機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)課程體系研究

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摘要：武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院智能制造教研室基于創(chuàng)客教育，進(jìn)行專業(yè)調(diào)研，構(gòu)建機(jī)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的雙創(chuàng)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，研究專創(chuàng)融合的課程體系，設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提升教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化教育3個(gè)課程階段，將工作任務(wù)分為機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新、機(jī)械零件創(chuàng)業(yè)、機(jī)器人創(chuàng)新、虛擬建模創(chuàng)新和自動(dòng)化應(yīng)用創(chuàng)新5個(gè)方向建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目形式為載體，培養(yǎng)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合的雙創(chuàng)性專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育；課程體系；專創(chuàng)融合

《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）年）》提出：“深入開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育既是促進(jìn)高等教育內(nèi)涵發(fā)展、促進(jìn)人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的必然選擇，也是高等教育國(guó)際化、市場(chǎng)化、專業(yè)化的優(yōu)先路徑。”［1］《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》提出：“職業(yè)院校應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需要，主動(dòng)與具備條件的企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、就業(yè)創(chuàng)業(yè)、社會(huì)服務(wù)、文化傳承等方面開(kāi)展合作。”［2］高職院校要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，必須深度推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，以全面提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為抓手，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)的全過(guò)程，而創(chuàng)客教育是將專創(chuàng)融合作為高等教育綜合改革的重要突破口。

1創(chuàng)客教育及專業(yè)定位

1．1創(chuàng)客的內(nèi)涵

創(chuàng)客（maker），指具有創(chuàng)新理念、自主創(chuàng)業(yè)的人，他們基于自己的興趣與愛(ài)好，將各種創(chuàng)意和創(chuàng)新轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。創(chuàng)客教育是以“開(kāi)放、分享、實(shí)踐、創(chuàng)新和探究”為教育理念，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的新型教育模式，具體途徑是通過(guò)創(chuàng)客空間，以課程體系為載體，改革“創(chuàng)造中學(xué)”的教學(xué)方式，培養(yǎng)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合的雙創(chuàng)性專業(yè)人才［3］。

1．2機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

《中國(guó)制造2025規(guī)劃》、《武漢制造2025行動(dòng)綱要》和“新基建”等多項(xiàng)政策方針明確指示智能制造是新基建的工業(yè)基礎(chǔ)。機(jī)械制造與自動(dòng)化（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)自”專業(yè)）是智能制造的基礎(chǔ)分支，是工業(yè)建設(shè)的支柱，也是容易出雙創(chuàng)成果的專業(yè)。在智能制造環(huán)境下，機(jī)自專業(yè)是一個(gè)復(fù)合型多學(xué)科融合專業(yè)，即新工科，包括人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等新興產(chǎn)業(yè)。機(jī)自專業(yè)專創(chuàng)融合人才培養(yǎng)方案是立足裝備制造等產(chǎn)業(yè)（行業(yè)），培養(yǎng)全面發(fā)展，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要，具有創(chuàng)客精神，掌握機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。基于創(chuàng)客教育，構(gòu)建機(jī)自專業(yè)雙創(chuàng)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，研究專創(chuàng)融合的課程體系，可全面提升機(jī)自專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力［4］。

2課程體系研究

2．1重構(gòu)人才培養(yǎng)方案

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和三年一貫制思路，武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院智能制造教研室設(shè)計(jì)了“三個(gè)階段、三位一體、三種模式、三條途徑”的機(jī)自專業(yè)專創(chuàng)融合人才培養(yǎng)方案（如圖1），融合創(chuàng)客教育，明確新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)機(jī)制［5］。（1）專創(chuàng)融合育人課程體系分為三個(gè)階段，第一階段為雙創(chuàng)基礎(chǔ)教育，第二階段為雙創(chuàng)提升教育，第三階段為雙創(chuàng)孵化教育。（2）三種模式，一是實(shí)施項(xiàng)目化運(yùn)作，和華數(shù)等企業(yè)組建訂單模式，通過(guò)橫向課題立項(xiàng)獲得相應(yīng)資金資助；二是實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，在校企雙方教師指導(dǎo)下，提升專業(yè)能力；三是實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)，開(kāi)展企業(yè)工程實(shí)踐、專業(yè)特色課、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)的校外教學(xué)。校企合作的實(shí)訓(xùn)基地為專創(chuàng)軟硬件提供了強(qiáng)有力的保障。（3）學(xué)生通過(guò)三位一體來(lái)主動(dòng)提升創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)能力，如通識(shí)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)；網(wǎng)絡(luò)助學(xué)，線上線下信息化多渠道拓展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，并且自主研學(xué)，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)。（4）教師團(tuán)隊(duì)也會(huì)提供三種途徑提升學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)能力，以課程化的第二課堂活動(dòng)為引導(dǎo)，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，如組建PLC第二課堂；以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽為依托，使具有潛質(zhì)的學(xué)生脫穎而出；利用暑期社會(huì)實(shí)踐，開(kāi)展實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐，如師生共去西門(mén)子北京總公司學(xué)習(xí)數(shù)字雙胞胎技術(shù)。

2．2設(shè)置課程體系

經(jīng)過(guò)調(diào)研，機(jī)自專業(yè)畢業(yè)生大部分從事零件圖電氣圖繪制、零件加工工藝與編程、智能設(shè)備裝調(diào)、智能產(chǎn)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護(hù)等方面的典型工作任務(wù)。校企雙方共同探討，分析出知識(shí)技能和素質(zhì)要求。同時(shí)，校企雙方共同分析工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程1＋X證書(shū)，數(shù)控車(chē)工銑工1＋X證書(shū)，數(shù)控多軸加工技能證書(shū)、工業(yè)自動(dòng)化認(rèn)證、電工IC卡認(rèn)證5證的職業(yè)技能考核考點(diǎn)，融合成實(shí)訓(xùn)課的應(yīng)知應(yīng)會(huì)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)從學(xué)生到創(chuàng)新人才的成長(zhǎng)規(guī)律，將課程體系分為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域和人文素質(zhì)拓展領(lǐng)域3個(gè)領(lǐng)域，其中，大一學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，大二學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，大三學(xué)生學(xué)習(xí)人文素質(zhì)拓展領(lǐng)域。在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中，高校和企業(yè)共同把涵蓋智能制造領(lǐng)域的企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)過(guò)程和步驟的典型工作任務(wù)、職業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)的內(nèi)容作為相應(yīng)的核心技能，融入“雙創(chuàng)”課程。機(jī)自專業(yè)專創(chuàng)融合課程體系研究總體框架如圖2所示。如圖3所示，基于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式將課程體系分為三個(gè)階段，第一階段為雙創(chuàng)基礎(chǔ)教育，培養(yǎng)學(xué)生滋生創(chuàng)意，將專業(yè)基礎(chǔ)課和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)課程分類而上。第二階段為雙創(chuàng)提升教育，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)合作課程與校企合作項(xiàng)目庫(kù)融合起來(lái)，專業(yè)課程都采用了項(xiàng)目式的課程改革，教學(xué)內(nèi)容連續(xù)包周，每周18節(jié)課。第三階段為創(chuàng)新人才，可以創(chuàng)事業(yè)，將做好的產(chǎn)品再一次提升，達(dá)到商品階段。第一階段創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)教育中的《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)》、第二階段創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提升教育中的《三菱工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》《PLC應(yīng)用技術(shù)》《智能制造建模與仿真》《智能產(chǎn)線數(shù)字化仿真》、第三階段的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化教育中的《智能制造自動(dòng)化產(chǎn)線調(diào)試》《機(jī)器人工程思維訓(xùn)練》《畢業(yè)設(shè)計(jì)（智能制造集成項(xiàng)目綜合強(qiáng)化）》8門(mén)課程為雙創(chuàng)合作課程，學(xué)生可以在這些課程中學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，做出創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，每門(mén)課程都可設(shè)計(jì)出一個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品，如《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以解決交通中的紅綠燈軟件編程問(wèn)題，智能設(shè)備建模與仿真，可以解決工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字建模問(wèn)題。然后進(jìn)入第三階段的《智能制造自動(dòng)化產(chǎn)線調(diào)試》，可以在第二階段的PLC應(yīng)用技術(shù)上進(jìn)行深化，做出PLC固件，研制出產(chǎn)品售賣(mài)，并提供客戶的售后服務(wù)。學(xué)生在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的過(guò)程中，以企業(yè)、社會(huì)發(fā)展中的重大需求為導(dǎo)向，如智能制造等專業(yè)項(xiàng)目為引領(lǐng)，使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)解決企業(yè)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。2．3課程對(duì)接創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)，可分為兩個(gè)專業(yè)方向———機(jī)械設(shè)計(jì)制造類和機(jī)電設(shè)備類，對(duì)應(yīng)10個(gè)工作崗，如機(jī)械工程技術(shù)人員、機(jī)械制造工藝員、電氣工程技術(shù)人員、智能產(chǎn)線管理員等，如圖4所示。工作任務(wù)為零件圖及電氣圖繪制、零件加工工藝與編程、智能設(shè)備裝調(diào)、智能制造產(chǎn)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能設(shè)備信息化管理與維護(hù)5項(xiàng)，工作任務(wù)劃分歸類為《AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《三菱工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》……等10門(mén)專業(yè)課程，可在機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新、零件加工創(chuàng)業(yè)、機(jī)器人創(chuàng)新、虛擬建模創(chuàng)新和自動(dòng)化應(yīng)用創(chuàng)新5個(gè)方向進(jìn)行雙創(chuàng)融合，培育創(chuàng)客。

3創(chuàng)客培養(yǎng)成效

教研室在機(jī)自專業(yè)2019級(jí)全體學(xué)生中進(jìn)行選拔，建立5個(gè)融合方向團(tuán)隊(duì)，結(jié)合所學(xué)的課程內(nèi)容，每個(gè)團(tuán)隊(duì)完成1～2個(gè)項(xiàng)目。如機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，根據(jù)所學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《工程制圖》課程內(nèi)容，完成助老行走裝置的虛擬模型一套；機(jī)械零件創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)所學(xué)的《數(shù)控加工編程》《多軸加工技術(shù)》，完成機(jī)械加工零件，將所加工的工藝產(chǎn)品進(jìn)行售賣(mài)；機(jī)器人創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，根據(jù)所學(xué)的《機(jī)器人工程思維訓(xùn)練》《三菱工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》，和企業(yè)進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，完成視覺(jué)導(dǎo)航移動(dòng)消殺機(jī)器人樣機(jī)一套；虛擬建模創(chuàng)新，根據(jù)所學(xué)的《智能設(shè)備建模與仿真》《智能產(chǎn)線數(shù)字化仿真》，完成新能源汽車(chē)變速箱自動(dòng)化產(chǎn)線的數(shù)字化工廠調(diào)試模型；自動(dòng)化應(yīng)用創(chuàng)新（數(shù)字化雙胞胎）團(tuán)隊(duì)，根據(jù)《智能傳感技術(shù)》《PLC電氣控制技術(shù)》等課程，完成離散行業(yè)工業(yè)4．0產(chǎn)線創(chuàng)新平臺(tái)的虛擬現(xiàn)實(shí)調(diào)試平臺(tái)1套和鏜床夾具自動(dòng)裝配創(chuàng)新平臺(tái)的虛擬現(xiàn)實(shí)調(diào)試平臺(tái)1套。

4結(jié)束語(yǔ)

創(chuàng)客教育是新形勢(shì)下的教育創(chuàng)新，為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)，研究課程體系構(gòu)建極其重要。高職院校應(yīng)結(jié)合區(qū)域人才需求，在現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式上探索創(chuàng)客教育的有機(jī)融合，完善以創(chuàng)客人才培養(yǎng)為主線的課程體系構(gòu)建和專業(yè)課程設(shè)置，為學(xué)生成為技術(shù)性創(chuàng)業(yè)人才提供實(shí)用、可行的知識(shí)能力儲(chǔ)備。

作者：高淼 柴藝 蔣芬 單位：武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院