智能科学与技术本科专业生产实习改革探索与实践

田中大，张志佳，张娜，孙平，张俊，李 冬

（沈阳工业大学 人工智能学院，沈阳 110870）

2004年，教育部将智能科学与技术专业设置为新增设的目录外的试点专业，在2012 年出版的《普通高等学校本科专业目录》中，其被正式收录[1]。智能科学与技术专业结合了计算机、智能优化、自动控制、通信及数字信息处理等技术或者理论，实现信息的采集、处理、传送、控制和优化等的集成，将学生的工程实践能力作为一个重要的培养目标，可以完成智能科学技术与工程相关行业的研究、开发及管理工作，专业的目标是培养具备现代创新科学意识的高级科研与技术人员[2]。截至2021年，全国包括北京大学、复旦大学、重庆邮电大学、中南大学、湖南大学和中山大学等142 所院校设立了该专业[3]。2010年，作为沈阳工业大学的新增专业——智能科学与技术获教育部批准，并于次年开始招生。专业建设基础为信息科学与工程学院自动控制与系统工程研究所[4]。2020 年沈阳工业大学在智能科学与技术专业的基础上成立人工智能学院，深化人工智能技术的基础研究与技术应用。由于智能科学与技术专业开设时间较其他成熟本科专业相对较短，对于如何建设该专业，国内各个学校都在不断地进行改革与实践。

作为目前高等学校教学计划以及实践性环节中不可获取的组成部分，生产实习能够加强学生理论知识的学习，促进学生具有对实际中遇到的问题进行分析、思考和解决的能力，使得学生能够提前熟悉与了解社会现实环境[5]。起到了实现专业培养目标中的实践教学环节的作用，能够为学生未来的学习与工作奠定必要的基础。对于提高大学生的科技创造与创新能力，生产实习能够发挥极其关键的作用[6]。

但是长期以来，生产实习环节在教学中一直处于从属地位，在理论和实际上均未上升到与理论教学相同的程度[7]。同时由于生源变化、校企沟通不畅和经费限制等原因，最终生产实习的实际质量和期望值之间差异较大，无法实现提升学生综合素质的目的。

基于目前生产实习的弊病，从2019 年开始，结合该专业的教学目标与教学特点，沈阳工业大学智能科学与技术专业对生产实习形式和内容进行了实践方面的改革。结果证明，改革后生产实习能够增强学生的综合素质与能力、拓宽学生的知识结构，从而为学生未来的工作与学习打下稳固的基础。

一 智能科学与技术专业生产实习现状与问题

根据学院教学大纲的要求和规定，生产实习的地点应该是国家大、中型自动化、软件和电子工程等生产企业，同时要求具有国内较先进的技术水平。按照智能科学与技术专业培养计划和生产实习大纲的规定和要求，本专业学生在大学三年级下学期开始生产实习，时间为每年的4 月初，实习地点是吉林省长春市中国第一汽车集团有限公司。欧美国家制定高等教育内容时，将生产实践的地位视为高于理论教学，但是生产实践在国内高等教育中的重要性却没有得到应有的重视。从目前情况来看，组织智能科学与技术专业学生到生产企业参观实习存在如下一些问题。

（一）实习时间问题

本专业的实习时间非常有限，仅仅一周的时间。为了完成实习的内容与要求，本专业学生在实习过程中不可能深入进行，通常是走马观花，达不到实习的真正作用。这种实习本质上是“参观”实习，学生根本无法在一周时间内熟练掌握实际生产知识并能够参与动手操作，而且仅通过实习总结报告的考核方式无法合理地对实习效果进行考核。造成生产实习时间短的原因主要有两点。一是教学计划安排原因，智能科学与技术专业学生在大三下学期还安排有大量的必修、选修及实验课程，为了保证教学计划的正常进度，在有限的时间内只能抽出一周的时间进行生产实习。二是经费问题。即使近年来高校的生源数量变化不大，但是因为物价上涨、交通和食宿费用等，实习企业相应地也提高了收费标准，而很多高校对于生产实习的费用投入却没有增加。受制于实习成本的上涨和新冠病毒感染疫情影响造成的不确定性，只能通过压缩实习时间来解决。这两点原因造成了实习时间过短的现状与问题。

（二）实习企业问题

由于市场经济导向，企业将利润的最大化作为企业的终极目标，而本专业学生的专业经验与实践能力相对薄弱，因此不但对企业创造利润没有益处，还会给企业的生产和管理带来诸多问题。因此，生产协议企业往往不愿意接收本专业实习学生，即便接收，也是一些和专业联系不紧密的部门，例如铸造车间、汽车底盘装配车间和齿轮加工车间等，对于智能科学与技术专业而言，这些实习工作与专业相关性差、实践与在校学习的理论相脱节，达不到对学生应有的锻炼效果。而一些小企业及民办、私人企业虽然愿意接收实习学生，但受制于实习的软硬件环境与单位规模，能够接收的学生数量较少，解决不了大多数学生的实习问题。

（三）带队教师问题

生产实习过程中，实习带队教师的理论水平和实践能力对于学生的实习效果有着极大的影响。但是老教师由于教学与科研任务重、自身身体情况和家庭负担等，无法抽出时间参与学生的实习。近年来，为学院生产实习带队的指导教师均为毕业不久的年轻教师，这些年轻教师虽然在学术理论上拥有一定的造诣，但是工程实践及应用能力经验不足，只能为学生做一些后勤工作，很难在专业实际应用方面给予学生太大的帮助，对学术实践能力提高的作用非常有限。同时，实习单位的联系、报到和时间进度等，均由实习领队教师统一安排。这就使得在生产实习过程中，学生没有处于一种主动的实习状态，不能增强学生的社会交往、公关与自我管理能力[8]。

（四）学生认知问题

本专业的大多数学生目前只重视基础理论学习，其他的就是对各种计算机编程语言及硬件设计开发存在很大的兴趣。前者认为基础理论有利于未来的考研，而后者则认为软硬件开发对未来找工作存在很大优势。学生普遍对生产实习的重要性缺乏了解，没意识到这是熟悉社会的机会，是能够将理论与实践结合的场景，很多学生将其视为学习期间可有可无的部分，在思想认识上存在严重的问题。同时，生产实习成绩对于学生找工作影响极小，企业在学生的招聘过程中，很少考虑学生的生产实习成绩，这导致很多学生在思想上不重视生产实习，比如会导致对生产实习的主观能动性很差，最终使得实习效果不理想。

二 智能科学与技术专业生产实习改革探索

针对目前智能科学与技术专业生产实习中存在的各种弊病，对其进行有效的改革是必不可少的。这就要求高校工作人员立足专业基础、转变观念，探索如何提高生产实习的效果。本专业从2019 年开始，将很多改革方案投入到智能科学与技术专业的生产实习之中。立足于本专业的特点，将完善生产实习的过程、增强学生生产实习质量作为出发点，发挥自身的专业潜力，积极地与企业交流与合作，使得生产实习能够实现学校、企业和学生三方共赢的局面。具体举措如下。

（一）修订培养计划

学生应该了解本专业的发展，因此对智能科学与技术专业的培养计划与教学大纲进行了修改，使之能够将企业对专业的需求融入进去，使得学生实际动手能力得到提升。图1 为修改后生产实习在课程体系中的位置，从图中可看出，生产实习上升到与自动化工程实践、嵌入式系统工程实践相同的任务阶段，也就是在学生生产实习结束后，为他们指派毕业设计指导教师，让学生提前进入毕业设计阶段，并尽量使得毕业设计题目与生产实习相关，取得一举两得的效果[9]。

图1 智能科学与技术专业课程体系

（二）加大实习经费投入

只有在经费上加大投入，才能保证生产实习的效果。在保持学校与学院两级单位投入的前提下，本专业利用学科共建基金、重点实验室资金和企业合作资金等加大生产实习经费的投入。努力与合作企业沟通，增加学生实习的时间与实践内容，并采用有偿授课的方式，聘请现场有丰富工作经验的工人、工程师和管理人员等给学生进行培训，使学生能够详细了解实习的内容，实现理论结合实践。学生在听课过程中，可以提出实习中遇到的问题与难点，企业授课人员可以面对面地解答这些问题。这些实际问题恰恰是领队教师或者校内教师无法清晰解答的，通过授课方式，使得本专业的学生最大程度地在生产实习过程中受益。

（三）加强校企合作与沟通

为了促进生产实习质量的提升，应当加强与企业的沟通与合作。目前我国是市场经济体制，高校不应该还遵循计划经济年代的思路，也就是企业没有支持高校办学的义务责任。这就需要高校应当利用自身的技术与人才优势，结合自身的专业特点与优势，使得校企的合作模式达到一种双赢的局面。这样才能使得企业愿意接收学生的生产实习。同时，除了长春一汽集团，沈阳工业大学智能科学与技术专业与北方重工集团、沈阳鼓风机集团股份有限公司、东软集团股份有限公司和盘锦北方沥青股份有限公司等多家企业发展合作关系，成立了相应的实训基地。学生通过在实训基地的锻炼，可以熟悉企业的产品，训练基本的产品研发能力，对于未来的升学和工作都大有裨益[10]。

在生产实习期间，应该根据企业生产的实际问题和专业特点，确定生产实习的具体内容、步骤及目的，使生产实习真正成为既使学生了解本专业的最新工程需求和技术现状，又能切实提高学生的实践能力的活动。

进一步考虑新冠病毒感染疫情的影响，加大与企业的联系，确定企业负责人。在出现疫情学生无法外出同时企业人员无法进入学校的情况下，线上视频实习（辅以指导教师实时的引导、监督及考核）、教师及专业直播讲座培训、VR 仿真实操实习和翻转课堂等教学方法，学生与校内外指导教师积极沟通，指导教师为学生提供必要的指导。沟通过程中熟悉学生的知识掌握情况和多维度的观点，加深学生通过网络方式对实习过程的了解。

（四）建设带队教师队伍

生产实习带队教师队伍的建设也是影响生产实习质量的一个关键因素。一名优秀的实习带队教师应该具备如下条件：一是对于智能科学与技术专业的理论知识有较深入的掌握；二是与企业密切联系，和企业有过相关技术开发合作的经历，具有极强的实践能力；三是具有强烈的责任心，认真负责，将学生的利益放在首位。除此之外，实习带队教师队伍中还要注意男女教师的比例、年轻教师和老教师的比例，以及具有博士学位和高职称教师的比例等。表1 为改革前后沈阳工业大学智能科学与技术专业实习带队教师队伍的配置情况。可以看出，改革后的实习教师队伍具有更加合理的性别比例、学历比例及年龄分布。

表1 改革前后实习带队教师配置对比 %

（五）激发学生生产实习兴趣

只有学生对于生产实习过程感兴趣才能真正投入，最终才能提高实习的质量[11]。首先，大多数学生对实习的企业缺乏相应的了解，对于实际的生产过程更是陌生。学生无法在短时间内熟悉企业生产经营情况，因此在实习前向学生提供一份好的实习资料会有助于学生尽快熟悉实习内容，对提高实习的质量是非常有益的。一份好的实习资料可以大大弥补实习时的不利影响，使学生能够在短时间内了解所参观的生产现场，加深印象。其次，将学生进行分组，安排对应的培训师傅，这样学生与师傅之间相对固定，便于学生向师傅借阅资料、虚心请教。最后，利用业余时间，在保证正常休息和学习的前提下，组织一些文体活动，比如足球、跑步和趣味运动等，丰富学生们的业余时间，使得实习之余不再枯燥乏味，能够进一步增强学生之间的沟通与交流能力。

（六）完善生产实习考核方式

没有完善的考核方式，就不会对实习过程产生有效的约束[12]，生产实习就会流于形式化。本专业考核方式按如下进行处理。实习期间，学生要书写日记，主要内容是实习内容及实习时遇到的问题。日记要交给带队教师阅读并签字。同时每周应提交周记，对一周的生产实习进行总结和分析；需要上交的材料包含实习日志、实习周报以及最后的实习报告。实习日志主要记录每天的实践内容、收获与感想等。实习周报需要填写每周实践的具体内容、遇到问题的思考及解决过程。实习报告则是最终的总结，字数以5 000～8 000 字为佳，主要是对实习公司的介绍，实习经历、实习岗位责任、实习工作流程的描述，实习岗位中存在问题的分析及解决办法，学校学习的知识及技术的使用情况，所欠缺知识及技术的分析和对自己未来职业道路的规划。学生的实习成绩由平时表现和实习报告两部分构成。平时表现占总成绩65%，实习报告占总成绩35%。最终的实习成绩通过综合评定划分为五个等级（优、良、中、及格、不及格）。实习成绩按20%的比例计入最后的毕业设计成绩。

三 智能科学与技术专业生产实习改革实践与成效

自2019 年本专业进行生产实习改革之后，将2021年新毕业的学生与2020 年毕业的学生从就业、个人能力提升和对专业满意度等方面进行了横向的对比。收到了比较好的效果。主要效果如下。

1）就业情况的改善。2021 年新毕业的学生在就业率、企业规模、企业竞争力、薪资情况和岗位分布等多方面较2020 年的学生都有了一定的提高。这就说明，生产实习的改革无形中加大了沈阳工业大学智能科学与技术专业学生的竞争力，本专业学生的能力得到了广大企业以及用人单位的认可。

2）学生理论联系实践能力的提升。许多学生通过生产实习，自己挖掘出了与实习内容或者相关内容有关的毕业设计题目，使得学生真正融入到生产实习中去。

3）学生交流能力的提升。生产实习的多元化发展，能够增强学生的环境适应能力，提高发现、分析与解决实际问题的能力，对于学生未来的良好发展是非常有益的。

4）实习达到了预期目的。生产实习后，学生提高了自身的工作能力，还通过对企业的熟悉，激活了更加浓厚的学习兴趣。同时，能够更加深入地学习与解决实习期遇到的问题。有些学生写出了高质量的实习报告。有的学生发现目前企业存在的一些问题并向企业提出一些有建设性的改善意见。

5）生产实习满意度的提升。通过前后两届学生毕业时的调查问卷，发现生产实习改革后，学生对于生产实习效果的满意度有了一定的提高，很多学生对于生产实习的效果是非常满意的，他们认为生产实习确实扩充了基础的理论知识，能够开拓眼界，促进动手能力的提升，同时对于未来的职业发展具有一定的积极作用。

四 结束语

本文对沈阳工业大学智能科学与技术专业本科的生产实习过程进行了一些改革实践的研究，最终结果表明所提出的改革方案是可行的，能够提升生产实习的教学质量及教学效果。但是生产实习的改革、探索、实践与完善是一项艰巨且长期的任务，虽然智能科学与技术专业的生产实习改革取得了一定的效果，但还需要不断地加强和完善，以满足不断发展的现代教育的需求。