多学科交叉融合背景下智能制造工程人才培养模式探索与实践

任斌

摘要：智能制造工程专业的诞生，昭示着我国制造行业未来必然朝着智能化、复合化的方向发展。但高校目前已有的工学类教学教育资源难以满足智能制造工程专业这一综合学科的发展需要。对此，本研究基于多学科交叉融合的建设语境，定位了智能制造工程人才培养多学科交叉融合的难点，并针对建设难点探索了智能制造工程人才培养复合模式的构建机理：以“新工科”为目标，构建工科范围内的学科融合局面；校内教学、实验资源共享，实现专业人才培养可用资源的增量；遵循校本及专业特色，形成智能制造工程教学互助链。

关键词：多学科交叉教学；学科融合；智能制造工程；人才培养

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-7164（2021）02-0098-02

基金项目院2020年广东省教学质量与教学改革工程项目“自动化重点专业”（No.21）；2019年广东省高等教育教学改革项目“新工科背景下深化产教融合聚焦智能制造产业学院人才培养体系建设”（No.568）；2018年东莞理工学院质量工程项目“自动化重点专业”（No.201802005）。

时代发展往往伴随着技術的更新迭代，在此过程中，一些传统行业为了谋求创新，也会通过与现代产业的深度融合，彻底改造传统的发展模式。制造行业便是如此，在智能科技飞速发展的当下，传统的制造业逐渐与现代信息技术完成了技术性融合，塑造了全新的智能制造工程模式。而一个新模态的成型和发展，离不开人才的作用。《教育部关于公布2017年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》的发布，标志着智能制造工程正式进入我国高校，成为工学专业的新成员。但我国高校工学专业已有的教学资源与内容明显已经无法满足新产业的教学需要。基于此，“多学科交叉融合”这一概念成为了智能制造工程人才培养的主要建设方向[1]。高校需要整合工学专业的知识体系和教学资源来填充智能制造工程人才培养的资源、方法，以此来塑造高质量、高时效性的新的学科[2]。但从其预期想要达成的成果来看，复合型的人才培养模式建设难度较大。

一、多学科交叉融合教学的定义和要点

（一）多学科交叉融合教学的定义

“多学科交叉融合”这一概念，指的是在跨学科、多学科条件下去开展专业教学、学术研究、研究成果应用。这一概念针对的是高校以往的单一学科教学模式，建设目的在于打破学科之间的壁垒，让学生们不但可以学习到本专业的知识，更能够接触、学习、利用其他专业的知识经验，从而降低自己在学习、研究方面的边际成本，在相同的时间内掌握更多的知识经验。多学科交叉融合不但可以融合同类范围内的专业，在条件适当的情况下更能够实现文理结合、交叉融通，让学生的知识储备能够同时运用于不同的研究方向。但多学科交叉融合教学的有效构建，需要建立在持续投入、长期沉淀和积累的基础上。高校不但要改革现有的学科建设模式，更要重新审视自身的人才培养体系[3]。

（二）多学科交叉融合教学的要点

1.延伸学科教学的覆盖范围

当某一专业实现多学科交叉融合教学后，该专业的“教学责任范围”将被扩大。教师在教学过程中，不但要负责讲授本专业的必要知识，更要在教学需要的情况下，适当结合其他专业的知识来讲解知识点，适当延伸学科教学的覆盖范围，学生们在学习本专业知识的基础上，还可同步学习其他专业的知识和技能。

2.培养复合型高级人才

党的十九大报告中提出，国家的建设和社会的发展，都需要创新型人才的加入。但创新型人才的培养往往需要经过长时间的沉淀和积累。创新能力主要表现在于不断提供具有经济、社会、生态价值的新思想、新理论、新方法。学生必须具有扎实的多学科学习基础和多样化的思维逻辑，才能在已有的理论中不断思考，衍生出不同的新思想。而多学科交叉融合教学可以为学生提供多学科学习资源和教学服务，帮助学生形成多元的思维逻辑，从而将学生们培养成为高级的复合型人才。

二、智能制造工程人才培养多学科交叉融合的难点分析

（一）必然存在的学科壁垒

各个学科之所以能够被划分，是因为不同学科所研究的方向不同，所采取的教育教学、科研方式也具有较大的差异。在此基础上，各个学科独立管理、独立发展，便是提升学科建设质量的重要办法。但独立管理容易导致各个学科与其他学科的内容交叉较少，各学科之间因教学内容、教学任务的不同，也很少进行沟通。部分学科为了与其他类似的学科进行区分，还会适当缩减教学责任范围，从而导致各专业学生接触到的教学资源存在明显空白。这种为了凸显差异性而采取的一系列增加专业辨识度的措施构成了学科壁垒。

（二）行政管理的制度冲突

高校环境中，行政管理决定了教学授课的模式、导师制度的设定等一系列制度问题，更决定着学科制度的标准和落实，自然也对多学科交叉融合有着必然影响。国内部分高校在试行多学科交叉融合的阶段，就出现了行政管理制度不适用的问题。但当高校现行的资源管理、制度内容无法支撑本科导师制的建构时，多学科交叉融合教学模式必然无法完善成型。因此，如何有效调节行政管理方面的制度冲突，也是智能制造工程专业多学科交叉融合人才培养的难点之一。

（三）缺少共性的交叉空间

高校为了提升各学科、各专业发展的效率，通常会采用分管的方式，在不同院系、专业内分别建设管理体系，由各个院系、专业、学科独立进行自我管理。一方面，这种独立分管的方式有效提升了高校管理的效率和专业度；另一方面，在独立管理的情况下，许多专业都围绕着自身的发展特色和优势，形成了独具特色的教学、科研发展模式。这使得不同学科在教学和管理方面的共性不强，即使各个专业有意愿进行交叉合作，多年来已经成熟运转的教学、科研模式也无法在短时间内完成改革和调和。而如果在未能找到共性空间的情况下，强行要求各专业转变教学、科研的模式，就有较大的风险，会造成教学及科研水平的下降，反而对高校的建设发展造成不利影响，更不利于智能制造工程专业学科的发展。

三、多学科交叉融合背景下智能制造工程人才培养模式的构建

（一）以“新工科”为目标，构建工科范围内的学科融合局面

“新工科”概念的产生，是国家为了应对新一轮科技革命和产业变革所设立的新战略[4]。而近几年内，教育部积极推进“新工科”的建设，呼吁国内高校要高度整合、全力探索，令工科教育能够成为科技革命和产业变革的重要推动力。而对此，高校以及智能制造工程专业便需要将“新工科”作为概念引领和建设指导，结合其他工学专业构建工科范围内的学科融合局面[5]。依照教育部给出的“新工科”的建设目标，智能制造工程专业可以沿着以下几个方向完成对学科融合局面的建构。第一，要以智能制造工程专业的根本教学目标为主，积极探索其他工学专业的可融合之处，进而探索建立工学专业发展的新范式。第二，要基于产业需求调节智能制造工程专业的教学、科研范畴，构建工学专业的新结构。第三，要基于智能制造工程行业的技术发展面貌，积极更新和优化人才知识体系。第四，要推进校内资源改革，打造开放式的教学资源新生态。

（二）校内教学、实验资源共享，实现专业人才培养可用资源的增量

行政管理应起到宏观的引领作用，协助智能制造工程专业成立导师制度。同时，高校也要整合通信工程、电气工程、控制科学、电子科学等学科，建立资源共享系统。导师制度设立的目标是，尽可能地减少智能制造工程专业的学科限制，是科学教学管理制度的直接体现。学生可以自选课程和学习时间，导师需要根据学生的个人意愿，帮助其制定针对性的学习计划，行政管理部门则需要尽可能地将校内工学专业的教学资实验资源整合。导师可以邀请学生加入到科研队伍中，在科研实操的过程中利用多元的教学和实验资源，验证自己在实操过程中的创新理念，从而在实现专业人才培养可用资源增量的基础上，充分发挥资源共享的积极作用，将智能制造工程专业的学生们培养为复合型的人才。

（三）遵循校本及专业特色，创建智能制造工程教学互助链条

本科导师制度下，智能制造工程专业的学生们可以跟随导师设立的科研项目参与实操学习。在此基础上，校方可以进一步完善智能制造工程的教学互助链条，利用校本特色中实际的项目作为教育教学媒介，通过挖掘工程案例的方式，驱动学生参与专业实践，进而掌握解决复杂工程的能力。

四、结语

综合而言，交叉学科教育的本质作用就是要整合所有可用的教学资源，全方位、多渠道地培养人才的综合素质、多项思维能力。因此，多学科交叉融合背景下的智能制造工程人才培养，需要突破单一学科人才培养的局限性，拓宽新学科的资源空间，在充分利用工学资源、教学资源的同时，打造不受专业壁垒、科学壁垒限制的创新型工程人才。

参考文献：

[1]宋亚男，宋子寅，徐荣华.多学科交叉融合的工程人才培养模式探索与实践[J].实验技术与管理，2020，37（09）：23-25+31.

[2]韩东来，左青卉，周德春，等.面向新工科工程人才培养模式探索与研究[J].教育教学论坛，2020（38）：243-245.

[3]董樊麗，张兵，聂文洁.高校学科交叉融合创新体系构建研究[J].科学管理研究，2019，37（06）：18-23.

[4]刘吉臻，翟亚军，荀振芳.新工科和新工科建设的内涵解析———兼论行业特色型大学的新工科建设[J].高等工程教育研究，2019（03）：21-28.

[5]张海生，张瑜.多学科交叉融合新工科人才培养的现实问题与发展策略[J].重庆高教研究，2019，7（06）：81-93.

（责任编辑：陈华康）