智能制造视角下机械工程专业人才培养体系的构建<br/>——以无锡太湖学院机械工程学院为例

智能制造视角下机械工程专业人才培养体系的构建
——以无锡太湖学院机械工程学院为例

2021-03-07丁劲锋杨汉嵩

文化创新比较研究 2021年21期

丁劲锋，杨汉嵩

（1.无锡太湖学院，江苏无锡 214063；2.华中科技大学无锡研究院，江苏无锡 214174；3.昆山巨航智能化设备有限公司，江苏昆山 215000）

智能制造是未来机械发展的重大趋势及核心内容，也是实现我国制造业智能升级的主要途径。随着我国智能制造业及智能制造技术的快速发展，对高端制造业人才的需求量越来越大，对人才的要求也越来越高。新工科作为一种新型工程教育，要以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径[1]。在新工科背景以及制造业的实际要求下，如何培养智能制造应用型创新人才成为当前机械制造专业教育所要面临和解决的关键问题。

当前，机械制造专业教育中存在一些较为明显的问题。武科大城市学院的易忠祥指出，在机械专业的教育培养过程中，学生的实践实习没有落到实处[2]。同时，学生在实际实习过程中所出现的错误也不能得到有效的指导和改进。此外，大部门机械专业教育都是以传统的教学方法进行教学，偏重于理论知识的传授，忽略对学生动手实践能力的培养[3]。不仅如此，相关院校的课程体系，课程目标及毕业要求，难以加强学生的学习兴趣，引导学生进行自主学习[4]。

作为人才培养的主要阵地，高等院校应该肩负起培养应用型创新人才的责任。无锡太湖学院作为苏南地区应用型的本科高校，也一直根据相关要求及实际情况，坚持对人才培养体系的探索和改进，以期能够培养出与地方制造业发展相适应的智能制造应用型创新人才。

1 智能制造视角下机械工程专业人才培养体系的构建

智能制造视角下，对专业人才的培养和需求提出了更高的要求，需要人才具备更好的综合能力。智能制造专业人才的综合能力包括多个维度，主要包括垂直专业和跨界应用、动手实践能力、创新能力、协作与沟通能力以及全局与结构性思维等。

在无锡市制造业快速发展的环境中，无锡太湖学院机械专业在智能制造与先进制造等方面具有明显优势，同时，机械专业的学生也被赋予了较为丰富的实践机会。该文针对智能制造的相关要求以及发展中所存在的问题，对教育人才培养体系进行了针对性改进。

1.1 构建“三位一体”的教学模式

所谓的三位一体，就是在教学中注重围绕学生的专业素质培养、价值塑造以及动手实践能力3 个维度，培养出具有创新能力的机械制造人才。

在专业素质培养方面，围绕学科人才培养目标，不断加强与地方制造业企业以及科研院所的合作交流，同时建立稳定的合作关系。学生在3 种学习场景下，不仅可以加深对理论知识的理解和掌握，同时，还可以接触到机械行业中实际运用的最新知识，扩大学生理论知识的宽度。

在价值塑造方面，培养学生“大国工匠”的情怀。针对不同专业课程的特点，通过在理论知识教育中插入思政教育的方式，加入情感目标，激发学生热爱专业，勇于创新的历史责任感。通过专业课程与思政课程的灵活柔和，使学生更加能够热爱专业，培养学生的奉献与担当精神[5]。

在动手实践能力方面，集中安排实践教学，使学生得到最贴近生产实际的训练。在学校中，充分利用现有的设备资源，最大限度地保障学生的动手操作机会。与此同时，为能够把理论知识和生产实际有机结合，学院可以积极联系和组织学生到无锡市相关的单位进行生产实习，如无锡精派机械有限公司、无锡煤矿机械股份有限公司、无锡易通精密机械股份有限公司等。

1.2 营造“多元协同”的教学培养环境

通过对产学研的深度结合，学校应积极地与地方政府，相关机械类企业以及其他高校等进行深度合作，同时增强学生与社会、企业接触的实践机会。

学院应根据国务院颁布的《中国制造2025》，无锡市颁布的《无锡市制造业转型发展目录》等相关机械行业的通知，结合时代和国家发展要求以及行业的发展需要，针对性地对学院课程体系进行灵活调整，让学生能够学有所用。同时，通过与政府、企业以及其他院校的沟通交流，积极地对该院的人才培养工作进行及时跟进，灵活调整。通过将不同的主体引入学院，近距离地与学生进行沟通交流，不仅让教师在课堂教学中与学生进行教学，同时也让相关企业的优秀代表在课堂之中进行现场解答以及知识的讲解。

1.3 搭建“产教融合”的特色专业平台

学校可以在人才培养过程中，通过不同的方式和途径，注重创新培养模式的塑造。专业人才培养的特色，“特”在3 个方面，一是社会特别需要、急迫需要的人才；二是培养的人才在某一方面有特长；三是培养的人才是多面手。如果学校在专业设置上没有特色，培养学生没有一技之长，那么，培养的学生走上社会后也将会被淘汰，所开设的专业也将被淘汰。为加大学生创新能力与素质的培养，更好地服务于区域经济建设和社会发展的需要，学校可以先后投入大量的建设经费，围绕智能制造与先进制造技术，建成一系列先进的专业实验室和实践教学基地。通过探索研究，无锡太湖学院机电工程学院与华中科技大学无锡研究院、昆山巨航智能化设备有限公司一起，为机械工程专业共同搭建了以培养社会特需的智能制造专业人才的“产教融合”育人平台——无锡太湖学院智能制造重点实验室。建成了特色鲜明的无锡太湖学院智能制造重点实验室（一期）、无锡机器人协会培训基地、“智能制造应用型技术技能人才产教融合试点”等示范基地。

2 无锡太湖学院机械工程专业人才培养创新实践

围绕应用型创新人才培养目标，以加强专业特色和学科专业建设为出发点[6]，为加大学生创新能力与素质的培养，更好地服务于区域经济建设和社会发展需要，该院进行了积极探索，形成了以机器人柔性智能制造实验平台、智能制造生产示范线以及实践训练服务平台为特色的机械人才培养平台。

2.1 构建机器人柔性智能制造实验平台

学院当前建成了特色鲜明的无锡太湖学院智能制造重点实验室（一期）、无锡机器人协会培训基地、“智能制造应用型技术技能人才产教融合试点”示范基地等，机械工程专业于2017年获批立项“教育部产学合作协同育人项目”——“智盟平台”，2018年获批立项“教育部产学合作协同育人项目”——“智能制造重点实验室实践条件建设”。

与此同时，学院在原有的机器人平台基础上，添加部分与机器人相关的智能化设备，打造了一个智能搬运、智能焊接及抛光与打磨综合为一体的柔性智能制造平台。机器人柔性智能制造实验平台将会让学生接触到相关前沿的智能制造技术，让学生的专业视野能够得到极大的拓展。

2.2 开发智能制造生产示范线

学院在现有的重点实验室基础之上，通过优化设计方案，更新实验设备，进一步提高智能制造水平。以典型机械零件——法兰盘为加工对象，围绕智能制造，形成了一套从产品设计、模拟仿真、智能加工以及自动存储等环节较为完整的生产线。

该生产线涵盖原材料管理、数字化设计、加工、柔性装配、混合输送、集中存储等过程，将数字化技术、信息技术、自动化技术等，与机械加工、产品质量检测及产品装配的制造过程相融合，依托该生产传输系统，实现了坯料出库、产品加工、视觉检测、装配、成品入库、生产信息存储跟踪等全自动化功能。该重点实验室的建成，将进一步使理论教学、实践实训、生产加工和智能制造等得到更有效的结合，通过与华中科技大学无锡研究院、昆山巨航智能化设备有限公司的协作，该示范线能为学生提供智能制造环境下的工程素质与工程意识的培养渠道，让学生能够在层次化、模块化的教学体系主导下，得到企业产品智能加工、企业综合素质与能力等方面的学习训练。真正培养学生成为能够为地方经济发展和社会服务所需要的智能型、高素质应用型、创新型人才。