智能制造背景下工業工程專業課程體系分析及改善對策
——以江南大學工業工程專業為例

曹文彬，謝雨杰，顧潁，賴武軍，邢哲誠，張晨曦

（江南大學商學院，江蘇 無錫 214122）

《中國制造2025》指出，要結合國情，通過“三步走”實現制造強國的戰略目標。全球制造業正在發生著巨大的變革，許多創新性的、顛覆性的技術不斷涌現。面對新科技革命和工業變革，全球制造業的發展、轉型和升級都將受到智能制造而產生深遠影響。全球金融危機之后，發達國家為了刺激經濟增長，保持或提升其制造業在全球范圍內的競爭優勢，推出了一系列的智能制造相關的計劃和政策，表明了發達國家對未來制造業發展的重視。如何發展智能制造，讓其適應未來市場環境，這不僅僅是發達國家的問題，也是我國必須解決的問題。

隨著全球制造業不斷變革，中國制造業傳統優勢被一些國家代替。大型加工機械設備和軟硬件依賴于進口，自主研發程度低，中國制造業仍然處于價值鏈低端，這些都是中國想要從“制造大國”向“制造強國”轉變過程中必須解決的問題。智能制造是我國制造業應對經濟全球化，提高國際競爭力，以信息化帶動工業化，促進傳統制造業結構調整和優化升級的必然選擇。

1 智能制造對人才培養的影響

智能制造是人機一體化智能系統。智能制造需要同時了解產業技術和運營管理的人才。這些人才才能與智能制造系統實現人機物的協同，將新技術更加靈活的應用，根據不同客戶需求和突發情況，在智能制造系統中，做出快速、智能地響應。

1.1 IE 人才對智能制造的影響

智能制造關注人機關系，強調利用人的知識來彌補人的不足。這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將生產制造相關的數據和運營管理的理念結合起來，才能全方位掌握企業發展方向。

1.2 智能制造對IE 人才的要求

未來IE人才要發展成為符合智能制造發展方向的人才，對于智能系統和智能服務必須非常熟悉。

（1）純粹的計算機人才并不符合智能制造的需求，他們對于數據背后的意義理解不夠深入，無法根據當前的經濟形勢，結合企業發展方向和企業使命，做出合理的決策。智能系統的構建需要IE 人才對宏觀的經濟形勢和微觀的消費者需求都要有自己認知。需要培養IE 人才對企業自身定位分析、市場經濟變化趨勢分析和人的因素，所以需要懂企業戰略、市場營銷學、人因工程的技能。

（2）中國工程院院士李伯虎指出，智能制造系統未來研究方向包括信息物理融合系統、智能制造執行系統、綠色智能連續制造系統等。這些系統的學習需要計算機相關的基礎知識，要對數據庫、數據處理有基礎的認知，需要MATLAB，python 計算機語言的學習、管理信息系統等方面的技能。

（3）IE 人才對智能制造的管理水平和決策意識也必須要考慮人的因素。人工智能考慮的可能是全局最優的，但人為影響和倫理道德問題無法處理。IE 人才需要考慮消費者和員工心理問題等，以人為中心，處理生產制造日常事件和突發事件，根據不同情況做出最合適的決策。

2 工業工程專業課程設置現狀分析——以江南大學為例

根據上述分析，以江南大學工業工程專業為例，分析現階段工業工程專業培養計劃目標與未來智能制造行業需求的不匹配之處，并為工業工程專業發展提出切實可行的建議。

2.1 專業類課程設置不滿足新時期工業發展目標

工業工程的課程體系一般包括工程類、信息類和管理類三大類課程。

（1）我校工業工程專業的工程類課程僅有機械設計、機械制造基礎兩門課程，且偏重于機械基礎知識，對當今發展快速的智能制造內容涉及不足。在智能生產蓬勃發展背景下，智能工廠已經在部分企業投入使用。然而，江南大學工業工程的課程設計并沒有及時更新，落后于企業與時代的發展。通過對國外高校的分析發現，美國高校的工業工程專業的工科類占比更大，約為55%，并且包含自動控制、機器人等內容，這些正是當今中國工業發展的必備技術。

（2）信息類課程占比偏低，課程內容偏陳舊，與目前產業發展新需求存在一定程度的差距。Visual Basic 編程語言已經不是目前人工智能環境下的主要程序設計語言；“計算機基礎應用”仍以基礎的計算機辦公軟件教學為主，而目前的學生大多在小學階段就已經掌握了這些技能。MATLAB，python 等廣泛應用的計算機語言的學習處于空白，學生解決相關問題的能力不足，缺乏就業與科研競爭力。

（3）現代社會發展日新月異，經濟社會更是瞬息變化，然而，江南大學工業工程專業在經濟管理領域的課程內容十分基礎，主要開設有管理學原理、微觀經濟學與宏觀經濟學三門課程，對于經濟社會與管理學的前沿研究的普及十分滯后，因此，學生可能難以適應現代經濟社會的發展。

2.2 課程內容在不同課程間存在重合與脫節

工業工程是一門交叉性的學科，涉及到的知識內容十分廣泛，因此，在進行課程設計時，必須注重系統化、一體化，盡可能幫助同學們避免大范圍遺忘。

以本校為例，運籌學教授內容范圍小，較為淺顯，且與其他課程聯系淺薄；而關于復利現值、終值的相關計算在財務管理、金融學、工程經濟學等學科多次重復；機械制造基礎課程上任課老師多次提到應將金工實習設置在課前，更有利于學生對相關制造過程的理解。

2.3 理論與實踐存在脫節

大學生工程實踐能力的強弱，是檢驗課程設置規范性、科學性與時效性的顯著標準，也是檢驗教學、教育內容質量與社會需求適應性的重要指標。

本專業生產實習安排在暑期階段，要求學生自由尋找崗位，通過提交實習報告進行考核，如大一階段的認識實習項目。許多學生并不認真對待，或人在心不在，并不能真的學習到相關知識；或者甚至人也不在，虛構出一篇實習報告，敷衍了事。因此，應該更嚴格地要求學生的實習活動，學校重視以帶動學生的重視。

3 工業工程專業課程改革建議

3.1 緊跟時代前沿

（1）利用多方平臺幫助學生把握工業工程領域的科研與企業最新成果。利用學校學院的資源，激發學生的科研興趣，引導學生入門研究，提高科研水平；帶領學生了解現代企業的工作現場，讓學生掌握滿足現實社會要求的知識內容。

（2）在課程中增加制造業前沿內容，如新材料、新能源、智能控制與機器人等。

3.2 優化課程體系，形成專業知識一體化課程設計

當前教育背景下，高校的課程設計需要充分確保課程銜接的合理性，根據基礎、深入、應用的過程,逐步遞進，減少同學們“學完就忘”的問題。所以，理清課程先后修的關系，合理安排課程，優化課程體系是課程改革的一大要務。

設計課程結構時：（1）要避免不同課程間內容的重疊，更要避免知識的遺漏；（2）使課程設計體系化、一體化，在每一學期都進行綜合的教授；（3）平衡課程的難度，使學生能漸次學習、綜合把握所學知識。

3.3 重視實踐設計與管理

長久以來，工業工程專業的主要教授方式仍然是課堂上的書面教學，實地考察與動手實踐的活動十分稀缺，學生對生產實踐并不重視，實踐能力匱乏、對企業的現實情況認識不清。工業工程專業的研究范圍十分廣泛，應該將實踐與課堂、實踐與理論相結合，通過對理論的拆分安排實踐活動，每一階段的課堂學習都應該安排一階段對應的實踐活動。

3.4 重視課程設置地區特色

新工科對不同層次的高等學校人才培養做出了指導性建議，其中重要的一點是地方的高校要結合地方特色，培養服務地方的應用型人才。

輕工業是無錫市的傳統優勢行業，對無錫市的經濟發展做出了巨大貢獻。現階段，無錫市的主要產業包括高檔紡織及服裝加工、精細化工及生物醫藥業、電子信息及高檔家電業和精密機械及汽車配套工業等。江南大學是無錫市內唯一的211 工程大學，應該結合地方的產業結構與產業特色，有目的地培養地域性人才，滿足地區發展需求。