商工融合特色的智能制造工程专业建设研究

摘要：面向成渝双城经济圈制造业智能化人才和制造企业智能化改造的需求，本文提出具有商工融合特色的智能制造工程专业建设方案。专业建设方案从培养目标定位、课程体系建立、虚拟仿真实验平台建设、智能制造学习型工厂规划和专业建设措施等方面论述了如何打造具有商工融合特色的智能制造工程专业，旨在探索培养懂经营管理、精智造技术，能适应不同智能化程度企业的不同岗位要求的人才，更好地满足企业全面智能化对智能制造专业人才的高阶要求。

关键词：智能制造；专业特色；商工融合；专业建设

ResearchontheConstructionofIntelligentManufacturingEngineering

SpecialtywiththeCharacteristicsofBusinessIndustryIntegration

ChenPeng*WangYinjun

SchoolofMechanicalEngineering，ChongqingTechnologyandBusinessUniversityChongqing400067

Abstract：InresponsetothedemandforintelligenttalentsinthemanufacturingindustryandintelligenttransformationofmanufacturingenterprisesintheChengduChongqingeconomiccircle，aprofessionalconstructionplanforintelligentmanufacturingengineeringwiththecharacteristicsofcommercialandindustrialintegrationisproposed.Theprofessionalconstructionplandiscusseshowtocreateanintelligentmanufacturingengineeringmajorwithcommercialandindustrialintegrationcharacteristicsfromtheaspectsoftrainingtargetpositioning，curriculumsystemestablishment，virtualsimulationexperimentplatformconstruction，intelligentmanufacturinglearningfactoryplanning，andprofessionalconstructionmeasures.Theaimistoexplorethecultivationoftalentswhounderstandbusinessmanagement，fineintelligentmanufacturingtechnology，andcanadapttodifferentjobrequirementsofenterpriseswithdifferentlevelsofintelligence，andbettermeetthehighlevelrequirementsofcomprehensiveintelligenceforintelligentmanufacturingprofessionalsinenterprises.

Keywords：intelligentmanufacturing;Professionalcharacteristics;Integrationofcommerceandindustry;ProfessionalConstruction

一、商工融合是智能制造工程专业的“高阶”要求

智能制造是制造业升级和突破的方向，专业人才短缺迫使高校加快新工科专业建设［1］。培养大批适应国家工业化战略发展需要的智能制造创新人才，是我国高等教育的重要历史使命、责任和挑战［2］。智能制造标准体系结构由全生命周期、系统层级和智能特征三个维度及其对应的五个层级组成。其中，系统层级有设备、单元、车间、企业和协同五个层级，智能制造的最高级应该是实现企业协同层的智能化，即实现从企业生产经营管理决策—企业资源计划ERP—制造执行系统MES—加工单元及设备运行等纵向贯通的企业全面智能化，涉及商科和工科的交叉学科专业知识［3］，因此，只有具备商工融合知识结构的专业技术人员才能更好地满足企业全面智能化的“高阶”要求。企业本身就是一个商工融合体，需要工程技术人员和经营管理人员的协同，传统的专业人才培养容易出现工程技术人员缺乏企业管理知识，经营管理人员不清楚实际生产过程和制造技术的情况，常造成对彼此工作的理解认识不够，工作中沟通成本增加，企业的精准高效运行受到影响。这种情况通常需要通过多年的工作经验积累和企业后期针对性的培训才能得到改善，对于个人来说会影响自己尽快熟悉企业经营和适应工作岗位的成长进度；对企业来说会影响工作效率和质量，增加企业的人才培养成本。因此，企业希望高校能培养精技术、懂管理，综合素质高、适应能力强的“商工融合”人才，满足企业实现全面智能化的人才需要。

二、智能制造工程专业的培养目标

面向区域制造业智能化升级需要，聚焦绿色智能装备研发及新能源汽车行业智能制造系统构建的人才需求，培养掌握机械、自动控制、人工智能、工业互联网与大数据、计算机信息管理、企业管理等方面基础理论和专业知识；初步具备高端装备设计、智能控制、工艺规划及智能制造系统集成开发等方面的专业技能；能在智能制造相关领域从事绿色智能装备研发、工艺流程优化及智能产线设计、智能制造系统集成及运维管理、智能生态工厂规划等岗位工作；具有团队精神、国际视野、终身学习和商工融合创新能力，具备社会主义核心价值观和人文科学素养，德智体美劳全面发展的复合型、创新型、应用型高级工程技术人才。

培养目标1：商工融合全面发展。能较快适应企业文化和专业技术的要求，能将机械、自动控制、人工智能、工业互联与大数据、技术经济和企业管理领域涉及的数学、自然科学、工程基础专业知识应用于智能制造工程实践中，具有独立进行复杂工程问题分析的能力，并能制订有效解决方案、参与效果评价和提出改进措施。

培养目标2：具有扎实专业技能和团队协作及组织管理能力。能在智能制造工程领域以团队骨干和项目负责人角色从事高端装备研发、智能产线设计及智能生态工厂规划、生产组织与智能运维管理等工作，分析并解决智能制造领域的复杂工程sT9XsyUzm1I0tCD+pEaYZlCg+l+AUrsUjFTXvQThOD8=技术问题，积累工程经验，提升专业技能，成为企业技术管理和生产管理的中坚力量。

培养目标3：具有国际视野和终身学习能力。能够跟踪智能制造领域国际前沿技术发展，解决方案综合考虑社会、法律、健康、安全、文化、环境和可持续发展等因素；能主动适应企业和社会发展需要，不断学习提升，获得自身持续发展。

培养目标4：具有职业道德、工匠精神和创新意识。具备社会主义核心价值观和人文科学素养，坚守职业道德和工匠精神，能综合应用学科知识交叉研究手段，创新解决智能制造领域的复杂工程技术问题，成为复合创新应用型高级工程技术人才。

三、培养方案与课程体系建立

企业智能化的最高层级应该是实现整个生产系统的智能化，包括经营决策、计划管理和制造系统的全面智能化［4］。智能制造就是以企业生产经营整体最优为目标，实现企业的管理决策系统、生产制造系统和工艺系统全方位智能化。传统机械制造专业的知识构建和能力培养主要聚焦在由工件、刀具、夹具和机床组成的工艺系统，培养方案中课程体系设置和能力培养也主要在工艺装备层级，缺乏企业经营决策、计划管理和制造系统方面的相关专业知识。然而，企业全面智能化需要培养学生能站在更高的层面来思考和解决制造过程问题的能力，要对企业的管理决策、企业资源计划的制定下发、制造过程的调度和工艺系统的执行等生产制造全过程有所了解，这样就需要在传统的工科知识结构中交叉融入包括经管商科的知识和思维，这也是商工融合特色智能制造工程专业人才培养方案中需要补足的内容。因此，我们在智能制造工程专业的课程体系设置中，增加智能制造技术体系课程、制造系统及生产系统相关知识的课程。课程体系涵盖智能装备（工艺系统）、智能工厂（制造系统）和智能企业（生产系统）三大层级的专业知识，其中“智能制造技术基础”“嵌入式系统开发与应用”“工业互联网与大数据技术”“制造执行系统（MES）”“智能产线数字孪生虚拟仿真实验”“机器学习”为专业核心课程；“智能运维与健康管理”“绿色智能装备与生产线”“数据库原理与应用”“机器视觉及应用”“智能生态工厂建构与仿真”等为专业拓展课程；“工业互联与大数据综合实训”“嵌入式系统开发应用实践”“智能制造系统综合设计”等为专业实践课程；“智能财务共享实验”“项目管理”“工程经济学”“基于企业价值流优化的智能产线虚拟仿真调试”等为管理增强课程。

四、智能制造工程专业实验、实践环节建设

企业作为一个生产系统，由决策层、计划管理层和生产技术层三个层级组成［5］，满足企业智能制造“高阶”要求的商工融合特色智能制造工程专业，具有涵盖智能装备（工艺系统）、智能工厂（制造系统）和智能企业（生产系统）三个模块的课程体系设置和相应的实验实训环节。开发建立商工融合特色智能制造虚拟仿真实验教学平台是支撑专业实践实验环节建设最为经济有效的实现方案。新建专业以绿色智能装备及智能生产线设计为能力培养重点，以智能生产线设计数字孪生虚拟仿真为学习实践平台。产教融合开发“商工融合”的教学实践环节，试图将企业智能决策的ERP计划，分解下放给制造执行系统MES，再由MES系统控制智能产线和设备运行，构建从企业生产经营管理决策—企业资源计划ERP—制造执行系统MES—智能产线设备运行等纵向贯通的智能制造工厂仿真软件和实验平台。

以企业智能制造工厂总体优化为目标，将“企业战略管理决策及企业资源计划仿真平台”的决策层输出作为技术执行层“智能产线数字孪生虚拟仿真实验平台”的设计输入，无缝集成两个虚拟仿真实验平台，分阶段开发构建基于企业整体智能化的“企业智能制造数字孪生虚拟仿真实验平台”。制造过程中，智能化的知识应用和能力培养可以通过建设“智能产线设计数字孪生虚拟仿真调试实验平台”来承接实现；企业经营管理决策的智能化实践培训可以通过经管专业建设的“企业运营模拟和企业资源计划虚拟仿真实验平台”来承接实现；课程实验输入（ERP计划）主要由经管商科学生完成；智能制造系统规划设计主要由智能制造专业学生完成，完整实现从企业生产经营管理决策—企业资源计划—制造执行系统MES—智能产线设备运行纵向贯通的智能制造工厂的构建和虚拟仿真全过程。

依托该平台，学习实验训练从企业生产经营管理决策—企业资源计划—制造执行系统MES—智能产线设备运行纵向贯通的智能制造工厂的构建过程，了解仿真结果并进行调试优化。通过理论实践教学，培养学生的“商+工”知识和能力，学生能够系统了解企业智能制造体系构架，具备绿色智能装备设计、工艺规划和智能产线设计搭建能力；着力培养懂经营管理，精智造技术，能快速了解企业的经营管理和生产制造过程，适应不同智能化程度企业的不同岗位要求，具有商工融合特色的智能制造专业人才，更好地满足区域企业智能化升级对智能制造专业人才的高阶要求。

五、专业主要建设措施

（一）不忘立德树人初心，牢记为党育人使命

立德树人，服务国家战略，坚定专业发展方向。坚守立德树人初心，牢记为党育人、为国育才的历史使命；紧跟国家战略，服务区域经济；做好“三全育人”和课程思政工作，培养具有团队精神、国际视野、终身学习和商工融合创新能力，具备社会主义核心价值观和人文科学素养，德智体美劳全面发展的复合型、创新型、应用研究型高级工程技术人才。

（二）“外引内培”优化师资队伍结构，提升师资队伍水平

加强高层次人才引进及“双师型”教师培养；聘请巴渝学者和国际知名大学教授作为学科专业的指导顾问；持续引进博士人才，优化师资队伍的专业结构、年龄结构和职称结构；制定教师职业生涯规划，按特长分类管理考核；开展教师继续教育培训，更新知识结构、提升教学科研能力，逐步建成一支以高端人才为核心、中青年学术骨干为主体，教学经验丰富、科研能力强、工程背景深厚、学历职称结构合理的“双师型”专业师资队伍。

（三）工程专业认证促进教学质量提升

以工程专业认证为抓手，建设制度规范，提升教学质量。以工程专业认证要求规范培养过程，建立一套行之有效的教学运行质量保障与监控体系，规范教学管理，强化责任与质量意识，明确责任范围与质量标准，规范教学、实验、实习实践和毕业论文等环节，保证工程专业教育质量。

（四）校企合作共建产业学院

坚持“产业导向、学科融合、资源共享、系统整合”的理念，构建智能制造产业学院。面向区域经济，聚焦绿色智能装备设计、新能源汽车制造行业智能产线设计及系统集成人才培养需要，主动联系行业典型代表企业，建立校企合作关系、构建产教融合协同育人模式，以共建智能制造产业学院为目标，打造智能制造新工科专业的行业特色。

结语

随着全球制造业的转型升级，智能制造工程专业在培养新时代工程技术人才方面发挥着日益重要的作用。本研究围绕商工融合特色，对智能制造工程专业的建设进行了深入探讨，旨在构建一个既符合产业发展需求，又具备商工融合特色的专业教育模式。本研究深入分析了当前智能制造工程专业的教育现状，梳理了商工融合的教育理念和实施路径，提出了具体的建设策略和措施。

参考文献：

［1］王书亭，谢远龙，尹周平，等.面向新工科的智能制造创新人才培养体系构建与实践［J］.高等工程教育研究，2022（5）：1218.

［2］周济.智能制造：“中国制造2025”的主攻方向［J］.中国机械工程，2015，26（17）：22732284.

［3］GAOL，SHENW，LIX.Newtrendsinintelligentmanufacturing［J］.Engineering，2019，5（4）：619620.

［4］周济，李培根.智能制造导论［M］.北京：高等教育出版社，2021.

［5］于如信，徐乐，朱玉斌，等.课程思政视域下智能制造实践育人模式探究［J］.高教学刊，2021，7（19）：142145.

基金项目：重庆工商大学校级教育教学改革研究项目（2022144，2024040）；教育部产学合作协同育人项目（220901329191512）；重庆市高等教育教学改革研究项目（223223）

*通讯作者：陈鹏（1969—），男，汉族，重庆人，博士，重庆工商大学机械工程学院教授，主要从事智能制造课程建设与人才培养。