智能制造系统型人才培养模式的研究与探索

摘 要：为顺应时代发展与国家战略，培养满足智能制造需求的系统型人才，本文通过研究国内外工程教育的背景与发展趋势，提出了跨学科深入融合的系统型人才培养模式，并结合国际上“能力产出导向”、“T”型人才、“基于项目的学习”等先进培养理念，探索了该方案如何具体实施与落地。本文对新工科人才培养方案的探索对于具体学科的改革以及教育理念的落地具有一定的借鉴意义。

关键词：智能制造；新工科；工程教育；OBE；PBL

1 智能制造系统型人才培养背景

1.1 顺应时代潮流与国家战略

伴随现代信息技术的广泛应用，传统制造业正逐步智能制造迈进。2015年5月19日，国务院发布了《中国制造2025》，把智能制造作为主攻方向，致力于实现中国制造业由大变强的历史性跨越。2017年7月20日，国务院发布了《新一代人工智能发展规划》，明确指出智能制造是新一代人工智能五大应用领域之一。

1.2 应对工程教育的变革

1.2.1国际工程教育发展趋势

工程教育是连接高等教育研究与工业应用最直接的纽带，承担着培养各级工程技术人才的重任。注重跨学科、团队协作等综合能力，注重创造性以及国际视野，强调回归工程实践，是美国、欧盟和日韩等国家工程教育改革的共同方向。[1]美国国家工程学会指出，未来的工科毕业生应具备十项能力，如较强的分析能力、发现问题、解决问题的能力等等，这里面很少涉及具体知识和专业学科的内容。[2]

1.2.2我国新工科教育改革理念

2017年2月18日，教育部提出的新工科复旦共识。与传统工程教育相比较，新工科建设更加注重与产业对接，更加注重学科交叉，更加注重创新创业育人体系建设，更加注重以学生为中心，更加注重全球视野，更加注重家国情怀。[3]

综上所述，智能制造系统型人才的培养，是我国工程教育应对新一轮工业革命，实施“中国制造2025”战略，发展新型交叉学科，培养复合型人才的重要举措，有充分的合理性和必要性。

2 跨学科深入融合的系统型人才培养模式

2.1 智能制造人才模型

智能制造人才模型为不同行业的人才需求与专业、学历方面的要求之间构建了直观的对应关系。未来智能制造对人才的需求可分为更专的专才、更多的跨学科人才以及一定的系统型人才。智能制造的实现要打破各个系统之间的壁垒，实现系统间集成，所以智能制造需要培养大量具备跨学科集成和创新能力的系统型人才。

2.2 智能制造系统型人才培养目标

在新工业革命背景下，新型人才培养的质量直接关系到国家核心竞争力的提升和战略目标的实现，故一直受到各国的高度重视。要想在新工业革命中立于不败之地，需要培养大量满足不同领域不同层次需求的人才。如果没有人才，即使是最先进的工业软件或最好的信息系统，都有可能变成“金钱的坟墓”。[4]

聚焦于智能制造领域，我们应把重点放在系统型人才的培养上。即我们的智能制造系统型人才培养应该融合机械类、电子信息类、自动化类、计算机类和工业工程类五大类学科，同时涉及人工智能、大数据、云计算、虚拟现实、信息物理融合、物联网等先进技术。

3 人才培养方案的落地

根据上述培养目标，在智能制造系统型人才培养方案落地的过程中，可以导入一些国际上先进的培养理念。

3.1 导入“T”型人才培养理念

“T”型人才培养理念，指工科毕业生除了具备某一专业方向较深入的技能外，还需培养应对复杂交互问题的跨学科综合能力。在横向软技能方面，除了常规的协调能力、创新能力、领导力，还需加入系统思考能力和系统解决问题能力。在纵向专业技能方面，一名系统型人才的培养不能只局限于单一学科，还要注重系统规划能力、系统集成能力和系统优化能力的培养

3.2 导入“PBL”教学法

PBL（Project-Based Learning）教学法以来源于实际项目的问题为驱动力，通过对问题的分析思考和解决，从多个层面提升学生的实践、创新、团队协作能力和解决问题的能力，促进学生全面发展。在此基础上，PBL研究者又进一步开发出以问题（Problem）、项目（Project）、产品（Product）为导向的P立方学习方法。PBL和P立方要贯穿学生大学学习阶段，通过复杂且成体系的一系列设计，学生解决复杂问题的系统的思考能力和集成能力就会得到加强。

3.3 导入基于产出的教育模式

OBE（Outcomes-based Education）理念注重学生能力的培养，围绕“定义预期学习产出—实现预期学习产出—评估学习产出”展开。OBE要求清晰定义能力产出，按照社会对岗位的需要，层层分解获得毕业生所应具备的能力要求；之后依據毕业生的能力要求“反向设计”课程体系、教学法，将毕业生应具备的能力有机导入到课程体系之中，并明确各门课程对于实现学生预期产出的贡献，最终形成无缝的匹配矩阵。

4 结语

为应对新工业革命的挑战，“新工科”建设理念已在国内高等工程教育界形成共识。本文采用国际先进的工程教育方法，希望达到学生专业深度与跨学科能力的匹配，系统提升学生跨学科认知、实践和集成能力，进而完成能够驾驭未来日益复杂制造业体系的智能制造系统工程师的培养。本文是对如何将新工科思想用于确定人才培养目标的有益探索，期望能够给我国新工科教育理念的落地带来一定的借鉴。

参考文献：

[1]TheWorldBank.BuildingKnowledgeEconomies：AdvancedStrategiesforDevelopment[R].Washington，DC.2007.

[2]ManandMachineinIndustry4.0：HowWillTechnologyTransformtheIndustrialWorkforceThrough2025[R].USA：TheBostonConsultingGroup，2015.

[3]陈以一，李晔，陈明.新工业革命背景下国际工程教育改革发展动向[J].高等工程教育研究，2014（06）.

[4][德]Ulrich，Sendler.邓敏，李现民.工业4.0：即将来袭的第四次工业革命[M].北京：机械工业出版社，2015：16-22，50.

作者简介：黄舒倩（1993-），女，汉族，福建宁德人，硕士（在读），研究方向：管理科学与工程。