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长三角G60科创走廊智能制造创新联合体第一期智能制造创新技术主题活动——AI赋能 数智转型，将于2021年9月1日（周三）在上海召开。上海工程技术大学机械与汽车工程学院院长崔国华，将出席大会并作题为《面向数智互联的产学合作应用型人才培养》的演讲报告。
今天我们通过一篇文章来了解下我国智能制造人才培养的现状。关于数智互联的产学合作应用型人才培养，我们期待崔国华先生的现场精彩演讲。
新工科背景下地方高校智能制造人才培养改革探索
1. 研究背景
智能制造是制造业发展的必然趋势。当前，全球制造业核心竞争力正发生着深刻变化，各主要经济体都在大力推进制造业复兴。在此形势下，我国政府通过统筹兼顾国内外环境CONTROL ENGINEERING China版权所有，实施了“中国制造2025”“互联网+”等一系列重大发展策略。在“中国制造2025”中，明确强调信息技术和制造技术的深度融合是新一轮产业竞争的制高点，而智能制造则是抢占这一制高点的主攻方向。培养基础知识扎实、工程实践能力强、综合素质高的智能制造科技人才，对服务和支撑我国经济转型升级具有重要的意义。
产业结构的不断升级对我国工程教育质量提出了更高的要求。为适应新形势下工程技术人才培养要求控制工程网版权所有，相关政府部门积极调整有关政策及布局，并加强引导。2017年，教育部开始积极推进新工科建设，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等相继出台。2019年，工信部等13部门印发制造业设计能力提升专项行动计划。2020年，人力资源社会保障部等3部门联合向社会发布了智能制造工程技术人员等16个新职业。以上文件为我国新工科背景下智能制造人才培养指明了方向。
地方高校肩负着为区域经济发展培养人才的重要任务，新工科建设在“复旦共识”中特别指出，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。在区域产业转型升级及新工科建设背景下，如何对接当前和未来制造业发展、深化智能制造人才培养改革，便成为地方高校机械类专业教育者必须解决的关键问题。
2. 新工科背景下地方高校智能制造人才培养面临的问题
面向智能制造领域的专业人才匮乏已经成为阻碍我国制造企业转型升级的普遍问题。一份关于《中国制造企业智能制造现状》的报告显示，近30%的受访企业认为使用智能设备生产的大难题是人才。地方高校作为向地方制造业输送专业人才的主体，在智能制造人才培养体系、培养模式等方面存在以下几个方面的问题。
2.1人才培养体系与当前产业结构不匹配
（1）高等工程教育在一定程度上与行业发展相脱节。中国产业调整主要聚焦于产业自身，而传统高等工程教育长期滞后于当前市场新需求，且缺乏前瞻性，导致专业教学脱离产业实际，与智能制造人才培养形成结构性矛盾。
（2）课程设置与产业结构升级不同步。高校的专业课程设置与产业结构升级不同步，课程设置与智能制造的产业结构匹配度不高，课程体系建设与职业标准脱节，造成毕业生应用实践能力和技术水平相对薄弱，与企业人才需求存在一定脱节。
2.2人才培养模式与新工科建设理念不匹配
（1）协同育人主体责任不明确。校企之间缺乏合理的费用、风险分担及利益共享机制，难以形成持续性目标结合点。教育部《中国工程教育质量报告》（以下简称《质量报告》）显示，32%的企业表示，为推动企业更加深入、稳定、广泛地参与校企协同育人，迫切需要出台支持企业参与合作的法律法规及财税优惠政策。
（2）校企合作模式单一。高校与企业的合作仍以粗放式为主，未能在人才培养全过程进行校企深度融合并形成制度化。《质量报告》还显示，目前有70%参与校企合作的企业仍以提供实习基地等传统形式为主，在人才培养核心环节如培养目标制定、课程体系修订等的参与比例不超过30%。
2.3高校教师与行业人才双向交流机制不健全
由于高校工科教师招聘、考核与晋升价值取向偏颇，导致部分专业教师工程实践能力较欠缺；而行业人才作为企业中坚力量，同质化程度低、机动时间少，到校兼职任教较困难。新工科建设在“天大行动”中强调，要积极探索高校教师与行业人才双向交流机制，但目前，地方高校专业教师与行业人才的双向交流机制仍然不健全，主要反映在以下两个方面。
（1）校企合作基础不稳，持续发展动力不足。教师与行业人才双向交流，必须以稳定、持续的校企合作为基础。但是目前大部分校企合作属于粗放型，缺乏稳定的工程实践平台，影响了教师与行业人才双向交流的可持续性。
（2）监管评价流于形式，交流制度作用有限。目前大部分高校都制定了相应的人才交流制度及评价措施，但由于对教师工程实践过程监管不到位，对行业人才缺乏激励，教师与行业人才交流制度作用受到限制，影响了双向交流的实际成效。
3. 地方高校智能制造人才培养改革
在新工科背景下，针对智能制造人才培养存在的问题，西华大学机械设计制造及其自动化专业以工程教育专业认证为契机，积极优化人才培养体系、创新人才培养模式，探索地方高校智能制造人才培养改革途径。
3.1基于产业发展需求，以成果产出为导向，构建“卓越引领、交叉融合”的智能制造人才培养体系
新工科倡导成果导向的培养理念。成果导向（outcome-basededucation，OBE）是一种目标导向的培养模式。针对当前智能制造人才培养体系与产业结构不匹配问题，在制定人才培养体系时，充分开展调研（调研对象包括本校教师、教学管理者、用人单位、校友及行业部门），基于产业发展需求及学校人才培养定位，以OBE为导向，确定机械类本科人才培养体系优化理念与思路（见图1）。
在对人才培养方案进行优化的过程中，首先根据智能制造产业的需求，结合学校适应国家和地方经济社会发展需要的创新型、复合型、应用型高素质人才培养定位，基于内外部调研结果分析，确定了专业培养目标。
按照“反向设计、正向施工”的思路，以培养目标和毕业要求为出发点，分解毕业要求指标点，设计课程体系及教学大纲，具体的人才培养方案优化过程见图2。
毕业要求应完全覆盖专业认证标准，同时体现对专业培养目标的支撑，其指标可落实、可考核、可评价。在设计课程体系时，秉承“卓越引领、交叉融合”的理念，基于“卓越工程师”培养的成功实践，对接产业发展需求，深入推进教学与产业需求紧密结合。针对区域经济发展和产业转型升级，突出卓越工程人才引领作用，重点体现优秀工程人才的支撑作用。通过整合学校与企业资源，以智能制造技术为主线，将先进制造技术、机器人技术、工业信息化技术、成本分析、项目管理等贯穿人才培养及课程教学中，促进现有工科的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合控制工程网版权所有，形成在通识教育理念下，强调工程职业能力培养，以产业需求和成果产出为导向的智能制造人才培养课程体系（见图3）。
3.2深入推进产教融合，以校企联合实验室为依托，形成“三层贯通、四化驱动”的智能制造人才培养模式
新工科建设需要社会力量积极参与，打造共商、共建、共享的工程教育责任共同体。针对智能制造人才培养模式与新工科建设理念不匹配的问题，全面落实全周期工程教育理念，突破社会参与人才培养的体制机制障碍。依托工程教育认证、国家一流专业建设、校企联合实验室建设，通过“校企联合、项目驱动、实践育人”方式，探索多学科交叉融合的工程人才培养。智能制造人才培养实施框架如图4所示。我校与成都金大立科技、凯景智能装备公司成立了智能装备技术联合实验室，通过校企联合，将企业产品需求与高校研究成果及学生创新思路紧密结合，推动校企优势互补，落实工程教学。
在人才培养过程中，以项目为驱动，以校企联合实验室承接的工程项目为基础，合理确定学生开放实验项目、课程设计、毕业设计等。将教学内容融入企业产品研发中，实现教学与产业需求接轨、高校学生培养和企业产品研发双赢。
以教为核心、以产为支撑，通过深入推进科教结合、产教融合，形成“三层贯通、四化驱动”的智能制造人才培养模式，如图5所示。
3.2.1三层贯通
该模式实现了人才培养体系贯通、“工学交替”模式贯通、产教融合发展通道贯通。当前，国内大部分高校机械类专业人才培养无法跟上智能制造产业的发展需求，导致“基础技能→专业技能→创新能力”的三层培养体系不连贯，因而人才培养质量难以满足企业需求。为此，充分利用校企合作资源，以实训平台及企业项目为依托，开设跨学科课程，探索面向复杂工程问题的课程模式，组建跨学科教学团队，推广研讨式和项目式教学方法，实现了人才培养体系的贯通。
针对学生工程实践能力较弱的现象，基于校企联合实验室平台，完善多主体协同育人机制，校内注重工程理论基础培养，校外注重工程实践能力培养。在开展系统基础理论教学的同时，形成了低年级平台见习明对象、中年级平台操作聚能力、高年级平台实践促创新的“螺旋上升”式实践教学模式，实现了工程实践与理论学习交替的“工学交替”模式贯通。
依托校企联合实验室平台，双方共同制定人才培养方案、课程体系，设计具体工程实践项目。通过协同建设基地，贯通教学与生产的通道，强化工程实践训练和案例教学，结合企业新研究方向及成果，提高实践教学真实性比例，开发了一大批既满足企业需求，又符合解决复杂工程问题要求的案例教学项目，有效贯通了产教融合的发展通道。
3.2.2四化驱动
“四化驱动”指实验实训生产化、培养模式双元化、教学实施项目化、师资队伍工程化。针对生产级仪器设备费用昂贵、维护困难的问题，校企联合实验室充分利用企业设备资源，将实践教学与企业设备相结合，从而构建生产型实践环境，实现了实验实训生产化，满足了新工科背景下智能制造人才培养实践设备配备要求。
通过联合实验室几年的实践运行控制工程网版权所有，企业已深度融入学生的实验教学、课程设计、毕业设计等实践教学环节中，逐渐成为协同育人主体，实现了培养模式双元化，为学生提供提前对接企业生产过程的平台。
在校企合作基础上，双方共同承接项目，通过对项目进行提炼，形成研究生论文题目、本科生毕业设计题目、开放创新实验题目等，让学生全方位参与项目开发，实现了教学实施项目化，促进了学生工程实践能力、项目管理能力的培养。
针对高校工科专业教师工程背景薄弱的问题，以联合实验室为依托，共同进行项目研发，并建立双向交流机制，提升教师的工程实践能力，实现了师资队伍工程化，为新工科背景下智能制造人才培养提供了质量保障。
3.3基于共创共赢理念，以人才双向交流为核心，搭建“一体两翼、三方共赢”的可持续发展平台
高校教师与行业人才双向交流是校企合作中的核心，是深化校企合作、提升人才培养目标实现的重要途径。针对地方高校专业教师与行业人才双向交流机制不健全的问题，共同探索合作育人与双向交流机制。经过多年的融合与发展，双方合作模式已由初的“被动合作、响应政策”发展为“共创共赢、引领示范”的合作共生关系，形成了“一体两翼、三方共赢”的可持续发展平台（见图6）。
以校企合作育人为依托，建立了教师到企业实践和行业人才到学校兼职任教的常态化机制。基于校企联合实验室平台，共同承担科研项目，解决了企业产业急需的技术难题，企业获得科研力量强有力的技术支撑。
通过企业实践基地建设和企业实践流动岗建设，进一步完善了双向交流制度，提升了双向交流效果。针对专业教师工程实践能力欠缺的问题，通过开展科研合作、参与企业实践基地建设、到企业实践等方式，实现专业教师工程岗位实践全覆盖，教师工程实践背景得到丰富。通过示范引领、以点带面，切实提升了教师队伍整体工程实践能力。针对双向交流监管评价流于形式的问题，加强监管与考核，建立了工科教师工程实践能力标准体系，将行业背景和实践经历作为教师考核和评价的重要内容。
针对行业人员机动时间少的问题，通过兼职教师资源库建设，设立了一批兼职教师特聘岗位，聘请企业技术人才及工程管理人才到学校任教，并灵活安排教学任务。为提高企业人员兼职任教的积极性，建立了完善、长效的绩效评价和激励制度。
专业教师企业实践和兼职教师校内聘用有效对接，保障了双向交流机制的畅通。企业兼职教师将产业与技术的新发展、行业对人才培养的新要求引入教学过程，更新教学内容和课程资源，使教学与实践能够更好地结合，并提升了学生解决复杂工程问题的能力。专业教师将项目研究及企业实践成果及时转化为教学内容，促进了学生对学科发展情况及实践经验的了解，学生的工程实践能力得到相应的提升。
学生、企业、教师三方联动，形成了稳固的“一体两翼、三方共赢”的可持续发展平台。推进了合作育人、协同创新和成果转化，形成了产教深度融合的示范点。
4. 智能制造人才培养改革效果分析
4.1人才培养体系面向产业需求，利益相关者认同度较高
基于产业需求及成果产出导向，将人才培养目标建在智能制造产业需求链上，将课程体系建在智能制造企业生产链上。为了评价修订后培养目标、毕业要求及课程体系的合理性，广泛开展调研，调研对象包括本校教师、教学管理者、用人单位、校友及行业部门专家等利益相关者，共发放合理性评价问卷198份，收回187份，具体见表1。问卷内容包括培养目标认同程度、培养目标吻合度、毕业要求合理性及课程体系合理性等。
培养目标认同程度调查统计结果如图7所示。从结果来看，上述典型的5类利益相关者对本专业培养目标各分项的认同度均在87%以上，总体认同度达94.3%。
培养目标合吻合度调查统计结果如图8所示，从结果来看，上述典型的5类利益相关者，认为本专业培养目标的各项吻合度均在91%以上，总体吻合度达94.5%。
毕业要求合理性调查统计结果如图9所示。从结果来看，上述典型的5类利益相关者对本专业12项毕业要求的合理性认同度均在87%以上，总体认同度达91.6%。
课程体系合理性调查统计结果如图10所示。从结果来看，上述典型的5类利益相关者对本专业6类课程对毕业要求支撑的合理性认同度均在87%以上，总体认同度达92.8%。
由以上调查统计结果可知，本专业人才培养目标认同程度高，毕业要求合理性高，课程体系的支撑力度强，人才培养体系优化效果明显。
4.2人才培养模式创新成效显著，协同育人质量稳步提升
通过完善多主体协同育人机制，在人才培养全过程，大力推进校企深度融合，并形成制度化，保障了企业行业专家参与本专业培养目标制定、课程体系设置及社会评价等人才培养核心环节。
依托校企联合平台，企业行业专家能够深度参与本专业人才培养教学环节，包括理论教学、实验教学、课程设计、生产实习及毕业设计等。近3年企业专家承担本专业教学工作情况见表2。
基于产业真实需求，以实际工程项目为基础，合理设计毕业设计题目，约85%的学生毕业设计直接来自企业需求。通过企业真实工程环境，实现教学与社会产业需求接轨，学生工程实践能力得到提升。
产教融合下的实践教学突出了学生实践创新能力的培养控制工程网版权所有，校企联合实验室为学生搭建了良好的科技创新平台，同时配备实践经验丰富的企业技术人员作为兼职指导教师，提高了学生参加各种学科竞赛的竞争力。近3年，本专业学生在各类学科竞赛中获得国家级奖项43项、省部级奖项62项，授权专利85项。
为了评价学生的学习效果，分析了本专业近两届毕业生的毕业要求达成度，其结果如图11所示。从图11可知，2019届毕业生大部分毕业要求达成度比
2018届有较大幅度提升，尤其是反映了学生技术能力的工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具等5项毕业要求。
学生的学习效果、工程实践能力及创新能力得到明显提升，就业质量也稳步提高。近3年，在宏观就业压力增大的社会大背景下，本专业学生就业率呈稳定趋势，均保持在92%以上，且就业的专业相关度逐年递增，如图12所示。
为进一步评价本专业的培养质量，针对用人单位开展毕业要求达成情况问卷调查，调研对象涉及近3年招收本专业毕业生的40家用人单位。问卷针对本专业毕业要求分解的32个指标点的“满足情况”开展调查，满足程度分为A、B、C、D、E共5个等级，分值依次为1.0、0.8、0.6、0.3、0。对终收回的36份有效问卷进行统计分析，结果如图13所示。从图13可知，反映学生技术能力的工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具等5项毕业要求，分值均超过了0.83；其他非技术能力的得分稍低，但均超过0.75。结果表明，用人单位对本专业毕业生的总体满意度较高。
通过深入推进产教融合，建立社会参与人才培养的体制，创新人才培养模式，促进教育链、人才链与产业链有机衔接，较好地提升了区域智能制造技术人才的培养质量。
4.3人才双向交流长效机制健全，校企合作持续势头良好
通过深入推进科教结合、产教融合，建立了教师到企业实践和行业人才到学校兼职任教的常态化机制，锻炼了一支具有较强工程实践背景的师资队伍。目前，本专业教师的工程实践背景由原来的68.9%，提升到97.8%，建成了一支专业素质过硬、工程实践能力强的“双师型”教师队伍。已聘请16名企业人员为本专业兼职教师，承担的教学任务贯穿理论教学、实验教学、课程设计、生产实习及毕业设计等环节，教学效果深受学生好评，麦克思评价课程满意度得分率均在94分以上。
基于校企联合实验室平台，双方共同承担科研项目30余项，帮助企业解决了产业急需的技术难题，成果转化项目“印制电路板钻铣工艺装备”取得良好市场效益，企业获得科研力量强有力的技术支撑及智力支持，已成为四川省印制电路板加工装备龙头企业。
通过健全人才双向双流机制，保障了校企合作的可持续性，形成了稳固的可持续发展平台。
5. 结语
地方高校是向地方制造业输送一线智能制造人才的主体。本文针对新工科背景下智能制造人才培养面临的挑战进行总结，在我校智能制造人才培养改革实践的基础上，从人才培养体系构建、人才培养模式创新、校企合作可持续发展平台搭建等方面，研究和探索了新工科背景下面向产业需求，以及基于产教融合的智能制造人才培养。新工科建设已成为高等院校的广泛共识和积极行动，彰显了国家层面对推进创新和产业发展为导向的工程教育新模式的高度重视。面对日益增长的智能制造领域专业人才的需求，地方高校需要积极面向产业需求，深入推进产教融合协同育人模式，更好地服务地方经济发展及产业转型升级。
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