淺談新工科背景下智能制造工程專業建設研究

任斌

摘 ?要：智能時代的加速到來，讓工科專業的智能工程制造專業成為院校建設發展的熱門專業。緊隨時代發展，提高智能制造工程專業的創新力是助力我國實現工業大國向工業強國發展的基礎保障，面對社會智能制造專業技能人才緊缺的問題，只有革新智能制造工程專業的建設發展路徑，才能優化智能人才培養方案。本文立足新工科背景，對智能制造工程專業建設進行了分析研究，并提出了建設發展路徑，以滿足未來社會發展的多元化需要，滿足智能社會對人才智能的高質量需求。

關鍵詞：新工科;智能制造工程;建設發展

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1673-7164（2021）41-0134-03

隨著社會經濟發展，我國對高端智能制造專業技術人才的需求量也越來越大。工科專業在社會發展中起到了重要作用，在新一輪工科專業發展的重要階段，作為智能制造工程專業的教育工作者，應反思高校工科教育現狀，更應積極探索智能制造工程專業的建設發展路徑，實現對技術人才的高質量培養，才能逐步滿足社會對智能制造技術人才的需求。

一、基于智能時代的新工科專業教育內涵

隨著新課程教育結構的改變，我國高等教育對工科專業的發展也提出了更高要求，新工科教育理念是圍繞新課程理念、新時代發展需求、新教育目標培養以及新人才培養方式而提出的新工科教育觀[1]。當前，我國教育學者也在不斷對新工科教育內涵進行探索，對新工科教育觀的理解從宏觀角度可認定為新型、新興、新生。所謂“新型”是指對歷史以及當下工業技術的革新;“新興”是指在社會中首次出現，作為一種新課程專業進行研究;“新生”即由多種工程專業學科融合而產生的一種迎合時代發展的專業學科。新工科是在時代發展中誕生的一種新教育理念、新教育課程以及新教育模式，其最主要的特征是在時代發展中具有前瞻性、引領性、融合性以及創新性，新工科所具有的明顯特征不僅推動著教育發展，在無形中促進了社會的發展進步。

目前以云技術、“互聯網+”技術以及5G技術為代表的網絡信息技術已經全面融入人們生活的方方面面，如以智能機器人為載體的新制造技術的出現，讓高等教育工程制造專業不得不思考當下工程專業的建設發展。高等教育是我國高端技能人才培養的搖籃，傳統工業向新工業轉型發展的新起點，唯有落實新工科建設發展的教育體系，才能夠進一步推動新工科智能制造工程專業的發展。建設傳統工科向新工科專業發展的教育路徑，要主動探索新工科教育路徑和方法，創建新教育目標下的新工科育人模式。

新工科人才的培養要建立在協同育人的教育理念上，增強新與舊育人模式的結合，增進新工科與傳統工科的融合，著力打造新工科背景下的智能化育人體系結構，如人工智能技術等專業課程的研發。新工科背景下，“新”是基礎，核心是“工科”，其內涵是用新理念構建新教育模式，在新教育理念下，用新教育形式對人才實施新培養，讓新時代人才得以用新智能制造技術應對多元化社會發展的需求[2]。

二、新工科與智能制造工程專業的聯系

新工科與智能制造工程專業的聯系主要體現在對互聯網信息技術的依賴，應以互聯網技術、大數據技術等為核心，用新工科專業實現對工業的智能化制造，如以人工智能機器人代替傳統工業的生產和制造。新工科專業的發展與傳統工科專業的發展，主要區別是新工科智能技術更加符合未來社會的發展需要。如今是信息技術和工業技術融合發展的時代，高等工科專業教育院校要對傳統工科專業進行創新，融合大數據技術、云計算等網絡信息技術，才能為社會培養出綜合型工科技能人才。從社會發展角度而言，新工科和智能制造工程專業都是社會亟需的發展技術;從教育角度而言，新工科是推動智能制造發展的基礎保障，兩者是彼此成就、相互依存的關系。為推進新工科建設的深化發展，推動高等院校育人機制的革新，高校需要在新工科背景下探索智能工程制造專業建設的新路徑。

三、新工科背景下智能制造工程專業建設的必要性

隨著人工智能時代的到來，新工科智能制造工業的發展已經成為當今教育發展的主要工作。工業發展是社會發展的基礎，工業發展水平直接影響了社會發展的綜合水平。

當前是我國傳統工業向新工業探索發展的關鍵時期，且是新工業向智能工業升級優化的發展階段，面對社會對智能人才的需求，對新工科視域下智能制造工程工業的探索建設十分必要。必要性主要體現在：第一，智能制造工程專業人才培養的需求[3]。高校是向社會輸送人才的基地，在社會工業發展轉向新工業發展的階段，應把握社會對人才需求的動向，全面了解智能制造工程工業發展的前景，是保障人才定向培養、定向輸送的基本條件。當代學生直接面對的工作崗位是智能機械化，如智能設備的操作與維護、人工智能的制造與研發、大數據管理與分析等，因此，在新工科背景下智能制造工程專業建設應做好社會發展的前瞻性和引導性，才能逐步滿足社會工業發展對智能制造人才的需求量。第二，社會傳統工業向新工業轉型發展的需要。當前，工科專業院校要做好技術和科研的支撐，做好智能軟件的開發與建設，讓社會工業發展更便捷、高效、規范。

四、新工科背景下智能制造工程專業建設的思考

（一）建立新教學目標

在信息時代發展中，智能制造專業發展的重要性逐漸凸顯出來，面對新興的教育體系內容，需要確立新的人才培養目標[4]。目前，部分高校工科專業對人才培養的目標不清晰，指向性不明確，導致人才在進入社會后理解性、創新性和操作性較差。在新工科背景下，高校應樹立清晰的人才培養目標，讓學生在學習期間掌握適應社會的多項技能，使學生具備專業發展的高端技術，對專業有前瞻性、創新性、實踐性是助力學生在社會中穩定發展的基礎。基于社會網絡化的發展，高校要引導學生樹立遠大的理想抱負，強化學生社會責任意識和道德觀念，有利于為社會輸送高質量的綜合工業技能人才。

新工科背景下智能制造工程專業發展的前景廣闊，工程專業包含機械工程、科學工程和計算機工程等，而依托智能創建新工科教育體系，要在學生了解學習目標的基礎上實施更科學的教育，如確立專業發展和社會發展的共通性，確立社會對工科人才的需求方向，為其人才培養確立新教育路徑建設等。

（二）革新專業課程教育體系

新工科背景主要突出新教學形式、新教育理念和新教育課程體系。高校在構建基于智能制造工程專業新課程體系時，應注意以下問題：第一，要構建新知識體系教育內容。在智能時代，新工科知識要與時代接軌，如沿用傳統工業知識對人才實施培養，無法讓人才滿足社會的發展需要[5]。因此，新知識要有時代性、發展性、引導性和創新性等特點，要讓學生認識到新知識體系對專業學習的重要作用。創建新知識體系課程可從大數據、云計算、5G等方面進行深入研發，要加強對新知識體系課程內容的建設;第二;理論與實踐相結合。理論是實踐的基礎，在智能制造工程專業建設中，高校要注重建設理論和知識相結合的教育結構，要強調對智能制造人才系統、全面的培養方式。要強化實踐知識技能，用深入性知識引導學生解決實際工程問題;第三，側重多學科知識交叉融合。智能化時代的到來，讓智能制造工程專業成為高等教育專業發展的主流學科，而智能制造工程專業不僅包含傳統工程專業學科內容，更體現了學科兼容的特性。如智能機器人制造，不僅有基礎的力學、機械學等工程專業內容，也有美學、影像學、管理通信學等專業知識內容。要突出智能制造工程專業的特色課程，就需要整合高等院校多學科交叉融合，全面改革工科教育課程的教育體系，促進學生對智能制造工程專業的全面認知，實現傳統工科向新工科智能課程的轉變。

（三）突出智能化專業教學課程

新工科背景下智能制造專業課程的建設，要突出智能化教學課程。在建設智能化專業課程時，高校要全面考慮新課程與傳統課程的銜接過渡，更要適當增加以智能為基礎的新課程內容。如智能工程專業課程應體現“信息化”“數字化”等，可建立智能管理、智能機械化生產等課程。為推進智能化教育課程的有效建立，高校應落實教育方法的革新優化，積極探索滿足智能化發展的教育模式。在工科專業課程融合信息化、數據化等新教育課程后，可探索數據化教學形式，用智能化教學形式詮釋智能化教育課程，促進學生實踐和學習的同步發展。除此之外，智能化專業新課程要緊跟時代工業化發展需求，最終打造“智能+工業”的教育課程，著力培養學生智能生產并解決智能工程問題的能力。

（四）加強師資力量建設

高校要注意強化師資隊伍建設，打造一支擁有新教育理念以及智能化思想教育的團隊。新工科下的智能化制造工程專業面向的是社會，是實踐的需求，所以師資隊伍的打造一定要具備豐富的實踐經驗，達到工科教育人才的培養目標，助力新工科智能制造工程專業的建設和發展。要實現此目標，需要智能制造工程專業教師必須站在社會發展的前瞻性和引導性角度實施教育，要向學生傳達我國工業強國的發展規劃，以此不斷強化學生學習的責任感和使命感，因此，教師既要有傳授新工業知識的技能，也要有幫助學生規劃未來發展的能力，全力打造雙師型教師隊伍。

（五）強化校內外協同育人機制

在新工業化發展的重要階段，高校需要解決社會對新工業人才需求的重要問題，應針對當下教育環境，強化新工科智能制造工程人才的培養，強化實踐教育課程，有效提升新時代高校學生的智能制造專業技能。面對新工業的發展，高等工科院校應注重和社會企業的協同發展，在原有校企合作基礎上進一步加強智能制造工程項目的制造和研發。如在新工科新教育課程體系下對學生的實踐課程建設，可讓學生深入校企合作的企業參與體驗和學習，從中提升學生對新工科的理解和認知。也可以智能科研為引導，將校內理論課程和校外實踐課程有機結合，用全新人才培養模式實踐新工科教育理念，在實踐中不斷提升學生對新技術的認知和操作，讓其在實踐中具備與人合作學習的能力，掌握現代設備技術的結構和操作，使學生學習新工科專業課程需要的基本素養。在強化校企合作育人機制時，高校應注意對新教育形式和育人形式的探索，用合作式、探究式等教學方法，全面為學生綜合素養能力的發展創造有利條件，將校內的科研成果在校企合作育人機制中加以實踐，促進理論成果向實際科研成果的轉變。

五、結語

時代向智能時代發展是一種必然趨勢，目前我國人工智能時代的發展尚處于發展探索階段，對智能制造工程專業的建設研究也還在進一步規劃和部署，只有以新教育理念、新教育形式、新教育課程和新育人觀進行全面滲透融合，建立系統、完善的新工科智能制造工程專業的教育內容，才能讓學生擁有新技術、新知識和新能力。落實社會對人才需求的實際性問題，提升人才的實踐創新和操作能力，有利于滿足未來社會發展的多元化需要，也有利于滿足智能社會對人才智能的高質量需求。因此，作為教育工作者，要在新工科背景下積極探索智能制造工程專業的建設研究，為社會發展助力添彩。

參考文獻：

[1] 曹建福，曹雯. 工業4.0背景自動化新工科建設及教改思考[J]. 電氣電子教學學報，2021，43（03）：1-5+57.

[2] 宋亞男，宋子寅，徐榮華. 多學科交叉融合的工程人才培養模式探索與實踐[J]. 實驗技術與管理，2020，37（09）：23-25+31.

[3] 李晶，楊立娟，郭艷婕. 新工科背景下智能制造新型人才培養模式探索與思考[J]. 教育教學論壇，2021（10）：169-172.

[4] 陳良，高瑜. 基于新工科和工程教育認證理念的智能制造工程新專業建設研究[J]. 教育現代化，2020，7（21）：59-61.

[5] 蔡紅霞，劉麗蘭，王小靜. 智能制造新工科專業建設探索[J]. 教育教學論壇，2019（20）：107-110.

（責任編輯：胡甜甜）