智能制造系統型人才培養模式的研究與探索

摘 要：為順應時代發展與國家戰略，培養滿足智能制造需求的系統型人才，本文通過研究國內外工程教育的背景與發展趨勢，提出了跨學科深入融合的系統型人才培養模式，并結合國際上“能力產出導向”、“T”型人才、“基于項目的學習”等先進培養理念，探索了該方案如何具體實施與落地。本文對新工科人才培養方案的探索對于具體學科的改革以及教育理念的落地具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：智能制造；新工科；工程教育；OBE；PBL

1 智能制造系統型人才培養背景

1.1 順應時代潮流與國家戰略

伴隨現代信息技術的廣泛應用，傳統制造業正逐步智能制造邁進。2015年5月19日，國務院發布了《中國制造2025》，把智能制造作為主攻方向，致力于實現中國制造業由大變強的歷史性跨越。2017年7月20日，國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》，明確指出智能制造是新一代人工智能五大應用領域之一。

1.2 應對工程教育的變革

1.2.1國際工程教育發展趨勢

工程教育是連接高等教育研究與工業應用最直接的紐帶，承擔著培養各級工程技術人才的重任。注重跨學科、團隊協作等綜合能力，注重創造性以及國際視野，強調回歸工程實踐，是美國、歐盟和日韓等國家工程教育改革的共同方向。[1]美國國家工程學會指出，未來的工科畢業生應具備十項能力，如較強的分析能力、發現問題、解決問題的能力等等，這里面很少涉及具體知識和專業學科的內容。[2]

1.2.2我國新工科教育改革理念

2017年2月18日，教育部提出的新工科復旦共識。與傳統工程教育相比較，新工科建設更加注重與產業對接，更加注重學科交叉，更加注重創新創業育人體系建設，更加注重以學生為中心，更加注重全球視野，更加注重家國情懷。[3]

綜上所述，智能制造系統型人才的培養，是我國工程教育應對新一輪工業革命，實施“中國制造2025”戰略，發展新型交叉學科，培養復合型人才的重要舉措，有充分的合理性和必要性。

2 跨學科深入融合的系統型人才培養模式

2.1 智能制造人才模型

智能制造人才模型為不同行業的人才需求與專業、學歷方面的要求之間構建了直觀的對應關系。未來智能制造對人才的需求可分為更專的專才、更多的跨學科人才以及一定的系統型人才。智能制造的實現要打破各個系統之間的壁壘，實現系統間集成，所以智能制造需要培養大量具備跨學科集成和創新能力的系統型人才。

2.2 智能制造系統型人才培養目標

在新工業革命背景下，新型人才培養的質量直接關系到國家核心競爭力的提升和戰略目標的實現，故一直受到各國的高度重視。要想在新工業革命中立于不敗之地，需要培養大量滿足不同領域不同層次需求的人才。如果沒有人才，即使是最先進的工業軟件或最好的信息系統，都有可能變成“金錢的墳墓”。[4]

聚焦于智能制造領域，我們應把重點放在系統型人才的培養上。即我們的智能制造系統型人才培養應該融合機械類、電子信息類、自動化類、計算機類和工業工程類五大類學科，同時涉及人工智能、大數據、云計算、虛擬現實、信息物理融合、物聯網等先進技術。

3 人才培養方案的落地

根據上述培養目標，在智能制造系統型人才培養方案落地的過程中，可以導入一些國際上先進的培養理念。

3.1 導入“T”型人才培養理念

“T”型人才培養理念，指工科畢業生除了具備某一專業方向較深入的技能外，還需培養應對復雜交互問題的跨學科綜合能力。在橫向軟技能方面，除了常規的協調能力、創新能力、領導力，還需加入系統思考能力和系統解決問題能力。在縱向專業技能方面，一名系統型人才的培養不能只局限于單一學科，還要注重系統規劃能力、系統集成能力和系統優化能力的培養

3.2 導入“PBL”教學法

PBL（Project-Based Learning）教學法以來源于實際項目的問題為驅動力，通過對問題的分析思考和解決，從多個層面提升學生的實踐、創新、團隊協作能力和解決問題的能力，促進學生全面發展。在此基礎上，PBL研究者又進一步開發出以問題（Problem）、項目（Project）、產品（Product）為導向的P立方學習方法。PBL和P立方要貫穿學生大學學習階段，通過復雜且成體系的一系列設計，學生解決復雜問題的系統的思考能力和集成能力就會得到加強。

3.3 導入基于產出的教育模式

OBE（Outcomes-based Education）理念注重學生能力的培養，圍繞“定義預期學習產出—實現預期學習產出—評估學習產出”展開。OBE要求清晰定義能力產出，按照社會對崗位的需要，層層分解獲得畢業生所應具備的能力要求；之后依據畢業生的能力要求“反向設計”課程體系、教學法，將畢業生應具備的能力有機導入到課程體系之中，并明確各門課程對于實現學生預期產出的貢獻，最終形成無縫的匹配矩陣。

4 結語

為應對新工業革命的挑戰，“新工科”建設理念已在國內高等工程教育界形成共識。本文采用國際先進的工程教育方法，希望達到學生專業深度與跨學科能力的匹配，系統提升學生跨學科認知、實踐和集成能力，進而完成能夠駕馭未來日益復雜制造業體系的智能制造系統工程師的培養。本文是對如何將新工科思想用于確定人才培養目標的有益探索，期望能夠給我國新工科教育理念的落地帶來一定的借鑒。

參考文獻：

[1]TheWorldBank.BuildingKnowledgeEconomies：AdvancedStrategiesforDevelopment[R].Washington，DC.2007.

[2]ManandMachineinIndustry4.0：HowWillTechnologyTransformtheIndustrialWorkforceThrough2025[R].USA：TheBostonConsultingGroup，2015.

[3]陳以一，李曄，陳明.新工業革命背景下國際工程教育改革發展動向[J].高等工程教育研究，2014（06）.

[4][德]Ulrich，Sendler.鄧敏，李現民.工業4.0：即將來襲的第四次工業革命[M].北京：機械工業出版社，2015：16-22，50.

作者簡介：黃舒倩（1993-），女，漢族，福建寧德人，碩士（在讀），研究方向：管理科學與工程。