撰文/孟圓

清華大學(xué)（Tsinghua University）是中國(guó)著名高等學(xué)府，坐落于北京西北郊風(fēng)景秀麗的清華園，是中國(guó)高層次人才培養(yǎng)和科學(xué)技術(shù)研究的重要基地。隨著制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展和技術(shù)變革，人才資源總量穩(wěn)步增長(zhǎng)，人才結(jié)構(gòu)、人才素質(zhì)和人才培養(yǎng)體系逐步改善，制造業(yè)人才工作取得了新進(jìn)展?！吨袊?guó)制造2025》強(qiáng)調(diào)要健全完善中國(guó)制造從研發(fā)、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)到管理的人才培養(yǎng)體系，為推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)從大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變提供人才保障。

西門子是世界公認(rèn)的自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)。在深化與中國(guó)企業(yè)合作推進(jìn)兩化融合的同事，西門子也一貫注重回報(bào)社會(huì)、關(guān)注教育，并專門設(shè)置了自動(dòng)化教育合作項(xiàng)目SCE（Siemens Automation Cooperates with Education(SCE)）。旨在通過(guò)與國(guó)內(nèi)知名的工科院校展開(kāi)合作，在師資培訓(xùn)、工程教育和學(xué)科建設(shè)等領(lǐng)域推動(dòng)先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在中國(guó)高等院校的普及和應(yīng)用。

應(yīng)運(yùn)而生，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)

在當(dāng)前新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展形勢(shì)下，要求高校培養(yǎng)具備更高工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、跨界整合能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。2016年12月，教育部、人力資源和社會(huì)保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》。2017年2月，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》。紛紛針對(duì)當(dāng)前我國(guó)工程教育與新興產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展、企業(yè)實(shí)際需求有所脫節(jié)，產(chǎn)教融合不夠深入，工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱等問(wèn)題，提出深化工程教育改革，提升工程技術(shù)人才培養(yǎng)能力的建設(shè)目標(biāo)。目前，隨著制造業(yè)人才工作的推進(jìn)，人才結(jié)構(gòu)、人才素質(zhì)和人才培養(yǎng)體系逐步改善，制造業(yè)人才培養(yǎng)體系逐步完善。制造業(yè)企業(yè)在培養(yǎng)高端人才中的主體作用開(kāi)始得到發(fā)揮，一批高校緊貼市場(chǎng)需求，與企業(yè)密切合作，在加快培養(yǎng)后備制造業(yè)人才方面發(fā)揮了重要基礎(chǔ)作用。清華大學(xué)與西門子的合作就是其中的代表。

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心(外)

作為國(guó)內(nèi)頂尖的工程類院校，清華大學(xué)通過(guò)校企合作的方式推進(jìn)培養(yǎng)體系與課程改革。20 07年底，清華大學(xué)與西門子公司簽署了為期5年的全面合作框架協(xié)議，并于2008年在清華大學(xué)成立亞太區(qū)首家科研合作辦公室—“清華-西門子知識(shí)交流中心”（Center of Knowledge Interchange）。這是西門子公司在全球范圍內(nèi)與教育機(jī)構(gòu)之間構(gòu)建的最高級(jí)別的合作模式。CKI的成立提供了從單一的雙方科研項(xiàng)目合作到人才培養(yǎng)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓以及和世界一流大學(xué)多元合作等多領(lǐng)域、多層次、長(zhǎng)期的實(shí)質(zhì)性合作平臺(tái)，是清華與西門子校企合作歷史的一個(gè)里程碑。

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心(內(nèi))

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心作為面向本科生的工程訓(xùn)練基地，近年來(lái)，在新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，全面提升學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、跨學(xué)科交叉培養(yǎng)等方面，做出了有益的探索：（1）在教學(xué)內(nèi)容上，不斷引入新技術(shù)，先后拓展了增材制造、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)等新方向，并在實(shí)踐教學(xué)中融合信息化手段。這些新的教學(xué)內(nèi)容和手段，有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力，在學(xué)生中反響良好。（2）在教學(xué)模式上，在以工科生為主的工程訓(xùn)練基礎(chǔ)上，拓展了面向全校學(xué)生的工程文化素質(zhì)教育，形成了集合工程教育、通識(shí)教育、創(chuàng)新教育為一體的綜合型教育形態(tài)，不僅為培養(yǎng)卓越工程師服務(wù)，也為培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才服務(wù)。（3）在教學(xué)體系上，訓(xùn)練中心遵循清華大學(xué)“四位一體”大學(xué)使命、與“一體兩翼”實(shí)施路徑的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念，在教務(wù)處的領(lǐng)導(dǎo)下，于2016年9月聯(lián)合校多個(gè)院系共同成立技術(shù)創(chuàng)新輔修專業(yè)，形成國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)內(nèi)第一個(gè)專門面向雙創(chuàng)教學(xué)的輔修專業(yè)，系統(tǒng)性開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

西門子是工業(yè)4.0的主要推行者，其所提出的“數(shù)字化雙胞胎”對(duì)實(shí)現(xiàn)虛擬世界與物理世界的融合提供了有效的解決方案。西門子產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于覆蓋領(lǐng)域廣，包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的全過(guò)程，同時(shí)結(jié)合西門子在自動(dòng)化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，為虛實(shí)結(jié)合提供了一整套可行方案。2016年，以“數(shù)字化制造系統(tǒng)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)”項(xiàng)目為依托，基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心先后引入了西門子公司的Siemens PLM Software系列軟件，旨在打通從設(shè)計(jì)到制造的產(chǎn)品全生命周期價(jià)值鏈，通過(guò)具體產(chǎn)品為牽引，實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面參與產(chǎn)品研制全過(guò)程，建立對(duì)制造流程的系統(tǒng)認(rèn)知。

產(chǎn)學(xué)研深度合作

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心統(tǒng)籌規(guī)劃、具體實(shí)施全校工程實(shí)踐教學(xué)和相關(guān)科研工作，因此如何將數(shù)字化平臺(tái)以及虛擬仿真技術(shù)引入到工程技術(shù)人才培養(yǎng)中，是基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心一直在探索的內(nèi)容。本著“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛、各有側(cè)重”的原則，基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心充分注重實(shí)踐與仿真的結(jié)合。通過(guò)仿真，實(shí)現(xiàn)抽象概念的形象化，幫助學(xué)生了解工作原理，掌握理論知識(shí)點(diǎn)。再回到實(shí)踐中去，應(yīng)用知識(shí)，加深理解。通過(guò)這種方式，學(xué)生在實(shí)踐中能夠起到事半功倍的效果，也有效規(guī)避了由于認(rèn)識(shí)不清晰、操作不熟練等帶來(lái)的安全隱患等問(wèn)題。基于對(duì)數(shù)字化工廠相關(guān)教學(xué)目標(biāo)的需求，清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心引進(jìn)Siemens PLM Software軟件平臺(tái)。

Siemens PLM Software為清華定制的軟件平臺(tái)包括三個(gè)核心部分：NX、Teamcenter和Tecnomatix。NX軟件是集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程與制造于一體的解決方案，是業(yè)內(nèi)最完整、靈活且有效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造解決方案。Teamcenter作為統(tǒng)一的產(chǎn)品生命周期管理平臺(tái)將人員、流程與知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，從而加速實(shí)施過(guò)程、提高生產(chǎn)效率，并加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)外的協(xié)同；數(shù)字化制造解決方案Tecnomatix，則把各種制造學(xué)科，從工藝布局規(guī)劃和設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程仿真和驗(yàn)證、制造執(zhí)行和產(chǎn)品工程連接起來(lái)。三者的深度結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、仿真，車間的生產(chǎn)布局、設(shè)備的運(yùn)行情況及整個(gè)產(chǎn)品生命周期的各環(huán)節(jié)的仿真和驗(yàn)證。

自2016年開(kāi)始，基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心開(kāi)始使用Siemens PLM Software軟件平臺(tái)。西門子的機(jī)器人仿真軟件ROBCAD已經(jīng)用于本科生機(jī)械制造實(shí)習(xí)?；谠撥浖脚_(tái)的其余課程還在陸續(xù)建設(shè)中。目前，在基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心的公共機(jī)房和展示中心的電腦中安裝該軟件平臺(tái)，并面向全校學(xué)生開(kāi)放使用。學(xué)生可以利用該軟件平臺(tái)自主進(jìn)行多種形式的科研活動(dòng)，不僅有課堂教學(xué)，還有SRT項(xiàng)目、競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)等。以基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心開(kāi)設(shè)的“工業(yè)機(jī)器人仿真與實(shí)踐”實(shí)驗(yàn)單元為例。學(xué)生先在西門子公司ROBCAD軟件平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃、工具操作等內(nèi)容?；谝粋€(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，把抽象的內(nèi)容通過(guò)圖形化地方式直觀展示出來(lái)，一步步地幫助學(xué)生理解坐標(biāo)系、位姿、路徑規(guī)劃、操作空間等基本概念和實(shí)現(xiàn)方法。在實(shí)際操作中，由于有了上述知識(shí)做基礎(chǔ)，學(xué)生能夠很快上手，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操作；同時(shí)也對(duì)示教編程、離線編程等方式有了體會(huì)。同時(shí)有效降低了由于知識(shí)點(diǎn)不明晰帶來(lái)的誤操作等潛在安全隱患。

作為綜合教育項(xiàng)目的一部分，西門子不僅提供了NX、Teamcenter以及Tecnomatix軟件套裝，還提供了教材、講義、西門子的官方課程等全方位的支持服務(wù)?；谖鏖T子強(qiáng)大的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和豐富的應(yīng)用實(shí)例，通過(guò)為教師提供軟件應(yīng)用相關(guān)培訓(xùn)，并提供相關(guān)培訓(xùn)文檔，為教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)提供參考。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，西門子技術(shù)人員協(xié)助老師在西門子PLM平臺(tái)上開(kāi)發(fā)教學(xué)案例-齒輪箱箱體等案例并提供西門子PLM系列教材，為高校課程建設(shè)提供了強(qiáng)大的支撐。

厚積薄發(fā)，培養(yǎng)未來(lái)數(shù)字化工廠中的卓越工程師

隨著信息化，數(shù)字化與工業(yè)化的融合，制造技術(shù)已從物質(zhì)形式的制造向信息制造轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品中知識(shí)信息的價(jià)值占據(jù)越來(lái)越高的比例，這不但反映在產(chǎn)品本身，而且體現(xiàn)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，特別是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。新的人才需求形勢(shì)下，

高校需以人才需求為導(dǎo)向，實(shí)施針對(duì)性的學(xué)科建設(shè)和課程改革。

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心深刻意識(shí)到校企合作的重要性，只有實(shí)現(xiàn)校企深度融合，才能實(shí)現(xiàn)人才的貫通性培養(yǎng)。在校企合作方面，訓(xùn)練中心探索了多種模式：（1）吸引企業(yè)參與高校學(xué)校工程教育基礎(chǔ)建設(shè)。訓(xùn)練中心與國(guó)內(nèi)外多個(gè)知名企業(yè)都建立了良好的合作關(guān)系，企業(yè)在中心的軟硬件設(shè)施建設(shè)方面也給予了大力支持；近年來(lái)，更是在服務(wù)方面加大了力度。（2）邀請(qǐng)企業(yè)名家參與學(xué)生教學(xué)。在中心開(kāi)設(shè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程中，多次邀請(qǐng)企業(yè)界知名人士為學(xué)生進(jìn)行課程講授、創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)。中心還建立了創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師制度，聘請(qǐng)企業(yè)名家作為創(chuàng)客導(dǎo)師，定期與學(xué)生開(kāi)展如授課、沙龍等多種形式的交流。這種邀請(qǐng)企業(yè)到學(xué)校中來(lái)的方式，成為了同學(xué)們了解產(chǎn)業(yè)形態(tài)的一扇窗口，在學(xué)生中反響強(qiáng)烈。（3）讓學(xué)生到企業(yè)中去。在中心的《工業(yè)系統(tǒng)基礎(chǔ)》等課程中，會(huì)組織學(xué)生多次到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)參觀，引起了同學(xué)的濃厚興趣。在未來(lái)的建設(shè)中，訓(xùn)練中心希望能夠與企業(yè)開(kāi)展更為深入的合作，一方面，是希望企業(yè)能夠參與到課程建設(shè)中來(lái)，將行業(yè)需求反應(yīng)到課程中，將最新的技術(shù)、知識(shí)引入到課程中，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用；另一方面，是希望可以探索一些聯(lián)合培養(yǎng)的模式，實(shí)現(xiàn)校企一體化育人。

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心(內(nèi))

雖然清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心基于Siemens PLM Software的相關(guān)課程還在準(zhǔn)備中，該校學(xué)生已經(jīng)開(kāi)始自主使用該軟件平臺(tái)進(jìn)行科研活動(dòng)。我們也對(duì)未來(lái)西門子軟件的發(fā)展以及與清華大學(xué)進(jìn)一步的合作抱有充分的期待。未來(lái)雙方打算開(kāi)展關(guān)于智能制造中精密在線檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用、PLM技術(shù)在數(shù)字化制造中的應(yīng)用和3D技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用等相關(guān)課題研究及進(jìn)一步的課程開(kāi)發(fā)工作。西門子北方渠道經(jīng)理欒艷表示：“本次合作，其意義不僅是引進(jìn)了新的軟件平臺(tái)，更在推動(dòng)院校專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革；提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性和有效性；促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化；引導(dǎo)建立符合技能教育規(guī)律的人才評(píng)價(jià)體系等方面影響深遠(yuǎn)?！?/p>