精準服務武漢城市圈，建設智能制造專業群

王中林，高淼，陳帆，柴藝，盧佳（武漢軟件工程職業學院，武漢 430205）

1 武漢市城市圈智能制造背景

近年來，武漢大力發展各種高新技術產業園，完善各項綜合配套設施，為武漢城市圈制造業的大力發展創造了良好的基礎條件。目前武漢城市圈的智能制造體系完善、分類齊全，包括3C行業、汽車及零部件、電子信息制造、食品、煙草、服裝、醫藥、石油化工等。但是企業結構不均衡，大型國有企業實力強，中小企業、民營企業實力較弱。2020年中國制造企業500強排行榜中，只有東風汽車集團有限公司、寶武鋼鐵集團有限公司、中國煙草等這些大型國有企業入圍[1]。2020年底，武漢市共有在冊中小微企業35.9萬戶，高達全市企業總數的99%，其中高新技術企業總數超80%，對GDP貢獻近50%，吸納就業占比達60%，但民營企業和中小企業的貢獻遠遠不夠。此外，企業中傳統產業的比例仍然很高，武漢市千億產業集群前三名為汽車及零部件制造業、電子信息制造業、裝備制造業，高科技產業和新興產業的規模不大，高科技附加值和科技含量不高，產業結構不合理[2]。

根據走訪調研，發現制約武漢城市圈制造業的發展有以下幾個方面。

1）智能制造領域人才缺乏是制約武漢城市圈智能制造發展的重要因素。智能制造是一個多學科融合的領域，需要機械、電子、自動化、網絡、計算機等多工科專業融合，對從業人員的知識技術要求遠遠大于傳統的某一學科制造業。目前智能制造人才培育存在綜合性人才供給不足、傳統產業人才過剩的矛盾[3]。

2）智能制造領域中小微企業的智能化硬件基礎薄弱。智能制造領域中小微企業大多為傳統制造行業，進行智能化轉型是一項系統工程，智能化轉型極大地依靠設備，設備又依靠資金。但是中小企業的融資難度高，難以利用資金杠桿和申請專項扶持，普遍缺乏資本運作的想法和意識。由于缺乏資金，中小微企業多為“抱殘守缺”，難以購買自動化程度較高、有一定智能、實用的制造設備，也就難以實現快速、精益、柔性和低成本的生產。

3）助力智能制造領域中小微企業智能化轉型的技術教學資源匱乏。為節約人工成本，中小微企業招人大多為熟練工種，而跨行業、跨領域、跨專業的熟練工炙手可熱，技術人員供不應求。因此，中小微企業多從內部培養新員工，培養方式一般采用在項目跟進的過程中，由老師傅邊做項目邊帶徒弟。新員工上手較慢，如果有培訓機構指導，配備豐富的教學資源，勢必可助力新員工快速入門。

高等職業院校采取集群式專業結構模式進行人才培養，將解決區域性產業集群的人才需求缺口[4]。圍繞“智能制造”開展的專業集群建設，更為精準地服務武漢市及周邊區域的智能制造行業發展，破解以上難題，同時也解決了高校人才的高質量就業問題，達到雙贏。

2 以精準服務為目標，建設智能制造專業群

2.1 建設策略

根據武漢市城市圈智能制造領域人才缺乏、中小微企業的智能化硬件基礎薄弱和技術教學資源匱乏這3個制約武漢市智能制造發展的因素，武漢軟件工程職業學院機械工程學院以解決此3點為目的，并與專業群建設相結合，精準服務武漢城市圈，建設智能制造專業群。

以“提高區域精準服務能力建設”為目標，面向武漢市及周邊區域等裝備制造產業鏈，針對“汽車及零部件制造業、電子信息制造業、裝備制造業”三大產業的“數字化、網絡化、智能化”發展方向，以數字化生產全生命周期為線索，構建由機械設計與制造、機械制造與自動化、智能控制技術、數控技術、工業機器人技術、模具設計與制造等6個專業組成的智能制造專業群，精準培養與產業發展相適應的高素質技術技能型人才，解決人才匱乏問題。

武漢軟件工程職業學院建有省內一流、國內領先的高水平智能制造實訓基地，并依托武漢智能制造職教集團、武漢市智能制造公共實訓平臺，為中小微企業提供技術開發、項目研究的硬件資源保障。

組建3層課程體系，并建立了線上線下的課程資源，為人才的技術提升提供技術智囊和各種培訓，助力中小微企業順利轉型。

2.2 學院現有的建設條件

武漢軟件工程學院機械工程學院包含工業機器人技術、機械設計與制造、數控技術、模具設計與制造、機械制造與自動化、智能控制技術等6個專業，組建了智能制造專業群。模具設計與制造專業是國家骨干校重點建設專業，數控技術專業是中央財政支持提升產業服務能力專業，工業機器人技術專業是教育部認可的第三批現代學徒制試點專業，機械制造與自動化專業是武漢市品牌專業、優質校骨干專業，機械設計與制造專業是優質校骨干專業，智能控制技術專業是新增專業。

智能制造專業群緊盯區域內智能制造產業發展戰略和人才需求，以智能制造新技術為核心，根據數字化制造全生命周期，組建專業群；以校企共建高水平智能制造生產性實訓基地為切入點，構建了智能制造技術實踐教學及社會服務體系；以項目式教學改革為抓手，構建了智能制造專業群課程體系，制定了專業人才評價考核標準，滿足了智能制造專業群人才培養新崗位、新要求的“在崗成才”需要。

經過建設與發展，項目成果顯著，專業群被武漢市教育局列為以“雙一流”精神建設重點發展專業群，入選了湖北省總工會“湖北省產業工人培訓示范基地”，落實了1+X證書、現代學徒制試點，提高了人才培養質量，為精準服務武漢市智能制造領域建設提供人才、硬件和技術支撐的良好基礎。

2.3 建設路徑

武漢軟件工程職業學院智能制造專業群深化“引企入教”改革，優化校企協同育人模式和專業群課程體系，培育高技能人才；構建產教融合的實訓體系，提供硬件支撐；建設優質教學資源，精準服務武漢城市圈智能制造產業。

1）根據數字化制造全生命周期，組建專業群，解決人才需求。結合各企業的優勢，探索智能制造領域內關鍵崗位人才培養，以“設計→裝調→控制→執行→制造→測量”的數字化制造全生命周期6個過程，劃分各專業核心能力：機械設計與制造專業→數字化設計、機械制造與自動化專業→智能產線裝調、智能控制技術專業→控制核心、工業機器人技術專業→執行機構、數控技術專業→高精制造、模具設計與制造專業→精密測量。

圖1 智能制造專業群組群邏輯

面向武漢市“汽車、電子、裝備”的智能制造三大支柱產業，以企業需求為導向，專業群開展教學團隊、實訓基地、課程體系建設與改革，制定校企“雙元”育人實施細則。校企雙方共同探索關鍵技術、產品研發、技術服務與成果轉化、工程領域、創新創業等不同領域的產教融合新途徑，共同研究符合武漢市實際辦學條件的校企“雙元”育人模式，培養同企業無縫對接的應用型、創新型的智能制造數字化高端人才。專業群面向武漢市戰略性新興產業，服務于高端裝備制造領域，為高端裝備制造及系統集成、傳統制造智能化升級培養了大量深受企業歡迎、技藝高超的技術技能型人才，為武漢市建設“中國制造2025”試點示范城市提供了有力的人才支撐。

2）集齊高端智造裝備，建設武漢智能制造公共實訓平臺，解決硬件需求。政、校、行、企四方聯動，政府定方向、行業定標準、企業定需求、學校育人才，構筑高水平產教融合平臺——武漢智能制造公共實訓平臺，激發企業參與人才培養的動力，為智能制造專業群提升精準服務能力提供體制機制保障。

依托武漢智能制造公共實訓平臺，智能制造專業群與法國達索（中國）有限公司、西門子（中國）有限公司、三菱電動機自動化（中國）有限公司、ABB機器人有限公司等行業龍頭企業開展多元化合作。利用武漢智能制造公共實訓平臺的智能工廠、數字化設計與制造、工業機器人、高速高精加工區、自動化生產線區、在線檢測區、大數據與工業網絡區、3D打印區8個功能區，建立與智能制造產業發展方向相匹配的教學研究、云服務中心、實訓中心、創新創業中心、協同創新中心，引入職業資格標準，數控技術專業和工業機器人專業實施“1+X”育訓結合的模塊化實踐教學和職業資格認證。

圖2 武漢智能制造公共實訓平臺

同時，實施6S認證，執行標準化管理流程，保障實踐教學基地規范管理與高效運行，為人才培養提供強有力的硬件支持。

3）構建3層專業群課程體系，建設數字化教學資源，解決技術需求。依據專業群內各專業的邏輯性，對接職業標準、行業標準和崗位規范，構建“底層共享、中層融合、高層互選”的專業群課程體系，底、中、高3層彼此關聯、相互滲透、開放共享[5]。底層課程涵蓋專業群6個專業的共享課程，培養專業群學生職業基本素養、“工匠精神”，以及從事智能制造領域工作必須掌握的機械、電子、控制、人工智能、機器人等基本知識和基本技能。基于工作過程系統化開展中層課程設計，6個專業均設計、序化工作項目模塊，實現教學內容和教學資源的融合，著重培養智能制造領域各崗位的核心技能。

同時聯合不同專業教師及企業工程師，針對3層結構課程體系，共同開發專業群立體化教材+活頁式教材，校企共建了一批適用于項目式教學改革的教學資源。先后完成了《數控機床裝調維修》等13門專業在線開放課程建設，配套開發了“智能制造云服務中心”課程資源平臺，完成了平臺中《工業機器人技術》等10個資源包建設、“工業機器人裝調與維修虛擬仿真實訓系統與考評系統”，以及項目式校本教材11本，制定了基于工作過程的專業核心能力考核評價標準。教學資源開放共享，可用于社會培訓和中小微技術的技術人員學習。

3 智能制造專業群的社會服務成效

3.1 專業群師生多次開展技術開發，培養并輸出高質量人才

針對智能制造領域內新知識、新技術，打造了“大師引領、重技尚能”的雙師型教師隊伍，組建了多個師生創新團隊。專業教師團隊承接企業伺服電動機零部件產品智能制造工藝技術開發等10余項技術服務工作。2020年主持4項企業技術開發項目，完成凈化艙、喂飯機器人、消殺機器人、視覺ROS系統真實產品研制，完成實物樣機制作，為社會發展及抗疫工作作出了貢獻。

智能制造專業群被市教育局列為以“雙一流”精神建設重點發展專業群，引行業標準、導企業真實案例，開展項目式教學，構建了基于工作過程的專業技術能力考核評價體系，落實了1+X證書、現代學徒制試點，實現了教學與生產對接。專業群學生教學質量顯著提升，在各類技能大賽、創業創新大賽中斬獲佳績。畢業生跟蹤調查結果顯示，用人單位對畢業生滿意度超過96%。每年約700名畢業生60%在武漢就業，專業對口率約為75%，支撐了武漢智能制造產業對技術技能人才的需求。

圖3 智能制造專業群三層課程體系

3.2 依托武漢智能制造公共實訓平臺，構建技術服務、員工培訓、技能比賽、專業推廣的四維度社會服務體系

武漢智能制造公共實訓平臺，帶動了智能制造專業群快速發展，專業群實力得到政、行、企、校的認可。實訓平臺入選為“湖北省產業工人培訓示范基地”，成為湖北省示范基地之一。湖北省教育廳、人社廳、中國機械工業聯合會、機床工具工業協會等部門領導均到校指導實訓基地及專業建設，公共實訓平臺承辦了湖北省人社廳、湖北省教育廳主辦的湖北省“工匠杯”技能大賽和第46屆世界技能大賽湖北省選拔賽CAD機械設計賽項；承接了企業各類專業技術技能培訓，累計657人次；吸引了江蘇、遼寧、湖南、武漢等省市兄弟院校來校參觀實訓基地建設，交流專業群建設經驗；長江日報、武漢教育電視臺等媒體都對實訓基地建設、師資培訓進行報道。

3.3 深入產教融合，構建3層課程體系，建設產教深度融合的教學資源，服務于武漢市中小微企業及湖北省兄弟院校

專業群中各專業與企業合作，定制核心課程評價標準，建立成套規范的課程組建結構化課程。利用數控機床、機器人實訓平臺等線上虛擬實訓平臺和智能制造公共實訓平臺等線下平臺，提供代表本專業最高水平的整套專業核心課程。支撐教師課堂教學，輔助學習者自主學習。

4結語

針對武漢市智能制造領域行業發展的3個痛點，武漢軟件工程職業學院機械工程學院積極改革，把握智能制造新技術的契機，建設智能制造專業群，為服務武漢城市圈智能制造發展，助力解決人才、硬件和技術三大需求，提高武漢城市圈智能制造精準服務能力建設。