智能制造專業(yè)《制造執(zhí)行系統(tǒng)MES》課程教學(xué)改革與實(shí)踐

吳豪瓊 高志強(qiáng) 璩晶磊

摘要：《制造執(zhí)行系統(tǒng)MES》是智能制造專業(yè)的專業(yè)課，本文從培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手能力的角度對課程的授課方式的改革和提高教師實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)行探討。本文以大三本科學(xué)生為主要研究對象，在教學(xué)過程中，引入仿真教學(xué)環(huán)節(jié)，使教師能夠利用現(xiàn)有的設(shè)備，在課堂上使學(xué)生身臨其境，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課下也可使用仿真軟件學(xué)習(xí)，解決學(xué)生因?qū)嵅贂r(shí)間短、練習(xí)時(shí)間少的問題。

關(guān)鍵詞：仿真加工;制造執(zhí)行系統(tǒng);課程改革

《制造執(zhí)行系統(tǒng)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀分析

目前，我們正處于從“世界制造大國”向“世界制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變的發(fā)展時(shí)期，智能制造類人員的過程控制水平和人員素質(zhì)從一定程度上決定了我國工業(yè)化進(jìn)程。

在“新工科”與“智能制造”的大背景下，隨著現(xiàn)代制造業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，《制造執(zhí)行系統(tǒng)》因其課程教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)過程需要非常接近，也是“智能制造”技術(shù)中制造環(huán)節(jié)的重要手段，所以該課程作為之呢個(gè)制造專業(yè)的核心課的地位越來越重要。課程內(nèi)容不僅具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。目前我校智能制造本科專業(yè)課開設(shè)有《制造執(zhí)行系統(tǒng)》這門課程，其理論內(nèi)容包括：快速響應(yīng)制造執(zhí)行模式，MES技術(shù)體系，快速響應(yīng)制造執(zhí)行過程協(xié)調(diào)技術(shù)等章節(jié);實(shí)踐包括有：1.制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知，2.狀態(tài)監(jiān)控與執(zhí)行信息實(shí)時(shí)采集和3.制造執(zhí)行系統(tǒng)生產(chǎn)任務(wù)數(shù)據(jù)分析等實(shí)驗(yàn)。

《制造執(zhí)行系統(tǒng)》課程主要面臨以下問題：

（1）理論和實(shí)踐脫節(jié)：首先本科學(xué)生基本以理論教學(xué)為主，學(xué)到的僅僅是理論知識，缺乏實(shí)踐的論證;本科學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力不足，甚至連專科生都不如。

（2）理論與實(shí)踐課程教學(xué)課時(shí)分配不合理：理論課時(shí)所占比例過高，實(shí)踐課課時(shí)有限，根本無法滿足實(shí)操教學(xué)的需要。

（3）教學(xué)方法與手段不夠完善：理論課程的教學(xué)方法還是傳統(tǒng)教授法為主，雖采用多媒體課件輔助教學(xué)，但案例教學(xué)、項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)及現(xiàn)場教學(xué)等先進(jìn)的教學(xué)方法在教學(xué)過程中實(shí)施比例有限。

1、課程改革目標(biāo)

根據(jù)智能制造崗位能力要求，結(jié)合《制造執(zhí)行系統(tǒng)》課程標(biāo)準(zhǔn)，按本技術(shù)發(fā)展及時(shí)進(jìn)行內(nèi)容的修訂與整合，課程建設(shè)過程突出理論與工程實(shí)踐應(yīng)用的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)崗位知識和崗位技能的培養(yǎng)，注重引入新技術(shù)、新知識，精選來自生產(chǎn)實(shí)踐的典型實(shí)例，實(shí)施“講—演—練—評”教學(xué)方法，把“講”融合到實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，突出知識應(yīng)用性，強(qiáng)化生產(chǎn)技能培養(yǎng)。

2、改革內(nèi)容

（1）重構(gòu)教學(xué)載體

通過對社會(huì)企業(yè)服務(wù)，精選來自生產(chǎn)實(shí)踐的典型實(shí)例作為載體來充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，并將載體貫穿至整個(gè)課程的教學(xué)。

（2）整合教學(xué)內(nèi)容

對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，將理論與實(shí)踐相融合，以滿足企業(yè)對數(shù)控技術(shù)人才的要求。

（3）課時(shí)分配

增加實(shí)踐課程教學(xué)課時(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過程中掌握編程知識和數(shù)控系統(tǒng)的原理。

（4）實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，一體化教學(xué)

將每一教學(xué)載體作為一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)。

（5）導(dǎo)師制

從學(xué)生中通過考核選擇多名優(yōu)秀的學(xué)生，專門指定老師作為導(dǎo)師，負(fù)責(zé)重點(diǎn)培養(yǎng)，通過培養(yǎng)使這部分學(xué)生更加熟練地掌握課程知識，帶動(dòng)其他后進(jìn)同學(xué)并課程結(jié)束后上交學(xué)業(yè)論文。

3、實(shí)施方案、實(shí)施方法

實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，做到“教、學(xué)、練”模式教學(xué)方式。具體實(shí)施方案與方法是：

（1）到企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解企業(yè)對之智能制造特別是智能加工人才在其崗位的職業(yè)能力方面的要求，并收集生產(chǎn)線實(shí)際控制方案。

（2）構(gòu)建理實(shí)結(jié)合教學(xué)模式的課程結(jié)構(gòu)和組織方式

參照國家機(jī)類本科教育標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)智能制造專業(yè)對《制造執(zhí)行系統(tǒng)》的教育目標(biāo)，分析教學(xué)內(nèi)容，選取教學(xué)項(xiàng)目，制定教學(xué)方案，設(shè)計(jì)教學(xué)過程中的規(guī)范和教學(xué)文檔。

（3）實(shí)施教學(xué)方案，重視教學(xué)過程的管理和規(guī)范

在教學(xué)過程中，實(shí)施“講—演—練—評”教學(xué)方法，把“講”融合到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的管理，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)習(xí)慣和職業(yè)素質(zhì)。

（4）加強(qiáng)社會(huì)服務(wù)，不斷豐富教學(xué)資源

通過為企業(yè)服務(wù)，獲得一線企業(yè)對《制造執(zhí)行系統(tǒng)》課程的應(yīng)用情況，以及在實(shí)際生產(chǎn)過程中所采用的較為實(shí)用的新技術(shù)、新系統(tǒng)，充實(shí)教學(xué)資源。

4、結(jié)語

制造執(zhí)行系統(tǒng)屬于智能制造專業(yè)的專業(yè)課，同時(shí)也是機(jī)械制造及其自動(dòng)化和機(jī)械電子工程等工科專業(yè)的選修知識。通過改革可達(dá)到以下效果：1）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣;2）提升了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)能力，使學(xué)習(xí)任務(wù)更接近企業(yè)生產(chǎn);3）使教師的教學(xué)、實(shí)踐能力得到提高;4）引入仿真教學(xué)，以解決實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足的問題。

參考文獻(xiàn)：

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[3]智能制造[M].機(jī)械工業(yè)出版社，譚建榮，2017

[4]HYDRA制造執(zhí)行系統(tǒng)指南[M].電子工業(yè)出版社，柯裕根，2017

[5]智能制造之路[M].機(jī)械工業(yè)出版社，同濟(jì)大學(xué)工業(yè)4.0-智能工廠實(shí)驗(yàn)室，2016

作者簡介：

吳豪瓊（1986-），男，河南新鄉(xiāng)人，講師，主要從事：智能制造專業(yè)教學(xué)。

基金項(xiàng)目：

2021年度河南工學(xué)院教改項(xiàng)目：智能制造專業(yè)《制造執(zhí)行系統(tǒng)MES》課程教學(xué)改革與實(shí)踐（項(xiàng)目編號：JXGC-2021011）。ED0F0142-7CD3-4613-A0E1-68C79B76B629