王磊 李生英 馬樂(lè)

摘?要：為培養(yǎng)適應(yīng)制造業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)的人才需求挑戰(zhàn)，培養(yǎng)工程人才，本文對(duì)比分析國(guó)外高等工程教育模式，根據(jù)廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)啟示，通過(guò)“雙院制”，打造“1+1+2”工程人才培養(yǎng)模式，破解產(chǎn)學(xué)錯(cuò)位難題，以智慧工廠數(shù)字孿生體為載體，建立產(chǎn)學(xué)研區(qū)域共享融合生態(tài)圈，推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)與區(qū)域地方協(xié)同發(fā)展。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)學(xué)院；工程教育；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；智能制造

數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，是改變?nèi)蚋?jìng)爭(zhēng)格局的關(guān)鍵力量，習(xí)總書(shū)記多次強(qiáng)調(diào)：“發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)意義重大，是把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機(jī)遇的戰(zhàn)略選擇。”工業(yè)和信息化部聯(lián)合7部門(mén)發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提出“到2035年規(guī)模以上制造業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化”，但是智能制造發(fā)展仍存在供給適配性不高、創(chuàng)新能力不強(qiáng)、應(yīng)用深度廣度不夠、專(zhuān)業(yè)人才缺乏等問(wèn)題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合所形成的全新產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)，是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎?！笆奈濉睍r(shí)期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將賦能制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)智能制造產(chǎn)業(yè)高技術(shù)、高技能的綜合型人才需求量猛增，新技術(shù)的變革發(fā)展也帶來(lái)了新的人才培養(yǎng)挑戰(zhàn)，引發(fā)了對(duì)工程人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)模式變革的迫切需求。

國(guó)家高度重視高等工程教育事業(yè)的發(fā)展，近年來(lái)先后推出卓越工程師計(jì)劃、“新工科”建設(shè)、工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證等一系列重大舉措來(lái)加強(qiáng)工程人才的培養(yǎng)水平［1］，特別是2020年教育部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳下發(fā)《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》，旨在推進(jìn)高等院校深化教學(xué)改革，適應(yīng)新時(shí)代和新技術(shù)對(duì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的新要求，尤其是在工程人才的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、終身學(xué)習(xí)能力等方面的培養(yǎng)。

一、國(guó)外高等工程教育模式分析

德國(guó)：德國(guó)以實(shí)用化和系統(tǒng)化為特質(zhì)，以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，人才的培養(yǎng)過(guò)程緊密契合產(chǎn)業(yè)界的發(fā)展動(dòng)態(tài)，構(gòu)建了符合德國(guó)工業(yè)生產(chǎn)要求的“雙元制”工程教育體系，為其作為全世界制造強(qiáng)國(guó)提供高質(zhì)量的工程人才。德國(guó)學(xué)校教育與職業(yè)培訓(xùn)接軌，聘請(qǐng)企業(yè)人員作為兼職老師，采用“應(yīng)用性項(xiàng)目教學(xué)法”，理論教學(xué)和企業(yè)的實(shí)踐教學(xué)交替進(jìn)行，使學(xué)生獲得充分的理論教育和職業(yè)訓(xùn)練，畢業(yè)時(shí)同時(shí)取得學(xué)位證書(shū)和工程師資格證書(shū)。

美國(guó)：20世紀(jì)80年代至今，美國(guó)工程教育回歸實(shí)踐，麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)了CDIO教育模式，以產(chǎn)業(yè)和社會(huì)需求為目標(biāo)，以學(xué)生為中心，提供真實(shí)且完整的工程實(shí)踐，構(gòu)建一體化的本科工程課程體系。2016年，MIT啟動(dòng)了新一次的工程教育改革計(jì)劃——“新工程教育轉(zhuǎn)型”提出了11種工程人才應(yīng)具備的思維方式（制造、發(fā)現(xiàn)、人際交往、創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、批判與元認(rèn)知、個(gè)人技能與態(tài)度、分析性、計(jì)算性、實(shí)驗(yàn)性與人本主義思維），倡導(dǎo)工程教育回歸育人本質(zhì)，構(gòu)建了一套靈活性較強(qiáng)的培養(yǎng)體系，實(shí)行學(xué)科交叉計(jì)劃，給予學(xué)生充分選擇的權(quán)利，培養(yǎng)學(xué)生各種思維，引導(dǎo)工程教育向工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的融合方向發(fā)展。［3］

澳大利亞：20世紀(jì)90年代以來(lái)，澳大利亞高等工程教育開(kāi)始著力“回歸工程”，秉承以學(xué)生為中心的宗旨，以探究性、研究性、創(chuàng)新性的自主學(xué)習(xí)為主，教學(xué)模式形式靈活多樣，學(xué)生早期階段就加入科研項(xiàng)目或參加科研實(shí)踐，重視培養(yǎng)過(guò)程與實(shí)踐的高度結(jié)合，強(qiáng)化與企業(yè)的合作和互動(dòng)，課程設(shè)置和課程內(nèi)容安排緊緊圍繞工程需求，建立“工程學(xué)習(xí)工廠”，為學(xué)生提供一個(gè)創(chuàng)新、體驗(yàn)式和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)環(huán)境，引入同伴評(píng)價(jià)機(jī)制，注重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。［4］

二、廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)啟示

廣東省2018年7月出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)本科高校產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)的若干意見(jiàn)》，至2022年2月分三批次、高標(biāo)準(zhǔn)遴選出40個(gè)省級(jí)示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院，這些示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院是由24所本科高校建設(shè)，分別是：公辦院校19所，民辦院校5所。本文選取廣東省教育廳官微發(fā)布的20篇“廣東示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院典型經(jīng)驗(yàn)”系列報(bào)道作為研究資料來(lái)源。

（一）辦學(xué)模式

廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院共建的辦學(xué)模式主要分為校政共建和校企共建。20個(gè)廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院中有2個(gè)是由高校與地方政府共建，如東莞理工學(xué)院長(zhǎng)安先進(jìn)制造學(xué)院由東莞理工學(xué)院與東莞市長(zhǎng)安鎮(zhèn)人民政府共同建設(shè)，采用“校園+產(chǎn)業(yè)園”模式，形成“教育+培訓(xùn)+就業(yè)+創(chuàng)業(yè)”的長(zhǎng)效育人機(jī)制；惠州學(xué)院仲愷信息學(xué)院由惠州學(xué)院和仲愷高新區(qū)管委會(huì)共同建設(shè)，采用“雙元制”特色班模式。校企共建模式中，8個(gè)學(xué)院是采用1+1模式，即與1家企業(yè)合作；10個(gè)學(xué)院是采用1+n模式，即與多家企業(yè)或是科研院所合作共建。

（二）人才培養(yǎng)模式

廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院以學(xué)生為中心，面向產(chǎn)業(yè)鏈，多學(xué)科交叉融合，與企業(yè)共建專(zhuān)業(yè)課程、師資、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等，實(shí)施“雙元制”人才培養(yǎng)模式，提高復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。如廣東石油化工學(xué)院廣油—瑞派創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)院構(gòu)建并實(shí)踐產(chǎn)教融合課程體系+多維滲透素拓體系的“雙體系融合滲透人才培養(yǎng)模式”、東莞理工學(xué)院粵臺(tái)產(chǎn)業(yè)科技學(xué)院實(shí)施“2+1+1”培養(yǎng)路徑；廣東工業(yè)大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)學(xué)院實(shí)施“2+2”跨學(xué)院、跨專(zhuān)業(yè)融合的培養(yǎng)模式；佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院半導(dǎo)體光學(xué)工程學(xué)院采用“2.5+15”教學(xué)模式，5個(gè)學(xué)院采用“3+1”工程教育模式；4個(gè)學(xué)院與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展“訂單式”人才培養(yǎng)，校企共建企業(yè)特色班如“溫氏班”“優(yōu)尼班”“藥學(xué)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新班”。

（三）工程實(shí)踐教育模式

廣東省示范性產(chǎn)業(yè)學(xué)院以產(chǎn)業(yè)實(shí)際問(wèn)題為牽引，打造項(xiàng)目化課程體系，創(chuàng)造真題真做育人環(huán)境。如東莞理工學(xué)院粵臺(tái)產(chǎn)業(yè)科技學(xué)院以“勞作課程”為“工匠精神”的培育起點(diǎn)，依產(chǎn)業(yè)需求配置不同側(cè)重方向的課程模組（微課程、微學(xué)程），實(shí)行師伴&業(yè)師&學(xué)伴項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理制度；珠?？萍紝W(xué)院阿里云大數(shù)據(jù)應(yīng)用學(xué)院通過(guò)企業(yè)文化浸潤(rùn)，逐年選拔專(zhuān)業(yè)優(yōu)秀學(xué)生加入大數(shù)據(jù)工作室，參與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)；東莞理工學(xué)院西門(mén)子智能制造學(xué)院開(kāi)設(shè)12門(mén)西門(mén)子智能制造工業(yè)軟件專(zhuān)業(yè)核心課程，全程融入西門(mén)子工業(yè)軟件課程體系，“引企入教”，并把企業(yè)中的實(shí)際工程案例融入課程中；廣州醫(yī)科大學(xué)金域檢驗(yàn)學(xué)院構(gòu)建鏈條式創(chuàng)新體系，開(kāi)展“2（大一）+2（大二）+2（大三）+2（大四）”鏈條遞進(jìn)式培養(yǎng)，讓學(xué)生深入產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐科研；廣東白云學(xué)院曙光大數(shù)據(jù)學(xué)院創(chuàng)新VIP人才培養(yǎng)體系，構(gòu)建“多元結(jié)合、分層遞進(jìn)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式；東莞理工學(xué)院先進(jìn)制造學(xué)院（長(zhǎng)安）在“產(chǎn)業(yè)園”（長(zhǎng)安學(xué)院）完成根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈需求設(shè)計(jì)的“最后一里”模塊化工程課程以及技能實(shí)訓(xùn)、實(shí)務(wù)制作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

三、智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院工程人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐

（一）以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，通過(guò)“雙院制”，打造“1+1+2”工程人才培養(yǎng)模式

1.“項(xiàng)目在工程研究院+學(xué)習(xí)在專(zhuān)業(yè)學(xué)院”的雙院制模式

智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院創(chuàng)新采取“項(xiàng)目在工程研究院+學(xué)習(xí)在專(zhuān)業(yè)學(xué)院”的雙院制模式，此模式依托工程研究院這個(gè)集技術(shù)研發(fā)、協(xié)同創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)推廣、實(shí)踐育人的科技創(chuàng)新平臺(tái)，充分利用其緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展，與多家企業(yè)合作緊密互利共贏特定優(yōu)勢(shì)和行業(yè)、企業(yè)等廣泛社會(huì)資源條件，以科技創(chuàng)新技術(shù)合作最新成果重構(gòu)課程體系，滿足產(chǎn)業(yè)界的人才需求，實(shí)施教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)教育鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的有效對(duì)接。

2.多專(zhuān)業(yè)融合的“1+1+2”工程人才全鏈條培養(yǎng)模式

智能制造的生產(chǎn)過(guò)程借助于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合十分緊密，具有跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)的融合交叉特征，使得該行業(yè)對(duì)智能制造人才的復(fù)合能力要求較高，智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院采用“1+1+2”工程人才培養(yǎng)模式，大一面向多專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)企業(yè)文化浸潤(rùn)通識(shí)課程，學(xué)習(xí)工匠精神、企業(yè)文化；大二跨學(xué)科開(kāi)設(shè)微課程，課程內(nèi)容緊跟行業(yè)需求，以職業(yè)勝任力為導(dǎo)向，在智慧工廠數(shù)字孿生體平臺(tái)，讓學(xué)生參與企業(yè)仿真運(yùn)行全過(guò)程，理解產(chǎn)品全生命周期各環(huán)節(jié)的知識(shí)和技能，熟悉企業(yè)先進(jìn)的管理制度、運(yùn)行模式和企業(yè)文化；大三選拔學(xué)生，組成產(chǎn)業(yè)班，進(jìn)行2年項(xiàng)目實(shí)踐，產(chǎn)業(yè)班學(xué)生分小組進(jìn)入工程研究院導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師項(xiàng)目組，項(xiàng)目組以企業(yè)實(shí)際技術(shù)攻關(guān)和研發(fā)的項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生理解智能制造的核心理念，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)及相關(guān)支撐工業(yè)軟件等各種數(shù)字化技術(shù)，畢業(yè)設(shè)計(jì)全部來(lái)源于2年項(xiàng)目課題。

（二）以智慧工廠數(shù)字孿生體為載體，建立產(chǎn)學(xué)研區(qū)域共享融合生態(tài)圈

1.打造智慧工廠數(shù)字孿生體實(shí)踐平臺(tái)，建設(shè)面向企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的工程實(shí)踐課程

地方本科院校資金缺乏是制約其發(fā)展的最重要因素之一，智能制造專(zhuān)業(yè)群建設(shè)需要投入的智能制造設(shè)備、新基建平臺(tái)以及工控軟件成本高，軟件技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)投入大［8］。數(shù)字孿生技術(shù)就是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)，其核心是促進(jìn)新一代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)與制造業(yè)深度融合，它構(gòu)建的智能工廠，是面向產(chǎn)品全生命周期，仿真模擬產(chǎn)品從需求到產(chǎn)品、從訂單到交付的制造全過(guò)程，還可以形成優(yōu)化的仿真結(jié)果，指導(dǎo)物理工廠的建立和運(yùn)營(yíng)。

智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院可以將企業(yè)基于數(shù)字孿生的智慧工廠引入教學(xué)，以職業(yè)勝任力為導(dǎo)向，打造一個(gè)真實(shí)的、可行的，能培養(yǎng)適應(yīng)智能制造的專(zhuān)業(yè)技能人才的實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)既懂工業(yè)操作技術(shù)，又懂計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的人才。實(shí)踐平臺(tái)為企業(yè)真實(shí)工業(yè)案例移植，采用企業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)，建設(shè)一批交互性、情境化的模擬仿真工程教育實(shí)訓(xùn)課程，運(yùn)用數(shù)字孿生模型，模擬整個(gè)工廠產(chǎn)品、工藝流程和設(shè)備，在集成軟件和三維仿真環(huán)境中，把工業(yè)知識(shí)、管理知識(shí)、加工知識(shí)、裝配知識(shí)等集成在軟件內(nèi)，讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)貫通、信息感知與分析優(yōu)化，使學(xué)生在校期間對(duì)未來(lái)智能制造體系有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)和概念，熟悉設(shè)計(jì)工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等各種數(shù)字化技術(shù)，了解產(chǎn)品全生命周期，學(xué)習(xí)解決工程問(wèn)題。

2.深化產(chǎn)學(xué)研合作，開(kāi)展橫向項(xiàng)目研究，建立產(chǎn)學(xué)研區(qū)域共享融合生態(tài)圈

智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院培育輻射本地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研融合生態(tài)圈，利用工程研究院科研平臺(tái)和科研項(xiàng)目，技術(shù)支持上下游企業(yè)開(kāi)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用合作，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)學(xué)院科研優(yōu)勢(shì)和服務(wù)企業(yè)職能和企業(yè)項(xiàng)目資源優(yōu)勢(shì)及高級(jí)工程師經(jīng)驗(yàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打造具有“全面感知、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)字集成、智能預(yù)測(cè)”等特征的智能工廠運(yùn)行體系，提升企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)集成管控水平，虛擬化企業(yè)運(yùn)營(yíng)決策過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)貫通化、制造柔性化和管理智能化，并將項(xiàng)目研究建立應(yīng)用案例庫(kù)，納入教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)同步、實(shí)習(xí)與就業(yè)一體化。

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作者簡(jiǎn)介：王磊（1981—?），女，漢族，吉林長(zhǎng)春人，碩士，廣州城市理工學(xué)院講師；李生英（1983—?），女，漢族，青海人，碩士，廣州城市理工學(xué)院工程師，研究方向：機(jī)械；馬樂(lè)（1968—?），女，滿族，黑龍江人，碩士，高級(jí)工程師，廣州城市理工學(xué)院工程研究院院長(zhǎng)，智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)，研究方向：計(jì)算機(jī)。