新工科背景下智能制造人才培养模式的探索

2019年3月总第309期

ISSN1672-1438

CN11-4994/T 新工科背景下智能制造人才培养模式的探索

张银南 罗朝盛

浙江科技学院信息与电子工程学院 浙江杭州 310023

摘 要：人才培养一直是高校极为关注的重要问题。随着智能制造的推进，产业对人才提出了新的要求，需要高校培养掌握核心技术的创新型人才、多学科交叉的复合型人才以及具有实际技术操作能力的技能型人才。为适应新的人才需求，我国推出了新工科建设方针。通过调研智能制造人才需求存在的主要问题，分析我国高校人才培养模式的不足以及浙江科技大学应用型本科人才培养方面所做的探索与实践，提出了一些提升应用型高校人才培养水平的建议。关键词：智能制造；新工科；应用型本科；人才培养模式

作者简介：张银南，工学硕士，副教授；罗朝盛，理学硕士，教授。

基金项目：浙江省软科学研究计划项目“构建智能制造产业链，实施浙江智造的现实基础与推进战略研究”(编号：2017C35019)。

为适应新一轮科技和产业变革及新经济发展，主动应对未来战略竞争，同样为了我国高等教育改革创新，需要促进学科专业交叉融合，加快推进新工科建设。新型工程人才是推动制造业转型升级的源动力，是实现“中国制造2025”战略的核心要素。应用型本科院校作为人才培养的主要阵地，如何加快培养一大批创新型、高素质、高技能、复合型人才，满足产业需求，对高校具有重要的现实意义。

1 新工科建设

1.1 智能制造人才需求的新变化

“中国制造2025”着眼于世界产业变革和国内经济社会发展新常态，是为推进制造强国建设做出的重大战略部署，不仅要推动传统制造业的转型升级，还要实现高端制造业的跨越式发展。该规划把智能制造作为五大工程之一，将人才为本列为五项基本方针之一，提出资源整合和人才发展相结合的基本原则[1]。

智能制造涵盖了产品从研发设计、生产制造、物流配送到销售服务整个产业链，对从业者提出了更高的要求，要求工作人员具有更高的技能、智慧和创造性，包括创新研究型人才、复合型专业人才、高端操作技能人才[2]。

1.2 高校加快建设和发展新工科

随着新一轮科技和产业变革蓬勃兴起，我国高等教育正面临着新的发展机遇和挑战。新型工程人才是实现智能制造的核心因素，智能制造的发展同样要求深化高校工程教育改革。但应对新工业对工程人才素质提出的全新要求，传统工科的人才培养出现了一些弊端和不足，于是新工科顺势而生[3]。

新工科是基于国家战略发展新需求而提出的工程教育改革方向。其内涵是以立德树人为引领，以应对

变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。

新工科构建源于传统工科的转型和新兴工科的战略布局，实现从学科导向到产业导向，从专业分割到跨界交叉融合，从适应服务到支撑引领的转变，建设与发展新工科成为当前产业升级与发展的现实要求[4]。

1.3 地方高校产业对接新工科建设

新工科建设对教育领域人才结构多样化提出了挑战，地方本科院校应以产业链和产业集群为导向，主动适应地方经济社会发展、产业需要和企业技术要求，充分利用地方资源，政产学研用协同，以培养能够与地方产业对接的应用型工程科技创新人才和服务区域经济社会发展的科技人才[5]。

2 对人才培养模式的认识与思考

2.1 智能制造人才的现状

(1)新世纪以来，党和国家深入实施人才强国战略，制造业人才培养规模位居世界前列，制造业人力资源结构逐步优化，有力地支撑了制造业持续快速发展。

(2)智能制造人才获取有两个途径，一是高校培养，另外是相关专业转岗，从传统制造业而来。

据悉，2018年全国新增备案本科专业点2 105个，新增审批本科专业点206个，合计新增2 311个专业点。其中包括机器人工程、数据科学与大数据技术、智能制造工程等一批新工科专业。

(3)教育部、人力资源社会保障部、工业和信息化部联合发布了《制造业人才发展规划指南》。根据其中的预测数据，十大重点领域将面临大量的人才缺口。整个智能制造领域孕育着强大的人才需求潜力。

CN11-4994/T

2.2 智能制造人才需求存在的主要问题

为了解浙江省智能制造及应用企业对创新型技能人才的需求，智能制造课题组调研了浙江省几十家制造企业。

(1)目前企业智能制造发展不平衡，多数企业处于“工业2.0”和“工业3.0”并行发展的阶段，对于人才的需求也是分层次的，构成了一个金字塔模型[6]。

(2)大企业容易吸引人才，中小微企业难度较大，成为制约企业发展智能制造的主要困难之一。在实施“机器换人”专项行动中，缺的最多的是工程师。

(3)多数企业认为行业专业人才在数量上的匮乏和质量上的短板是急需解决的普遍问题，企业吸引人才难，留住人才更难，调查统计在推进智能制造方面存在的最大困难是人才不足(排在第1位)。

(4)预计2025年机器人工程师需求量将达到100万，招聘需求大部分要求有1～3年的机器人集成项目经验，能立即工作。机器人专业的大部分应届毕业生技能水平仍然无法达不到机器人企业需求，必须经过专业的岗前培训才有可能找到合适的工作。

(5)人才不匹配问题。一方面是就业难，另一方面是招人难。许多大学生学历很高、各方面都很优秀，但是到了实际岗位中“并不好用”。高端技术人才匮乏，普通毕业生与企业生产实际有距离。

2.3 高校人才培养存在的问题

目前人才的分布和层次、类型等结构不够优化，培养模式与制造业发展实践脱节，培养体系缺乏开放性等，与“中国制造2025”发展战略存在不适应之处。

(1)主要是学科和资源壁垒，缺乏与新兴制造产业发展相关的课程设计。专业设置与智能制造的产业结构匹配度还有距离，课程体系建设与职业标准脱节，跨学科的课程体系相对缺乏。

(2)专业教学与制造业生产实践衔接力度不足，制造业人才培养与企业实际需求脱节，过于注重学生的理论知识灌输，在能力方面相对欠缺。

(3)师资队伍建设不够，尚未形成与产业衔接的“双师型”教师发展机制。

(4)产教融合不够深入，工程教育实践环节薄弱，学校实验、实训条件落后，跟不上产业发展的要求。

3 新工科建设和发展的探索和实践

坚持“学以致用、全面发展”的育人理念，培养高素质应用型人才，积极开展教育教学改革与实践，从应用型本科人才培养的各个方面着手，以打造卓越工程师的摇篮为目标，对应用型人才培养模式进行了有效探索[7]。

我校是教育部首批实施“卓越工程师教育培养计划”高校、“国家‘十三五’教育现代化推进工程—产教融合发展工程”建设高校和“国家级大学生创新创业训练计划”入选学校。

下面结合我校应用型本科人才方面所做的实践，探讨新工科建设的思路。

3.1 优化专业结构　适应产业发展

依据产业需求建设专业，构建工科专业新结构。创新智能制造培育模式，着力打造特色鲜明的应用型学科专业体系，建设一批契合地方产业布局和经济文化发展的应用型学科专业群。专业设置需要加强统筹协调，促进多学科交叉与深度融合，完善智能制造领域学科布局。

面向未来布局新兴工科专业，培养智能制造人才。近年来，我校一直在调整优化专业结构，制订“十三五”本科专业发展规划，建立了学校专业认证评估机制，全校每年对各专业进行数字化评估，对排名最后10%的专业进行黄牌警告，连续2年排名后10%将减少招生指标或暂停招生。为适应新工科、万亿产业的专业升级改造，增设与国家及浙江省战略性新兴产业相关的专业，增设大数据科学与技术、机器人工程等专业，撤销不适应经济社会发展的专业。

因此，相关机构要及时发布人才需求预测，实施开放的学科专业设置评价制度，引导高校招生计划向本科专业对应制造业十大重点领域的相关专业倾斜。

3.2 建立以培养创新能力为目标的专业课程体系

深化“互联网+教育”改革，增强信息技术应用能力。根据技术发展修改教学内容，更新工程人才知识体系，运用信息化手段构建智能制造人才数据模型，提出将培养操作使用、应用开发、研究创新三个层面的技术应用能力作为教学的基础。

智能制造涉及众多新型技术领域，在课程体系及课程建设上，构建科学合理的跨学科课程体系，在通识教育、技术基础、专业交叉3个层面适应不同层次和专业的需要，开设融合新技术和反映新产业需求的相关课程，建设一批与专业融合的交叉型课程，支持新工科非计算机类专业学生的计算思维能力和创新能力培养模式，强化信息化集成创新能力和工程实践能力培养。探索工科+工科、工科+经济管理、工科+艺术+经济管理、工科+人文等一专多能复合人才培养模式，建立培养复合型、创新型工程技术人才的课程体系。

3.3 深化中德合作　培养国际化高素质应用型工程人才

德国“工业4.0”战略与“中国制造2025”在推进发展智能制造方向上一致，中德双方开展产业合作、标准化合作、示范园区和人才培养合作，用智能制造

99

100

2019年3月总第309期

ISSN1672-1438

CN11-4994/T

和数字化技术推进中国国内高校与德国高校的合作。

我校是教育部确定的中德合作培养高等应用型人才试点院校，是“中德论坛”基地建设单位。为推进学校进一步发展，2014年成立的中德工程师学院是浙江省首家本科及以上层次的非设置中外合作办学机构，是学校与德国吕贝克应用科技大学和德国西海岸应用科技大学紧密合作的办学项目。首批开设电气工程及其自动化、土木工程2个本科专业，全面系统引进德国应用科技大学的人才培养体系和教学管理模式，包括育人理念、课程体系、教学内容、教学方法、评价体系、教学管理模式和质量保证体系等，消化吸收并在此基础上不断改革创新，为中德两国培养具备国际视野和应用能力的卓越工程师，2018年首届毕业生深受社会欢迎。

3.4 进一步深化产教融合和校企合作

利用校内外企业资源，拓展校企合作的广度与深度，建设智能制造实训基地，打造工程教育开放融合新生态。推动科教结合、产教融合协同育人的模式创新。最终形成产教融合、互补共赢的智能制造人才培养生态圈，使智能制造实训变成自我成长的知识空间。

通过走出去(强化实习，重返课堂)、请进来(共建校内智能制造实训基地、探讨实践教学模式)多种方式，共建课程体系、实践能力培养体系，培养学生的实践能力，提高综合素质。

全校与300多家企业建立校企合作培养应用型的实习基地、7个国家级工程实践中心，与西门子、罗克韦尔建立校企共建实验室，为培养学生实践创新能力提供了良好的实验实训条件。

3.5 完善多主体协同育人机制

注重教师发展，加强工程团队建设，建立更多样化和个性化的工程教育培养模式。建立智能制造人才预测和信息服务平台，建设实体化产学研用联盟，探索建立合作育人、协同创新的新机制，多渠道培养智能制造领域创新创业人才。

构建“制造业+”融合式人才培养模式，建立开

放性职业教育人才培养体系。鼓励大型制造企业、省属院校与社会资本联合创办技能人才培训基地，引进省外高校院所落地设立职业技能培训机构，构建多层次的人才队伍。

4 结语

智能制造作为一次工业，对我国制造产业的变革带来了深远的影响，对制造产业人才的需求提出了新的要求，高等教育肩负着培养适应智能制造产业需求的、创新型高素质的应用型人才重任。在新工科背景下，学校以智能制造产业为导向，围绕专业设置的契合性，满足区域产业需求，积极推动新兴产业的发展和传统产业的转型升级，建立专业动态调整机制，围绕人才培养质量标准的针对性，开设相关课程，增加多学科交叉复合知识、新工科前沿知识，增加校内、校际跨学科专业合作教育，改革人才培养模式和重构课程体系，建设开放平台，构建跨学科实践创新平台，深入推进科教结合、产教融合、校地配

合、校企耦合和国际联合人才培养。参考文献

[1] 关于印发《中国制造2025》的通知[R].中华人民共和国公报.2015(16):10-26.

[2]

王怀奥,肖国华,徐智跃.智能制造背景下高职院校的人才培养策略研究:以宁波市高职院校为例[J].浙江工商职业技术学院学报,2018,17(2):45-48.

[3] 张安富,刘超.“中国制造2025”背景下的新工科构建[J].中国大学教学,2017(9):21-23.

[4] “新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究,2017(2):10-11.[5] 钟德仁,郭亮,国海.新工科背景下产业集群与专业群协同路径[J].内江师范学院学报,2018,33(2):106-111.

[6] 徐璟玮,杨承三,付莹莹.智能制造与工业4.0背景下对提升高校人才培养的浅见[J].改革与开放,2017(16):111-113.

[7]

赵东福,罗朝盛.应用型本科人才培养模式的改革与创新[J].浙江科技学院学报,2010,22(5):337-341.

Exploration on the Training Mode of Intelligent Manufacturing Talents under New Engineering Education

Zhang Yinnan, Luo Chaosheng

School of Information and Electronic Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou, 310023, China

Abstract: Talent training has always been an important issue of great concern and discussion in colleges and universities. With the advance of intelligent manufacturing, the industry has put forward new requirements for talents. It is necessary for colleges and universities to cultivate innovative talents who master the core technology, multi-disciplinary compound talents and skilled talents with practical technical operation ability. In order to meet the needs of new talents, the construction of new engineering courses was introduced. By investigating the main problems existing in the demand for intelligent manufacturing talents, based on the analysis of the shortage of talents training mode in colleges and universities and the exploration and practice of cultivating applied undergraduate talents in our university, some suggestions are put forward to improve the level of talents cultivation in applied colleges and universities.

Key words: intelligent manufacturing; new engineering; application-oriented undergraduate education; talent training model