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新工科背景下智能制造工程专业跨学科师资队伍建设的创新路径与实践探索
摘要:本文深入探讨了新工科背景下智能制造跨学科师资队伍建设的有效路径。通过剖析智能制造产业需求和新工科教育要求,揭示当前师资队伍存在的问题。提出包括精准引进与多元培养、构建协同培训体系、深化校企产学研融合、完善评价与激励机制等策略,结合实践案例阐述具体实施方法,旨在为高校打造适应智能制造发展的高素质师资队伍提供理论依据与实践参考,推动新工科教育与智能制造产业深度对接。
关键词:师资队伍建设;智能制造;跨学科
1. 引言
新工科建设是高等工程教育改革的关键,智能制造作为工业4.0的核心,对工程人才提出了新的挑战[1]。高校作为培养工程人才的主要场所,其师资队伍的质量直接影响新工科教育的效果[2]。智能制造产业需要具备跨学科知识和实践能力的复合型人才,但当前高校教师在学科结构、实践经验及教学模式上存在不足[3]。据相关研究表明,多数高校教师学科背景单一,缺乏跨学科知识融合能力[4]。实践教学能力薄弱,与企业实际需求脱节[5]。因此,研究新工科背景下智能制造跨学科师资队伍建设路径,对于推动教育改革和满足产业需求具有重要意义。
2. 新工科背景下智能制造跨学科师资队伍建设的目标与要求
培养目标方面,要具备整合机械、电子、计算机等多学科知识的能力,并融入智能制造课程教学,培养学生运用多学科知识解决复杂工程问题的能力。比如在智能机器人课程里融合多领域知识引导学生理解相关原理。同时掌握前沿技术与创新方法,能将科研成果转化为教学实践,指导学生开展创新实践活动。能力要求上,需深入了解智能制造企业生产流程、工艺技术及应用场景,有实际工程项目开发与实施能力,为学生提供工程实践指导。还应积极探索跨学科教学方法与模式,如项目式学习等,以激发学生兴趣、提升教学效果。
3. 智能制造跨学科师资队伍建设的现状与困境
3.1 师资队伍现状
高校教师大多毕业于单一学科专业,跨学科知识欠缺,超60%智能制造相关专业教师无跨学科经历。多数教师以理论教学为主,与企业实际生产接触少,实践和工程经验不足,致使教学与实际脱节,制约学生实践能力培养。
3.2 现有培训体系问题
当前师资培训课程未紧扣智能制造跨学科知识与实践技能需求,缺乏系统性、深度。培训多为集中授课、讲座等传统形式,缺实践操作、项目驱动及企业现场培训等多元方式,教师积极性低,效果不佳。此外,现行教师评价重教学工作量、科研成果数,忽视跨学科教学等能力评价。相关激励力度小,缺物质与职业发展激励,难调动教师积极性。
4. 智能制造跨学科师资队伍建设的创新路径
4.1 精准引培结合
出台专项跨学科人才引进政策并广开渠道,吸纳机械与人工智能、电子与自动化控制等交叉学科高端人才。同时助力在职教师攻读智能制造跨学科学位,参与短训、研讨活动,投身跨学科教学及科研团队协作。
4.2 协同培训构建
整合校内多学院师资、课程资源,创立跨学科教研中心,打造教师培训与课程研发平台,如组建团队共授智能制造集成课。强化校际联动,开展联合培训、互访、课程共享,拓宽教师眼界,取经先进经验。
4.3 校企融合深化
与智能制造龙头企业结盟,共建教师实践基地,定期送教师挂职,参与企业全流程运作,提升工程实践力。推动教师与企业产学研合作,联合申课题、搞研发、促转化,将前沿案例融入教学。
4.4 评价激励完善
打造多元教师评价体系,涵盖教学、科研、实践、跨学科贡献等维度,引入多方评价主体保障公正。设立专项基金,奖励突出教师,在职称、岗位、考核上倾斜,助力职业发展。
5. 智能制造跨学科师资队伍建设的实践案例与成效分析
5.1 案例一:某高校智能制造教学师资队伍建设实践
该学院大力推进跨学科师资建设,一方面制定积极的人才引进计划,近年引入了一批机械、电子、计算机等多学科背景的博士及高层次人才。另一方面为教师打造丰富培训机会,如选派教师参加智能制造国际学术会,与企业联合技术培训等。通过这些举措,教师的跨学科知识融合能力显著增强,成功开设了多门跨学科新课程,有力推动了学院的学科发展与教学改革。
5.2 案例二:跨校合作智能制造师资培训项目
多所高校联合开展智能制造跨学科师资培训,整合优势资源,课程覆盖前沿技术、课程设计与教法创新等,采用线上线下混合模式,含讲座、网课、研讨及企业参观,激发教师积极性,提升培训效果。跟踪调查显示,教师跨学科知识、教法创新与实践指导能力显著增强,开发创新课程与案例,学生满意度和学习效果随之提升。
通过以上实践案例可以看出,精准引进与多元培养并行、构建协同体系、深化校企合作及完善激励机制等创新路径,可提升师资队伍素质,而整合资源、加强交流、项目驱动与持续优化是关键,能推动智能制造教育发展。
6. 结论与展望
新工科背景下智能制造跨学科师资队伍建设是一项长期而系统的工程。明确目标、剖析现状、探索路径与分析案例,才能为高校提供理论与实践支持。未来,随技术发展和教育改革深入,高校应强化顶层设计,优化策略,提升师资国际化与创新能力,为培养智能制造人才筑牢根基。
参考文献:
[1]王志丰, 杨小玉, 邬正阳. 面向工业4.0的智能制造工程人才培养[J]. 高教发展与评估, 2024, 40(05): 105-118+124.
[2]张凌云, 刘忠, 熊中刚等. 新工科背景下智能制造工程专业的建设探索[J]. 装备制造技术,2022, (12): 161-163+192.
[3]张存吉, 高兴宇, 邓仕超等. 新工科背景下智能制造工程专业建设研究[J]. 大众科技, 2023, 25(05): 95-99.
[4]任斌. 浅谈新工科背景下智能制造工程专业建设研究[J]. 大学, 2021, (41): 134-136.
[5]王笑竹, 张健. 新工科背景下智能制造专业课程体系建设[J]. 船舶职业教育, 2024, 12(03): 39-41.
作者简介:许建鑫(1990-)男,汉族,辽宁大连人,博士,副教授,研究方向:陶瓷材料3D打印、轨道车辆基地废水净化;通讯作者:李娅娜(1977-),女,汉族,山西阳泉人,博士,教授,研究方向:车辆CAD/CAE及其关键技术。邮箱lyn1977522@163.com。
基金项目:教育部产学合作协同育人项目“新工科背景下智能制造跨学科师资队伍建设”,(项目编号:241104807251901);教育部产学合作协同育人项目“轨道车辆基地废水光催化净化及再利用实践基地建设”,(项目编号:241104807252538)。