智能制造系統(tǒng)型人才培養(yǎng)模式的研究與探索

摘 要：為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展與國家戰(zhàn)略，培養(yǎng)滿足智能制造需求的系統(tǒng)型人才，本文通過研究國內(nèi)外工程教育的背景與發(fā)展趨勢(shì)，提出了跨學(xué)科深入融合的系統(tǒng)型人才培養(yǎng)模式，并結(jié)合國際上“能力產(chǎn)出導(dǎo)向”、“T”型人才、“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”等先進(jìn)培養(yǎng)理念，探索了該方案如何具體實(shí)施與落地。本文對(duì)新工科人才培養(yǎng)方案的探索對(duì)于具體學(xué)科的改革以及教育理念的落地具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：智能制造；新工科；工程教育；OBE；PBL

1 智能制造系統(tǒng)型人才培養(yǎng)背景

1.1 順應(yīng)時(shí)代潮流與國家戰(zhàn)略

伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)制造業(yè)正逐步智能制造邁進(jìn)。2015年5月19日，國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》，把智能制造作為主攻方向，致力于實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史性跨越。2017年7月20日，國務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出智能制造是新一代人工智能五大應(yīng)用領(lǐng)域之一。

1.2 應(yīng)對(duì)工程教育的變革

1.2.1國際工程教育發(fā)展趨勢(shì)

工程教育是連接高等教育研究與工業(yè)應(yīng)用最直接的紐帶，承擔(dān)著培養(yǎng)各級(jí)工程技術(shù)人才的重任。注重跨學(xué)科、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合能力，注重創(chuàng)造性以及國際視野，強(qiáng)調(diào)回歸工程實(shí)踐，是美國、歐盟和日韓等國家工程教育改革的共同方向。[1]美國國家工程學(xué)會(huì)指出，未來的工科畢業(yè)生應(yīng)具備十項(xiàng)能力，如較強(qiáng)的分析能力、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力等等，這里面很少涉及具體知識(shí)和專業(yè)學(xué)科的內(nèi)容。[2]

1.2.2我國新工科教育改革理念

2017年2月18日，教育部提出的新工科復(fù)旦共識(shí)。與傳統(tǒng)工程教育相比較，新工科建設(shè)更加注重與產(chǎn)業(yè)對(duì)接，更加注重學(xué)科交叉，更加注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)育人體系建設(shè)，更加注重以學(xué)生為中心，更加注重全球視野，更加注重家國情懷。[3]

綜上所述，智能制造系統(tǒng)型人才的培養(yǎng)，是我國工程教育應(yīng)對(duì)新一輪工業(yè)革命，實(shí)施“中國制造2025”戰(zhàn)略，發(fā)展新型交叉學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要舉措，有充分的合理性和必要性。

2 跨學(xué)科深入融合的系統(tǒng)型人才培養(yǎng)模式

2.1 智能制造人才模型

智能制造人才模型為不同行業(yè)的人才需求與專業(yè)、學(xué)歷方面的要求之間構(gòu)建了直觀的對(duì)應(yīng)關(guān)系。未來智能制造對(duì)人才的需求可分為更專的專才、更多的跨學(xué)科人才以及一定的系統(tǒng)型人才。智能制造的實(shí)現(xiàn)要打破各個(gè)系統(tǒng)之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間集成，所以智能制造需要培養(yǎng)大量具備跨學(xué)科集成和創(chuàng)新能力的系統(tǒng)型人才。

2.2 智能制造系統(tǒng)型人才培養(yǎng)目標(biāo)

在新工業(yè)革命背景下，新型人才培養(yǎng)的質(zhì)量直接關(guān)系到國家核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升和戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，故一直受到各國的高度重視。要想在新工業(yè)革命中立于不敗之地，需要培養(yǎng)大量滿足不同領(lǐng)域不同層次需求的人才。如果沒有人才，即使是最先進(jìn)的工業(yè)軟件或最好的信息系統(tǒng)，都有可能變成“金錢的墳?zāi)埂?。[4]

聚焦于智能制造領(lǐng)域，我們應(yīng)把重點(diǎn)放在系統(tǒng)型人才的培養(yǎng)上。即我們的智能制造系統(tǒng)型人才培養(yǎng)應(yīng)該融合機(jī)械類、電子信息類、自動(dòng)化類、計(jì)算機(jī)類和工業(yè)工程類五大類學(xué)科，同時(shí)涉及人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、信息物理融合、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)。

3 人才培養(yǎng)方案的落地

根據(jù)上述培養(yǎng)目標(biāo)，在智能制造系統(tǒng)型人才培養(yǎng)方案落地的過程中，可以導(dǎo)入一些國際上先進(jìn)的培養(yǎng)理念。

3.1 導(dǎo)入“T”型人才培養(yǎng)理念

“T”型人才培養(yǎng)理念，指工科畢業(yè)生除了具備某一專業(yè)方向較深入的技能外，還需培養(yǎng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜交互問題的跨學(xué)科綜合能力。在橫向軟技能方面，除了常規(guī)的協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新能力、領(lǐng)導(dǎo)力，還需加入系統(tǒng)思考能力和系統(tǒng)解決問題能力。在縱向?qū)I(yè)技能方面，一名系統(tǒng)型人才的培養(yǎng)不能只局限于單一學(xué)科，還要注重系統(tǒng)規(guī)劃能力、系統(tǒng)集成能力和系統(tǒng)優(yōu)化能力的培養(yǎng)

3.2 導(dǎo)入“PBL”教學(xué)法

PBL（Project-Based Learning）教學(xué)法以來源于實(shí)際項(xiàng)目的問題為驅(qū)動(dòng)力，通過對(duì)問題的分析思考和解決，從多個(gè)層面提升學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，PBL研究者又進(jìn)一步開發(fā)出以問題（Problem）、項(xiàng)目（Project）、產(chǎn)品（Product）為導(dǎo)向的P立方學(xué)習(xí)方法。PBL和P立方要貫穿學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)階段，通過復(fù)雜且成體系的一系列設(shè)計(jì)，學(xué)生解決復(fù)雜問題的系統(tǒng)的思考能力和集成能力就會(huì)得到加強(qiáng)。

3.3 導(dǎo)入基于產(chǎn)出的教育模式

OBE（Outcomes-based Education）理念注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，圍繞“定義預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出—實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出—評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出”展開。OBE要求清晰定義能力產(chǎn)出，按照社會(huì)對(duì)崗位的需要，層層分解獲得畢業(yè)生所應(yīng)具備的能力要求；之后依據(jù)畢業(yè)生的能力要求“反向設(shè)計(jì)”課程體系、教學(xué)法，將畢業(yè)生應(yīng)具備的能力有機(jī)導(dǎo)入到課程體系之中，并明確各門課程對(duì)于實(shí)現(xiàn)學(xué)生預(yù)期產(chǎn)出的貢獻(xiàn)，最終形成無縫的匹配矩陣。

4 結(jié)語

為應(yīng)對(duì)新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)，“新工科”建設(shè)理念已在國內(nèi)高等工程教育界形成共識(shí)。本文采用國際先進(jìn)的工程教育方法，希望達(dá)到學(xué)生專業(yè)深度與跨學(xué)科能力的匹配，系統(tǒng)提升學(xué)生跨學(xué)科認(rèn)知、實(shí)踐和集成能力，進(jìn)而完成能夠駕馭未來日益復(fù)雜制造業(yè)體系的智能制造系統(tǒng)工程師的培養(yǎng)。本文是對(duì)如何將新工科思想用于確定人才培養(yǎng)目標(biāo)的有益探索，期望能夠給我國新工科教育理念的落地帶來一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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

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

[3]陳以一，李曄，陳明.新工業(yè)革命背景下國際工程教育改革發(fā)展動(dòng)向[J].高等工程教育研究，2014（06）.

[4][德]Ulrich，Sendler.鄧敏，李現(xiàn)民.工業(yè)4.0：即將來襲的第四次工業(yè)革命[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015：16-22，50.

作者簡(jiǎn)介：黃舒倩（1993-），女，漢族，福建寧德人，碩士（在讀），研究方向：管理科學(xué)與工程。