智能制造背景下机械设计专业课程体系现状研究

王慧 于泳 胡晓青

摘 要：随着智能制造的发展，急需一批高素质智能技术人才，当前机械设计专业课程体系已难以适应新时代的需求，本文分析了目前机械设计专业课程体系的现状及不足，并以社会需求、知识体系和个性发展为出发点，提出了机械设计专业课程体系构建的总体思路。

关键词：智能制造;机械设计;课程体系

基金项目：山东省教育科学“十三五”规划一般课题“智能制造背景下应用型本科高校机械设计专业课程体系构建研究”阶段性成果（项目编号：YC2019275）;2019年第一批产学合作协同育人项目“基于行业对接的新能源汽车专业方向课程体系建设研究”（项目编号：201901178004）。

“中国制造2025”涉及人工智能、工业互联网、工业大数据、工业机器人、虚拟现实等众多新型技术领域。受传统课程观念的影响，我国高校机械设计专业课程学科化较重，课程设置不能精准的满足社会需求，课程建设难以体现以学生为本，课程内容不能反映新知识、新科技成果，不能培养学生的跨学科能力，机械设计专业传统的课程体系需要改革，使之与自动化、计算机、人工智能、互联网、智能制造等学科融为一体。

1 智能制造概念

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是由智能机器和人共同组成的人机一体化智能系统，它能进行诸如分析、推理、判断、构思和决策等智能活动，通过人与智能机器的共同协作，部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。李培根在《“中国制造”要有升级版》中提出，应大力推行数字化、网络化、智能化制造，提高创新设计能力，完善技术创新体系，强化制造基础，提升产品质量，推行绿色制造，培育具有国际竞争力的企业群体和優势产业。所以智能制造将是未来中国制造实现转型升级的主攻方向。

2 机械设计专业课程体系研究现状

为了准确把握机械设计专业课程体系的现状，本次采用线上和线下问卷调查和访谈的方式，对烟台大学、烟台南山学院、鲁东大学等6所烟台地区有代表性的高校，对在校生进行课程满意度及对毕业生进行智能制造工作岗位适应能力的调研;并对南山集团等智能制造企业进行未来岗位需求调研。对调研数据进行分析，总结出目前机械设计专业课程体系主要存在以下问题。

2.1 机械设计专业课程体系学科化严重

当前机械设计专业课程体系只考虑了学习者在学习过程中认知顺序，即从简单到复杂，这种认知规律比较符合学术型和工程型人才的培养，该体系过于强调学科的系统性、理论性及各学科之间的独立性，忽视了企业的参与，使教学内容与企业所需相脱节，培养的学生并不是企业真正需要的，因此，学科化严重不符合教学实际。

2.2 课程体系对实践能力的培养不够全面

目前高校机械设计专业课程体系重视学生专业能力的培养，而忽略了学生实践能力和社会适应能力的培养，无法满足学生未来发展需要，机械设计专业课程体系出发点应放在对学生综合职业能力的培养。课程考核方式重理论、轻实践，传统的考核方式是以期末闭卷为主，忽视了实践能力的考核，导致学生解决实际问题的能力没有得到充分锻炼，难以适应新形势下对应用型人才培养的需要。

2.3 课程比例不够合理

传统的课程结构大多分为公共基础课、专业基础课和专业核心课。理论学时比例过高，实践课学时比例过低，与企业对接的课程更是少之又少。随着智能制造的发展，制造企业设置的岗位业发生变化，CAD、CAM、CAE、MES、ERP等数字化工具在企业广泛应用，要求员工要熟练应用这些工具，目前企业急需的是多元化、复合型人才。

3 机械设计专业课程体系创新的总体思路

3.1 机械设计专业课程体系的设计理念

智能制造背景下的应用型本科高校机械设计专业课程体系构建是以社会需求、知识体系和个性发展为出发点，融入专业能力、方法能力和社会能力，形成文化素养课、专业基础课、专业技能课、开放课程和综合实践课五种课程，相互融合、互补，实现智能制造背景下机械设计高技能人才培养效能最优化。

1）以社会需求为出发点。以社会需求为出发点设置课程，企业参与共同构建课程体系，课程内容对接职业标准，使学生学到的知识、能力真正满足社会和企业的需要。

2）对知识体系的要求。随着智能制造的发展，CAD、CAM、工业机器人、虚拟仿真等技术成为智能制造企业核心技术，从而对学生的知识体系也提出了相应要求。

第一，掌握数字化工具。智能制造时代，急需大量掌握数字化软件的从业工作者，因此CAD、CAM、虚拟仿真等常用软件成为从业人员的基本要求。第二，多学科交叉。智能制造时代，企业大量使用高端数控机床、工业机器人等智能化设备，这需要从业人员掌握机械、自动化、计算机、机器人等跨学科知识体系。第三，重技术、轻技能。传统技能岗位在智能制造企业中的作用逐渐弱化，而数字化建模、精密测量等新岗位逐渐产生，对员工技术的要求不断提高。

3）以学生能力培养为核心。课程体系构建要以能力培养为核心，企业行业参与，专业指导委员会论证，以构建满足企业需要的课程体系，对学生能力的培养主要包括以下几方面。

第一，学习能力。智能制造技术更新更快，要适应变化，从业人员必须具备较强的学习能力，不断学习新知识。第二，创新能力。创新能力虽不是智能制造所专需的，但作为比传统制造更复杂的劳动形式，智能制造需要从业人员具备更强的创新能力。第三，沟通能力。智能制造企业要求各岗位之间联系更加紧密，这就需要从业人员具备较高的分析能力、判断能力和决策能力，具备较强的沟通技巧，以进行信息交流。

智能制造比拼的并不是智能化，效率和数据，比拼的是以人为本的智能协同，以及由此激发的创造创新。

3.2 机械设计专业课程体系创新的框架

第一，根据培养目标，凝练课程体系，构建对学生发展有益的核心课程框架。第二，针对专业方向，结合智能制造背景下人才需求，调整相关课程，加强实践课程。第三，围绕学生科学能力训练、分析解决、创新思维能力培养，开设科学史、哲学史、创造学等类课程。第四，增加跨学科课程，在保留机械设计专业的传统课程外，应将自动化技术、计算机应用技术、机器人技术、信息技术和虚拟现实技术等融入机械设计课程体系;开设短而精的必修和选修课程，将最新国内外机械设计技术纳入课程体系，拓宽学生知识视野，使学生得到多角度思维方式的训练。

4 结语

智能制造战略背景下机械设计专业课程体系应具创新型、综合性和实践性的特征。课程体系的构建应立足大学生能力培养和长远发展，以国家战略需求、社会需求、学生成才需求为导向，以学生发展为标尺，坚持服务需求，实现重点突破。

参考文献

[1]李培根.“中国制造”要有升级版[J].中国高新技术产业导报，2014.7.

[2]王喜文.智能制造—中国制造2025的主攻方向[M].机械工业出版社，2016.

[3]徐晓明，周海.地方本科高校机械类专业人才培养体系重构[J].教育现代化，2017.4.

[4]戴刚.职业学校机械制造类专业适应智能制造途径初探[J].职业教育，2017.8.

作者简介

王慧（1981-），女，烟台南山学院，副教授，研究方向：高等教育。