浅谈职业本科智能制造工程专业的实训建设规划

王晓荣

摘 要：工业4.0即‘互联网+制造已经成为发达国家制造行业发展的重要方向。而据相关数据统计我国制造业还集中在技术密集型中，所以发展智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口，也是我们重塑制造业竞争优势的新引擎，智能制造势在必行。要实现‘中国制造2025规划，各高校纷纷开设了智能制造专业，响应国家号召力大力发展能够满足智能制造行业要求的职业技能教育基地和培训机构，用以不断适应智能制造行业变革所需要的技能需求和人才需求。本文主要探讨如何建设职业技能教育和培训相关配套的实训设施。

关键词：智能制造 职业技能 课程体系 发展规划

Discussion about the Practical Training Construction Plan of Vocational Undergraduate Intelligent Manufacturing Engineering

Wang Xiaorong

Abstract：Industry 4.0， or ‘Internet + Manufacturing， has become an important direction for the development of manufacturing industries in developed countries. According to relevant statistics， China's manufacturing industry is still concentrated in technology-intensive industries. Therefore， the development of intelligent manufacturing is not only a breakthrough for China's industrial transformation and upgrading， but also a new engine to reshape the competitive advantage of the manufacturing industry. Intelligent manufacturing is imperative. To realize the Made in China 2025' plan， various universities have opened smart manufacturing majors， responding to the national call to vigorously develop vocational skills education bases and training institutions that can meet the requirements of the smart manufacturing industry， so as to continuously adapt to the needs of the smart manufacturing industry reform. This article mainly discusses how to construct training facilities relating to vocational skills education and training.

Key words：intelligent manufacturing， vocational skills， curriculum system， development planning

1 绪论

随着国家《智能制造发展规划（2016-2020年）》和《中国制造2025》的出台，智能制造作为主攻方向，同时也了解到我们国家的智能制造。中国的智能制造就是利用新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于整个零件设计、生產、管理、服务等制造单元的各个环节，是一种具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等多种功能的新型生产方式。根据高等教育法、依据《普通本科学校设置暂行规定》（教高[2006]18号）、《教育部关于“十三五”期间高等学校设置工作的意见》（教发[2017]3号），按照学校的发展规划，结合我院的整体办学条件和办学实力，通过广泛调研和论证智能制造专业的办学条件、专业定位、专业培养目标、教学计划、毕业生的职业面向和社会需求，特申请增设智能制造职业本科专业。

同时，教育现代化也提出了要深入实施“六卓越一拔尖”的计划2.0，教育部2019年4月在天津召开启动大会，主要就落实新时代全国高校本科教育和“新时代高教40条”工作会议要求进行宣讲，决定全方面推进“六卓越一拔尖”计划，引领推动‘四新建设工作（‘四新即新工科、新医科、新农科、新文科），同时使高等教育教学改革深化，着力全面振兴本科教育，提高本科高校人才培养质量。所谓的新工科其实是以互联网和工业智能为核心，加上智能制造、云计算、人工智能、机器人等新兴技术，“新工科”与“老工科”相比，更加强调学科的实用性、交叉性与综合性，尤其注重信息通讯、电子控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。通过树立创新型、综合化、全周期工程教育的理念，推广实施案例教学、项目式教学等教学方法，着力提升学生解决复杂工程问题的能力，实施卓越工程师教育培养计划2.0。

智能制造专业人才培养对场地环境的要求较高，要搭建智能制造的环境，而且要在企业真实的智能制造项目中进行培养，经历智能制造全流程，学校搭建这样一个真实的场地和环境比较困难，所以建设智能制造流程（数字化工艺、数字化制造、数字化管理和智能产线等）虚拟仿真实训教学基地是迫切需要的。

2 项目总体规划

本项目的建设是依据国家对智能制造的定义，依据国家对智能制造人才的需求，根据学校教学的需要，对接相关产业，产学结合展现智能制造全流程的虚拟工厂场景和环境，满足智能制造人才培养的需要。

本项目运用各种虚拟仿真技术，以“数据驱动、智能制造”的模式，以智能制造技术的“数字化管理（含生产计划调度）、数字化设计、数字化工艺、虚拟制造”四个环节为主线，建设四个平台，遵循“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则，来模拟企业智能制造模式是如何实现的，从企业的接到订单后进入设计和工艺环节，进行工作流程定义和数据管理，从而生成BOM进入生产制造环节，通过数控加工等生产方式，最后完成产品制造。同时中心还调用真实生产制造环节数控加工设备的运行情况，汇总分析指导生产计划。

3 建设方案初步规划

本项目的建设基于，西安汽车职业大学的教学现状及场地布局，智能制造教学方案分为两期建设。具体的建设规划及思路如下：

第一阶段：建设智能制造虚拟仿真教学控制平台

借鉴国外发达国家教育教学培养模式，采用项目式教学法进行分组规划，提出一个任务，完成一个目标，作为小组共同的毕业成绩。并借助实践培训中心可开展认知体验培训学习。建设的目标是实现学生在仿真虚拟软件中体验企业工作过程的教学模式，用于软件教学及与实验实践教学一体化，便于展示企业生产流程过程的培训，让学生切身感受实现“校企合作”、“产教融合”“工学结合”、“项目教学”。

以视听和多媒体交互等方式，通过对工业面临的外部环境内部环境的分析，对于装备行业、电子电气、国防军工、汽车零部件等行业模式分析、对行业企业业务现状分析等，给学生以清晰的行业、企业认知，让学生在入学之初就可以了解自己所学专业对应的工作内容和发展前景，为学生今后的人生规划提供正确的参考。

按现代制造类企业真实生产流程规划，建设数字营销、创新设计、数字工艺、协同管理、数控仿真、智能制造认知体验场景基地，形成从零件建模、数据源的设计——工艺设置——智能生产一体化流程都实施无纸化、数字化的生产过程监控管理。同时将企业中产品设计过程、工艺设置方案、生产流程体现出来，形成固定的行业、企业业务流程认知体验中心。基于体验中心的教学管理模式，可以让学生在真实的制造类企业环境中进行行业认知体验，使得学生的学习交流合作变得简单便利，学习内部贴近企业、贴近岗位，学生真实的体验到企业生产流程和企业管理达到专业教学与企业岗位、业务的“零距离”接轨。

第二阶段：打造智能制造生产线实践平台

依据工信部“智能制造新模式”评定标准，智能制造数字车间或智能工厂的构成要包括生产设备智能化和生产过程智能化要素。智能生产设备包括多轴数控机床、工业机器人、3D打印装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备五类关键技术装备。

本项目方案配置多轴数控机床（或加工中心）与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备，建设自动化生产线，并通过智能光网络、MES等技术将自动化生产线提升为智能产线，形成离散制造业智能制造生产线实验平台。

4 项目建设价值

学校高度重视职教本科试点工作，始终把提高教育教学质量摆在突出位置，不断深化教学改革，以满足行业、企业对人才的要求。智能制造专业的经过多方调研和审核才申报成功。新兴的高新技术——智能制造虚拟仿真工厂的建立势在必行。因为它拥有广泛的应用前景，在不同领域中的作用、地位也越来越明显。传统的机械加工训练中心由于其设备操作所具有的局限性，明显已经不能满足智能制造的相关教学工作内容。虚拟仿真工厂的建设能够很好地弥补传统机械加工训练中心的缺点。

总之，虚拟仿真工厂在工程训练中心的应用，将对学生实训操作兴趣产生巨大的影响，特别是在课堂中无法感受与接触到的企业环境及实体，学生可以通过感官、听觉、触觉等对事物的发展规律有一个系统而全面的认知学习过程。在工程实践教学综合训练中广泛应用计算机系统控制，从而使教学的理念、环境和条件不断更新完善，它的应用价值随着科技发展会越来越重要。虚拟工厂有以下具体的建设价值：

1.运用虚拟工厂教学模式可以使学校教学过程达到最优化信息技术，同时也给传统的教学模式增加了动态情景，注入了活力，使学生的学习进入了全新的学习环境，学生可以在学校期间就熟悉了企业生产、管理、服务第一线的工作流程，也给代课教师的教学带来了便捷之处，面对实物讲解，将问题目标化、具体化，不再是空洞的理论知识;缩短了学校培养人才的教学周期。

2.将企业的最新动态和企业的运作模式运用到虚拟工厂教学模式中，可以使学生提前达到企业的用人標准。为企业缩短了岗前培训时间，可以大大提高企业的运作效率。

3.采用信息技术环境下的虚拟工厂教学模式，可以使学生身临其境的感受到企业的运作模式，学生的学习目标更加具体化，使他们从学习中开发自己的兴趣，进而引起钻研的兴趣。这一点无形中增强了学校与企业双方的效益。

4.虚拟工厂教学模式可以促使校企双方的合作密切化，企业可以审视内部人员在生产、管理、服务等方面的落后和不足之处，找到改进的方法，从而制定新的所需人才标准;学校的可以根据企业的人才需求标准重新制定人才培养方案，培养更适合社会的需求人才。同时学生的就业渠道逐渐拓宽，也提升了学校的影响力，达到了互惠互利的双赢结果。

参考文献：

[1]李晓雪.智能制造导论[M].北京：机械工业出版社，2019.

[2]豆大帷.新制造[M].北京：中国经济出版社，2019.