智能制造背景下船舶工程专业课程体系的构建

马 娟，魏 斌，顾根南

(江苏联合职业技术学院 无锡交通分院，江苏 无锡 214151)

0 引言

近年来，随着《中国制造2025》的实施，各大造船企业正在大力推进船舶智能制造技术的创新发展，将最新的造船技术、造船模式和智能化理念深度融合，从而提升造船的精度和建造过程中的效率。船舶智能制造是将人工智能、物联网、大数据、云计算等新技术贯穿于船舶设计、建造、管理、服务等各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能，能够实现企业内部、企业之间及产品全生命周期的实时管理与优化的先进制造模式。为了更好地推动船舶智能技术的发展，船企需要“智造型”人才。“智造型”人才是适应智能制造需求的新型人才，是适应信息技术与制造技术深度融合的交叉复合型人才。船企对智能生产“智造型”人才有着巨大需求，但“智造型”人才的发展速度远远落后于中国制造自动化转型升级速度，导致当前中国智能制造业面临巨大的人才缺乏。因此，本文根据船舶智能制造现状分析了目前五年制高职船舶工程技术专业课程体系现状，研究了五年制高职船舶工程技术专业课程体系构建，旨在培养智能工匠，推进船舶设计与制造全过程的数字化、自动化、智能化发展。

1 船舶智能制造现状分析

船舶智能制造与其他机械装备智能制造发展路径类似，主要将数字化、自动化设备设施应用到车间智能生产线，再应用推进到船舶智能制造车间，最后应用到智能船厂。智能船厂总体规划见图1。智能船厂将数字化流水线、机器人装备、信息化管理系统、人工智能等技术相结合，对船舶设计、原材料的采购、建造、检验、服务等方面进行全方位的智能化改造，不断提高产品的生产效率和质量。

目前，国内不少大型船舶企业已经建设多条数字化流水线，安装机器人装备和信息化系统，整体效果明显，船企的建造环境有所改善，施工安全性有所提升，施工人员的劳动强度、劳动成本大为减低，最终的制造成品质量明显提升。

2 五年制高职船舶工程技术专业课程体系现状分析

现有的五年制高职船舶工程技术专业课程体系主要现状如下：

(1)人才培养目标需进一步调整和完善。目前，五年制高职船舶工程技术专业人才培养目标不能很好地满足智能制造对复合型技能人才的需求。

(2)课程结构和内容需调整。目前，五年制高职船舶工程技术专业课程结构仍沿袭了按学科分类的习惯。随着企业对人才能力需求的变化，不仅课程门数逐渐增多，课程内容还重复。

(3)课程教学实施需改进。部分专业课程仍停留在理论教学，或者理论与实践分开教学。

图1 智能船厂总体规划

3 五年制高职船舶工程技术专业课程体系构建

3.1 面向船舶制造企业需求的课程群定位

随着智能制造技术的不断推进，目前的船舶企业对智能制造技术岗位的人才需求也不断升级，对技术人员的岗位能力要求已经从技能型向智能型、技能型的复合型人才转变。通过对目前船企船舶设计、船舶制造、船舶检验3大核心岗位典型工作任务、岗位能力需求调研(见表1)，发现3大岗位对人才能力需求的变化主要体现在对智能制造辅助设备的操作能力的需求上：技术工人不仅要懂得船舶设计与制造的相关专业知识，还需要具备利用智能制造辅助设备来降低劳动强度、解决复杂问题、创新问题解决方案的能力。因此，根据船企对3大岗位能力新的需求，将船舶工程技术专业课程体系划分为“计算机辅助设计+先进制造工艺+现代检验技术”的模块化课程群，以推动船舶全三维数字化设计、应用自动化造船工艺装备、创新船舶检验技术和手段。

3.2 智能制造背景下的船舶工程技术专业课程发展趋势

根据上述船舶企业对人才的需求及分析得出的课程群定位，船舶工程技术专业人才培养的目标需转向智能工匠的培养，从而推进船舶设计与制造全过程的数字化、自动化、智能化发展。这对于智能制造背景下船舶工程技术技能型和智能型复合人才的培养提出了明确的要求。智能制造背景下的船舶工程技术专业课程发展趋势如下：

(1)不同学科知识的交叉：基于船舶领域智能制造的特点，需要引入电子技术、信息技术等智能化课程，促使船舶设计与制造技术有机融合，培养学生在智能制造背景下学习船舶工程技术的氛围，提升学生综合运用不同学科知识的能力，增强利用智能制造相关知识的创新能力。

(2)课中与课后并行：课中讲授船舶工程技术与智能制造的技术知识，并对相关案例进行分析，引导学生在课后通过信息化手段获取拓展知识、国内外前沿技术，丰富所学知识。

(3)基础与前沿相融合：推动智能制造的发展，需要利用前沿技术不断尝试对传统技术的创新改造，积极鼓励学生大胆利用所学智能制造相关知识尝试解决船舶专业问题。

根据上述分析，船舶工程技术专业的课程观应该是在现有专业知识基础上，掌握数字化、自动化、智能化等方面的基础知识，能够熟练使用数字化船舶设计与制造软件、自动化船舶制造辅助设备、高效的船舶建造检验手段，以满足智能车间对智能工匠的需求。

3.3 构建适应智能制造背景的船舶工程技术专业课程体系

在上述3个模块化课程群及对应课程的基础上，结合校企合作、课程的关联性、可持续性要求，构建了“三个模块+两个体系”的船舶工程技术课程体系，见图2。根据船企对智能工匠的要求，弱化手工技术培养课程的地位，如将原有的《船体手工放样》课程融入新课程《船体放样(计算机放样)》中，适当缩短《船体手工放样实训》的课时；改进部分核心课程的课程标准，如《船舶原理》《船体装配》《船舶检验》等；新增与智能工匠培养相关的理论、实践课程，如《机器人焊接技术》《船舶智能制造设备》《造船精度与控制技术》等；加强与船企的合作，实时更新智能制造的相关教学案例。

表1 船舶制造企业岗位能力需求

4 结论

(1)智能制造技术的发展，改变了船舶制造业的制造模式，优化了传统的岗位设置，提升了工作任务的智能化水平。

(2)智能工匠的培养应以推动满足智能船厂对人才技术和能力的需要为目标，以培养技术型与智能型的复合人才为目标，打破传统专业的课程体系，构建不同学科知识的交叉、课中与课后并行、基础与前沿相融合为特征的课程体系。

(3)培养既具备船舶工程技术传统制造技术，又掌握智能制造技术相融合的复合型智能工匠，以满足船企的智能车间对智能工匠的需求。

图2 船舶工程技术“三个模块+两个体系”的课程体系