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協同政產學研 培養智造人才 助力產業發展——溫州大學機械類新工科人才培養體係探索與實踐
2022-10-25 09:52:00
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beplay2網頁登錄浙江站訊(記者 白菁潔 通訊員 陳亞絨)在新科技革命與產業變革的背景下,人工智能正以超越人們想象的方式影響著工業生產和我們的生活。世界多國已啟動的國家級人工智能計劃均強調了人工智能在智能工業中的重要性和必要性。教育部2018年4月提出了探索“人工智能+X”的跨學科人才培養模式。如何將傳統的機械學科與人工智能、大數據、物聯網等新技術進行交叉融合,通過構建知識“新結構”,采用實踐“新方法”,培養機械類專業人才的“新素養”,是傳統機械類專業改造升級不得不麵臨的挑戰。如何結合區域產業轉型發展需求,培養能夠適應地方產業發展,甚至引領區域未來工程需求的機械類智造“新工科”人才是地方高校必須重視、亟待解決的問題。

  溫州大學機電工程學院依托國家級大學生校外實踐基地、國家應用型本科產教融合發展工程規劃項目、激光與光電智能製造研究院以及激光加工機器人國際科技合作基地等一係列國家教科平台,以“立足產業需求,耦合政產學研,培養跨界人才”的育人理念為指導,聚焦“智能產品設計製造”、“製造裝備智能運維”以及“製造係統智能管控”三大領域,以具有“跨界融合能力、數智化工程能力與創新創業能力”(簡稱“三能”)人才培養為目標,構建與實踐了“人工智能+”機械類新工科人才培養體係。主要包括:構建了麵向產業需求的“通識+跨學科基礎+智能製造”的“人工智能+”跨學科課程體係,建立了“學科融合、產教融合與學用融合”的跨界融合實踐模式,創建了政產學研協同育人機製。該人才培養體係打破了計算機工程、管理科學與機械工程等學科的藩籬,打通了理論與實踐、學校與企業、教學與科研、課堂與課外的圍牆,實現了政產學研的深度協同,推廣與應用效果顯著。

  國家級大學生校外實踐教育基地-合興集團
  溫州大學激光加工機器人國際科技合作基地
構建麵向產業需求的跨學科課程體係
  溫州作為民營經濟發祥地、國家自主創新示範區,在“工業4.0”、“人工智能2.0”以及浙江製造強省戰略實施背景下,地方產業的傳統低成本優勢不再,升級製造裝備、提升產品附加值、推廣智能管控等智能製造轉型勢在必行。溫州地方產業的“新智造”轉型不僅依賴於互聯網、雲計算、大數據、物聯網等新技術,更需要一批適應以綠色、智能與泛在為特征的群體性技術革命的“學科交叉融合”的工程技術人才。
  溫州大學機電工程學院根據學院的專業布局(具有機械工程、工業工程、車輛工程等專業)特征,聚焦“三大”智造領域,通過調研需求的工程技術人才的職業勝任力、實踐與創新能力等要求,確立當前和未來數智化機械類新工科人才的知識、能力與素質標準,形成麵向地方產業需求的專業人才培養目標和畢業要求。
  根據“三大”智造領域所需專業人才的培養目標,按照“經典前沿邏輯貫通、學科專業融合貫通、理論實踐結合貫通”的原則,梳理不同課程的教學重點及課程間的交叉聯係,通過整合壓縮、提升優化傳統機械類專業課程,新增工業大數據分析、裝備智能運維與健康管理、工業機器人技術等智能製造課程。基於係統模塊化和層次化方法,設計了通識類、跨學科基礎類與智能製造類三層進階的跨學科課程體係,將人工智能知識全麵融入機械類專業學生的教育全過程,幫助其樹立多學科知識交叉應用的意識,養成在多學科空間觀察、思考問題的習慣,實現可以勝任“三大”智造領域的跨學科交叉知識培養。
  為了實施跨學科課程體係,學院構建了課程互選互認機製。不同專業學生可以根據自身發展規劃、需求與興趣自由選擇跨學科基礎類與智能製造類中的課程,同一門課程的不同專業學生組成教學班上課。此外,還構建了跨學科專業教師的互兼互聘機製、課程教授負責製、柔性教師團隊運行製等破解學科專業藩籬,實現不同專業學科教師的合作和交叉融合,培養學生的跨學科知識。
建立跨界融合的實踐模式
  針對傳統實踐教學存在的方式比較單一、重理論輕實踐、教學過程與產業脫節,無法滿足適應產業需求的智造人才“三能”培養問題,圍繞地方產業轉型升級需求的“三大”智造領域,以政產學研協同機製構建為基礎,以來自區域優勢產業研發成果、科創成果以及工程型師資、產業創新案例、工程項目等教學資源建設為支撐,構建集成學科知識融合、實踐過程融合以及學用融合於一體的“三融”實踐教學體係。
  學生開展智造創新項目實踐
  過程融合是保障機械類專業學生“三能”培養的關鍵。遵循學生知識學習和能力培養漸進特征,以跨界整合能力培養為起點,以數智化工程能力為重點,以創新創業能力為特色,構建了“智造認知實踐→智造基礎實踐→智造綜合實踐→智造創新實踐”四階漸進實踐的過程融合。智造認知實踐以體驗智能產品/技術以及熟悉智能決策係統/軟件為載體。智造基礎實踐以課程設計、學科競賽以及開放實驗等為載體。智造綜合實踐以來自工程現實的智能產品設計、製造裝備智能運維以及製造係統智能管控等跨學科項目為載體,要求學生組隊完成,且根據實際的工程指標進行成績評定。智造創新實踐以畢業設計、參與企業工程項目等為載體,要求學生針對現實企業的某一類智造問題設計係統的解決方案。
創建政產學研協同育人機製
  高等教育與產業發展緊密聯係、相互支撐。高等教育與區域發展的協同能夠有效實現資源的互補,極大地推動產業結構轉型升級,在區域高質量發展中發揮重要作用,紐約灣區、舊金山灣區抑或東京灣區等都是高等教育與區域經濟社會發展同頻共振的典型案例。溫州大學機電工程學院依托與政府、產業共同創辦的三個具有獨立法人資格的地方產業研究院,構建了以政府職能部門、校企合作基地、高校教學團隊和產業研究院等組織為載體,研究院搭台、企業出題、政府助題、高校解題的“政產學研”共建設、共發展、共評價的協同育人機製,為培養“適應與引領智能製造”的機械類新工科人才提供了有力保障。
  政產學研合作協同育人
  以地方產業研究院——集教育、培訓及研究於一體的區域共享型人才培養實踐平台為紐帶的“政產學研”協同育人機製,實現了產教融合、科教融合、學科融合、雙創融合的“產•科•教•創”四位一體互融互通,將智造類產業資源與科研項目全麵融入了機械類專業人才的培養全過程,培養了學生的數智化工程能力與創新創業能力,提升了機械類專業服務社會和產業升級的能力。
  經過11年實踐,溫州大學機械類專業學生在各類大賽中成績突出,累計獲國際國家獎項300多項,其中,榮獲中國“互聯網+”大學生創新創業大賽銀獎3項,獲全國機械創新設計大賽一等獎14項,獲獎總數位居全國地方高校前列。2018年獲教育部首批“新工科”研究與實踐項目、機械工程專業通過中國工程教育專業認證,2019年機械工程與工業工程2個專業入選國家一流本科專業建設點。
  2022年第十屆全國大學生機械創新設計大賽頒獎典禮
  實踐表明,聚焦區域經濟發展,政產學研協同的數智化機械類新工科人才培養體係成效顯著,學生創新創業能力顯著提高,學院辦學實力明顯增強,社會效應持續提升。
責任編輯(吳文建 陳顯婷)
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