朱文艺

(江汉大学 智能制造学院，湖北 武汉 430056)

在最新发布的国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要中提到，要推动制造业优化升级，深入实施智能制造和绿色制造工程；要发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化；要建设智能制造示范工厂，完善智能制造标准体系[1]。发展智能制造，不但可以缩短产品设计生产周期，还能降低企业运营成本，提升产品质量，已成为新常态下我国培育经济增长新动能和锻造制造业国际竞争新优势的必由之路[2-3]。随着传统制造向智能制造转型，必然导致以传统人才培养模式培养的制造业人才无法满足智能制造行业企业的发展需求，传统的机械设计制造及其自动化(以下简称“机制”)专业毕业生无法满足越来越多智能制造企业新的应用型人才需求[4]。因此，结合应用型本科院校的机制专业，分析其在智能制造背景下专业办学的困境，专业建设所遇到的挑战，从而理性地面对现实，客观地看待和分析专业办学和建设过程中的各种新情况和新问题，以便做出及时和正确地调整，于困境中找生机，于变局中求发展，这对于应用型本科院校机制专业的建设及发展而言，意义非同寻常。另外，结合智能制造系统的总体架构、关键技术、应用场景等，找出与机制专业的契合点，正确把握传统机制专业转型升级的突破口，为应用型本科院校机制专业建设和发展发现新的机遇。

1 机制专业办学所面临的困境

以江汉大学的机制专业为例，该专业围绕国家制造业的需求，立足服务武汉地方经济发展，面向湖北，辐射全国，培养德、智、体、美、劳全面发展，适应社会和经济发展需要，具有社会责任感、良好的职业道德、团队合作精神和较强实践能力。掌握机械设计制造及其自动化及相关学科的基础理论、专业知识与技能，能够在机械设计制造及其自动化领域从事技术开发、装备设计、生产营运管理及应用研究等工作的应用型高级人才。除此之外，在该专业的人才培养方案中，还分别从专业能力、职业素养、管理与合作、创新与发展等四个方面明确了学生毕业时应达到的目标。然而，从其专业办学过程中遇到的种种问题来看，该专业办学正面临着诸多困境。

1.1 专业招生和就业

近些年来，应用型本科院校的机制专业招生有一个明显的特征，就是考生的报考意愿低，专业转出率高[5]，江汉大学的机制专业也不例外。特别是在2020年，随着江汉大学智能制造工程专业开始招生，这种趋势就愈发明显，由于智能制造工程与机制专业同属机械类，大多数报考机械类专业的同学就是冲着智能制造工程专业的，在专业分流时选择智能制造工程专业的人数众多，而选择机制专业的人数相对较少。其次，在就业方面，虽然市场对机制专业的人才需求量大，但给出的起始薪酬一般较低，而且由于社会对机械制造业的刻板印象，导致该专业学生在机械行业就业的意愿不强，相当一部分同学选择了转行或进一步升造。

1.2 专业办学理念

就应用型本科院校而言，机制专业在办学理念方面，还存在着一些误区，主要体现在：一是混淆机制专业应用型与研究型人才培养的边界，导致培养出来的机制专业人才高不成、低不就。二是在面对新工科、工程教育专业认证等一系列专业办学新理念时，消化不良，存在人才培养方案的论证不充分、不合理，课程设置盲目跟风借鉴的情形。

1.3 专业的硬件建设

对于专业硬件建设，主要从专业师资队伍及实验实训体系建设两个方面进行分析。

由于机制专业的办学时间一般较长，现有的专业师资队伍满足传统的机制专业办学毫无压力。但随着智能制造，新工科及工程教育专业认证等新技术、新理念的出现，专业师资队伍的短板就逐渐暴露了出来。主要表现在，教师掌握的专业知识跟不上技术的发展，学习新知识新技术的动力不足；面对全新的教育教学理念，往往质疑者多，赞成者少，瞻前顾后，思想较为保守，愿意在教学实践中身体力行的人不多。教育教学方法过于传统，信息技术、网络技术、各种智慧教学手段在教学中的运用还不普遍。

在专业实验实训体系建设方面，在现有的实验实训条件下，开设的实践教学项目中，演示性、验证性实验的比重偏高，而探究性、应用性的实践教学项目的比重偏低。

2 机制专业办学面临的机遇

要突破机制专业办学所面临的困境，除了认清形势，在专业招生和就业方面采取更为有效的对策，更新专业办学的理念，加大力度进行专业的硬件建设之外，更要思考在智能制造的大背景下，如何拓展传统机制专业的发展空间，以实现应用型本科院校机制专业的新发展。

2.1 要与智能制造工程专业共建共享

按照教育部公布最新的《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》，机制与智能制造工程专业同属一个门类，各应用型本科院校要么已经开设了智能制造专业，要么正在申办的过程中，即使没有申办，也会在机制专业办学中不断融入智能制造的元素，这些都为机制专业的建设带来了活力和新的发展机遇。机制专业应借助大力发展智能制造的东风，在本专业建设的各个层面，实现与智能制造工程专业共建共享。

智能制造离不开制造，它是对传统制造的转型升级。传统机械制造也要不断创新，引入智能化的手段，否则就失去了竞争优势。在智能制造背景下，机制专业与智能制造专业在师资队伍建设、实验实训条件建设、新课程开发建设等方面应相互支撑，共同发展，你中有我，我中有你，又各有侧重，这是两个专业建设发展的必由之路。

2.2 要重点关注支撑智能制造的核心机械装备与技术的应用

智能制造作为一个系统工程，涉及的关键技术及核心设备有很多，其中不乏与机制专业密切相关的。按照中国信息通信研究院华东分院在其《5G+智能制造白皮书》所阐述的，不难看出，传感控制技术、设备状态监控与故障诊断技术、产品缺陷检测及精密测量技术、工业数据建模、5G+协同设计、柔性生产、辅助装配、机器人、其他数字化设备等在智能制造体系中举足轻重[6]。所以，在机制专业建设过程中，应按照专业培养目标的要求，对于机制专业知识体系中能对智能制造有支撑作用的一些关键技术或装备，如传感及检测技术、设备监控及故障诊断技术、工业机器人、数控机床、PLC、智能生产线、各种工业软件的应用等，融合到专业课程体系中，改造并提升一批现有的课程，抑或开发一些新的课程，从而不断优化和调整现有的专业课程体系，夯实传统机械制造向智能制造转型升级的根基。同时，要敢于摒弃一些落后的、低效的、过时的课程或知识点。

2.3 要主动融入智能制造背景下机械设计、制造及自动化技术的新发展

我们不仅要关注机制专业对智能制造的支撑，为机械制造业的转型升级夯实基础，同时，我们也要持续关注机制专业在机械设计、制造，以及机电设备的自动控制领域在智能化方向的技术发展，特别是在各自领域应用较为成熟的智能化技术，并渗透到机制专业的教学中。比如，在机械设计领域，杜岳峰等人结合农业机械设计，从用户需求分析、模块化设计、计算机辅助设计建模技术、知识工程、虚拟仿真和虚拟试验验证、基于PDM/PLM的协同设计等6方面，对其智能化设计关键技术进行了研究[7]。又如李贵等人，在机械设计课程设计课程的教学实践中，将智能化、数字化技术引入其中，改变传统的设计计算、尺笔绘制或CAD绘制二维或三维模型的课程设计实践模式，按照课程设计流程开发了一套交互式可视化的智能设计软件，以方案设计和装配流程为主线，集成课程设计标准、规范、基本知识和理论，涵盖当前CAD建模的先进技术，为实践教学方法改革提供平台支撑，实现了设计方案快速模型化的设计效果[8]。这些智能设计的方法，可在各类与机械设计相关理论或实践课程中进行探索应用，必将使这些传统的课程焕发新的活力。再如，在机械制造和机电设备自动控制领域，刘金锋等人对数字孪生驱动的机械加工工艺评价进行了研究，利用孪生数据对机械加工工艺进行动态评价，提高三维工艺的实用性、高效性和智能化，为机加零件的高效加工制造提供技术基础[9]。对上述研究成果，可研究其融入机械制造类课程的可行性。除此之外，智能制造中的人工智能、大数据与云计算、物联网、机器学习、机器视觉、MES系统等，可结合现有的专业课程体系，适当融入相关技术或应用案例，这必将扩大学生的专业视野，激发学生的学习热情。

3 结语

在智能制造的背景下，我们应正视应用型本科院校机制专业办学所面临的困境，但同时也要清醒地认识到，机械设计、机械制造和机电设备的自动控制技术是装备制造业的基石，智能制造的发展离不开机制。因此，突破机制专业建设的小圈子，适应智能制造的大环境，与智能制造工程专业共建共享，关注支撑智能制造的核心机械装备与技术的应用，主动融入智能制造背景下机械设计、制造及自动化技术的新发展是传统机制专业焕发新生的三大机遇。