精准服务武汉城市圈，建设智能制造专业群

王中林，高淼，陈帆，柴艺，卢佳（武汉软件工程职业学院，武汉 430205）

1 武汉市城市圈智能制造背景

近年来，武汉大力发展各种高新技术产业园，完善各项综合配套设施，为武汉城市圈制造业的大力发展创造了良好的基础条件。目前武汉城市圈的智能制造体系完善、分类齐全，包括3C行业、汽车及零部件、电子信息制造、食品、烟草、服装、医药、石油化工等。但是企业结构不均衡，大型国有企业实力强，中小企业、民营企业实力较弱。2020年中国制造企业500强排行榜中，只有东风汽车集团有限公司、宝武钢铁集团有限公司、中国烟草等这些大型国有企业入围[1]。2020年底，武汉市共有在册中小微企业35.9万户，高达全市企业总数的99%，其中高新技术企业总数超80%，对GDP贡献近50%，吸纳就业占比达60%，但民营企业和中小企业的贡献远远不够。此外，企业中传统产业的比例仍然很高，武汉市千亿产业集群前三名为汽车及零部件制造业、电子信息制造业、装备制造业，高科技产业和新兴产业的规模不大，高科技附加值和科技含量不高，产业结构不合理[2]。

根据走访调研，发现制约武汉城市圈制造业的发展有以下几个方面。

1）智能制造领域人才缺乏是制约武汉城市圈智能制造发展的重要因素。智能制造是一个多学科融合的领域，需要机械、电子、自动化、网络、计算机等多工科专业融合，对从业人员的知识技术要求远远大于传统的某一学科制造业。目前智能制造人才培育存在综合性人才供给不足、传统产业人才过剩的矛盾[3]。

2）智能制造领域中小微企业的智能化硬件基础薄弱。智能制造领域中小微企业大多为传统制造行业，进行智能化转型是一项系统工程，智能化转型极大地依靠设备，设备又依靠资金。但是中小企业的融资难度高，难以利用资金杠杆和申请专项扶持，普遍缺乏资本运作的想法和意识。由于缺乏资金，中小微企业多为“抱残守缺”，难以购买自动化程度较高、有一定智能、实用的制造设备，也就难以实现快速、精益、柔性和低成本的生产。

3）助力智能制造领域中小微企业智能化转型的技术教学资源匮乏。为节约人工成本，中小微企业招人大多为熟练工种，而跨行业、跨领域、跨专业的熟练工炙手可热，技术人员供不应求。因此，中小微企业多从内部培养新员工，培养方式一般采用在项目跟进的过程中，由老师傅边做项目边带徒弟。新员工上手较慢，如果有培训机构指导，配备丰富的教学资源，势必可助力新员工快速入门。

高等职业院校采取集群式专业结构模式进行人才培养，将解决区域性产业集群的人才需求缺口[4]。围绕“智能制造”开展的专业集群建设，更为精准地服务武汉市及周边区域的智能制造行业发展，破解以上难题，同时也解决了高校人才的高质量就业问题，达到双赢。

2 以精准服务为目标，建设智能制造专业群

2.1 建设策略

根据武汉市城市圈智能制造领域人才缺乏、中小微企业的智能化硬件基础薄弱和技术教学资源匮乏这3个制约武汉市智能制造发展的因素，武汉软件工程职业学院机械工程学院以解决此3点为目的，并与专业群建设相结合，精准服务武汉城市圈，建设智能制造专业群。

以“提高区域精准服务能力建设”为目标，面向武汉市及周边区域等装备制造产业链，针对“汽车及零部件制造业、电子信息制造业、装备制造业”三大产业的“数字化、网络化、智能化”发展方向，以数字化生产全生命周期为线索，构建由机械设计与制造、机械制造与自动化、智能控制技术、数控技术、工业机器人技术、模具设计与制造等6个专业组成的智能制造专业群，精准培养与产业发展相适应的高素质技术技能型人才，解决人才匮乏问题。

武汉软件工程职业学院建有省内一流、国内领先的高水平智能制造实训基地，并依托武汉智能制造职教集团、武汉市智能制造公共实训平台，为中小微企业提供技术开发、项目研究的硬件资源保障。

组建3层课程体系，并建立了线上线下的课程资源，为人才的技术提升提供技术智囊和各种培训，助力中小微企业顺利转型。

2.2 学院现有的建设条件

武汉软件工程学院机械工程学院包含工业机器人技术、机械设计与制造、数控技术、模具设计与制造、机械制造与自动化、智能控制技术等6个专业，组建了智能制造专业群。模具设计与制造专业是国家骨干校重点建设专业，数控技术专业是中央财政支持提升产业服务能力专业，工业机器人技术专业是教育部认可的第三批现代学徒制试点专业，机械制造与自动化专业是武汉市品牌专业、优质校骨干专业，机械设计与制造专业是优质校骨干专业，智能控制技术专业是新增专业。

智能制造专业群紧盯区域内智能制造产业发展战略和人才需求，以智能制造新技术为核心，根据数字化制造全生命周期，组建专业群；以校企共建高水平智能制造生产性实训基地为切入点，构建了智能制造技术实践教学及社会服务体系；以项目式教学改革为抓手，构建了智能制造专业群课程体系，制定了专业人才评价考核标准，满足了智能制造专业群人才培养新岗位、新要求的“在岗成才”需要。

经过建设与发展，项目成果显著，专业群被武汉市教育局列为以“双一流”精神建设重点发展专业群，入选了湖北省总工会“湖北省产业工人培训示范基地”，落实了1+X证书、现代学徒制试点，提高了人才培养质量，为精准服务武汉市智能制造领域建设提供人才、硬件和技术支撑的良好基础。

2.3 建设路径

武汉软件工程职业学院智能制造专业群深化“引企入教”改革，优化校企协同育人模式和专业群课程体系，培育高技能人才；构建产教融合的实训体系，提供硬件支撑；建设优质教学资源，精准服务武汉城市圈智能制造产业。

1）根据数字化制造全生命周期，组建专业群，解决人才需求。结合各企业的优势，探索智能制造领域内关键岗位人才培养，以“设计→装调→控制→执行→制造→测量”的数字化制造全生命周期6个过程，划分各专业核心能力：机械设计与制造专业→数字化设计、机械制造与自动化专业→智能产线装调、智能控制技术专业→控制核心、工业机器人技术专业→执行机构、数控技术专业→高精制造、模具设计与制造专业→精密测量。

图1 智能制造专业群组群逻辑

面向武汉市“汽车、电子、装备”的智能制造三大支柱产业，以企业需求为导向，专业群开展教学团队、实训基地、课程体系建设与改革，制定校企“双元”育人实施细则。校企双方共同探索关键技术、产品研发、技术服务与成果转化、工程领域、创新创业等不同领域的产教融合新途径，共同研究符合武汉市实际办学条件的校企“双元”育人模式，培养同企业无缝对接的应用型、创新型的智能制造数字化高端人才。专业群面向武汉市战略性新兴产业，服务于高端装备制造领域，为高端装备制造及系统集成、传统制造智能化升级培养了大量深受企业欢迎、技艺高超的技术技能型人才，为武汉市建设“中国制造2025”试点示范城市提供了有力的人才支撑。

2）集齐高端智造装备，建设武汉智能制造公共实训平台，解决硬件需求。政、校、行、企四方联动，政府定方向、行业定标准、企业定需求、学校育人才，构筑高水平产教融合平台——武汉智能制造公共实训平台，激发企业参与人才培养的动力，为智能制造专业群提升精准服务能力提供体制机制保障。

依托武汉智能制造公共实训平台，智能制造专业群与法国达索（中国）有限公司、西门子（中国）有限公司、三菱电动机自动化（中国）有限公司、ABB机器人有限公司等行业龙头企业开展多元化合作。利用武汉智能制造公共实训平台的智能工厂、数字化设计与制造、工业机器人、高速高精加工区、自动化生产线区、在线检测区、大数据与工业网络区、3D打印区8个功能区，建立与智能制造产业发展方向相匹配的教学研究、云服务中心、实训中心、创新创业中心、协同创新中心，引入职业资格标准，数控技术专业和工业机器人专业实施“1+X”育训结合的模块化实践教学和职业资格认证。

图2 武汉智能制造公共实训平台

同时，实施6S认证，执行标准化管理流程，保障实践教学基地规范管理与高效运行，为人才培养提供强有力的硬件支持。

3）构建3层专业群课程体系，建设数字化教学资源，解决技术需求。依据专业群内各专业的逻辑性，对接职业标准、行业标准和岗位规范，构建“底层共享、中层融合、高层互选”的专业群课程体系，底、中、高3层彼此关联、相互渗透、开放共享[5]。底层课程涵盖专业群6个专业的共享课程，培养专业群学生职业基本素养、“工匠精神”，以及从事智能制造领域工作必须掌握的机械、电子、控制、人工智能、机器人等基本知识和基本技能。基于工作过程系统化开展中层课程设计，6个专业均设计、序化工作项目模块，实现教学内容和教学资源的融合，着重培养智能制造领域各岗位的核心技能。

同时联合不同专业教师及企业工程师，针对3层结构课程体系，共同开发专业群立体化教材+活页式教材，校企共建了一批适用于项目式教学改革的教学资源。先后完成了《数控机床装调维修》等13门专业在线开放课程建设，配套开发了“智能制造云服务中心”课程资源平台，完成了平台中《工业机器人技术》等10个资源包建设、“工业机器人装调与维修虚拟仿真实训系统与考评系统”，以及项目式校本教材11本，制定了基于工作过程的专业核心能力考核评价标准。教学资源开放共享，可用于社会培训和中小微技术的技术人员学习。

3 智能制造专业群的社会服务成效

3.1 专业群师生多次开展技术开发，培养并输出高质量人才

针对智能制造领域内新知识、新技术，打造了“大师引领、重技尚能”的双师型教师队伍，组建了多个师生创新团队。专业教师团队承接企业伺服电动机零部件产品智能制造工艺技术开发等10余项技术服务工作。2020年主持4项企业技术开发项目，完成净化舱、喂饭机器人、消杀机器人、视觉ROS系统真实产品研制，完成实物样机制作，为社会发展及抗疫工作作出了贡献。

智能制造专业群被市教育局列为以“双一流”精神建设重点发展专业群，引行业标准、导企业真实案例，开展项目式教学，构建了基于工作过程的专业技术能力考核评价体系，落实了1+X证书、现代学徒制试点，实现了教学与生产对接。专业群学生教学质量显著提升，在各类技能大赛、创业创新大赛中斩获佳绩。毕业生跟踪调查结果显示，用人单位对毕业生满意度超过96%。每年约700名毕业生60%在武汉就业，专业对口率约为75%，支撑了武汉智能制造产业对技术技能人才的需求。

图3 智能制造专业群三层课程体系

3.2 依托武汉智能制造公共实训平台，构建技术服务、员工培训、技能比赛、专业推广的四维度社会服务体系

武汉智能制造公共实训平台，带动了智能制造专业群快速发展，专业群实力得到政、行、企、校的认可。实训平台入选为“湖北省产业工人培训示范基地”，成为湖北省示范基地之一。湖北省教育厅、人社厅、中国机械工业联合会、机床工具工业协会等部门领导均到校指导实训基地及专业建设，公共实训平台承办了湖北省人社厅、湖北省教育厅主办的湖北省“工匠杯”技能大赛和第46届世界技能大赛湖北省选拔赛CAD机械设计赛项；承接了企业各类专业技术技能培训，累计657人次；吸引了江苏、辽宁、湖南、武汉等省市兄弟院校来校参观实训基地建设，交流专业群建设经验；长江日报、武汉教育电视台等媒体都对实训基地建设、师资培训进行报道。

3.3 深入产教融合，构建3层课程体系，建设产教深度融合的教学资源，服务于武汉市中小微企业及湖北省兄弟院校

专业群中各专业与企业合作，定制核心课程评价标准，建立成套规范的课程组建结构化课程。利用数控机床、机器人实训平台等线上虚拟实训平台和智能制造公共实训平台等线下平台，提供代表本专业最高水平的整套专业核心课程。支撑教师课堂教学，辅助学习者自主学习。

4结语

针对武汉市智能制造领域行业发展的3个痛点，武汉软件工程职业学院机械工程学院积极改革，把握智能制造新技术的契机，建设智能制造专业群，为服务武汉城市圈智能制造发展，助力解决人才、硬件和技术三大需求，提高武汉城市圈智能制造精准服务能力建设。