肖海慧,严美娴
(常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州 213164)
基于“互联网+”的高职机电一体化专业课程体系的构建
肖海慧,严美娴
(常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州 213164)
以互联网、智能制造、新材料、新能源为代表的技术创新引发的新一轮工业革命时代的到来,对中国传统制造业的发展模式产生了巨大冲击。基于中国制造业目前的发展状况,以及面临的发展平台和战略机遇,在“互联网+”背景下对高职院校机电一体化专业的岗位需求、技术能力的变革构建出了具有创新性、信息化、高端化的机电一体化专业课程体系。
互联网+;高职院校;机电一体化;课程体系
2015年3月,国务院总理李克强在《政府工作报告》中提出:制造业是中国的优势产业,要实施“中国制造2025”,加快从制造大国向制造强国转变,推动传统产业技术改造,促进工业化和信息化深度融合。制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网云计算大数据物联网等与现代制造业深度结合。2015年6月江苏省委、省政府发布了《中国制造2025江苏行动纲要》,《纲要》的总目标是,到2025年江苏省建成国内领先、有国际影响力的制造强省。确定了集成电路及专用设备、网络通信设备、操作系统及工业软件等15个重点领域,并提出了增强自主创新能力、推进两化深度融合、持续推进技术改造、加强质量品牌建设、推动业态模式创新、加强对外交流合作、加快产业结构调整、推进绿色生产制造等8项主要任务。2015年7月常州市委、市政府也发布了《深化“三位一体”发展战略落实“中国制造2025”常州行动纲要》,《纲要》中指出,智能制造被定位为制造强市的主攻方向。常州市将重点发展智能装备、新材料等5大领域,20个细分行业,集聚创新要素资源,突破关键核心技术,加速科技成果转化,引领制造业向中高端迈进。这些政策的出台,对于中国制造业来说,提供了发展平台和战略机遇,如何将领先的互联网技术与现代制造业结合起来,将是今后中国制造业努力发展的方向。
中国制造业在三十多年的发展进程中,在改革开放的浪潮下,得到迅猛发展。目前已成为全球最大的机械加工制造基地,取得了举世瞩目的成绩。但是,随着制造业的迅速发展,伴随的问题也突显出来。根据国际权威数据调研机构-欧瑞最近发布的数据显示,目前,中国制造的产量占全球总额的40.5%,几乎占据了全球制造业的半壁江山。但在,具有自主品牌的产品在海外市场中所占比例却只有2.9%。这一数据说明,中国制造业仍处于价值链的中低端,依然停留在缺乏核心技术的低端代工层面上,没有掌握核心技术的自主研发品牌,产品没有核心竞争力,还存在着产业结构不合理、自主创新能力不强、工业化信息化融合水平不够等问题。因此,在市场竞争中不具备发展优势。目前,随着以互联网、智能制造、新材料、新能源为代表的技术创新引发的新一轮工业革命时代的到来,对中国传统制造业的发展模式产生了巨大冲击。这也将是中国制造业所面临的重要战略课题。
随着“互联网+”背景下的新一轮工业革命时代的到来,中国制造业迎来了由制造大国向制造强国转变。从目前发展趋势来看,中国制造业将面临着巨大的挑战,但同时,也面临着前所未有的发展机遇。按照“中国制造2025”的总体部署,针对这一转变,国家和政府陆续出台了一系列相关政策和文件,鼓励中国制造业提高产品技术水平、强化创新创效体系、构建自主品牌研发,这些政策和文件的出台为中国制造业走向世界提供了明确的方向和强有力的支撑。
“互联网+”时代的到来,为中国制造业提供了发展平台和技术革新。这种革新,主要体现在四大趋势,即制造服务化、定制个性化、组织分散化、制造资源云端化。首先,在传统发展模式下,制造企业只停留在单纯的制造领域,这正是部分中国制造企业长期处于产业链低端的原因。“互联网+”时代的到来,给传统企业决策方式、业务模式和经营思路等带来巨大的转变,加强了全球制造产业发展模式的战略转型。其次,数字化设计与制造模式已经开始兴起,满足了“互联网+”时代不同用户需求的差异性。为了满足不同的用户需求,制造企业必须从传统大规模统一制造模式向个人小规模私人定制模式转型,智能化制造、模块化制造已经成为新的产业发展形势。总之,“互联网+”时代的到来为整个机械行业带来的不仅仅是产业环境的变革,更重要是市场变革的机遇。
随着“互联网+”、中国制造2025、工业4.0的新一轮工业革命时代的到来,机电一体化相关专业的行业、企业的发展趋势、技术岗位和人才需求也发生着巨大的变化。对长三角地区10余家从事机电一体化技术的企业进行问卷调查和现场考察发现,在以往传统的基础上,智能化生产企业和智能装备制造企业对机电一体化专业的岗位需求和职业能力呈现出不同的发展趋势。
在智能化生产企业中,产品设计岗位依然占据重要地位。对于计算机辅助设计、计算机辅助制造的应用能力要求非常高,同时对计算机辅助工程的需求日益凸显,企业更加重视计算机辅助工程在产品设计中的重要地位。在智能装备制造企业中,企业对机械制造岗位专业能力的需求非常高,企业更加看重多元化、复合型人才的培养。计算机辅助制造编程能力将成为普遍性要求,对数据信息化管理的要求也会普及。一方面,因为精益生产管理岗位需求加大,所对应的岗位空缺增多。另一方面,数字化制造模式的出现,更多的仿真平台被采用,协助无人车间的正常运行等。
这些岗位对机械基础、电气控制等知识的要求,如机械识图及AUTOCAD、电工技术、电子技术、公差配合与测量、气液传动系统的设计与PLC控制技术应用等十分重视,要求较高;对工业自动化领域的核心技术PLC可编程控制器系统设计安装与调试、自动生产线安装与调试、工控系统安装与调试、C语言程序设计、工业网络控制、组态技术等应用成为岗位必备的技能。
“互联网+”真正实现了制造工艺仿真化、制造过程数字化、状态信息实时化。这些功能的实现将有效地解决核心技术的低端代工层面上、产品没有核心竞争力,产业结构不合理、自主创新能力不强、工业化信息化融合水平不够等问题,培养的高技能人才将有较强的分析问题、解决问题的能力。
在传统模式下,高职院校机电一体化专业是围绕机电一体化设备操作、安装、调试、维修、维护、改造、集成、管理、经营等岗位(群)的知识、能力、素质的需求,培养“懂原理、精安装、会维护、能调试”的高素质技术技能型人才。在“互联网+”背景下,要紧紧围绕互联网发展平台和战略机遇,结合“中国制造2025”、《中国制造2025江苏行动纲要》、《深化“三位一体”发展战略落实“中国制造2025”常州行动纲要》的总体思路和工作举措,利用“互联网+”的特点,构建机电一体化专业课程体系结构。
(一)构建具有创新性的课程体系
课程体系的创新性构建应结合社会发展的需求。在“互联网+”背景下机械、电子信息等行业已经建立与智能制造相适应的生产组织模式,促进制造企业生产和消费环节对接,推动基于消费需求动态感知的研发、制造和生产组织方式变革。行业、企业应加快柔性化生产、打造敏捷供应链,从模块化设计、流程再造、标准化作业、库存管理、现场控制等方面改善生产模式,支持3D打印技术、物联网技术在企业制造链中的集成应用,实现个性化、小批量定制化生产能力。支持企业改造业务流程和管理流程,建立柔性和快速响应机制,实现个性化定制生产和智能制造生产模式协同的战略转变。因此,“互联网+”下高职机电一体化专业课程体系中,培养学生的创新能力是关键。
(二)完善具有信息化特点的课程体系
课程体系的信息化构建是符合社会发展的趋势。实现智能化、网络化技术对机电一体化专业课程体系的全覆盖。具体分为三个阶段:首先,研发设计信息化。具体包含利用计算机辅助设计进行产品设计,提高生产精度、效率和效益等;利用计算机辅助工程对产品进行计算分析,明确原料的刚度、强度和动力学性能等;利用计算机辅助制造的功能,通过计算机软件系统完成复杂产品模拟制造并对模拟产品进行一系列测试验证。研发设计发生在制造产品生命周期的最前端,决定着产品的性能、质量、成本等等。其次,生产过程信息化。具体包含通过应用可编程控制器的控制技术,对生产的过程、运动、顺序进行调控,实现产品的自动控制;通过应用分布式控制系统的通信技术,对生产过程进行自动化控制、集中监视、操作和管理;通过应用制造执行系统的信息技术,对位于管理层的计划管理系统与技术层的工业控制之间的模块进行集成和管理,保持管理层和技术层之间信息的畅通。因此,生产过程实现信息化,能使生产活动更加高效、敏捷和柔性。最后,产品数据共享化。将与产品相关的信息和过程的技术的所有数据进行管理和共享,使产品数据的可查性、可控性和追溯性得到保证,对产品制造的统一性提供依据。因此,“互联网+”下高职机电一体化专业课程体系中,培养学生的研发设计的信息化能力是保障。
(三)引导具有高端化的课程体系
引导具有高端化课程体系向价值链延伸,具体包含加快企业技术改造,实施机器换人——对企业机械零配件加工利用工业机器人完成;制造换法——实现网络(绿色)制造方式,实现节能减排新模式和“零排放”的技术改造;商务换型——在转型升级中注重高端制造与高技术服务业,形成新的发展思路,加快制造与服务的协同发展,推动商业模式创新和业态创新,促进生产型制造向服务型制造转变;管理换脑——用物联网、互联网模式推动新型制造业的发展。
总之,顺应“互联网+”发展趋势,坚持走新型工业化道路,以加快信息化与工业化道路深度融合为主线,以促进制造业创新发展为主线,以推进智能制造为主攻方向,立足市场需求,强化工业基础,推广集成应用,提升制造水平,促进提质增效升级,积极推动中国制造业由粗放发展向集约发展转变。
[1] 智能制造来袭,谁能从容笑对.蔡泽 赵劲松等.http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3NTU1MzgyOA==&mid= 401151444&idx=2&sn=81dd5e6045ddecc79d3efdeb03df9 0e2&scene=23&srcid=1215SDS4YMR9BC2Hma3uxszn#rd.
[2] 肖海慧.高职院校协同创新机制探索——以江苏省为例[J].中国成人教育,2014,(2):86-87.
[3] 肖海慧.高职院校生产实践教学质量监控体系研究[J].教育与职业,2014,(10):37-38.
[4] 肖海慧.基于校企合作的高职信息类“三毕”工作管理机制研究[J].牡丹江教育学院学报,2012,(6):57-58.
2016-03-28
江苏省教育教学改革2015年度“基于‘互联网+’高职制造类专业课程体系的研究与实践”(2015JSJG293)课题研究成果
肖海慧(1974-),女,常州纺织服装职业技术学院副教授,研究方向:高职教育教学管理和软件技术。