智能制造工程專業教學創新探索性研究

孫茜 孫立寧

[摘 要]《中國制造2025》表明，我國將致力于實現從工業大國向工業強國的轉變，提高技術創新能力和產品質量水平成為我國制造業發展的迫切需要。面對如此嚴峻的國際競爭形勢，人才的優先發展是實現智能制造的重要手段。該文以智能制造專業為對象，從教學培養模式、教學實驗平臺搭建及校企合作模式等幾個方面對智能制造專業人才的培養進行了探索性的研究。

[關鍵詞]智能制造;人才培養;教學創新

[中圖分類號] G642.3[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）48-0-02[收稿日期] 2020-05-27

一、前言

為了培養緊跟時代步伐、滿足企業需求、具備職業能力的智能制造系統級人才，蘇州大學于2018年開設了智能制造工程這一新工科專業，使得培養人才的素質真正與職業發展需求相匹配，為蘇州本地以及國家的經濟發展培養更多智能制造技術人才。基于此，本文將對智能制造工程專業的創新教學進行探索性研究。

二、智能制造行業發展的客觀需求

制造業作為國民經濟的基礎，其發展直接影響到國民經濟的整體發展水平，也是國計民生和國防力量的強有力保障。目前，我國傳統制造業正處于向智能制造轉型升級并大力推動落地階段，“智能制造”已成為現代先進制造業的重要發展方向[1]。面對如此嚴峻的國際競爭形勢，人才的優先發展是實現智能制造的重要手段。

三、教學培養模式探索

（一）多學科交叉融合式教學體系

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）實際上是多學科多領域的交叉融合，涵蓋自動化、數字化、信息化、智能化及網絡化等多個方面，這就要求智能制造工程專業的課程設置不能局限于某個單一領域和單一學科。也就是說相對獨立的課程目標不能很好地服務于專業發展培養目標，導致學生缺乏各學科知識交叉融合的綜合性實踐，不利于學生學習各科知識融會貫通，也不利于激發學生的想象力與創造力。

因此，蘇州大學智能制造工程專業不僅注重學生在基礎課程教學的培養，又強化學生在專業課程和選修課程的學習，從而培養出全面發展的智能制造工程專業的學生。自動化及信息化為實現智能制造提供必備的基礎，數字化、智能化及網絡化為實現智能制造提供必備的技術手段。因此本專業的課程中及涵蓋機械設計、自動化設計、控制工程、電工電子技術、計算機技術等基礎課程，又包含機器人、人工智能、虛擬現實、智能監測技術及工業大數據等專業課教學;此外，為培養學生對智能制造技術的全面理解和掌握，又開設了智能制造導論、智能工廠仿真及機電一體化等課程，將培養出能夠勝任智能制造系統分析、設計、集成、運營的高級工程技術人才和管理人才。

（二）開放式探究性教研一體化教學模式探索

采用開放式教學并非放任式教學，而是在教學環節中創設問題情境、激發探究欲望、引導參與、初步感知問題、探究解決問題的方法，并做到有效歸納總結。采用開放式教學可大大提高學生對知識的渴望程度及求知欲，有利于促進學生對知識的自主學習，并為學生提綱發揮與發展的空間，使得學生的積極主動學習性得到提高。智能制造為多學科交叉融合的專業，不同課程的授課教師間可相互探討和交流，共同制定對學生發展有益的教學模式。當然，無論是基礎類課程還是專業類課程，授課教師在課程教學中所創設的問題都要與教學大綱要求相吻合，與課程的知識及考核目標相一致。

四、校企合作培養模式探索

（一）“雙導師”培養模式

1.校內班導師。智能制造工程專業的班導師由本專業的專業課或專業基礎課教師所擔任，且可選擇具有海外留學背景、科研能力突出、學歷構成好的年輕專業教師。校內班導師對學生的培養主要從以下幾個方面：

第一，班導師對加強本專業的認知至關重要。前面提到，多數學生在剛剛步入大學生涯時對所選取的專業比較茫然，對專業的基本認知情況非常有限，甚至僅僅停留在專業名稱的字面理解。盡管學生十分渴望對自己所選擇的專業有更深入的了解，但卻無從下手。因此，智能制造專業除了上述提到設置的大一課程外，采用“校內班導師”的制度剛好可以滿足學生在這方面的強烈需求。班導師根據自身的專業特點，結合社會的發展需求以及前沿的技術方向幫助學生加強對本專業的理解和認知，促進他們進一步了解所學專業在國民經濟發展中的重要地位和作用;不僅如此，班導師對學生樹立正確的專業理想、制定個人未來的職業發展規劃上也有著十分重要的作用。

第二，班導師對學生的健康成長至關重要。班導師不僅是專業老師，也是學生在大學期間的心靈導師。大學的學習及生活節奏與高中截然不同，個別學生會由于難以適應新的環境而在學習上出現一些困難，從而可能會導致過大的心理和精神壓力。一般而言，班導師多為中青年，更易融入學生群體中，幫助學生調整學習心態、克服心理壓力，幫助學生樹立積極向上的世界觀、人生觀、價值觀。

第三，班導師對學生的科研能力培養至關重要。學生在大一期間學習一定的基礎課程外，大二及以上年級開始分階段接觸專業課程的學習，部分學生也開始對科研產生濃厚的興趣。班導師具有豐富的專業知識和扎實的科研能力，掌握正確的科學研究方法和豐富的學術交流資源，能夠為學生提供更多的實踐科研機會，滿足學生對科研的渴望和探索，為學生在未來的科研道路上打下良好的基礎。

2.企業導師。隨著社會對全面發展復合型人才需求的不斷增長，智能制造工程專業初步探索嘗試采用企業導師制，以校企合作為基礎，將企業參與到高校的人才培養過程中。企業導師多選擇具有相關學科知識背景的技術骨干或技術專家，并具有較強的社會責任感和奉獻精神，愿意為人才培養事業貢獻自身資源，犧牲自我的時間和精力。嘗試采用線上互動與咨詢、企業實習實踐以及線下交流等結合的方式為學生提供行業動態及應用、專業技能提升及職業發展規劃等方面的指導，同時也為學生提供相關的就業去向選擇指導。

（二）產教融合培養模式

產教融合的開展要求學生、教師、學校及企業形成高度的有機結合才能實現根本性的實施。從教師角度來看，要求教師能夠深入企業并加強與企業的合作，根據企業在智能制造方面存在的痛點，與企業建立深層次的合作并確定可實施的解決方案，避免在課堂教學中出現不了解企業需求而出現的“盲教”現象;對于企業而言，鼓勵其與學校的專業團隊進行深度合作，利用學校的科研平臺和人才優勢，解決企業面臨的技術力量薄弱的問題。此外，學校可與本地智能制造領域內的企業簽署實習協議，將智能制造工程專業的學生分散到各個企業中去，真正地了解所學專業在企業的實際應用價值。

五、智能制造教學實驗平臺探索

智能制造領域的技術人才需具備如下幾個要求[2-4]：第一，為迅速解決設備運行中所遇到的問題，技術人員需具備更多的機電一體化實踐經驗;第二，若要利用信息化技術解決生產中遇到的技術問題，要求技術人員需掌握全面的信息和網絡技術;第三，智能設備常出現軟件問題及軟件的用戶體驗，要求技術人員與軟件工程師解密結合來解決上述問題;第四，為更加掌握智能裝備的應用及運行，要求技術人員需掌握一定的編程技能以及復雜系統的控制和設置技術。因此，針對智能制造對技術人員的新要求，使得學生能夠在畢業前初步掌握智能制造技術，實驗教學是其能力培養的根本保證。

六、結語

本文以智能制造專業為研究對象，從多學科交叉融合模式、開放式探究性教研一體化教學模式兩個方面對教學培養模式進行了探索性的研究;從“校內導師”與“企業導師”相融合的雙導師制度、產教融合的培養模式上對校企合作提出了探索性建議;此外，為適應智能制造行業的不斷發展，切合企業的實際發展需求，本文也對符合智能制造專業發展的教學實驗平臺的搭建進行了探索性的研究，力爭為滿足企業需求、促進本地區及國家智能制造行業發展，面向具備職業能力的多學科復合型人才的培養提供可實施方案。

參考文獻

[1]周濟.智能制造—“中國制造2025”的主攻方向[J].中國機械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[2]何高法，周雄，丁又青，等.智能制造背景下機械工程應用型人才培養模式探索[J].教育教學論壇，2017，（21）：162-164.

[3]中國教育科學研究院課題組，田慧生，曾天山，等.完善先進制造業重點領域人才培養體系研究[J].教育研究，2016，（01）：4-16.

[4]李良軍，金鑫，周佳，等.新工業革命對分布式制造領域人才培養的影響研究[J].高等工程教育研究，2015，（04）：70-75.