智能制造工程专业教学创新探索性研究

孙茜 孙立宁

[摘 要]《中国制造2025》表明，我国将致力于实现从工业大国向工业强国的转变，提高技术创新能力和产品质量水平成为我国制造业发展的迫切需要。面对如此严峻的国际竞争形势，人才的优先发展是实现智能制造的重要手段。该文以智能制造专业为对象，从教学培养模式、教学实验平台搭建及校企合作模式等几个方面对智能制造专业人才的培养进行了探索性的研究。

[关键词]智能制造;人才培养;教学创新

[中图分类号] G642.3[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）48-0-02[收稿日期] 2020-05-27

一、前言

为了培养紧跟时代步伐、满足企业需求、具备职业能力的智能制造系统级人才，苏州大学于2018年开设了智能制造工程这一新工科专业，使得培养人才的素质真正与职业发展需求相匹配，为苏州本地以及国家的经济发展培养更多智能制造技术人才。基于此，本文将对智能制造工程专业的创新教学进行探索性研究。

二、智能制造行业发展的客观需求

制造业作为国民经济的基础，其发展直接影响到国民经济的整体发展水平，也是国计民生和国防力量的强有力保障。目前，我国传统制造业正处于向智能制造转型升级并大力推动落地阶段，“智能制造”已成为现代先进制造业的重要发展方向[1]。面对如此严峻的国际竞争形势，人才的优先发展是实现智能制造的重要手段。

三、教学培养模式探索

（一）多学科交叉融合式教学体系

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）实际上是多学科多领域的交叉融合，涵盖自动化、数字化、信息化、智能化及网络化等多个方面，这就要求智能制造工程专业的课程设置不能局限于某个单一领域和单一学科。也就是说相对独立的课程目标不能很好地服务于专业发展培养目标，导致学生缺乏各学科知识交叉融合的综合性实践，不利于学生学习各科知识融会贯通，也不利于激发学生的想象力与创造力。

因此，苏州大学智能制造工程专业不仅注重学生在基础课程教学的培养，又强化学生在专业课程和选修课程的学习，从而培养出全面发展的智能制造工程专业的学生。自动化及信息化为实现智能制造提供必备的基础，数字化、智能化及网络化为实现智能制造提供必备的技术手段。因此本专业的课程中及涵盖机械设计、自动化设计、控制工程、电工电子技术、计算机技术等基础课程，又包含机器人、人工智能、虚拟现实、智能监测技术及工业大数据等专业课教学;此外，为培养学生对智能制造技术的全面理解和掌握，又开设了智能制造导论、智能工厂仿真及机电一体化等课程，将培养出能够胜任智能制造系统分析、设计、集成、运营的高级工程技术人才和管理人才。

（二）开放式探究性教研一体化教学模式探索

采用开放式教学并非放任式教学，而是在教学环节中创设问题情境、激发探究欲望、引导参与、初步感知问题、探究解决问题的方法，并做到有效归纳总结。采用开放式教学可大大提高学生对知识的渴望程度及求知欲，有利于促进学生对知识的自主学习，并为学生提纲发挥与发展的空间，使得学生的积极主动学习性得到提高。智能制造为多学科交叉融合的专业，不同课程的授课教师间可相互探讨和交流，共同制定对学生发展有益的教学模式。当然，无论是基础类课程还是专业类课程，授课教师在课程教学中所创设的问题都要与教学大纲要求相吻合，与课程的知识及考核目标相一致。

四、校企合作培养模式探索

（一）“双导师”培养模式

1.校内班导师。智能制造工程专业的班导师由本专业的专业课或专业基础课教师所担任，且可选择具有海外留学背景、科研能力突出、学历构成好的年轻专业教师。校内班导师对学生的培养主要从以下几个方面：

第一，班导师对加强本专业的认知至关重要。前面提到，多数学生在刚刚步入大学生涯时对所选取的专业比较茫然，对专业的基本认知情况非常有限，甚至仅仅停留在专业名称的字面理解。尽管学生十分渴望对自己所选择的专业有更深入的了解，但却无从下手。因此，智能制造专业除了上述提到设置的大一课程外，采用“校内班导师”的制度刚好可以满足学生在这方面的强烈需求。班导师根据自身的专业特点，结合社会的发展需求以及前沿的技术方向帮助学生加强对本专业的理解和认知，促进他们进一步了解所学专业在国民经济发展中的重要地位和作用;不仅如此，班导师对学生树立正确的专业理想、制定个人未来的职业发展规划上也有着十分重要的作用。

第二，班导师对学生的健康成长至关重要。班导师不仅是专业老师，也是学生在大学期间的心灵导师。大学的学习及生活节奏与高中截然不同，个别学生会由于难以适应新的环境而在学习上出现一些困难，从而可能会导致过大的心理和精神压力。一般而言，班导师多为中青年，更易融入学生群体中，帮助学生调整学习心态、克服心理压力，帮助学生树立积极向上的世界观、人生观、价值观。

第三，班导师对学生的科研能力培养至关重要。学生在大一期间学习一定的基础课程外，大二及以上年级开始分阶段接触专业课程的学习，部分学生也开始对科研产生浓厚的兴趣。班导师具有丰富的专业知识和扎实的科研能力，掌握正确的科学研究方法和丰富的学术交流资源，能够为学生提供更多的实践科研机会，满足学生对科研的渴望和探索，为学生在未来的科研道路上打下良好的基础。

2.企业导师。随着社会对全面发展复合型人才需求的不断增长，智能制造工程专业初步探索尝试采用企业导师制，以校企合作为基础，将企业参与到高校的人才培養过程中。企业导师多选择具有相关学科知识背景的技术骨干或技术专家，并具有较强的社会责任感和奉献精神，愿意为人才培养事业贡献自身资源，牺牲自我的时间和精力。尝试采用线上互动与咨询、企业实习实践以及线下交流等结合的方式为学生提供行业动态及应用、专业技能提升及职业发展规划等方面的指导，同时也为学生提供相关的就业去向选择指导。

（二）产教融合培养模式

产教融合的开展要求学生、教师、学校及企业形成高度的有机结合才能实现根本性的实施。从教师角度来看，要求教师能够深入企业并加强与企业的合作，根据企业在智能制造方面存在的痛点，与企业建立深层次的合作并确定可实施的解决方案，避免在课堂教学中出现不了解企业需求而出现的“盲教”现象;对于企业而言，鼓励其与学校的专业团队进行深度合作，利用学校的科研平台和人才优势，解决企业面临的技术力量薄弱的问题。此外，学校可与本地智能制造领域内的企业签署实习协议，将智能制造工程专业的学生分散到各个企业中去，真正地了解所学专业在企业的实际应用价值。

五、智能制造教学实验平台探索

智能制造领域的技术人才需具备如下几个要求[2-4]：第一，为迅速解决设备运行中所遇到的问题，技术人员需具备更多的机电一体化实践经验;第二，若要利用信息化技术解决生产中遇到的技术问题，要求技术人员需掌握全面的信息和网络技术;第三，智能设备常出现软件问题及软件的用户体验，要求技术人员与软件工程师解密结合来解决上述问题;第四，为更加掌握智能装备的应用及运行，要求技术人员需掌握一定的编程技能以及复杂系统的控制和设置技术。因此，针对智能制造对技术人员的新要求，使得学生能够在毕业前初步掌握智能制造技术，实验教学是其能力培养的根本保证。

六、结语

本文以智能制造专业为研究对象，从多学科交叉融合模式、开放式探究性教研一体化教学模式两个方面对教学培养模式进行了探索性的研究;從“校内导师”与“企业导师”相融合的双导师制度、产教融合的培养模式上对校企合作提出了探索性建议;此外，为适应智能制造行业的不断发展，切合企业的实际发展需求，本文也对符合智能制造专业发展的教学实验平台的搭建进行了探索性的研究，力争为满足企业需求、促进本地区及国家智能制造行业发展，面向具备职业能力的多学科复合型人才的培养提供可实施方案。

参考文献

[1]周济.智能制造—“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[2]何高法，周雄，丁又青，等.智能制造背景下机械工程应用型人才培养模式探索[J].教育教学论坛，2017，（21）：162-164.

[3]中国教育科学研究院课题组，田慧生，曾天山，等.完善先进制造业重点领域人才培养体系研究[J].教育研究，2016，（01）：4-16.

[4]李良军，金鑫，周佳，等.新工业革命对分布式制造领域人才培养的影响研究[J].高等工程教育研究，2015，（04）：70-75.