導語：智能制造工程專業(yè)特色建設思考和實踐一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文章以S大學智能制造工程專業(yè)為例，基于人才培養(yǎng)目標、專業(yè)內涵、學科方向凝練出智能制造工程專業(yè)特色，進一步圍繞專業(yè)教學體系和實踐教學平臺構建對智能制造工程專業(yè)特色的建設路徑和實施方案進行了深入探討，以期為其他院校智能制造工程專業(yè)的建設提供一定的借鑒意義，為智能制造工程專業(yè)的良性發(fā)展提供實踐支撐。

關鍵詞：專業(yè)特色；智能制造；建設路徑；實踐教學；工程項目

在全球范圍內，隨著工業(yè)互聯(lián)網、大數據和人工智能等技術在制造領域的蓬勃發(fā)展與廣泛應用，主要發(fā)達國家先后制定了以智能制造為核心的制造業(yè)振興計劃，我國也順應制造業(yè)新變革趨勢推出了以智能制造為主攻方向的“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略。為了應對智能制造人才快速增長的需求，截至2021年3月，我國已有200多所不同層次的高校獲批設立智能制造工程專業(yè)，其中S大學于2018年獲準新設該專業(yè)。通過分析近幾年高校獲批情況不難發(fā)現(xiàn)，新設的高校數量增加迅速，且呈現(xiàn)高校地域分布廣、辦學條件差異大等特點。

一、智能制造工程專業(yè)特色建設問題的提出

智能制造工程專業(yè)作為一個開設三年左右的新工科專業(yè)，專業(yè)人才培養(yǎng)體系尚處于研究和探索期，如何基于內外部辦學條件和專業(yè)內涵凝練與打造專業(yè)特色，培養(yǎng)特色鮮明的智能制造人才以更好地服務傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級的需要，已成為智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)當前所面臨的主要考驗和挑戰(zhàn)。專業(yè)特色建設是推動一個專業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展的重要手段，更是區(qū)別于其他辦學單位同類專業(yè)而凸顯自身人才培養(yǎng)優(yōu)勢和競爭力的重要保證。從專業(yè)發(fā)展的內在規(guī)律考慮，一個新專業(yè)開辦之初須考慮自身特色和人才定位，不斷強化專業(yè)優(yōu)勢，增強人才培養(yǎng)的特色，增強學生的競爭力和發(fā)展?jié)摿?，避免專業(yè)建設出現(xiàn)同質化問題[1]。抓住專業(yè)特色，突出其優(yōu)勢，再以此來帶動專業(yè)整體教育質量的提升是一條可行之路[2-3]。特色建設是專業(yè)內涵式發(fā)展的關鍵途徑之一，也是專業(yè)人才培養(yǎng)質量的重要保障。

二、專業(yè)內涵分析及其特色凝練

任何一種新制造模式的出現(xiàn)都離不開新技術的不斷發(fā)展及其與產業(yè)界的深度融合，在制造業(yè)內需求發(fā)生重大變化時，適應新需求的制造模式就會應運而生，例如柔性制造、大規(guī)模客戶化定制、精益生產等。在人工智能技術、大數據與制造業(yè)快速融合的大背景下，制造企業(yè)需求已經由生產成本、產品質量逐步拓展到生產效率的新階段，智能制造也因此備受業(yè)界關注和重視。智能制造本質是基于“信息物理系統(tǒng)”（CPS）實現(xiàn)產品全生命周期的人、機、料、法、環(huán)、測、能等各種企業(yè)資源的智能集成和管控。智能制造工程專業(yè)是融合計算機、自動化、機械、工業(yè)工程等學科知識的綜合性新工科專業(yè)，具有極強的交叉性、系統(tǒng)性、實踐性等專業(yè)特征。專業(yè)特色建設重點是以特定領域需要的知識和技能培訓為載體，在學習解決具體問題的過程中，獲得一般問題的解決能力[4]，是人才培養(yǎng)目標達成度實現(xiàn)與否的重要體現(xiàn)。S大學智能制造工程專業(yè)主要依托機電工程學院現(xiàn)有的學科和專業(yè)，融合機械、自動化、工業(yè)工程、電子信息、計算機等五大學科進行專業(yè)組建和設置。專業(yè)建設緊緊圍繞“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”制造強國戰(zhàn)略，以智能制造產業(yè)需求為導向，立足蘇州面向長三角地區(qū)培養(yǎng)智能工廠和物流、智能機器人及裝備、先進制造等領域急需的高級工程技術人才和運營管理人才，培養(yǎng)具有“基礎扎實、實踐能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維、國際視野”且能夠引領智能制造企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的社會棟梁。在此人才培養(yǎng)目標的定位下，基于智能制造工程專業(yè)內涵和機電工程學院學科優(yōu)勢，面向蘇州及長三角智能制造產業(yè)人才需求特點，凝練的專業(yè)特色包括：（1）機器人為核心的高端裝備；（2）增減材技術為代表的先進制造；（3）工業(yè)工程為基礎的智能管理及運營；（4）工程項目為驅動的智能制造工程實踐訓練。專業(yè)特色涵蓋了智能工廠縱向維度的設備層、制造層、運營管理層，并通過智能制造工程實踐訓練體系將前三個特色有機地聯(lián)系了起來，有效打通和串聯(lián)智能工廠橫向維度的設計、生產、管理、服務等制造環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維，最終達到培養(yǎng)學生具備解決復雜智能制造系統(tǒng)工程問題的能力。

三、專業(yè)特色建設路徑探索

專業(yè)特色的形成離不開科學的人才培養(yǎng)體系，高?？赏ㄟ^專業(yè)課程體系建設、構建多層次專業(yè)實踐教學體系以及搭建專業(yè)實踐平臺三層面著手。

（一）專業(yè)課程體系建設

專業(yè)課程體系是專業(yè)人才培養(yǎng)方案中最重要的組成部分，對專業(yè)特色的培育起著舉足輕重的作用。S大學智能制造工程專業(yè)課程體系以專業(yè)內涵為基礎，專業(yè)特色為驅動，產業(yè)需求為牽引開展規(guī)劃和建設，課程體系架構如圖1所示。專業(yè)核心課程主要包括機器人學、工業(yè)機器人及應用、智能傳感與檢測、生產計劃與控制、智能制造信息系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網、智能制造系統(tǒng)集成實踐。整個課程體系強調基礎、交叉、模塊、實踐等特點，大類基礎課以寬基礎、重交叉進行設置，專業(yè)必修和選修課程分別圍繞機器人及高端裝備、先進制造以及智能管理與運營三個模塊進行設置，為專業(yè)特色的形成和建設提供相應的理論知識儲備與支撐。實踐教學課程主要包括課程設計、智能制造系統(tǒng)集成實踐、實習以及畢業(yè)設計等，其中課程設計的構思基于工程項目并融合多門專業(yè)課程離散化的知識點，充分體現(xiàn)“大課程設計”特點，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化思維。如機械設計與制造課程設計，打破傳統(tǒng)的機械設計或機械制造課程設計，讓學生掌握產品設計和制造之間的內在關系，在產品設計階段即考慮加工工藝的特點和要求；智能工廠建模與仿真課程設計涵蓋和融合了智能工廠規(guī)劃和設計、系統(tǒng)建模與仿真、智能物流裝備等內容和知識點。

（二）構建多層次專業(yè)實踐教學體系

新工科改革從以學科導向轉為以產業(yè)需求為導向，專業(yè)建設應圍繞當地社會經濟發(fā)展新需求，使專業(yè)建設在適應和服務區(qū)域經濟社會發(fā)展方式變革中，實現(xiàn)自身特色化發(fā)展[5]。實踐教學環(huán)節(jié)在高等教育實施創(chuàng)新型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略方面起著重要作用，本專業(yè)的實踐教學體系規(guī)劃以智能制造產業(yè)需求為導向，將項目驅動作為主線貫穿實踐教學的全過程，規(guī)劃各類課程實驗、課程設計、生產實習、畢業(yè)設計以及科技創(chuàng)新活動等實踐環(huán)節(jié)，打造包括智能制造工程專業(yè)基礎實踐、綜合實踐、創(chuàng)新實踐的多層次實踐教學體系，以工程項目為驅動的實踐教學體系架構（如圖2所示）。其中，基礎實踐教學包括課程實驗和課程設計等，綜合實踐訓練則涵蓋生產實習和畢業(yè)設計兩個實踐教學環(huán)節(jié)，工程創(chuàng)新實踐訓練以各層次的智能制造工程項目課題為載體，包括創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)項目、學科競賽項目等。為了提升專業(yè)創(chuàng)新實踐訓練體系的建設和運作效率，校企雙方共同投入建設學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心，由實踐教學經驗豐富的教師與企業(yè)人員組建團隊管理雙創(chuàng)中心，負責學科競賽項目等級評比、參賽項目輔導和遴選、重大賽項培育和孵化、創(chuàng)業(yè)項目路演、校企實踐基地建設等工作。在項目驅動式實踐教學的實施過程中，最為核心的“工程項目”絕大部分源于企業(yè)，在課程實驗、課程設計、生產實習、畢業(yè)設計（論文）、科研訓練等各層次訓練體系中，著力提升智能制造企業(yè)在項目構思、設計、實施、反饋等環(huán)節(jié)的參與度和貢獻度。

（三）專業(yè)實踐平臺建設

完善的實驗室/實訓平臺是培養(yǎng)工程創(chuàng)新型人才的前提和基礎，也是智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系的重要基石。智能制造工程專業(yè)實踐教學平臺建設以承擔本專業(yè)實踐教學任務為主要目標，包括工程實訓中心、基礎教學實驗室、特色實踐教學基地、各級科研實驗室以及企業(yè)實習基地等，其中工程實訓中心、基礎教學實驗室主要滿足認知實驗和驗證性實驗教學需求，其他基礎實踐類實驗、綜合實踐和創(chuàng)新實踐訓練主要依托特色實踐平臺、各級科研實驗室以及企業(yè)實踐基地開展。特色實踐教學平臺圍繞機器人及高端裝備、先進制造、智能管理和運營三個特色培育需求進行規(guī)劃和建設，機器人及高端裝備平臺涵蓋人機協(xié)作機器人、特種機器人、高端加工中心、智能物流裝備等，先進制造實訓平臺包括CAX、PDM/PLM、增減材制造設備、視覺與感知裝置、數字化孿生平臺等，智能管理與運營平臺則由ERP、MES、APS、DNC/MDC數據采集與處理、工業(yè)大數據與云計算、IOT基礎模塊等功能資源組成。整個特色實踐平臺涉及機器人、先進制造、人工智能、機器視覺、智能控制、智能管理、虛擬仿真等方面的先進關鍵技術，通過ERP、PLM、MES、APS、工業(yè)互聯(lián)網實現(xiàn)工廠級智能管控。該特色實踐平臺可滿足各類智能制造工程項目的實施和訓練，培養(yǎng)本專業(yè)學生解決復雜智能制造工程問題的創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。在實踐教學平臺規(guī)劃和建設過程中，需要從提升實驗室開放度、利用率、學生參與度、實訓科目的科學性和前沿性出發(fā)，始終注重社會資源引入和合作，在資金、技術、人員、軟硬件、開放性、服務性等方面探索全方位的合作模式和方式，以提升和完善專業(yè)實踐教學環(huán)境與氛圍。

四、結論

制造業(yè)的轉型升級對智能制造工程人才培養(yǎng)提出了新的要求，專業(yè)特色建設是提升人才競爭力的有效途經。本文針對智能制造工程專業(yè)特色提煉及其培育途經等問題進行了探討，分析了智能制造工程專業(yè)的內涵和特征，依托學科布局和區(qū)域產業(yè)人才需求，以S大學智能制造工程專業(yè)為例，提煉了機器人及高端裝備、先進制造、智能管理及運營、工程項目驅動的智能制造工程實踐訓練等四個專業(yè)特色。在此基礎上，對專業(yè)特色的建設途徑進行了深入探討，分別對專業(yè)課程體系、實踐教學體系以及專業(yè)實踐平臺等支撐要素的實施情況進行了剖析和探索，以期為其他院校培養(yǎng)各具特色的智能制造人才提供借鑒和參考。

作者：楊宏兵 遲文政 王傳洋 單位：蘇州大學