国要实现从制造大国向制造强国的转变，产品科技含量和自主知识产权创新能力必须得到提升。在机遇与挑战并存的态势下，中国制造业不断朝着制造数字化、管理科学化、技术智能化方向发展，服务个性化与人性化的高端人才引领的制造业已初具规模。

在工业化背景下，企业车间生产已实现自动化和智能化，因此对工作人员在机械操作、电气控制等方面有更高的要求——要熟练掌握数字控制体系和仿真应用平台，产品设计人员更需要具备较高的计算机操作水平和编程软件应用能力。对管理人员而言，不仅要熟悉管理学和心理学知识，而且要具备应用信息化技术进行管理的能力。因此，未来的工业生产对人员的综合素养要求非常高。

传统制造业生产过程分为三个层面，即工程层面、技术层面和技能层面。工程层面是设计与规划，技术与技能层面是生产一线设备的维护及操作。但在智能制造过程中，各层面工作之间相互融合，从而使工作结构呈扁平化趋势。这种“一人多能”的工作内容需要的是理论与实践融会贯通的复合型技术人员，但人才技能水平的螺旋式上升是一个漫长而复杂的过程，“互联网+”背景下高职装备制造类专业人才培养模式的改变将非常利于为智能制造提供人才储备。

2 “互联网+”背景下制造类专业课程体系现状

目前国外还未出现“互联网+”这个名词，但国外互联网及信息化在工业中的应用水平远超国内。比如早在1961 年，新泽西首府特伦顿，世界第一台工业机器人安装运行于通用汽车生产线。20 世纪30 年代传统制造类专业课程体系逐步形成，其内容主要为大纲和构架设置、可实施化等方面，而最新的课程体系主要是关于课程交互、项目化和E-learning（即通过互联网学习和相关服务）学习方式等方面[2]。

目前，我国高职装备制造类专业课程体系，基本是按照双证并轨、典型技术、能力与素养、工学对接这四条设置的。双证并轨指依据专业课程体系及毕业后的岗位工作内容加入双证培训及考核相关内容，即在与原来相同的学习期限内不仅要完成规定学分还要进行职业技能培训，经学校和校外培训机构共同鉴定后获得社会普遍认可的职业技能等级证书，按照此指导路线再进一步设计与完善教学思路与过程；典型技术是指装备制造类专业及每个子专业对学生有基础的技能要求，课程体系的内容必须按照专业对人才的培养需求在一些典型行业能够完成技术覆盖；能力与素养通常是指完成某一种工作需具备的综合素质，课程体系建设必须致力于培养学生解决问题的能力，将解决问题能力的提升贯穿于专业技能培养中；工学对接是指依据“典型技术”及“能力与素养”，在课程体系中衔接好课程学习内容与就业岗位所需技能，使学生由学习状态快速过渡到工作状态[3]。

现阶段课程体系的研究主要在精品课程开发、校企合作与产教融合、实训教学与技能大赛、双师型教师培养等方面，而基于“互联网+”的课程体系研究较少。由此可见，信息化与装备制造类专业课程体系融合的研究虽已起步，但对“互联网+”关联因素的研究尚不成熟。

3 “互联网+”背景下制造类专业课程体系改革的必要性

技能型人才是推进信息化时代发展的必然要素，职业院校要想顺应社会发展需求，人才培养方案与课程体系建设必须紧随高科技企业发展步伐，为此，平凉职业技术学院与汇博、天煌等多家企业有着深度合作。在“互联网+”时代，工业物联网、云计算、区块链、工业机器人、自动化技术、网络通信、虚拟仿真等是任何领域都无法避开的话题[4]。智能生产系统可以将这些领先技术应用于生产领域，信息化又将这些技术有机融合在一起。

机电设计、数控机床、电机拖动、PLC 编程等课程是制造类专业的主修课程，这些课程体系已不能满足信息化时代高速发展的需求。如何持续升级，将“互联网+”制造业核心技术融入现有课程体系是高职课程改革必须做到的。

4 “互联网+”背景下机电一体化技术专业课程体系改革

以往机电一体化专业课程体系改革重点在于知识和技能的边缘扩充，以及学习技巧与方法的革新，并没有融入时代要素。信息化时代的到来促使知识传播力度不断加大，智能生产设备普及率更高，工业和制造业不断转型和升级。

平凉职业技术学院紧紧围绕近年来甘肃地区制造业发展脉络，深挖工业化和信息化元素对产业调整的影响作用，在人才培养方案中凸显综合化技能人才培养目标，不断探求如何在教学方式和教学内容中利用“互联网+”带来红利，持续追求课程体系与信息化的密切融合。

4.1 技能大赛与企业需求相融合

技能大赛一方面可展示教育教学成果，有利于工匠精神的培养，另一方面可使校企之间减小鸿沟，学生素养可在竞赛中不断得到提升，为企业及协会与高校之间的交流提供可行的渠道，有利于企业为社会持续提供优质的人才保障。

要想培养高职业能力的学生，教师队伍素养的提升是关键[5]。教师在企业内部顶岗培训，有助于教师对企业文化及行业发展趋势的深层理解，能在实操中不断提升专业技术水平并促进对工匠精神的培养。院校鼓励青年骨干教师跟随行业带头人开展课题研究是教师能力提升的又一重要途径。

技能大赛的主办方多为行业协会及拔尖院校。企业深入了解院校为大赛的举办提供了保障，同时为校企合作提供了平台。大赛中优秀的比赛团队往往会吸引企业与之主动合作，教师可在此期间提升业务水平和认知能力，并以此调整教学计划，使学生最大限度地满足企业的岗位需求。合作企业也可向院校派遣优秀员工传授先进理念与技能，这对院校的创新教学很有帮助。

融赛于课可使学生隐性素养与显性素养得到充分整合。大赛对学生所要求的核心能力强调对学生岗位能力的培养。事实证明，以技能大赛为依托，通过日常教学培养学生工匠精神可使学生真正具有良好的职业素养。

4.2 教学体系信息化

机电一体化专业教学体系信息化包含两方面，一是建设具有现代信息化特征的课程体系，二是课程教学信息化。

建设信息化课程体系是指将“互联网+”背景下制造业的核心技术融入传统机电一体化专业体系。机电一体化专业的传统核心技术，一是信息处理技术，主要指单片机、PLC 及通信技术；二是机械制造技术，如机械设计、机械制造——这是该专业的基础技术，其发展潜力巨大；三是传感器技术，“一器多感”是近年来机电设备的显著特征，这也意味着设备集成化与智能化“质”的突破；四是自动控制与传动技术，包括气、液、磁传动及人工智能控制技术。“互联网+”背景下传统核心技术所涵盖的课程体系需要被新技术更新、替代及整合。

平凉职业技术学院机电一体化专业课程体系中，具体内容有三大类，分别是公共基础课程、专业基础课程及专业课程。公共基础课程主要为语文、数学、英语、计算机基础等，是所有专业必修的。装备制造类专业（包括机电一体化专业）的专业基础课主要为C 语言程序设计、电工电子技术、机械原理、机械制图与CAD 绘图、液压与气液传动等。专业课程主要是机器视觉系统、数控机床加工、可编程控制器、工业机械人、触摸屏、传感器技术、自动生产线、单片机原理等。

结合信息化技术课程建设的规范，对专业课程进行归纳整理，使其整齐划一。随着CAD 绘图技术的普及，机械制图中手绘工程大图的课时量必须大幅缩减。专业课程可结合本校实际进行如下调整：数控机床加工与PLC 技术通常是两门课程，它们采用不同的实训设备，但在机电专业技能大赛中通常需要用PLC 对数控机床编程，PLC 实训中加入数控机床操作并作为重点章节，此时课程就会显得更加完善和与时俱进；视觉系统、无线射频识别、条形码技术等虽都属于传感器类，但都是工科类专业课，不能与传感器应用技术课程划等号，需要独立设置课程及设立相应课程实训室；工业机器人种类繁多，在平凉职业技术学院分为工业机器手、视觉机器人、焊接机器人、喷绘机器人等，在安排机器人课程时不能笼统安排为“工业机器人”一门课程，必须细分为不同的机器人课程或同一机器人课程细分为具有可操作性的实训项目，让每一类设备都能物尽其用；很多设备都具有物理硬件与虚拟仿真互通的功能，尤其在自动生产线、工控系统等课程中显得尤为明显，这些课程关键在于对硬件与仿真接口原理的理解上，因此有必要加大该类课程的课时量，将其设备的组装与维护也加入课程内容。

其他未涉及的工业信息化相关课程，比如手工焊接、互换性与测量技术等，或者由于专业课课时量的问题将一些可自行完成的项目加入其中的课外创新创业课程，可供学生组成兴趣团体或成立比赛小组之类辅修，增强学生应用信息技术的能力。通过上述将必修与辅修相结合的专业课程体系，可实现专业技术与信息技术的融合。

课程教学信息化同样包含两方面内容，一是建设制造类专业课程教学资源库，二是充分利用好虚拟仿真技术。

课程教学资源库的建设，是课程信息资源建设的重要体现。其创建方式主要包括自建教学资源库与引进相关教学资源两类。这些教学资源库主要包括专业教学资源库、精品资源共享课和精品在线开放课程等。不论是自建课程还是引用课程，都需要课程平台的支撑，比如爱课程、智慧职教、云课堂、学习通等，在这些平台上各大院校都可发布和共享优质教学资源。以平凉职业技术学院为例，学院购买了学习通教学平台，平时教师可利用该平台实施线上教学、布置作业、发布考试等。在创建课程时可自行添加资源，也可直接引用现成的精品课程或根据自身需要对其他精品课程作修改后添加。

教学资源库里的课程一般是本校名师或骨干教师为上课而筹备的教学资源，经平台审定后成为优质资源[6]；或参加相关平台课程竞赛而成为精品课程。通常情况下，装备制造类专业通用性强，但大部分资源明显带有创作者的教学思路且专业侧重不同，使用时需作补充和调整。

充分利用虚拟仿真技术就是将大部分实操、实训教学转为软件、AI 模拟训练。这样不仅可以解决实训资源紧缺、价格昂贵的问题，利用仿真资源基本可以做到人手一台，完美破解一人做多人看的窘境；仿真系统的初始化操作还使资源可以无限次重复使用，较完美地解决了零件丢失、部件损坏等难题。

仿真对实训设备比较昂贵或具有人身危险性的实训项目也是很好的解决方案。对于机电一体化专业，机器人和PLC 编程采用软件仿真的方式是教学的必然选择。再比如汽修专业作为与机电一体化同等重要的装备制造类专业，汽修实训车间的四轮定位实训平台，通常来说一个汽车实训车间只有1 到2 台，再加上实操具有一定的难度，需要在电脑软件上进行部署，又需在操作台上进行精密的机械操作，稍有不慎车毁人伤。平凉职业技术学院购买浙江天煌的汽车实训仿真系统（包含四轮定位仿真），采用三维软件进行全景模拟，细节丰富，工具齐全，操作代入感强，还可以电脑部署软件对接，完全可以作为实操前的热身训练，对四轮定位的实训台起到了最大限度防护作用，学生能力得到最大提升。

信息技术下的实训仿真是对实训项目的极大补充和完善，每个人都可参与到实训中来，并使实训项目成本大幅降低，可探索性操作的实训器材放大了学生的操作灵活度，实操变得不再拘谨而是充满乐趣。

4.3 构建创新型课程体系，培养学生创新能力

随着“互联网+”时代的到来，机电一体化专业以“智能”为核心的课程体系可以很好地适应时代发展的需要，课程信息化的内涵即是培养全民在思想上、行动中都能自觉地做到重视信息、利用信息，将这种思维模式应用在实际生产中不但可以组织生产的变革，构建灵活多样的供应链，推动企业的柔性生产，而且可以动态感受消费者的需求，优化产品与消费的衔接。

建设创新型国家是提高综合国力的关键，也是解决当前突出矛盾和问题的迫切需求[7]。职教院校作为培养技能人才的摇篮，应将培养学生的创造力贯穿于职教全过程。尊重学生的独立人格，传授先进理念，培养创新意识，是新时代教育工作者的使命。以项目为载体，以能力为本位，以学生为中心，以教师为主体，循序渐进，酝酿发酵，方可成才。

实施1+X 证书制度试点，校企合作、产教融合，双元教学是高职教育人才培养的重要途径。积极调动企业参与校企合作的积极性，利用企业工程师成熟的经验通过校企合作以“现代学徒制”的方式开展实训教学，使学生能尽快适应岗位需求，缩短岗位适应期，尽快进入角色，同时使企业和学校达到双赢。

职业教育既要适应社会的发展，又要促进人的发展，创新型人才培养的根本途径是促进人的全面发展。如果素质仅是对知识、能力的补充，这就不是素质教育。应做到知识与思想统一、理论与实践统一、个性化与全面发展统一，优化品行、领悟知识、熟练技能、开发智力、锻炼能力及提升自主创新力。

5 结语

“互联网+”时代已经为高职课程改革赋予了全新的使命。课程改革在于培养学生的工匠精神和职业能力，培育一批能够担负起民族复兴重任的有志青年。探索高职制造类专业课程改革须从我国国情出发，为制造业的繁荣作铺垫，以支持国家发展战略为出发点，以服务地方经济为归宿，剖析“互联网+”对制造业发展的引领作用，培养新一代国家栋梁。