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摘要：本课题提出基于全生命周期的智能制造技术框架下，智能制造新型复合型工程应用人才的培养方案，为完善新的人才培养目标达成度和现代机械工程人才培养提供思路。

关键词：全生命周期、智能制造工程专业、人才培养

随着国家“智能制造”发展战略计划和鼓励政策的发布、实施以及大力推进，政府职能部门、科研院所和智能制造生产企业等均需要大量智能制造方向的机械类专业人才，尤其是精通机械工程系统、电气工程系统、人工智能技术的高水平复合型人才。传统机械类专业的设置及其传统的人才培养模式难以适应人才培养目标的新变化，已不能应对智能制造领域科技人才的迫切需求。

本课题提出基于全生命周期的智能制造技术框架下，智能制造新型复合型工程应用人才的培养方案。在理论与实践两个层面建设“智能制造工程”新工科专业的课程群，通过基于多知识域集成的理论培养方法，为确立“智能制造工程”新工科专业的人才培养目标提供有效的支撑。

1、课程体系框架设计

建立基于全生命周期的智能制造技术框架。智能制造覆盖上下游全流程、全知识领域， 需要将各种技术综合运用起来， 涉及信息传输与物理生产等多个生产领域， 包括设计、制造、装配、管理、维修等阶段， 实现智能制造需要各个阶段集成创新，共同提高制造的智能化、信息化、数字化。建立的基于全生命周期的智能制造工程核心要素架构。

根据学校的课程体系框架要求，分为通识教育课程、学科基础平台课、专业课程、集中实践教育环节和第二课堂五个模块。从基于全生命周期的智能制造工程核心要素架构出发，对应的上述五个模块中的相应课程群须进行局部的扩充和重组，形成符合智能制造技术框架的课程体系。

2、基于多知识域集成的理论课程体系重塑

重构多学科交融的机械类专业课程体系，体现“智能制造工程”新工科专业要求的课程内容：

（1）家国情怀素养类课程——历史使命感、社会责任心；

（2）国际视野提升和实践能力培养类课程——全球视野、创新创业能力；

（3）前沿知识和多学科交叉融合类顶石课程——综合分析能力、解决复 杂工程问题的能力、跨学科思维的跨界整合能力；

（4）通识教育环节课程——全局观，未来工程领导力；

（5）以人工智能、大数据、数字化实践等为主的跨界体验式学习平台——数字化能力。

基于智能制造的技术框架确定培养目标是，培养能够掌握产品全生命周期流程中设计、制造、管理与信息基础技术的专业人才。从理论与实践两个层面探讨智能制造工程复合型人才的培养课程体系。通过生产实践突出理论教学的应用性， 并搭建保证专业基本规格的理论教学、实践教学课程群。

由全生命周期的智能制造技术框架可知， 实施智能制造需要工程人员具备多个制造领域的先进知识与维护运营智能制造系统的综合管理能力。结合应用型本科院校的学科特点， 拟提取智能设计、智能制造、智能管理与智能信息四个领域的主流技术要素，构建基于多知识域集成的智能制造应用型本科课程体系。该课程体系包括各分领域的培养目的与核心课程， 四个学科领域课程的开设顺序是： 设计 > 制造 > 信息 > 管理。

3、实践课程体系更新

具有知识与实践能力的专业人才成为 “中国制造2025” 战略能否取得成功的关键。专业实践是对理论知识学习的进一步巩固。对标 “新工科”标准，机械类专业实践环节需要更新再造，智能制造工程实践课程体系如表1所示，实践课程体系分三大模块：工程认知实习、专业技能训练、综合创新训练。

同时，机械类专业需要不断地改革传统教学实验，以工程实践创新实验室作为学生创新实践的基地，提高学生的动手实践能力和创新能力。

在目前学校已建有的柔性制造系统实验室的基础上，对标智能制造内涵需求进行升级换代建设。在配置数控车削中心、数控镗铣加工中心、数控焊接机、内雕刻机、外雕刻机、机械手、三坐标测量机、自动化立体仓库等独立装备的基础上，增加AGV无人搬运小车、机器视觉、RFID、自由度工业机器人等。建成后的工业4.0智能制造系统实验室功能如下：

1）从认识、理论、实操、演练、应用与集成的角度，通过工业4.0智能制造中心建设，并升级为智慧工厂， 确定智慧工厂实验中心建设的目标。

2）智慧工厂具有工业性、开放性、设备高端性、柔性生产性与技术先进性等特点，通过工业物联网进行数据交换实现智能化操作，建设一条真实的工厂智能生产线，让学生对工业 4.0 智慧工厂形成直观认识。

3）从认知层面学习掌握智能制造的理论、原理、创新思维和技术知识。通过智能装备与数字化软件系统相结合，掌握智能制造、智能物流运营管理以及信息流通等活动协作方法。

4、人才评价方法

针对当前机械类专业人才培养质量评价与监控体系存在的问题，应该以人才培养教学质量评价体系为教学评价标准，以人才培养质量监控体系为实施手段，构建“智能制造工程”新工科专业人才培养质量的评价与监控体系，实现新专业人才培养的最终目标。

对内建立教学管理体系，对外构建毕业生跟踪反馈及社会评价体系，建立由社会至学校、校内外互通的反馈监督体系是建立人才培养质量监控体系的核心。对学 生能力的培养情况，可依据以学生能力培养和提升为导向的课程体系架构中的各个指标体系的数据进行综合评价，并对其评价指标体系、权重分配、数据处理方法和实用工具进行研究和分析，确定各指标在课程体系架构中的权重，构建多维度的学生能力评价体系。在完善校内人才培养效果的评价体系的基础上，探索第三方评价机制，对机械类专业人才培养质量进行科学、客观地评价，从而保障专业人才培养的质量，最终形成以内外评价相结合，构建学生的能力评价体系。

项目来源：上海市重点课程建设项目，项目编号：s202301001