新工科背景下智能制造专业人才培养模式研究

王海舰 高兴宇 欧阳璐 赵雪梅 刘海浪

摘要：随着国际竞争的态势日渐激烈以及新技术、新业态的快速发展，朝着一体化、智能化发展、拥有核心专利技术的制造业掀起了一阵热潮，创造了持续的创新价值和创新意义。为应对用人需求和结构发生巨变的智能制造业，高等院校重视工科类教育的变革，积极主动关注产业革命的发展趋势，在新工科背景下探索智能制造人才培养的模式。本文基于“中国制造2025”国家战略对智能制造业专业人才的实际需求，针对各大高校及高职院校智能制造专业人才培养目标模糊的问题，探索与实践新工科建设背景下的智能制造专业人才培养模式，提出一些人才培养的提高路径。

关键词：新工科;智能制造;人才培养

中图分类号：TH16-4;G642 文献标识码：A 文章编号：1003-2177（2021）16-0062-02

0 引言

当前，“中国制造2025”等一系列重大国家战略的深入落实，和新一轮技术革命的推进和产业革命的调整，新兴工科专业建设要不断增加工科人才的数量规模、提升工科人才的培养质量。“新工科”对应的是一批以互联网和工业智能为核心关键的、满足未来新兴产业发展需要的专业，也包涵了对旧工科专业的转型和升级。新时代、新态势、新经济的环境为“新工科”需要新的人才目標定位达成了共识，也就是说“新工科”出现的主要动因是新经济的发展对工程教育提出新的挑战和要求^[1]。高等工程教育主动应对、提前规划，做出战略性布局，从而在新兴领域上占据更多主动权。因此，各地高校作为人才培养的高地，纷纷响应时代的呼唤，抓住机遇为培养工程教育人才制定和部署战略，加快推进“新工科”的建设，开展各项研究实践活动。

1 智能制造专业人才培养的需求和现状

1.1 需求背景

从美国外包制造业到现如今加快制造业回归的形势来看，制造业的力量不容小觑。中国向来是重视制造业发展的，以及进一步推动制造业向“中国创造”转型的决心也非常坚定^[2]，智能制造已成为世界各国强大自身的国际竞争实力的发展要点。在未来智能设施的新的基础设施不断完善下，制造业和创新很可能是高度相关的。智能制造与相关领域的结合得到了快速发展，但是智能制造产业的迅猛发展少不了相关技术人才的支撑和服务。不仅仅是中国，几乎世界各国现如今都面临着技术发展人才紧缺的一个巨口。如何增加人才供给和提升供给质量，培育和壮大智能产业支撑和服务的思考对我国经济持续健康发展具有重要的意义。

1.2 智能制造人才培养的现状分析

（1）高校在智能制造人才培养中的职能不明确。从承担社会责任的角度来看，高校作为人才培养的阵地，应担负解决创新智能制造人才的紧缺困扰智能制造企业发展的难题、源源不断地为产业输送高素质技术技能人才的职责。智能制造机械行业范围广、涵盖的领域大，技术技能型岗位与多层次的人才之间的供求比例逐年增大，而高校传承的是传统的教学育人模式，智能制造人才储备数量远远适应不了智能制造产业的发展需求。

（2）教学体制的不适应。高校传统的授课模式就是老师传授理论，讲解PPT、板书上的知识，缺乏实际的案例分析，不能很好的结合应用场景，学生无法用教材知识来解决生活中的问题。而创新类的学科专业更应该注重实验，提供学生一个能真正实际操作的平台，学生根据真实的数据按照需求解决问题呈现实验的结果，相对于老师简单的板书式教学，更像是一种场景式接地气的导向教学。因此在传统的教学体制下，培养出来的学生很难适应企业的需求。

（3）校企合作存在壁垒。过去，企业参与高校在大数据、计算机、人工智能等专业人才的培养上的方式主要就是资金资助、派送专家授课，没有进行系统性的深度参与。同时高校对于智能制造专业的人才培养多局限于学术科研竞赛圈，学生对于相关领域企业的技术、实际生产经验和社会研究是缺乏的，智能学科的应用研究能力也是不足的。从而企业需求的智能制造人才和高校培养的储备人才往往是不匹配的。

2 新工科的基本内涵和特征

2.1基本内涵

新工科包括的内涵有“三新”，即“新型”“新生” “新兴”^[2]，分别是由传统的工科转型升级和改造而形成的新学科专业、由学科专业的交叉、复合交叉融合产生出来的新学科、由应用理科等孕育延伸发展的面向未来的新兴学科专业。

新工科的“新”首先是理念的新，不仅要适应当前时代背景的变化，还要积极回应社会的需求，面向未来为未来提供人才供给和治理支撑;其次，提出的要求是新的，人才培养要与国家建设发展需要相适应，坚持和强化立德树人的价值引领，塑造多元的、创新的卓越人才。最后，它体现的途径也是新的，在继承旧工科的基础上力求创新，与人文等学科交叉和融合，遵循高校为主体、政府支持、企业参与的协同与共享原则。

2.2 主要特征

新工科引领其他学科和专业建设、引领新产业的形成和发展，展示出了引领性的前沿特征;新工科不是多个学科简单加在一起或者拼凑而形成的，而是不同学科知识理念之间的交叉、融合、相互渗透，表现出了交融性的学科特征;新工科的主要任务是实现技术产业和模式上的创新以及创新人才培养模式，输出其创新性的属性特征;新工科不仅仅打破了学科门类之间的门槛限制，还跨越原有行业的界限限制，反映出国家和产业发展对新工科人才的要求，展现了跨界性的产业特征;根据产业和市场之间的动态增长结构，新工科需要不停的适应变化和挑战，做出准确及时或者满足中短期发展的适度超前调整，展示出发展性的动态特征。

3 新工科背景下构建智能制造专业人才培养路径实践

3.1 完善人才培养模式中的产教研体系

当前工程教育过程中存在师资团队合作的信息分享交流和披露的不流畅、市场经济利益的驱动和教师敬业奉献存在一定冲突、学生就业实践的职业素养培养不到位等问题，高校必须要结合实际进行积极的探索和有益的尝试。首先要明确人才培养目标、能力要求等，进一步优化智能制造各专业的人才培养方案，根据企业设置的岗位、市场的需求及时对培养方案的专业教学计划进行调整和修订;企业进驻高校，学生通过实习实践的机会提前接触了解社会，了解企业的技术需求，发挥产学研紧密结合的优势，加强专业建设与产业发展的紧密结合，满足智能制造企业日益增长的人才需求。

3.2 改革契合行业需求的课程体系

根据智能制造行业对人才有着扎实的专业基础知识的要求，针对本科低年级要开展夯实基本功的教学计划，针对高年级要结合行业和市场的最新发展需求、国家重大战略需求，设计和开展符合前沿的实践训练课程。通过行业指导、院校共建、校企合作确定智能制造专业的学习任务和未来的工作要求，以此开发支撑所需要的知识、技术点的课程素材，开设基于产业发展方向和实现学生个性化学习的特色前瞻性的学习教程。确保面向智能制造产业的需求，不断推进课程体系深化改革，构建全面有效的课程体系，形成专业教学标准和人才培养方案。

3.3 构建人才培养的保障体系

构建一个不断优化的培养保障体系是提高人才培养质量的保障，可以从师资、设施、生源等方面去培养合格的智能制造专业的拔尖创新人才。首先高校应以聘请相关的智能制造专业技术人员为主，提供多个专职教师和社会行业精英交流融合的机会，建立“校内师资+外聘专家”的一个多层次师资队伍。为了不断拓展教师队伍的知识结构，聘请企业专家来校做分享前沿成果的专题报告，提升青年教师和新进教师的技能和专业技术素养。其次要紧密围绕学科专业的方向，引进顶尖企业、科研机构的力量完善实验的基础保障设施，构建一流的实践创新平台。通过多措并举、精准发力，开通新的接收优质智能制造专业生源的通道，对接收学生的相关专业理解、学习潜质、专业特长等方面进行考察，挖掘优质培养人才。

4 结语

制造业自动化、智能化已然是世界发展大势所趋，未来制造业、新经济快速发展迫切需要新型智能制造工科人才的支撑。破解我国多年累积的实践人才不足、填补高技能人才的巨大缺口，从高校到社会、从理论到实踐，从教育到应用，在新工科背景下的行业人才培养必将是一个长期探索和实践的过程。因此高校唯有面向未来提前布局，培养引领未来技术和产业发展的人才，必须在加快建设新兴工科的基础上，以动态的、发展的思维深入探索更加多样化和个性化的智能制造专业人才培养模式，培养具有创新创业能力和跨界整合能力的工程科技人才。

参考文献

[1]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（2）：26-35.

[2]罗建华.70年砥砺奋进：中国制造华丽蝶变[J].科学大观园，2019（Z1）：147.

[3]吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7.

（责编：杨梅）

基金项目：教育部第二批新工科研究与实践项目“基于学科交叉融合的智能制造工程专业与专业群创新人才培养模式研究与实践”（E-ZNZZ20201219）;桂林电子科技大学2020年校级教育教学改革重点项目“新工科背景下多学科交叉融合复合创新人才培养模式研究与实践”（JGA202002）

作者简介：王海舰（1987—），男，辽宁铁岭人，工学博士，副教授，从事煤矿自动化、智能化开采理论与技术方面的研究工作。