新工科背景下智能制造實踐創新平臺的研究與構建

趙家黎

摘要 隨著工業的快速發展，現代社會已經邁入以人工智能、大數據、智能制造為特征的新時代。在新的環境下，新工科專業也必須順應新業態、新產業的發展。文章基于新工科背景分析了智能制造的發展現狀及存在的問題，確定了智能制造實踐平臺的建設思路，明確了有效構建智能制造平臺的作用和意義，進一步深入研究了平臺構建體系和方式。

關鍵詞 新工科；智能制造；實踐平臺研究；創新平臺構建

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.8.012

隨著工業的發展，社會對智能制造人才的需求日漸增加，如何提升新工科背景下智能制造專業人才的創新實踐能力，是高校需要重點關注的課題。構建新工科制造平臺是促進中國制造發展的重要環節，高校在創建智能制造實踐平臺的同時還建立了系統的智能制造學習體系，打造了多元化、多智能、多層次的實踐平臺，目的是培養高水平、高質量的新工科智能制造專業化優秀人才。對于智能制造的未來發展，國家早已指明了方向，智能制造技術的應用貫穿產品的生產制造全過程，是一種新型的經濟產業制造技術，而智能制造的生產活動離不開專業智能制造人才的支持。加強對智能制造實踐平臺的創新研究與構建對推動智能化人才的發展具有重要意義。

1智能制造的特點

智能制造技術已成為我國制造業的主要生產手段，具有工業生產流程智能化、智能制造資源設備智能化以及智能制造產品質量高、生產速度快的特點，對我國制造業的生產有積極的促進作用。

1.1工業生產流程智能化

在工業生產制造過程中，智能制造控制著整個生產流程，快速提升了工業生產制造的效率，而且智能制造能降低人工成本，還可以嚴格監控管理整個生產過程，篩選合格的產品并按時記錄產品數據[1]。而且智能制造系統還具有分工明確的特點，每個環節相互配合卻又互不干擾，與此同時，智能制造系統還具備自我修復功能，當智能制造系統出現運行故障時，就會自行檢驗并修復。

1.2智能制造資源設備智能化

智能制造系統主要是通過設置感應器的方式來實現資源定位，并及時記錄產品信息，所以智能制造可以不受地域的限制而進行資源優化配置，打破原來本土制造資源的局限。

1.3智能制造產品質量高，生產速度快

智能制造的產品可以實現自我監控，可以在生產過程中記錄產品信息，并將不合格產品進行反饋，還可以依據客戶需求來進行個性化產品制造生產，不僅能夠提升服務質量，還能加快產品制造速度。智能制造做到了無紙化生產，提高了數據收集的效率，也保障了智能制造的生產環境。

2新工科背景下，我國智能制造產業的現狀

為提高我國新興產業的發展效率，“中國制造2025”計劃由此誕生。但從當前我國智能制造發展的現狀來看，我國智能制造業缺乏創新，智能制造技術有待提升，智能制造企業的生產模式也需進一步優化，尤其是智能制造的數據管理水平有待提高。在國家指導的工業創新理念中，構建新工業背景下的智能制造創新平臺，是促進智能制造技術進一步開發和利用的有效途徑，只有做好我國智能制造的建設，才能培養更多優秀的智能制造人才[2]。社會上的智能制造生產勞動都離不開高校的專業人才培養。高校需要結合新工業智能制造人才培養計劃以及社會智能制造企業的需要，做好學科知識與智能制造技術結合教學的工作。我國高校已開始全力打造智能制造創新實踐平臺，引進了專業的智能制造設備來為學生提供實踐教學條件，培養學生對智能制造知識的實際運用能力以及實踐操作技術，關注實物指導教學，讓學生在親身體驗的過程中去學習智能制造技術。除此之外，高校還重新整合了智能制造教學資源，根據學生的專業學習需要制訂了專門的新工科智能制造課程以及教學方案，關注學生智能制造實踐能力的提升，所以大量的新工科智能制造人才得到了很好的培養。新工科背景下的智能制造學科之間存在必然聯系，只有掌握了智能制造所有學科的知識，才能正確把握智能制造技術。

3新工科環境下，構建智能制造實踐平臺的重要性

智能制造為社會生產帶來了不一樣的智能化科技元素，能夠降低企業的生產成本，提高產品質量以及生產效率，智能制造專業人才最終都要進入社會企業開展智能制造生產工作。因此，為了讓學生提前適應智能制造工作的流程，教師應該為學生構建新的智能制造實踐平臺來模擬學習，這對智能制造人才培養具有重要意義，并且智能制造促進了國家經濟發展，改變了國家的經濟格局，高校更要構建智能制造平臺來讓學生對智能制造的價值有更明確的認識。

3.1智能制造促進國家經濟發展

工業化制造與經濟發展直接掛鉤，以智能制造作為主要經濟產業的國家，經濟發展十分迅速，而中國作為生產制造大國，也是因為有許多智能制造人才的支持與建設，才能讓中國成為世界第二經濟大國[3]?，F代產業與技術正在創新階段，新時代的工業科技與設備推動了智能制造的發展，也為智能制造帶來了新的發展機遇，智能制造作為建設制造強國的重要戰略方向，對經濟的發展以及現代化工業產業的建設具有重要意義。智能制造是推動新時代新興工業崛起，構建現代化工業產業的主要途徑，智能制造可以帶動紡織業、工業制造、電器業以及其他新經濟產業的發展，也能加強國際智能制造企業之間的交流合作，從而推動智能制造產業鏈與供應鏈的高水平發展。

3.2智能制造技術改變國家經濟格局

首先，智能制造是構建新經濟格局的重要手段，通過智能制造科技來重組制造業的生產研發過程，可以更好地整合制造資源，提高國內智能制造的生產效率。其次，智能制造也是推動我國數字化工業制造的重要抓手，是建設數字強國的主要路徑，不僅能夠創新工業制造企業的發展模式，還能促進我國交通、物流以及醫療等產業的發展，對我國經濟建設具有重要意義。

4新工科背景下智能制造創新實踐平臺的構建思路

高校在構建智能制造實踐創新平臺時，要重點關注智能制造未來的發展方向，引進先進的智能制造設備以及智能制造系統，讓工業產品的生產方式面向智能化發展，做好智能制造技術的優化升級工作，將智能制造的專業知識與制造技術深度融合，打造全新的智能化創新實踐平臺[4]。高校要從智能制造知識培養與技術實踐教學兩個方面著手，設計安排系統的課程教學，制訂科學完整的實踐教學機制，將智能制造作為教學的重要內容，通過構建實踐平臺來幫助學生提高智能制造技術。此外，高校還應該加強與智能制造企業的合作，讓學生在見習或者實習過程中了解企業的智能制造流程，從而加強對新工科智能制造技術的認識，進一步推動學生智能制造綜合能力的發展。學生在實踐過程中發現問題、分析問題、解決問題，可提高對智能制造技術的實際應用能力，培養對智能制造的創新意識以及探索精神。教師在對智能制造教學的探索中，將教學資源歸納整合，更有利于推動智能制造教學的發展。

5新工科背景下，智能制造創新實踐平臺的建設與實訓建設研究

設備與技術是構建智能制造平臺的重點，要構建一個完整的智能制造實訓室，才能滿足新工業智能制造人才的學習需求，才能培養合格的智能制造人才為社會服務。

5.1智能制造平臺創建

智能制造是指一種由智能機器和專業人士所組成的，人機一體的智能系統。既具備精準的計算能力，又能在生產制造過程中開展智能活動，有著極強的數據存儲計算功能，具備人的大腦思維，能夠自動更新智能自動化制造數據，讓智能制造向數字化以及智能化發展。為了提高學生的智能制造技術，高校要充分利用教學資源構建專門的智能制造創新實訓平臺來為學生提供實操教學，讓學生了解智能制造的所有操作環節，讓學生進行模擬操作，在實踐中創新。所以高校要加大對智能制造平臺建設的投入，購買專業的智能制造設備來建設實訓平臺，同時，教師要充分掌握智能制造設備的運用方法，提高智能制造技術，才能帶給學生最好的教學指導，學生的專業學習質量取決于教師的智能制造技術專業能力，所以教師要加強專業能力建設。

5.2智能制造創新實踐平臺信息技術管控

新工科背景下，高校為學生構建了專門的智能制造實訓平臺，充分還原了現代社會企業的智能制造流程，充分利用網絡技術，將智能制造設備與網絡通訊技術結合，讓學生親眼見證智能制造的整個工作流程，并且利用大數據對智能平臺的生產數據實施科學管控，并對智能制造設備的所有生產業務以及數據展開分析并綜合展示，讓學生通過數據就能掌控整個智能生產情況。

5.3構建完善的智能制造課程體系

高校在開設智能制造專業時，要準確定位人才培養方向，展現學科的特點以及課程的智能制造技術教育。高校在構建智能制造專業課程時，要關注對學生基礎知識的培養，將智能制造的學科知識以及實踐理論知識作為開展實踐教學的基礎，要將智能制造指導課程以及信息技術基礎課程作為重點教學內容，讓學生熟練掌握現代化信息技術，能夠利用大數據系統做好智能制造數據分析，所以構建完善的智能制造課程體系是為學生奠定扎實的智能制造基礎的唯一途徑，也為學生的智能制造技術操作提供了有力的理論基礎。教師在開展智能制造課堂教學時，要將新傳感技術軟件、嵌入式控制系統設計軟件以及智能制造技術軟件等軟件操作方法作為重要的課程學習內容，著重培養學生的自動化控制技術以及智能制造數據處理技術等，從學科知識與技術方面來提升學生的智能制造知識的實踐能力。

5.4構建完善的智能制造教學體系

在構建智能制造創新實踐平臺的過程中，制訂完整的智能制造教學體系是為了開展進一步的創新實踐教學。新工科環境下，高校要重點關注智能制造教學體系的建設，要突出實踐教學的重要地位，貫徹落實智能制造創新實踐平臺的建設工作，從教學方法與實踐策略中尋找智能制造專業人才的就業發展方向。高校要加強與政府的合作，在政府的支持下開發更多的智能制造創新渠道，構建多樣化的智能制造創新服務平臺，打造數字化智能制造技術中心，為學生提供更好的教學體驗。

5.5構建智能制造專業教師隊伍

教師是一切教育教學活動開展的根本，要想構建創新的智能制造實踐平臺，首要任務就是要創建具有智能制造創新思想的教師隊伍，只有教師的智能制造專業素質合格，智能制造技術過硬，才能培養出優秀的智能制造人才。專業教師隊伍的建設就是學生最好的學習平臺，教師會為學生提供智能制造教學的實踐培訓，通過在校外開展實踐活動來提高學生對知識的運用能力。構建智能制造創新實踐平臺不僅是提供實踐操作設備，更多的是實踐理論建設，先有理論基礎才能進行技術訓練。所以教師必須要有智能制造課程創新實踐意識，才能為學生構建實踐平臺。

6結語

為了促進新工科學生更好地將智能制造理論知識與創新能力融合，高校構建了智能制造創新實踐平臺來幫助學生提高綜合能力，培養學生的智能制造科研精神，高校利用現代技術與智能制造技術結合創新的方式，為學生創建了合適的智能制造學習環境，也將專業智能制造課程教學體系以及課程建設根據社會的發展創新優化，全力打造符合社會標準的高質量、高水平智能制造人才。

參考文獻

[1]田英，王興波，傅貴武，等.工程教育背景下智能制造虛擬仿真實驗教學平臺建設[J].中國設備工程，2021（7）：214-215.

[2]劉健，劉泳汝，賈文軍，等.面向新工科的特色智能制造實踐平臺建設及應用[J].實驗室科學，2022，25（5）：187-190.

[3]劉永生，惠記莊，陳一馨.新工科背景下智能制造專業政產學研用融合創新創業教育體系探索[J].高教論壇，2022（9）：26-29.

[4]蘇憶.產教融合背景下江蘇高職院校智能制造新工科人才培養的研究——以無錫高職院校為例[J].辦公室業務，2022（9）：81-83.