多學科交叉融合背景下智能制造工程人才培養模式探索與實踐

任斌

摘要：智能制造工程專業的誕生，昭示著我國制造行業未來必然朝著智能化、復合化的方向發展。但高校目前已有的工學類教學教育資源難以滿足智能制造工程專業這一綜合學科的發展需要。對此，本研究基于多學科交叉融合的建設語境，定位了智能制造工程人才培養多學科交叉融合的難點，并針對建設難點探索了智能制造工程人才培養復合模式的構建機理：以“新工科”為目標，構建工科范圍內的學科融合局面；校內教學、實驗資源共享，實現專業人才培養可用資源的增量；遵循校本及專業特色，形成智能制造工程教學互助鏈。

關鍵詞：多學科交叉教學；學科融合；智能制造工程；人才培養

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1673-7164（2021）02-0098-02

基金項目院2020年廣東省教學質量與教學改革工程項目“自動化重點專業”（No.21）；2019年廣東省高等教育教學改革項目“新工科背景下深化產教融合聚焦智能制造產業學院人才培養體系建設”（No.568）；2018年東莞理工學院質量工程項目“自動化重點專業”（No.201802005）。

時代發展往往伴隨著技術的更新迭代，在此過程中，一些傳統行業為了謀求創新，也會通過與現代產業的深度融合，徹底改造傳統的發展模式。制造行業便是如此，在智能科技飛速發展的當下，傳統的制造業逐漸與現代信息技術完成了技術性融合，塑造了全新的智能制造工程模式。而一個新模態的成型和發展，離不開人才的作用。《教育部關于公布2017年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知》的發布，標志著智能制造工程正式進入我國高校，成為工學專業的新成員。但我國高校工學專業已有的教學資源與內容明顯已經無法滿足新產業的教學需要。基于此，“多學科交叉融合”這一概念成為了智能制造工程人才培養的主要建設方向[1]。高校需要整合工學專業的知識體系和教學資源來填充智能制造工程人才培養的資源、方法，以此來塑造高質量、高時效性的新的學科[2]。但從其預期想要達成的成果來看，復合型的人才培養模式建設難度較大。

一、多學科交叉融合教學的定義和要點

（一）多學科交叉融合教學的定義

“多學科交叉融合”這一概念，指的是在跨學科、多學科條件下去開展專業教學、學術研究、研究成果應用。這一概念針對的是高校以往的單一學科教學模式，建設目的在于打破學科之間的壁壘，讓學生們不但可以學習到本專業的知識，更能夠接觸、學習、利用其他專業的知識經驗，從而降低自己在學習、研究方面的邊際成本，在相同的時間內掌握更多的知識經驗。多學科交叉融合不但可以融合同類范圍內的專業，在條件適當的情況下更能夠實現文理結合、交叉融通，讓學生的知識儲備能夠同時運用于不同的研究方向。但多學科交叉融合教學的有效構建，需要建立在持續投入、長期沉淀和積累的基礎上。高校不但要改革現有的學科建設模式，更要重新審視自身的人才培養體系[3]。

（二）多學科交叉融合教學的要點

1.延伸學科教學的覆蓋范圍

當某一專業實現多學科交叉融合教學后，該專業的“教學責任范圍”將被擴大。教師在教學過程中，不但要負責講授本專業的必要知識，更要在教學需要的情況下，適當結合其他專業的知識來講解知識點，適當延伸學科教學的覆蓋范圍，學生們在學習本專業知識的基礎上，還可同步學習其他專業的知識和技能。

2.培養復合型高級人才

黨的十九大報告中提出，國家的建設和社會的發展，都需要創新型人才的加入。但創新型人才的培養往往需要經過長時間的沉淀和積累。創新能力主要表現在于不斷提供具有經濟、社會、生態價值的新思想、新理論、新方法。學生必須具有扎實的多學科學習基礎和多樣化的思維邏輯，才能在已有的理論中不斷思考，衍生出不同的新思想。而多學科交叉融合教學可以為學生提供多學科學習資源和教學服務，幫助學生形成多元的思維邏輯，從而將學生們培養成為高級的復合型人才。

二、智能制造工程人才培養多學科交叉融合的難點分析

（一）必然存在的學科壁壘

各個學科之所以能夠被劃分，是因為不同學科所研究的方向不同，所采取的教育教學、科研方式也具有較大的差異。在此基礎上，各個學科獨立管理、獨立發展，便是提升學科建設質量的重要辦法。但獨立管理容易導致各個學科與其他學科的內容交叉較少，各學科之間因教學內容、教學任務的不同，也很少進行溝通。部分學科為了與其他類似的學科進行區分，還會適當縮減教學責任范圍，從而導致各專業學生接觸到的教學資源存在明顯空白。這種為了凸顯差異性而采取的一系列增加專業辨識度的措施構成了學科壁壘。

（二）行政管理的制度沖突

高校環境中，行政管理決定了教學授課的模式、導師制度的設定等一系列制度問題，更決定著學科制度的標準和落實，自然也對多學科交叉融合有著必然影響。國內部分高校在試行多學科交叉融合的階段，就出現了行政管理制度不適用的問題。但當高校現行的資源管理、制度內容無法支撐本科導師制的建構時，多學科交叉融合教學模式必然無法完善成型。因此，如何有效調節行政管理方面的制度沖突，也是智能制造工程專業多學科交叉融合人才培養的難點之一。

（三）缺少共性的交叉空間

高校為了提升各學科、各專業發展的效率，通常會采用分管的方式，在不同院系、專業內分別建設管理體系，由各個院系、專業、學科獨立進行自我管理。一方面，這種獨立分管的方式有效提升了高校管理的效率和專業度；另一方面，在獨立管理的情況下，許多專業都圍繞著自身的發展特色和優勢，形成了獨具特色的教學、科研發展模式。這使得不同學科在教學和管理方面的共性不強，即使各個專業有意愿進行交叉合作，多年來已經成熟運轉的教學、科研模式也無法在短時間內完成改革和調和。而如果在未能找到共性空間的情況下，強行要求各專業轉變教學、科研的模式，就有較大的風險，會造成教學及科研水平的下降，反而對高校的建設發展造成不利影響，更不利于智能制造工程專業學科的發展。

三、多學科交叉融合背景下智能制造工程人才培養模式的構建

（一）以“新工科”為目標，構建工科范圍內的學科融合局面

“新工科”概念的產生，是國家為了應對新一輪科技革命和產業變革所設立的新戰略[4]。而近幾年內，教育部積極推進“新工科”的建設，呼吁國內高校要高度整合、全力探索，令工科教育能夠成為科技革命和產業變革的重要推動力。而對此，高校以及智能制造工程專業便需要將“新工科”作為概念引領和建設指導，結合其他工學專業構建工科范圍內的學科融合局面[5]。依照教育部給出的“新工科”的建設目標，智能制造工程專業可以沿著以下幾個方向完成對學科融合局面的建構。第一，要以智能制造工程專業的根本教學目標為主，積極探索其他工學專業的可融合之處，進而探索建立工學專業發展的新范式。第二，要基于產業需求調節智能制造工程專業的教學、科研范疇，構建工學專業的新結構。第三，要基于智能制造工程行業的技術發展面貌，積極更新和優化人才知識體系。第四，要推進校內資源改革，打造開放式的教學資源新生態。

（二）校內教學、實驗資源共享，實現專業人才培養可用資源的增量

行政管理應起到宏觀的引領作用，協助智能制造工程專業成立導師制度。同時，高校也要整合通信工程、電氣工程、控制科學、電子科學等學科，建立資源共享系統。導師制度設立的目標是，盡可能地減少智能制造工程專業的學科限制，是科學教學管理制度的直接體現。學生可以自選課程和學習時間，導師需要根據學生的個人意愿，幫助其制定針對性的學習計劃，行政管理部門則需要盡可能地將校內工學專業的教學資實驗資源整合。導師可以邀請學生加入到科研隊伍中，在科研實操的過程中利用多元的教學和實驗資源，驗證自己在實操過程中的創新理念，從而在實現專業人才培養可用資源增量的基礎上，充分發揮資源共享的積極作用，將智能制造工程專業的學生們培養為復合型的人才。

（三）遵循校本及專業特色，創建智能制造工程教學互助鏈條

本科導師制度下，智能制造工程專業的學生們可以跟隨導師設立的科研項目參與實操學習。在此基礎上，校方可以進一步完善智能制造工程的教學互助鏈條，利用校本特色中實際的項目作為教育教學媒介，通過挖掘工程案例的方式，驅動學生參與專業實踐，進而掌握解決復雜工程的能力。

四、結語

綜合而言，交叉學科教育的本質作用就是要整合所有可用的教學資源，全方位、多渠道地培養人才的綜合素質、多項思維能力。因此，多學科交叉融合背景下的智能制造工程人才培養，需要突破單一學科人才培養的局限性，拓寬新學科的資源空間，在充分利用工學資源、教學資源的同時，打造不受專業壁壘、科學壁壘限制的創新型工程人才。

參考文獻：

[1]宋亞男，宋子寅，徐榮華.多學科交叉融合的工程人才培養模式探索與實踐[J].實驗技術與管理，2020，37（09）：23-25+31.

[2]韓東來，左青卉，周德春，等.面向新工科工程人才培養模式探索與研究[J].教育教學論壇，2020（38）：243-245.

[3]董樊麗，張兵，聶文潔.高校學科交叉融合創新體系構建研究[J].科學管理研究，2019，37（06）：18-23.

[4]劉吉臻，翟亞軍，荀振芳.新工科和新工科建設的內涵解析———兼論行業特色型大學的新工科建設[J].高等工程教育研究，2019（03）：21-28.

[5]張海生，張瑜.多學科交叉融合新工科人才培養的現實問題與發展策略[J].重慶高教研究，2019，7（06）：81-93.

（責任編輯：陳華康）