精準(zhǔn)服務(wù)武漢城市圈，建設(shè)智能制造專業(yè)群

王中林，高淼，陳帆，柴藝，盧佳（武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院，武漢 430205）

1 武漢市城市圈智能制造背景

近年來(lái)，武漢大力發(fā)展各種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園，完善各項(xiàng)綜合配套設(shè)施，為武漢城市圈制造業(yè)的大力發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)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(yè)、汽車及零部件、電子信息制造、食品、煙草、服裝、醫(yī)藥、石油化工等。但是企業(yè)結(jié)構(gòu)不均衡，大型國(guó)有企業(yè)實(shí)力強(qiáng)，中小企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)實(shí)力較弱。2020年中國(guó)制造企業(yè)500強(qiáng)排行榜中，只有東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司、寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司、中國(guó)煙草等這些大型國(guó)有企業(yè)入圍[1]。2020年底，武漢市共有在冊(cè)中小微企業(yè)35.9萬(wàn)戶，高達(dá)全市企業(yè)總數(shù)的99%，其中高新技術(shù)企業(yè)總數(shù)超80%，對(duì)GDP貢獻(xiàn)近50%，吸納就業(yè)占比達(dá)60%，但民營(yíng)企業(yè)和中小企業(yè)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。此外，企業(yè)中傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的比例仍然很高，武漢市千億產(chǎn)業(yè)集群前三名為汽車及零部件制造業(yè)、電子信息制造業(yè)、裝備制造業(yè)，高科技產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的規(guī)模不大，高科技附加值和科技含量不高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理[2]。

根據(jù)走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)制約武漢城市圈制造業(yè)的發(fā)展有以下幾個(gè)方面。

1）智能制造領(lǐng)域人才缺乏是制約武漢城市圈智能制造發(fā)展的重要因素。智能制造是一個(gè)多學(xué)科融合的領(lǐng)域，需要機(jī)械、電子、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等多工科專業(yè)融合，對(duì)從業(yè)人員的知識(shí)技術(shù)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的某一學(xué)科制造業(yè)。目前智能制造人才培育存在綜合性人才供給不足、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)人才過(guò)剩的矛盾[3]。

2）智能制造領(lǐng)域中小微企業(yè)的智能化硬件基礎(chǔ)薄弱。智能制造領(lǐng)域中小微企業(yè)大多為傳統(tǒng)制造行業(yè)，進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，智能化轉(zhuǎn)型極大地依靠設(shè)備，設(shè)備又依靠資金。但是中小企業(yè)的融資難度高，難以利用資金杠桿和申請(qǐng)專項(xiàng)扶持，普遍缺乏資本運(yùn)作的想法和意識(shí)。由于缺乏資金，中小微企業(yè)多為“抱殘守缺”，難以購(gòu)買自動(dòng)化程度較高、有一定智能、實(shí)用的制造設(shè)備，也就難以實(shí)現(xiàn)快速、精益、柔性和低成本的生產(chǎn)。

3）助力智能制造領(lǐng)域中小微企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)教學(xué)資源匱乏。為節(jié)約人工成本，中小微企業(yè)招人大多為熟練工種，而跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的熟練工炙手可熱，技術(shù)人員供不應(yīng)求。因此，中小微企業(yè)多從內(nèi)部培養(yǎng)新員工，培養(yǎng)方式一般采用在項(xiàng)目跟進(jìn)的過(guò)程中，由老師傅邊做項(xiàng)目邊帶徒弟。新員工上手較慢，如果有培訓(xùn)機(jī)構(gòu)指導(dǎo)，配備豐富的教學(xué)資源，勢(shì)必可助力新員工快速入門。

高等職業(yè)院校采取集群式專業(yè)結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行人才培養(yǎng)，將解決區(qū)域性產(chǎn)業(yè)集群的人才需求缺口[4]。圍繞“智能制造”開展的專業(yè)集群建設(shè)，更為精準(zhǔn)地服務(wù)武漢市及周邊區(qū)域的智能制造行業(yè)發(fā)展，破解以上難題，同時(shí)也解決了高校人才的高質(zhì)量就業(yè)問(wèn)題，達(dá)到雙贏。

2 以精準(zhǔn)服務(wù)為目標(biāo)，建設(shè)智能制造專業(yè)群

2.1 建設(shè)策略

根據(jù)武漢市城市圈智能制造領(lǐng)域人才缺乏、中小微企業(yè)的智能化硬件基礎(chǔ)薄弱和技術(shù)教學(xué)資源匱乏這3個(gè)制約武漢市智能制造發(fā)展的因素，武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院以解決此3點(diǎn)為目的，并與專業(yè)群建設(shè)相結(jié)合，精準(zhǔn)服務(wù)武漢城市圈，建設(shè)智能制造專業(yè)群。

以“提高區(qū)域精準(zhǔn)服務(wù)能力建設(shè)”為目標(biāo)，面向武漢市及周邊區(qū)域等裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈，針對(duì)“汽車及零部件制造業(yè)、電子信息制造業(yè)、裝備制造業(yè)”三大產(chǎn)業(yè)的“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”發(fā)展方向，以數(shù)字化生產(chǎn)全生命周期為線索，構(gòu)建由機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械制造與自動(dòng)化、智能控制技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造等6個(gè)專業(yè)組成的智能制造專業(yè)群，精準(zhǔn)培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，解決人才匱乏問(wèn)題。

武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院建有省內(nèi)一流、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高水平智能制造實(shí)訓(xùn)基地，并依托武漢智能制造職教集團(tuán)、武漢市智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，為中小微企業(yè)提供技術(shù)開發(fā)、項(xiàng)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(shù)提升提供技術(shù)智囊和各種培訓(xùn)，助力中小微企業(yè)順利轉(zhuǎn)型。

2.2 學(xué)院現(xiàn)有的建設(shè)條件

武漢軟件工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院包含工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械制造與自動(dòng)化、智能控制技術(shù)等6個(gè)專業(yè)，組建了智能制造專業(yè)群。模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)是國(guó)家骨干校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，數(shù)控技術(shù)專業(yè)是中央財(cái)政支持提升產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力專業(yè)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)是教育部認(rèn)可的第三批現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)專業(yè)，機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)是武漢市品牌專業(yè)、優(yōu)質(zhì)校骨干專業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)是優(yōu)質(zhì)校骨干專業(yè)，智能控制技術(shù)專業(yè)是新增專業(yè)。

智能制造專業(yè)群緊盯區(qū)域內(nèi)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和人才需求，以智能制造新技術(shù)為核心，根據(jù)數(shù)字化制造全生命周期，組建專業(yè)群；以校企共建高水平智能制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地為切入點(diǎn)，構(gòu)建了智能制造技術(shù)實(shí)踐教學(xué)及社會(huì)服務(wù)體系；以項(xiàng)目式教學(xué)改革為抓手，構(gòu)建了智能制造專業(yè)群課程體系，制定了專業(yè)人才評(píng)價(jià)考核標(biāo)準(zhǔn)，滿足了智能制造專業(yè)群人才培養(yǎng)新崗位、新要求的“在崗成才”需要。

經(jīng)過(guò)建設(shè)與發(fā)展，項(xiàng)目成果顯著，專業(yè)群被武漢市教育局列為以“雙一流”精神建設(shè)重點(diǎn)發(fā)展專業(yè)群，入選了湖北省總工會(huì)“湖北省產(chǎn)業(yè)工人培訓(xùn)示范基地”，落實(shí)了1+X證書、現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，為精準(zhǔn)服務(wù)武漢市智能制造領(lǐng)域建設(shè)提供人才、硬件和技術(shù)支撐的良好基礎(chǔ)。

2.3 建設(shè)路徑

武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院智能制造專業(yè)群深化“引企入教”改革，優(yōu)化校企協(xié)同育人模式和專業(yè)群課程體系，培育高技能人才；構(gòu)建產(chǎn)教融合的實(shí)訓(xùn)體系，提供硬件支撐；建設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，精準(zhǔn)服務(wù)武漢城市圈智能制造產(chǎn)業(yè)。

1）根據(jù)數(shù)字化制造全生命周期，組建專業(yè)群，解決人才需求。結(jié)合各企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，探索智能制造領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵崗位人才培養(yǎng)，以“設(shè)計(jì)→裝調(diào)→控制→執(zhí)行→制造→測(cè)量”的數(shù)字化制造全生命周期6個(gè)過(guò)程，劃分各專業(yè)核心能力：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)→數(shù)字化設(shè)計(jì)、機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)→智能產(chǎn)線裝調(diào)、智能控制技術(shù)專業(yè)→控制核心、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)→執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)→高精制造、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)→精密測(cè)量。

圖1 智能制造專業(yè)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(chǎn)業(yè)，以企業(yè)需求為導(dǎo)向，專業(yè)群開展教學(xué)團(tuán)隊(duì)、實(shí)訓(xùn)基地、課程體系建設(shè)與改革，制定校企“雙元”育人實(shí)施細(xì)則。校企雙方共同探索關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)服務(wù)與成果轉(zhuǎn)化、工程領(lǐng)域、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等不同領(lǐng)域的產(chǎn)教融合新途徑，共同研究符合武漢市實(shí)際辦學(xué)條件的校企“雙元”育人模式，培養(yǎng)同企業(yè)無(wú)縫對(duì)接的應(yīng)用型、創(chuàng)新型的智能制造數(shù)字化高端人才。專業(yè)群面向武漢市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，服務(wù)于高端裝備制造領(lǐng)域，為高端裝備制造及系統(tǒng)集成、傳統(tǒng)制造智能化升級(jí)培養(yǎng)了大量深受企業(yè)歡迎、技藝高超的技術(shù)技能型人才，為武漢市建設(shè)“中國(guó)制造2025”試點(diǎn)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(shè)武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，解決硬件需求。政、校、行、企四方聯(lián)動(dòng)，政府定方向、行業(yè)定標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)定需求、學(xué)校育人才，構(gòu)筑高水平產(chǎn)教融合平臺(tái)——武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，激發(fā)企業(yè)參與人才培養(yǎng)的動(dòng)力，為智能制造專業(yè)群提升精準(zhǔn)服務(wù)能力提供體制機(jī)制保障。

依托武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，智能制造專業(yè)群與法國(guó)達(dá)索（中國(guó)）有限公司、西門子（中國(guó)）有限公司、三菱電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司、ABB機(jī)器人有限公司等行業(yè)龍頭企業(yè)開展多元化合作。利用武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的智能工廠、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、工業(yè)機(jī)器人、高速高精加工區(qū)、自動(dòng)化生產(chǎn)線區(qū)、在線檢測(cè)區(qū)、大數(shù)據(jù)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)、3D打印區(qū)8個(gè)功能區(qū)，建立與智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向相匹配的教學(xué)研究、云服務(wù)中心、實(shí)訓(xùn)中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心、協(xié)同創(chuàng)新中心，引入職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控技術(shù)專業(yè)和工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)施“1+X”育訓(xùn)結(jié)合的模塊化實(shí)踐教學(xué)和職業(yè)資格認(rèn)證。

圖2 武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

同時(shí)，實(shí)施6S認(rèn)證，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理流程，保障實(shí)踐教學(xué)基地規(guī)范管理與高效運(yùn)行，為人才培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的硬件支持。

3）構(gòu)建3層專業(yè)群課程體系，建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源，解決技術(shù)需求。依據(jù)專業(yè)群內(nèi)各專業(yè)的邏輯性，對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位規(guī)范，構(gòu)建“底層共享、中層融合、高層互選”的專業(yè)群課程體系，底、中、高3層彼此關(guān)聯(lián)、相互滲透、開放共享[5]。底層課程涵蓋專業(yè)群6個(gè)專業(yè)的共享課程，培養(yǎng)專業(yè)群學(xué)生職業(yè)基本素養(yǎng)、“工匠精神”，以及從事智能制造領(lǐng)域工作必須掌握的機(jī)械、電子、控制、人工智能、機(jī)器人等基本知識(shí)和基本技能?；诠ぷ鬟^(guò)程系統(tǒng)化開展中層課程設(shè)計(jì)，6個(gè)專業(yè)均設(shè)計(jì)、序化工作項(xiàng)目模塊，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源的融合，著重培養(yǎng)智能制造領(lǐng)域各崗位的核心技能。

同時(shí)聯(lián)合不同專業(yè)教師及企業(yè)工程師，針對(duì)3層結(jié)構(gòu)課程體系，共同開發(fā)專業(yè)群立體化教材+活頁(yè)式教材，校企共建了一批適用于項(xiàng)目式教學(xué)改革的教學(xué)資源。先后完成了《數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修》等13門專業(yè)在線開放課程建設(shè)，配套開發(fā)了“智能制造云服務(wù)中心”課程資源平臺(tái)，完成了平臺(tái)中《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》等10個(gè)資源包建設(shè)、“工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與維修虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)與考評(píng)系統(tǒng)”，以及項(xiàng)目式校本教材11本，制定了基于工作過(guò)程的專業(yè)核心能力考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)資源開放共享，可用于社會(huì)培訓(xùn)和中小微技術(shù)的技術(shù)人員學(xué)習(xí)。

3 智能制造專業(yè)群的社會(huì)服務(wù)成效

3.1 專業(yè)群師生多次開展技術(shù)開發(fā)，培養(yǎng)并輸出高質(zhì)量人才

針對(duì)智能制造領(lǐng)域內(nèi)新知識(shí)、新技術(shù)，打造了“大師引領(lǐng)、重技尚能”的雙師型教師隊(duì)伍，組建了多個(gè)師生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)承接企業(yè)伺服電動(dòng)機(jī)零部件產(chǎn)品智能制造工藝技術(shù)開發(fā)等10余項(xiàng)技術(shù)服務(wù)工作。2020年主持4項(xiàng)企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，完成凈化艙、喂飯機(jī)器人、消殺機(jī)器人、視覺ROS系統(tǒng)真實(shí)產(chǎn)品研制，完成實(shí)物樣機(jī)制作，為社會(huì)發(fā)展及抗疫工作作出了貢獻(xiàn)。

智能制造專業(yè)群被市教育局列為以“雙一流”精神建設(shè)重點(diǎn)發(fā)展專業(yè)群，引行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)企業(yè)真實(shí)案例，開展項(xiàng)目式教學(xué)，構(gòu)建了基于工作過(guò)程的專業(yè)技術(shù)能力考核評(píng)價(jià)體系，落實(shí)了1+X證書、現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與生產(chǎn)對(duì)接。專業(yè)群學(xué)生教學(xué)質(zhì)量顯著提升，在各類技能大賽、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽中斬獲佳績(jī)。畢業(yè)生跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示，用人單位對(duì)畢業(yè)生滿意度超過(guò)96%。每年約700名畢業(yè)生60%在武漢就業(yè)，專業(yè)對(duì)口率約為75%，支撐了武漢智能制造產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)技能人才的需求。

圖3 智能制造專業(yè)群三層課程體系

3.2 依托武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，構(gòu)建技術(shù)服務(wù)、員工培訓(xùn)、技能比賽、專業(yè)推廣的四維度社會(huì)服務(wù)體系

武漢智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，帶動(dòng)了智能制造專業(yè)群快速發(fā)展，專業(yè)群實(shí)力得到政、行、企、校的認(rèn)可。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)入選為“湖北省產(chǎn)業(yè)工人培訓(xùn)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(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)等部門領(lǐng)導(dǎo)均到校指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)基地及專業(yè)建設(shè)，公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)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(jī)械設(shè)計(jì)賽項(xiàng)；承接了企業(yè)各類專業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn)，累計(jì)657人次；吸引了江蘇、遼寧、湖南、武漢等省市兄弟院校來(lái)校參觀實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，交流專業(yè)群建設(shè)經(jīng)驗(yàn)；長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)、武漢教育電視臺(tái)等媒體都對(duì)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、師資培訓(xùn)進(jìn)行報(bào)道。

3.3 深入產(chǎn)教融合，構(gòu)建3層課程體系，建設(shè)產(chǎn)教深度融合的教學(xué)資源，服務(wù)于武漢市中小微企業(yè)及湖北省兄弟院校

專業(yè)群中各專業(yè)與企業(yè)合作，定制核心課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建立成套規(guī)范的課程組建結(jié)構(gòu)化課程。利用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等線上虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和智能制造公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等線下平臺(tái)，提供代表本專業(yè)最高水平的整套專業(yè)核心課程。支撐教師課堂教學(xué)，輔助學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)武漢市智能制造領(lǐng)域行業(yè)發(fā)展的3個(gè)痛點(diǎn)，武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院積極改革，把握智能制造新技術(shù)的契機(jī)，建設(shè)智能制造專業(yè)群，為服務(wù)武漢城市圈智能制造發(fā)展，助力解決人才、硬件和技術(shù)三大需求，提高武漢城市圈智能制造精準(zhǔn)服務(wù)能力建設(shè)。