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浅论“智能制造+材料”复合型人才的培养

时间:2024-04-24

施红

摘要:随着我国现代化教育改革的逐渐深化,诸如模具设计与制造这类传统的机械制造类专业面临着必要的人才培养方案的改革和教学模式的创新。主要从模具设计与制造专业的人才培养如何适应模具行业企业的具体要求及如何转变和改进人才培养模式、创建新型人才培养目标、设置健全的专业教学体系、深入提升专业实践教学模式和内容等方面进行剖析,以期为日后的专业教学带来具有价值的参考建议。

关键词:复合型人才;智能制造+材料;教学改革

中图分类号:C961          文献标识码:A

随着我国现代化教育改革的逐渐深化及材料科学在现代智能制造业的特殊贡献和地位,诸如模具设计与制造这类传统的机械制造类专业面临着必要的人才培养方案的改革和教学模式的创新。如何培养与未来先进制造及其相关产业链相匹配的专业人才队伍是目前高职教育教学改革研究的热点之一[1]。《中国制造2025》把人才作为建设制造强国的根本,并对人才发展提出了新的更高要求,其中,对于制造业的人才要求就是“培養更多复合型人才”[2]。因此,培养“智能制造+材料”复合型人才是模具设计与制造专业这类传统制造类专业必然的教育改革发展方向。

1 进一步探索“智能制造+材料”复合型人才培养模式的现实意义

智能制造涉及的学科比较多,专业知识分布零散,培育满足智能创造生产形式的复合型专业技能人才,给高职院校职业教育带来了巨大的挑战。各大企业的生产转型提高还对各种工作专业人才的实践能力目标和需求有一定改变[3]。依照《中国制造2025》规划提出的具体政策,专业技术工作者不仅需要拥有充足熟练的工作专业知识,还要拥有娴熟的专业动手能力,以及排解专业工作难题的创新思维。伴随着我国有方向、有计划地开展传统制造行业数字电控化、电子信息化及人工智能化等多种智能设备的完善和运用普及,专业工作人员还需要拥有对企业产品生产中的分析解决能力[4]。此“对企业生产过程的分析能力”其中就包括原材料的选择和材料性能分析及根据材料性能对不同加工工艺参数进行调整等。“一代材料,一代装备,一代产业,一代人才”,未来制造业及其相关产业链的变革发展,必然是学科交叉的协同创新,也势必对人才培养提出新的要求[5]。因此,探索“智能制造+材料”复合型人才培养在制造业人才培养中的地位和意义,能为相关专业的人才培养改革和课程开发提供一定的理论依据和数据支撑。

2 探索思考 “智能制造+材料”复合型人才培养的教学改革的有效途径

2.1 人才培养方案设计方面

人才培养方案设定的重要原则是适应企业的实际需求。因此,人才培养方案设计过程中,应当以专业调研为先导,结合包括企业需求调研、区域产业背景调研、人才市场调研、往届生跟踪调研等,尤其要重视专业相关的企业,特别是一流企业的反馈信息,着重了解企业对学生的能力要求,为专业的人才培养方案的调整和制定提供一定的依据。

通过专业调研发现,制造类企业对人才主要有3个方面的要求:扎实的专业知识(面)、娴熟的专业技能及创新思维的能力。因此,将“材料元素”融入制造类专业的人才培养方案中,不仅能提高学生的专业基础能力、拓展专业知识面,更能够在此基础上培养学生创新的思维方式及分析问题、解决问题的能力。

2.2 课程建设和设计过程方面

在课程建设过程中,要将材料知识融于智能制造的实际,使学生在实际问题中掌握材料科学的基础理论,提高教学成效。

在模具设计与制造专业的课程体系设计当中,应该根据专业课程安排和设计的意义及原则、方向进行课程重心任务的设置。详细来说,课程要将专业工作的具体任务作为主要核心,在具体的工作进程中,学生们能够直接体会所掌握的知识和技能对于未来具体工作项目的重要程度,同时深入感受在实践任务时所必需的大量的专业知识和技能。因此,一方面,可以在制造类的专业基础课程融入“材料元素”,譬如《机械制造基础》这门专业基础课的教学任务里,有1/3学时是关于“工程材料性能及其热处理工艺”的,其中涉及材料种类、性能和应用范围等材料专业知识,教师可以通过这部分的讲解,使制造类专业学生掌握初步的材料性能基础知识,进而达到懂材、会选材的教学目的;另一方面,可以在制造类相关的实训课程中,增加《材料机械性能测试》相关的实训环节,通过具体实践使学生掌握如何通过材料机械性能的基础数据来制定和调整加工工艺参数,从而达到最佳的工艺设定。

2.3 教学内容和教学方式相结合方面

在教学方式和教学内容结合过程中,要注重教学过程的全面化、整体化和项目化。现有教学内容设计,学生往往得到的是模块化、分散化的教学任务,就学生目前的能力而言,是无法做到知识点的相互联系和融会贯通的。所以就必须对现有的专业实践教学进行全面设计,把学生们的学习片段进行有效的整合,进行项目化教学,从而提升学生们的知识综合运用能力和实际动手能力。

可以通过校企合作,创新教学内容,丰富教学形式,改进教学方法,从而提高学生的学习兴趣。一套模具从设计到加工成型,都离不开材料的知识:模具材料如何选、产品材料如何选、如何根据材料性能调整模具结构的设计及如何根据材料性能调整成型工艺参数等,每一步都需要具备相应能力的专业知识人员。因此,可以结合企业的生产实际,开展项目式的教学,通过具体产品的选材、设计、加工,使学生了解完整的生产流程,从而能够理解和掌握材料基础知识、模具设计原理、模具加工工艺设定的相互联系,从而培养学生从多角度分析问题、解决问题的能力,培养学生创新的思维模式。

3 拟解决的关键问题

随着我国现代化教育改革的逐渐深化及材料科学在现代智能制造业的特殊贡献和地位,“智能制造+材料”的复合型人才培养方式是培养适应未来先进制造及其相关产业链相匹配的专业人才队伍有效举措。但是相关的人才培养模式改革还存在一些关键性问题,主要包括以下方面。

3.1 传统认知与现实要求不统一的问题

制造业的主要任务是加工制造,多年来,人们往往只专注于对制造设备的改进、成型工艺的研究,忽略了对所加工的材料的分析和认识。未来制造业及其相关产业链的变革发展,必然是学科交叉的协同创新,也势必对人才培养提出新的要求。当代职业教育的人才培养必须从技术技能型向知识技能型人才转型、由单一技能向专业技能人才转型、由单学科向交叉学科人才转型。因此,探索“智能制造+材料”的复合型人才培养模式,应该首要解决在智能制造领域传统认知与现实要求不统一的关键性问题,使相关的研究人员做到思想统一、目标一致。

3.2 制造类专业人才培养过程中材料知识缺失的问题

模具企业对于专业技术工作者的综合素养要求越来越高,专业技术工作者不仅需要拥有充足熟练的工作专业知识,拥有娴熟的专业动手能力,还需要拥有对企业产品生产中的分析解决能力。目前,大多数的制造类专业人员缺乏材料性能的基础知识,在工艺参数设定过程中,往往忽视材料性能对加工工艺的影响,而一味在产品结构设计和机床性能方面找问题。因此,通过探索“智能制造+材料”的复合型人才培养模式,依托课程创新,希望能培养并加深学生对材料性能的宏观认知,通过实验手段,逐步让学生识材料、懂材料、会选材,进而培养学生能够根据产品性能要求及加工设备条件进行选材或者根据材料的性能选择合适的加工方法,设定合理的工艺路线能力。

“一代材料,一代装备,一代产业,一代人才”。建设“将材料元素融入制造类专业课程”是培养“复合型”人才的一个有效载体,也是培养适应智能制造生产模式的复合型人才的一项有效举措。通过探索“智能制造+材料”的复合型人才培养模式,进一步深化人才培养模式和教育教学改革,从而推动现代化职业教育的育人成效。

参考文献

[1] 潘柳燕.复合型人才及其培养模式刍议[J].广西高教研究,2001,17(6):51-54.

[2] 李京霞,李丽丽,齐小艳.校企协同创新下的高职院校复合型人才培养研究[J].文存阅刊,2019,6(19):170-171.

[3] 夏瑋鸣.复合型人才和专业型人才[J].人才开发,2003,18(5):19.

[4] 郭飞.培养复合型大学生对促进科学化发展的作用[J].产业与科技论坛,2019,18(6):247-248.

[5] 闫运波.校企合作培养创新人才的探索与实践[J].商品与质量,2019,26(23):242.

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