司垒 王忠宾 刘新华 郝敬宾 梁斌

摘  要 在总结国内外智能制造课程体系建设现状的基础上，分析中国矿业大学相关专业课程体系存在的问题，提出符合中国矿业大学教育理念的智能制造工程专业课程体系构建方法和构建过程。

关键词 新工科；智能制造工程；课程体系

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）14-0053-03

Abstract On the basis of summarizing the current situation of inte-lligent manufacturing curriculum system construction at home and abroad， this paper analyzes the problems existing in the curriculum system of related majors in China University of Mining and Tech-nology， and puts forward the construction method and process of intelligent manufacturing engineering curriculum system in line with the education concept of China University of Mining and Technology.

Key words new engineering; intelligent manufacturing engineering; curriculum system

0  引言

作为《中国制造2025》的主攻方向，智能制造基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，是具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称[1]。随着新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，我国高等教育正面临新的发展机遇和挑战。传统工科的人才培养出现一些弊端和不足，新工科顺势而生。

当前，国内高校对于本科生的培养仍然采用传统的机械工程类课程体系，在第三学年对不同专业方向的学生分流，主要包括机械设计、机械电子和机械制造三个方向。若智能制造工程专业只是在机械制造专业课程体系的基础上简单地进行升级或改进，则无法满足新工科背景下对智能制造人才的需求。然而，国外知名院校对智能制造专业学生的培养极其重视，如哈佛大学、剑桥大学、加利福尼亚大学等高校的智能制造工程专业课程体系非常完善，且具有较强的系统性和先进性[2-3]。

在此背景下，2020年3月，教育部公布2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，该年度各高校新增备案专业1 672个，其中70余所部属高校新增备案本科专业100余个。至此，加入智能制造工程专业备案的国内重点高校有同济大学、北京航空航天大学、南京理工大学、吉林大学、山东大学等，各高校均结合自身行业特色和优势来设置课程体系。

1  智能制造工程专业课程体系建设现状

同济大学作为第一批新增备案智能制造工程专业的高校，在本科教学课程体系設置方面主要由通识教育类课程、基础类课程、专业类课程、实践类课程等四大类构成。在传统机械制造专业课程体系的基础上，同济大学融合人工智能、自动化、信息化的相关课程，满足新工科背景下制造类企业对本科生知识体系的要求。山东大学作为第二批新增备案智能制造工程专业的高校，在本科教学课程体系设置中涉及高效与精密加工技术、RFID技术与应用、数字化设计与制造等智能制造方向的专业课。另外，通过对北京航空航天大学、吉林大学等高校智能制造工程专业本科生培养计划的调研，各大高校把课程体系分成4～5个板块，根据其行业特点、优势以及学生就业领域开设相关课程，但基本上涵盖机械制造、人工智能等方向。

当前全球制造业格局正面临重大调整，新一代信息技术与制造业不断交叉融合，世界制造强国纷纷提出符合各自国情的智能制造国家战略，例如：2013年，德国推出“工业4.0”计划，法国推出“新工业法国”战略，英国提出“英国工业2025战略”；2014年，美国提出先进制造业国家战略，印度制定“印度制造计划”；2015年，我国提出“中国制造2025”战略。在这一背景下，国内外形势对高校智能制造工程专业提出新的要求，其课程体系设置也务必要满足世界大环境下的发展需求[4-5]。

2  智能制造工程专业课程体系构建

2.1  中国矿业大学课程体系现状

为适应新一轮科技革命和产业变革，在新工科背景下，中国矿业大学于2018年增设自动化、数据科学与大数据技术、机器人工程等三个专业。对于三个新工科专业，结合机械工程专业课程体系设置情况，就其内容而言，目前存在下面两个问题。

2.1.1  课程内容不够与时俱进  目前的课程体系涉及的内容和知识点较为陈旧，智能制造工程专业需要的人工智能、计算机技术、自动控制理论等课程较少，没能全面覆盖与时俱进的知识点，无法满足信息自动化技术的迅猛发展及社会需求，因此需要系统的整合优化和改革。

2.1.2  课程实验过于陈旧，需要更新  当前课程体系涉及的实验教学内容过于老套，牵扯到智能制造的实验模块过少。特别是零件加工、零件尺寸检测、零件材料强化等内容，需要应用较为先进的制造加工方法，因此需要对当前的实验课程体系重新进行整合规划，制定符合智能制造工程专业课程教学要求的实验课程体系。

2.2  课程体系构建方法

中国矿业大学智能制造工程专业课程体系构建方法如图1所示，具体包括以下四个方面。

2.2.1  智能制造工程专业课程设置调研  对国内外智能制造工程专业课程设置情况进行调研，并参考中国矿业大学机电工程学院机械工程专业、机器人工程专业课程设置情况，对存在的问题进行分析。

2.2.2  智能制造工程专业课程内容划分  针对各高校新增备案智能制造工程专业课程设置中存在的内容交叉问题，组织教师论证，结合中国矿业大学的矿业特色，合理划分每门课程的内容。

2.2.3  智能制造工程专业课程内容改革  针对中国矿业大学机械制造专业课程设置中存在的内容陈旧问题，结合当前技术发展和学时情况，对教学内容进行更新和改革。

2.2.4  智能制造工程專业课程实验更新  针对上述内容划分和更新，在中国矿业大学机械制造专业相关实验的基础上，开发或更新相应的配套实验。

2.3  课程体系构建过程

2.3.1  对比分析、查找问题  结合中国矿业大学机械工程专业和机器人工程专业课程内容设置情况，进行智能制造工程专业课程先后顺序的整理，根据每门课程任课教师的教学内容，确定智能制造工程专业模块化知识点；对比各名牌高校已备案的智能制造工程专业课程体系设置以及“中国制造2025”的发展需求，提炼目前智能制造行业对知识点的覆盖程度。

2.3.2  确定适合智能制造工程专业课程设置内容  中国矿业大学是行业背景高校，肩负着服务行业的重任，因此对于课程设置内容具有特殊需求。另外，根据中国矿业大学对智能制造工程专业的定位和专业内任课教师的科研情况，确定适合中国矿业大学的智能制造工程专业课程内容体系。

2.3.3  进行中国矿业大学智能制造工程专业的课程体系构建和教学内容改革  在第二步的基础上，构建中国矿业大学的课程体系，包括对知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序，最后进行教学内容的优化，主要包括课程体系设置和增补必要性的新技术或新方法。

3  结束语

本文通过分析国内外智能制造课程体系建设现状，结合“中国制造2025”，分析中国矿业大学课程体系存在的问题，提出符合中国矿业大学教育理念的智能制造工程专业课程体系构建方法和构建过程，希望对推进智能制造人才培养有所贡献。

参考文献

[1]国务院关于印发《中国制造2025》的通知[EB/OL].（2015-05-08）[2020-10-12].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.htm.

[2]张银南，罗朝盛.新工科背景下智能制造人才培养模式的探索[J].中国现代教育装备，2019（5）：98-100.

[3]王怀奥，肖国华，徐智跃.智能制造背景下高职院校的人才培养策略研究：以宁波市高职院校为例[J].浙江工商职业技术学院学报，2018，17（2）：45-48.

[4]张安富，刘超.“中国制造2025”背景下的新工科构建[J].中国大学教学，2017（9）：21-23，33.

[5]钟德仁，郭亮，国海.新工科背景下产业集群与专业群协同路径[J].内江师范学院学报，2018，33（2）：106-111.