商工融合特色的智能制造工程專業建設研究

摘要：面向成渝雙城經濟圈制造業智能化人才和制造企業智能化改造的需求，本文提出具有商工融合特色的智能制造工程專業建設方案。專業建設方案從培養目標定位、課程體系建立、虛擬仿真實驗平臺建設、智能制造學習型工廠規劃和專業建設措施等方面論述了如何打造具有商工融合特色的智能制造工程專業，旨在探索培養懂經營管理、精智造技術，能適應不同智能化程度企業的不同崗位要求的人才，更好地滿足企業全面智能化對智能制造專業人才的高階要求。

關鍵詞：智能制造；專業特色；商工融合；專業建設

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專業的“高階”要求

智能制造是制造業升級和突破的方向，專業人才短缺迫使高校加快新工科專業建設［1］。培養大批適應國家工業化戰略發展需要的智能制造創新人才，是我國高等教育的重要歷史使命、責任和挑戰［2］。智能制造標準體系結構由全生命周期、系統層級和智能特征三個維度及其對應的五個層級組成。其中，系統層級有設備、單元、車間、企業和協同五個層級，智能制造的最高級應該是實現企業協同層的智能化，即實現從企業生產經營管理決策—企業資源計劃ERP—制造執行系統MES—加工單元及設備運行等縱向貫通的企業全面智能化，涉及商科和工科的交叉學科專業知識［3］，因此，只有具備商工融合知識結構的專業技術人員才能更好地滿足企業全面智能化的“高階”要求。企業本身就是一個商工融合體，需要工程技術人員和經營管理人員的協同，傳統的專業人才培養容易出現工程技術人員缺乏企業管理知識，經營管理人員不清楚實際生產過程和制造技術的情況，常造成對彼此工作的理解認識不夠，工作中溝通成本增加，企業的精準高效運行受到影響。這種情況通常需要通過多年的工作經驗積累和企業后期針對性的培訓才能得到改善，對于個人來說會影響自己盡快熟悉企業經營和適應工作崗位的成長進度；對企業來說會影響工作效率和質量，增加企業的人才培養成本。因此，企業希望高校能培養精技術、懂管理，綜合素質高、適應能力強的“商工融合”人才，滿足企業實現全面智能化的人才需要。

二、智能制造工程專業的培養目標

面向區域制造業智能化升級需要，聚焦綠色智能裝備研發及新能源汽車行業智能制造系統構建的人才需求，培養掌握機械、自動控制、人工智能、工業互聯網與大數據、計算機信息管理、企業管理等方面基礎理論和專業知識；初步具備高端裝備設計、智能控制、工藝規劃及智能制造系統集成開發等方面的專業技能；能在智能制造相關領域從事綠色智能裝備研發、工藝流程優化及智能產線設計、智能制造系統集成及運維管理、智能生態工廠規劃等崗位工作；具有團隊精神、國際視野、終身學習和商工融合創新能力，具備社會主義核心價值觀和人文科學素養，德智體美勞全面發展的復合型、創新型、應用型高級工程技術人才。

培養目標1：商工融合全面發展。能較快適應企業文化和專業技術的要求，能將機械、自動控制、人工智能、工業互聯與大數據、技術經濟和企業管理領域涉及的數學、自然科學、工程基礎專業知識應用于智能制造工程實踐中，具有獨立進行復雜工程問題分析的能力，并能制訂有效解決方案、參與效果評價和提出改進措施。

培養目標2：具有扎實專業技能和團隊協作及組織管理能力。能在智能制造工程領域以團隊骨干和項目負責人角色從事高端裝備研發、智能產線設計及智能生態工廠規劃、生產組織與智能運維管理等工作，分析并解決智能制造領域的復雜工程sT9XsyUzm1I0tCD+pEaYZlCg+l+AUrsUjFTXvQThOD8=技術問題，積累工程經驗，提升專業技能，成為企業技術管理和生產管理的中堅力量。

培養目標3：具有國際視野和終身學習能力。能夠跟蹤智能制造領域國際前沿技術發展，解決方案綜合考慮社會、法律、健康、安全、文化、環境和可持續發展等因素；能主動適應企業和社會發展需要，不斷學習提升，獲得自身持續發展。

培養目標4：具有職業道德、工匠精神和創新意識。具備社會主義核心價值觀和人文科學素養，堅守職業道德和工匠精神，能綜合應用學科知識交叉研究手段，創新解決智能制造領域的復雜工程技術問題，成為復合創新應用型高級工程技術人才。

三、培養方案與課程體系建立

企業智能化的最高層級應該是實現整個生產系統的智能化，包括經營決策、計劃管理和制造系統的全面智能化［4］。智能制造就是以企業生產經營整體最優為目標，實現企業的管理決策系統、生產制造系統和工藝系統全方位智能化。傳統機械制造專業的知識構建和能力培養主要聚焦在由工件、刀具、夾具和機床組成的工藝系統，培養方案中課程體系設置和能力培養也主要在工藝裝備層級，缺乏企業經營決策、計劃管理和制造系統方面的相關專業知識。然而，企業全面智能化需要培養學生能站在更高的層面來思考和解決制造過程問題的能力，要對企業的管理決策、企業資源計劃的制定下發、制造過程的調度和工藝系統的執行等生產制造全過程有所了解，這樣就需要在傳統的工科知識結構中交叉融入包括經管商科的知識和思維，這也是商工融合特色智能制造工程專業人才培養方案中需要補足的內容。因此，我們在智能制造工程專業的課程體系設置中，增加智能制造技術體系課程、制造系統及生產系統相關知識的課程。課程體系涵蓋智能裝備（工藝系統）、智能工廠（制造系統）和智能企業（生產系統）三大層級的專業知識，其中“智能制造技術基礎”“嵌入式系統開發與應用”“工業互聯網與大數據技術”“制造執行系統（MES）”“智能產線數字孿生虛擬仿真實驗”“機器學習”為專業核心課程；“智能運維與健康管理”“綠色智能裝備與生產線”“數據庫原理與應用”“機器視覺及應用”“智能生態工廠建構與仿真”等為專業拓展課程；“工業互聯與大數據綜合實訓”“嵌入式系統開發應用實踐”“智能制造系統綜合設計”等為專業實踐課程；“智能財務共享實驗”“項目管理”“工程經濟學”“基于企業價值流優化的智能產線虛擬仿真調試”等為管理增強課程。

四、智能制造工程專業實驗、實踐環節建設

企業作為一個生產系統，由決策層、計劃管理層和生產技術層三個層級組成［5］，滿足企業智能制造“高階”要求的商工融合特色智能制造工程專業，具有涵蓋智能裝備（工藝系統）、智能工廠（制造系統）和智能企業（生產系統）三個模塊的課程體系設置和相應的實驗實訓環節。開發建立商工融合特色智能制造虛擬仿真實驗教學平臺是支撐專業實踐實驗環節建設最為經濟有效的實現方案。新建專業以綠色智能裝備及智能生產線設計為能力培養重點，以智能生產線設計數字孿生虛擬仿真為學習實踐平臺。產教融合開發“商工融合”的教學實踐環節，試圖將企業智能決策的ERP計劃，分解下放給制造執行系統MES，再由MES系統控制智能產線和設備運行，構建從企業生產經營管理決策—企業資源計劃ERP—制造執行系統MES—智能產線設備運行等縱向貫通的智能制造工廠仿真軟件和實驗平臺。

以企業智能制造工廠總體優化為目標，將“企業戰略管理決策及企業資源計劃仿真平臺”的決策層輸出作為技術執行層“智能產線數字孿生虛擬仿真實驗平臺”的設計輸入，無縫集成兩個虛擬仿真實驗平臺，分階段開發構建基于企業整體智能化的“企業智能制造數字孿生虛擬仿真實驗平臺”。制造過程中，智能化的知識應用和能力培養可以通過建設“智能產線設計數字孿生虛擬仿真調試實驗平臺”來承接實現；企業經營管理決策的智能化實踐培訓可以通過經管專業建設的“企業運營模擬和企業資源計劃虛擬仿真實驗平臺”來承接實現；課程實驗輸入（ERP計劃）主要由經管商科學生完成；智能制造系統規劃設計主要由智能制造專業學生完成，完整實現從企業生產經營管理決策—企業資源計劃—制造執行系統MES—智能產線設備運行縱向貫通的智能制造工廠的構建和虛擬仿真全過程。

依托該平臺，學習實驗訓練從企業生產經營管理決策—企業資源計劃—制造執行系統MES—智能產線設備運行縱向貫通的智能制造工廠的構建過程，了解仿真結果并進行調試優化。通過理論實踐教學，培養學生的“商+工”知識和能力，學生能夠系統了解企業智能制造體系構架，具備綠色智能裝備設計、工藝規劃和智能產線設計搭建能力；著力培養懂經營管理，精智造技術，能快速了解企業的經營管理和生產制造過程，適應不同智能化程度企業的不同崗位要求，具有商工融合特色的智能制造專業人才，更好地滿足區域企業智能化升級對智能制造專業人才的高階要求。

五、專業主要建設措施

（一）不忘立德樹人初心，牢記為黨育人使命

立德樹人，服務國家戰略，堅定專業發展方向。堅守立德樹人初心，牢記為黨育人、為國育才的歷史使命；緊跟國家戰略，服務區域經濟；做好“三全育人”和課程思政工作，培養具有團隊精神、國際視野、終身學習和商工融合創新能力，具備社會主義核心價值觀和人文科學素養，德智體美勞全面發展的復合型、創新型、應用研究型高級工程技術人才。

（二）“外引內培”優化師資隊伍結構，提升師資隊伍水平

加強高層次人才引進及“雙師型”教師培養；聘請巴渝學者和國際知名大學教授作為學科專業的指導顧問；持續引進博士人才，優化師資隊伍的專業結構、年齡結構和職稱結構；制定教師職業生涯規劃，按特長分類管理考核；開展教師繼續教育培訓，更新知識結構、提升教學科研能力，逐步建成一支以高端人才為核心、中青年學術骨干為主體，教學經驗豐富、科研能力強、工程背景深厚、學歷職稱結構合理的“雙師型”專業師資隊伍。

（三）工程專業認證促進教學質量提升

以工程專業認證為抓手，建設制度規范，提升教學質量。以工程專業認證要求規范培養過程，建立一套行之有效的教學運行質量保障與監控體系，規范教學管理，強化責任與質量意識，明確責任范圍與質量標準，規范教學、實驗、實習實踐和畢業論文等環節，保證工程專業教育質量。

（四）校企合作共建產業學院

堅持“產業導向、學科融合、資源共享、系統整合”的理念，構建智能制造產業學院。面向區域經濟，聚焦綠色智能裝備設計、新能源汽車制造行業智能產線設計及系統集成人才培養需要，主動聯系行業典型代表企業，建立校企合作關系、構建產教融合協同育人模式，以共建智能制造產業學院為目標，打造智能制造新工科專業的行業特色。

結語

隨著全球制造業的轉型升級，智能制造工程專業在培養新時代工程技術人才方面發揮著日益重要的作用。本研究圍繞商工融合特色，對智能制造工程專業的建設進行了深入探討，旨在構建一個既符合產業發展需求，又具備商工融合特色的專業教育模式。本研究深入分析了當前智能制造工程專業的教育現狀，梳理了商工融合的教育理念和實施路徑，提出了具體的建設策略和措施。

參考文獻：

［1］王書亭，謝遠龍，尹周平，等.面向新工科的智能制造創新人才培養體系構建與實踐［J］.高等工程教育研究，2022（5）：1218.

［2］周濟.智能制造：“中國制造2025”的主攻方向［J］.中國機械工程，2015，26（17）：22732284.

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

［4］周濟，李培根.智能制造導論［M］.北京：高等教育出版社，2021.

［5］于如信，徐樂，朱玉斌，等.課程思政視域下智能制造實踐育人模式探究［J］.高教學刊，2021，7（19）：142145.

基金項目：重慶工商大學校級教育教學改革研究項目（2022144，2024040）；教育部產學合作協同育人項目（220901329191512）；重慶市高等教育教學改革研究項目（223223）

*通訊作者：陳鵬（1969—），男，漢族，重慶人，博士，重慶工商大學機械工程學院教授，主要從事智能制造課程建設與人才培養。