智能制造背景下工业工程专业课程体系分析及改善对策——以江南大学工业工程专业为例

曹文彬，谢雨杰，顾颍，赖武军，邢哲诚，张晨曦

（江南大学商学院，江苏 无锡 214122）

《中国制造2025》指出，要结合国情，通过“三步走”实现制造强国的战略目标。全球制造业正在发生着巨大的变革，许多创新性的、颠覆性的技术不断涌现。面对新科技革命和工业变革，全球制造业的发展、转型和升级都将受到智能制造而产生深远影响。全球金融危机之后，发达国家为了刺激经济增长，保持或提升其制造业在全球范围内的竞争优势，推出了一系列的智能制造相关的计划和政策，表明了发达国家对未来制造业发展的重视。如何发展智能制造，让其适应未来市场环境，这不仅仅是发达国家的问题，也是我国必须解决的问题。

随着全球制造业不断变革，中国制造业传统优势被一些国家代替。大型加工机械设备和软硬件依赖于进口，自主研发程度低，中国制造业仍然处于价值链低端，这些都是中国想要从“制造大国”向“制造强国”转变过程中必须解决的问题。智能制造是我国制造业应对经济全球化，提高国际竞争力，以信息化带动工业化，促进传统制造业结构调整和优化升级的必然选择。

1 智能制造对人才培养的影响

智能制造是人机一体化智能系统。智能制造需要同时了解产业技术和运营管理的人才。这些人才才能与智能制造系统实现人机物的协同，将新技术更加灵活的应用，根据不同客户需求和突发情况，在智能制造系统中，做出快速、智能地响应。

1.1 IE 人才对智能制造的影响

智能制造关注人机关系，强调利用人的知识来弥补人的不足。这就需要符合智能制造需求的人才——IE 人才。智能制造的管理者需要将生产制造相关的数据和运营管理的理念结合起来，才能全方位掌握企业发展方向。

1.2 智能制造对IE 人才的要求

未来IE人才要发展成为符合智能制造发展方向的人才，对于智能系统和智能服务必须非常熟悉。

（1）纯粹的计算机人才并不符合智能制造的需求，他们对于数据背后的意义理解不够深入，无法根据当前的经济形势，结合企业发展方向和企业使命，做出合理的决策。智能系统的构建需要IE 人才对宏观的经济形势和微观的消费者需求都要有自己认知。需要培养IE 人才对企业自身定位分析、市场经济变化趋势分析和人的因素，所以需要懂企业战略、市场营销学、人因工程的技能。

（2）中国工程院院士李伯虎指出，智能制造系统未来研究方向包括信息物理融合系统、智能制造执行系统、绿色智能连续制造系统等。这些系统的学习需要计算机相关的基础知识，要对数据库、数据处理有基础的认知，需要MATLAB，python 计算机语言的学习、管理信息系统等方面的技能。

（3）IE 人才对智能制造的管理水平和决策意识也必须要考虑人的因素。人工智能考虑的可能是全局最优的，但人为影响和伦理道德问题无法处理。IE 人才需要考虑消费者和员工心理问题等，以人为中心，处理生产制造日常事件和突发事件，根据不同情况做出最合适的决策。

2 工业工程专业课程设置现状分析——以江南大学为例

根据上述分析，以江南大学工业工程专业为例，分析现阶段工业工程专业培养计划目标与未来智能制造行业需求的不匹配之处，并为工业工程专业发展提出切实可行的建议。

2.1 专业类课程设置不满足新时期工业发展目标

工业工程的课程体系一般包括工程类、信息类和管理类三大类课程。

（1）我校工业工程专业的工程类课程仅有机械设计、机械制造基础两门课程，且偏重于机械基础知识，对当今发展快速的智能制造内容涉及不足。在智能生产蓬勃发展背景下，智能工厂已经在部分企业投入使用。然而，江南大学工业工程的课程设计并没有及时更新，落后于企业与时代的发展。通过对国外高校的分析发现，美国高校的工业工程专业的工科类占比更大，约为55%，并且包含自动控制、机器人等内容，这些正是当今中国工业发展的必备技术。

（2）信息类课程占比偏低，课程内容偏陈旧，与目前产业发展新需求存在一定程度的差距。Visual Basic 编程语言已经不是目前人工智能环境下的主要程序设计语言；“计算机基础应用”仍以基础的计算机办公软件教学为主，而目前的学生大多在小学阶段就已经掌握了这些技能。MATLAB，python 等广泛应用的计算机语言的学习处于空白，学生解决相关问题的能力不足，缺乏就业与科研竞争力。

（3）现代社会发展日新月异，经济社会更是瞬息变化，然而，江南大学工业工程专业在经济管理领域的课程内容十分基础，主要开设有管理学原理、微观经济学与宏观经济学三门课程，对于经济社会与管理学的前沿研究的普及十分滞后，因此，学生可能难以适应现代经济社会的发展。

2.2 课程内容在不同课程间存在重合与脱节

工业工程是一门交叉性的学科，涉及到的知识内容十分广泛，因此，在进行课程设计时，必须注重系统化、一体化，尽可能帮助同学们避免大范围遗忘。

以本校为例，运筹学教授内容范围小，较为浅显，且与其他课程联系浅薄；而关于复利现值、终值的相关计算在财务管理、金融学、工程经济学等学科多次重复；机械制造基础课程上任课老师多次提到应将金工实习设置在课前，更有利于学生对相关制造过程的理解。

2.3 理论与实践存在脱节

大学生工程实践能力的强弱，是检验课程设置规范性、科学性与时效性的显著标准，也是检验教学、教育内容质量与社会需求适应性的重要指标。

本专业生产实习安排在暑期阶段，要求学生自由寻找岗位，通过提交实习报告进行考核，如大一阶段的认识实习项目。许多学生并不认真对待，或人在心不在，并不能真的学习到相关知识；或者甚至人也不在，虚构出一篇实习报告，敷衍了事。因此，应该更严格地要求学生的实习活动，学校重视以带动学生的重视。

3 工业工程专业课程改革建议

3.1 紧跟时代前沿

（1）利用多方平台帮助学生把握工业工程领域的科研与企业最新成果。利用学校学院的资源，激发学生的科研兴趣，引导学生入门研究，提高科研水平；带领学生了解现代企业的工作现场，让学生掌握满足现实社会要求的知识内容。

（2）在课程中增加制造业前沿内容，如新材料、新能源、智能控制与机器人等。

3.2 优化课程体系，形成专业知识一体化课程设计

当前教育背景下，高校的课程设计需要充分确保课程衔接的合理性，根据基础、深入、应用的过程,逐步递进，减少同学们“学完就忘”的问题。所以，理清课程先后修的关系，合理安排课程，优化课程体系是课程改革的一大要务。

设计课程结构时：（1）要避免不同课程间内容的重叠，更要避免知识的遗漏；（2）使课程设计体系化、一体化，在每一学期都进行综合的教授；（3）平衡课程的难度，使学生能渐次学习、综合把握所学知识。

3.3 重视实践设计与管理

长久以来，工业工程专业的主要教授方式仍然是课堂上的书面教学，实地考察与动手实践的活动十分稀缺，学生对生产实践并不重视，实践能力匮乏、对企业的现实情况认识不清。工业工程专业的研究范围十分广泛，应该将实践与课堂、实践与理论相结合，通过对理论的拆分安排实践活动，每一阶段的课堂学习都应该安排一阶段对应的实践活动。

3.4 重视课程设置地区特色

新工科对不同层次的高等学校人才培养做出了指导性建议，其中重要的一点是地方的高校要结合地方特色，培养服务地方的应用型人才。

轻工业是无锡市的传统优势行业，对无锡市的经济发展做出了巨大贡献。现阶段，无锡市的主要产业包括高档纺织及服装加工、精细化工及生物医药业、电子信息及高档家电业和精密机械及汽车配套工业等。江南大学是无锡市内唯一的211 工程大学，应该结合地方的产业结构与产业特色，有目的地培养地域性人才，满足地区发展需求。