2021年教育部對(duì)《職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄》進(jìn)行更新，增設(shè)了智能制造工程技術(shù)、智能制造裝備技術(shù)、人工智能技術(shù)應(yīng)用等新專(zhuān)業(yè)。從《職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄》的專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)、核心課程、專(zhuān)業(yè)拓展課程三個(gè)維度進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)“數(shù)字化”“智能化”升級(jí)以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，智能制造工程技術(shù)等“新工科”專(zhuān)業(yè)是現(xiàn)代教育適應(yīng)科技高速發(fā)展與產(chǎn)業(yè)變革的重要路徑，而當(dāng)前高職院校與應(yīng)用型本科院校“新工科”建設(shè)普遍存在學(xué)科壁壘、專(zhuān)業(yè)藩籬等問(wèn)題，因此有必要面向全校開(kāi)設(shè)智能制造導(dǎo)論課程。智能制造導(dǎo)論作為一門(mén)需求量大、受眾面廣、復(fù)合程度高的課程，能夠讓學(xué)生系統(tǒng)性地認(rèn)知智能制造領(lǐng)域，讓學(xué)生了解智能制造相關(guān)技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生思考智能制造對(duì)其未來(lái)職業(yè)發(fā)展的影響與意義。面向全校開(kāi)設(shè)智能制造導(dǎo)論課可以讓不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生打破知識(shí)壁壘和思維禁錮，去理解智能制造在各自專(zhuān)業(yè)方向上的應(yīng)用，同時(shí)有利于跨專(zhuān)業(yè)培育專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)。

一、面向職業(yè)教育的智能制造導(dǎo)論課程問(wèn)題現(xiàn)狀

（一）智能制造相關(guān)導(dǎo)論課程開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀

當(dāng)前，智能制造相關(guān)的導(dǎo)論課程各專(zhuān)業(yè)單獨(dú)開(kāi)設(shè)的如“機(jī)械工程導(dǎo)論”等專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課和“先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)”等領(lǐng)域技術(shù)基礎(chǔ)課程。專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課能使學(xué)生了解所學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展、專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵與特點(diǎn)、課程體系與未來(lái)職業(yè)發(fā)展等，幫助學(xué)生形成較系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)，以“機(jī)械工程導(dǎo)論”為例，通過(guò)機(jī)械工程所涉及的基本知識(shí)、領(lǐng)域技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)研究領(lǐng)域和技術(shù)方向有較為清晰全面的認(rèn)識(shí)?！跋冗M(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)”通常作為技術(shù)基礎(chǔ)課幫助學(xué)生了解先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢(shì)，由于新一代人工智能技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)的深度融合，“先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)”需要進(jìn)一步體現(xiàn)“數(shù)字化”“網(wǎng)絡(luò)化”“智能化”，因此有必要升級(jí)開(kāi)設(shè)“智能制造導(dǎo)論”課程。

目前已有本科院校開(kāi)設(shè)了智能制造導(dǎo)論課程，如同濟(jì)大學(xué)自2015年起面向全校學(xué)生開(kāi)設(shè)34課時(shí)的“工業(yè)4.0導(dǎo)論”選修課，2018年該課程更名為“智能制造導(dǎo)論”，湖南工學(xué)院2020年起面向智能制造工程專(zhuān)業(yè)在新生入學(xué)第一學(xué)期開(kāi)設(shè)16課時(shí)的“智能制造導(dǎo)論”作為學(xué)科基礎(chǔ)課。職業(yè)院校由于缺乏開(kāi)設(shè)智能制造導(dǎo)論課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)開(kāi)設(shè)本課程的學(xué)校比較少，但從2022年開(kāi)始有許多職業(yè)院校開(kāi)設(shè)或計(jì)劃開(kāi)設(shè)，特別是很多“雙高”建設(shè)院校都紛紛將本課程列入教學(xué)計(jì)劃，如湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院等“雙高”職業(yè)院校在2022年開(kāi)始開(kāi)設(shè)“智能制造導(dǎo)論”課程，其中湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院面向全校開(kāi)設(shè)該課程。

（二）智能制造導(dǎo)論課程建設(shè)的難點(diǎn)

導(dǎo)論課程需要具備較強(qiáng)的普適性、前沿性，需要根據(jù)學(xué)生情況、面向?qū)I(yè)、教學(xué)軟硬件條件等多種客觀變量條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，面向全校開(kāi)設(shè)的本課程內(nèi)容上需要涵蓋智能制造技術(shù)體系，課時(shí)上需要符合教學(xué)實(shí)際要求。教學(xué)組織與課程實(shí)施要求授課老師具備多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)能力，目前本科院校智能制造導(dǎo)論課程多由3名以上智能制造領(lǐng)域內(nèi)教授專(zhuān)家以講座的形式各自負(fù)責(zé)獨(dú)立的專(zhuān)題，這樣開(kāi)設(shè)的導(dǎo)論課程能讓學(xué)生了解領(lǐng)域前沿技術(shù)發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究智能制造領(lǐng)域技術(shù)的興趣，但是課程缺乏體系，專(zhuān)題之間缺少銜接，講座形式無(wú)法支持學(xué)生深入體驗(yàn)智能制造領(lǐng)域新技術(shù)。職業(yè)院校從事研發(fā)領(lǐng)域前沿的教授專(zhuān)家較少，以多位專(zhuān)家講座方式開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)實(shí)施難度較大。另外，受到實(shí)訓(xùn)實(shí)踐條件限制，不足以支持院校開(kāi)展領(lǐng)域?qū)嵺`教學(xué)，導(dǎo)致導(dǎo)論課程缺乏實(shí)踐教學(xué)。

（三）智能制造導(dǎo)論課程研究現(xiàn)狀

目前面向職業(yè)教育的導(dǎo)論課程建設(shè)較少。范春萍從課程類(lèi)型上可分為基礎(chǔ)課和拓展課，從課程覆蓋面將導(dǎo)論課分為學(xué)業(yè)導(dǎo)論、學(xué)科導(dǎo)論、專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論、課程導(dǎo)論四個(gè)層次，從授課時(shí)間節(jié)點(diǎn)分為前導(dǎo)型導(dǎo)論和續(xù)導(dǎo)型導(dǎo)論。羅嘉慶基于新工科背景，構(gòu)建了工程認(rèn)知體系，通過(guò)知識(shí)概述、理論引導(dǎo)、思維培養(yǎng)、實(shí)踐訓(xùn)練、倫理教育五種教學(xué)途徑，完成了知識(shí)思維，理論實(shí)踐，能力素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。蘇春提出利用工程導(dǎo)論與綜合性課程結(jié)合的方式，通過(guò)案例向?qū)W生展示工程問(wèn)題，全面提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。加強(qiáng)理論基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與應(yīng)用研究的滲透，培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)工程問(wèn)題的能力。邱秧瓊認(rèn)為“工程導(dǎo)論”的目標(biāo)是讓大學(xué)生樹(shù)立未來(lái)工程師的工程意識(shí)，打造學(xué)生自身的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生為未來(lái)的職業(yè)生涯與發(fā)展做好準(zhǔn)備。智能制造導(dǎo)論不是課程導(dǎo)論或?qū)I(yè)導(dǎo)論，是面向智能制造領(lǐng)域的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程或技術(shù)認(rèn)知課程，可以屬于工程導(dǎo)論范疇。面向職業(yè)教育，如何針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行定位，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，教學(xué)活動(dòng)組織等問(wèn)題，成為智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)建設(shè)者與智能制造教育研究者面臨的課題。

二、智能制造導(dǎo)論課程定位

課程定位是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，不同的學(xué)生情況、不同的專(zhuān)業(yè)和不同院校的定位目標(biāo)將會(huì)影響課程定位，智能制造導(dǎo)論課程定位同時(shí)還需要考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)、行業(yè)特色要素。在高等職業(yè)本科、專(zhuān)科開(kāi)設(shè)智能制造導(dǎo)論，其課程定位的廣度和深度基本一致，下面以高等職業(yè)本科與專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)為主進(jìn)行分析。

（一）專(zhuān)業(yè)與智能制造相關(guān)性分析

智能制造的核心內(nèi)容包含智能制造裝備、智能工廠、智能服務(wù)等內(nèi)容，主要覆蓋的專(zhuān)業(yè)包含裝備制造大類(lèi)專(zhuān)業(yè)和電子與信息大類(lèi)專(zhuān)業(yè)，將這兩大類(lèi)劃分為直接相關(guān)，而其他大類(lèi)中有部分專(zhuān)業(yè)如建筑材料智能制造、化工智能制造工程技術(shù)與智能制造直接相關(guān)，其他專(zhuān)業(yè)則認(rèn)定為間接相關(guān)。在直接相關(guān)中根據(jù)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的體現(xiàn)程度劃分為強(qiáng)、弱相關(guān)，強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)指的是在離散型與流程型智能制造當(dāng)中信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造技術(shù)深度融合與集成應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)，弱相關(guān)專(zhuān)業(yè)則是在智能制造大環(huán)境中培養(yǎng)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域技術(shù)技能的專(zhuān)業(yè)。應(yīng)用型本科院?？筛鶕?jù)專(zhuān)業(yè)學(xué)科門(mén)類(lèi)及學(xué)校培養(yǎng)特色進(jìn)行劃分，見(jiàn)表1。

（二）面向不同專(zhuān)業(yè)的課程定位

強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)是在從事智能制造工廠設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成應(yīng)用、安裝調(diào)試與運(yùn)行管理等工作的專(zhuān)業(yè)。智能制造導(dǎo)論面向強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的定位是一門(mén)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)課，幫助學(xué)生形成較系統(tǒng)的領(lǐng)域認(rèn)知，引發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)系列課程的學(xué)習(xí)興趣，為今后的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)做鋪墊。幫助學(xué)生構(gòu)建較為系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和職業(yè)素養(yǎng)，提高民族自信與使命感。而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，智能制造裝備技術(shù)等強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程體系中包含了大量智能制造相關(guān)基礎(chǔ)課程與實(shí)踐，如：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等。導(dǎo)論課程作為課程體系的一部分，課程目標(biāo)不宜與其他專(zhuān)業(yè)課程重復(fù)。

弱相關(guān)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)通常是掌握某一具體行業(yè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)技能，在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域從事相關(guān)技術(shù)工作。間接相關(guān)專(zhuān)業(yè)如臨床醫(yī)學(xué)類(lèi)、工商管理類(lèi)、語(yǔ)言類(lèi)等專(zhuān)業(yè)所處領(lǐng)域雖然不與智能制造直接相關(guān)，但隨著智能制造與各領(lǐng)域互相滲透、互相促進(jìn)，智能制造在生物制藥、醫(yī)療、食品飲料等多個(gè)行業(yè)將發(fā)揮巨大作用，各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生有必要加強(qiáng)對(duì)智能制造領(lǐng)域的認(rèn)知。這兩類(lèi)專(zhuān)業(yè)均可將智能制造導(dǎo)論作為校級(jí)通識(shí)課進(jìn)行授課，制定相同的課程目標(biāo)，面向這兩類(lèi)專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生了解智能制造的內(nèi)涵與發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)智能制造體系，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的智能制造技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生良好的工程文化素養(yǎng)。另外，目前比較少有院校為弱相關(guān)專(zhuān)業(yè)與間接相關(guān)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)設(shè)智能裝備技術(shù)或賦能技術(shù)的課程與實(shí)踐，因此需要加強(qiáng)這些專(zhuān)業(yè)的智能制造導(dǎo)論課程中的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)理論教學(xué)理解智能制造相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用場(chǎng)景，在實(shí)訓(xùn)實(shí)踐中增強(qiáng)領(lǐng)域技術(shù)認(rèn)知。

（三）針對(duì)不同定位的課程目標(biāo)設(shè)計(jì)

課程目標(biāo)是課程實(shí)施的基本依據(jù)，智能制造導(dǎo)論課程的培養(yǎng)目標(biāo)可以通過(guò)結(jié)果性目標(biāo)、程序性目標(biāo)、體驗(yàn)性目標(biāo)等三個(gè)維度來(lái)描述（表2）。

結(jié)果性目標(biāo)指對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的描述，即在知識(shí)與技能方面所要達(dá)成的目標(biāo)；程序性目標(biāo)指在教師的引導(dǎo)下，掌握達(dá)成結(jié)果性目標(biāo)的具體過(guò)程與方法；體驗(yàn)性目標(biāo)是學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的主觀經(jīng)驗(yàn)、職業(yè)素養(yǎng)、情感態(tài)度與價(jià)值觀。三類(lèi)專(zhuān)業(yè)都要注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作、工程素養(yǎng)、愛(ài)崗敬業(yè)，因此體驗(yàn)型目標(biāo)可保持一致。而強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)在專(zhuān)業(yè)技能與知識(shí)要求更加強(qiáng)調(diào)對(duì)于智能制造技術(shù)體系的整體認(rèn)知，而弱相關(guān)與間接相關(guān)則更側(cè)重智能制造技術(shù)的認(rèn)知與理解。

三、智能制造導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)

確定課程定位后，需要對(duì)智能制造導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，本研究通過(guò)智能制造技術(shù)體系分析與典型教材分析對(duì)完成職業(yè)教育智能制造導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)。

（一）智能制造技術(shù)體系分析

2021年11月工信部頒布了《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2021版）》，對(duì)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是智能制造系統(tǒng)架構(gòu)智能特征維度在生命周期維度和系統(tǒng)層級(jí)維度所組成的制造平面的投影。智能裝備聚焦于智能特征維度的資源要素，在產(chǎn)品制造、物流、使用和服務(wù)過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)自感知、自診斷、自適應(yīng)和自決策等功能。智能工廠聚焦于智能特征維度的資源要素和系統(tǒng)集成，在技術(shù)層面智能工廠具備全面數(shù)字化、制造柔性化、工廠互聯(lián)化、高度人機(jī)協(xié)同和過(guò)程智能化等特征。智能服務(wù)對(duì)應(yīng)智能特征維度的新興業(yè)態(tài)，借助產(chǎn)品與服務(wù)的融合，完成分散化制造資源的有機(jī)整合與不同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)力的高度協(xié)同。智能賦能技術(shù)對(duì)應(yīng)智能特征維度的資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)，包含了數(shù)字電路與集成電路等數(shù)字化技術(shù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、人工智能等智能化技術(shù)。智能制造需要以新一代人工智能技術(shù)的戰(zhàn)略性突破和快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的核心特征，由數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)三者共同發(fā)揮賦能作用（圖1）。

（二）智能制造導(dǎo)論典型教材分析

教材是課程內(nèi)容的直接物質(zhì)載體，智能制造導(dǎo)論是當(dāng)前教材開(kāi)發(fā)工作的熱點(diǎn)選題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高等教育出版社、機(jī)械工業(yè)出版社、清華大學(xué)出版社等出版機(jī)構(gòu)在近三年出版了20余本智能制造導(dǎo)論教材，周濟(jì)、李培根和劉強(qiáng)等智能制造領(lǐng)域頂級(jí)專(zhuān)家都在近年編寫(xiě)了具備強(qiáng)影響力的智能制造導(dǎo)論或概論教材。

由智能制造領(lǐng)域頂級(jí)專(zhuān)家主編的教材，具備格局大、寬縱深、內(nèi)容實(shí)、高濃縮的特色。以高等教育出版社出版，周濟(jì)、李培根主編的《智能制造導(dǎo)論》為例，由周濟(jì)、李培根、李伯虎、譚建榮、盧秉恒、柴天佑、屈賢明等多名專(zhuān)家共同編寫(xiě)，該書(shū)的定位是高等學(xué)校師生和企業(yè)工程技術(shù)人員和管理人員參考。該書(shū)全面地對(duì)智能制造進(jìn)行了介紹，對(duì)以HCPS為核心的智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)進(jìn)行了解析，對(duì)集成電路技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、數(shù)字傳感技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、混合增強(qiáng)智能等技術(shù)進(jìn)行了介紹。聚焦智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，緊密結(jié)合工程實(shí)際，完整呈現(xiàn)了智能制造基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用成果。通過(guò)三一重工、格力、海爾、華為等行業(yè)龍頭企業(yè)的智能制造應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)智能制造技術(shù)進(jìn)行闡述。

面向職業(yè)教育的智能制造導(dǎo)論教材，內(nèi)容精簡(jiǎn)，可讀性強(qiáng)，突出職業(yè)性、應(yīng)用性和工作過(guò)程性的特色，以機(jī)械工程出版社出版，李曉雪主編的《智能制造導(dǎo)論》為例，該教材面向職業(yè)院校與應(yīng)用型本科院校用于支持智能制造導(dǎo)論課程教學(xué)，從智能制造起源、發(fā)展、前景、體系到制造裝備技術(shù)、信息技術(shù)、生產(chǎn)管理、制造服務(wù)等知識(shí)，貫穿了智能制造中的各個(gè)環(huán)節(jié)，涵蓋了制造裝備技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、新一代人工智能、生產(chǎn)管理等，該書(shū)強(qiáng)調(diào)工程教學(xué)和訓(xùn)練是必修實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)智能制造基本理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解及應(yīng)用。

教師充分理解教材的編寫(xiě)目的和設(shè)計(jì)思路是教材使用的基礎(chǔ)。導(dǎo)論教材對(duì)于教師的專(zhuān)業(yè)能力要求與領(lǐng)域知識(shí)體系的完整性要求較高，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中需要參考多本教材與智能制造工程技術(shù)人員參考書(shū)籍，不斷提高教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的適應(yīng)性。面向職業(yè)院校學(xué)生而言，智能制造導(dǎo)論教材需要強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)應(yīng)用與實(shí)踐，重視職業(yè)發(fā)展與素養(yǎng)。因此，本研究推薦學(xué)生使用面向職業(yè)教育的智能制造導(dǎo)論教材，學(xué)生快速直觀的理解教材內(nèi)容。教師充分利用智能制造領(lǐng)域頂級(jí)專(zhuān)家主編的教材，完成教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，深入淺出讓學(xué)生能夠更好地理解智能制造技術(shù)。

（三）智能制造導(dǎo)論課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

智能制造導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以學(xué)生為中心，讓學(xué)生充分理解智能制造對(duì)于當(dāng)前制造業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要性與必要性，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情與認(rèn)同感。智能制造導(dǎo)論的知識(shí)體系圍繞著智能制造技術(shù)體系展開(kāi)，主要教學(xué)內(nèi)容包括智能制造概述、智能制造裝備技術(shù)、智能制造賦能技術(shù)、智能制造生產(chǎn)管理、智能制造服務(wù)等五個(gè)單元。

一是智能制造概述包括智能制造的定義與內(nèi)涵、發(fā)展趨勢(shì)、意義、全球發(fā)展現(xiàn)狀、智能制造體系等內(nèi)容。介紹中、美、歐、日等國(guó)家的智能制造發(fā)展歷程、技術(shù)路線等，使學(xué)習(xí)者對(duì)智能制造領(lǐng)域有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)知，加強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，可通過(guò)參觀智能工廠或虛擬環(huán)境下了解智能工廠/智能產(chǎn)線/智能制造單元，有機(jī)融合課程思政元素，強(qiáng)化學(xué)生制造強(qiáng)國(guó)的使命感與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二是智能制造裝備技術(shù)涵蓋機(jī)器人技術(shù)、增材制造技術(shù)、智能檢測(cè)技術(shù)、高檔數(shù)控機(jī)床技術(shù)等裝備技術(shù)。主要講解內(nèi)容為智能制造裝備技術(shù)的定義、特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)、系統(tǒng)構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)體系，弱相關(guān)專(zhuān)業(yè)可開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)認(rèn)知、操作編程等實(shí)踐，加強(qiáng)理解智能制造裝備的意義與作用。

三是智能制造賦能技術(shù)講解CPS、大數(shù)據(jù)技術(shù)、新一代人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、視覺(jué)識(shí)別技術(shù)等技術(shù)的定義、特點(diǎn)、行業(yè)應(yīng)用。幫助學(xué)生理解新興技術(shù)對(duì)于制造業(yè)的影響，了解新興技術(shù)與各個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、行業(yè)領(lǐng)域間的關(guān)系，在數(shù)字與物理世界融合的孿生空間重新審視和構(gòu)造專(zhuān)業(yè)課程體系與課程內(nèi)容。

四是智能制造生產(chǎn)管理對(duì)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、精益管理、智能制造工廠展開(kāi)討論，智能生產(chǎn)是智能制造的主要組成部分，智能生產(chǎn)的主要載體是智能工廠，MES是智能工廠所必須的工業(yè)軟件，具有指揮和監(jiān)控制造過(guò)程的作用，精益生產(chǎn)貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

五是智能制造服務(wù)單元涵蓋了協(xié)同規(guī)劃、遠(yuǎn)程運(yùn)維、智能個(gè)性化定制、智能供應(yīng)鏈優(yōu)化等內(nèi)容，引發(fā)智能制造對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃的思考。

本研究根據(jù)課程定位與教學(xué)內(nèi)容設(shè)置對(duì)教學(xué)課時(shí)進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)（表3），課時(shí)設(shè)置可為16~48個(gè)學(xué)時(shí)，由于強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程體系當(dāng)中包含大量智能制造相關(guān)技術(shù)課程，因此課時(shí)數(shù)可以少，一般為16個(gè)學(xué)時(shí)，最多不超過(guò)32個(gè)學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐課時(shí)可以安排4~12學(xué)時(shí)。弱相關(guān)與間接相關(guān)專(zhuān)業(yè)因后續(xù)學(xué)習(xí)當(dāng)中并沒(méi)有相應(yīng)課程，導(dǎo)論課程建議設(shè)置為32~48學(xué)時(shí)，并且應(yīng)注重實(shí)訓(xùn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)數(shù)，加深對(duì)智能制造裝備技術(shù)、賦能技術(shù)的認(rèn)知與理解，實(shí)踐課時(shí)安排不宜少于10學(xué)時(shí)。

四、智能制造導(dǎo)論課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)

（一）智能制造導(dǎo)論課程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的目標(biāo)

面向強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)課，不同于專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課，專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課主要是以課堂介紹為主，知識(shí)內(nèi)容量大面廣但難度較低，而專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)課需要深度理解知識(shí)體系與智能制造體系，理論實(shí)踐一體化的教學(xué)組織方式有利于加深智能制造技術(shù)體系的理解。通識(shí)課程則在思想啟迪、價(jià)值引領(lǐng)、能力塑造、素質(zhì)提升，對(duì)教學(xué)方法提出更高的要求。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)操，啟發(fā)學(xué)生理解智能制造技術(shù)基礎(chǔ)和掌握基本技能，通過(guò)實(shí)踐課堂既能增強(qiáng)課堂的趣味性和調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，同時(shí)加深學(xué)生對(duì)于智能制造領(lǐng)域的整體概念。

（二）智能制造導(dǎo)論課程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐開(kāi)設(shè)路徑

1.以HCPS為核心的教學(xué)模式

智能制造的本質(zhì)變化是從原來(lái)的“人—物理”（HPS）二元系統(tǒng)發(fā)展成為“人—信息—物理”（HCPS）三元系統(tǒng)，CPS是HCPS的重要組成部分，也是“工業(yè)4.0”的核心理念，而數(shù)字孿生是CPS的關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)字孿生指物理實(shí)體、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信反饋系統(tǒng)與數(shù)字虛擬模型組成的系統(tǒng)，而數(shù)字孿生體是指排除物理實(shí)體后的虛擬模型與網(wǎng)絡(luò)通信反饋系統(tǒng)，虛擬仿真調(diào)試軟件是一種典型數(shù)字孿生體，學(xué)生可通過(guò)它進(jìn)行離線虛擬設(shè)計(jì)、優(yōu)化和調(diào)試，理解智能設(shè)計(jì)與智能生產(chǎn)。

2.虛實(shí)融合的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐開(kāi)設(shè)方法

目前大多數(shù)院校的真實(shí)設(shè)備難以滿(mǎn)足面向全校開(kāi)設(shè)智能制造導(dǎo)論的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐需求，同時(shí)學(xué)生們直接用真實(shí)設(shè)備訓(xùn)練，存在一定的安全隱患，本課程可以采用虛實(shí)融合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，安排學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練后，再通過(guò)實(shí)際設(shè)備獨(dú)立完成實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目，這樣可以減輕教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)組織負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)可以充分發(fā)揮真實(shí)設(shè)備的教學(xué)作用和有助于學(xué)生對(duì)數(shù)字孿生和虛擬仿真等技術(shù)的認(rèn)知。

3.綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目式教學(xué)方法

項(xiàng)目類(lèi)實(shí)踐是以工程項(xiàng)目中某一具體環(huán)節(jié)作為對(duì)象開(kāi)展課程實(shí)踐。在真實(shí)工作中經(jīng)常需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作達(dá)成工作目標(biāo)，通過(guò)設(shè)定明確的工作場(chǎng)景要求小組成員協(xié)同完成實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目，多個(gè)學(xué)生既有分工又有協(xié)作共同去完成某一個(gè)課題，在提升學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題能力的同時(shí)培養(yǎng)協(xié)同意識(shí)。

4.職業(yè)素養(yǎng)與工程觀念貫穿實(shí)訓(xùn)實(shí)踐全過(guò)程

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、自我認(rèn)同、社會(huì)責(zé)任等通用核心素養(yǎng)，職業(yè)道德、安全意識(shí)、溝通與合作、自我學(xué)習(xí)等職業(yè)核心素養(yǎng)。在大工程觀視域下，現(xiàn)代工業(yè)問(wèn)題被視為是涉及整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)，因此體驗(yàn)式實(shí)訓(xùn)實(shí)踐過(guò)程中，基于真實(shí)智能制造生產(chǎn)線，明晰各個(gè)操作環(huán)節(jié)的崗位作用，以及之間的關(guān)聯(lián)，理解產(chǎn)品全生命周期各階段的復(fù)雜性與完整性。

（三）智能制造導(dǎo)論課程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐建設(shè)

1.智能制造工廠認(rèn)知

在智能制造概述的教學(xué)單元中，可通過(guò)校外實(shí)地工廠參觀、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地完成智能工廠認(rèn)知實(shí)踐，也可以利用智能工廠虛擬仿真軟件、VR或視頻開(kāi)展智能制造工廠認(rèn)知。

2.基于典型工業(yè)裝備的智能制造裝備認(rèn)知

智能制造導(dǎo)論的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)智能制造裝備技術(shù)的運(yùn)用，以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)教學(xué)為例，可以設(shè)定真實(shí)工廠生產(chǎn)場(chǎng)景，學(xué)生通過(guò)虛擬仿真軟件完成操作能力訓(xùn)練，然后在真實(shí)設(shè)備上自主完成實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生可以通過(guò)完成編程與示教、智能料倉(cāng)管理、工業(yè)機(jī)器人上下料等任務(wù)完成工業(yè)機(jī)器人動(dòng)態(tài)抓取實(shí)訓(xùn)實(shí)踐，理解工業(yè)機(jī)器人的抓取運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。

3.基于虛實(shí)調(diào)試技術(shù)的數(shù)字孿生概念構(gòu)建

在智能制造賦能技術(shù)的教學(xué)單元中，學(xué)生在虛擬調(diào)試軟件中實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線的搭建，通過(guò)物理數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)互動(dòng)等來(lái)認(rèn)知數(shù)字孿生技術(shù)在智能生產(chǎn)中的狀態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)最優(yōu)控制和遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)中的作用。

4.專(zhuān)業(yè)融合的智能生產(chǎn)管理認(rèn)知

智能制造生產(chǎn)管理教學(xué)單元的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐可以通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）直觀體驗(yàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的全流程，并將過(guò)程中產(chǎn)生的大量有用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及統(tǒng)計(jì)分析，幫助學(xué)生完成智能生產(chǎn)中數(shù)據(jù)分析、精益管理等技術(shù)的認(rèn)知。

5.智能服務(wù)和制造業(yè)新模式探究

以智能服務(wù)為核心的新模式、新業(yè)態(tài)是智能制造創(chuàng)新發(fā)展的主要方向，通過(guò)小組共同完成課程報(bào)告方式來(lái)探究規(guī)模定制化生產(chǎn)、協(xié)同制造和服務(wù)型制造等新模式、新業(yè)態(tài)。結(jié)合所學(xué)專(zhuān)業(yè)，討論智能制造服務(wù)對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景與意義，理解智能制造服務(wù)的內(nèi)涵、技術(shù)和機(jī)會(huì)，并在協(xié)同合作中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)與分工合作意識(shí)。

上述實(shí)踐1、3、5是本課程的基本實(shí)踐項(xiàng)目，5同時(shí)是導(dǎo)論課的結(jié)課考查，通識(shí)課建議補(bǔ)充開(kāi)設(shè)2或4以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)智能制造技術(shù)的理解。本課程評(píng)價(jià)可采用考查方式，在課程評(píng)價(jià)中智能服務(wù)和制造業(yè)新模式探究作為結(jié)課考查權(quán)重不低于40%，實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的占比30%~40%，理論課堂表現(xiàn)占比20%~30%，其中實(shí)訓(xùn)實(shí)踐可從安全紀(jì)律、實(shí)踐完成度、實(shí)踐報(bào)告等方面指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本文摘自《中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育》2022年第35期，如有轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

引用本文請(qǐng)標(biāo)注：劉懷蘭，岑亮，吳昌林，劉準(zhǔn).職業(yè)院校智能制造導(dǎo)論課程研究[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2022（35）：26-32.