面向智能制造的研究生人才培養研究

唐向紅　劉國凱

【摘要】伴隨著《中國制造2025》的制定與實施，社會和政府對智能制造高層人才需求劇增。為了滿足智能制造高層次人才的需求，解決現有的制造類研究生培養計劃的不足，從智能制造對研究生的要求、學科能力建設、創新能力培養和師資能力培養四個方面展開研究，提出解決方案，為提高我國智能制造研究生的培養質量做出貢獻。

【關鍵詞】中國制造2025 智能制造 研究生 模式培養

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0005-02

現階段，智能制造工程作為《中國制造2025》的五大工程之一，與制造業創新中心建設工程、工業強基工程、綠色制造工程以及高端裝備創新工程一同對整個制造業的轉型升級起到引領作用。[1][2]其工程目標在于：到2020年，制造業重點領域智能化水平顯著提升；到2025年，制造業重點領域全面實現智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產品生命周期縮短50%，不良率降低50%。人才為本是《中國制造2025》的五項基本方針之一，“健全多層次人才培養體系”也是其扶持政策之一。面對當前社會與國家的需要，培養出社會與國家所需要的智能制造方向的人才的重任自然而然地也就落到了各大高校的肩上。雖然目前各大高校為響應時代的號召及社會的需要，開設了智能制造方向的研究生培養計劃，但觀其模式及現狀，不難發現有如下不足之處：第一，缺乏高端融合型的培養人才，很難符合當前制造業所需的能將制造技術和信息技術相互融通的需求。第二，師資配置難以滿足人才培養的內在需求。第三，產學研模式的水土不服，企業與研究單位仍需進一步加強解決現階段雙方在合作層面出現的問題。為此，文章結合社會需求，針對現階段面對智能制造方向的研究生的創新能力培養模式，提出若干建議。

一、智能制造對研究人才的要求

智能制造從其組成來看可包含一“大”一“小”兩個概念?！按蟆敝傅氖侵悄苤圃煜到y，“小”指的是智能制造技術。智能制造的核心是“智能系統”，智能制造的基礎則是智能技術。[3]智能制造專業研究人員需要具備如下三方面的規格要求：知識規格要求、能力規格要求、素質規格要求。[4]

從知識規格上來看，研究生首先應具備完整的知識結構。智能制造是高度工業化與信息化的產物，由于面向智能制造的研究生培養在中國也處于剛起步階段，其本科多來源于機械工程、信息工程、計算機工程等相關專業，對各學科之間的相關基礎知識有待補充以形成面向智能制造的完整的科學知識體系。其次，智能制造是在傳統制造業上進行的一次信息化升級，對于各學科的學生來說需要擁有適應量化的深入融合的信息技術知識以制造業實際生產需要。

從能力規格上來看，研究生應具備突出的工程實踐能力?，F階段的研究生培養多重理論，輕實踐，但智能制造的發展不論是從技術上來說還是從系統上來說，都離不開人的實踐。脫離了實踐檢驗的理論最終也難以產生知識價值的體現。其次，隨著制造業的全球化發展，任何國家都再難以獨自“閉門造車”，智能制造的高度是各學科知識的融合，該方向的研究生還需具備一定的國際交流能力與工程領導能力以適應日后國際化交流合作的需要。

從素質規格上來看，研究生需要具備強烈的改革創新意識。創新是推動制造業發展的源泉，也是具體產品的核心價值所在，在智能制造中更是附加值最高的體現。愛國敬業與可持續發展的社會責任感是當今高素質人才的內在要求。同時，良好的質量、安全與服務意識將更好地推動智能制造的發展。

二、學科能力建設

當前，智能制造的發展可以從智能制造的始端、智能制造的過程、智能制造的管理以及智能制造產業四個方向著手進行學科能力建設。

第一，培養具備一定的專業軟件與工具的研發能力的人才，從智能制造始端推進，讓研發設計為智能制造提供有力保證。智能制造系統（IMS）是基于各項智能制造技術（IMT）集成發展的系統。與智能制造系統相關的智能化軟件及工具也是當今各工業國家所研究的重點。智能制造系統（IMS）也是一個動態不斷發展的系統，這樣的發展伴隨著智能制造技術（IMT）的前進而前進的，具備智能化軟件和工具的研發能力，將為智能制造系統的產品升級換代起到驅動作用。學校及科研單位在此方面，應提供相關的培訓，開設相關的課程，聯系工程應用給予研究生實踐機會。

第二，培養具備一定的實踐綜合應用能力的人才，在智能制造的過程中推進。現階段一個完整的IMS系統由各子專業智能制造單元組成，而智能制造的綜合應用也是在子專業智能制造單元的實踐應用后進行有機的整合。研究生應將現階段取得的理論結果應用到工程實踐中，以便對現在所取得的階段性成果進行反饋校正更新，進而推動智能制造的發展。學校及科研單位，應主動聯系相關企業或在政府的協調下，幫助企業進行升級換代，在導師的帶領下，讓該方向的研究生主動實踐，以提高這方面給的綜合應用能力。

第三，培養具備一定的管理能力的人才，在智能制造中對生產進行控制。IMS系統是多個子單元集合，對于不同子單元進行合理的管理控制，是保證產品生產與質量控制的核心。該方向的研究生應掌握一定的方法及相應的研發能力，使企業資源計劃ERP（Enterprise Resource Planning ）與制造企業生產執行系統MES（Manufacturing Execution System）擁有智能化控制的功能。學校及科研單位針對工科專業的學生，應開設相應的管理類課程，以培養學生在這一方面的理論基礎。

三、創新能力培養

創新能力是智能制造發展的內在核心動力。創新的源泉在于知識體系的交叉、基于原本知識更深層的發現以及未知領域的開拓?？v觀智能制造的發展可知，智能制造源自傳統制造業中的信息化應用，因而在智能制造中的創新力主要還應來源于知識體系的交叉融合以及更深層的知識發現。

第一，創新能力源自知識體系的交叉融合?，F階段的研究生培養的具體形式大致可分為：課程設置、導師指導、學生自學；校企合作、行業論壇、學術報告等六個方面。

課程設置、導師指導、學生自學：首先應開設基礎知識，保障該方向研究生具備一定的知識融合能力，作為儲備知識為創新提供保障。智能制造是工業化與信息化融合的整體，面向智能制造的研究生在本科階段受專業素質所限，對于相關的知識領域缺少必備的知識儲備，難以達到智能制造業中對高度融合型人才的實際需求。故此，學校在這一方面應給與其必要的指導及訓練。其次，鑒于智能制造所涉及的范圍十分寬廣，而學生在其培養期內的時間有限，導師應盡早幫助學生明確在讀期間的研究方向并予以相應能力的培養與指導。作為學生，應結合導師指導，儲備并鞏固相關的專業基礎知識，豐富自己所在領域的知識，同時通過論文、學術報告、行業論壇等多種形式了解行業動態，結合校企實踐，進行科研創新。

第二，創新能力源自原本知識更深層的發現。

根據智能控制“智能增加精度降低”的原則，以知識集成、通訊、協調等為例的高層控制目標，層次越高、智能化及其對應的制造精度也就越低；反之，智能系統所處的層次越低，對制造精度、反應速度以及信息處理的時間要求也就越高，其智能的難度也就越大。[5]因此，智能制造的創新能力可源自智能制造系統中的中低層探索。與之相關的校企合作、行業論壇、學術報告等相關方面的研究生創新能力培養環節可圍繞著這個方向進行。學校與企業之間可聯合進行相關項目的攻關創新，校企合作、行業論壇、學術報告可為該方向的研究生提供一定的理論及實踐機會、掌握行業動態、了解智能制造相關方面的相關進展，從而為其創新能力提供幫助。

四、師資能力培養

機器的智能是人賦予的，是人的智力的物化，只有人與機器有機高度結合。才能實現制造過程的真正智能化。從耗散結構理論和進化論的觀點來看，要讓機器具有較高的智能行為，那么，首先是依靠人來向系統引入負殤流，即通過人工移植必要的基本知識，使系統具備主動學習和積累新知識的基礎和能力，然后進行自我主動學習、積累與拓展。[6]師資能力的培養，在人才建設與智能制造領域中起到了十分關鍵的作用。對面向智能制造的研究生導師的培養，特有如下建議：

第一：校企聯培，掛職實踐，積極參與到智能制造的實際構建中，提高導師自身理論聯系實踐的能力?！皩嵺`是檢驗真理的唯一標準”。學?；蚩蒲袉挝粦e極安排導師參與到企業智能制造的構建之中，我國的智能制造一定程度上在核心關鍵技術和問題上還長期依賴于國外的引進和套用，缺少屬于自己的專家人才與關鍵技術，企業在遇到技術難題或項目難關時也應該積極與學校或科研單位的相關導師取的聯系，理論結合實踐性的探索智能制造在實踐中可能碰到的問題，這不僅豐富了當今以青年導師為主的師資隊伍，同時也減少了企業因技術依賴等問題而產生的高額開銷。

第二：伴隨著制造業的全球化發展，要努力提高導師雙語教學的能力與教育研究的能力。

《中國制造2025》緊跟美國在工業化、德國工業4.0等提出。在智能制造這一方向，伴隨著制造業的全球化發展，我們還有很多內容及知識需要向國外借鑒。在培育這一方向的研究生人才時，導師應加強自身的雙語教學能力。一方面，學校或科研機構要加強對青年導師在基礎英語方面的培訓與提高，借此來提升他們的口語表達與交際能力，另外也要注重他們對專業英語的培訓以及應用。做到能讀懂掌握專業范圍內的文獻資料、把握專業國際趨勢，提升教學與國際同步的能力。

五、結論

面向智能制造研究生人才的培養首先要了解智能制造對研究人才的要求，應包含知識規格、能力規格以及素質規格三個方面。創新能力的培養是研究生培養中最為關鍵的一部分，如果結合智能制造創新力的本源除法，可以從知識體系的交叉融合以及更深層的知識發現兩方面去提高創新能力的培養。伴隨著導師隊伍逐漸年輕化，青年導師漸漸占據了導師的主體，因此，在青年導師的實踐能力建設、雙語能力建設以及教學工作建設上也應該有相應的改革。

參考文獻：

[1]Weiming Shen，An updated review：Applications of agent-based systems in intelligent manufacturing， Advanced Engineering Informatics， 20（2006）415-431

[2]《中國制造2025》.機械工業出版社.2015.10

[3]嚴英仕，楊愛民.智能制造技術與信息化技術的結.2014中國家用電器技術大全.2014

[4]靳晨，適應新型工業化發展需要的工程科技人才培養體系研究，哈爾濱理工大學，2015.3

[5]李圣怡，智能制造技術與智能制造系統.國防科技大學學報.1995.6

[6]姚賜凡，陳統堅.新技術革命與智能制造技術.中國機械工程.1997.7

基金支持：

1.國家科技支撐計劃課題：基于SOA和物聯網技術的制造業信息化關鍵技術研究與應用示范（2012BAF12B14）

2.貴州省重大科技專項：移動互聯網流媒體實時交互平臺關鍵技術研發及產業化（編號： 黔科合重大專項字（2013）6019）

作者簡介：

唐向紅（1979.06），男，漢族，湖南永州；貴州大學；博士、副教授、碩士生導師；貴州大學物聯網產業研究發展中心副主任，研究方向： 制造物聯、智能制造、制造業信息化。