先进制造技术的人才培养

广东技术师范学院学报

2005年第6期

Journa l of G uangdong Po l y techn ic N o r m al U niversit y

N o . 6, 2005

基于工业中心的先进制造技术人才培养模式初探

苏宏英 张建雄 戚宇恒

(广东技术师范学院工业中心, 广东广州 510665)

摘 要:为了适应我国先进制造技术的发展对人才的需求, 本文提出高等工程教育进行教学改革的必要性, 并提出了建立先进制造技术实训基地、引进现代化的实训教学设备、采用现代化的教学和训练方式, 促进先进制造技术实用型人才的培养.

关键词:先进制造技术; 高等工程教育; 人才培养

中图分类号:TB 1 文献标识码:A 文章编号:1672-402X (2005) 06-0027-03

1 引言

先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现

代管理技术的成果, 并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程, 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 提高对动态多变的市场的适应和竞争能力的制造技术的总称. 在我国, 先进制造技术的重要性已经引起了各界的重视, 已被列为国家关键技术之一. 在珠江三角洲地区, 有许多企业采用先进的现代生产设备, 生产一线急需既掌握扎实理论知识, 又熟悉先进制造技术工艺规程的操作技能、对产品检验以及对先进设备进行调试与维护, 也懂得现代管理技术的应用型人才, 而且这种需求呈上升趋势. 因此, 培养大量掌握先进制造技术的应用型人才, 是高等工程教育刻不容缓的责任.

教育体制的影响, 我国高等工程教育在办学方向上大多致力于培养研究型和理论性工程技术人才, 而忽视对学生实践能力和工程能力的培养. 教学模式多以课堂讲授为主, 注重理论性、系统性、学科性、知识性, 缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学, 实践教学困难重重. 这些现状造成了高等工程教育难以满足先进制造技术发展对实用性人才的需求, 必须进行改革.

2. 1 整合重组课程体系, 建设综合实训课

遵照以能力培养为主线, 以应用为目的的指导思想, 对原有机械制造专业的课程按照先进制造技术体系的要求进行重组. 理论教学增加新的先进制造技术内容, 根据形成技术应用能力的需要进行归并、优化重组, 按模块化结构设置以设计能力、制造工艺能力、控制监测能力为重点的课程模块. 在实践教学中, 打破传统的学科设置和专业设置界限, 开设一门先进制造技术综合实训课. 该实训课不是专门为某一个专业设置的, 而是服务于所有相关专业, 这样避免专业口径窄, 专业划分过细的弊端. 致力于培养具有扎实的工程技术基础, 又有宽广的知识面的复合型人才. 在实训教学中, 改变传统的在学科指导下的以课程为单位设置的验证性实验和课程设计实践教学模式, 而建立在技术应用能力模块下以课题和项目为主导的独立综合实训单元, 学生通过一系列内容的培训, 掌握必要的专业技能.

2. 2 加强实践教学环节, 建立先进制造技术实训基地

2 适应先进制造技术的发展需要,

深化教学改革

先进制造技术的发展作为当前的高新技术对传统的机械制造技术改造的产物, 对我国的高等教育提出了严峻的挑战. 传统的机械制造专业主要是培养工艺设计、设备管理和改造生产现场管理等方面的人才. 而先进制造技术是一种综合性、复合型技术, 它是机械工业技术融合微电子技术、信息处理技术、检测传感技术、自动控制技术、现代管理技术等形成的一种新的融合技术, 它要求培养的是全面了解和掌握现代技术的实用性人才. 由于受传统工程

收稿日期:2005-10-17

先进的工程环境是培养学生先进制造技术应用能力的保证. 建立具有现代化水平的实践训练基

作者简介:苏宏英(1978~), 女, 广西上林人, 壮族, 广东技术师范学院教师, 硕士, 研究方向为智能仪表及控制装置1

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地, 其主要设备的技术水平达到甚至超过现行行业的现代化程度. 实践训练基地既可以进行技能训练, 又可以开展课题研究, 承担社会工程项目和生产任务, 为学生按行业要求设计训练项目, 使学生有机会亲身经历和了解现代化的工艺流程、生产环节、工程项目组织、实施和管理的全过程. 通过现代化的实践训练, 可以使学生不出校门就能初步掌握这些现代技术和知识. 广东工业实训中心就是基于这样的理念建立起来的产学研一体化的实训基地.

2. 2. 1 引入模块化柔性加工系统

理软件, 它主要由供应链管理系统、生产管理系统和财务管理系统组成. 这套软件涵盖了大部分管理类

和财经类专业的主干课程的教学内容, 它为管理类和财经类专业的实践教学和人才培养模拟动态现实管理环境, 搭建一个更新、更高的改革和发展平台, 同时也可让掌握先进制造技术的工科学生综观企业的全貌, 了解企业的运作和发展, 为其进行创造性的实践活动, 实现技术创新提供基础.

3 将现代教学模式引入高校实践教学

3. 1 采用工程训练的方式

广东工业实训中心针对加工制造企业多工序生产的特点, 与企业联合开发了一套完全接近于生产实际且具有加工生产能力的模块化、柔性化、可重构的制造系统(F M S). 在系统中绝大部分的设备和器件都符合工业标准, 尽可能不使用过分简化了的教学设备与器件, 系统组成具有开放性, 系统中不同生产厂家的设备可相互兼容, 便于扩展. 系统根据训练内容的不同, 设计了不同的工作岗位. 学生可在不同的岗位与职业劳动者一样上进行相应的操作与训练, 为学生营造了逼真的现场工作环境, 使学生可以在一个能反映真实生产过程的系统中学到先进制造的相关专业知识与操作技能.

系统被设计成具有模块化的特性, 系统中的每个功能部件都能独立运行, 每个功能部件都是分布式控制的. 在学习过程中, 学生不仅可以对各个功能部件进行操作, 而且还可以根据不同的教学内容增减功能部件, 功能部件的增减同时不影响系统中其他功能部件的运行.

2. 2. 2 引入企业资源规划(ER P) 系统

模块化柔性制造系统(FMS) 是集光、机、电一体

化的高度自动化生产系统, 该系统涉及了多个技术领域, 如PLC 编程技术、工业机器人技术、检测技术、C AD /CAM技术、现场总线技术、电子气动控制技术、资源规划与管理等. 在传统的学科教学中, 涉及到这些技术的各门课程通常是单独传授, 专业课程的实验也都是独立进行的, 学生很少有机会了解各种技术在实际工程中是如何被综合运用的. 而工程训练是指根据工科学生的培养特点, 在特定的工程实践环境中对学生进行机械、电子、信息及其系统等多种技术高度综合的工程技术训练. 现代工程训练通过精心设计训练项目, 组织有针对性的训练, 让学生将各种基本技能综合运用于实际工程, 使学生由" 仅仅有所知" 变为" 尚能有所为", 不断提高其工程修养和应用、应变与协作能力. 同时通过新技术、新材料、新工艺方面的训练, 学生可以亲自动手制作各种小零件等, 培养了学生的创新思维. 此外, 现代工程训练让学生通过与他人的合作不断克服各种困难, 解决问题, 还可以培养学生良好的心理素质和团队协作精神.

3. 2 项目教学法的实施

只要是制造业, 就必须要从供应方采购原料, 经过加工或装配, 制造出产品, 销售给需求方. 当今社会的进步和发展需要大量的既懂技术又懂管理的复合型人才, 先进制造技术的实用性人才, 除了掌握先进制造技术还必须掌握现代制造企业的运作、管理方法和手段. 采用先进的企业资源规划(ERP) 管理软件, 构建模拟的企业管理运作环境, 可使学生有一个比较完善、实用的实践环境, 学习企业管理的实际操作. 通过模拟操作, 加强学生对企业管理知识的理解, 使他们熟悉企业的运作流程, 训练学生的实际动手能力, 为学生走向社会提供一个理论结合实际的良好过渡.

企业资源计划(ERP) 是基于计算机技术和管理理论的最新进展, 从理论和实践两个方面提供的企业整体经营解决方案, 在功能上实现了一个企业具有的各类资源的系统与综合管理. 广东工业实训中心建设了/ERP 实训室0, 引进了一套先进的ERP 管

开展工程训练首先要观念创新. 无论是教学管理人员还是教学一线人员. 要明确创新的涵义, 树立新的教育观和教育指导思想. 教学方法也不再是简单的师教徒承, 而是一种摆脱了单纯技能训练模式后的素质训练与综合能力培养的全面提升.

项目教学, 是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动. 这种教学活动能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合起来, 与企业实际生产过程有直接的关系. 它的基本思路是:在课程教学中选择一个核心课题, 并为学生设计一个实际工程项目, 这个项目要具有一定难度, 要求学生运用新学习的知识、技能, 解决过去从未遇到过的实际问题, 并且要求学生自己克服、处理在项目工作中出现的问题和困难. 教师组织学生围绕项目开展学

技术、找资料、搞设计、加工制作, 检测成果. 学习过程中, 学生有独立制定计划并实施的机会, 在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为. 学习结束时, 师生共同并加项目工作成果. 学生为干而学, 在干中学, 边干边学, 学与用相结合, 在实践中提高应用技能. 学习过程成为一个人人参与的创造实践活动, 注重的不是最终的结果, 而是完成项目的过程.

我们以数控加工及编程方面的项目教学为例, 教师给机械设计与制造自动化专业的学生布置一项利用模块化柔性加工系统加工一件工艺品的任务, 并提出产品工艺设计及加工等方面的要求. 然后按照项目任务的要求将学生分成若干个小组, 通过小组成员的分工协作, 学生独立完成工艺品设计, 加工生产, 产品质量检测等生产流程. 在这过程中, 教师只是在材料选择、方案设计方面起指导和辅助的作用. 项目教学法使学生独立学习、独立思考, 团结协作, 发挥想象力和创造力, 学生不但可以从中学习和掌握机械原理、材料处理、制造工艺以及各种机床的使用与操作, 还能有效的锻炼和提高他们的社会能力和综合职业能力. 在项目教学法的实施过程中, 教师还可以进一步组织不同专业与工种, 甚至不同职业领域的学生参加项目教学小组, 如将管理专业、机械设计与制造自动化等专业的学生组成不同小组, 通过在如制造资源规划与调度、生产加工、生产过程控制、质量管理等不同岗位和工种的实际分工

与协作, 训练他们在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力.

4 结束语

通过对原有专业进行课程体系改革, 在实践教学环节中引入现代化的实训教学设备, 并采用现代

教学模式, 可以极大的调动学生学习的主动性、参与性. 学生在模拟的企业环境下进行实践训练, 不再感到学习专业知识的枯燥与无趣, 不仅较好的理解和把握课程要求的知识和技能, 体验创新的艰辛与乐趣, 还培养分析问题和解决问题的思想和方法. 实践证明, 这对提高学生综合素质及先进制造技术应用人才的培养具有重大的意义.

参考文献:

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[审稿 方 刚]

Research on T al ent . s Cultivati ng Pattern of AdvancedM anufacturi ng

Technology Base on Industri al Trai ni ng Center

Su Hongy i n g Zhang Jianx iong Q iYuheng

(I ndustria lTra i n i n g C enter , DuangDong Po lytechn ic No r m a lU niversity , Guangzhou , 510665)

Abst ract :I n order to m eet the needs o f talents of advanced m anufacturi n g techno l o gy , w e put for w ard t h e

need of teaching refor m a ti o n i n h i g her eng ineeri n g educati o n . I n this paper , w e d iscuss the w ay of constructi n g tra i n i n g base o f advanced m anu facturing techno l o gy , i n troducing m odern tra i n i n g equip m ents into the training base , and apply i n g m odern m et h ods to teaching practice , so as to pro m ote the fosteri n g o f practica l ta lents . K ey w ords :advanced m anufactur i n g techno l o gy ; higher eng i n eering education ; talent . s cultivati o n

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