智能制造视野下机械制造技术课程教学问题及改革策略研究

吴 兴

(江苏省泰兴中等专业学校， 江苏 泰州 225400)

0 引言

随着我国经济的快速发展，以及产业结构的调整和优化，制造业逐渐成为我国国民经济增长的主要驱动力，机械制造技术作为制造业发展的核心技术之一，其水平对整个制造业有着非常重要的影响。随着智能制造时代的到来，人们越来越重视人的素质培养，教育部副部长鲁昕也指出，现代职业教育的培养目标是职业精神与职业技能高度融合的专业技术人才[1]。机械制造技术课程是职业学校机械类课程中最基础最重要的一门课程，其课程设置和教学目标是奠定学生的机械加工基础能力，为各类机械企业培养一线机床操作工人。这个教学目标是否能够实现，取决于机械制造技术课程教学质量及目标的达成。在机械制造技术课程教学实践过程中，教师应依据国家智能制造规划要求，通过研究分析本课程教学过程中存在的相关问题及其成因和解决对策，采取有效措施优化本课程教学过程，提升本课程教学质量。

1 机械制造技术课程存在的教学问题

1.1 教学内容陈旧与企业智能制造发展脱节

机械制造专业的基础课程主要是车工、钳工技能，这些专业教学内容都是按照传统知识体系来展开教学的，以钳工为例，教学内容集中在锯、锉等基本的操作技能上，教学知识并没有太多的改变和创新，教学内容陈旧，实训项目也以传统的碳钢类方形工件为主。教学内容没有融入新时代智能科技的特点，也没有结合当前经济、社会、学生需求，大量低层次的实训内容虽然能帮助学生了解和学习传统的加工技术，锻炼学生的吃苦耐劳，但同时，也会限制学生的创新思维，让学生们对未来就业前景产生怀疑。随着现代智能技术的发展，机械制造技术已经进入智能制造阶段，采用新型数控设备、线切割、电火花等技术，并结合“互联网+”“大数据分析”等技术，已经形成新型企业“物联网”系统，智能制造在教学内容上，不仅限于基础理论的学习，更应面向企业变化需求及未来发展需求，融入现代企业新型设备、新兴技术应用技能学习。

1.2 实训设备低级与企业智能设备升级换代脱节

部分学校在机械制造教学过程中没有使用先进的智能设备，依然是单一的车床、钳工台、小钻床，普通铣床、焊机、磨床数量有限。低级的实训设备，即使能训练出合格的工人，也无法满足时代和企业的需要。职业教育，不仅是为企业培养技能工人，更是为社会培养未来的能工巧匠，其培养目标的指向很明确，是培养适宜于企业需求的合格的人才。当前，很多企业已经从传统的生产模式走向智能生产模式，机器人、自动化流水线等开始大量使用，传统地依靠普通车床、普通铣床的小作坊都将面临升级改造及转型，因此，职业学校的实训设备也要及时调整，才能适应专业发展及课程教学的需求。职业学校应从精准化设置、精准化管理等方面进行再思考，从工程实施的观念转变和观念上进行突破，对机械制造类实训器材进行更新和统筹安排。在新设备的配置上，应采用智能化的流水线制造设备，让学生亲身经历成品完整的成型过程，并感受到产品制造的喜悦与成就感。

1.3 教学方法单一与企业岗位技能新需求脱节

在机械制造的实践教学中，通常采取由师傅传授技术、由学员进行分步加工的方法。这种传统教学方法，教学内容单一，教学形式单一，教学过程单一，教学评价单一。虽然该教学方法能让学生逐步掌握相关技能，但各技能间缺乏关联，特别是各工种之间的关联不够，不利于学生的创新与学习。例如在车床、钳工学习中，学生们的训练内容是割裂的，车床实训就是几个简单的轴类零件，钳工实训则是几个方形的零件；再者，传统的零件加工都是单独的，彼此间没有联系，缺少一个循序渐进形成的产品的过程，无法逐渐提高学生的整体生产能力和对生产流程的理解。在教学形式上，就是师傅传授，学生训练模式，而没有学生的自主创新过程。在教学过程上，只有“加工”的过程，没有智能“制造”的过程。在教学评价上，就是依据具体的评分标准，逐一考核，这种打分方式，简洁可操作，但不注重实习生成过程评价，更没有从人文关怀的角度来考虑怎样才能提高他们的自信心和成就感，这样的评价方法易让学生丧失对学习过程的热爱、对工作流程的热爱、对所从事的工作的热爱。因此，这种单一的教学方法，对学生的学习没有任何吸引力，自然不能引起学生的学习积极性，导致部分学生学习效果较差。

1.4 教师技术薄弱与企业多技能需求脱节

随着新型智能加工设备在企业中的不断应用，对机械制造技术课程教师要求也越来越高，“要给学生一碗水，教师须有一桶水”[2]。企业中，技术设备的升级和扩展正成为常态。其特征表现在，一是数量多，数控车、数控铣削、加工中心、普车、钳工、铣床、磨床、钻床、刨床、冲床等设备应用广泛，新的流水线生产、工业机器人辅助生产也成为应用常态；二是技能多，这些智能设备的结构、操作技术、维护保养等，都与智能设备实现对接和完善，并成为一种新的应用技能；三是技术要求高，在智能化的加持下，机械设备的制造过程自动化、智能化、精准化特征更为明显。这些变化内容，都将成为机械制造技术课程中需讲授的内容。因此，对机械制造技术课程教师而言，不仅需要专业知识、技能的全面提升，更是对教学组织和实施的一种新考验。

现实中，各职业学校专业教师，因工作任务繁重，没有更多的时间参与技能培训，随着时光流逝，所学技能渐渐淡忘，几乎回归原点，技术走向平庸。同时，作为引导教师技能发展的职业技能竞赛，也仅限于少数学校和部分老师，很多学校和老师无法在技术技能层面实现突破，多数教师满足于现状，不能主动提升个人技能，导致个人技能技术水平不能适应企业发展需求，自然不能适应智能时代下机械制造技术课程教学。

2 机械制造技术课程教学改革策略研究

2.1 多途径提升课程教师技能水平

在教学中，教师的重要性毋庸置疑，加强结构合理、能力突出的高素质师资队伍建设优秀的师资队伍是教学质量的保障[3]。教师对于课程及当前智能制造的发展现状及发展趋势的把握和理解，必然影响教学内容的开设和传授。不同教师，其教学方式不一，则课程的教学质量不尽相同，提升教师智能制造技能水平是课程教学改革的必然选择。

职业学校的师资队伍建设需要当地企业的大力扶持，校企合作开展教师队伍建设是提升机械制造技术课程教师技能水平的重要途径。通过校企合作，使教师了解新时代智能制造技术，在企业师傅的帮助下提升智能制造的技术水平；另一方面，可以通过教师到企业实践，实现专业教师技能水平的提升，提升其智能制造的视野与教学反思能力。

职业学校可从企业引进智能制造人才充实课程师资队伍，这类智能制造人才具有较强的技能水平，经历较为丰富，能够为课程师资建设注入活力，并整体提升教师技能水平。特别是当前各职业学校机械制造技术课程教师已经步入了“老龄”发展的瓶颈，从年龄、教育层次、技术水平结构等方面，都急需不断地进行师资更替和引进。

2.2 科学规划智能实训室建设

对接智能制造，原有的简单机械生产设备不适应时代发展所需，也不适应课程教学改革的需求，科学规划智能实训室建设，是课程教学的基本保障，是提升教学质量及内涵的重要举措。在智能实训室建设中，重点解决好三个问题，一是购买哪些智能设备，二是原有的设备怎么办，三是智能设备的配置及布局问题。

在智能设备的购置中，应充分认识到，高端智能设备，不仅是机械制造技术课程教学需求，更是专业建设和发展的需求，也是区域校企合作的必然要求。如果课程教学内容始终处于低级低端，教学质量将不能保障，必然无法达到课程教学目标，无法培养出优秀的学生。在各地，企业的装备领先于职业学校，且装备数量较多，规格齐全，智能实训室建设时，要围绕智能制造整体规划，量力而行，以“智能制造”为重心。

专业应该建立长远发展规划，寻找地方政府支持，找到对原有设备正确处置的方法和途径，将实训设备空间腾出，为先进实训设备的引入提供支持。对于原有的破旧设备，可以作为学生拆卸、维护等的技能培训设施，也可以规划纳入智能设备中，用于学生智能创作、开发制造。

在智能设备的布置上，要有综合实训整体布局理念，不仅要考虑到专业的建设与发展，还要考虑到学生的技术提升需要。在充分调研设备的需求量、功用的基础上，科学合理配置及摆放，达到“1+1>2”的设备应用效率，同时也为专业教学的改革打下坚实的基础。

2.3 企业化实施实训环境布置

在机械制造技术课程实践教学中，环境的布置是影响教学效果和教学内容的关键。机械制造技术课程教学应该采用理实结合，把理论引入到生产实践中。当前，由于师资、课程、资源等因素的制约，该课程的讲授采用就理论讲理论的现象还是比较明显，“黑板上开机床”的现象仍然十分常见，显然，这种教学方式已经不适用于智能制造时代，构建具有“文化”特征企业化实训情境十分必要。“三教”改革提倡教师、教材、教法的改革，但任何改革中，都离不开制度和文化，教师既要制订教学规范的程序与内容，更要从文化入手，注重学生核心素养的培养，以实现教育“立德树人”的根本目标。在专业文化布局中体现出专业的特点，能使学员对课程实践活动产生兴趣，进而改变教学方式，提高学习质量。传统机械制造技术课程实训室的设备低级、环境文化性弱，与企业间的关联较少，在实训室建设中应该从企业的文化入手。例如，在颜色的安排上，实训室的机器设备，颜色都是一种绿色，整体环境缺少温暖感，导致学生参与的积极性不够。所以，不同颜色的机器要配置，各种标语和图片，也要摆放就绪。

2.4 创新改革教学方法及教学内容

教学方法及教学内容的创新，不能将二者分离，教学方法创新需教学内容来体现，教学内容的创新又需教学方法来实施。教学内容生动、有趣，是激发学生学习动力的基础，而单一、过时的教学流程容易导致学生被动接受。因此，教学内容创新中，要力求教学内容生动有趣，一是要让智能设备与学生的生活相联系，通过生产制作，使他们感受到实践活动的价值，例如，实施手机、饭卡等二维码打码制作；二是表现出典型的手工艺特点，使学生在创作过程中体会到其内在的价值，例如制作钥匙、手链等；三是要通过整体的部品制作，使学生在制作过程中了解零部件的制作过程，并逐渐提升技能水平。

做好教学评价创新是技术进步的动力，而创新本身也离不开评价[4]。评价可及时跟踪学生学习状态、监督学生学习过程、改善学生学习水平。学生是具体真实的人，他们的思维方式很容易受到外在因素的影响。要使他们的注意力转向学习，就必须建立起一整套的教学体系，不然，设备再好，环境再好，教师再好，也无法保证学生的学业成绩。为了保证教学有序及规范，应制定学生的全面评价与过程评价体系，对学习学习过程及最终成果进行理论与实践教学效果评估。

3 结语

智能制造时代，机械制造技术课程的组成结构、知识体系、教学保障等都将发生新的变化，适应新的所需，是课程教学的必然选择，探究课程教学影响因素的重要性及意义，提出有意义的教学策略能够为课程教学变革提供更多的思考方向。