人工智能時代教賽融合驅動的智能制造專業人才培養模式探索

摘" 要：我國制造業正面臨前所未有的變革與挑戰，培養創新型工程技術人才是我國應對人工智能時代挑戰的重要保障。為切實提升智能制造專業人才培養質量，結合智能制造工程專業特點，以“以教促賽，以賽促教”為指導原則，利用人工智能技術輔助教學和競賽，打造課堂內外的學與賽共同體，構建教賽融合為驅動力的智能制造工程專業創新型人才培養新模式，全面強化學生的專業知識儲備和提升學生的實踐創新能力。

關鍵詞：智能制造工程專業；教賽融合；人才培養模式；人工智能技術

文章編號：1671-489X（2025）04-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.04.

0" 引言

人工智能作為推動新一輪科技浪潮和智能制造產業演進的核心力量，不僅為個性化學習、智能輔助教學和教育資源優化提供了無限可能，也為教育賦予更為寬廣的現代化路徑。在人工智能快速發展的時代背景下，智能制造工程學科不斷迭代升級，對高質量人才培養提出更高的需求[1]。以“以賽促教，以教促賽”為指導原則，構建教賽融合為驅動力的智能制造工程專業人才培養模式，被認為是強化創新型人才的專業知識儲備和實踐創新能力的有效途徑之一。利用人工智能技術和教賽融合模式，有望促進教學質量提升：以創新能力和技術能力為導向，結合智能制造工程專業課程特點，通過豐富課堂的教學形式促進學生對專業理論知識的掌握；巧妙運用比賽這一載體，可以增強學生的實踐創新動力，激發學生的創新意識和潛能。

教賽融合方式是一種有效調動學生靈活運用所學專業知識的方式，也是激發學生潛能的手段之一，突破了知識僅僅停留在課本上的局限。為積極應對人工智能時代的教育挑戰，本文以汕頭大學工學院機械工程系智能制造工程專業為研究對象，深入探討教賽融合驅動的人才培養模式的優勢，提出教賽融合驅動的智能制造工程專業人才培養模式，并分析教賽融合驅動的人才培養模式實踐效果。

1" 傳統智能制造工程專業人才培養模式痛

點剖析

人工智能技術加快了知識和技能迭代更新的速度，傳統的課程設置和教學方法可能無法充分滿足新興技術和智能制造領域迅速發展的需求[2]。結合智能制造工程專業的特點和對傳統教學方法的分析，筆者發現傳統智能制造工程專業人才培養模式存在以下較為突出的五大痛點。

1.1" 僵化的課程設置

傳統的人才培養模式通常固守于傳統的課程設置和教學方式，是根據過去的經驗和教學方式進行設計的，而且每一屆的課程設置和教學方式都是相同的，無法適應當前社會的發展，面對實際行業和技能發展的需求缺乏靈活性與針對性。學生無法接觸使用現代工具（如人工智能裝備）來解決復雜的智能制造工程問題，在實踐中缺乏對實際工程問題的判斷、分析和解決能力。

1.2" 理論與實踐脫節

傳統的人才培養模式更加偏向于理論教育，忽視實踐能力的培養，沒有實行圍繞機器學習、嵌入式系統設計與實踐、機器人技術與應用等重要課程的教賽融合式教學，忽視課堂理論教學和實踐應用的深度融合，無法實現從“我會學”到“我會做”的目標，導致學生畢業后在實際工作中可能面臨應用能力不足的問題。

1.3" 標準化教育

傳統的人才培養模式通常采用標準化的教育內容和教學方法，忽視學生的個體差異和多樣性，無法滿足學生的個性化需求，導致學生喪失學習的積極性，缺乏創新思維[3]，限制了學生步入社會后的發展。

1.4" 學科壁壘較高

傳統的人才培養模式下，學科邊界劃分較為明確，沒有全面貫徹新工科工程教育理念，缺乏對計算機、電子、通信、大數據和先進制造技術等多學科知識整合與創新的重視。學生的跨學科能力和綜合素質培養不足，導致其缺乏解決復雜系統問題的能力。

1.5" 就業競爭壓力大

傳統的人才培養模式由于其靜態性和缺乏與時代發展相契合的保守性，通常難以培養具備高質量創新能力的人才。學生無法學到最新的有關智能制造的專業知識，難以接觸和了解實際工程操作的關鍵環節，所學知識與技能和市場實際需求不匹配，導致在就業市場上面臨更大的競爭壓力。

綜上，可以看出傳統人才培養模式在教學內容、教學方法、課程設置等方面存在的痛點問題，需要通過改革和創新來解決。

2" 教賽融合驅動的人才培養模式的優勢

針對上述痛點問題，回應我國智能制造產業快速發展對高端復合人才的急迫需求，汕頭大學工學院機械工程系整合汕頭大學多學科優勢資源，融合創新，提出明確知識、實踐能力、素質培養的一體化教賽融合人才培養模式。這一模式不僅注重傳授傳統的課本知識，更著眼于跟進智能制造領域的最新發展。通過引入最新技術和理論，學生能夠在學習過程中緊跟行業最新的趨勢和需求，掌握最前沿的技術知識，提升知識應用能力，學有所用，更好地調動學習積極性。教賽融合驅動的人才培養模式不僅能夠提高學生的競爭力，更能夠為他們未來在智能制造領域的職業發展奠定堅實的基礎。鼓勵學生參加各類智能制造相關的競賽，以競賽為平臺，還能夠不斷提升學生的實踐技能和團隊合作能力。結合人工智能技術在教學和競賽中的應用，構建教賽融合驅動的人才培養模式具有以下較為突出的六大優勢。

2.1" 促進創新教育

教賽融合模式將教學和競賽有機結合。參加競賽可以激發學生的學習興趣和創新潛力，培養其綜合素質和團隊合作精神[4]，提高學生的自主學習和實踐能力；專業理論知識的教學則為學生參加競賽打下堅實的基礎。

2.2" 提升實踐能力

競賽項目往往具有實踐性強、問題復雜的特點，參加競賽可以讓學生在實踐中學習知識、提升技能，培養解決實際問題的能力。教賽融合模式注重實踐能力和創新能力的培養，培養出的人才更具有與市場需求相匹配的能力，增強畢業生的就業競爭力。

2.3" 提升教學質量

在實施教賽融合驅動的人才培養模式時，緊密結合課程教學的創新性學科競賽不僅會挑戰學生的創新能力，也給教師帶來多方面的挑戰[5]。教師通過指導競賽，拓寬視野，提升教學能力，促進自身成長。競賽提供的挑戰性學習環境，在激發學生創新潛能的同時也推動了高校師資隊伍的建設和教學質量的提升。

2.4" 拓展跨學科知識

通過參加不同類型的競賽，學生可以接觸跨學科的知識和技能，從而促進其學科知識的交叉融合，培養出更具綜合素質的人才。全面貫徹新工科工程教育理念，注重計算機、電子、通信、大數據和先進制造技術多學科知識的整合與創新，可以提升學生對復雜問題的解決能力。

2.5" 促進教育改革

教賽融合模式下，教師更加注重實踐教學和學生的參與，將競賽項目融入教學過程中，為學生提供更豐富的學習機會，激發他們的學習興趣和動力。通過競賽項目，學校和教師可以更加精準地了解學生的需求與能力，有針對性地配置教學資源，提高資源利用效率，促進教育改革。

2.6" 培養終身學習能力

利用人工智能技術、現代網絡技術和電子數據庫等資源，學生在大學學習期間能夠全面理解自主學習的概念，踐行終身學習的理念，持續自主學習并適應智能制造工程領域的迭代更新，培養終身學習的能力。

3" 教賽融合驅動的智能制造工程專業人才

培養模式探索

3.1" 人工智能技術在教學與競賽中的應用

人工智能技術在教學與競賽中的應用為教賽融合模式注入新的活力，并為智能制造工程專業人才培養體系的完善提供了重要支持。人工智能技術可以通過智能化的學習管理系統和教學平臺，實現對學生學習過程的個性化跟蹤和分析，幫助教師更好地了解學生的學習情況和需求，有針對性地進行教學指導和輔導[6]。人工智能技術在競賽項目中的應用極大地豐富了競賽內容和形式。例如，基于人工智能的仿真模擬系統可以為學生提供更真實的工程應用場景，讓他們在虛擬環境中進行實踐和探索，培養實際操作能力和問題解決能力。同時，人工智能還能夠通過數據分析和模式識別，為學生提供更深入的學習和競賽輔導，幫助其更好地理解和應用相關知識與技能。

3.2" 引入創新教育理念

引入創新教育理念是為了培養高素質的創新型技術人才。創新教育的核心是將學生置于學習的中心地位[7]，以實際問題為導向，注重實踐性的學習體驗，強調任務驅動學習、開放性學習環境和實踐導向教學方法的重要性。以競賽項目作為完成學習任務的媒介，可以激發學生學習的主動性和探索的動力，并促進其進行跨學科、跨領域的合作。這不僅能培養學生的實踐能力和創新思維，還能使學生在解決實際問題的過程中獲得深刻的學習體驗。引入創新教育理念的教學模式，為智能制造工程專業教育質量和人才培養水平的提升提供了重要支持。

3.3" 深度融合課堂教學與學科競賽

將課堂教學與學科競賽深度融合，構建教賽融合驅動的智能制造工程專業人才培養模式，是一種創新的教育模式探索，旨在通過結合理論學習和實踐應用，提高學生的專業知識水平和解決實際問題的能力，其中包括課程設計、競賽整合、實踐平臺、項目導向、師資培養和校企合作等關鍵步驟。進行課程教學時，教師應將理論知識與實際應用緊密結合，確保學生在學習過程中能夠理解智能制造領域的核心技術和發展趨勢。將學科競賽作為教學的一部分，鼓勵學生參加各類智能制造相關競賽，如“互聯網+”、“挑戰杯”、創新創業大賽、機器人設計、自動化系統開發等[8]，以此來提升學生的實踐技能和團隊合作能力。建立實驗室和創新創業社團，為學生提供實際操作智能制造設備和軟件的機會，使學生能夠在實踐中深化理解并應用所學知識。采用項目導向的教學方法，讓學生參與具體的項目實踐，學生可以經歷一個項目實施的全過程，并在解決具體問題的過程中學習和應用知識，培養創新思維和問題解決能力。教師應具備智能制造領域的深厚背景，能夠引導學生參與前沿技術的研究和開發。同時，教師應參與競賽指導，以提升實踐教學能力。學校應與智能制造行業的企業建立合作關系，為學生提供實習和就業機會，使學生能夠了解行業需求，并將所學知識應用于實際工作中。

教賽融合模式不僅是教學與實踐的有機結合，也是理論與實踐相互促進的體現。在課堂教學中，教師可以將競賽項目作為教學內容的延伸和拓展，引導學生在課堂中探討與競賽相關的問題，提供相關案例分析和實踐操作，使學生在課堂上就能感受競賽所具有的創新性和挑戰性。同時，在競賽項目中，教師也可以結合課堂教學內容，為學生提供更深入的學習輔導，指導他們將所學知識和技能應用到實際項目中，培養問題解決能力和團隊合作精神。這樣的深度融合不僅可以豐富教學形式和內容，還能夠促進學生全面發展和提升綜合素質。

3.4" 搭建創新型人才競賽培養平臺

建立創新型人才競賽培養平臺，旨在提供綜合多元的學習環境，以促進學生創新能力和實踐能力的全方位發展[9]。該平臺應涵蓋廣泛的競賽項目，涉及科技創新、工程設計、創業創新等多個學科領域，以滿足學生多樣化的興趣和需求；為參賽學生提供專業的指導與支持，包括技術導師的指導、項目管理的培訓等；建立資源共享平臺，提供學習資料、案例分析、技術文獻等，促進知識傳播與交流。在搭建平臺的同時，還應為學生提供充足的實踐基地與設施支持，如實驗室、工作室等場地和設備，保障項目的順利進行。此外，平臺需有效組織與管理各項競賽活動，包括賽程安排、評審流程、獎項設置等，以確保競賽活動的順利舉行和評價的公平公正。

3.5" 完善管理體系和激勵機制

組織學生參加學科競賽是高校培養創新型人才的重要途徑[10]。通過完善的學科競賽管理體系，競賽活動得以有序進行，參賽團隊有充足的準備時間展示實力，提升競賽的水平與質量。通過這樣的方式，高校能夠培養更多具有創新精神和實踐能力的高質量人才。完善的激勵機制有助于激發教師和學生的工作動力、創造性思維和潛能，提升其積極性和主動性[11]。完善教賽融合培養模式下的學科競賽管理體系和激勵機制，是提高競賽活動質量和水平，激發學生能動性和創新潛力的有效手段之一。完善措施可以從以下五個方面展開。

3.5.1" 建立規范的管理體系

設立專門的競賽管理部門或機構，明確競賽活動的組織結構和管理流程，制定相關的管理制度和操作規范，以確保競賽活動能夠有序進行。

3.5.2" 明確激勵機制

設計多樣化的獎勵措施，涵蓋個人和團隊的獎勵，如獎學金、榮譽稱號、實習機會等。

3.5.3" 提供專業指導

建立專業導師團隊，為學生提供技術指導和項目管理支持，同時提供實驗室設施和技術裝備等必要資源，幫助學生充分準備和展示競賽實力。

3.5.4" 建立資源共享平臺和加強宣傳推廣

通過分享知識、技術經驗和成功案例，促進學生和教師交流與共享，提升競賽活動的影響力。

3.5.5" 持續評估和改進

這是競賽活動長期健康發展的保障。不斷評估和改進競賽管理體系和激勵機制，及時調整和優化管理流程，以適應不斷變化的教學和競賽需求，提高競賽活動的質量和水平。

通過以上舉措的綜合實施，可以有效促進學生創新能力和實踐能力全面提升，培養更多具有創新精神和實踐能力的優秀人才。

4" 教賽融合驅動的智能制造工程專業人才

培養模式實踐效果

4.1" 結合人工智能技術，促進智能制造工程專業創

新型人才培養

教賽融合驅動的人才培養模式將人工智能時代的關鍵技術（如人工智能、機器學習和大數據分析）融入智能制造工程專業的課程設置中[12]。通過智能化課程設計、虛擬實驗和仿真環境、數據驅動的學習分析、競賽式學習與團隊合作，以及智能制造行業導向的實踐教學等方式，可以有效提高智能制造工程專業創新型人才培養的質量，滿足行業對高質量創新型人才的需求。

4.2" 完善智能制造工程專業學科教學體系，促進學

科建設提升

教賽融合驅動的智能制造工程專業人才培養模式使得課程設置跨學科特點更為突出，課程融合了機械工程、電子信息工程、計算機科學等領域的知識，注重實踐式導向的教學，通過競賽項目實踐和團隊合作培養學生的創新意識和創造潛能。對學生的學習成果評價突破了傳統的卷面分數評判準則，將實踐創新能力納入考核范疇，有助于培養更多高質量復合型人才，促進智能工程專業學科教學體系的完善。

4.3" 以教促賽，以賽促教，促進智能制造工程理論

知識與專業實踐結合

教賽融合有助于理論與實踐的緊密結合。專業競賽項目的引導與推動，讓學生不僅在課堂上接觸到理論知識，還通過實踐項目、工程實習等方式實現對專業知識的實際應用，使其具備面向智能制造行業的競爭力和適應能力。以實踐為導向的教學方法可以幫助學生更深入地理解理論知識，提高對知識的實際運用能力，提升理論與實踐相結合的綜合能力。

4.4" 智能制造工程教賽融合實踐成果

教賽融合模式中的競賽活動為學生提供了一個展示自己能力、實踐所學知識的機會，可以激發學生的學習興趣和動力，保證學生在學習過程中始終保持理論知識與實踐的緊密聯系，實現知行合一，為將來的工程實踐奠定堅實基礎。近年來，汕頭大學工學院機械工程系智能制造工程專業在教賽融合實踐中取得多項國家級和省級專業賽事獎項，包括第二十五屆中國機器人及人工智能大賽全國一等獎、2023中國機器人及人工智能大賽國家級一等獎、第十一屆“泰迪杯”數據挖掘挑戰賽全國一等獎、第十六屆國際先進機器人及仿真技術大賽國家二等獎等，充分體現出教賽融合驅動的人才培養模式促進了教學質量的提升，大大增強了學生的學習積極性和創造潛能。

5" 結束語

為了培養符合時代需求的高質量創新型人才，對教賽融合驅動的智能制造工程專業人才培養模式的探索和實踐至關重要。在深入剖析傳統人才培養模式痛點的基礎上，結合人工智能技術在教學和競賽中的應用，總結構建教賽融合模式的突出優勢，深入探索教賽融合人才培養模式的有效手段，充分分析教賽融合模式實踐取得的有益成效，旨在為今后智能制造工程專業人才培養模式的持續優化提供有益啟示。

6" 參考文獻

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*項目來源：廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目“學科賽事驅動下智能制造系統課程的‘雙創’理念融入機制與實踐研究”。

作者簡介：彭世通，副教授，博士；吳嘉俊，通信作者，講師，博士。