AI 驱动智能制造:产教融合创新与未来人才培养
季海燕 陈云 沙春
南通理工学院 机械工程系 江苏省省南通市226002
引言
当前,全球制造业正经历以智能化、数字化、网络化为核心的转型升级,人工智能(AI)作为关键驱动力,已深度渗透到智能制造的全链条。产教融合作为连接教育与产业的核心纽带,是解决人才供需错配的关键路径。传统模式下,高校人才培养存在一定的滞后性,因此,以AI 技术为支点重构智能制造专业产教融合体系,既是响应制造业转型升级的现实需求,也是高等教育实现应用型、创新型人才培养目标的必然选择。
一、AI 驱动下智能制造产教融合的核心痛点
当前,智能制造专业产教融合虽已形成“校企合作、订单培养”等基础模式,但在 AI 技术快速渗透的背景下,传统合作框架逐渐暴露出深层矛盾,核心痛点集中在三个方面。
1.“技术迭代快”与“教学更新慢”的节奏错配
AI 在智能制造中的应用呈现“碎片化、快迭代”特征,产业技术平均6-12 个月就会出现一次重要升级,但高校教材编写周期通常为2-3年,加上教学大纲修订流程限制,课程体系难以同步跟进,导致学生毕业后需企业再培训6-12 个月才能上岗。
2.“企业场景封闭”与“教学实践抽象”的资源壁垒
AI 驱动的智能制造场景具有高投入、高保密、高动态特点,设备成本动辄数千万元,且涉及生产工艺、数据模型等核心机密,难以向高校开放完整场景。高校现有实践多依赖单一设备实训,缺乏“AI 算法 -智能装备- 产线系统”的全链条训练。
3.“数字孪生产线实训复合型需求”与“单一化供给”的能力落差
AI 时代的智能制造岗位需要兼具制造工艺基础、AI 技术应用、系统集成思维的复合型人才,但当前产教融合中,企业多侧重操作技能培训,高校侧重理论知识传授,双方缺乏对“
制造”复合能力的协同培养。
二、AI 驱动智能制造产教融合的创新路径
以 AI 技术为核心重构产教融合体系,需打破高校教理论、企业教操作的传统模式,构建技术共研、场景共建、人才共育的新型生态。
1. 搭建“数字孪生实训平台”,破解场景封闭难题
运用数字孪生技术构建物理实体的虚拟镜像,可实现企业场景数字化复刻、教学实训虚实交互。高校可联合智能制造企业,将真实产线的设备参数、工艺逻辑、数据接口转化为虚拟模型,搭建“AI+ 数字孪生”实训平台,学生既能在虚拟环境中调试 AI 算法,又能通过虚实映射观察算法对物理产线的影响,解决企业场景开放受限的问题。
2. 共建“动态课程资源库”,实现教学与技术同频
针对 AI 技术迭代快的特点,需建立校企联合开发、动态更新的课程资源体系。核心知识模块由高校负责夯实基础,技术应用模块由企业工程师结合最新项目编写案例,项目实战模块则以企业真实订单为任务,学生分组完成从算法设计到系统落地的全流程训练。资源库需具备 AI驱动的更新能力,通过爬取行业报告、企业技术文档、学术论文,自动识别新增技术点,确保课程内容与产业技术的时差不超过3 个月。
3. 构建“双师协同培养机制”,弥补师资能力短板
AI+ 智能制造的复合型人才培养,需要高校教师懂产业、企业导师懂教学的双师队伍。通过技术共研联动,让高校教师参与企业AI 项目,企业工程师参与高校教学实训平台开发等,在合作中互通技术与教学逻辑;通过课程共建联动,企业导师负责讲解 AI 技术的产业落地,高校教师负责梳理理论逻辑,形成“技术 - 理论 - 应用”的闭环授课;通过能力认证联动,将企业的 AI 技能认证纳入教师考核,倒逼高校教师更新技术储备。
三、AI 驱动下智能制造未来人才培养的核心方向
智能制造人才培养目标是“懂技术、能实操、善创新”的应用型、复合型人才,AI 技术的深度渗透,正在重塑智能制造人才的能力结构,构建差异化、进阶式的人才培养体系。
1.“制造工艺 +AI 技术”的知识融合,培养系统思维
智能制造的核心是用 AI 解决制造问题,因此人才培养需打破“机械、电气、计算机”的学科壁垒,建立“制造场景为体、AI 技术为用”的知识体系。在专业课程中教师不仅要讲解机械结构设计,还要结合AI 算法,让学生理解结构参数如何影响 AI 模型的预测精度,同时需将传统方法与 AI 优化算法结合,对比不同方法的适用场景。采用“项目驱动 + 分层递进”模式,让学生逐步建立从工艺问题出发,用AI 技术解决的思维逻辑。
2.“算法落地 + 工程实践”的能力融合,提升应用效能
未来人才需具备“算法设计- 工程实现- 效果验证”的全流程能力,既能根据产线需求选择合适的 AI 模型,又能处理工程落地中的现实问题,还能通过数据反馈优化模型。依托虚实结合平台,学生可在虚拟环境中测试不同 AI 算法的效果,降低试错成本,同时又可以将优化后的算法部署到真实设备,解决虚拟环境与真实环境的差异。
3.“创新意识 + 职业素养”的素养融合,适应未来变革
AI 驱动的制造业正从标准化生产向个性化定制转型,人才不仅需要技术能力,更需具备创新思维与职业韧性。通过问题导向激发学生从被动接受知识转向主动发现问题。强化数据安全意识、伦理责任意识、终身学习意识,提高学生职业素养,通过案例教学、企业导师分享,让学生理解技术能力与职业素养同等重要。
结语
AI 驱动的智能制造转型,正在重构产业对人才的需求逻辑,也为产教融合提供了创新契机。通过搭建数字孪生实训平台、共建动态课程资源、构建双师协同机制,可打破传统产教融合的壁垒,培养适应未来的复合型人才。对于应用型高校而言,唯有以 AI 技术为支点,深度链接产业需求,才能实现人才培养与产业发展同频共振,为制造业转型升级提供坚实的人才支撑。
参考文献
1. 葛道凯 , 徐守坤 , 汤正华 , 等 . 普通高校深化产教融合改革的体系化设计 : 理论探源、框架建构与实践超越 [J]. 高等工程教育研究 ,2024(6):115-122.2. 唐荣江 .[“ Al+ ”大家谈 ] 拥抱技术变革,优化学科布局,打造 Al+ 制造的区域产学研创新高地 [J]. 桂林电子科技大学学报 ,2025,45(2):169-174.3. 徐明 . 基于人工智能的制造业数字化转型路径 [J]. 智能制造 ,2024,31(3):10-18.季海燕(1987-),女(汉族),江苏南通人,硕士,任职于 讲师,研究方向:智能制造。
2023 年江苏高校哲学社会科学研究项目,项目编号2023SJYB1717