新工科背景下智能制造實踐創(chuàng)新平臺的研究與構(gòu)建

趙家黎

摘要 隨著工業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代社會已經(jīng)邁入以人工智能、大數(shù)據(jù)、智能制造為特征的新時代。在新的環(huán)境下，新工科專業(yè)也必須順應(yīng)新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。文章基于新工科背景分析了智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，確定了智能制造實踐平臺的建設(shè)思路，明確了有效構(gòu)建智能制造平臺的作用和意義，進一步深入研究了平臺構(gòu)建體系和方式。

關(guān)鍵詞 新工科；智能制造；實踐平臺研究；創(chuàng)新平臺構(gòu)建

中圖分類號：G642文獻標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.8.012

隨著工業(yè)的發(fā)展，社會對智能制造人才的需求日漸增加，如何提升新工科背景下智能制造專業(yè)人才的創(chuàng)新實踐能力，是高校需要重點關(guān)注的課題。構(gòu)建新工科制造平臺是促進中國制造發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，高校在創(chuàng)建智能制造實踐平臺的同時還建立了系統(tǒng)的智能制造學(xué)習(xí)體系，打造了多元化、多智能、多層次的實踐平臺，目的是培養(yǎng)高水平、高質(zhì)量的新工科智能制造專業(yè)化優(yōu)秀人才。對于智能制造的未來發(fā)展，國家早已指明了方向，智能制造技術(shù)的應(yīng)用貫穿產(chǎn)品的生產(chǎn)制造全過程，是一種新型的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)，而智能制造的生產(chǎn)活動離不開專業(yè)智能制造人才的支持。加強對智能制造實踐平臺的創(chuàng)新研究與構(gòu)建對推動智能化人才的發(fā)展具有重要意義。

1智能制造的特點

智能制造技術(shù)已成為我國制造業(yè)的主要生產(chǎn)手段，具有工業(yè)生產(chǎn)流程智能化、智能制造資源設(shè)備智能化以及智能制造產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)速度快的特點，對我國制造業(yè)的生產(chǎn)有積極的促進作用。

1.1工業(yè)生產(chǎn)流程智能化

在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中，智能制造控制著整個生產(chǎn)流程，快速提升了工業(yè)生產(chǎn)制造的效率，而且智能制造能降低人工成本，還可以嚴格監(jiān)控管理整個生產(chǎn)過程，篩選合格的產(chǎn)品并按時記錄產(chǎn)品數(shù)據(jù)[1]。而且智能制造系統(tǒng)還具有分工明確的特點，每個環(huán)節(jié)相互配合卻又互不干擾，與此同時，智能制造系統(tǒng)還具備自我修復(fù)功能，當(dāng)智能制造系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障時，就會自行檢驗并修復(fù)。

1.2智能制造資源設(shè)備智能化

智能制造系統(tǒng)主要是通過設(shè)置感應(yīng)器的方式來實現(xiàn)資源定位，并及時記錄產(chǎn)品信息，所以智能制造可以不受地域的限制而進行資源優(yōu)化配置，打破原來本土制造資源的局限。

1.3智能制造產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)速度快

智能制造的產(chǎn)品可以實現(xiàn)自我監(jiān)控，可以在生產(chǎn)過程中記錄產(chǎn)品信息，并將不合格產(chǎn)品進行反饋，還可以依據(jù)客戶需求來進行個性化產(chǎn)品制造生產(chǎn)，不僅能夠提升服務(wù)質(zhì)量，還能加快產(chǎn)品制造速度。智能制造做到了無紙化生產(chǎn)，提高了數(shù)據(jù)收集的效率，也保障了智能制造的生產(chǎn)環(huán)境。

2新工科背景下，我國智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

為提高我國新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展效率，“中國制造2025”計劃由此誕生。但從當(dāng)前我國智能制造發(fā)展的現(xiàn)狀來看，我國智能制造業(yè)缺乏創(chuàng)新，智能制造技術(shù)有待提升，智能制造企業(yè)的生產(chǎn)模式也需進一步優(yōu)化，尤其是智能制造的數(shù)據(jù)管理水平有待提高。在國家指導(dǎo)的工業(yè)創(chuàng)新理念中，構(gòu)建新工業(yè)背景下的智能制造創(chuàng)新平臺，是促進智能制造技術(shù)進一步開發(fā)和利用的有效途徑，只有做好我國智能制造的建設(shè)，才能培養(yǎng)更多優(yōu)秀的智能制造人才[2]。社會上的智能制造生產(chǎn)勞動都離不開高校的專業(yè)人才培養(yǎng)。高校需要結(jié)合新工業(yè)智能制造人才培養(yǎng)計劃以及社會智能制造企業(yè)的需要，做好學(xué)科知識與智能制造技術(shù)結(jié)合教學(xué)的工作。我國高校已開始全力打造智能制造創(chuàng)新實踐平臺，引進了專業(yè)的智能制造設(shè)備來為學(xué)生提供實踐教學(xué)條件，培養(yǎng)學(xué)生對智能制造知識的實際運用能力以及實踐操作技術(shù)，關(guān)注實物指導(dǎo)教學(xué)，讓學(xué)生在親身體驗的過程中去學(xué)習(xí)智能制造技術(shù)。除此之外，高校還重新整合了智能制造教學(xué)資源，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)需要制訂了專門的新工科智能制造課程以及教學(xué)方案，關(guān)注學(xué)生智能制造實踐能力的提升，所以大量的新工科智能制造人才得到了很好的培養(yǎng)。新工科背景下的智能制造學(xué)科之間存在必然聯(lián)系，只有掌握了智能制造所有學(xué)科的知識，才能正確把握智能制造技術(shù)。

3新工科環(huán)境下，構(gòu)建智能制造實踐平臺的重要性

智能制造為社會生產(chǎn)帶來了不一樣的智能化科技元素，能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，智能制造專業(yè)人才最終都要進入社會企業(yè)開展智能制造生產(chǎn)工作。因此，為了讓學(xué)生提前適應(yīng)智能制造工作的流程，教師應(yīng)該為學(xué)生構(gòu)建新的智能制造實踐平臺來模擬學(xué)習(xí)，這對智能制造人才培養(yǎng)具有重要意義，并且智能制造促進了國家經(jīng)濟發(fā)展，改變了國家的經(jīng)濟格局，高校更要構(gòu)建智能制造平臺來讓學(xué)生對智能制造的價值有更明確的認識。

3.1智能制造促進國家經(jīng)濟發(fā)展

工業(yè)化制造與經(jīng)濟發(fā)展直接掛鉤，以智能制造作為主要經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的國家，經(jīng)濟發(fā)展十分迅速，而中國作為生產(chǎn)制造大國，也是因為有許多智能制造人才的支持與建設(shè)，才能讓中國成為世界第二經(jīng)濟大國[3]?，F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)與技術(shù)正在創(chuàng)新階段，新時代的工業(yè)科技與設(shè)備推動了智能制造的發(fā)展，也為智能制造帶來了新的發(fā)展機遇，智能制造作為建設(shè)制造強國的重要戰(zhàn)略方向，對經(jīng)濟的發(fā)展以及現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)具有重要意義。智能制造是推動新時代新興工業(yè)崛起，構(gòu)建現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的主要途徑，智能制造可以帶動紡織業(yè)、工業(yè)制造、電器業(yè)以及其他新經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也能加強國際智能制造企業(yè)之間的交流合作，從而推動智能制造產(chǎn)業(yè)鏈與供應(yīng)鏈的高水平發(fā)展。

3.2智能制造技術(shù)改變國家經(jīng)濟格局

首先，智能制造是構(gòu)建新經(jīng)濟格局的重要手段，通過智能制造科技來重組制造業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)過程，可以更好地整合制造資源，提高國內(nèi)智能制造的生產(chǎn)效率。其次，智能制造也是推動我國數(shù)字化工業(yè)制造的重要抓手，是建設(shè)數(shù)字強國的主要路徑，不僅能夠創(chuàng)新工業(yè)制造企業(yè)的發(fā)展模式，還能促進我國交通、物流以及醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對我國經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義。

4新工科背景下智能制造創(chuàng)新實踐平臺的構(gòu)建思路

高校在構(gòu)建智能制造實踐創(chuàng)新平臺時，要重點關(guān)注智能制造未來的發(fā)展方向，引進先進的智能制造設(shè)備以及智能制造系統(tǒng)，讓工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式面向智能化發(fā)展，做好智能制造技術(shù)的優(yōu)化升級工作，將智能制造的專業(yè)知識與制造技術(shù)深度融合，打造全新的智能化創(chuàng)新實踐平臺[4]。高校要從智能制造知識培養(yǎng)與技術(shù)實踐教學(xué)兩個方面著手，設(shè)計安排系統(tǒng)的課程教學(xué)，制訂科學(xué)完整的實踐教學(xué)機制，將智能制造作為教學(xué)的重要內(nèi)容，通過構(gòu)建實踐平臺來幫助學(xué)生提高智能制造技術(shù)。此外，高校還應(yīng)該加強與智能制造企業(yè)的合作，讓學(xué)生在見習(xí)或者實習(xí)過程中了解企業(yè)的智能制造流程，從而加強對新工科智能制造技術(shù)的認識，進一步推動學(xué)生智能制造綜合能力的發(fā)展。學(xué)生在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，可提高對智能制造技術(shù)的實際應(yīng)用能力，培養(yǎng)對智能制造的創(chuàng)新意識以及探索精神。教師在對智能制造教學(xué)的探索中，將教學(xué)資源歸納整合，更有利于推動智能制造教學(xué)的發(fā)展。

5新工科背景下，智能制造創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)與實訓(xùn)建設(shè)研究

設(shè)備與技術(shù)是構(gòu)建智能制造平臺的重點，要構(gòu)建一個完整的智能制造實訓(xùn)室，才能滿足新工業(yè)智能制造人才的學(xué)習(xí)需求，才能培養(yǎng)合格的智能制造人才為社會服務(wù)。

5.1智能制造平臺創(chuàng)建

智能制造是指一種由智能機器和專業(yè)人士所組成的，人機一體的智能系統(tǒng)。既具備精準(zhǔn)的計算能力，又能在生產(chǎn)制造過程中開展智能活動，有著極強的數(shù)據(jù)存儲計算功能，具備人的大腦思維，能夠自動更新智能自動化制造數(shù)據(jù)，讓智能制造向數(shù)字化以及智能化發(fā)展。為了提高學(xué)生的智能制造技術(shù)，高校要充分利用教學(xué)資源構(gòu)建專門的智能制造創(chuàng)新實訓(xùn)平臺來為學(xué)生提供實操教學(xué)，讓學(xué)生了解智能制造的所有操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生進行模擬操作，在實踐中創(chuàng)新。所以高校要加大對智能制造平臺建設(shè)的投入，購買專業(yè)的智能制造設(shè)備來建設(shè)實訓(xùn)平臺，同時，教師要充分掌握智能制造設(shè)備的運用方法，提高智能制造技術(shù)，才能帶給學(xué)生最好的教學(xué)指導(dǎo)，學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)質(zhì)量取決于教師的智能制造技術(shù)專業(yè)能力，所以教師要加強專業(yè)能力建設(shè)。

5.2智能制造創(chuàng)新實踐平臺信息技術(shù)管控

新工科背景下，高校為學(xué)生構(gòu)建了專門的智能制造實訓(xùn)平臺，充分還原了現(xiàn)代社會企業(yè)的智能制造流程，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將智能制造設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)結(jié)合，讓學(xué)生親眼見證智能制造的整個工作流程，并且利用大數(shù)據(jù)對智能平臺的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實施科學(xué)管控，并對智能制造設(shè)備的所有生產(chǎn)業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)展開分析并綜合展示，讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)就能掌控整個智能生產(chǎn)情況。

5.3構(gòu)建完善的智能制造課程體系

高校在開設(shè)智能制造專業(yè)時，要準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)方向，展現(xiàn)學(xué)科的特點以及課程的智能制造技術(shù)教育。高校在構(gòu)建智能制造專業(yè)課程時，要關(guān)注對學(xué)生基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，將智能制造的學(xué)科知識以及實踐理論知識作為開展實踐教學(xué)的基礎(chǔ)，要將智能制造指導(dǎo)課程以及信息技術(shù)基礎(chǔ)課程作為重點教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生熟練掌握現(xiàn)代化信息技術(shù)，能夠利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)做好智能制造數(shù)據(jù)分析，所以構(gòu)建完善的智能制造課程體系是為學(xué)生奠定扎實的智能制造基礎(chǔ)的唯一途徑，也為學(xué)生的智能制造技術(shù)操作提供了有力的理論基礎(chǔ)。教師在開展智能制造課堂教學(xué)時，要將新傳感技術(shù)軟件、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計軟件以及智能制造技術(shù)軟件等軟件操作方法作為重要的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生的自動化控制技術(shù)以及智能制造數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，從學(xué)科知識與技術(shù)方面來提升學(xué)生的智能制造知識的實踐能力。

5.4構(gòu)建完善的智能制造教學(xué)體系

在構(gòu)建智能制造創(chuàng)新實踐平臺的過程中，制訂完整的智能制造教學(xué)體系是為了開展進一步的創(chuàng)新實踐教學(xué)。新工科環(huán)境下，高校要重點關(guān)注智能制造教學(xué)體系的建設(shè)，要突出實踐教學(xué)的重要地位，貫徹落實智能制造創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)工作，從教學(xué)方法與實踐策略中尋找智能制造專業(yè)人才的就業(yè)發(fā)展方向。高校要加強與政府的合作，在政府的支持下開發(fā)更多的智能制造創(chuàng)新渠道，構(gòu)建多樣化的智能制造創(chuàng)新服務(wù)平臺，打造數(shù)字化智能制造技術(shù)中心，為學(xué)生提供更好的教學(xué)體驗。

5.5構(gòu)建智能制造專業(yè)教師隊伍

教師是一切教育教學(xué)活動開展的根本，要想構(gòu)建創(chuàng)新的智能制造實踐平臺，首要任務(wù)就是要創(chuàng)建具有智能制造創(chuàng)新思想的教師隊伍，只有教師的智能制造專業(yè)素質(zhì)合格，智能制造技術(shù)過硬，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀的智能制造人才。專業(yè)教師隊伍的建設(shè)就是學(xué)生最好的學(xué)習(xí)平臺，教師會為學(xué)生提供智能制造教學(xué)的實踐培訓(xùn)，通過在校外開展實踐活動來提高學(xué)生對知識的運用能力。構(gòu)建智能制造創(chuàng)新實踐平臺不僅是提供實踐操作設(shè)備，更多的是實踐理論建設(shè)，先有理論基礎(chǔ)才能進行技術(shù)訓(xùn)練。所以教師必須要有智能制造課程創(chuàng)新實踐意識，才能為學(xué)生構(gòu)建實踐平臺。

6結(jié)語

為了促進新工科學(xué)生更好地將智能制造理論知識與創(chuàng)新能力融合，高校構(gòu)建了智能制造創(chuàng)新實踐平臺來幫助學(xué)生提高綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的智能制造科研精神，高校利用現(xiàn)代技術(shù)與智能制造技術(shù)結(jié)合創(chuàng)新的方式，為學(xué)生創(chuàng)建了合適的智能制造學(xué)習(xí)環(huán)境，也將專業(yè)智能制造課程教學(xué)體系以及課程建設(shè)根據(jù)社會的發(fā)展創(chuàng)新優(yōu)化，全力打造符合社會標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量、高水平智能制造人才。

參考文獻

[1]田英，王興波，傅貴武，等.工程教育背景下智能制造虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)[J].中國設(shè)備工程，2021（7）：214-215.

[2]劉健，劉泳汝，賈文軍，等.面向新工科的特色智能制造實踐平臺建設(shè)及應(yīng)用[J].實驗室科學(xué)，2022，25（5）：187-190.

[3]劉永生，惠記莊，陳一馨.新工科背景下智能制造專業(yè)政產(chǎn)學(xué)研用融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系探索[J].高教論壇，2022（9）：26-29.

[4]蘇憶.產(chǎn)教融合背景下江蘇高職院校智能制造新工科人才培養(yǎng)的研究——以無錫高職院校為例[J].辦公室業(yè)務(wù)，2022（9）：81-83.