个人简介
周兰菊 女,天津电子信息职业技术学院教授,教育学博士,研究方向为机械制造与职业教育。
蔡玉俊 男,天津职业技术师范大学机械工程学院院长,国务院特贴专家,教授,工学博士,研究方向为模具数字化制造技术。
第一章绪论
11研究背景及意义
111研究背景
112研究意义
12研究综述
121智能制造的相关研究
122职业教育人才培养的相关研究
123发达国家职业教育应对智能制造的策略
13概念界定
131模具智能制造
132高职模具专业
133智能制造视域下高职模具专业人才培养
14研究内容、方法与思路
141研究内容
142研究方法
143研究思路
15本章小结
第二章智能制造对模具行业的影响
21智能制造与智能工厂的特征
211智能制造的特征
212智能工厂的特征
22智能制造对模具制造业的影响
221技术变迁对模具制造业人才技能的影响
222智能制造对模具制造业生产业态的影响
23智能制造对高职模具专业就业岗位的影响
231模具智能制造企业调研
232智能制造对高职模具专业就业岗位的影响
24本章小结
第三章高职模具专业人才培养现状、挑战及国外职业教育发展策略与启示
31高职模具专业人才培养现状
311专业建设成效明显
312课程体系不断创新
313双师型队伍不断优化
314校企合作不断深化
315教学质量不断提升
32高职模具专业应对智能制造的挑战
321人才培养规格
322课程体系
323师资队伍
324实训环境
33国外发达国家职业教育应对智能制造的发展策略及启示
331德国职业教育契合工业40的发展策略与启示
332英国现代学徒制契合英国2020发展愿景的策略及启示
333澳大利亚TAFE学院契合企业技能化发展的策略与启示
34本章小结第四章基于智能制造的高职模具专业职业能力研究
41职业能力构建的理论基础与实践依据
411理论基础
312实践依据
42基于智能制造的职业能力分析
421职业能力构成要素的确定
422职业能力构成要素的多维尺度分析
423职业能力指标的初步确定
43基于智能制造的职业能力指标体系的确定
431调查问卷的编制
432二级能力指标的数据分析
433三级能力指标的数据分析
434基于智能制造职业能力指标体系的确定
44本章小结
第五章基于智能制造职业能力的高职模具专业课程体系的构建
51课程体系构建的相关理论
511能力本位教育理论
512范例教学理论
52基于智能制造职业能力的高职模具专业课程体系的构建过程
521高职模具专业课程体系的构建思路
522高职模具专业课程体系的构建原则
523高职模具专业课程体系的开发工具
53基于智能制造职业能力的高职模具专业课程体系构建
531高职模具专业课程目标的确定
532高职模具专业课程内容的选择
533高职模具专业课程组织的融合
534高职模具专业核心课程及其标准的制定
535高职模具专业课程结构的构建
54高职模具专业课程评价
541课程评价概述
542课程评价的价值取向
543课程评价模式
544课程评价的具体内容
545课程评价实例
55本章小结
第六章基于智能制造的实训基地建设与师资队伍建设
61基于智能制造的校内实训基地建设
611智能制造视域下校内实训基地建设应具备的功能
612搭建生产环境与教学环境相融合的技术应用中心
613基于智能制造的实训项目开发
62基于产教融合的校外实训基地建设
621产教融合校外实训基地的选择与管理
622产教融合校外实训基地实现的目标
63基于智能制造的师资队伍建设
631师资队伍建设途径
632师资队伍建设实例
64本章小结
第七章研究总结
参考文献
附录
111研究背景
随着科学技术的迅速发展,“互联网+人工智能+大数据+”呈现出革命性的突破,全球正面临新技术和产业革命的挑战。新一代智能制造技术正引发制造模式、制造手段和制造生态的重大变革。以用户为中心的互联化、服务化、协同化、个性化、柔性化和社会化的智能产品生产与服务形成新的智能制造模式。借助新兴制造科学技术、信息科学技术、智能科学技术及制造应用领域技术等的深度融合,形成数字化、网络化、智能化技术手段,这些技术手段促进制造业在定制化、协同化和智能化等方面形成人机物融合的智能加工体系。互联网的广泛应用,知识与数据资源的开放共享,使跨界融合成为万众创新的新制造业生态圈。为此,世界各国纷纷制定国家制造计划。2011年6月,美国智能制造领导联盟和美国国家制造科学中心协同打造国家智能制造生态系统;2012年,法国提出了“数字法国2012计划”;2013年4月,德国提出“工业40”;2013年10月,英国提出“高价值制造”战略;2014年日本启动了“新产业创造战略”。
2015年,我国提出“中国制造2025”国家战略,这是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领和未来三十年建设制造强国的宏伟蓝图,“十年磨一剑”,第一个十年到2025年,我国制造业迈入制造强国行列;第二个十年到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三个十年到2045年,我国制造业综合实力进入世界制造强国前列。“中国制造2025”以智能制造为主要特征,其实现的核心是数字化、网络化和智能化。“中国制造2025”的制定关系到我国在新一轮产业革命中的地位,也关系到中华民族伟大梦想的实现和制造业发展的新动态。《中国制造2025》把“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”作为基本方针,把“人才强国”作为制造强国的根本,加快培养智能制造业发展急需的专业技术人才、技能人才、经营管理人才,建设一支素质优良、结构合理的制造业人才队伍,变“人口红利”为“人才红利”,走人才引领的发展道路。
图1-1中国智能制造宏伟蓝图
世界发达国家是在工业30的基础上迈向工业40,而我国制造业中还有相当一部分企业停留在工业20、30阶段,只有少部分企业能赶上工业40。因此,《中国制造2025》必须处理好工业20普及、30补课、40赶超的关系,以推广智能制造为切入点,兼顾不同层次企业发展,推动制造业向数字化、网络化、智能化方向发展。随着《中国制造2025》逐渐落地,智能机器人、物联网、云计算、工业大数据等不断涌入各个工厂,企业面临产业升级和技术调整,但这次调整不是简单的生产线改造和职业岗位的转移,而是将制造的整个生命周期与最先进的信息技术、数字化制造技术和互联网融合在一起,形成新的智能制造生产模式。2016年5月,《中国制造企业智能制造现状报告》调查指出:在未来一年有85%的企业考虑引入智能制造设备,其中有37%的企业将引进工业机器人,23%的企业投入数字化生产监控系统,10%的企业将增加智能加工机床,9%的企业将3D打印技术引入生产中。我国在2016年发布的《智能制造发展规划(2016—2020)》中提出要积极打造智能制造人才队伍。“大业欲成,人才为重”,目前的人才供给不能满足智能制造的需求,人才短缺成为制约智能制造发展的瓶颈。因此,培养智能制造时代的人才变得十分重要。
在现代工业生产中,我国有60%~90%的产品依赖模具加工,模具被称为“工业之母”。日本把模具称为“进入富裕社会的原动力”,德国把模具称为“金属加工业中的帝王”。我国模具工业产值约占全球的1/3,为国内的GDP和全球模具行业的发展做出了突出贡献。目前,我国模具制造业约有3万家,85%属于中小企业,有些模具企业还处于工业20、30的水平,这些企业更需要模具智能制造技术人才的支撑。随着工业机器人在生产中的应用,“机器人换人”的背后并非简单的“换人”,而是意味着智能制造柔性生产线即将涌现,工作岗位所要求的技术含量越来越高。随着《中国制造2025》的进一步实施,新一代信息技术与模具制造业的融合带动了整个模具业向上发展,模具企业通过对传统生产设备、生产工艺等进行技术改造,提高了模具产品的质量与品牌影响力,使模具智能制造技术发展明显加快。未来20年是中国制造业实现由大到强的关键时期,智能制造已成制造业的大势所趋。通过图1-2所示的制造微笑曲线可以看出,组装、零部件生产和销售在智能制造中处于微笑曲线的低端和中端,产品附加值较低,而我国的模具制造业多以制造加工为主,因此,产品利润低,要想提高模具产品的利润,模具制造业应向微笑曲线的两端发展,即加强左边的模具研发设计和右边的模具售后服务。由此可见,加大培养技术过硬、素质优良、具备工匠精神的研发设计人员与售后服务人员是今后高校模具专业人才培养的重点。
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