朱文藝

(江漢大學 智能制造學院，湖北 武漢 430056)

在最新發(fā)布的國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要中提到，要推動制造業(yè)優(yōu)化升級，深入實施智能制造和綠色制造工程；要發(fā)展服務型制造新模式，推動制造業(yè)高端化智能化綠色化；要建設智能制造示范工廠，完善智能制造標準體系[1]。發(fā)展智能制造，不但可以縮短產(chǎn)品設計生產(chǎn)周期，還能降低企業(yè)運營成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，已成為新常態(tài)下我國培育經(jīng)濟增長新動能和鍛造制造業(yè)國際競爭新優(yōu)勢的必由之路[2-3]。隨著傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型，必然導致以傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)的制造業(yè)人才無法滿足智能制造行業(yè)企業(yè)的發(fā)展需求，傳統(tǒng)的機械設計制造及其自動化(以下簡稱“機制”)專業(yè)畢業(yè)生無法滿足越來越多智能制造企業(yè)新的應用型人才需求[4]。因此，結(jié)合應用型本科院校的機制專業(yè)，分析其在智能制造背景下專業(yè)辦學的困境，專業(yè)建設所遇到的挑戰(zhàn)，從而理性地面對現(xiàn)實，客觀地看待和分析專業(yè)辦學和建設過程中的各種新情況和新問題，以便做出及時和正確地調(diào)整，于困境中找生機，于變局中求發(fā)展，這對于應用型本科院校機制專業(yè)的建設及發(fā)展而言，意義非同尋常。另外，結(jié)合智能制造系統(tǒng)的總體架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、應用場景等，找出與機制專業(yè)的契合點，正確把握傳統(tǒng)機制專業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口，為應用型本科院校機制專業(yè)建設和發(fā)展發(fā)現(xiàn)新的機遇。

1 機制專業(yè)辦學所面臨的困境

以江漢大學的機制專業(yè)為例，該專業(yè)圍繞國家制造業(yè)的需求，立足服務武漢地方經(jīng)濟發(fā)展，面向湖北，輻射全國，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，適應社會和經(jīng)濟發(fā)展需要，具有社會責任感、良好的職業(yè)道德、團隊合作精神和較強實踐能力。掌握機械設計制造及其自動化及相關(guān)學科的基礎理論、專業(yè)知識與技能，能夠在機械設計制造及其自動化領域從事技術(shù)開發(fā)、裝備設計、生產(chǎn)營運管理及應用研究等工作的應用型高級人才。除此之外，在該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，還分別從專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)、管理與合作、創(chuàng)新與發(fā)展等四個方面明確了學生畢業(yè)時應達到的目標。然而，從其專業(yè)辦學過程中遇到的種種問題來看，該專業(yè)辦學正面臨著諸多困境。

1.1 專業(yè)招生和就業(yè)

近些年來，應用型本科院校的機制專業(yè)招生有一個明顯的特征，就是考生的報考意愿低，專業(yè)轉(zhuǎn)出率高[5]，江漢大學的機制專業(yè)也不例外。特別是在2020年，隨著江漢大學智能制造工程專業(yè)開始招生，這種趨勢就愈發(fā)明顯，由于智能制造工程與機制專業(yè)同屬機械類，大多數(shù)報考機械類專業(yè)的同學就是沖著智能制造工程專業(yè)的，在專業(yè)分流時選擇智能制造工程專業(yè)的人數(shù)眾多，而選擇機制專業(yè)的人數(shù)相對較少。其次，在就業(yè)方面，雖然市場對機制專業(yè)的人才需求量大，但給出的起始薪酬一般較低，而且由于社會對機械制造業(yè)的刻板印象，導致該專業(yè)學生在機械行業(yè)就業(yè)的意愿不強，相當一部分同學選擇了轉(zhuǎn)行或進一步升造。

1.2 專業(yè)辦學理念

就應用型本科院校而言，機制專業(yè)在辦學理念方面，還存在著一些誤區(qū)，主要體現(xiàn)在：一是混淆機制專業(yè)應用型與研究型人才培養(yǎng)的邊界，導致培養(yǎng)出來的機制專業(yè)人才高不成、低不就。二是在面對新工科、工程教育專業(yè)認證等一系列專業(yè)辦學新理念時，消化不良，存在人才培養(yǎng)方案的論證不充分、不合理，課程設置盲目跟風借鑒的情形。

1.3 專業(yè)的硬件建設

對于專業(yè)硬件建設，主要從專業(yè)師資隊伍及實驗實訓體系建設兩個方面進行分析。

由于機制專業(yè)的辦學時間一般較長，現(xiàn)有的專業(yè)師資隊伍滿足傳統(tǒng)的機制專業(yè)辦學毫無壓力。但隨著智能制造，新工科及工程教育專業(yè)認證等新技術(shù)、新理念的出現(xiàn)，專業(yè)師資隊伍的短板就逐漸暴露了出來。主要表現(xiàn)在，教師掌握的專業(yè)知識跟不上技術(shù)的發(fā)展，學習新知識新技術(shù)的動力不足；面對全新的教育教學理念，往往質(zhì)疑者多，贊成者少，瞻前顧后，思想較為保守，愿意在教學實踐中身體力行的人不多。教育教學方法過于傳統(tǒng)，信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、各種智慧教學手段在教學中的運用還不普遍。

在專業(yè)實驗實訓體系建設方面，在現(xiàn)有的實驗實訓條件下，開設的實踐教學項目中，演示性、驗證性實驗的比重偏高，而探究性、應用性的實踐教學項目的比重偏低。

2 機制專業(yè)辦學面臨的機遇

要突破機制專業(yè)辦學所面臨的困境，除了認清形勢，在專業(yè)招生和就業(yè)方面采取更為有效的對策，更新專業(yè)辦學的理念，加大力度進行專業(yè)的硬件建設之外，更要思考在智能制造的大背景下，如何拓展傳統(tǒng)機制專業(yè)的發(fā)展空間，以實現(xiàn)應用型本科院校機制專業(yè)的新發(fā)展。

2.1 要與智能制造工程專業(yè)共建共享

按照教育部公布最新的《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2020年版)》，機制與智能制造工程專業(yè)同屬一個門類，各應用型本科院校要么已經(jīng)開設了智能制造專業(yè)，要么正在申辦的過程中，即使沒有申辦，也會在機制專業(yè)辦學中不斷融入智能制造的元素，這些都為機制專業(yè)的建設帶來了活力和新的發(fā)展機遇。機制專業(yè)應借助大力發(fā)展智能制造的東風，在本專業(yè)建設的各個層面，實現(xiàn)與智能制造工程專業(yè)共建共享。

智能制造離不開制造，它是對傳統(tǒng)制造的轉(zhuǎn)型升級。傳統(tǒng)機械制造也要不斷創(chuàng)新，引入智能化的手段，否則就失去了競爭優(yōu)勢。在智能制造背景下，機制專業(yè)與智能制造專業(yè)在師資隊伍建設、實驗實訓條件建設、新課程開發(fā)建設等方面應相互支撐，共同發(fā)展，你中有我，我中有你，又各有側(cè)重，這是兩個專業(yè)建設發(fā)展的必由之路。

2.2 要重點關(guān)注支撐智能制造的核心機械裝備與技術(shù)的應用

智能制造作為一個系統(tǒng)工程，涉及的關(guān)鍵技術(shù)及核心設備有很多，其中不乏與機制專業(yè)密切相關(guān)的。按照中國信息通信研究院華東分院在其《5G+智能制造白皮書》所闡述的，不難看出，傳感控制技術(shù)、設備狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷技術(shù)、產(chǎn)品缺陷檢測及精密測量技術(shù)、工業(yè)數(shù)據(jù)建模、5G+協(xié)同設計、柔性生產(chǎn)、輔助裝配、機器人、其他數(shù)字化設備等在智能制造體系中舉足輕重[6]。所以，在機制專業(yè)建設過程中，應按照專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，對于機制專業(yè)知識體系中能對智能制造有支撐作用的一些關(guān)鍵技術(shù)或裝備，如傳感及檢測技術(shù)、設備監(jiān)控及故障診斷技術(shù)、工業(yè)機器人、數(shù)控機床、PLC、智能生產(chǎn)線、各種工業(yè)軟件的應用等，融合到專業(yè)課程體系中，改造并提升一批現(xiàn)有的課程，抑或開發(fā)一些新的課程，從而不斷優(yōu)化和調(diào)整現(xiàn)有的專業(yè)課程體系，夯實傳統(tǒng)機械制造向智能制造轉(zhuǎn)型升級的根基。同時，要敢于摒棄一些落后的、低效的、過時的課程或知識點。

2.3 要主動融入智能制造背景下機械設計、制造及自動化技術(shù)的新發(fā)展

我們不僅要關(guān)注機制專業(yè)對智能制造的支撐，為機械制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級夯實基礎，同時，我們也要持續(xù)關(guān)注機制專業(yè)在機械設計、制造，以及機電設備的自動控制領域在智能化方向的技術(shù)發(fā)展，特別是在各自領域應用較為成熟的智能化技術(shù)，并滲透到機制專業(yè)的教學中。比如，在機械設計領域，杜岳峰等人結(jié)合農(nóng)業(yè)機械設計，從用戶需求分析、模塊化設計、計算機輔助設計建模技術(shù)、知識工程、虛擬仿真和虛擬試驗驗證、基于PDM/PLM的協(xié)同設計等6方面，對其智能化設計關(guān)鍵技術(shù)進行了研究[7]。又如李貴等人，在機械設計課程設計課程的教學實踐中，將智能化、數(shù)字化技術(shù)引入其中，改變傳統(tǒng)的設計計算、尺筆繪制或CAD繪制二維或三維模型的課程設計實踐模式，按照課程設計流程開發(fā)了一套交互式可視化的智能設計軟件，以方案設計和裝配流程為主線，集成課程設計標準、規(guī)范、基本知識和理論，涵蓋當前CAD建模的先進技術(shù)，為實踐教學方法改革提供平臺支撐，實現(xiàn)了設計方案快速模型化的設計效果[8]。這些智能設計的方法，可在各類與機械設計相關(guān)理論或?qū)嵺`課程中進行探索應用，必將使這些傳統(tǒng)的課程煥發(fā)新的活力。再如，在機械制造和機電設備自動控制領域，劉金鋒等人對數(shù)字孿生驅(qū)動的機械加工工藝評價進行了研究，利用孿生數(shù)據(jù)對機械加工工藝進行動態(tài)評價，提高三維工藝的實用性、高效性和智能化，為機加零件的高效加工制造提供技術(shù)基礎[9]。對上述研究成果，可研究其融入機械制造類課程的可行性。除此之外，智能制造中的人工智能、大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、機器學習、機器視覺、MES系統(tǒng)等，可結(jié)合現(xiàn)有的專業(yè)課程體系，適當融入相關(guān)技術(shù)或應用案例，這必將擴大學生的專業(yè)視野，激發(fā)學生的學習熱情。

3 結(jié)語

在智能制造的背景下，我們應正視應用型本科院校機制專業(yè)辦學所面臨的困境，但同時也要清醒地認識到，機械設計、機械制造和機電設備的自動控制技術(shù)是裝備制造業(yè)的基石，智能制造的發(fā)展離不開機制。因此，突破機制專業(yè)建設的小圈子，適應智能制造的大環(huán)境，與智能制造工程專業(yè)共建共享，關(guān)注支撐智能制造的核心機械裝備與技術(shù)的應用，主動融入智能制造背景下機械設計、制造及自動化技術(shù)的新發(fā)展是傳統(tǒng)機制專業(yè)煥發(fā)新生的三大機遇。