新工科背景下智能制造实践创新平台的研究与构建

赵家黎

摘要 随着工业的快速发展，现代社会已经迈入以人工智能、大數据、智能制造为特征的新时代。在新的环境下，新工科专业也必须顺应新业态、新产业的发展。文章基于新工科背景分析了智能制造的发展现状及存在的问题，确定了智能制造实践平台的建设思路，明确了有效构建智能制造平台的作用和意义，进一步深入研究了平台构建体系和方式。

关键词 新工科；智能制造；实践平台研究；创新平台构建

中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.8.012

随着工业的发展，社会对智能制造人才的需求日渐增加，如何提升新工科背景下智能制造专业人才的创新实践能力，是高校需要重点关注的课题。构建新工科制造平台是促进中国制造发展的重要环节，高校在创建智能制造实践平台的同时还建立了系统的智能制造学习体系，打造了多元化、多智能、多层次的实践平台，目的是培养高水平、高质量的新工科智能制造专业化优秀人才。对于智能制造的未来发展，国家早已指明了方向，智能制造技术的应用贯穿产品的生产制造全过程，是一种新型的经济产业制造技术，而智能制造的生产活动离不开专业智能制造人才的支持。加强对智能制造实践平台的创新研究与构建对推动智能化人才的发展具有重要意义。

1智能制造的特点

智能制造技术已成为我国制造业的主要生产手段，具有工业生产流程智能化、智能制造资源设备智能化以及智能制造产品质量高、生产速度快的特点，对我国制造业的生产有积极的促进作用。

1.1工业生产流程智能化

在工业生产制造过程中，智能制造控制着整个生产流程，快速提升了工业生产制造的效率，而且智能制造能降低人工成本，还可以严格监控管理整个生产过程，筛选合格的产品并按时记录产品数据[1]。而且智能制造系统还具有分工明确的特点，每个环节相互配合却又互不干扰，与此同时，智能制造系统还具备自我修复功能，当智能制造系统出现运行故障时，就会自行检验并修复。

1.2智能制造资源设备智能化

智能制造系统主要是通过设置感应器的方式来实现资源定位，并及时记录产品信息，所以智能制造可以不受地域的限制而进行资源优化配置，打破原来本土制造资源的局限。

1.3智能制造产品质量高，生产速度快

智能制造的产品可以实现自我监控，可以在生产过程中记录产品信息，并将不合格产品进行反馈，还可以依据客户需求来进行个性化产品制造生产，不仅能够提升服务质量，还能加快产品制造速度。智能制造做到了无纸化生产，提高了数据收集的效率，也保障了智能制造的生产环境。

2新工科背景下，我国智能制造产业的现状

为提高我国新兴产业的发展效率，“中国制造2025”计划由此诞生。但从当前我国智能制造发展的现状来看，我国智能制造业缺乏创新，智能制造技术有待提升，智能制造企业的生产模式也需进一步优化，尤其是智能制造的数据管理水平有待提高。在国家指导的工业创新理念中，构建新工业背景下的智能制造创新平台，是促进智能制造技术进一步开发和利用的有效途径，只有做好我国智能制造的建设，才能培养更多优秀的智能制造人才[2]。社会上的智能制造生产劳动都离不开高校的专业人才培养。高校需要结合新工业智能制造人才培养计划以及社会智能制造企业的需要，做好学科知识与智能制造技术结合教学的工作。我国高校已开始全力打造智能制造创新实践平台，引进了专业的智能制造设备来为学生提供实践教学条件，培养学生对智能制造知识的实际运用能力以及实践操作技术，关注实物指导教学，让学生在亲身体验的过程中去学习智能制造技术。除此之外，高校还重新整合了智能制造教学资源，根据学生的专业学习需要制订了专门的新工科智能制造课程以及教学方案，关注学生智能制造实践能力的提升，所以大量的新工科智能制造人才得到了很好的培养。新工科背景下的智能制造学科之间存在必然联系，只有掌握了智能制造所有学科的知识，才能正确把握智能制造技术。

3新工科环境下，构建智能制造实践平台的重要性

智能制造为社会生产带来了不一样的智能化科技元素，能够降低企业的生产成本，提高产品质量以及生产效率，智能制造专业人才最终都要进入社会企业开展智能制造生产工作。因此，为了让学生提前适应智能制造工作的流程，教师应该为学生构建新的智能制造实践平台来模拟学习，这对智能制造人才培养具有重要意义，并且智能制造促进了国家经济发展，改变了国家的经济格局，高校更要构建智能制造平台来让学生对智能制造的价值有更明确的认识。

3.1智能制造促进国家经济发展

工业化制造与经济发展直接挂钩，以智能制造作为主要经济产业的国家，经济发展十分迅速，而中国作为生产制造大国，也是因为有许多智能制造人才的支持与建设，才能让中国成为世界第二经济大国[3]。现代产业与技术正在创新阶段，新时代的工业科技与设备推动了智能制造的发展，也为智能制造带来了新的发展机遇，智能制造作为建设制造强国的重要战略方向，对经济的发展以及现代化工业产业的建设具有重要意义。智能制造是推动新时代新兴工业崛起，构建现代化工业产业的主要途径，智能制造可以带动纺织业、工业制造、电器业以及其他新经济产业的发展，也能加强国际智能制造企业之间的交流合作，从而推动智能制造产业链与供应链的高水平发展。

3.2智能制造技术改变国家经济格局

首先，智能制造是构建新经济格局的重要手段，通过智能制造科技来重组制造业的生产研发过程，可以更好地整合制造资源，提高国内智能制造的生产效率。其次，智能制造也是推动我国数字化工业制造的重要抓手，是建设数字强国的主要路径，不仅能够创新工业制造企业的发展模式，还能促进我国交通、物流以及医疗等产业的发展，对我国经济建设具有重要意义。

4新工科背景下智能制造创新实践平台的构建思路

高校在構建智能制造实践创新平台时，要重点关注智能制造未来的发展方向，引进先进的智能制造设备以及智能制造系统，让工业产品的生产方式面向智能化发展，做好智能制造技术的优化升级工作，将智能制造的专业知识与制造技术深度融合，打造全新的智能化创新实践平台[4]。高校要从智能制造知识培养与技术实践教学两个方面着手，设计安排系统的课程教学，制订科学完整的实践教学机制，将智能制造作为教学的重要内容，通过构建实践平台来帮助学生提高智能制造技术。此外，高校还应该加强与智能制造企业的合作，让学生在见习或者实习过程中了解企业的智能制造流程，从而加强对新工科智能制造技术的认识，进一步推动学生智能制造综合能力的发展。学生在实践过程中发现问题、分析问题、解决问题，可提高对智能制造技术的实际应用能力，培养对智能制造的创新意识以及探索精神。教师在对智能制造教学的探索中，将教学资源归纳整合，更有利于推动智能制造教学的发展。

5新工科背景下，智能制造创新实践平台的建设与实训建设研究

设备与技术是构建智能制造平台的重点，要构建一个完整的智能制造实训室，才能满足新工业智能制造人才的学习需求，才能培养合格的智能制造人才为社会服务。

5.1智能制造平台创建

智能制造是指一种由智能机器和专业人士所组成的，人机一体的智能系统。既具备精准的计算能力，又能在生产制造过程中开展智能活动，有着极强的数据存储计算功能，具备人的大脑思维，能够自动更新智能自动化制造数据，让智能制造向数字化以及智能化发展。为了提高学生的智能制造技术，高校要充分利用教学资源构建专门的智能制造创新实训平台来为学生提供实操教学，让学生了解智能制造的所有操作环节，让学生进行模拟操作，在实践中创新。所以高校要加大对智能制造平台建设的投入，购买专业的智能制造设备来建设实训平台，同时，教师要充分掌握智能制造设备的运用方法，提高智能制造技术，才能带给学生最好的教学指导，学生的专业学习质量取决于教师的智能制造技术专业能力，所以教师要加强专业能力建设。

5.2智能制造创新实践平台信息技术管控

新工科背景下，高校为学生构建了专门的智能制造实训平台，充分还原了现代社会企业的智能制造流程，充分利用网络技术，将智能制造设备与网络通讯技术结合，让学生亲眼见证智能制造的整个工作流程，并且利用大数据对智能平台的生产数据实施科学管控，并对智能制造设备的所有生产业务以及数据展开分析并综合展示，让学生通过数据就能掌控整个智能生产情况。

5.3构建完善的智能制造课程体系

高校在开设智能制造专业时，要准确定位人才培养方向，展现学科的特点以及课程的智能制造技术教育。高校在构建智能制造专业课程时，要关注对学生基础知识的培养，将智能制造的学科知识以及实践理论知识作为开展实践教学的基础，要将智能制造指导课程以及信息技术基础课程作为重点教学内容，让学生熟练掌握现代化信息技术，能够利用大数据系统做好智能制造数据分析，所以构建完善的智能制造课程体系是为学生奠定扎实的智能制造基础的唯一途径，也为学生的智能制造技术操作提供了有力的理论基础。教师在开展智能制造课堂教学时，要将新传感技术软件、嵌入式控制系统设计软件以及智能制造技术软件等软件操作方法作为重要的课程学习内容，着重培养学生的自动化控制技术以及智能制造数据处理技术等，从学科知识与技术方面来提升学生的智能制造知识的实践能力。

5.4构建完善的智能制造教学体系

在构建智能制造创新实践平台的过程中，制订完整的智能制造教学体系是为了开展进一步的创新实践教学。新工科环境下，高校要重点关注智能制造教学体系的建设，要突出实践教学的重要地位，贯彻落实智能制造创新实践平台的建设工作，从教学方法与实践策略中寻找智能制造专业人才的就业发展方向。高校要加强与政府的合作，在政府的支持下开发更多的智能制造创新渠道，构建多样化的智能制造创新服务平台，打造数字化智能制造技术中心，为学生提供更好的教学体验。

5.5构建智能制造专业教师队伍

教师是一切教育教学活动开展的根本，要想构建创新的智能制造实践平台，首要任务就是要创建具有智能制造创新思想的教师队伍，只有教师的智能制造专业素质合格，智能制造技术过硬，才能培养出优秀的智能制造人才。专业教师队伍的建设就是学生最好的学习平台，教师会为学生提供智能制造教学的实践培训，通过在校外开展实践活动来提高学生对知识的运用能力。构建智能制造创新实践平台不仅是提供实践操作设备，更多的是实践理论建设，先有理论基础才能进行技术训练。所以教师必须要有智能制造课程创新实践意识，才能为学生构建实践平台。

6结语

为了促进新工科学生更好地将智能制造理论知识与创新能力融合，高校构建了智能制造创新实践平台来帮助学生提高综合能力，培养学生的智能制造科研精神，高校利用现代技术与智能制造技术结合创新的方式，为学生创建了合适的智能制造学习环境，也将专业智能制造课程教学体系以及课程建设根据社会的发展创新优化，全力打造符合社会标准的高质量、高水平智能制造人才。

参考文献

[1]田英，王兴波，傅贵武，等.工程教育背景下智能制造虚拟仿真实验教学平台建设[J].中国设备工程，2021（7）：214-215.

[2]刘健，刘泳汝，贾文军，等.面向新工科的特色智能制造实践平台建设及应用[J].实验室科学，2022，25（5）：187-190.

[3]刘永生，惠记庄，陈一馨.新工科背景下智能制造专业政产学研用融合创新创业教育体系探索[J].高教论坛，2022（9）：26-29.

[4]苏忆.产教融合背景下江苏高职院校智能制造新工科人才培养的研究——以无锡高职院校为例[J].办公室业务，2022（9）：81-83.