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智能制造背景下中职机械专业课程资源的建设路径

2023-07-11曾利进

广东教育·职教版 2023年6期
关键词:操作技能专业课程机械

曾利进

引言

智能制造要求新时代的工人必须具备解决复杂问题的技术能力,能够驾驭高智能的操作设备,这就给专门培养机械专业人才的中等职业学校提出了较高的要求。为了培养与智能时代相适应的高技术操作人才,中职机械专业学校必须转变教学理念,改革教学方法,提高课程资源的配置能力,以提升机械制造的技术水平。

一、智能制造、机械制造、课程资源等相关理论内涵概述

(一)智能制造、机械制造的理论内涵及其相互关系

智能制造是由人类专家和智能机器所组成的一种人机一体化的智能系统。智能制造包括智能制造系统和智能制造技术两个部分。其中,智能制造系统的功能作用主要有四:一是能源源不断地充实和丰富知识库的内容;二是具有自学习功能;三是具有收集和理解信息的功能;四是具有分析、判断、规划自身行为能力的功能。实现智能制造要有三个集成支撑:一是智能化工厂实现联网;二是实现产品不同阶段的信息共享;三是实现全社会的价值网络。智能制造的特征是集成化、智能化、柔性化。

机械制造是指从事各类动力机械如工业、农业、化工、矿山、纺织、仪表仪器等设备生产设备的生产制造管理工业部门。机械制造工业部门的主要任务是为国家的经济建设提供技术装备,其发展水平的高低代表着国家的工业化程度的高低。

智能制造与机械制造的关系是继承与发展的关系。首先,智能制造是机械制造业发展的必然趋势。随着机械制造业的不断发展,传统的机械制造业已不能适应现代社会生产发展的需求,必须具有更加先进的制造技术加以替代。其次,机械制造是智能制造的发展基础。智能制造属于机械制造的范畴,是机械化、信息化、自动化发展到一定阶段的必然产物,是机械制造在技术与社会效益上的质的升华。

(二)课程资源建设的理论内涵

课程资源一般包括两个方面的内容:一是对教师来说要有利于教的资源;二是对学生来讲要有利于学生的资源。教师在教学方面主要包括的资源有课件、教案等。学生在学习方面需要提供的资源主要有学案、实训基地、实训设施、学习软件等。机械专业课程资源建设就是以智能制造为工作重心、以提高学生的职业素养和职业技能为教学目标、按照行业规范标准和操作流程的要求,将专业课程的内容渗透其中,构建起机械专业课程的资源体系。

二、构建智能制造背景下中职机械专业课程资源体系面临的挑战

(一)智能制造对中职机械专业课程教学的影响

智能制造对中职机械专业课程教学方面的影响概括起来主要有四点:一是要掌握较为全面的综合性知识。比如学生不能只局限于书本专业知识的掌握,还要了解企业数字网络化制造、精密检测仪器的使用、企业软件的应用等。二是要掌握信息化管理方面的知识。信息化技术融入项目管理中,可以通过平台进行协调和进行可视化的智能管理。比如,生产车间应用信息化技术之后,能够充分发挥智能机器人的作用,实现机械零部件的自动化安装,减轻操作人员的劳动强度,提高企业的生产效率。三是要掌握和运用物联网方面的技术知识。在当下的大数据时代,企业的机械制造生产离不开物联网技术的运用,比如在企业外部方面,上下游客户的联系与沟通,材料配件的供应等;在企业的内部方面,企业要运用物联网信息技术集各种资源于一体,实现机器与人、机器与生产、机器与机器的相互协调操作。四是要掌握大数据方面的知识。比如通过分析大数据可以判断生产运行情况,可以与用户进行信息沟通,可以为产品创新提供素材等。具体详见图1所示。

(二)智能制造背景下构建中职机械专业课程资源体系面临的挑战

为了更好地培养符合社会需要的技能型人才,需要结合智能制造背景下中职机械专业课程体系,构建面临挑战的系列探索,主要体现在两个方面。

第一,面临岗位技能和知识需求的挑战。在市场经济的大背景下,智能制造也必须适應时代变化的要求,紧跟时代发展的步伐,不断地进行技术更新,而要做到这一点,作为操作智能机械的技术工人,如果不掌握相应的岗位操作技能就会被淘汰。在这种情况下,中职学校就必须根据时代发展的要求优化设置课程资源,为学生创造一个良好的数字化学习环境,提高学生的知识迁移能力,适应社会和市场经济发展的要求。

第二,面临跨学科、跨专业的知识挑战。智能制造背景之下,传统的中职机械专业课程的设置内容,已经不能适应变化了的形势发展,信息化、网络化是智能制造的显著特征,而要适应这种变化了的特征要求,中职学校在设置课程内容时,就不能只考虑专业课程的设置,而应该综合考虑与机械专业相关联的智能制造方面的知识,配置与智能制造相关的教学资源,为社会和企业培养有用的复合型技术人才。

三、智能制造背景下中职机械专业课程资源的建设路径

(一)要全方位提升专业教师适应智能制造的教学能力

在智能制造背景下,机械专业教师要适应时代要求,就必须紧跟时代步伐更新教学观念,结合专业教材,创新教学资源,创新教学方法,丰富教学内容,做到与时俱进,做到既要使学生完整系统地掌握本专业的相关基础理论知识,也要使学生能够适应时代发展的潮流,增强将来立足社会生存发展的能力。对此,本文提出三条措施:第一,以教学比武为主要内容开展创新教学活动,以提高专业教师的综合素质,改进智能制造的教学资源,培养适合社会需要的技能型人才。第二,鼓励专业教师在完成学校规定教学任务的同时,自学一些与智能制造相关的现代信息网络技术,运用虚拟仿真软件提升自己的实际应用技能,为搞好课堂教学打好知识基础。第三,学校要定期对专业教师进行相关知识的拓展培训活动,开阔教师的只是眼界,丰富专业教师的教学内容,提升学生的综合素质。

(二)要提升专业教师面向智能制造的操作技能教学水平

中职机械专业的教师光有深厚的专业理论知识是远远不够的,还要掌握扎实的专业操作技能,才能培养出既有理论知识又有操作技能的,符合社会和企业需要的专业技能人才,要做到这一点,机械专业的理论教师要虚心向企业有实际经验的专业技师请教学习,填补自己技能操作的空缺。此外,在智能制造快速发展的今天,知识更新的速度日新月异,专业教师要适时掌握机械制造企业的生产工业和操作技能的最新动态,了解企业的发展动向,尽量使课堂教学与企业发展相一致,课堂知识与实际操作相吻合。专业教师要做到以上几点除教师要进行自身努力外,作为中职学校也要提供提升教师操作技能的空间。具体主要有三点:一是学校要着力培养“双师型”教师队伍,提升专业教师动手能力;二是安排专业教师深入企业智造车间进行实践生产的方式;三是定期组织教师参加职业技能竞赛活动,提高专业教师的操作技能。

(三)中职专职教师要适应教学改革与研究的要求

在智能发展的时代,既给中职机械专业教学带来了挑战,也给中职专业教师带来了动力。说其是挑战是因为考验教师专业教学能力的时候到了,看其能否在这场教学改革当中经受实践的锤炼,说其是动力是因为它给专业教师带来了再学习、再提高的机会,而且是必须要学的机会。因此,机械专业教师必须积极主动地参与到这场教学改革当中去,经受考验和锻炼,也只有这样学校才能培养出社会和企业需要的专业技术人才,具体讲要做好三点:第一,专业教师要积极参与校内外的学术交流活动,了解前沿专业技术动态和技术成果,充实本专业的教学内容;第二,专业教师要经常不断地反思自己的教学行为,看自己有哪些经验可以继续发扬,有哪些教训需要吸取,对存在的问题应该从哪些方面加以改进,只有这样才能不断地提高自己的教学水平,同时,专业教师还要积极主动地参与课题研究,不断提高自己的专业理论水平,提升自己的教学能力,只有这样才能使自己的专业能力、教学能力以及综合能力得到良好发展。第三,专业教师要积极参与企业的发展战略研究,通过这个平台与企业的专家展开专题讨论,发挥团队的协作精神,不断地从中吸取营养充实自己,改进教学方法,提升自己的教学水平,服务学生,培养更多的、具有较高水平的合格人才。

(四)结合专业教材,建设智能制造教学资源平台

第一,中职学校要结合机械专业教材,设置智能制造教学资源,在现有教材的基础上增添智能制造的相关知识内容,并逐步形成适合社会和企业需要的校本教材,形成具有本校特征的智能制造专业的课程教学体系。

第二,开发适应智能制造发展特点的课程内容。随着传统制造业与新一代的信息技术、先进的加工技术、人工智能技术进行有机融合向智能制造迈进,智能制造发展具有生产加工设备柔性化、网络化、高度集成化、智能化,产品生产文档无纸化,产品生产数据可视化,产品生产过程透明化,产品生产现场无人化等特点。为使培养的技能型人才适应智能制造发展的特点应积极开发具有前瞻性的课程内容。比如,为适应智能制造发展,需对数控机床课程内容进行重组。

第三,以丰富的机械教具、三维演示动画配合教学。随着科技的发展,中国制造业将迈向智能制造,机械产品加工走向高技术、高质量、高精度的生产发展之路,也就意味着对技能型人才培养提出更高的要求,使中职学生需要掌握的专业知识内容更多、对操作技能水平要求更高。那么如何提高学生掌握知识的能力,增强操作技能水平是教师课堂教学亟待解决的问题。所以专业教师应积极提高自身利用机械教具和三維演示动画来配合教学的能力,以此提高学生课堂学习效率。

(五)改善教学条件,实现教法改革

具体措施有二:第一,改善实训车间硬件设施。途径有:一是学校自筹方式;二是通过企业深度参与的方式。第二,建立智能制造一体化专业教室,为专业教师提供智能理论教学和实训教学提供教学条件。

四、结语

综上所述,本文在探讨构建智能制造背景下,中职机械专业课程资源体系面临挑战的基础上,从全方位提升专业教师适应智能制造的教学能力;提升专业教师面向智能制造的操作技能教学水平;中职专职教师要适应教学改革与研究的要求;结合专业教材,建设智能制造教学资源平台;改善教学条件,实现教法改革五个方面,对智能制造背景下中职机械专业课程资源的建设路径进行了探讨。

责任编辑 朱守锂

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