黃本生，羅霞，陳鵬，王杰，范舟

（1.西南石油大學 新能源與材料學院，四川成都 610500；2.長沙理工大學 材料科學與工程學院，湖南長沙 410114）

作為中國實施制造強國戰(zhàn)略的行動綱領，《中國制造2025》以“數(shù)字化、網絡化、智能化”為主線，為我國新興工業(yè)的發(fā)展指明了方向，同時對相關人才培養(yǎng)和專業(yè)建設提出了更高的要求。自2017 年起，先后有“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”相繼提出[1-3]，針對新興產業(yè)，以互聯(lián)網和工業(yè)智能為核心的新工科專業(yè)建設的新理念、新模式逐漸引起教育界的廣泛關注，如何將智能制造、人工智能、機器人等用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才成為工科專業(yè)需要研究的重要課題。

在新工科背景下，西南石油大學材料成型及控制工程專業(yè)（以下簡稱“材控專業(yè)”）確定“智能化、數(shù)字化”為改造升級方向，在人才培養(yǎng)方案中引入智能制造課組模塊，研究基于“材控專業(yè)”特色的智能制造課組建設和實施方案，并進行實踐探索，以滿足新形勢下國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的要求，這對于提高“材控專業(yè)”人才培養(yǎng)質量，培養(yǎng)具有時代特色、理論創(chuàng)新和工程實踐能力并重，滿足現(xiàn)代工業(yè)需求的高素質、綜合型人才具有重要意義。

1 新工科背景下“材控專業(yè)”的智能制造課組建設的必要性

智能制造作為新興的工業(yè)領域，正在逐步發(fā)展壯大，成為當前高校教育發(fā)展的重要方向。社會發(fā)展的基礎是工業(yè)發(fā)展，工業(yè)發(fā)展的水平直接影響了社會發(fā)展的綜合水平。目前，我國正處于新工業(yè)探索發(fā)展的關鍵時期，同時也處于新工業(yè)向智能工業(yè)升級優(yōu)化的關鍵階段。各類企業(yè)對“材控專業(yè)”高水平人才的需求日益增加[4-5]。然而“材控專業(yè)”的發(fā)展還存在一些問題，主要有：（1）學生畢業(yè)后從事“材控專業(yè)”工作的比例較低，一些選擇從事“材控專業(yè)”工作的學生認為工作內容較為單一，技術含量較低，導致事業(yè)發(fā)展空間有限；（2）隨著新能源等領域的發(fā)展，一些高校招生時該專業(yè)報考率降低，調劑比例逐漸增大；（3）目前智能制造業(yè)進入高速發(fā)展階段，中小型企業(yè)對具有智能制造背景的高端人才需求較大，人才缺口凸顯[6]。在新工業(yè)時代，“材控專業(yè)”智能制造課組的探索建設是非常必要的。首先，高校是人才培養(yǎng)的基地，為保障“材控專業(yè)”人才定向培養(yǎng)和輸送，應準確把握社會對該專業(yè)人才的需求。隨著新工業(yè)向智能工業(yè)轉變，學生所面對的工作崗位與智能化的方向息息相關，例如基于人工智能的制造和研發(fā)、大數(shù)據(jù)的分析等。因此，在新工科背景下，“材控專業(yè)”智能制造課組建設應考慮社會發(fā)展的前瞻性和引導性，以滿足工業(yè)發(fā)展對該專業(yè)智能制造人才的需求。其次，隨著傳統(tǒng)工業(yè)向新工業(yè)和智能工業(yè)轉型發(fā)展，高校應支持技術和科研的發(fā)展，并進行智能軟件的開發(fā)和建設，以使工業(yè)發(fā)展變得更加便捷、高效和規(guī)范化。

2 新工科背景下“材控專業(yè)”智能制造課組建設的思考

2.1 確立新的教學目標

隨著時間的推移，智能制造發(fā)展的重要性越來越明顯。在新工科背景下，新興的教育體系要求確立新的人才培養(yǎng)目標[7]。高校應確立清晰、具有指向性的人才培養(yǎng)目標，以幫助學生在校期間掌握一系列技能，這將使學生扎實掌握專業(yè)知識和技術，并促進專業(yè)發(fā)展具有一定的前瞻性、創(chuàng)新性和實踐性。同時，高校還要引導學生樹立遠大理想，培養(yǎng)學生的道德觀念和社會責任感，使學生成為工業(yè)數(shù)字化綜合型技能人才。

在新工科背景下，結合智能制造的“材控專業(yè)”發(fā)展前景廣闊，依托智能制造教育體系，學生能夠明確學習目標，了解材料成型及控制工程專業(yè)發(fā)展與工業(yè)發(fā)展的共通性，了解當前工業(yè)對高端人才的需求等。

高校通過對“材控專業(yè)”智能制造課組的建設，不僅使學生可以了解前沿理論知識，還可提升學生的自信心與對專業(yè)的認同度。

2.2 創(chuàng)新專業(yè)課程教學體系

在新工科背景下，高校需要構建新的教學理念、教育形式以及教育課程體系。在構建“材控專業(yè)”智能制造模塊的課程體系時，需要特別注意以下幾點：（1）創(chuàng)建新的知識體系教育內容。在智能時代和新工科背景下，傳統(tǒng)的“材控專業(yè)”知識需要與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢緊密結合。為了適應當前社會的需求，高校需要構建一個全新的知識體系，這個體系需包含具有創(chuàng)新性的知識內容，讓學生能夠更好地適應現(xiàn)代社會的發(fā)展[8]。因此，新的教育內容應該注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其跨學科的綜合素質、技能，使其成為適應新工業(yè)發(fā)展的復合型人才。（2）理論結合實踐。理論是實踐的基礎，在實踐操作之前，學生要有相應的理論知識作為支撐。而實踐為理論的驗證，學生要將理論知識應用到實際生產中，來檢驗知識的實用性。在智能制造課程教學體系的構建中，高校不僅要注重構建理論知識框架，還要加強對智能制造“材控專業(yè)”人才的系統(tǒng)培養(yǎng)，以滿足實際生產的需求，在實踐中，學生能夠驗證所學的理論知識能否解決實際的工程問題。（3）多個學科的知識相互交織、融合發(fā)展，形成智能制造綜合知識體系。智能制造不僅涵蓋傳統(tǒng)工程專業(yè)學科的知識內容，更凸顯了學科融合互補的特點，如智能化機器人系統(tǒng)的建立和程序的二次開發(fā)，虛擬仿真軟件中涉及的機械學、力學等專業(yè)內容。為了培養(yǎng)高素質人才，高校需要整合不同的學科，促進學科間的交叉融合，改革課程體系。（4）課程教學模式創(chuàng)新。傳統(tǒng)的教學模式不利于智能制造知識的傳授，因此，要基于“以學生為中心”的教育理念、問題式教學方法，借助現(xiàn)代化教育教學工具和平臺，充分運用各種優(yōu)質在線教育資源，建立線上線下相結合、課內課外相促進的課程教學模式，以達到讓學生主動參與、深度學習的目標。

2.3 強化師資力量建設

引入智能制造課程體系，無疑對傳統(tǒng)“材控專業(yè)”教師的業(yè)務水平提出了挑戰(zhàn)，因此，高校需要強化師資隊伍建設，打造擁有新教育理念的教師團隊。同時，高校需要與相關企業(yè)廣泛開展交流，深入了解行業(yè)需求，以在課程建設中更好地融入新工科建設理念，提高師資團隊的教學和科研水平，打造一支教學水平高、專業(yè)能力強的智能制造課程教學團隊。教師團隊除了向學生傳授新工科中智能化方面的專業(yè)知識外，還需要向學生介紹我國工業(yè)強國的發(fā)展戰(zhàn)略，以增強學生的使命感和責任感。因此，教師團隊不僅需要具備傳授知識的能力，同時還要能夠幫助學生規(guī)劃職業(yè)生涯。

高校在建設智能制造課組師資團隊時，應以人才培養(yǎng)方案為指導，制定科學合理的智能制造各課程的考核和評價機制，按照新工科建設目標和工程教育認證標準，執(zhí)行課程的教學、考核和評價，智能制造課程小組及“材控專業(yè)”相關教師深度參與，以不斷改進，達到面向產出的畢業(yè)要求，保障人才培養(yǎng)質量，培養(yǎng)能夠滿足社會需求的智能制造人才。

2.4 建設石油特色智能制造實踐平臺

西南石油大學的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)包括油氣工程和機械工程。為促進石油、機械、控制、計算機等學科的交叉融合，學校正在建設具有石油特色的智能制造實踐平臺，并對石油裝備智能制造類人才培養(yǎng)的課程體系、教學資源和實踐模式進行改革，培育學生智能制造理念和工程實踐創(chuàng)新能力，更好地服務于地方經濟發(fā)展。此外，高校需要借助實踐平臺來培養(yǎng)高級應用型技術人才，使學生將理論知識與實踐能力相結合[9-10]。實踐教學任務的圓滿完成需要實踐平臺的支持，實踐平臺可以提供開放式課程設計、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、科技創(chuàng)新競賽等活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。同時，在高等工科教育實踐教學中，教師的素質和能力也是非常重要的。因此，為了建立一支具備理論知識、工程實踐能力的專業(yè)教師團隊，高校需要通過外部引進和內部培養(yǎng)的方式來實現(xiàn)。為了提升智能制造實踐教學效果，高校與地方企業(yè)合作是非常必要的。高校需建立智能制造實踐平臺，模擬企業(yè)實際生產，培養(yǎng)學生的工程實踐創(chuàng)新能力，以滿足企業(yè)對應用型技術人才的需求，促進學生就業(yè)。另外，教師需要在教學過程中融合學科知識和專業(yè)崗位能力，使課程能夠與實際生產緊密結合，讓學生能夠體驗智能制造生產過程，并將理論知識與實際工程有效結合。針對石油特色智能制造工程實踐，高校需要開展綜合性、研究性的實驗以及技術能力訓練，以培養(yǎng)學生的實際操作能力、創(chuàng)新意識，提高他們的就業(yè)競爭力[11]。

2.5 建立課程考核評價及改進機制

在新工科背景下，“材控專業(yè)”智能制造課組需要建立多元化課程考核評價及改進機制：

（1）推動教育評價理念改革，促進學生全面發(fā)展專業(yè)能力。進行課程多元化考核改革，關鍵在于教師轉變考核觀念。首先，為了推動課程考核改革，高校應制定相應的激勵措施，鼓勵教師積極參與課程考核改革，激發(fā)教師的工作熱情和積極性，促進教學質量的提高；其次，高校應完善課程考核管理機制，明確課程考核的具體要求和標準；最后，負責課程考核的院系或課組應充分發(fā)揮教學團隊的作用，鼓勵教師建言獻策，互相交流，形成共識，促進教師之間的交流與合作，推動課程考核改革的深入實施[12]。

（2）制定課程目標達成度評價機制。課程目標達成度評價機制是教學質量監(jiān)控的關鍵措施，是評價專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求達成度的重要準則[13]。為保證課程質量評價工作的客觀性和科學性，高校應建立學校、學院、任課教師三級評價機制，其中：任課教師是課程評價的基礎，需要根據(jù)課程目標總體達成度及個人差異進行自評；學院是課程評價科學化、規(guī)范化的關鍵角色，需要根據(jù)同行評審、教學檢查和座談等方式進行專業(yè)評價；學校督導專家抽評的目的是保障課程質量不斷提升，其代表著學校層面的監(jiān)督、分析、指導和評價，高校需通過師生座談和存檔資料抽查等方式評價教學的規(guī)范性和有效性[14]。

（3）不斷改進教學方法，提高教師的教學能力。為了適應不同學科專業(yè)的特點，專業(yè)課教師需要將傳統(tǒng)的授課方法與現(xiàn)代信息技術結合，實行線上線下混合式教學。同時，教師應鼓勵學生積極參與實踐活動，積累實踐經驗[15]。

3 結語

在新工科建設的背景下，行業(yè)發(fā)展對高?！安目貙I(yè)”人才培養(yǎng)提出了更高的要求。本文從確立新的教學目標、創(chuàng)新專業(yè)課程教學體系、強化師資力量建設、建設石油特色智能制造實踐平臺、建立課程考核評價及改進機制5 個方面，對“材控專業(yè)”的智能制造課組建設方式及方向進行了討論，通過建設智能制造課組，培養(yǎng)符合社會需求的“材控專業(yè)”人才，提高其創(chuàng)新能力和實踐操作技能，滿足社會發(fā)展對復合型人才的需求。