智能制造背景下汽车制造专业“三教” 改革路径研究

2023-03-22 03:02谭妍玮
汽车实用技术 2023年4期
关键词:汽车智能改革

谭妍玮

(成都工业职业技术学院,四川 成都 610000)

2021年,工信部、发展改革委等部门发布了《“十四五”智能制造发展规划》,规划从创新、应用、供给和支撑等方面提出了“十四五”推动智能制造发展的主要任务。智能制造是指通过在制造领域应用自动化技术、信息技术等先进技术而产生的一种全新的生产方式,智能制造是推动制造业转型升级的重要抓手。以机器取代人工已成为大势所趋,目前众多的汽车制造企业为满足高效的汽车零部件生产和流水装配作业选择使用智能化机器人[1],这对职业院校汽车制造专业人才培养提出了新的要求,同时也促使和引导职业院校进行“三教”改革来全面提升办学质量和人才培养质量。

1 智能制造背景下汽车制造专业 “三教”改革必要性分析

汽车制造业智能化是发展的趋势,随着自动化技术的研究和普及,工业机器人封闭式的自动化生产流水线的成本越来越低,基于这种环境变化趋势,工业自动化技术相对于人工密集型的作业方式有极大的优势。高职院校汽车制造专业每年为汽车整车厂和零部件厂输送大量人才,毕业生中很大一部分进入工厂后成为一线操作员工,在上述的趋势下,一线标准作业由于重复性强、复杂程度相对低,必定被工业自动化取代。原来的一线操作员工若不进行知识结构的升级,必然被时代所淘汰。这无疑给学生带来了新的挑战,也给汽车制造专业人才培养提出了更高的要求。

高职院校特别是汽车制造专业必须主动适应智能制造发展带来的机遇和挑战,而“三教”改革也成为智能制造背景下改革的核心内容,随着智能制造技术逐渐渗透到学生的学习和生活中[2],教师要从传统的教学中解脱出来,有针对性地根据学生的特点和企业的需求进行引导,帮助学生正确认识汽车行业的变化趋势,在学习和就业中找准定位,培养学生可持续发展和全面发展的能力,提升学生的核心竞争力,保证学生毕业时在激烈的就业竞争中具备绝对的优势。这就要求汽车制造专业要从“三教”方面进行改革和创新。

2 智能制造背景下汽车制造专业现状分析

2.1 教学内容方面

在汽车制造领域,随着智能化生产技术的应用,在一定程度上提高了制造效率,原先一些技术含量低的工序将被淘汰,对一线生产者的体力要求降低。学生的工作内容将从操作设备的用户,逐渐转变为维护设备的责任人。因此,教学内容需发生转变,传统的教学内容即简单地认识生产流程,执行设备操作说明,完成零部件的装配是不能应对快速发展的变化趋势,学生还要懂得更多的制造工艺原理,懂得如何系统性地分析解决异常和故障,懂得如何维护设备工艺,使各项生产指标达到要求,这就需要学生掌握丰富的智能制造技术,对学生能力要求进一步提高。所以教学内容应根据行业动态及时更新,学生不仅要掌握汽车生产制造原理、装配工艺、质量检验标准等基础知识,还需具备整车装调、故障车辆返修、设备维护等能力。

2.2 学生方面

结合我院汽车制造专业近几年毕业学生的就业情况来看,愿意从事汽车制造相关工作的学生比例较低,通过了解,多数同学认为制造厂的工作较为基础和简单,重复性强,难以坚持。若工厂实行大规模的自动化改造,生产线所需要的一线人员越来越少,那么学生还将面临巨大的就业挑战,除了人才与人才之间的竞争外,在智能制造环境下,还面临人才与智能机器的竞争,压力和危机感与日俱增。部分学生由于不了解当前行业的发展情况和变化趋势,对专业和岗位的认知不够,对职业的认同感不够,在学习和工作中难以准确地进行自我定位。

2.3 教学资源方面

汽车制造专业相较于汽车检测与维修和新能源汽车技术等专业在教学资源方面面临一些困境。根据人才培养方案的要求,学生需要了解汽车生产和装配整个流程,而大多数学校实训车间提供的实训车辆不能全部满足上述教学要求。实践项目的开展通常要以汽车生产制造以及装配的专用设备为支撑,对于学校来说一方面由于场地等限制难以建成汽车生产线来满足日常教学,另一方面一些用于汽车零部件生产制造以及整车装配的先进设备由于其价格贵、质量重、体积大等难以在学校呈现,导致学生不能直观了解汽车制造四大工艺,对于提升学生实践能力有一定影响,也难以满足企业的人才需求。

3 智能制造背景下汽车制造专业 “三教”改革路径研究

针对目前面临的问题,实施“三教”改革刻不容缓,通过提升教师教学水平、提高教材质量、改变教学方法,从而解决教学内容亟待更新,学生学习和就业面临困惑以及教学资源紧缺,人才培养脱离企业生产实际等难题。

3.1 教师改革

教师改革是“三教”改革的根本。随着汽车技术的快速更新迭代,教师所授内容极易与汽车行业发展脱轨。因此,提升教师队伍综合素质尤为重要。可通过引进汽车方面专业技术人才、组建高水平专业教师团队和高水平科研团队的方式加强教师队伍建设[3]。依托学院汽车制造专业“一园一院”工作,与成都市经开区多家汽车整车企业和零部件企业建立密切联系,深化产教融合,教师定期参与企业技术培训,了解汽车制造先进设备,掌握汽车生产先进技术,进一步打造双师型教师,解决学校教师工程实践能力不足和新型设备应用能力欠缺等问题,通过企业锻炼,教师还可将所学技能融入到教学和科研中,实现螺旋式提升。为实现人才培养与企业岗位需求对接,邀请企业导师共同修订人才培养方案和课程标准,开发课程,建设实训基地等。形成企业导师和校内教师的教学团队,比如:整车性能检测、汽车装配与调试等课程应用性较强,通过企业导师进课堂的方式将当前汽车行业装调先进设备,检测先进技术等“新知识、新技术、新需求、新形势”融入课堂教学,企业导师可利用晚上或者周末进行线上教学,带领学生了解汽车制造业的变革,以企业实际案例帮助学生正确认识自我,树立学习目标,规划学习道路。另外,鼓励教师积极参加比赛,参与教学资源库建设和精品在线课程建设,与其他学院教师进行广泛交流,取长补短,共同进步,提高教学能力和专业素养。以此构建德技精湛的教师队伍。

3.2 教材改革

教材改革是“三教”改革的基础。随着信息化技术的推广增强现实(Augmented Reality, AR)/虚拟现实(Virtual Reality, VR)等技术也逐步应用于教材中,学生通过扫码可以直观看到汽车零部件的制造工艺过程、总成装配流程以及应用在生产线的高精尖设备的结构和使用方法,在一定程度上解决了教学内容陈旧、教学资源紧张、教材形式单一等问题,同时激发了学生的学习兴趣,打破了传统的文字描述和图片展示的学习模式。教材内容方面,以专业核心课程汽车装配与调试为例,围绕立德树人的根本任务,结合成渝地区汽车产业发展需求,对接汽车制造行业新技术、新工艺、新规范进行教材内容改革。由于汽车零部件数量多,装配工序复杂,检测调试难,为保证学生能正确选用工具设备,能进行汽车部件和总成的装配、调试、返修。按照人才培养方案和课程标准要求,根据企业真实工作任务和整车厂总装标准工艺卡的内容,结合汽车装调工技能大赛评分标准、“1+X”燃油汽车总装与调试职业技能等级证书要求整合课程内容,形成以装调认知、装调基础技能训练、内外饰与附件装调、发动机装调、底盘装调等在内的多个学习项目的活页式教材,每个项目按照“装配”“检测”“调试”“返修”的顺序逐步提高学生技能水平,实现能力进阶式提升。教材中通过加入企业真实案例融入职业素养、工匠精神、劳动精神等思政内容,将“安全生产”“规范操作”“精益求精”等元素贯穿始终,帮助学生树立正确的价值观。

3.3 教法改革

教法改革是“三教”改革的途径。首先进一步深化“一园一院”工学交替人才培养模式,以校企合作为契机,学生到汽车企业的生产一线实习,置身企业真实工作环境,直接与汽车生产线设备接触,掌握生产制造全过程,将工作与学习融为一体,解决教学资源和教学内容问题[4]。通过一线的实际操作帮助学生将在校学习的汽车制造工艺和汽车装配与调试等理论知识形成系统的知识架构,并让学生了解汽车市场,了解企业文化,了解企业用人标准,了解最新就业形势,培养良好的职业素养。其次传统理论讲授很难激发学生学习兴趣,可将互联网+应用于日常教学中[5],搭建理虚实教学场景,借助校企合作开发的虚拟仿真软件展示汽车生产制造过程,结合虚拟现实和增强现实技术,完成在实车上难以实现的教学内容。比如汽车制动性能检测这一任务,课前可通过学习软件发布预习任务,学生登录虚拟仿真软件完成制动性能检测仿真,熟悉制动系统的组成和零部件位置,了解检测设备,掌握检测流程,为实车训练做准备。课中从汽车制动性能失效引发的交通事故引入,提升学生的安全意识和质量意识。课后学生可再次利用仿真软件,通过游戏闯关的方式完成拓展任务的学习。最后依托学院汽车教学中心提供的实训车辆和实训设备,有效开展实训教学,学生除了课上练习外,课下也可以自主学习,为学生提供更多实践锻炼机会。实训车间提供了不同品牌的多种车型,学生利用课下时间可以掌握各种车型的结构和装调要领,将技能拓展到更多车型[6],保证今后工作时面临不同车型能快速适应,为学生就业提供保障。此外, 为解决学生对职业认同感不够等问题,在教学中注重引导学生进行思考,让学生认识到即使是单一重复工作,只要肯观察,肯思考,一定能突破自我,实现自我价值。

4 总结

智能制造的背景下,“三教”改革势在必行。通过打造高水平教师团队和双师型教师队伍、企业导师进课堂、开发活页式教材、创新教学方法等方式进行教师、教材和教法的改革,帮助学生适应日新月异的汽车发展环境,为汽车企业的关键岗位培养更多的创新型技术技能型人才。

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