康 超 劉 贊 劉金鋒 鐘 偉 陳 宇

（江蘇科技大學機械工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212100）

0 引言

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新技術(shù)，并在現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域深入融合發(fā)展，驅(qū)動著制造領(lǐng)域向復雜化、智能化、網(wǎng)格化的方向邁進。伴隨新興技術(shù)與制造業(yè)的深入交織，全球范圍內(nèi)正在形成新的制造生產(chǎn)模式，影響著產(chǎn)業(yè)的形態(tài)分布、供需方式以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長與發(fā)展的方向。為占據(jù)新技術(shù)的制高點，突破并掌握關(guān)鍵的核心技術(shù)，各國都在加大、加快高新技術(shù)研發(fā)的強度，分別在高精端、高尖端領(lǐng)域紛紛布局，以期解決工程制造、冶金技術(shù)、移動通信、新能源、新材料等領(lǐng)域的卡脖子問題。作為國民經(jīng)濟重要的基石，傳統(tǒng)制造業(yè)需要以新技術(shù)、新理念進行改革，而智能制造技術(shù)的引入為制造業(yè)的發(fā)展注入了強大的興奮劑，正在快速驅(qū)動行業(yè)的改革創(chuàng)新，提升制造業(yè)的競爭力。為此，各國紛紛推出強國戰(zhàn)略，如德國的“工業(yè)4.0戰(zhàn)略”、日本的“互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略”、中國的“中國制造2025戰(zhàn)略”。為加快智能化制造技術(shù)，為企業(yè)提供急需的人才，我國教育部也順勢而變，加快了對智能方向人才的培養(yǎng)，僅2021年新增的高校專業(yè)中，人工智能方向占據(jù)1/3，這也充分說明國家對高校人才培養(yǎng)的重視程度。

智能制造最早由美國學者提出，是融合技術(shù)知識系統(tǒng)、機器人控制技術(shù)以及生產(chǎn)制造系統(tǒng)工程，對制造生產(chǎn)領(lǐng)域涉及的生產(chǎn)技術(shù)能力及其關(guān)聯(lián)能力進行專家知識建模，從而使智能機器能夠獨立自主實現(xiàn)小批量生產(chǎn)的目的。智能制造是制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級的制高點、突破口以及主攻方向。為此，智能制造工程專業(yè)的設(shè)立也符合制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，是新工科背景下多學科交叉融合發(fā)展、相互需求的結(jié)果，是解決以往單一學科教學不能處理復雜工程問題的新趨勢，開展跨學科、交叉學科的融合建設(shè)是高校專業(yè)建設(shè)的必然性。

雖然智能制造工程專業(yè)符合時代發(fā)展需求，然而，面臨這樣的新工科專業(yè)，各高校對學生的培養(yǎng)多處在探索的階段，在專業(yè)建設(shè)過程中存在諸多問題，導致專業(yè)建設(shè)的不全面、效果差?；诖耍疚闹攸c剖析智能制造工程專業(yè)建設(shè)存在的問題，并提出了人才培養(yǎng)的措施。

1 智能制造工程專業(yè)建設(shè)存在的問題

1.1 融合行業(yè)特色的教學缺乏

智能制造工程專業(yè)作為一個新興專業(yè)，重點培養(yǎng)面向制造行業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)人才，該專業(yè)具有重要的行業(yè)方向性。同時，智能制造作為一個多學科融合的集成領(lǐng)域，面向不同的制造領(lǐng)域，所涉及的專業(yè)變化也較為復雜，需要更專業(yè)、有針對性、精細化的人才，尤其面向日趨復雜的工程應(yīng)用領(lǐng)域問題，對口型人才欠缺。目前，智能制造工程專業(yè)仍多以傳統(tǒng)機械為基礎(chǔ)進行教學，教學內(nèi)容多以泛化式的基礎(chǔ)教學為主，具體行業(yè)場景下的課程內(nèi)容應(yīng)用或技術(shù)手段的實施缺乏，容易造成學生在應(yīng)用智能化技術(shù)與制造技術(shù)方向領(lǐng)域欠缺專業(yè)知識，進而導致學生從專業(yè)課程提取技術(shù)手段并解決問題的能力缺乏，使得培養(yǎng)專業(yè)人才的目標與現(xiàn)實仍然具有一定的差距，具體關(guān)系如圖1所示。

別呦呦別過頭，朝司大愣子抿嘴一笑。司大愣子心里直癢癢，但媳婦的話是圣旨，他不敢違抗，只好戀戀不舍地走了。

圖1 融合行業(yè)特色的教學缺乏

1.2 融合交叉學科的教學理念滯后

目前，一些高校在智能制造工程專業(yè)組建過程中，人員隊伍的建設(shè)多以本學院各系部人才調(diào)動組成，如機械工程學院的智能制造工程專業(yè)多以機設(shè)、機電、機制等系部教師為主。然而，智能制造工程專業(yè)是以面向培養(yǎng)具有多學科領(lǐng)域知識的專業(yè)人才為目標，學生需要掌握的知識融合機械、信息、物理、力學、計算機、材料等多學科領(lǐng)域的相關(guān)知識，需要在專業(yè)教學培養(yǎng)中，將這些多學科知識有機的融合到培養(yǎng)方案、培養(yǎng)大綱中；同時，作為新的制造專業(yè)，智能制造工程專業(yè)的建設(shè)需要改革創(chuàng)新前沿新教材，需要更豐富的交叉學科教學內(nèi)容及手段來突破現(xiàn)有傳統(tǒng)專業(yè)教學的困境。但是，大多數(shù)開設(shè)的智能制造工程專業(yè)仍是整合現(xiàn)有教學資源，有針對性的課程建設(shè)與創(chuàng)新性較缺乏，具體關(guān)系如圖2所示。

圖2 融合交叉學科的教學理念滯后

2 智能制造工程人才培養(yǎng)措施

智能制造工程專業(yè)是緊跟時代發(fā)展的新興學科，只有把握好行業(yè)需求，有針對性的依托學科交叉融合，積極探索合適的人才培養(yǎng)策略，才能追趕并引領(lǐng)高校專業(yè)的積極向上發(fā)展，具體可通過如圖3所示措施進行培養(yǎng)。

圖3 智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)措施

2.1 行業(yè)需求驅(qū)動的教學培養(yǎng)方案

為培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需求，掌握智能產(chǎn)品設(shè)計、制造、應(yīng)用及生產(chǎn)等專業(yè)知識的智能制造工程專業(yè)人才，需要從專業(yè)課程規(guī)劃的頂層培養(yǎng)方案進行設(shè)計，以解決融合多學科專業(yè)知識的復雜工程智能制造問題為導向，堅持融合行業(yè)應(yīng)用場景為具體應(yīng)用對象，構(gòu)建從事科研開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理及技術(shù)服務(wù)等方面的高素質(zhì)人才。具體培養(yǎng)方案主要從理論課程及實踐課程上進行改革，開設(shè)面向行業(yè)背景應(yīng)用的專業(yè)課程。以江蘇科技大學為例，如船舶及海工機械裝備設(shè)計、面向船舶的智能運維與健康管理，以及面向船舶建造領(lǐng)域的智能制造系統(tǒng)創(chuàng)新實踐等。同時，加強智能制造專業(yè)學生第二學堂的專業(yè)教學，有序開展融合交叉學科的專業(yè)課程。

2.2 師資力量的交叉融合

教師作為培養(yǎng)人才的重要靈魂師，是構(gòu)建與實現(xiàn)科教興國的重要執(zhí)行者，其在大學教育中具有舉足輕重的作用。智能制造工程專業(yè)在高標準、高要求的需求下應(yīng)運而生，對人才的整體素質(zhì)有著嚴格的要求。因此，對智能制造工程專業(yè)的師資力量提出了更高的要求，需要進一步優(yōu)化教師結(jié)構(gòu)。具體需要依據(jù)高校培養(yǎng)人才的行業(yè)背景，凝練并提取智能制造工程專業(yè)在該行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)、方向、手段等，進而拓展相關(guān)方向的知識研究，提高本智能制造工程專業(yè)教師在該方向的力量。此外，如果高校教師資源充足，則可以開展校內(nèi)教師資源的融合集成，調(diào)動與智能專業(yè)及行業(yè)背景相關(guān)的教師進行正常授課或兼職授課，逐步提高教師資源的合理性，有力促進師資結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

2.3 工程實訓的模塊化

目前，各大高校針對智能制造工程專業(yè)構(gòu)建的工程實訓平臺，在學科融合方面做了一些工作，構(gòu)建的實驗平臺融合了大數(shù)據(jù)、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)及先進制造技術(shù)等關(guān)聯(lián)智能制造技術(shù)的學科知識；其中也不乏許多高校開展了數(shù)字孿生技術(shù)、虛實融合技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等增強智能制造工程專業(yè)的交互性，也取得了一定的成果。然而，部分高校在學生基礎(chǔ)實訓方面仍存在問題，其中實驗可操作性是較為突出的一個問題。許多高校構(gòu)建的智能制造實訓平臺集成化程度較高，平臺的封閉性較好。雖然平臺也融合了多學科技術(shù)，但高集成化迫使學生對于平臺的可操作性變差，或者僅靠操作電腦完成基本的智能制造技術(shù)的演示功能，教學效果達不到，教學—實操、老師—學生間信息交叉互通未能體現(xiàn)；需要在構(gòu)建實驗平臺時，以模塊化/易操作/實用性為前提，而不能簡單地僅僅為智能而體現(xiàn)智能。

2.4 項目驅(qū)動的專業(yè)知識交叉融合

隨著高校人才的不斷增長，企業(yè)對應(yīng)屆畢業(yè)生的要求也在不斷提高，具有綜合知識儲備、實踐經(jīng)驗多，以及動手能力強的學生成為發(fā)展的需求。因此，高校在提高學生知識運用、解決問題的能力方面迫在眉睫。針對智能制造技術(shù)融合多學科技術(shù)的特點，更需要以項目驅(qū)動本科生教學工作；高校要不斷加大導師—學生—任務(wù)類型的培養(yǎng)模式，鼓勵以學科競賽、企業(yè)項目為驅(qū)動的學生教學培養(yǎng)方法，讓更多的學生參與進各類項目中，變被動學習為主動實踐，促進不同專業(yè)學生知識的交互融合，激發(fā)學生的內(nèi)在潛質(zhì)，最終實現(xiàn)提高學生知識運用與解決問題的能力。

3 結(jié)語

智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)是中國制造向智能制造發(fā)展的關(guān)鍵，需要以具體行業(yè)需求背景為導向，融合行業(yè)多學科技術(shù)，改革智能制造工程專業(yè)培養(yǎng)模式，打破學科交叉教學的壁壘，真正促進學生綜合水平的提升，培養(yǎng)出具有針對性解決行業(yè)問題能力的智能制造人才，為國家高水平智能化人才的培育提供保障。