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机械制造业核心技术教育经验与启示

2021-03-24胡羽沫

家庭教育报·教师论坛 2021年47期
关键词:多元化教学

【摘要】梳理机械特种加主要技术与发展态势,针对当前特种加工教学领用较为凸显的相关问题,探讨新时代背景下教学策略。特种加工作为机电工程技术领域重点课程之一,在实际教学中存在“重理论,轻实践,知识联系生产效用不足”、“授课模式及技巧延续传统模式,现代化教育工具应用效率不高”、“生主体地位不够凸显,传统教师、教程为主现象人就存在”等问题,致使学生学习效率不高。未来着重加强学生学习主体地位认知,创新教育理念;充分利用现代化技术工具,强化课程教学环境建设的同时,促进学生良好学习方法的养成;科学规划教学内容,形成重难点知识与实际应用紧密连接。

【关键词】机械特种加工;多元化教学;机电工程技术

“特种加工”作为机械制造领域的非传统加工技术,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法1。该技术因为拥有易于加工难切削材料以及各种复杂型面、型孔的高精度加工的特殊优势,因此广泛的作为传统加工工艺的补充和拓展,应用于高档机床、航空航天、航海、医疗器械、集成电路、新能源等高端产业,是现代先进制造技术的代表技术2。

1.智能制造产业发展及技術分类

随着科技的发展,智能制造成为全球发达国家重要发展领域,与此同时,在在四次产业革命及技术变革促进下,智能制造领域机械制造加工技术也呈现出多样化的发展变革。

1.1 智能制造全球发展态势

以机械加工为核心的智能制造在全球一体化发展的推动下,逐渐成为关乎各国社会,民生的重要支柱,为此,美、德、日、韩等工业强国都在人工智能、5G、工业物联网和机器人等智能制造关键技术加紧布局:1). 美国。2019年,美国白宫发布未来工业发展规划《美国将主宰未来产业》(Americaill Dominate the lndustries of the Future), 旨在通过强化对未来前沿产业的投资,保持美国在新兴技术和工业发展领域的全球主导地位。其中,明确提出,通过提高生产力、生产优势产品及形成全新产业提升先进制造业发展质量;2)德国。德国政府早在20世纪90年代就提出了面向制造业升级口号,并相继制定了“制造2000计划”、《保障国制造业的未来——关于实施“工业4.0”战略的建议(2013年)》、《德国“工业4.0”实施战略报告(2015年)》、《“工业4.0”IT安全指南(2016年)》,2019年,德国联邦经济和能源部再次发布《国家工业战略2030》,其目标是稳固并重振德国经济和科技水平,保持德国工业在欧洲乃至全球竞争中的领先地位;3)日本。日本是世界开启智能制造战略最早国家之一。2015年,日本发布《机器人新战略》,确定日本机器人发展五类方向、三大核心目标及六大重要举措。此外,在2016年,日本公布了《科技发展基本计划(2016--2020)》。该计划核心在于制造业发展,融合利用信息通信技术,最终基于物联网,打造世界领先水平的“超智能社会”(5.0社会)。2019年6月,日本经济产业省发布了2019版《制造业白皮书》,加大对智能制造的及主要技术重视程度;4)韩国。20世纪80年代起,韩国开始加强本国制造业领域关键技术研发,并持续推动制造业与信息技术应用的深度融合。2014年,韩国发布“制造业革新3.0”战略和“智联工厂”(CSF)等顶层战略性项目,其中以“制造业革新3.0”战略作为核心,强调通过软件技术、信息通讯技术与制造业的融合,孕育产生新兴融合型产业,最终创造并增加产品附加值,以重塑产业核心竞争。2019年,韩国政府发布《机器人制造业发展蓝图》,大力发展工业和服务业机器人,韩国产业通商资源部(Ministry ofTrade,Industry and Energy)也将从2020年开始,向机器人核心部件技术研发拨款1000亿韩元振兴制造业,实现制造业复兴;5)英国。全球金融危机后,英国制造业开始衰落,为振兴制造业英国于2008年其,先后制定《高价值战略(2008一2011)》、《制造业的未来:英国面临的机遇与挑战》(即《英国工业2050战略》)等,提出以生产为中心价值链的“服务+再制造”模式,制造业应是新技术与传统制造网络的融合,个性化与定制化的产品需求量将增大。

1.2 智能制造核心技术分类

20世纪80年代后期,西方发达国家率先提出智能制造的概念。作为现代科技发展所形成的产物,进入21世纪后,随着智能制造技术、成本条件日渐成熟,并在全球范围内快速发展,并不断与其他领域技术融合形成了多种创新型制造业技术,目前,根据我国工信部于《智能制造发展规划(2016-2020年)》,智能制造领域机械加工制造技术分类大致形成了5大技术分类,即:特种加工技术;零构件快速加工成型技术;零构件分类编码技术;微机械加工技术;螺柱焊接工艺技术方面(表1)。

2.机械制造专业人才发展现状

我国在机械制造方面存在较大人才缺口,为保障人力供给及高水平人才培养,国家主管单位形成了多种政策举措,但效果仍不理想,教育理念、教育模式、教育关系等方面存在一定短板及误区。

2.1专业人才短缺,人才综合素质有待提高

目前,全球各国加速推进智能制造及关键技术发展,其中,人才作为重要支撑显得尤为关键,根据高盛《2017,全球人工智能产业分布》报告显示,虽然,2017年中国占全球新兴AI项目得51%,但人才储备仅为5%左右,存在500万的人才缺4。2019年,我国工信部发布的中国战略性新兴产业发展报告来看,尽管近年来,在国家政策主导的强力推进下,我国智能制造领域特种加工等关键技术有了较快的发展,但是已有人才仍难以保障未来的长期可持续发展,此外,在专业技术方面面临普通技工、专业技术人才短缺和人才断层危机,特别是高级复合型技术人才方面尤为明显,预计到2020年我国高档数控机床和机器人产业的人才缺口将达到300万人5。

为有效提高人才专业素质,扩大社会人力供给,近年来我国教育部相继出台“职业教育试点 1+X”“国家职业教育改革实施方案”等多项政策举措,提出“提出要培养高技能劳动者”、“增强学生实践能力 深入推动研学结合”等核心主旨,以求改革、完善教育制度,增强人才优势6。同时不断通过竞赛、科普等扩大在校生群体对专业学习的热忱7。但总体而言效果仍旧不够理想。主要表现为学生学习积极性不高、活跃度不高,成绩较不理想等结果。

结语

当前,我国经济增长也正式转向高质量发展阶段。社会对职业、专业人力培养提出了更高的需求标准。因此,国家对专业人才培养提出“着重强调社会实际发展需求的职业人力培养,提升职业人力实践能力,加强专业人力在所从事职业活动中的综合能力”激发学生学习兴趣,提升学生学习效率及学习能力,无疑是当前教育改革的重中之重,因此,必须全面的思考学生特点、学科特点以及教育背景灯因素。一方面需要重视“因材施教”的素质教育核心理念。另一方面,也要将教学体系中学生主体地位“摆正”,审视个性化需求,避免“普适化”教育现象。才能真正达到课堂知识与专业技能应用的有效联系与运用。

参考文献:

1.温兆麟 . 创新思维与机械创新设计 [M]. 北京 : 机械工业出版社 ,2017.

2.孙亮波 . 机械创新设计与实践 [M]. 西安 : 西安电子科技大学出版社 ,2015.

3.周栋华 . 现代机械加工制造的主要技术与发展态势分析 [J]. 中国金属通报,2021,(02): 11-12

4.周济 . 中国战略性新兴产业发展报告 [M]. 北京 : 科学出版社 ,2019.

5.教育部 .制造业人才发展规划指南[M]. 北京 :职业技术教育杂志社,2019.

6.黄冬梅.数控车床实训中职活页式实训教材的编写与应用探析[J].汽车教育,2019,(05)

7.罗梓超,筱雪等.学会青少年教育及科普探索[J].学会,2019,(05)

作者简介:

胡羽沫(1974-),女,汉,吉林长春人,本科,广东理工学院,讲师,主要研究方向:特种加工

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