工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的研究

［摘 要］ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)和制造業(yè)融合的產(chǎn)物，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)成為保障產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的先決條件。根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)多層次演進的路線，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于四個方面：（1）構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)框架下分層次分領(lǐng)域人才培養(yǎng)思路；（2）量化人才培養(yǎng)，分學位在高校設(shè)立數(shù)字化能力證書項目；（3）生態(tài)集聚，形成多方資源聯(lián)動的人才培養(yǎng)生態(tài)，構(gòu)建校企師資雙向流動機制；（4）地方可引入“燈塔工廠”等項目，打造區(qū)域創(chuàng)新綜合體，培養(yǎng)國際人才。

［關(guān)鍵詞］ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；分層次培養(yǎng)；實踐教學；燈塔工廠；數(shù)字化能力

［基金項目］ 2021—2023年度清華大學本科教改基金項目“基于信息電子產(chǎn)品和汽車零部件的雙產(chǎn)線協(xié)作式智能制造實踐教學”（534139003）

［作者簡介］ 朱 峰（1979—），男，重慶人，博士，清華大學基礎(chǔ)工業(yè)訓練中心講師，主要從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造研究；戎 珂（1985—），男，浙江杭州人，博士，清華大學社會科學學院教授，主要從事商業(yè)、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）11-0005-04 ［收稿日期］ 2023-02-27

自2018年以來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連續(xù)五年都在政府工作報告中被提及。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式，通過人、機、物的全面互聯(lián)，實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的連接，從而形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系［1］。高校工程教育要保持課程建設(shè)的與時俱進，應(yīng)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為契機，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會科技需求的協(xié)同發(fā)展［2-3］。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)體系建設(shè)對于填補人才需求缺口及保持工程教育先進性具有重要戰(zhàn)略意義［4］。

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)現(xiàn)狀

中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步提升。中國工業(yè)手機應(yīng)用程序（App）市場雖處于起步階段，但作為工業(yè)門類最多最全的國家，中國工業(yè)應(yīng)用場景豐富、市場空間巨大。預計2021年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模達到4.13萬億元，對比2020年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值3.57萬億元，名義增速為15.6%；在2021年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值中，直接產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模為1.09萬億元，名義增速為14.4%。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為促進我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨層次跨領(lǐng)域特征明顯，平臺效應(yīng)逐漸發(fā)揮作用。如圖1所示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)層面涵蓋了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈或者工業(yè)運營技術(shù)OT（Operation Technology）、數(shù)字信息技術(shù)IT（Information Technology）以及實現(xiàn)兩者融合的應(yīng)用技術(shù)AT（Application Technology），具體可大致分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、軟件層和應(yīng)用層。設(shè)備層包括生產(chǎn)設(shè)備、智能終端和服務(wù)器等。網(wǎng)絡(luò)層包括企業(yè)內(nèi)部用于制造生產(chǎn)的工業(yè)內(nèi)網(wǎng)和企業(yè)外部的工業(yè)外網(wǎng)。平臺層包含承載多家生產(chǎn)制造企業(yè)的協(xié)同研發(fā)與制造子平臺、進行資源交易的電商子平臺、提供綜合數(shù)據(jù)分析的業(yè)務(wù)子平臺。軟件層則包含支撐平臺層運行的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)軟件，包括研發(fā)設(shè)計軟件、信息管理軟件和生產(chǎn)控制軟件。應(yīng)用層是根據(jù)行業(yè)客戶的需要提供的定制化的專業(yè)服務(wù)功能，是面向工業(yè)場景中的特定問題提供具體的工業(yè)解決方案，比如利用人工智能等技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)測、能耗分析、智能分析。應(yīng)用技術(shù)（AT）是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新工科在制造業(yè)領(lǐng)域的引領(lǐng)性跨界技術(shù)，是新一代信息技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能）在制造業(yè)全流程中面向特定需求應(yīng)用的融合技術(shù)。在涉及領(lǐng)域方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含了從研發(fā)、設(shè)計一直到生產(chǎn)和售后的全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈和全價值鏈的全連接。正是由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了跨層次技術(shù)支持、跨領(lǐng)域流程協(xié)同，從而發(fā)揮了傳統(tǒng)制造業(yè)無法比擬的平臺網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。

雖然AT層工業(yè)App成果顯著，但缺乏系統(tǒng)人才培養(yǎng)機制，發(fā)展難以為繼。根據(jù)工信部估算，2020年僅有39.5萬畢業(yè)生從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工作，但是相關(guān)就業(yè)崗位的需求達到255萬，同時傳統(tǒng)制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才比例不足15%，復合型人才短缺的問題越來越嚴重。復合型人才的培養(yǎng)周期長，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才標準還在制定中，但是國家發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢需要尋求一條有的放矢的人才培養(yǎng)道路。根據(jù)2022年6月14日工信部介紹的黨的十八大以來工業(yè)和信息化發(fā)展成就中的最新數(shù)據(jù)，我國工業(yè)App數(shù)量突破60萬個。AT層作為OT層與IT層的融合體現(xiàn)，旨在降低數(shù)字化技能門檻，賦能傳統(tǒng)供應(yīng)鏈員工，實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。工業(yè)App面向全生命周期相關(guān)業(yè)務(wù)的場景需求，把全流程中的知識、最佳實踐封裝于應(yīng)用軟件中，是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺價值的最終出口。正由于AT層的上述重要性，AT層技術(shù)研發(fā)人員的培養(yǎng)以及圍繞AT層操作的全流程人才培養(yǎng)成為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的問題：缺乏分層次分領(lǐng)域的專業(yè)人才培養(yǎng)機制

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅欠缺系統(tǒng)性人才培養(yǎng)機制，還在關(guān)鍵技術(shù)人才（AT層復合型人才）上匱乏

截至2021年，普通高校尚未設(shè)立專門的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)，缺乏工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專門教材。在普通高校中，雖然當前有29個專科專業(yè)、40個本科專業(yè)、13個研究生一級學科專業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要掌握多維度相關(guān)技術(shù)的OT（工業(yè)制造技術(shù)）和IT（信息技術(shù)）復合型人才，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的AT層應(yīng)用技術(shù)人才是多學科交叉融合培養(yǎng)的結(jié)果。雖然少數(shù)職業(yè)院校和高校開始面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方向開展教學改革和探索，但是由于AT層相關(guān)信息技術(shù)迭代更新較快，受師資匱乏、缺乏配套課程和現(xiàn)代實驗設(shè)備等教學資源等諸多因素制約，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)教學過程面臨很大困難。

（二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學研聯(lián)動生態(tài)不明晰，國際化學習交流薄弱

一方面，相較于發(fā)達工業(yè)國家，中國缺乏牽頭的本地化產(chǎn)學研組織來匯聚高校科研機構(gòu)、工業(yè)企業(yè)、平臺運營商等各方資源，生態(tài)聯(lián)動不完善，也制約了人才培養(yǎng)交流。另一方面，從國際優(yōu)秀經(jīng)驗來看，“燈塔工廠”是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功應(yīng)用的主陣地之一，擁有相關(guān)建設(shè)和應(yīng)用的經(jīng)驗，但我國目前更多還是依靠本地化行業(yè)的力量來進行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)建設(shè)工作，缺少引進國際“燈塔工廠”進行全方位交流學習的機制。

三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)發(fā)展建議

（一）戰(zhàn)略支點：構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)框架下分層次分領(lǐng)域人才培養(yǎng)思路

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及多學科知識，其研發(fā)和創(chuàng)新需要大量同時精通現(xiàn)代信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)以及企業(yè)管理的復合型人才。因此，應(yīng)鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)在框架（見圖1），將分層次分領(lǐng)域建立人才培養(yǎng)路徑作為人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略支點（見圖2），有的放矢，從而使復合型人才培養(yǎng)有法可依。

具體而言，一方面可以從技術(shù)角度出發(fā)，專門在某一流程環(huán)節(jié)深入鉆研OT與IT的技術(shù)融合思路，完善AT層多場景需求的人才培養(yǎng)。當前云原生和低代碼編程技術(shù)正在快速推廣與發(fā)展完善，例如IT技術(shù)平臺騰訊云推出的微搭服務(wù)和OT技術(shù)公司西門子的Mendix低代碼編程平臺，極大地降低了工業(yè)領(lǐng)域一線操作工人在企業(yè)內(nèi)部參與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的難度。AT人才的培養(yǎng)應(yīng)該抓住這樣的技術(shù)發(fā)展機遇，普及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。另一方面，也可以從全流程通鏈視角深挖某一技術(shù)層次下的痛點、難點，培養(yǎng)一批打通從研發(fā)到售后全流程、全鏈路的創(chuàng)新人才。高校可按照上述思路，建立起完善的復合型人才培養(yǎng)模式。

（二）基礎(chǔ)導向：量化人才培養(yǎng)，分學位在高校設(shè)立數(shù)字化能力證書項目

我國工科高校普遍都設(shè)置有工程訓練中心，該中心是面向全校工科各個專業(yè)進行工程訓練的組織機構(gòu)，具備基于校內(nèi)外跨學科教學資源的組織與協(xié)作能力，能迅速開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化能力培訓工作，并與學生所在專業(yè)結(jié)合進行產(chǎn)業(yè)數(shù)字化能力的實踐培訓。

在確定分層次分領(lǐng)域人才培養(yǎng)思路后，應(yīng)進一步量化人才培養(yǎng)機制，著力于基礎(chǔ)研究人才的培養(yǎng)。在高校設(shè)立數(shù)字化能力證書項目，依托工程訓練中心培養(yǎng)各專業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化能力，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)人才培養(yǎng)體系。高校工科各個專業(yè)中具備產(chǎn)業(yè)數(shù)字化能力的畢業(yè)生將會成為傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的生力軍。同時結(jié)合高校學位培養(yǎng)的體系，結(jié)合“三位一體”（價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授）的人才培養(yǎng)模型，提出不同的數(shù)字化能力要求，如表1。

（三）生態(tài)集聚：形成多方資源聯(lián)動的人才培養(yǎng)生態(tài)，構(gòu)建校企師資雙向流動機制

構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)生態(tài)，要有效整合政產(chǎn)學研各方資源，建立政府、企業(yè)、聯(lián)盟協(xié)同工作體系和工業(yè)發(fā)展咨詢評估服務(wù)體系。建立工業(yè)App交易配套制度、信用評價體系、知識產(chǎn)權(quán)保護制度及知識成果認定機制，保障App交易生態(tài)的順利運行。

當前工業(yè)App的數(shù)量雖然多，但是復用性并不高，造成大部分App應(yīng)用的范圍較窄，經(jīng)濟效益不明顯。究其原因在于產(chǎn)學研結(jié)合仍然不緊密，產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界并沒有研究建立出通用性較強的工業(yè)機理模型，所以開發(fā)出的App服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)用的范圍小。應(yīng)建立優(yōu)質(zhì)的人才培養(yǎng)生態(tài)（例如校企合作的知識產(chǎn)權(quán)保護制度和技術(shù)成果轉(zhuǎn)移制度）來可持續(xù)地牽引高校科研機構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合去做更基礎(chǔ)的工業(yè)機理模型研究和面向市場的產(chǎn)品研發(fā)工作，而不是簡單的預研性質(zhì)的項目開發(fā)工作，應(yīng)發(fā)揮高校社會服務(wù)的功能和創(chuàng)新資源優(yōu)勢，與龍頭企業(yè)和行業(yè)協(xié)會深入數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，創(chuàng)新三大技術(shù)層成果；形成以高校、龍頭企業(yè)、行業(yè)協(xié)會為主體，全流程協(xié)作培訓的產(chǎn)教融合科研訓練中心，以行業(yè)競賽和科研項目為依托拉動培訓與實踐水平，構(gòu)建良好的校企師資雙向流動機制。如依托高校的智力資源，構(gòu)建開源的開發(fā)者社區(qū)以及項目聯(lián)動、競賽機制；注重通過雙向流動的校企師資進行培訓與交流，著力打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高端交流、融合創(chuàng)新、合作共贏的平臺。

（四）雁陣格局：地方可引入“燈塔工廠”等項目，打造區(qū)域創(chuàng)新綜合體，培養(yǎng)國際人才

因地緣政治等外部因素，高端制造等數(shù)字化技術(shù)國際交流受到一定限制和影響。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的高端數(shù)字化技術(shù)在實際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)推廣中需要充分借鑒國內(nèi)外成功與失敗的經(jīng)驗，政府和政策制定者應(yīng)尊重企業(yè)所在行業(yè)的經(jīng)濟規(guī)律與產(chǎn)業(yè)規(guī)律，避免技術(shù)先行者和商業(yè)模式創(chuàng)新者可能遇見的“產(chǎn)業(yè)陷阱”，做好在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的守正出奇。地方應(yīng)引入具有國際視野的“燈塔工廠”和“無人工廠”等標桿數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目，以地方高校社會服務(wù)體系為基礎(chǔ)，建設(shè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進中心，提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共服務(wù)，銜接集聚各類資源條件，打造區(qū)域產(chǎn)業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新綜合體，培養(yǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的國際人才。以行業(yè)所在的“燈塔工廠”和“無人工廠”等標桿企業(yè)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)帶集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進中心，將會“由點帶面”以標桿企業(yè)優(yōu)質(zhì)人才資源帶動行業(yè)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶人才之間的交流、進修、培訓和流動，提高行業(yè)整體技術(shù)水平和人才實力。

建議高校根據(jù)所在地域產(chǎn)業(yè)集群情況及當?shù)財?shù)字化發(fā)展需求，與政府和行業(yè)機構(gòu)一起引進合適的全球“燈塔工廠”進行全面交流與合作，形成不同梯次的人才雁陣格局。重點在于兩個方面：一方面，發(fā)展多元化的人才體系，推動國際產(chǎn)學研的人才流動；另一方面，加強國際國內(nèi)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，制定高校與科研機構(gòu)的創(chuàng)新計劃，為未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化技術(shù)的出海奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語

綜上所述，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)新、數(shù)字化經(jīng)濟和實體經(jīng)濟的融合發(fā)展的核心競爭力與高校的多元化數(shù)字人才培養(yǎng)體系和創(chuàng)新體系有直接關(guān)系。要調(diào)動好高校和企業(yè)的積極性，實現(xiàn)產(chǎn)學研深度融合。

參考文獻

［1］中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院.中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2021年）［R］.北京：中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院，2021.

［2］潘云鶴.新時代高等工程教育的范式變革與未來展望［J］.科教發(fā)展研究，2021，1（1）：11-23.

［3］鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動［J］.高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

［4］中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才白皮書（2020年版）［R］.北京：中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院，2020.

Research on Talents Cultivation of Industrial Internet

ZHU Fenga， RONG Keb

（a. The Fundamental Industrial Training Center， b. School of Social Sciences， Tsinghua University，

Beijing 100084，" China）

Abstract： The Industrial Internet is the product of the integration of a new generation of information technology and manufacturing， and the cultivation of Industrial Internet talents has become a prerequisite for ensuring the rapid development of the industry. Based on the development status of the Industrial Internet and the route of multi-level evolution of technology， the key to the cultivation of Industrial Internet talents has 4 factors： （1） Construct the idea of talent training in different levels and fields under the framework of Industrial Internet.（2） Set up digital competency certificate programs in universities by degree.（3）Aggregate ecology： form a talent training ecology with multi-party resource linkage， and build a two-way flow mechanism for teachers between enterprise and university.（4）Localities can introduce projects such as “Lighthouse Factory” to create regional innovation complexes and cultivate international talents.

Key words： Industrial Internet; Multi-level Training; Practical Teaching; Lighthouse Factory; digitalization capability