智能制造专业产学研三融机制探究

李 静，蔡 力，张 玉，张斯阳，陈 艳

(湖北大学知行学院 机械与自动化学院， 湖北 武汉 430011)

1 研究意义

智能制造是“中国制造2025”战略的主攻方向，是我国实现从制造大国向制造强国转变的核心技术[1]。在制造业转型升级的今天，自动化、集成化、智能化的设备及生产线逐渐取代传统的人工操作。随着“互联网+”“工业4.0”和人工智能计划的实施，制造业不断革新技术，智能制造专业技术人才需求也逐渐增大，并且人才需求逐渐向复合型、应用型和创新型等方向发展[2]。

高校要培养出符合行业企业需求的智能制造专业技术人才，就需要将高校专业课程体系和人才培育目标与企业人才需求相结合[3]，构建以“创新教育、实践教学、科研促教”的人才培养模式，促进高校与行业企业、科研院所深度合作，高校坚持以智能制造发展需求和用人需求为导向，探索和创新产学研协同育人的新模式，为智能制造专业人才提供良好的教学课程、实训条件、科研项目和工作岗位，以此提升教学质量和效果，优化实习实训模式，促进科研项目开展和技术成果转化，提高毕业生工作适应能力，从而降低企业人才流失率，对于培养符合企业发展要求和时代需求的智能制造专业人才具有重要意义。

2 智能制造专业产学研机制存在的问题

20世纪中叶，斯坦福大学工程学院院长特曼教授提出了著名的硅谷人才培养方案，即学校与企业协同育人，该模式促进了教学与研究协同发展，同时也有效带动了地方经济发展。德国包豪斯师徒制也强调学校与企业联合培养，学生在完成基础课程后进入企业参与其各项生产活动，将所学专业知识应用到企业生产实践中，同时他们在企业的工作经历又能帮助他们更好地完成科研项目。法国采用法式学徒制，通过学校和企业的深度合作共同培养应用型、创新型、技术型人才。由此可见，美国、德国、法国等发达国家都非常重视产学研一体化机制，均采用了教学、科研与生产相结合的人才培养模式。

目前我国的产学研模式多以定向需求和校企联合培养为主，前者由高校牵头组织教师和学生团队为行业企业做定向服务，根据企业需求为其项目提供理论依据和技术支持；后者是国内多数高职院校采用的订单班形式，根据企业岗位需求和能力要求，有针对性地对学生进行知识传授和岗位培训，向企业定向输送应用型技术人才。但对于智能制造专业来说，目前产学研机制还存在以下问题：

(1)部分高校开设智能制造专业，但由于缺乏行业背景，承接的科研项目多且杂，各项目的技术成果相对独立，相互之间缺乏关联性和延续性，因此无法促进先进制造技术的升级优化和科技成果转化，导致教学与科研的融合深度不足，无法相互促进与提升[4]，不利于高校课程体系建设和企业可持续发展。

(2)课程体系与工程实践结合不紧密，在智能制造大背景下，很多高校的实训基地建设呈两极化发展，一部分高校在积极建设更先进的实训环境[5]，其专业技术能力过于狭窄，但集“互联网+”、人工智能、物联网技术为一体的工程训练中心并不成熟，无法达到智能制造工程实践的目标。另一部分高校的实训基地还依托传统的制造工艺，其设备陈旧、管理封闭，实验课内容单一，学科实验室不能解决综合复杂的工程问题，导致实训内容与工程技术发展脱节，无法真实再现智能制造多层次、多领域、交叉学科的生产场景[6]。

(3)产学研模式与工程实际应用结合缺少长期有效的运行机制，虽然有校企合作平台，但受限于行业企业科研项目的经费和周期，对于经费有限的项目，无法将智能制造的关键技术引入科研项目和课堂教学中，也无法投入更多的人力和资源。有些周期较长的项目使得人才培养的迭代性出现困难，例如项目还未结束，学生已经毕业了，导致学生无法全面掌握核心技术和重点工艺。

(4)“双师型”师资队伍建设缓慢，多数高校的教师毕业后直接进入高校工作，其业务水平和实践技能不高，工程项目经验不足，进入企业深入学习和锻炼的机会也不多，而企业导师仅停留在挂职层面或短期聘任形式，而对学生的专业知识教授和技能培养应是一个系统而长期的过程，因此双师型师资队伍无法真正将工程实践融入到课程体系建设中去。

3 智能制造专业产学研“三融机制”建设

高质量的智能制造人才培养模式，既需要符合行业发展的课程体系作为前提条件，又需要企业实际的科研项目促进理论和实践教学，同时还要有自动化、智能化的工程实训场地作技术支撑，以及与专业相匹配的工作岗位作为人才培养的就业保障。

以应用型本科院校为研究导向，“三融机制”主要从课程体系建设、育人模式创新、平台机制运行3个层面搭建，既为高校产学研机制提供新思路新方法，又帮助企业攻克智能制造关键核心技术提供人才保障，带来可持续发展的经济效益和人力资源，还能不断促进制造业优化升级，让企业更好地服务社会。

3.1 “三融机制”的人才培养体系

建设“三融机制”平台，在人才培养方面将教育链、人才链、产业链三者有机融合，打造教师-学生-企业三链一体的人才培养体系。学校以理论教学为抓手，结合工程实训，帮助学生储备智能制造的专业知识和技能，培养符合职业发展的基本素养。学生通过科研项目快速积累经验，以达到企业实习实践的能力要求。企业通过学生实习表现和考核成绩来检验教师教学和工程实训的效果，并将结果反馈给学校，教师根据考核结果及时对人才培养方案进行调整修正。

通过学校和企业开展双元教学实践活动，实行优势互补、资源共享、产教融合、协同发展，为智能制造专业人才提供切实可行的培养方案和实施路径。依托企业工程项目提高人才专业技能，促进智能制造课程体系建设，完善人才培养方案，强化产学研合作模式。同时学生实践能力、专业能力和创新能力的提高又加速企业技术创新和产业升级，三者相辅相成，相互促进，为智能制造专业人才培养和企业高质量发展奠定基础。

3.2 “三融机制”的课程体系建设

要培养智能制造专业人才，就要将企业人才需求标准与课程体系建设相结合。智能制造是多学科、多层次、多领域的综合专业，课程定位、教学目标、教学内容、实习实训和考核方案需要适应技术发展和人才岗位要求。坚持以就业为导向，突出能力本位，实现课程内容与职业技能相匹配，课程考核方案与行业发展需求相对接，确定可持续发展的行业背景，在教学过程中引入企业项目案例，以例促教，以教促学，学以致用，通过项目情景化教学方式帮助学生理解和应用知识，从而提升专业技能。

在教学方法上，以调动学生学习积极性为目标，以企业技术岗位工作为检验和考核的依据，以慕课、微课、翻转课堂、云共享课堂灵活多样化的教学手段作为辅助，帮助学生提升专业知识和技能；配合ROS教学开发平台、VR技术、智能工厂数字孪生虚拟仿真平台等课程资源丰富教学内容，完善课程体系。

在课程考核模式上，采用教师、学生和企业相互评价反馈的形式。教师结合课程内容和企业生产需求制定综合考试方案，检验学生学习效果，并对学生是否能适应企业工作岗位进行评估；企业对学生技术能力和专业素养进行考核，筛选储备人才，检验人才培养方案与企业技术发展匹配程度；教师通过科研项目成果和学生毕业实习情况检验教学效果。同时企业根据学生实习情况不断修正岗位技能要求。教师、学生和企业三者之间互评促进智能制造专业课程体系的建设。

3.3 “三融机制”的平台运行机制建设

院校为企业定向输入的技术人才存在基础知识面窄、专业技能单一，离开岗位后无法胜任其他技术岗位的问题，这不利于人才培养，也无法满足智能制造的发展要求。

因此平台运行机制应依据“一中心、两基地、三主体”的指导思想，以培养符合智能制造行业企业用人需求作为教学的指导中心，建设校内基础制造实训基地和校外先进制造实训基地，将理论教学与实践教学有机结合，将学校、学生和企业有机融合在一起，形成产学研3个目标责任主体，帮助学生将理论知识内化于心，实践能力外化于行，提高学生创新创业能力，提升学生岗位胜任力和就业竞争力。

建立多元化专业教师企业研修班，鼓励教师多领域、多学科调研，进入企业深入学习，了解行业发展趋势和企业实际生产需求，拓宽校企合作覆盖面，最终提升教师教学能力。建立企业导师进课堂机制，通过学校教师和企业导师联合培养，不断完善课程体系和人才培养方案，推进科研项目实施，培育应用型、复合型、创新型人才，实现多元育人优势互补。因此，学生、教师和企业3个主体相互促进，形成学-教-产共同体，从根本上解决企业引进难、用不好和留不住的问题，不断促进教师进行教学改革和科研项目申报，为智能制造行业提供源源不断的人力和技术力量。

4 智能制造专业产学研“三融机制”实施成效

智能制造背景下产学研三融机制模式的创新在教学管理、校企合作、资源配置、人才培养、劳动就业等方面取得了一些成效。

4.1 提高了产学研合作深度

通过高校师生与企业合作开发项目，共同搭建研发平台和技术成果共享平台，高校科学研究从基础理论研究向工程应用研究转化，解决了重理论、轻实践的问题。校企联合培养缓解企业的人力资源压力，缩短了人员培养时间，即技术人才召之即来，来之能用，产学研合作深度较以往大幅提高。

4.2 改善试验课程和实训课程条件

校内和校外实训基地共同开展的试验课程和实训课程教学形式多样、实训场地先进、试验内容丰富，激发了学生学习积极性和主观能动性；传统制造机械和虚拟仿真软件的完美结合提高了学生动手能力和创新能力；学生完成试验课程和实训课程后，加强了对智能制造原理和过程的理解，提升了试验操作能力和设计能力。

4.3 完善实践教学体系

借助产学研合作平台，打造校内和校外多样化实践教学体系，巩固学生基础理论知识的同时培养综合实践能力。将多样化实践教学分为基础实践、专业实践、创新实践和技术应用实践4个维度，使实践教学精细化，完善实践教学体系，提升了教学质量和人才质量。以理论教学和应用研究为主导，依托校企合作平台，加大实践教学环节，整合学校与企业的优势资源，深化产学研合作，从不同层次为高校学生搭建符合智能制造发展的课程体系。

5 结语

智能制造是制造业发展的趋势，根据智能制造专业的性质和特点，创新产学研三融机制，构建符合产业结构特点、适应市场需求和可持续发展的校企深度融合的人才培养新模式，与行业企业协同育人，提升智能制造专业人才适应工作岗位和服务社会的能力；优化专业课程内容，增强实践环节，实现课程学习、工程实践和劳动就业的深度融合，不断改革教学方法和教学手段，提高高校毕业生就业率，对于深化应用型本科院校教学改革，培养高素质应用型人才具有十分重要的意义。