文华学院智能制造工程创新实践基地


基本信息表

一、基本情况

1.建设计划与发展目标

文华学院智能制造工程创新实践基地设立在文华学院机电学部,是在原工程实训中心的基础上进行升级改造,学校斥资2000余万元,于2022年2月正式挂牌并投入教学使用。该中心总面积4000余平,拥有各类实践教学设备400余台套,可供200人同时参加工程创新实践活动。文华学院智能制造工程创新实践基地建设旨在打造一个集教学、科研、创新于一体的先进实践平台,服务教学、服务企业、服务社会,培养具备创新精神和实践能力的智能制造专业人才,致力于为文华学院的人才培养、教学科研发展以及地方经济发展做出积极贡献。

文华学院智能制造工程创新实践基地已与华中数控、高德信息、金石兴等20余家企业深度合作,引入智能制造技术在各类企业中的实际应用场景,助力实践教学内容升级;加强省级中青年科研团队“智能物流装备数字孪生”建设,积极参与智能制造领域的前沿研究,推动科研成果的转化和应用。该创新实践基地不仅面向全校师生及企业开放,也同时面向武汉市其他同类高校开放,如武汉城市学院、武汉纺织大学外经贸学院、武汉商贸学院等,提供技术咨询和技能培训服务,促进智能制造产学研一体化发展。

此外,实践基地注重与光谷产业的紧密结合如森松制药、海康威视、华中激光、华中数控等智能制造企业,通过技术转移和人才培养,提升智能制造水平,为光谷地方经济发展注入新的活力。同时,作为东湖高新区科普教育基地,面向中小学开放实践教育,通过场景式、体验式、互动式、探究式科普教育实践活动强化科技育人成效,培养中小学生科学兴趣和创新能力,为中小学生提供智能制造领域的工程认知和科普教育,激发他们对科学和工程的兴趣。

2.组建方式以及培育过程

文华学院智能制造工程创新实践基地建设依托文华学院及机电学部优势资源,先后获批省级重点实验教学示范中心、省级中青年科技创新团队、省级综合专业改革试点项目、省战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目、省优秀基层教学组织1个、省级一流本科专业建设点2个、省级一流本科课程9门,2024年获批湖北省本科高校首所智能制造装备专精特新产业学院。

学部积极开展专业调整与优化,近五年新增了机器人工程、智能制造工程、增材制造工程、智能电网信息工程等4个新工科专业,该基地面向2个湖北省一流本科专业以及4个新工科专业应用型人才培养需求,逐渐组建成智能制造生产线实践基地、工业机器人实践基地、工程实践科普基地以及学生创新实践基地等四大部分的创新实践基地。其中智能制造综合实训产线为生产性实践单元,工业机器人创新基地为教学性实践单元,工程实践科普基地为东湖高新区的社会科普服务机构,学生创新实践基地为6个学生创新工作室,包括机械、电气、机器人、增材制造、新能源等学生创新工作室。

文华学院智能制造工程创新实践基地,不仅涵盖传统机械加工制造技能的训练,还包含智能制造生产线、工业机器人、五轴数控加工在内的多项新工科专业实践课程。通过工艺技巧、设备操作、软件使用、数控编程、PLC编程、3D打印等全方位的教学内容,使学生能够充分享有优质的实践教学资源。此外,中心还面向全校开设公共通识课程,并根据各学部专业的不同特点,为学生实践课程定制“专属教学大纲”。该基地的建立,极大地提升了学生的实践能力和创新能力,为培养高水平的复合型应用型人才提供了有力支持。

3.运行体制机制建设的整体思路,拟突破的重点难点问题以及与主要创新点

文华学院智能制造工程创新实践基地致力于构建产学研深度融合的运行体制机制,旨在结合高校技术优势和企业的实战经验,推动智能制造技术的研发与应用,建设整体思路如下:

(1)动态更新的人才培养方案,根据产业发展需求动态调整课程体系、建立与智能制造人才培养相关的主干课程和模块化单元课程,开发特色教材,将学科竞赛融入培养体系,培养学生的实践能力,打造符合企业需求的新技术应用型人才。

(2)依托智能制造装备专精特新产业学院积极推进产教融合、校企合作的机制创新,构筑校企协同育人模式,共建、共享校企合作教学资源。探索校企人才双向流动机制,组织教师深入企业一线,主动为企业解决问题。建立选聘行业协会、企业业务骨干、优秀技术和管理人才到产业学院任教的有效路径。

拟突破的重点难点问题:

(1)课程与产业对接:如何确保新工科建设的课程内容与企业实际需求紧密对接,培养真正符合企业需求的新技术应用型人才。

(2)技术培训体系构建:构建一个有效的技术培训体系,为企业技术人员提供持续的学习和知识更新机会,特别是针对智能制造、工业4.0等前沿技术领域。

(3)跨领域协作机制:建立高校、企业、中小学之间的跨领域协作机制,以实现资源共享、优势互补,提升科普教育的质量和效果。

主要创新点:

(1)新工科课程开发:开发与新工科建设紧密相关的课程体系,强调跨学科学习,整合工程、科学、技术等领域的知识,培养学生的创新能力和解决复杂问题的能力。

(2)企业定制培训项目:为企业量身定制技术培训项目,通过工作坊、研讨会和在线课程等形式,补充企业技术人员的知识缺口,并促进知识转化和技术应用。

(3)科普教育社会化:推动科普教育社会化,鼓励企业、非营利组织和社区参与科普教育项目,形成全社会参与科普教育的良好氛围。

在运行过程中,基地将会积极面对管理与组织变革及技术瓶颈等重难点问题,通过引入项目式教学、加强校企合作共建,基地力求在智能制造领域实现技术创新与教育模式创新,为社会培养更多优秀的智能制造人才。

4.基地负责人主要教学改革研究工作经历

(1)近五年作为学部副主任及专业负责人,先后负责湖北省一流本科专业建设(机械设计制造及其自动化)、湖北省优秀基层组织(机械教研室),主持湖北省一流本科课程建设《工程测试技术》,参与湖北省一流本科课程《三维数字化系列实践课程Project3-科技创新训练》以及《机械制图》课程建设。

(2)主持完成教育部产学合作协作育人项目《以人才市场需求为导向的校企合作实践教学基地的建设》1项,湖北省教育厅科研项目《基于GRP的刀具磨损在线监测技术研究》等2项、主持在研湖北省教育科学规划课题《应用型本科院校产业学院协同育人创新模式研究》,参与省级、校级科研基地或团队3项,参与横向课题2项。

(3)主讲《工程测试技术》课程先后荣获“湖北省一流本科课程”、“文华云联盟网络示范课程”、“文华学院优秀课程设计”、“文华学院一师一优课”、“文华学院精品课程”等。主持及参与文华学院教学改革与质量工程项目等8项;发表教研及科研论文等10余篇,其中中文核心3篇、EI检索7篇。第一主编出版教材2部,参编教材1部。

(4)先后获得“文华学院教学质量一等奖”、“第三届高校教师教学创新大赛文华学院一等奖”、“文华学院实践育人先进个人”,带领团队先后获得“三育人优秀团队”、“文华学院实践育人先进集体”、“个性化育人成果奖(集体)”等,先后指导各类学科竞赛获省级以上奖励50余项,获省级优秀论文及校级优秀论文5篇。


2.实践育人工作情况

(1)突出实践教学主体功能,与企业共同制定应用型人才培养方案。文华学院建校二十年来始终坚持培养高水平应用型人才,先后六次对人才培养方案进行修订,如2005年版强调实施“专家+技能”的培养模式;2008年版强调“服务地方、产教融合”;2012年版强调培养学生创新创业能力;2015年版强调“差异化、个性化”;2018年版强调建立“共性+特性的课程体系”;2021年版强调建设一流专业、一流课程;2025年版强调“数字化、智能化”。因此,智能制造工程创新实践基地的实践教学,根据企业、行业需要确立专业人才培养过程,基于OBE理念逆向设计毕业要求,制定人才培养方案;将企业、行业需求,融入课程教学目标、内容,共同制定实践教学大纲;基于项目牵引,共同组建师资团队,实践“大班授课+小班项目研讨”式教学改革。通过这一系列的修订和实践,人才培养方案不断与时俱进。

(2)教学目标重点强化学生的实践能力、跨学科合作能力及创新与批判性思维,以适应数智时代的产业发展。鼓励跨学科合作,整合不同领域的知识和技能,以培养能解决复杂问题的综合性人才。在此指导思想下,学生综合能力得到提升,特别体现在学科竞赛中成绩突出。基地积极组织学生参加机电类重点赛事如机甲大赛、机械创新设计大赛、工程实践与综合训练大赛、一带一路智能制造工程大赛、湖北省工匠杯等,近年来机电学部学生获国家级、省部级各类学科竞赛578项,其中国家级奖项138项,省级奖项440项,获奖学生达1500余人次,在湖北省同类高校中名列前茅。2024年为例,连迅老师指导的《仿生蝴蝶》作品获大学生机械创新设计大赛全国一等奖,陈艳老师指导的机甲大赛获全国一等奖3项,陈文涛老师指导《萝卜收获机》获第三届全国工程创新与劳动教学大赛暨清华工匠杯一等奖,唐嘉栋老师等指导湖北省大学生“高德信息杯”智能制造数字孪生创新大赛获湖北省一等奖,席雯老师的《智能制造生产线综合训练》课程获教师组说课竞赛湖北省一等奖。

(3)深入调研企业及岗位需求,以需求导向为主线的课程开发与建设。基地积极与企业保持沟通,根据行业企业的需求调整课程设置和教学改革,教学目标与行业发展趋势、技能需求和用人标准紧密契合,确保课程内容的实际性和前瞻性。目前校企合作编写及引入新工科教材(讲义)《工业机器人离线编程与仿真项目教程》、《智能制造产线运营与维护》等8本,合作建设新工科专业课程《工业机器人典型应用案例》、《工业机器人视觉应用》、《智能制造应用技术》等14门,共建新工科课程电子资源库《机器人检测技术》等6门。

(4)打造了一支由专业教师和企业专家组成的指导团队。基地遵循文华学院制定了《关于开展产学研合作教育的实施意见》、《企业入驻管理细则》等一系列制度性文件,每学年利用寒暑假选派3-5名教师到企业学习锻炼,鼓励教师参加专业技能培训、参与校企合作项目研究;与20余家单位签订协议共建校内外实践教学基地,为提升教师实践教学能力发挥了重要作用,近年来基地依托企业培养“双师双能型”教师占比达55%。基地依托省级智能制造装备专精特新产业产业学院,对接湖北省中小企业服务中心,搭建产教融合平台,基地聘任企业教授4人,基地教师张新建、李文慧被授予湖北省机器人产业技术创新联盟机器人+应用服务专家,基地教师张新建、樊姗、陈艳、刘锐等承接企业横向课题300余万。

3.资源建设与整合共享情况

文华学院智能制造工程创新实践基地在资源建设与整合共享方面取得了显著成果。该基地通过数智赋能实践教学,实现了硬件与软件建设的双重提升,为学生提供了先进的实践平台。基地涵盖了智能制造生产线、工业机器人、五轴数控加工等先进制造技术,能够满足不同层次的实践教学需求。同时,基地还配备了智能制造理实一体化平台,真实还原智能制造单元设备调试和应用流程,为实训过程提供了仿真教学活动设计,同时更注重教学内容的更新与优化。基地所有设备全部对学生开放,学生创新工作室也配备完善的创新加工平台,如3D打印、小型机床加工设备、各类开关电源、信号源、示波器、频谱仪、各类焊接工具等,学部年投入学科竞赛经费20余万,鼓励学生团队自我管理、自主开展各类创新实践活动。

在师资队伍建设方面,基地积极引入华中数控、高德信息、金石兴、海康威视等企业一线工作经验的教师,形成一支由27名校企教师组成的优秀教学团队,他们坚持个性化教学理念,为培养高水平复合型应用型人才倾注心血。基地教师团队先后获“湖北省优秀基层教学组织”、“文华学院三育人优秀团队”、“文华学院实践育人先进集体”、“文华学院个性化教育成果奖”等荣誉。在经费投入方面,文华学院高度重视智能制造工程创新实践基地的建设与发展,持续加大经费投入力度,确保基地能够不断更新设备、完善教学条件,2024年获批200万元经费建设末端执行器人机共融实验室,为教师科研及企业研发提供有力支撑。同时,基地还加强与华中数控、华中激光、高德信息等光谷高新企业,以及东湖高新区政务与大数据局等联系与合作,共同推动智能制造技术的研发与应用。


2.校企深度协同育人

2023年10月28日,文华学院、武汉华中数控股份有限公司、华中科技大学出版社和武汉高德信息产业有限公司共同举办了“数字赋能,智造未来”高素质应用型智能制造工程人才培养研讨会,来自全国各地的近50所高校近200名代表参加本次研讨会,文华学院智能制造工程创新实践基地针对智能制造工程实践人才培养方案和智能制造教材建设等内容进行会议发表和经验推广,获得一致好评。

基地近两年内通过与企业合作开展实习实训、联合培养等项目,如海康威视星光班、正弦电气订单班、检安石化订单班等,让学生有机会深入了解企业文化、工作流程和行业规范,提前适应职场环境。基地还积极邀请企业专家来校讲座、授课,为学生提供行业前沿信息和职业发展建议,帮助他们更好地规划职业生涯。如“星光班”培养目标定位在生产管理岗位,先后在该基地开展生产实习、岗位实习等,让学生在校内可以具备智能制造产线实践技能。同时为了培养学生具有全面的综合管理能力,智能制造工程创新实践基地先后邀请了富士康高级人力资源管理师王剑老师开展“青春扬帆,梦想启航”校内专题讲座;教育部产学合作协同育人评审专家、湖北省绩效评价专家库专家梅琳老师开展“管理与管理者”专题讲座,通过基地与企业深度协同育人,最终正式入职海康威视有11名文华学子,企业反馈学生专业技能扎实,实践动手能力强,在工作岗位上踏实肯干,综合素质高。

文华学院智能制造工程创新实践基地自建设以来,先后接待了东北大学、

广东理工学院、湖北文理学院理工学院、湖南应用技术学院、武汉纺织大学外经贸学院、武汉华夏理工学院、湖北航空学院等200余所院校及企业单位参观来访,其中中国科学院罗锡文院士、郑晓静院士、严新平院士、尤政院士、丁汉院士、谭建荣院士共6位院士先后前来实践基地参观,指导基地建设工作,其中丁汉院士作为数字化制造领域的顶级专家为基地建设提出了宝贵的建设意见,并在文华学院大讲堂以《智能制造技术》为题进行学术讲座,提出了很多的前沿观点为基地建设提供了巨大的助力。

3.全面提升实践教学质量

在未来三年,文华学院智能制造工程创新实践基地建设将更加注重软硬件建设,引入智能制造生产线、工业机器人等尖端设备,高效仿真与管理系统,全面提升实践教学质量。通过参与实践项目和课程,实践教学内容融入学科竞赛以及企业真实案例,根据竞赛或任务设计课程内容,调整教学模式。以《智能制造生产线运营与维护》课程为例,可以结合学科竞赛(一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛智能制造赛项)将原先相对繁复枯燥的PLC编程实践教学转换为模拟竞赛教学,教学重点难点围绕着竞赛例题逐条剖析,同时按照竞赛的难度得分点对学生进行实践指导,最后以竞赛要求对学生进行实操考核并评价。学生不仅掌握了智能制造的核心技能,还显著增强了实际操作与问题解决能力,就业竞争力大幅提升。在课程体系方面,实践基地根据行业需求和学生特点,对原有课程体系进行了优化和调整。通过增设实践课程、开设跨学科课程、引入行业前沿知识等方式,使课程体系更加符合行业发展趋势和学生发展需求。教师队伍方面,通过产业学院吸引了具有丰富实践经验的教师,他们不仅优化了课程体系,还积极参与科研项目,推动产学研结合。课程体系上,实践基地根据行业需求定制专属教学大纲,并开设多项实践课程,全面覆盖传统与智能制造领域。此外,基地还将鼓励师生创新创业,提供全方位支持,促进科技成果转化,为地方经济发展注入新活力。

综上所述,文华学院智能制造工程创新实践基地的建设将带来显著的软硬件建设成效、学生专业实践能力与就业竞争力的提升、教师队伍的专业发展以及课程体系的优化,同时还将推动师生创新创业的发展。这些成效的取得,将为文华学院乃至整个智能制造领域的发展注入新的活力。


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