仿真技術(shù)人才培養(yǎng)新路徑探索
——以云道智造產(chǎn)教融合實(shí)踐為例

劉高升

（北京云道智造科技有限公司，北京 100192）

0 引言

CAE 軟件（計(jì)算機(jī)輔助工程，也稱仿真軟件）作為技術(shù)含量最高的工業(yè)軟件之一，是工業(yè)領(lǐng)域必不可少的創(chuàng)新技術(shù)手段，可優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、降低成本和風(fēng)險(xiǎn)、縮短研發(fā)周期。然而，我國(guó)CAE 軟件基礎(chǔ)薄弱，面臨國(guó)外技術(shù)壟斷、人才短缺、產(chǎn)用脫節(jié)等問(wèn)題。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)CAE 市場(chǎng)主要被國(guó)外廠商壟斷；同時(shí)，國(guó)內(nèi)高校教育并不能很好地滿足企業(yè)對(duì)于仿真技術(shù)人才的需求。如何突破仿真軟件技術(shù)短板，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，規(guī)?；囵B(yǎng)高質(zhì)量的仿真技術(shù)人才，已成為校企雙方的共同使命和課題。

1 產(chǎn)教融合培養(yǎng)仿真技術(shù)人才的意義

（1）符合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。仿真技術(shù)人才是國(guó)家軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、智能制造業(yè)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。近年來(lái)，國(guó)家有關(guān)部門出臺(tái)了一系列促進(jìn)仿真軟件行業(yè)發(fā)展的相關(guān)文件［1-3］。

工信部《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求重點(diǎn)突破工業(yè)軟件，研發(fā)推廣計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、仿真、計(jì)算等工具軟件，重點(diǎn)支持三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)/流體等多物理場(chǎng)計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算、基于模型的系統(tǒng)工程等產(chǎn)品研發(fā)。工信部、國(guó)家發(fā)改委等8 部委印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出“工業(yè)軟件突破提升行動(dòng)”，聚力研發(fā)工業(yè)軟件產(chǎn)品，推動(dòng)裝備制造商、高校、科研院所、用戶企業(yè)、軟件企業(yè)強(qiáng)化協(xié)同，聯(lián)合開(kāi)發(fā)面向產(chǎn)品全生命周期和制造全過(guò)程的核心軟件，其中包括CAE 等研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件。

（2）賦能高校教學(xué)科研。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，要走好人才自主培養(yǎng)之路。目前，我國(guó)與CAE 相關(guān)的本、?？圃盒３^(guò)1 700 所，相關(guān)專業(yè)課程300 余門，每年招收能夠以CAE 為新型教學(xué)模式賦能人才培養(yǎng)的理工類專業(yè)學(xué)生超過(guò)兩百萬(wàn)人。然而，國(guó)內(nèi)院校在相關(guān)課程教學(xué)中存在師資水平較低、教學(xué)設(shè)備短缺、教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)等諸多問(wèn)題［4］，嚴(yán)重影響了高校教學(xué)與科研工作的開(kāi)展，不利于人才的自主培養(yǎng)。

開(kāi)展校企合作，將企業(yè)的資金、技術(shù)、設(shè)備、人力等資源引入高校，將國(guó)產(chǎn)自主可控的工業(yè)軟件帶進(jìn)課堂，不僅可以解決高校教學(xué)與科研中的痛點(diǎn)問(wèn)題，還能將市場(chǎng)前沿的最新理念、技術(shù)、課程等帶進(jìn)學(xué)校，推動(dòng)高校教育變革和創(chuàng)新，為人才培養(yǎng)營(yíng)造良好環(huán)境［5］。

（3）增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。仿真技術(shù)人才是仿真行業(yè)和企業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。CAE 軟件作為一種知識(shí)密集型產(chǎn)品，融合了數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、力學(xué)等眾多學(xué)科知識(shí)，人才培養(yǎng)門檻高、難度大。受體制機(jī)制等多種因素影響，仿真技術(shù)人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、水平上還不能完全適應(yīng)［6］。

充分發(fā)揮企業(yè)在產(chǎn)教融合中的主體作用，讓企業(yè)深度參與院校的課程設(shè)計(jì)、教材研發(fā)、技能培訓(xùn)、實(shí)習(xí)安排等環(huán)節(jié)，一方面可以將企業(yè)對(duì)于人才的需求切實(shí)融入到高校教學(xué)與科研中，補(bǔ)齊人才短板；另一方面，也可以推動(dòng)企業(yè)自主發(fā)展，提升創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力［7-8］。

2 產(chǎn)教融合培養(yǎng)仿真技術(shù)人才實(shí)踐

北京云道智造科技有限公司（下稱“云道智造”）成立于2014 年，系國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司以“PaaS 大平臺(tái)+APP 小應(yīng)用”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式重構(gòu)仿真軟件生態(tài)，基于自主研發(fā)的仿真引擎，推出自主可控的通用仿真平臺(tái)Simdroid 和開(kāi)放兼容的云仿真平臺(tái)Simcapsule，并搭建了基于云的工業(yè)APP 商店Simapps，實(shí)現(xiàn)了仿真APP 的無(wú)代碼化開(kāi)發(fā)、云原生部署與在線應(yīng)用。公司還參與發(fā)起國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心，牽頭組建國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心北京中心、北京數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

自2018 年起，云道智造與國(guó)內(nèi)高校廣泛開(kāi)展合作，探索產(chǎn)教融合培養(yǎng)仿真技術(shù)人才路徑。公司立足于自主可控的仿真根技術(shù)平臺(tái)和普惠開(kāi)放的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，通過(guò)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目、供需對(duì)接就業(yè)育人項(xiàng)目、創(chuàng)新型數(shù)字化教材及課程體系、仿真工程師培訓(xùn)體系等多種方式，產(chǎn)教融合賦能高等院校教育教學(xué)和科學(xué)研究工作，促進(jìn)自主仿真技術(shù)人才規(guī)?；囵B(yǎng)，支持我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2.1 自主仿真軟件進(jìn)課堂，賦能高校教學(xué)科研

云道智造通過(guò)與高校共建特色課程、打造新型數(shù)字化教材等實(shí)踐，讓自主仿真軟件進(jìn)課堂，全方位賦能高校教學(xué)與科研。

（1）共建仿真特色課程。結(jié)合高校學(xué)科、專業(yè)和學(xué)院特色，云道智造與高校合作共建面向本科生和研究生的仿真特色課程，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革。

自2018年起，云道智造與重慶大學(xué)合作開(kāi)設(shè)了選修課“先進(jìn)工業(yè)制造仿真APP 開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)”，面向全校本科生開(kāi)放，吸引了光電工程、航空航天、機(jī)械與運(yùn)載工程、大數(shù)據(jù)與軟件等學(xué)院的學(xué)生選修。課程包括CAE 基礎(chǔ)知識(shí)、Simdroid 平臺(tái)介紹、仿真APP 實(shí)例分析和仿真APP 開(kāi)發(fā)等內(nèi)容，讓學(xué)生全面了解CAE 的基本理論、行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)習(xí)使用Simdroid 平臺(tái)開(kāi)發(fā)工業(yè)仿真APP，理解工業(yè)APP 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的作用，從而掌握使用CAE 手段分析實(shí)際工程問(wèn)題的方法，為解決具體工程問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。

云道智造還與華北電力大學(xué)合作共建面向本科生“工程電磁場(chǎng)”課程的建模仿真實(shí)驗(yàn)，與北華航天工業(yè)學(xué)院合作開(kāi)設(shè)“有限元分析”等面向本科生、研究生的專業(yè)必修課、選修課，理論與實(shí)踐相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生掌握使用仿真軟件開(kāi)發(fā)仿真APP 的方法，為學(xué)生后續(xù)功課學(xué)習(xí)和今后從事仿真相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

（2）支持高?！熬蛹也煌W(xué)”。使用有限元軟件進(jìn)行建模仿真實(shí)驗(yàn)，是很多高校課程教學(xué)過(guò)程中必不可少的一環(huán)。目前，國(guó)內(nèi)高校使用的幾乎都是國(guó)外軟件，存在價(jià)格高、購(gòu)買難、使用難、升級(jí)難等問(wèn)題。特別是近兩年來(lái)，新冠肺炎疫情的持續(xù)影響和日趨復(fù)雜多變的國(guó)際環(huán)境，讓高校在使用工業(yè)軟件教學(xué)過(guò)程中的痛點(diǎn)加劇。

工程電磁場(chǎng)是華北電力大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的必修課，包含2 學(xué)時(shí)的建模仿真實(shí)驗(yàn)，2019 年之前一直使用學(xué)校購(gòu)買的國(guó)外軟件，且必須在實(shí)驗(yàn)室使用。2020年初新冠疫情爆發(fā)后，全部課程轉(zhuǎn)為線上，受國(guó)外軟件版權(quán)限制，學(xué)生無(wú)法居家進(jìn)行建模仿真實(shí)驗(yàn)。基于以往的合作了解，華北電力大學(xué)將云道智造自主研發(fā)的通用仿真平臺(tái)Simdroid 引入課堂教學(xué)，滿足了學(xué)生居家進(jìn)行建模仿真實(shí)驗(yàn)的需求，有力支持了學(xué)?！熬蛹也煌W(xué)”。在2020 年、2021 年和2022 年的工程電磁場(chǎng)課程中，華北電力大學(xué)共有1 200 多名學(xué)生使用Simdroid 進(jìn)行建模仿真實(shí)驗(yàn)，取得了積極效果。

自主仿真軟件進(jìn)課堂，不僅解決了高校教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題，還促進(jìn)了高校軟件環(huán)境的多元化。國(guó)家教學(xué)名師、華北電力大學(xué)崔翔教授認(rèn)為：“國(guó)產(chǎn)軟件進(jìn)課堂，不僅可以實(shí)現(xiàn)建模仿真實(shí)驗(yàn)，還能培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、自立自強(qiáng)和家國(guó)情懷；同時(shí)也為國(guó)內(nèi)軟件公司自主發(fā)展、追趕國(guó)際一流軟件提供契機(jī)［9］?！?/p>

（3）打造數(shù)字化教材。針對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)抽象、教學(xué)難度高等問(wèn)題，云道智造與高校合作，基于教材中的實(shí)例開(kāi)發(fā)相應(yīng)的仿真APP 實(shí)例集，打造數(shù)字化教材。

云道智造與華北電力大學(xué)合作，在普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《工程電磁場(chǎng)（第3 版）》（王澤忠、全玉生主編）的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的工程電磁場(chǎng)基本原理仿真實(shí)例。目前，覆蓋靜電場(chǎng)、恒定電流場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)4 個(gè)模塊的31 個(gè)知識(shí)展示仿真APP 和58 個(gè)原理教學(xué)仿真APP 已全部開(kāi)發(fā)完成，并上線云道智造工業(yè)APP 商店Simapps。之后，云道智造又聯(lián)合西南交通大學(xué)，基于普通高等教育“十三五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)、仿真與理論》（闞前華、張旭主編）中的實(shí)例和材料力學(xué)試驗(yàn)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)了材料力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)仿真APP 實(shí)例集；聯(lián)合中國(guó)石油大學(xué)，在普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《熱工基礎(chǔ)》（第二版）（張學(xué)學(xué)主編）的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了傳熱學(xué)教學(xué)仿真APP。

這些在線仿真APP 將教材中抽象的理論公式和典型實(shí)例進(jìn)行了可視化和交互式呈現(xiàn)，突破傳統(tǒng)紙質(zhì)教材有限的知識(shí)呈現(xiàn)方式，幫助學(xué)生更直觀、深入地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，極大拓展了學(xué)生自由探索、自主創(chuàng)新的空間。除上述高校，云道智造還計(jì)劃與數(shù)百所高校開(kāi)展多個(gè)學(xué)科的教材研發(fā)合作，引導(dǎo)并協(xié)助教師開(kāi)發(fā)仿真APP，助力高校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革，深化新形態(tài)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。

2.2 開(kāi)展協(xié)同育人項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)人才規(guī)?；囵B(yǎng)

在教育部高等教育司指導(dǎo)下，云道智造與高校開(kāi)展廣泛的產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目合作，利用公司在自主普惠仿真領(lǐng)域積累的基礎(chǔ)核心軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、仿真人才儲(chǔ)備和工程應(yīng)用實(shí)例等資源，深度發(fā)掘仿真工程師校企聯(lián)合培養(yǎng)合作潛力，以自主仿真等數(shù)字化手段支持高校各門類學(xué)科教育教學(xué)資源的數(shù)字化升級(jí)。2021 年，云道智造成功申報(bào)和執(zhí)行48 項(xiàng)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目；2022 年，已成功獲批3-6月4個(gè)批次項(xiàng)目共560項(xiàng)，總覆蓋學(xué)校300余所。

（1）協(xié)同育人項(xiàng)目介紹。協(xié)同育人項(xiàng)目包括新工科建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革、師資培訓(xùn)、實(shí)踐條件和實(shí)踐基地建設(shè)等四類合作方式。

新工科建設(shè)項(xiàng)目利用云道智造打造的通用仿真平臺(tái)Simdroid 和校企雙方的產(chǎn)業(yè)企業(yè)資源，以開(kāi)展各學(xué)科領(lǐng)域CAE 競(jìng)賽、建設(shè)協(xié)同育人基地的形式，促進(jìn)校企雙方在橫向科研課題和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化人才培養(yǎng)方面的合作。比如：支持院校依托社團(tuán)或其他形式的學(xué)生組織，征集院校所在區(qū)域工業(yè)企業(yè)的仿真應(yīng)用需求作為競(jìng)賽擬定賽題，在校內(nèi)（或校際）組織工業(yè)仿真相關(guān)賽事；與高校CAE 相關(guān)專業(yè)合作，在高校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件基礎(chǔ)上，提供Simdroid 仿真平臺(tái)和部分?jǐn)?shù)字化人才培養(yǎng)教學(xué)資源及培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生CAE 軟件使用、數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬及科學(xué)計(jì)算等能力。

教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目利用Simdroid 平臺(tái)、自主可控的CAE 技術(shù)及仿真APP 資源，支持高校力學(xué)、機(jī)械、儀器、材料、電氣、電子信息、自動(dòng)化、土木、水利、地質(zhì)、礦業(yè)、輕工、交通運(yùn)輸、航空航天、兵器、農(nóng)業(yè)工程、林業(yè)工程、教育學(xué)、物理學(xué)、建筑、安全科學(xué)與工程、公安技術(shù)、植物生產(chǎn)等專業(yè)類的CAE 相關(guān)課程數(shù)字化改革，包括基于CAE的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)模式改革等。

師資培訓(xùn)項(xiàng)目圍繞當(dāng)前工業(yè)仿真軟件自主化、普惠化需求，通過(guò)云道智造協(xié)助高校提升一線教師的仿真技能水平和課程建設(shè)水平，以自主可控的仿真技術(shù)賦能高校專業(yè)人才培養(yǎng)。面向高校舉辦“仿真APP 開(kāi)發(fā)工程師”和“仿真（CAE）應(yīng)用工程師”等師資培訓(xùn)班，以自主可控的CAE 技術(shù)和仿真APP 開(kāi)發(fā)技術(shù)輔助必修理論課程教學(xué)為目標(biāo)，根據(jù)參訓(xùn)者仿真技術(shù)水平分期分班開(kāi)展培訓(xùn)。

實(shí)踐條件和實(shí)踐基地建設(shè)項(xiàng)目利用Simdroid 平臺(tái)支持院校實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件數(shù)字化升級(jí)和實(shí)踐課程數(shù)字化升級(jí)。以CAE 相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)重構(gòu)為目標(biāo)，將自主可控的工業(yè)仿真平臺(tái)和仿真APP 應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)，在保證實(shí)踐課程質(zhì)量的前提下，提升學(xué)生的工業(yè)軟件應(yīng)用能力。

（2）協(xié)同育人項(xiàng)目案例。以云道智造與吉林大學(xué)的合作項(xiàng)目為例。智能制造工程專業(yè)是吉林大學(xué)2019 年開(kāi)設(shè)的新興工科專業(yè)，形成該專業(yè)的人才培養(yǎng)體系、培養(yǎng)模式和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于我國(guó)制造與工程領(lǐng)域的發(fā)展有舉足輕重的意義。云道智造與吉林大學(xué)合作開(kāi)展了“基于自主仿真的智能制造工程專業(yè)新模式產(chǎn)學(xué)協(xié)同師資培訓(xùn)”項(xiàng)目。該項(xiàng)目以師資培訓(xùn)為主要載體，幫助吉林大學(xué)一線教師提升仿真水平和課程建設(shè)水平，以自主可控的仿真技術(shù)和軟件工具賦能專業(yè)人才培養(yǎng)。項(xiàng)目除實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程、車輛工程和農(nóng)業(yè)機(jī)械工程等專業(yè)人才培養(yǎng)從數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變，還面向交通與運(yùn)輸工程、工程力學(xué)等專業(yè)開(kāi)放，共惠及15個(gè)專業(yè)5 000余名學(xué)生。

在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，云道智造與吉林大學(xué)機(jī)械與航空航天工程學(xué)院合作開(kāi)展了新工科視域下數(shù)字“智造”綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。實(shí)驗(yàn)課在原有單一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以產(chǎn)品全生命周期為導(dǎo)向，讓學(xué)生從產(chǎn)品創(chuàng)意、方案設(shè)計(jì)、加工和裝配工藝、測(cè)量與機(jī)床調(diào)整、市場(chǎng)營(yíng)銷策略等方面全面了解產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。課程利用Simdroid 仿真平臺(tái)，通過(guò)全新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握CAD/CAE/CAM 一體化制造技術(shù)、基于熔融沉積成型技術(shù)的3D 打印技術(shù)、基于熱塑成型的模具制造技術(shù)，了解先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。學(xué)生最終完成了軸類、板類、梁等零件的靜力學(xué)仿真分析，并制作出仿真APP。綜合實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)、制造全過(guò)程有了較完整的認(rèn)識(shí)，提升了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際加工問(wèn)題的實(shí)踐能力，為進(jìn)一步研究處理機(jī)械制造技術(shù)問(wèn)題打下良好基礎(chǔ)。

目前，云道智造與燕山大學(xué)合作開(kāi)展的“基于Simdroid軟件的電磁場(chǎng)問(wèn)題仿真計(jì)算”項(xiàng)目、與內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)合作開(kāi)展的“計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）課程理實(shí)一體協(xié)同教學(xué)研究”項(xiàng)目等也都取得了積極成果。

2.3 打造仿真技術(shù)人才培養(yǎng)閉環(huán)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級(jí)

云道智造通過(guò)組織培訓(xùn)、舉辦賽事、建設(shè)實(shí)習(xí)基地，與院校聯(lián)動(dòng)，與產(chǎn)業(yè)結(jié)合，形成“賽崗課證”一體化模式，打造“培訓(xùn)——測(cè)試——比賽——實(shí)習(xí)——就業(yè)”仿真人才培養(yǎng)閉環(huán)。

（1）組織仿真職業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn)。云道智造探索打造一套完備的普惠仿真教育培訓(xùn)體系，分別與工信部教育與考試中心、工信部人才交流中心、中國(guó)仿真學(xué)會(huì)建立合作，開(kāi)展仿真（CAE）應(yīng)用工程師（初級(jí)/中級(jí)/高級(jí)）、仿真工程師（初級(jí)/中級(jí)/高級(jí)）、仿真APP 開(kāi)發(fā)工程師等CAE 技術(shù)人才培訓(xùn)。為此，制定了基于自主仿真軟件平臺(tái)的仿真技術(shù)人才培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，面向高校本科生、研究生和企業(yè)工程師開(kāi)發(fā)相關(guān)培訓(xùn)課程。

目前，“仿真APP 開(kāi)發(fā)工程師”和“仿真（CAE）應(yīng)用工程師（初級(jí)）”職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)體系已較為成熟。“仿真APP 開(kāi)發(fā)工程師”培訓(xùn)課程共16 課時(shí)，聚焦自主仿真軟件的使用及仿真APP 開(kāi)發(fā)，通過(guò)考核者可獲得由工信部人才交流中心頒發(fā)的“工業(yè)和信息化人才能力提升證書——仿真APP開(kāi)發(fā)工程師”?！胺抡妫–AE）應(yīng)用工程師（初級(jí)）”培訓(xùn)課程共60 學(xué)時(shí)，分為理論基礎(chǔ)和實(shí)踐操作兩部分，內(nèi)容包括CAE 發(fā)展情況介紹、自主仿真軟件平臺(tái)功能介紹以及基于實(shí)際應(yīng)用案例的軟件操作，涉及結(jié)構(gòu)、電磁、熱、流體等物理場(chǎng)的仿真模擬。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠初步掌握自主仿真軟件的使用，可基于自主仿真軟件進(jìn)行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬、測(cè)試優(yōu)化等工作，最終具備解決基礎(chǔ)工程問(wèn)題的能力；通過(guò)考核者可獲得由工信部教考中心頒發(fā)的“仿真（CAE）應(yīng)用工程師（初級(jí)）”職業(yè)技術(shù)證書。目前，已有300余人通過(guò)考試獲得以上證書。

除精品課程和相關(guān)證書外，云道智造還為學(xué)員提供在線答疑服務(wù)、國(guó)內(nèi)外仿真賽事參賽資格以及行業(yè)知名企業(yè)實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會(huì)；學(xué)員還可加入仿真開(kāi)發(fā)社群，賦能終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展。

（2）舉辦仿真賽事。云道智造積極組織各類面向高校師生的仿真賽事，針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、研發(fā)環(huán)節(jié)的仿真需求，圍繞電磁、結(jié)構(gòu)、流體、熱四大物理場(chǎng)或多物理場(chǎng)仿真，開(kāi)展各類實(shí)際問(wèn)題分析和仿真APP 制作評(píng)比，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，推進(jìn)高校相關(guān)專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新與改革，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)［10］。

2021 年8-12 月，云道智造協(xié)辦了由工業(yè)和信息化部、國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)、浙江省人民政府共同主辦的第三屆中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字仿真”專業(yè)賽。比賽吸引了來(lái)自50 余所高校和30 余家企業(yè)的120 支參賽隊(duì)伍，總參賽人數(shù)超過(guò)300 人，覆蓋機(jī)械制造、電力裝備、船舶、海工裝備、石化、醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)裝備、航空航天、土木建筑等行業(yè)。最終，來(lái)自華北電力大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、北京科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校的38 支隊(duì)伍獲得了高校組獎(jiǎng)項(xiàng)。

專業(yè)賽通過(guò)仿真技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合的方式，以行業(yè)專用仿真APP 為載體，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)能源電力、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程，參賽作品中涌現(xiàn)出一批具有高復(fù)用性、高應(yīng)用價(jià)值的仿真APP 案例。高校組一等獎(jiǎng)作品是華北電力大學(xué)碩士研究生韓釋瑤的“餅式環(huán)型空心電抗器磁場(chǎng)計(jì)算”，旨在解決電力行業(yè)中傳統(tǒng)柱型空心電抗器磁場(chǎng)泄露嚴(yán)重、研制低漏磁空心電抗器需求迫切的問(wèn)題。作者利用Simdroid 進(jìn)行建模計(jì)算并生成APP，實(shí)現(xiàn)了餅式環(huán)型空心電抗器的磁場(chǎng)計(jì)算，為環(huán)型空心電抗器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)工具。作者還根據(jù)方案研制了一臺(tái)餅式環(huán)型空心電抗器實(shí)物模型，并與某電氣公司合作研制高壓大容量樣機(jī)，切實(shí)解決電力行業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。

2022 年6 月，云道智造組織了由中國(guó)石油學(xué)會(huì)和中國(guó)仿真學(xué)會(huì)主辦的第一屆全國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程數(shù)值仿真技能創(chuàng)新大賽。大賽覆蓋了中國(guó)石油大學(xué)、東北石油大學(xué)等20所全國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)垂直領(lǐng)域重點(diǎn)院校的本科生和研究生，共組建196 支隊(duì)伍，總參賽人數(shù)超過(guò)1 400 人。學(xué)生們針對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域的實(shí)際需求，開(kāi)展了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝流程優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)性分析、完整性管理等問(wèn)題分析。大賽不僅為學(xué)生提供了將課堂知識(shí)應(yīng)用到解決工程實(shí)際問(wèn)題的平臺(tái)，還關(guān)注并解決油氣儲(chǔ)運(yùn)工程行業(yè)數(shù)值仿真難題、高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)瓶頸、國(guó)家工業(yè)軟件自主可控的重大戰(zhàn)略需求等問(wèn)題。

（3）創(chuàng)新生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是很多高校教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)接觸企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)、管理、銷售、服務(wù)等，增強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，將專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)踐操作，從而提高生產(chǎn)實(shí)踐能力和獨(dú)立工作能力。

2022 年，云道智造陸續(xù)與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、大連理工大學(xué)等高校開(kāi)展生產(chǎn)實(shí)習(xí)合作項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)CAE 技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用，共覆蓋本科生、研究生近500 人。實(shí)習(xí)內(nèi)容包括線上課程培訓(xùn)與實(shí)訓(xùn)，由云道智造的工程師為學(xué)生科普CAE 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，講授仿真理論知識(shí)，介紹云道智造通用仿真平臺(tái)Simdroid 和云仿真平臺(tái)Simcapsule 的使用，并手把手指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行仿真APP 開(kāi)發(fā)實(shí)操。經(jīng)過(guò)兩周的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，學(xué)生制作出了飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析APP、扳手受力分析APP、心臟主動(dòng)脈仿真APP、碟簧受力分析APP 等有趣且有創(chuàng)意的仿真APP，極大提升了自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力。

目前，云道智造已與東北大學(xué)共建了本科生校外實(shí)習(xí)基地，還依托國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心北京中心和北京數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，建立了普惠仿真（CAE）技術(shù)人才培訓(xùn)與實(shí)訓(xùn)基地，直接向企業(yè)輸送仿真人才。

3 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，高校是人才培養(yǎng)的主力軍，二者合作，可實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。實(shí)踐證明，產(chǎn)教融合是實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)人才高質(zhì)量、規(guī)?；囵B(yǎng)的重要途徑。通過(guò)近五年的探索，云道智造發(fā)展出一條產(chǎn)教融合的仿真技術(shù)人才培養(yǎng)新路徑，有力支持了高校教學(xué)與科研工作，提升了公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力和影響力，仿真人才生態(tài)初具規(guī)模。未來(lái)，云道智造將以此為基礎(chǔ)，繼續(xù)深耕產(chǎn)教融合，推進(jìn)以自主仿真技術(shù)人才為代表的新型工業(yè)人才培養(yǎng)，為制造強(qiáng)國(guó)和數(shù)字中國(guó)建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。