机械制造及自动化专业以数字化转型赋能人才培养升级​

作者:智能装备学院 时间:2025-09-04 点击数:

在制造业数字化转型的时代浪潮中,机械制造及自动化专业积极响应行业变革需求,以培养适应新时代的高素质技术技能人才为目标,全力推进专业的数字化转型升级,探索出一条特色鲜明、成效显著的发展路径。

一、转型背景

(一)区域产业数字化转型需求迫切

东营市作为以石油化工、装备制造为支柱产业的工业重镇,正加速迈向智能制造时代。以当地的石油装备制造企业为例,像胜利油田的多家装备制造公司,在石油钻采设备生产中,逐步引入数字化设计、自动化生产线及智能化管理系统。化工机械领域,如华泰化工机械,借助工业互联网实现了化工装备生产过程的精准监控与优化。据东营市制造业协会统计,近3年来,规模以上机械制造企业在数字化转型方面的投入年均增长20%,对具备数字化技能的机械制造人才需求日益旺盛。然而,传统机械制造及自动化专业毕业生在数字化技术应用能力上存在明显短板,难以快速融入企业数字化生产环境,企业新入职员工数字化技能培训周期长达 6-9个月,这严重制约了区域制造业数字化转型的进程。

(二)传统专业教育与行业需求脱节

本校机械制造及自动化专业原有的课程体系中,数字化相关课程占比偏低,仅为15%左右,且主要集中在基础的CAD绘图课程,对于 CAE 仿真分析、数控编程优化、智能制造系统运维等前沿课程涉及甚少。实践教学环节,学生主要在传统机加工实训车间操作普通机床,接触不到工业机器人、智能仓储物流、数字化生产线等先进设备与系统,导致毕业生在进入企业后,对数字化工作场景适应困难,专业对口就业率一度徘徊在60%左右,专业发展面临严峻挑战。

二、数字化转型升级举措

(一)重构课程体系,融入数字化核心内容

增设前沿数字化课程:新增《工业机器人现场编程》《智能制造系统调试与应用》《智能制造概论》《工业机器人离线编程与仿真》等课程。以《工业机器人现场编程》课程为例,设置了工业机器人基础操作、石油装备零部件搬运等典型工业场景编程实践等模块,让学生熟练掌握主流工业机器人(如发那科、库卡)的编程与调试,为从事智能装备操作岗位奠定基础。

整合优化传统课程:对《机械设计基础》《机械制造工艺与机床夹具》等传统课程进行数字化改造。在《机械设计基础》中,引入参数化设计理念,借助 SolidWorks 等三维设计软件,让学生完成从机械产品概念设计到详细设计的全流程数字化操作,同时利用 CAE 软件对设计方案进行力学性能、结构稳定性仿真分析,优化设计。在《机械制造工艺与机床夹具》里,融入数控加工工艺、数字化检测技术内容,使学生理解如何在数字化制造环境下制定高效、精准的制造工艺。

推进课程项目化教学:将企业实际项目引入课程教学,以《CAD/CAM软件应用》课程为例,与东营当地一家石油装备制造企业合作,学生分组承接该企业新型采油树的数字化设计项目,从产品三维建模、结构优化仿真,到数控加工工艺规划与虚拟加工仿真,全程模拟企业工作流程,培养学生综合运用数字化技术解决实际问题的能力。

(二)升级实训基地,打造数字化实践平台

校内实训基地智能化改造:投入600 余万元对校内机械实训中心进行升级。新建数字化设计与仿真中心,配备 100 台高性能图形工作站,安装主流 CAD/CAE/CAM 软件,满足学生数字化设计与仿真需求;打造智能装备实训区,引入2台工业机器人、2条自动化生产线(涵盖自动化装配、检测、物流输送环节)以及智能仓储货架,构建模拟数字化工厂生产场景。学生可在此进行工业机器人编程调试、自动化生产线运行维护、生产物流调度等实践操作。例如,在自动化生产线实践中,学生需运用所学知识,对生产线故障进行诊断与排除,优化生产流程,提高生产效率。

校外实训基地拓展与深化合作:与东营市 20 余家机械制造龙头企业建立深度合作的校外实训基地,如赛轮集团、山东科瑞石油装备有限公司等。企业为学生提供真实的数字化生产岗位实习机会,参与企业新产品研发的数字化设计、智能工厂的生产管理等项目。同时,企业工程师定期到学校开展讲座与实践指导,将行业最新数字化技术与应用案例带入校园。

(三)强化师资队伍,提升教师数字化素养

内部教师培训提升:制定教师数字化能力提升计划,每年选派 20 名骨干教师参加国家级、省级数字化技术培训,如工业互联网技术、智能制造系统集成等培训项目;鼓励教师到企业挂职锻炼,近 3 年已有 50 余名教师分别在东营当地企业参与数字化车间建设、智能化生产线改造等项目,将企业实践经验融入教学。例如,一位教师在参与某化工机械企业数字化车间建设后,在《制造执行系统应用》课程教学中,能够结合企业实际案例,详细讲解 MES 系统在生产计划排程、设备管理、质量追溯等方面的应用与实施要点

外部人才引进:从企业引进具有丰富数字化项目经验的高级工程师、技术骨干 5 人,充实专业教师队伍。他们带来了企业一线的数字化技术与管理经验,负责讲授《智能制造概论》等课程,并指导学生开展企业实践项目,有效促进了教学与企业实际需求的对接。

(四)深化校企合作,共育数字化人才

共建产业学院:与东营市智能制造产业协会、多家行业龙头企业共建产业学院。产业学院采用理事会管理模式,校企双方共同制定人才培养方案、课程标准,共同开发数字化教学资源,共享师资与实训设备。例如,在人才培养方案制定中,根据企业岗位需求,设置了数字化设计工程师、智能装备运维工程师、工业互联网工程师等多个专业方向,确保人才培养与企业需求精准对接。

开展现代学徒制试点:在机械制造及自动化专业选取 50 名学生开展现代学徒制试点,与山东贝特尔机械有限公司等企业合作。学生在校内完成基础理论与专业课程学习后,进入企业跟随师傅进行为期 1 年的岗位实践,由企业师傅与校内教师共同指导,按照企业生产实际制定学习任务,学生毕业后直接进入合作企业工作,实现了招生即招工、入校即入厂、校企联合培养的人才培养模式创新。

三、转型升级成效

(一)人才培养质量显著提高

学生专业技能提升:通过新的课程体系与实践教学培养,学生在各类技能竞赛中成绩斐然。近 3 年,在山东省职业院校技能大赛 “数字化设计与制造” 赛项中,获等奖 2项。学生能够熟练运用数字化技术完成复杂机械产品设计、智能装备操作与维护等任务,专业核心技能得到极大提升。

就业竞争力增强:专业对口就业率从之前的 60% 提升至 85%,毕业生薪资平均提高 20% 以上。毕业生受到东营市及周边地区机械制造企业的广泛欢迎,多数进入胜利油田装备制造、山东威玛科技股份有限公司等大型企业,从事数字化设计、智能制造工艺、生产管理等核心岗位工作,企业对毕业生满意度达到 90% 以上。

(二)专业影响力逐步扩大

专业建设成果突出:本专业成功入选山东省高水平专业群建设项目,建成省级精品在线开放课程 5 门,编写出版数字化特色教材 8 本,其中国家 “十四五” 规划教材 2 本。专业在省内高职院校机械制造类专业中起到了示范引领作用。

社会服务能力提升:依托专业数字化转型成果,为东营市机械制造企业开展技术培训与服务 30 余次,培训企业技术人员 500余人次;参与企业技术研发项目 15 项,解决企业数字化生产中的技术难题 20 余个,如帮助某石油装备制造企业优化数控加工工艺,提高生产效率 30%,为区域制造业数字化转型升级提供了有力支撑。

四、经验总结与展望

(一)经验总结

紧密对接产业需求是核心:专业数字化转型升级始终围绕东营市机械制造产业数字化发展需求,确保人才培养目标、课程设置、实践教学等与企业岗位需求紧密契合,培养出符合产业发展的高素质技术技能人才。

多方协同合作是关键:通过政府、行业协会、企业与学校的多方协同,共建产业学院、开展现代学徒制等,整合各方资源,形成育人合力,共同推动专业数字化转型与人才培养质量提升。

持续创新与改进是动力:在课程体系、实践教学、师资队伍建设等方面持续创新,不断引入新技术、新模式,并根据实施效果及时改进,保证专业数字化转型的持续推进与成效巩固。

(二)未来展望

深化产教融合与科教融汇:进一步加强与企业在技术研发、人才培养等方面的深度合作,共建产学研创新平台,将科研成果及时转化为教学资源,提升专业人才培养的科技含量。

拓展国际交流与合作:引入国际先进的机械制造及自动化专业数字化教学标准与课程体系,选派教师与学生出国交流学习,培养具有国际视野的高素质技术技能人才,服务东营市机械制造企业“走出去”战略。

推进专业数字化建设的智能化升级:紧跟人工智能、大数据、区块链等前沿技术发展,将其深度融入专业教学与实践,进一步提升专业数字化建设水平,为区域机械制造产业向高端智能化发展提供更有力的人才支持。

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