工業互聯網學科專業建設現狀及對策分析

史翰征

2012年，美國通用電氣集團發布白皮書《工業互聯網：打破智慧與機器的邊界》，吹響了發展工業互聯網的號角。工業互聯網是工業革命和互聯網革命創新成果的融合，通過對人、機、物的全面互聯，實現對工業數據全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理，從而推動智能控制、運營優化和生產組織方式變革，形成全新的工業生產制造和服務體系，為世界經濟發展帶來巨大潛能。

我國高度重視工業互聯網創新發展，將其作為國家戰略，連續五年寫入政府工作報告中。

2019年，在工業和信息化部指導下，工業互聯網產業聯盟發布了《工業互聯網體系架構（版本2.0）》，工業互聯網的技術體系主要由信息技術和制造技術兩大技術交織形成的融合技術構成，其內容超出了單一學科和工程的范圍，是多學科、多技術的交叉融合。工業互聯網技術體系如圖1所示。

工業互聯網技術體系具有高度的綜合性和復雜性，從業人員不僅需要掌握信息與通信技術（ICT），還需掌握操作技術（OT），但是目前我國高等教育體系主要以一級學科為依托開展人才培養，和產業界也未形成良好互動，無法為產業發展提供復合型人才支撐。

2017年，教育部、人力資源和社會保障部、工業和信息化部三部門聯合印發《制造業人才發展規劃指南》，標志著制造業人才供給側改革成為國家級發展戰略。《指南》強調要對接制造強國建設戰略任務和重點領域，培育急需緊缺人才，《指南》對新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人等十大重點領域進行了人才需求預測，其中新一代信息技術產業人才需求量最大。截止 2025年，我國新一代信息技術產業人才需求總量預計達到2000萬人，與2015年約1050萬的人才總量相比，存在950萬的巨大缺口。

為進一步落實制造業人才戰略，2020年，工業和信息化部發布《產業人才需求預測工作實施方案（2020—2022年）》，進一步強調了工業互聯網等重點領域人才培養的緊迫性，國家將在工業互聯網、集成電路、智能制造等重點領域建設人才大數據平臺，開展人才需求預測工作，以需求優化人才供給，以需求帶動學科專業布局調整和人才培養工作，實現學科專業設置與產業發展同步。

（一）工業互聯網人才培養的終身教育體系

2019年，國務院印發《國家職業教育改革實施方案》，標志著學歷教育與培訓并重的現代職業教育體系建設進入新階段，我國將開啟“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點（1+X證書制度試點，“1”指學歷教育，“X”是指若干職業證書培訓）工作，終身教育體系將進一步完善。

我國現行高等教育體系分為專科、本科和研究生三個層次，這里的專科主要指高職大專，本科教育又細分為職業本科教育和普通本科教育，研究生教育按照培養層次細分為碩士和博士研究生教育，按照培養方向又可劃分為專業型研究生教育和學術型研究生教育。針對各層次人才培養的重點和特點，我國在國家層面制定了相關的學科專業目錄，對各類高校開展學科建設和人才培養工作予以引導。我國高等教育的層次及對應的學科專業目錄如圖2所示。

（二）現行學歷教育體系中工業互聯網學科專業布局情況

“學科”和“專業”是兩個不同的稱謂，同時存在于我國高等教育體系中。《教育大辭典》對“學科”的定義是“一定科學領域或一門科學的分支”，根據不同的研究對象、理論體系和研究方法，科學知識被劃分為不同的體系，即“學科”。一般來講，“學科”是指《學位授予和人才培養學科目錄》中的學科，主要針對研究生教育；“專業”是指《職業教育專業目錄》《普通高等學校本科專業目錄》的中的專業目錄，主要針對專科教育和本科教育。研究生學科目錄和普通本科專業目錄的分類方式基本相同，學科目錄是國家進行學位授權審核與管理、學位授予單位開展學位授予與人才培養工作的基本依據。

目前我國工業互聯網專業只存在于職業教育層面，只在高職專科和高職本科人才培養目錄中出現，在普通本科教育階段及研究生培養階段，均無工業互聯網學科專業設置。但是在普通本科教育階段，我國于2018年新增了智能制造專業，部分高校開設了工業互聯網課程，作為智能制造專業的子集存在。

職業教育層面的工業互聯網專業目錄，多為2021年新增，《職業教育專業目錄（2021年）》分別在裝備制造專業大類的自動化類、電子信息專業大類中的計算機類明確增設了工業互聯網專業。在高等職業教育專科專業中，新設“工業互聯網應用”專業，同時將原有的“工業網絡技術”調整為“工業互聯網技術”；在高等職業教育本科專業中，新增“工業互聯網工程”“工業互聯網技術”兩項。我國工業互聯網及相關學科專業設置情況如表1所示。

與工業互聯網產業如火如荼的發展趨勢極不相稱的是，工業互聯網學科專業及人才培養體系的建設速度遠遠滯后。產業發展，人才先行，工業互聯網學科專業布局不成體系、人才培養不成規模，無法有力支撐產業發展。

工業互聯網知識體系具有明顯的交叉融合特征，涉及信息與通信技術、控制技術及行業應用等多維度的內容，需要多個一級學科的交叉融合。工業互聯網學科群是以信息與通信技術（ICT）學科、控制（OT）學科為核心，以行業學科為應用依托的學科群落，幾乎涵蓋教育部一級學科工學門類的所有學科，同時也涉及經濟學、管理學等社會科學，其人才培養需要多學科系統集成、形成合力，然而現有高等教育體系中，學院、學系建制通常以一級學科來劃分，人才培養主要依托于某一一級學科來實現，學科間的行政壁壘，極大阻礙了學科的交叉與融合。工業互聯網學科群落如圖4所示。

為促進交叉學科發展，我國在研究生學科專業目錄中新設置“交叉學科”門類，使之成為與工學、理學等并列的第14個學科門類，其中，集成電路科學與工程、國家安全學作為我國首批設立的交叉學科，成為“交叉學科”門類下的一級學科。

誠然，工業互聯網是否可以作為一門一級學科獨立存在，需要深入論證其知識體系的特征與構成，但是集成電路等新興交叉學科的設立，無疑為工業互聯網等戰略新興領域的發展提供了一種希望和借鑒。

（三）工業互聯網學科載體的組織形式

目前，我國工業互聯網學科載體建設尚處于探索期，業內還沒有較為統一的名稱。不同企業和高校的工業互聯網學院、智能制造學院以及跨機構的職業教育集團，均為承擔類似職能的機構。根據建設主體與人才培養層次，工業互聯網學科建設模式呈現四種類型。工業互聯網學科載體的組織形式如圖5所示。

模式一，以企業為建設主體的企業大學模式，主要以非學歷教育為主，部分機構兼具項目管理和推進職能。根據與實際生產運營結合的程度，這些機構可以細分為兩類：第一類側重于傳統的人才培養，功能與傳統的HR培訓部門較為接近，如中國航天科工集團的企業大學，下設工業互聯網學院、系統工程學院等九個學院及政策研究中心和知識管理中心等三個中心。工業互聯網學院由集團公司培訓中心聯合航天云網公司共同建設，主要圍繞“工業互聯網教育領域+智能制造新興學科領域+應用技能訓練”線上線下融合開展人才培訓；第二類機構與實際生產運營聯系緊密，如某鋼鐵企業的“數字化學院”在推動培訓學習之外，還承擔企業數字化項目管理和推進辦公室的職能，機構成員在身先垂范數字化教育的同時，也是實際轉型項目的骨干成員。

模式二，以高等學校為建設主體的現代產業學院模式，學歷教育和非學歷教育兼具，但由于工業互聯網學科專業設置在國家層面的缺位或滯后，大部分學歷教育暫時依托其他學院開展。為推動產教融合和新工科建設，近五年來，我國相繼出臺《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》《現代產業學院建設指南（試行）》等支持政策，鼓勵產業界和學術界聯合設立產業學院、企業工作室、實驗室、創新基地、實踐基地等。現代產業學院和未來技術學院是國家近年來推動新工科建設的重要抓手，2021我國年公布了首批50個現代產業學院名單，涵蓋智能制造、大數據等多個應用領域，重慶郵電大學工業互聯網學院是首批入圍的工業互聯網產業學院，除此之外，部分應用型大學和職業教育學院也開設了工業互聯網產業學院。代表性工業互聯網產業學院如表2所示。

模式三，以研究型大學為主體開展細分領域研究，主要依托其他一級學科開展。我國研究型大學在普通本科及研究生教育階段，暫無工業互聯網相關的一級、二級學科和專業，但是在一些研究型大學中，在既有的一級學科建制里，出現了工業互聯網的研究方向。國內研究型大學以浙江大學為代表，其在工業互聯網相關領域有較大力度的布局。在學術研究方面，依托控制科學與工程學院，發揮浙大跨學科優勢，建立了新一代工業互聯網系統安全技術集成攻關大平臺；在成果轉化方面，與昆山市共建浙江大學昆山研究院，圍繞工業互聯網、智能制造等領域，發揮高校地方研究院靠近市場的優勢，開展產品研發和成果轉化相關工作；在人才培養方面，設立專業型工程博士項目，開展“互聯網智能技術”工程博士培養。除此之外，浙江大學繼續教育學院、上海交通大學繼續教育學院均開展了工業互聯網相關非學歷培訓工作。研究型大學工業互聯網相關學科專業建設情況如表3所示。

模式四，多方共建的職業教育集團模式，以非學歷教育和高等專科教育為主。2019年，教育部印發《關于開展示范性職業教育集團（聯盟）建設的通知》，通過構建政府、行業、企業、學校、科研院所和社會組織等多元主體協同配合的職業教育集團，推動資源共建共享，促進產教融合、校企合作取得成效。截止目前，教育部已公布了兩批示范性職業教育集團名單，共299家入選，其中有多家涉及智能制造的職教集團。如蘇州智能制造職業教育集團，依托蘇州工業職業技術學院牽頭建設，設立了裝備制造人才育訓、混編團隊建設、專業國際化建設、工業互聯網、企業學院標準建設5個專委會，形成合力推動“智能控制技術”專業群建設。

上述四種學科建設模式中，相關機構主要以開展非學歷教育為主，學歷教育特別是高層次學歷教育的范圍和規模嚴重不足。

人才緊缺問題已成為掣肘工業互聯網創新發展的重要制約因素之一。在我國，由國務院學位委員會負責領導和管理全國學位授予以及學科目錄的審核、修訂等工作。按照學位委員會《學位授予和人才培養學科目錄管理辦法》[2009]10號的規定，一級學科的調整周期為每10年進行一次。為保證學科的規劃與建設緊跟市場及國家戰略發展需求，自2021年起學科目錄調整的周期由10年縮短為5年。2021年，我國啟動了第四輪學科目錄調整工作，新版學科目錄還未發布，上一次系統調整還是在2011年，彼時工業互聯網的概念還未誕生。《學位授予和人才培養學科目錄》是國家指導高等院校、科研院所進行人才培養、學科建設、學位授予的重要依托，是高等院校、科研院所學科專業設置的上位依據，工業互聯網在國家學科規劃層面上的缺位，導致其人才培養及學科建設落地困難。

（一）加強頂層規劃，推動工業互聯網相關學科納入國家急需學科專業引導發展清單

工業互聯網人才緊缺不是部分機構面臨的個性問題，而是社會層面的普遍問題，需要在國家層面上統籌學科專業規劃與建設，引導社會各界形成合力，擴大人才供給，推動供給體系與產業發展需求良好適配。

2021年2月，國務院學位委員會印發《博士、碩士學位授予和人才培養學科專業目錄（征求意見稿）》，在交叉學科門類中，擬新增智能科學與技術等四個一級學科，并未有工業互聯網直接相關的一級學科出現。作為學科目錄的補充，我國將每年發布急需學科專業引導發展清單，將暫時達不到進入目錄條件但屬于國家戰略急需的學科專業納入清單，旨在建立國家關鍵急需領域學科專業發展的引導機制，引導高校加強相關領域人才培養，開展學科專業建設探索。推動工業互聯網相關學科專業納入清單，使工業互聯網人才培養“師出有名”“有據可依”，將進一步激發高等院校、科研機構開展學科規劃與布局的動力與活力。

（二）深化產教融合，推動市場力量參與學科專業建設

學科建設要兼顧學術邏輯和市場邏輯，學術邏輯是指遵循知識體系自身發展規律，確定學術研究方向，匯聚學術研究人員，拓展科學知識發展的邊界；市場邏輯是指從市場需求側出發，聚焦產業發展特定訴求，通過制定人才培養方案，推動成果轉移轉化，促進科學技術的傳承、傳播和應用。高校與科研院所、企業及社會組織，分別代表著學術和市場兩端，兩者共同參與學科規劃與建設，有助于貫通理論研究與市場需求，打破人才供需壁壘。

自2017年國務院發布《關于深化產教融合的若干意見》以來，我國相繼開展了產教融合實訓基地、示范性職業教育集團（聯盟）、產教融合型企業的遴選試點工作，取得了積極成效，但是產教融合的合作范圍、層次和深度仍需進一步擴大、豐富和深化。在合作范圍上，除一對一、點對點的合作模式外，引導學術界及產業界多方共建教育集團，打造產教融合生態體系，促進優勢互補；在人才培養層次上，豐富專科、本科及碩博多層次的產教合作模式，目前工業互聯網產教融合項目大多停留在高職專科層次，本科及研究生層次的合作項目嚴重不足，要以工程碩士、工程博士等專業型研究生培養項目為抓手，豐富高層次人才供給；在合作深度上，產教融合項目大多停留在實習實訓方面，要吸引和鼓勵企業深入參與學科專業規劃、人才培養方案設計、課程設置、教材開發、等人才培養的核心環節；在載體建設方面，以集成攻關平臺為依托，完善關鍵核心技術攻關的新型舉國體制，充分重視并激發企業創新主體作用，推動產學研用真正落到實處。學科專業建設的“兩個邏輯”“四條路徑”“五個層次”，如圖6所示。

（三）建設學分銀行，構建工業互聯網終身教育體系

學歷教育不是學習的終點，非學歷教育作為學歷教育的有效延伸和重要補充，在促進勞動者持續成長方面發揮著重要作用。2019年，我國啟動了職業教育國家學分銀行建設，加快實現學習成果的認定、積累和轉換。學分銀行借鑒了銀行的功能特點，使學習者能夠自由選擇學習的內容、時間和地點，從而打破傳統教育時空的局限，學習者通過積累碎片化學習時間獲得學分，然后將學分像貨幣一樣存儲在學分銀行中，達到一定標準后，通過零存整取的方式，兌換相應的學歷和非學歷證書。學分銀行是貫通職業教育與學歷教育，構建終身教育體系的有效路徑。目前，國家開放大學正緊鑼密鼓籌建國家學分銀行，這是學分銀行系統的“央行”，上海市、重慶市、北京市等省市分別推動相關區域的“分行”建設。探索在工業互聯網產業基礎雄厚、人才需求旺盛的城市試點開展工業互聯網學分銀行建設，發揮試點示范作用，對于推動完善工業互聯網終身教育體系，賦能人才可持續成長具有重要意義。此外，通過建設學分銀行，擴大專科教育向上和橫向貫通的通道，有助于構建工業互聯網高等專科、普通本科、職業本科、研究生、職業教育“五位一體”人才培養體系，為技能人才終身學習、持續成長拓寬通道。

工業互聯網人才供給問題是制約產業蓬勃發展的主要因素之一，推動工業互聯網學科專業建設，是從源頭解決人才供給與產業發展不適配問題的重要路徑。通過深入分析產業人才需求，在國家層面統籌規劃學科專業，使工業互聯網人才培養“師出有名”，引導高等院校在相關領域加強布局。同時，重視人才鏈、創新鏈和產業鏈的深度融合，在政策上鼓勵學術界和產業界打破機構邊界，引導市場力量和學術力量共同參與到學科規劃與建設的全過程。在產業發達地區試點學分銀行建設，完善工業互聯網1+X人才培養體系，貫通學歷教育與非學歷教育，為工業互聯網人才持續成長拓展路徑。