发布时间：2023-09-26 14:44:22
绪论：一篇引人入胜的数字化制造课程，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
1 课程背景介绍
《电子产品制造技术》课程是五年制高职电子信息工程技术专业的一门核心技术课，是学院批准的“教学做”一体化改革的课程。是一门理论与实际紧密结合的课程，它偏重于实际动手能力，作为一门以电子制造业的生产工艺和技术为主要内容的课程，在培养学生从事电子制造业领域所需的工艺知识和技能方面承担着重要任务。通过本课程的学习，使学生成为具有现代电子制造企业的先进工艺知识和技能的、能服务第一线工作的高技能人才。
2 学生情况分析
这门课程在五年制学生的第三年上半学期开设，此时学生已具备简单专业知识，如电路基础、模拟电路知识专业基础课，所以学生对于电子产品制造工艺是零起点。设置本门课的初衷就是让学生掌练电子产品制造的工艺流程知识，引起学生的学习兴趣，为后续的工作岗位打下基础。对在校的学生进行了多方面的情况分析，基础薄弱，学科化、理论化容易使学生接收困难，进而产生厌学情绪；学生缺乏主动思考的能力，理解能力普遍不高；只有极少数学生有学习的主动性，上课不能真听讲，进而课堂气氛不活跃；在教学过程中没有反映出团队协作精神；相对于其他分析项目学生均有很强的实际动手操作能力，但缺乏实际操作规范及条理性。
3 项目认定及教学资料完善
这门课程主要以学生实做为主的课程，它适用于五年制高职的三年级学生。这些学生的特点是专业起点低，基础差，是没有接触过实际电路的学生。因此在实做内容的选取上，要有特点，要有特色，要选取一些比较容易不太复杂、比较新颖，趣味性比较强的电路，使学生看到以后比较感兴趣，这样能够吸引学生的注意，使他们比较愿意学。
项目的选择有如下特点：
1、突出趣味性（机器猫）、增加实用性（FM收音机）、注重新知识新技术前提下确认项目。项目中加入注重THT电子产品和SMT电子产品的制造工艺流程。
2、采用购买套件进行组装的项目。通过讨论我们认为套件组装更符合现代电子产品的制造工艺流程，采用套件组装的方式更能提高学生的兴趣和职业操作的规范性。
3、项目制作过程不仅有电路的制作，还有导线部分的制作，整机总装等以提高学生的兴趣、动手能力以及常用工具的使用。
这两个项目在教学过程中再次试点体现在以下几方面：
（1）以典型产品为载体打破原有课程体系的束缚。
（2）渐进式课程体系体现电子信息工程技术专业职业能力培养特点，由于电子信息类专业不仅要求学生知道如何做，还要求学生知道为什么这样做，所以在工学结合的课程设计中简单的让学生完成一项工作对学生职业能力的提高帮助不大。“以典型产品为载体” 的工学结合人才培养模式解决了这个问题，学生制作完成一个具有一定使用功能的电子产品可以使学生产生满足感，提高学生的学习动力，在载体的选择上遴选有更多教学元素的产品，结合教学设计将知识的内容有机融入产品制作之中，通过电子产品载体由简到繁，由浅入深，引导学生顺利进入专业教育阶段。
（3）教学过程步骤化。为了符合学生的认识规律，以上两个典型工作任务是由浅入深，由易到难的方法选取的。第一个项目比较容易，对学生比较适宜，第二个项目在做完第一个项目的基础上，扩展了知识面，同时也加大了难度。通过完成以上2个典型项目，不仅培养了学生电子产品制作的基本技能，同时也使学生熟悉了工作环境，明确了实际工作流程，在完成任务的同时掌握了工作方法，并且提高了学生的学习兴趣。
4 模拟企业工作过程的教学实施
课程学习过程借鉴企业工作过程，企业工作过程是首先接受任务，然后对任务进行分析、实施、完成并进行评价。课程的学习过程是首先进行任务描述、准备环节、制定学习活动计划、实施方案、创设情景，再进行评价和反馈。以制作机器猫项目为例说明以下教学实施过程，任务描述具体如下表1所示：
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2017） 03-0092-02
随着全球经济的迅猛发展，消费者的消费观念发生了结构性变化，要求产品更新换代的速度加快，产品设计制造周期缩短，产品质量还必须要好。数字化设计制造技术是一项综合性、集成性很高的高新技术，是先进制造技术的重要组成部分，也是提高设计水平、缩短产品开发周期、增强企业竞争力的一项关键技术。全面、熟悉地掌握数字化设计制造技术已成为工程技术人员适应新形势、新要求的重要任务，也成为应用型大学本科生实践教学改革的新方向。
一 应用型大学本科数字化设计制造综合实训课程现状
数字化设计制造综合实训是机械设计制造及其自动化专业和机械类专业学生的一门必修课，也是理论教学结束后进行的实践教学环节。部分学校也称CAD/CAM实训、CAD实训、CAM实训或计算机辅助设计制造实训等。教学目的是让学生进一步掌握现代设计制造的方法和手段，提高学生的CAD/CAM技术应用能力。通过实训让学生亲身参与产品设计、制造的整个过程，熟悉产品设计的流程、规范、制造方法、工艺过程等，锻炼学生综合运用知识的能力、设计软件的使用能力、查阅资料的能力、动手与团队协作的能力，培养对产品创新设计的兴趣。目前现有的课程大概有以下几种形式。
1 实训只进行CAD/CAM的部分环节，比如只进行CAD模块或CAM模块的实训，学生不能系统熟悉整个设计制造流程，更无法模拟体验企业作业过程。
2 实训让学生采用一门CAD/CAM集成软件，对零件进行CAD 阶段的设计，再进行CAM过程的模拟仿真加工，整个过程以课内上机形式完成，未进行零件的实际加工，学生不能切身进行数控设备加工过程的操作练习，且学生未能体验到整个设计制造的过程。
3 实训让学生掌握并应用一门CAD/CAM集成软件，完成一般零件的造型设计，运用所学CAM及数控编程的相关知识，针对设计的零件进行手工编程，并实际操作数控车床完成零件的加工。CAD和CAM通过手工编程来连接，整个CAD/CAM的集成过程未能实现，且缺失DNC过程，先进的数字化设计制造技术未能得到完整的诠释。
4 在实训过程中，使学生亲身经历从设计――工艺――制造―DNC传输――零件加工制造整个数字化设计制造流程，通过数字化设计制造综合实训，让学生建立数字化设计制造理念，懂得运用先进的设计制造方法解决实际问题并进行工程应用。但是绝大多数都是由指导教师给学生下定任务单，学生机械的完成整个过程，缺乏创新，不能充分发挥学生的主观能动性。
二 应用型大学本科数字化设计制造综合实训教学改革措施
社会与经济的发展对产品的设计与制造提出了更高的要求，产品在保证质量的前提下，研发和制造的周期越来越短。这样就要求在设计的过程中必须保证设计的正确性与可靠性。不断发展的CAD/CAM技术可以最大限度的满足目前产品的设计制造要求。所以为了满足现代社会生产技术的要求，在相关专业本科生的培养过程中，需让学生对这一现代化的技术有全面的了解和熟练的应用能力。在实践教学过程中，我们从教学方法、教学内容和考核方式等几方面入手，探索和实践了新的教学改革，现阐述如下。
（一）教学方法改革
1 项目教学法
以企业真实项目为载体设计实训项目，按照实际工作过程明确具体任务，并通过完成任务实现技能模块的教学过程。实施步骤为：项目分解――任务驱动――实际操作――技术研讨。在整个过程中学生始终保持团队合作状态。
此方法既可以让学生掌握实际产品的设计、制造流程和相关的知识，又能锻炼学生的团队合作能力。
2 问题探究教学法
教师（组）或教师引导学生提出问题，在教师组织和指导下，通过学生比较独立的探究和研究活动，探求问题的答案而获得知识。如车削零件时，就可采用该方法，实施步骤如下：创设问题的情境――机床如何实现车削过程；选择与确定问题――数字化制造部分理知识体系；讨论和解决问题――CAPP；仿真验证――CAXA数控车仿真；实践并得出结论。
3 小组合作教学法
项目在实践教学环节，将学生划分为不同小组，每个小组有不同的实训任务单，每个小组根据任务内容和教师的安排，通过技术讨论、实际操作等手段，合作完成一个实训项目。这样既提高了学生实践操作技能，又培养了学生组织协调、合作学习的能力。
4 现场教学法
将实践教学环节的一部分设置在学校的工程训练中心，另一部分设置在校外实践教学基地。让两部分的教学内容能够相互关联，通过工程训练中的操作实践和校外教学基地的认知实践，让学生把所学的知识与企业的实际生产联系起来，感受真实生产氛围，学习知识在企业中真实应用的技能。
5 分层教学法
项目采用分层次培养学生能力的教学思路。课程在设置之初对学生的要求划分了3个层次：基础理论与技能应用层次、综合系统培养层次、科技创新层次。基础理论与技能应用层次针对机械类等对课程要求较低的专业，要求学生在理论知识掌握和实践技能应用方面达到课程大纲要求；综合系统培养层次针对机械专业的学生，要求学生对理论知识和实践技能可达到熟练综合运用的程度；科技创新层次针对在课内和实践训练环节综合能力较为突出的学生，每学期选拔一批对课程内容掌握较扎实的学生进行课外科技创新培训培养、校企实践教育教学基地共同培养等活动。
（二）教学内容的安排
数字化设计制造综合实训构建在现代数字化工厂的实际环境之中，学生通过对典型机械零件的完整设计、仿真直至真实加工与检测，可系统且完整地体会现代数字化设计制造模式的全过程。数字化设计制造方法优于传统设计制造，整个设计制造过程不是独立的，而是一个并行的过程，详见图1。
根据数字化设计制造综合实训的要求和拟达到的预期目标，项目需要完成的主要内容包括以下几方面：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、机床实际操作和逆向工程。计算机辅助设计主要完成数控车、数控铣及线切割3个工种的零件设计；计算机辅助工艺设计需要对CAD阶段的零件进行加工路线安排；计算机辅助制造则是对已完成工艺设计的零件进行仿真加工、NC代码生成及校验；机床实际操作主要完成数控设备的简介及基本操作、NC代码的DNC传输、零件成型、机床保养及维护等内容的教学与实践；逆向工程主要给学生讲解逆向工程的原理、实现逆向的设备简介及操作过程。
图1 数字化设计制造综合实训课程内容流程图
（三）考核方式
数字化设计制造综合实训考核方式注重过程考核、能力考核以及结果考核。因此数字化设计制造综合实训成绩包含形成性的考核和终结性考核两部分，具体考核内容及占比见表1。
表1 数字化设计制造综合实训考核内容及占比
三 改革的创新点
在教学中注重了从“设计――工艺――制造”的完整周期，让学生有一个完整的体验和认识；CAD和CAM通过DNC来连接，实现了整个CAD/CAM的集成过程，数字化设计制造技术得到了很好的诠释和展现；实训过程中采用单独和协作共存的模式，既锻炼了学生个人的动手能力，又让他们认识到团队合作的重要性，锻炼了团度合作协调能力；教学过程中突出学生自身的主观能动性，允许学生自主设计，并将所设计的产品制造出来，既让学生在实践过程中学习了知识，又增强了学生的自信心。
参考文献
[1]王彬.大赛引领下高职 CAD/CAM 课程教学改革――以“机械产品的计算机辅助设计与制造”课程为例[J].职教通讯，2015（18）：23-24.
[2]张华，陈杰.CAD/CAM实训体系建设探讨[J]. 装备制造技术，2007（6）：156-157.
摘要：针对我国制造业信息化领域和山西转型跨越发展急需的信息化工程技术人才的培养问题，提出一种侧重于制造业信息化不同层次人才需求的专业群人才培养模式，将太原科技大学计算机学院建设的4个专业构建成一个信息化人才培养专业群，通过构建不同的课程教学体系和实践教学体系实现专业群共性知识的联合教学和特色化专业知识的分布教学。
关键词：制造业信息化；专业群；人才培养；层次化培养体系
0 引言
在我国，制造业作为支柱产业之一，在国民经济中占有十分重要的地位。随着现代科技的迅速发展和企业全球化趋势的进一步扩大，’制造业面临着产业结构调整、产业转移步伐加快、国际市场竞争更加激烈的局面。目前，我国已成为全球的制造业大国，但还远不是制造业强国，特别是装备制造业发展严重滞后。中国的制造业大部分是发达国家制造业转移的结果，劳动密集型居多，有自主知识产权的先进制造企业较少。另外，制造企业的信息化程度偏低，许多企业仅仅实现了“甩图版”工程，无法实现资金流、信息流、物资流的高效运行和科学管理，在产品数字化设计、数字化制造、企业数字化管理以及信息化网络环境支撑平台建设方面还存在诸多问题，无法适应国家“两化融合”的战略发展需求。究其原因，除了制造企业产品创新设计能力较弱外，制造业信息化的水平与发达国家相比还存在较大差距，从事制造业信息化所需的软硬件开发与服务的人才严重缺失。
制造业信息化是企业实现产品设计创新、制造模式创新和经营管理方式创新的重要手段，是打造优势产业链、提升中小企业集群竞争力的有效工具，是制造业发展的必由之路，是全面贯彻党的十六大关于“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，信息化和工业化相互融合”精神，推动科技与经济结合的一项重大战略举措。从制造业生产过程的自动化和生产管理的信息化需求来看，制造业信息化技术包括信息化支撑环境技术、数字化设计技术、数字化管理技术、数字化制造技术等4个重要技术领域，其中数字化制造技术又分为制造装备数字化和生产流程数字化两个方面。制造业信息化软硬件开发、设计与服务人才培养涉及众多的学科专业，但是其人才培养的核心专业集中在计算机科学与技术类学科中。2012年，教育部提出了新的学科专业设置目录，其中计算机科学与技术类学科中包含了制造业信息化人才培养的计算机科学与技术、网络工程、软件工程以及物联网工程等专业。
基于上述分析，笔者以太原科技大学计算机学院课程群建设为例，研究面向制造业信息化的专业群人才培养体系建设问题。学院按照面向制造业信息化领域各层次技术人才培养目标，依托太原科技大学计算机学院所承办的计算机科学与技术专业、网络工程专业、信息管理与信息系统专业以及软件工程专业，构建具有装备制造业信息化特色的人才培养专业群。在打通大学科同类基础和专业基础课程的前提下，学院确定网络工程专业培养面向制造业信息化领域的网络支撑环境技术方面的工程技术人才；计算机科学技术专业培养面向装备制造业信息化领域的嵌入式系统方面的工程技术人才；信息管理与信息系统专业培养面向装备制造业信息化领域的生产管理自动化方面的工程技术人才；软件工程专业的计算机辅助设计与工业控制应用软件方向，培养数字化设计技术方面的工程技术人才。该研究，为我国制造业信息化领域培养具有行业特色的高级信息化工程技术人才，提供了一种专业群的人才培养体系和方法。
1 培养目标定位
依托太原科技大学在我国重型机械和重大技术装备领域的行业优势，面向装备制造业信息化和山西省地方经济建设的需求，适应国家“以信息化带动工业化、信息化与工业化相融合”的战略发展，计算机学院努力寻找为我国制造业信息化领域和山西地方经济发展培养信息化高级工程技术人才的专业群人才培养目标定位。
1）专业群建设目标定位。
面向制造业信息化领域的专业群建设是为我国制造业信息化领域培养网络化支撑环境技术、数字化管理技术、数字化制造技术以及数字化设计技术方面的高级信息化工程技术人才。整个专业群由计算机科学与技术、网络工程、软件工程、信息管理与信息系统4个本科专业构成，每个专业突出其在制造业信息化领域不同层次人才培养特色，以实现面向制造业信息化领域所需的软硬件系统开发、设计与服务等不同层次人才的专业群培养目标。
2）专业群建设的服务面向对象定位。
根据我国制造业信息化领域和山西转型跨越发展对制造业信息化人才的需求，依托太原科技大学在重型机械和重大技术装备领域的人才培养优势，紧密结合我校计算机科学与技术国家级特色专业的建设成果，坚持以培养学生的创新精神和实践能力为重点，培养面向制造业信息化领域和山西转型跨越发展急需的制造业信息化高级工程技术人才。
3）专业群建设人才培养观念定位。
把握21世纪工程教育理念，突出创新精神和实践能力的培养，以行业需求为导向，在注重对学生专业知识与工程技术培养训练的同时，培养他们崇尚学术、追求真理、弘扬理性的学术精神，严谨求实、开拓创新、兼收并蓄的治学态度和诚信敬业、吃苦耐劳、踏实肯干的工作作风，突出“行业特色明显、专业基础厚重、实践技能突出、素质教育鲜明”的专业群人才培养特色。
2 人才培养课程教学体系的建立
在制定专业群相关专业培养方案时，学院通过走访实施信息化的装备制造企业和制造业信息化软硬件集成开发企业，确定从事制造业信息化软硬件系统开发、设计与服务人才所需的知识结构、工程技术和业务能力，并以此为指导，制定专业群相关专业的人才培养方案。该方案在保证通识课程和学科大类基础课统一的前提下，通过相应的专业课程和专业选修课程来培养装备制造业信息化不同层面的信息技术人才。
1）专业群共有知识体系的基础课程平台构建。
制造业信息化专业群共有知识体系是制造业信息化领域不同层次人才培养必须掌握和具备的基础课程。专业群学科基础课程平台分为通识基础、公共基础和大类基础3个部分：通识基础课程主要包括大学英语、政治理论、思想修养、大学体育等课程；公共基础主要包括高等数学、大学物理、线性代数、概率统计、离散数学、计算方法等课程；大类基础主要包括计算机集成制造系统导论、计算机科学导论、高级语言程序设计、算法与数据结构、数据库系统原理、计算机组织与结构、计算机网络、操作系统、软件工程等课程。
2）专业群特色化专业课程平台构建。
根据专业群在制造业信息化领域不同层次的人才培养需求，学院将计算机科学与技术专业确定为制造业信息化领域嵌入式系统方向与计算机控制方向的特色化人才培养专业，将信息管理与信息系统专业定位为制造业信息化领域生产管理自动化软件设计方向的特色化人才培养专业，将网络工程专业定位为制造业信息化领域网络集成与架构方向的特色化人才培养专业，将软件工程专业的计算机辅助设计确定为制造业信息化领域数字化设计方向的特色化人才培养专业，并根据各专业的人才培养特色，构建其专业课程平台。
计算机科学与技术专业的专业课平台包括专业课程与特色课程两大类。专业课程主要包括模拟电子技术、数字电子技术、电路与系统、数字逻辑、数字信号处理、嵌入式系统软件设计、基于Web的面向对象编程技术等；特色化课程主要包括工业控制网络、工业组态软件设计、PLC编程与控制、微机接口技术、计算机控制技术，嵌入式系统硬件设计、嵌入式系统软件设计、Web系统与技术等课程。
信息管理与信息系统专业主要培养掌握现代信息管理学基础和计算机信息系统开发技术，具有生产管理信息化系统分析、设计、集成、管理与维护能力的高级工程技术人才，其专业课平台主要包括信息管理课程和信息系统开发课程两类。信息管理课程主要包括信息管理学、管理统计学、西方经济学、运筹学、管理信息系统等课程；信息系统开发课程主要包括软件分析与建模技术、电子商务战略结构与设计、企业资源计划ERP、物流与供应链管理SCM、客户关系管理CRM、企业资产管理EAM、知识工程与专家系统、Web系统与技术等。
网络工程专业主要面向制造业信息化领域的信息基础设施的规划集成和运维管理，培养具有计算机网络系统规划、设计、组织、管理与维护以及计算机网络应用系统架构、设计、开发、集成与项目管理方面的高级工程技术人才，其专业课平台包括TCP/IP设计与实现、计算机网络工程、计算机网络布线、计算机网络的集成与管理、信息保障与网络安全、计算机网络设备的配置与管理、无线传感器网络、无线网络与移动计算、数据存储网络、Web系统与技术、工程项目管理等课程。
软件工程计算机辅助设计方向主要培养数字化设计方面的高级工程技术人才。本专业方向开设软件设计与体系结构、软件测试与分析、软件需求工程、人机交互技术、CAD软件开发与设计、计算机辅助工程、数字化协同与网络交互设计、先进制造技术等。
3 实践教学体系的建立
专业群的实践教学体系主要包括课程设计、毕业设计、综合实验周、制造业信息化不同层次逆向工程案例分析、生产实习和毕业实习等环节。
专业群中每个专业的校内实习实训环节包括3个课程设计和3个综合实验周。计算机科学与技术专业实践教学包括高级语言程序开发课程设计、软件工程课程设计、计算机组织与结构课程设计、数字系统综合实验周、计算机网络综合实验周、嵌入式系统综合实验周。信息管理与信息系统专业包括高级语言开发课程设计、数据库系统课程设计、企业资源计划课程设计、软件建模与架构综合实验周、信息系统分析与设计综合实验周、Web系统与技术综合实验周。网络工程专业实践教学环节包括高级语言程序开发课程设计、网络通信与协议分析课程设计、计算机组织与结构课程设计、数字系统综合实验周、网络工程综合实验周、网络集成与配置综合实验周。软件工程专业由校外联合培养单位完成不同方向的专业综合设计。所有专业群实践教学环节的选题都紧密围绕制造业信息化领域的内容进行设计。在教学方法上，我们采取送出去和请进来的策略，将学生4年中的一些课程设计、综合实验以及毕业设计等教学实践环节放在企业完成或者聘请企业工程技术人员来学校指导。
制造业信息化不同层次逆向工程案例分析课程在课程体系中单独设置，由具有实际工程经验的教师或聘请制造业信息化领域的工程技术人员担任。同时，按照专业群4个专业特色人才培养的需求，依托学校在重大技术装备制造领域的行业优势，充分借助学校产学研联盟企业的资源优势，有计划地建设适合于专业特色方向的实习基地。学院通过与那些在企业资源计划（ERP）、企业资产管理（EAM）开发与应用等生产管理信息化水平较高的企业联手，建立有利于学生在业务流程分析、系统规划设计与软件开发设计方面提升实践水平的数字化管理技术实习基地。同时，我们还与那些在生产过程控制与企业基础自动化开发与应用领域具有较高水平的企业联合，建立数字化制造技术方向的实习基地。
4 专业群师资队伍建设
在教学实践过程中，学院以学历教育、技术培训和科学研究等不同方式，积极推进专业群师资队伍建设，努力打造一批具有装备制造业信息化领域教学科研背景的师资队伍。面向装备制造业信息化领域的特色人才培养，对师资水平的要求非常高，要想高水平地完成一门课程的教学，不仅需要教师有扎实的理论基础，更要掌握先进的工程技术。所以，本专业积极鼓励教师攻读制造业信息化方向的博士学位，同时积极推进在职教师工程技术培训制度，并鼓励他们通过在制造业信息化开发与应用领域挂职锻炼、参加专业培训机构的技术培训以及在制造企业技术研发中心进行项目合作等形式，来提高专业教师的工程技术水平。
5 结语
学院将计算机科学与技术专业、信息管理与信息系统专业、网络工程专业和软件工程专业组合为一个专业群，面向制造业信息化不同层次的人才培养需求，构建了相应的特色化人才培养体系。通过教学实践，不同专业在实现共同知识课程平台教学的基础上，突出不同面向的特色化专业课程设置与教学的人才培养模式，有利于制造业信息化领域的特色人才培养。这种教学模式的改革，可以有效解决同一类专业的同质化教育问题，也可以很好地形成面向同一领域的特色化人才培养方案。
参考文献：
