智能科學與技術本科專業生產實習改革探索與實踐

田中大，張志佳，張娜，孫平，張俊，李 冬

（沈陽工業大學 人工智能學院，沈陽 110870）

2004年，教育部將智能科學與技術專業設置為新增設的目錄外的試點專業，在2012 年出版的《普通高等學校本科專業目錄》中，其被正式收錄[1]。智能科學與技術專業結合了計算機、智能優化、自動控制、通信及數字信息處理等技術或者理論，實現信息的采集、處理、傳送、控制和優化等的集成，將學生的工程實踐能力作為一個重要的培養目標，可以完成智能科學技術與工程相關行業的研究、開發及管理工作，專業的目標是培養具備現代創新科學意識的高級科研與技術人員[2]。截至2021年，全國包括北京大學、復旦大學、重慶郵電大學、中南大學、湖南大學和中山大學等142 所院校設立了該專業[3]。2010年，作為沈陽工業大學的新增專業——智能科學與技術獲教育部批準，并于次年開始招生。專業建設基礎為信息科學與工程學院自動控制與系統工程研究所[4]。2020 年沈陽工業大學在智能科學與技術專業的基礎上成立人工智能學院，深化人工智能技術的基礎研究與技術應用。由于智能科學與技術專業開設時間較其他成熟本科專業相對較短，對于如何建設該專業，國內各個學校都在不斷地進行改革與實踐。

作為目前高等學校教學計劃以及實踐性環節中不可獲取的組成部分，生產實習能夠加強學生理論知識的學習，促進學生具有對實際中遇到的問題進行分析、思考和解決的能力，使得學生能夠提前熟悉與了解社會現實環境[5]。起到了實現專業培養目標中的實踐教學環節的作用，能夠為學生未來的學習與工作奠定必要的基礎。對于提高大學生的科技創造與創新能力，生產實習能夠發揮極其關鍵的作用[6]。

但是長期以來，生產實習環節在教學中一直處于從屬地位，在理論和實際上均未上升到與理論教學相同的程度[7]。同時由于生源變化、校企溝通不暢和經費限制等原因，最終生產實習的實際質量和期望值之間差異較大，無法實現提升學生綜合素質的目的。

基于目前生產實習的弊病，從2019 年開始，結合該專業的教學目標與教學特點，沈陽工業大學智能科學與技術專業對生產實習形式和內容進行了實踐方面的改革。結果證明，改革后生產實習能夠增強學生的綜合素質與能力、拓寬學生的知識結構，從而為學生未來的工作與學習打下穩固的基礎。

一 智能科學與技術專業生產實習現狀與問題

根據學院教學大綱的要求和規定，生產實習的地點應該是國家大、中型自動化、軟件和電子工程等生產企業，同時要求具有國內較先進的技術水平。按照智能科學與技術專業培養計劃和生產實習大綱的規定和要求，本專業學生在大學三年級下學期開始生產實習，時間為每年的4 月初，實習地點是吉林省長春市中國第一汽車集團有限公司。歐美國家制定高等教育內容時，將生產實踐的地位視為高于理論教學，但是生產實踐在國內高等教育中的重要性卻沒有得到應有的重視。從目前情況來看，組織智能科學與技術專業學生到生產企業參觀實習存在如下一些問題。

（一）實習時間問題

本專業的實習時間非常有限，僅僅一周的時間。為了完成實習的內容與要求，本專業學生在實習過程中不可能深入進行，通常是走馬觀花，達不到實習的真正作用。這種實習本質上是“參觀”實習，學生根本無法在一周時間內熟練掌握實際生產知識并能夠參與動手操作，而且僅通過實習總結報告的考核方式無法合理地對實習效果進行考核。造成生產實習時間短的原因主要有兩點。一是教學計劃安排原因，智能科學與技術專業學生在大三下學期還安排有大量的必修、選修及實驗課程，為了保證教學計劃的正常進度，在有限的時間內只能抽出一周的時間進行生產實習。二是經費問題。即使近年來高校的生源數量變化不大，但是因為物價上漲、交通和食宿費用等，實習企業相應地也提高了收費標準，而很多高校對于生產實習的費用投入卻沒有增加。受制于實習成本的上漲和新冠病毒感染疫情影響造成的不確定性，只能通過壓縮實習時間來解決。這兩點原因造成了實習時間過短的現狀與問題。

（二）實習企業問題

由于市場經濟導向，企業將利潤的最大化作為企業的終極目標，而本專業學生的專業經驗與實踐能力相對薄弱，因此不但對企業創造利潤沒有益處，還會給企業的生產和管理帶來諸多問題。因此，生產協議企業往往不愿意接收本專業實習學生，即便接收，也是一些和專業聯系不緊密的部門，例如鑄造車間、汽車底盤裝配車間和齒輪加工車間等，對于智能科學與技術專業而言，這些實習工作與專業相關性差、實踐與在校學習的理論相脫節，達不到對學生應有的鍛煉效果。而一些小企業及民辦、私人企業雖然愿意接收實習學生，但受制于實習的軟硬件環境與單位規模，能夠接收的學生數量較少，解決不了大多數學生的實習問題。

（三）帶隊教師問題

生產實習過程中，實習帶隊教師的理論水平和實踐能力對于學生的實習效果有著極大的影響。但是老教師由于教學與科研任務重、自身身體情況和家庭負擔等，無法抽出時間參與學生的實習。近年來，為學院生產實習帶隊的指導教師均為畢業不久的年輕教師，這些年輕教師雖然在學術理論上擁有一定的造詣，但是工程實踐及應用能力經驗不足，只能為學生做一些后勤工作，很難在專業實際應用方面給予學生太大的幫助，對學術實踐能力提高的作用非常有限。同時，實習單位的聯系、報到和時間進度等，均由實習領隊教師統一安排。這就使得在生產實習過程中，學生沒有處于一種主動的實習狀態，不能增強學生的社會交往、公關與自我管理能力[8]。

（四）學生認知問題

本專業的大多數學生目前只重視基礎理論學習，其他的就是對各種計算機編程語言及硬件設計開發存在很大的興趣。前者認為基礎理論有利于未來的考研，而后者則認為軟硬件開發對未來找工作存在很大優勢。學生普遍對生產實習的重要性缺乏了解，沒意識到這是熟悉社會的機會，是能夠將理論與實踐結合的場景，很多學生將其視為學習期間可有可無的部分，在思想認識上存在嚴重的問題。同時，生產實習成績對于學生找工作影響極小，企業在學生的招聘過程中，很少考慮學生的生產實習成績，這導致很多學生在思想上不重視生產實習，比如會導致對生產實習的主觀能動性很差，最終使得實習效果不理想。

二 智能科學與技術專業生產實習改革探索

針對目前智能科學與技術專業生產實習中存在的各種弊病，對其進行有效的改革是必不可少的。這就要求高校工作人員立足專業基礎、轉變觀念，探索如何提高生產實習的效果。本專業從2019 年開始，將很多改革方案投入到智能科學與技術專業的生產實習之中。立足于本專業的特點，將完善生產實習的過程、增強學生生產實習質量作為出發點，發揮自身的專業潛力，積極地與企業交流與合作，使得生產實習能夠實現學校、企業和學生三方共贏的局面。具體舉措如下。

（一）修訂培養計劃

學生應該了解本專業的發展，因此對智能科學與技術專業的培養計劃與教學大綱進行了修改，使之能夠將企業對專業的需求融入進去，使得學生實際動手能力得到提升。圖1 為修改后生產實習在課程體系中的位置，從圖中可看出，生產實習上升到與自動化工程實踐、嵌入式系統工程實踐相同的任務階段，也就是在學生生產實習結束后，為他們指派畢業設計指導教師，讓學生提前進入畢業設計階段，并盡量使得畢業設計題目與生產實習相關，取得一舉兩得的效果[9]。

圖1 智能科學與技術專業課程體系

（二）加大實習經費投入

只有在經費上加大投入，才能保證生產實習的效果。在保持學校與學院兩級單位投入的前提下，本專業利用學科共建基金、重點實驗室資金和企業合作資金等加大生產實習經費的投入。努力與合作企業溝通，增加學生實習的時間與實踐內容，并采用有償授課的方式，聘請現場有豐富工作經驗的工人、工程師和管理人員等給學生進行培訓，使學生能夠詳細了解實習的內容，實現理論結合實踐。學生在聽課過程中，可以提出實習中遇到的問題與難點，企業授課人員可以面對面地解答這些問題。這些實際問題恰恰是領隊教師或者校內教師無法清晰解答的，通過授課方式，使得本專業的學生最大程度地在生產實習過程中受益。

（三）加強校企合作與溝通

為了促進生產實習質量的提升，應當加強與企業的溝通與合作。目前我國是市場經濟體制，高校不應該還遵循計劃經濟年代的思路，也就是企業沒有支持高校辦學的義務責任。這就需要高校應當利用自身的技術與人才優勢，結合自身的專業特點與優勢，使得校企的合作模式達到一種雙贏的局面。這樣才能使得企業愿意接收學生的生產實習。同時，除了長春一汽集團，沈陽工業大學智能科學與技術專業與北方重工集團、沈陽鼓風機集團股份有限公司、東軟集團股份有限公司和盤錦北方瀝青股份有限公司等多家企業發展合作關系，成立了相應的實訓基地。學生通過在實訓基地的鍛煉，可以熟悉企業的產品，訓練基本的產品研發能力，對于未來的升學和工作都大有裨益[10]。

在生產實習期間，應該根據企業生產的實際問題和專業特點，確定生產實習的具體內容、步驟及目的，使生產實習真正成為既使學生了解本專業的最新工程需求和技術現狀，又能切實提高學生的實踐能力的活動。

進一步考慮新冠病毒感染疫情的影響，加大與企業的聯系，確定企業負責人。在出現疫情學生無法外出同時企業人員無法進入學校的情況下，線上視頻實習（輔以指導教師實時的引導、監督及考核）、教師及專業直播講座培訓、VR 仿真實操實習和翻轉課堂等教學方法，學生與校內外指導教師積極溝通，指導教師為學生提供必要的指導。溝通過程中熟悉學生的知識掌握情況和多維度的觀點，加深學生通過網絡方式對實習過程的了解。

（四）建設帶隊教師隊伍

生產實習帶隊教師隊伍的建設也是影響生產實習質量的一個關鍵因素。一名優秀的實習帶隊教師應該具備如下條件：一是對于智能科學與技術專業的理論知識有較深入的掌握；二是與企業密切聯系，和企業有過相關技術開發合作的經歷，具有極強的實踐能力；三是具有強烈的責任心，認真負責，將學生的利益放在首位。除此之外，實習帶隊教師隊伍中還要注意男女教師的比例、年輕教師和老教師的比例，以及具有博士學位和高職稱教師的比例等。表1 為改革前后沈陽工業大學智能科學與技術專業實習帶隊教師隊伍的配置情況。可以看出，改革后的實習教師隊伍具有更加合理的性別比例、學歷比例及年齡分布。

表1 改革前后實習帶隊教師配置對比 %

（五）激發學生生產實習興趣

只有學生對于生產實習過程感興趣才能真正投入，最終才能提高實習的質量[11]。首先，大多數學生對實習的企業缺乏相應的了解，對于實際的生產過程更是陌生。學生無法在短時間內熟悉企業生產經營情況，因此在實習前向學生提供一份好的實習資料會有助于學生盡快熟悉實習內容，對提高實習的質量是非常有益的。一份好的實習資料可以大大彌補實習時的不利影響，使學生能夠在短時間內了解所參觀的生產現場，加深印象。其次，將學生進行分組，安排對應的培訓師傅，這樣學生與師傅之間相對固定，便于學生向師傅借閱資料、虛心請教。最后，利用業余時間，在保證正常休息和學習的前提下，組織一些文體活動，比如足球、跑步和趣味運動等，豐富學生們的業余時間，使得實習之余不再枯燥乏味，能夠進一步增強學生之間的溝通與交流能力。

（六）完善生產實習考核方式

沒有完善的考核方式，就不會對實習過程產生有效的約束[12]，生產實習就會流于形式化。本專業考核方式按如下進行處理。實習期間，學生要書寫日記，主要內容是實習內容及實習時遇到的問題。日記要交給帶隊教師閱讀并簽字。同時每周應提交周記，對一周的生產實習進行總結和分析；需要上交的材料包含實習日志、實習周報以及最后的實習報告。實習日志主要記錄每天的實踐內容、收獲與感想等。實習周報需要填寫每周實踐的具體內容、遇到問題的思考及解決過程。實習報告則是最終的總結，字數以5 000～8 000 字為佳，主要是對實習公司的介紹，實習經歷、實習崗位責任、實習工作流程的描述，實習崗位中存在問題的分析及解決辦法，學校學習的知識及技術的使用情況，所欠缺知識及技術的分析和對自己未來職業道路的規劃。學生的實習成績由平時表現和實習報告兩部分構成。平時表現占總成績65%，實習報告占總成績35%。最終的實習成績通過綜合評定劃分為五個等級（優、良、中、及格、不及格）。實習成績按20%的比例計入最后的畢業設計成績。

三 智能科學與技術專業生產實習改革實踐與成效

自2019 年本專業進行生產實習改革之后，將2021年新畢業的學生與2020 年畢業的學生從就業、個人能力提升和對專業滿意度等方面進行了橫向的對比。收到了比較好的效果。主要效果如下。

1）就業情況的改善。2021 年新畢業的學生在就業率、企業規模、企業競爭力、薪資情況和崗位分布等多方面較2020 年的學生都有了一定的提高。這就說明，生產實習的改革無形中加大了沈陽工業大學智能科學與技術專業學生的競爭力，本專業學生的能力得到了廣大企業以及用人單位的認可。

2）學生理論聯系實踐能力的提升。許多學生通過生產實習，自己挖掘出了與實習內容或者相關內容有關的畢業設計題目，使得學生真正融入到生產實習中去。

3）學生交流能力的提升。生產實習的多元化發展，能夠增強學生的環境適應能力，提高發現、分析與解決實際問題的能力，對于學生未來的良好發展是非常有益的。

4）實習達到了預期目的。生產實習后，學生提高了自身的工作能力，還通過對企業的熟悉，激活了更加濃厚的學習興趣。同時，能夠更加深入地學習與解決實習期遇到的問題。有些學生寫出了高質量的實習報告。有的學生發現目前企業存在的一些問題并向企業提出一些有建設性的改善意見。

5）生產實習滿意度的提升。通過前后兩屆學生畢業時的調查問卷，發現生產實習改革后，學生對于生產實習效果的滿意度有了一定的提高，很多學生對于生產實習的效果是非常滿意的，他們認為生產實習確實擴充了基礎的理論知識，能夠開拓眼界，促進動手能力的提升，同時對于未來的職業發展具有一定的積極作用。

四 結束語

本文對沈陽工業大學智能科學與技術專業本科的生產實習過程進行了一些改革實踐的研究，最終結果表明所提出的改革方案是可行的，能夠提升生產實習的教學質量及教學效果。但是生產實習的改革、探索、實踐與完善是一項艱巨且長期的任務，雖然智能科學與技術專業的生產實習改革取得了一定的效果，但還需要不斷地加強和完善，以滿足不斷發展的現代教育的需求。