智能制造面向產(chǎn)品全生命周期，可實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造，是我國制造業(yè)的主攻方向。傳感、通信等新技術(shù)的應(yīng)用使得智能制造過程具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能，這將有效縮短產(chǎn)品研制周期、降低運(yùn)營成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源消耗，同時(shí)便于提供個(gè)性化服務(wù)。特別地，北京將制造業(yè)的發(fā)展定位在創(chuàng)新驅(qū)動、智能引領(lǐng)、網(wǎng)絡(luò)管控的總格局上，高端制造技術(shù)與智能化、網(wǎng)絡(luò)化緊密融合成為北京市制造業(yè)發(fā)展的主流方向。在龐大的智能制造產(chǎn)業(yè)升級需求牽引下，培養(yǎng)智能制造工程專業(yè)的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才迫在眉睫。為此，北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部開設(shè)智能制造工程專業(yè)，為北京“四個(gè)中心”建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展提供智能制造領(lǐng)域高素質(zhì)創(chuàng)新型人才和高水平科技成果。
在智能制造工程專業(yè)建設(shè)過程中，天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)等高校紛紛提出了人才培養(yǎng)模式及相應(yīng)的課程體系，為全國高校智能制造工程專業(yè)建設(shè)提供了思路和方法。然而，智能制造作為新興領(lǐng)域，人才需求具有梯度化的特點(diǎn)。北京工業(yè)大學(xué)立足北京，輻射京津冀，需要根據(jù)學(xué)校自身辦學(xué)定位和京津冀智能制造人才需求，提出具有特色的智能制造工程專業(yè)課程體系和培養(yǎng)模式。
1 智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
1.1 人才定位
按照智能制造產(chǎn)業(yè)縱向差異，專業(yè)人才可分為領(lǐng)軍型人才、創(chuàng)新型人才和行業(yè)應(yīng)用型人才。面向北京“四個(gè)中心”建設(shè)目標(biāo)，北京及周邊地區(qū)智能制造領(lǐng)域?qū)I(yè)人才須能夠完成技術(shù)引領(lǐng)及管理引領(lǐng)，即突破智能制造領(lǐng)域全局性、前瞻性、帶動性的關(guān)鍵共性技術(shù)，并且能夠在相關(guān)企業(yè)擔(dān)任主要領(lǐng)導(dǎo)職務(wù);同時(shí)還需要一批能夠掌握設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理等面向產(chǎn)品全生命周期，具有全局意識和自主創(chuàng)新思維的創(chuàng)新型人才。為此，北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部提出培養(yǎng)面向“基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分布式協(xié)同制造”的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。
從智能制造產(chǎn)業(yè)橫向的技術(shù)發(fā)展來看，智能制造業(yè)態(tài)可分為三個(gè)層級。第一層級面向產(chǎn)品制造，包含數(shù)字化產(chǎn)線、數(shù)字化車間和數(shù)字化工廠，重點(diǎn)在數(shù)字化技術(shù)層面。第二層級面向制造能力，包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、遠(yuǎn)程運(yùn)維、開源工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，重點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)層面。第三層級面向設(shè)計(jì)創(chuàng)意，以萬物互聯(lián)互通、制造能力全面開放協(xié)同為基礎(chǔ)，包含創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法、人工智能技術(shù)，重點(diǎn)在智能化技術(shù)層面。北京工業(yè)大學(xué)智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)以第一層級業(yè)態(tài)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)培養(yǎng)第二層級業(yè)態(tài)的從業(yè)人員，為第三層級業(yè)態(tài)提供高素質(zhì)人才儲備。
基于上述人才定位，畢業(yè)生預(yù)期具有“3+6+1”的就業(yè)模式，即30%的學(xué)生具有在國際企業(yè)總部和國家重點(diǎn)企業(yè)從事系統(tǒng)規(guī)劃、新產(chǎn)品開發(fā)、全生命周期運(yùn)營管理等工作的能力，60%的學(xué)生具有繼續(xù)攻讀碩士或出國留學(xué)的能力，10%的學(xué)生具備自主創(chuàng)業(yè)的能力。
1.2人才能力需求
根據(jù)人才培養(yǎng)定位，北京工業(yè)大學(xué)智能制造工程專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生應(yīng)以智能制造相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)架構(gòu)、規(guī)劃、創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)管理和智能服務(wù)運(yùn)維為專業(yè)特長，需要具有以下4個(gè)方面的能力。
①面向結(jié)構(gòu)，能夠運(yùn)用相關(guān)仿真軟件，結(jié)合智能加工方法和工藝流程，掌握基于模型的機(jī)械、工藝、電子一體化設(shè)計(jì)方法，具有基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)能力。
②面向產(chǎn)品，能夠?qū)Σ牧闲阅?、力學(xué)性能等進(jìn)行理論建模與仿真分析，同時(shí)具有多性能協(xié)同分析優(yōu)化的能力。
③面向裝備，掌握智能產(chǎn)線的控制、傳感、執(zhí)行等軟硬件的基本原理，具有基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分布式協(xié)同制造設(shè)計(jì)能力。
④面向全生命周期，掌握產(chǎn)品上下游管理流程與協(xié)調(diào)調(diào)度方法，具有智能生產(chǎn)管理及智能服務(wù)運(yùn)維能力。
上述4個(gè)方面的能力需求與智能制造全生命周期不同環(huán)節(jié)相對應(yīng)，要求學(xué)生既對智能制造有全局性把握，又能夠系統(tǒng)掌握某一環(huán)節(jié)所涉及的理論知識，符合本專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的定位。
2 智能制造專業(yè)的“四維”課題體系
結(jié)合智能制造人才培養(yǎng)目標(biāo)，北京工業(yè)大學(xué)創(chuàng)新性地提出了“四維”課程體系。與工程人才四維模型體系不同，“四維”課程體系以4個(gè)維度的專業(yè)基礎(chǔ)課程體系為核心，以專業(yè)限選課程為側(cè)翼，形成縱向有深度、橫向有廣度、基礎(chǔ)理論與前沿?zé)狳c(diǎn)相結(jié)合的課程架構(gòu)。
2.1 “四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系
在智能制造過程中，產(chǎn)品的智能化是核心，傳感器與人機(jī)交互技術(shù)是重點(diǎn)，數(shù)字化制造技術(shù)是關(guān)鍵，智能設(shè)計(jì)技術(shù)是靈魂，基于開放物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)和基于大數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)是手段。為明確課程與智能制造全生命周期不同環(huán)節(jié)的對應(yīng)關(guān)系，滿足學(xué)生面向不同制造領(lǐng)域的就業(yè)、升學(xué)、創(chuàng)業(yè)的個(gè)性化需求，引導(dǎo)學(xué)生深度與廣度相結(jié)合的思維能力，結(jié)合典型機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)流程，提出“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系，包含制造工藝維度、制造性能維度、制造裝備維度和制造產(chǎn)品維度。“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系如表1所示。
表1“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系
（1）制造工藝維度。
制造工藝維度面向產(chǎn)品制造的單一工序所涉及的新技術(shù)與新方法，使學(xué)生掌握現(xiàn)代產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)方法、工藝建模方法和基于模型的生產(chǎn)全流程規(guī)劃方法，理解基于模型的裝配建模、產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)及基于模型的數(shù)字化制造，同時(shí)了解智能制造工藝新方法和發(fā)展趨勢，以及智能制造工藝方法對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。其中“基于MBD的先進(jìn)制造技術(shù)”與“基于模型的工程(MBE)”是該維度核心課程。前者使學(xué)生掌握先進(jìn)的冷熱加工設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理、加工方法及工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和基于MBD的數(shù)字化數(shù)模應(yīng)用，后者使學(xué)生掌握基于MBD的設(shè)計(jì)一工藝一制造一體化的建模方法、基于MCD的產(chǎn)品運(yùn)動與邏輯控制仿真及基于模型的產(chǎn)品立項(xiàng)一設(shè)計(jì)一仿真全流程規(guī)劃。
（2）制造性能維度。
制造性能維度主要使學(xué)生掌握零件工程設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)建模與數(shù)值分析方法及仿真模型的多目標(biāo)優(yōu)化方法，理解工程材料的選用準(zhǔn)則及多介質(zhì)、復(fù)雜裝配體的仿真建模和分析方法，同時(shí)了解剛?cè)嵋惑w新材料、新結(jié)構(gòu)的性能建模分析方法及多物理場仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。“工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法”是核心課程，學(xué)生應(yīng)掌握結(jié)構(gòu)分析、熱學(xué)分析、運(yùn)動分析、幾何參數(shù)優(yōu)化的原理和軟件工具使用，通過對所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行多性能分析，掌握如何使產(chǎn)品性能達(dá)到最佳。
（3）制造裝備維度。
制造裝備維度從產(chǎn)品自身角度轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的加工生產(chǎn)裝備，面向產(chǎn)線單一裝備及集成，主要使學(xué)生掌握智能傳感器工作原理及在智能產(chǎn)線中的應(yīng)用、自動化產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，理解控制及傳感系統(tǒng)誤差產(chǎn)生機(jī)理和精確控制方法及制造島間數(shù)據(jù)交互技術(shù)，同時(shí)了解不同編程語言的應(yīng)用、新型傳感的工作原理、機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及在智能制造中的應(yīng)用。“智能傳感與控制”“全集成自動化”是核心課程。前者使學(xué)生掌握傳感器基本原理和相應(yīng)控制算法，后者使學(xué)生利用前期課程的基礎(chǔ)知識，掌握全集成自動化的產(chǎn)品選型、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)與編程、HMI操作界面組態(tài)、變頻器通信等知識。
（4）制造產(chǎn)品維度。
制造產(chǎn)品維度使學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)方法、生產(chǎn)系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)及智能制造企業(yè)架構(gòu)及運(yùn)行機(jī)理，理解機(jī)械產(chǎn)品動態(tài)特性建模方法、生產(chǎn)系統(tǒng)過程控制、智能制造系統(tǒng)運(yùn)營管理技術(shù)，同時(shí)了解機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法、生產(chǎn)系統(tǒng)故障預(yù)測方法及健康管理。該維度的3門課程均為核心課程。“機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”主要掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理;“智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模”使學(xué)生掌握數(shù)字李生的概念，能夠利用裝配仿真來虛擬驗(yàn)證所有流程操作步驟及其細(xì)節(jié);“制造運(yùn)營管理”使學(xué)生掌握數(shù)字化企業(yè)架構(gòu)及制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的組成、功能和運(yùn)行機(jī)理。
上述“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程涵蓋了一件典型產(chǎn)品的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)管理和產(chǎn)品運(yùn)維的全生命周期，課程內(nèi)容設(shè)置以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，具有梯度明確、基礎(chǔ)性強(qiáng)的特點(diǎn)，符合高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。
2.2 “四維”專業(yè)限選課程體系
專業(yè)限選課程是專業(yè)基礎(chǔ)課程的延伸，主要在第7學(xué)期進(jìn)行講授。面向不同維度，專業(yè)課程設(shè)置原則為：
①前沿性：課程應(yīng)適當(dāng)涉及智能制造相關(guān)前沿技術(shù)及交叉學(xué)科，拓寬學(xué)生對本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的認(rèn)識和了解。
②專業(yè)性：課程應(yīng)聚焦特定角度，系統(tǒng)深人地講授某一類復(fù)雜問題的解決方法。
③區(qū)分性：課程體系應(yīng)具有針對性，滿足就業(yè)、繼續(xù)深造和創(chuàng)業(yè)等不同目標(biāo)的學(xué)生。
“四維”專業(yè)限選課程體系(見表2)列出了4個(gè)維度的部分專業(yè)限選課程，均開設(shè)在第7學(xué)期，以制造裝備維度為例，“智能制造裝備應(yīng)用技術(shù)”“Python技術(shù)與應(yīng)用”“智能倉儲與物流”等課程的內(nèi)容側(cè)重應(yīng)用技術(shù)，學(xué)生可直接將通過課程所學(xué)到的技術(shù)應(yīng)用于工作當(dāng)中;“人工智能與深度學(xué)習(xí)”“智能裝備故障診斷與維護(hù)”等課程側(cè)重前沿基本理論與方法，滿足繼續(xù)深造學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
表2 “四維”專業(yè)限選課程體系
3 基于學(xué)習(xí)工廠的培養(yǎng)模式
為防止分散的課程教學(xué)過程與實(shí)踐環(huán)節(jié)導(dǎo)致學(xué)生對智能制造全生命周期認(rèn)識的碎片化，提出基于學(xué)習(xí)工廠的智能制造人才培養(yǎng)模式。該模式打造智能制造工程實(shí)踐教學(xué)平臺，以典型產(chǎn)品的智能制造過程為引導(dǎo)，覆蓋本科4年課程體系。
3.1 建設(shè)目標(biāo)
該培養(yǎng)模式以建立功能全、貼近工業(yè)現(xiàn)場的智能學(xué)習(xí)工廠為總體目標(biāo)，覆蓋工藝設(shè)計(jì)、性能分析、加工制造、運(yùn)維管理的產(chǎn)品生產(chǎn)全流程。在學(xué)習(xí)工廠產(chǎn)線布局方面，為實(shí)現(xiàn)與“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的對應(yīng)并使學(xué)生掌握智能制造各環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系，建設(shè)智能制造分散式制造島，各制造島既能獨(dú)立完成功能，也可根據(jù)工藝相關(guān)要求銜接成一個(gè)新系統(tǒng)。在知識元素覆蓋方面，學(xué)習(xí)工廠融合了信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動化技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、自動控制、經(jīng)濟(jì)管理等元素，覆蓋智能制造知識體系。在學(xué)習(xí)系統(tǒng)方面，構(gòu)建一套層級式、多維度的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為學(xué)生工程實(shí)踐教學(xué)提供一個(gè)先進(jìn)的、創(chuàng)新的、符合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的工程實(shí)踐平臺。
3.2 建設(shè)內(nèi)容
基于學(xué)習(xí)工廠的培養(yǎng)模式是以典型產(chǎn)品為生產(chǎn)對象，以TeamCenter系統(tǒng)為總體協(xié)同平臺，貫穿4個(gè)維度(制造工藝、制造性能、制造裝備、制造產(chǎn)品)課程體系，打造虛實(shí)契合的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)零件和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、性能分析、工藝規(guī)劃、加工制造、智能管理、物流服務(wù)的產(chǎn)品全生命周期管理。“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程均對應(yīng)一門實(shí)踐課程，并在智能學(xué)習(xí)工廠中與產(chǎn)品智能制造具體環(huán)節(jié)一一對應(yīng)，由此實(shí)現(xiàn)理論課程與實(shí)踐體系的融會貫通?；趯W(xué)習(xí)工廠的實(shí)踐體系與“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程體系對應(yīng)關(guān)系如表3所示。
表3 基于學(xué)習(xí)工廠的實(shí)踐體系
基于學(xué)習(xí)工廠的培養(yǎng)模式的優(yōu)勢在于：
①學(xué)習(xí)工廠構(gòu)建了基于智能制造先進(jìn)技術(shù)的訓(xùn)練單元集群，通過與“四維”專業(yè)基礎(chǔ)課程的對應(yīng)，提高了分散的實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)在的邏輯關(guān)系。
②各實(shí)踐環(huán)節(jié)以具體案例為切人點(diǎn)，面向多維度典型產(chǎn)品智能產(chǎn)線，學(xué)生在4年本科期間逐步完成覆蓋智能制造全生命周期的所有實(shí)踐環(huán)節(jié)，最終可得到個(gè)性化產(chǎn)品，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①打造智能制造專項(xiàng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺，構(gòu)建基于智能制造先進(jìn)技術(shù)的訓(xùn)練單元集群，結(jié)合數(shù)字化工廠中產(chǎn)品生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與理論的有機(jī)融合。
②建成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)測試等與仿真集成的工具鏈，支撐“設(shè)計(jì)仿真一數(shù)字制造一試驗(yàn)測試一實(shí)物制造”的培養(yǎng)模式。
③打造機(jī)械工程、電氣控制、軟件工程、機(jī)器人應(yīng)用、系統(tǒng)集成等復(fù)合學(xué)科教學(xué)平臺，滿足多學(xué)科人才培養(yǎng)需求。搭建產(chǎn)教融合高端實(shí)訓(xùn)基地，打造具有大國工匠精神的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，建設(shè)數(shù)字化專業(yè)教學(xué)資源庫。
④以智能制造行業(yè)需求為導(dǎo)向，通過“企業(yè)調(diào)研一技術(shù)技能一人才規(guī)格”的人才定位過程，反向設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案、教育目標(biāo)、課程體系，使教學(xué)實(shí)施能夠促進(jìn)學(xué)生滿足社會需求。
4 智能制造專業(yè)建設(shè)協(xié)同措施
（1）建立校企聯(lián)合培養(yǎng)模式。借助企業(yè)工程優(yōu)勢，與西門子等智能制造知名企業(yè)聯(lián)合共建，形成人才培養(yǎng)閉環(huán)，以工業(yè)界對工程師素養(yǎng)需求為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)高校與企業(yè)崗位的超前精準(zhǔn)對接。同時(shí)探討以學(xué)生為中心的主動式學(xué)習(xí)方法，以體驗(yàn)式進(jìn)行能力的構(gòu)建，建立由基礎(chǔ)課程、項(xiàng)目植人到專業(yè)課程的培養(yǎng)體系，最終培養(yǎng)主動應(yīng)對社會智能化發(fā)展趨勢、兼具技術(shù)與管理能力的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
（2）打造智能制造科研平臺。智能制造屬于新興領(lǐng)域，涉及機(jī)械、信息、通信、傳感、管理等多學(xué)科前沿技術(shù)。教學(xué)、科研的有效融合可提升課程內(nèi)容飽滿度與前瞻性、開闊學(xué)生的國際視野。為此，北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部集全院之力成立智能機(jī)械研究院，將智能制造科研成果融入教學(xué)當(dāng)中。針對智能制造研究領(lǐng)域，智能機(jī)械研究院科研體系劃分為智能結(jié)構(gòu)、智能機(jī)構(gòu)、智能部件、智能裝備4個(gè)研究方向。不同研究方向與“四維”課程體系的交叉對應(yīng)可以打破不同維度之間的壁壘，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科融合的思維。
（3）打造京津冀網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺。北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部基于智能機(jī)械研究院，進(jìn)一步創(chuàng)建京津冀網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)創(chuàng)新中心，形成京津冀一體化的智能制造網(wǎng)絡(luò)平臺，將區(qū)域內(nèi)的高校及智能制造典型企業(yè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，結(jié)合VR等先進(jìn)技術(shù)手段，為學(xué)生提供立體化的教學(xué)、實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)的互補(bǔ)。
5 智能制造培養(yǎng)方案的特點(diǎn)
北京工業(yè)大學(xué)所提出的智能制造工程專業(yè)“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)新模式具有以下4個(gè)特點(diǎn)。
（1）“點(diǎn)一線一面”有機(jī)融合。在“四維”課程體系和與之對應(yīng)的學(xué)習(xí)工廠實(shí)踐體系中，制造工藝維度面向某一工序的先進(jìn)加工方法，制造性能維度圍繞產(chǎn)品的性能分析及優(yōu)化方法，這屬于智能制造中的“點(diǎn)”。制造裝備維度以產(chǎn)線的全集成自動化為目標(biāo)，面向的是多個(gè)工序，這屬于智能制造中的“線”。制造產(chǎn)品維度向“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”和“產(chǎn)品運(yùn)維管理”拓展，形成“面”，最終實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)一線一面”的有機(jī)融合，有助于加強(qiáng)學(xué)生對智能制造生產(chǎn)過程的理解。
（2）以培養(yǎng)學(xué)生深厚的基礎(chǔ)知識為目標(biāo)。“四維”課程體系以專業(yè)基礎(chǔ)課程為核心，偏重于智能制造所涉及的共性基礎(chǔ)知識，人工智能、深度學(xué)習(xí)等前沿領(lǐng)域的相關(guān)知識則設(shè)置在了專業(yè)限選課程當(dāng)中。課程體系使學(xué)生重點(diǎn)掌握智能制造能不能的問題，通過掌握尖端技術(shù)，解決智能制造過程好不好的問題。堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識有助于學(xué)生對智能制造的理解。
（3）精準(zhǔn)把握人才定位。現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)目標(biāo)大多定位在領(lǐng)軍型人才和行業(yè)應(yīng)用型人才兩方面，而北京工業(yè)大學(xué)所提出的“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)模式以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，填補(bǔ)了領(lǐng)軍型人才與行業(yè)應(yīng)用型人才之間的空白，具有重要的社會意義。
（4）立體化的培養(yǎng)模式。圍繞“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)模式，學(xué)院在校企聯(lián)合、科研平臺搭建等方面布局，形成了以“學(xué)”為主，產(chǎn)、學(xué)、研、用高度融合的智能制造人才培養(yǎng)體系，從而培養(yǎng)出專業(yè)基礎(chǔ)深厚、實(shí)踐能力突出，同時(shí)兼顧前沿國際視野與社會需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
特別地，智能制造雖然是機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展方向之一，但“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)模式與機(jī)械工程專業(yè)原有課程體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)具有很大差別。智能制造不是升級版的機(jī)械工程，而是將全局思維、管理思維、學(xué)科交叉融合思維融人數(shù)字化、信息化的過程當(dāng)中，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
6 培養(yǎng)方案所面臨的挑戰(zhàn)
“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)模式也面臨著諸多挑戰(zhàn)。
（1）培養(yǎng)方案與新興領(lǐng)域快速發(fā)展間的矛盾。智能制造屬于新興領(lǐng)域，與其相關(guān)的技術(shù)發(fā)展迅猛。截至目前，以“智能制造”為主題的SCI論文就已經(jīng)多達(dá)600余篇。而課程體系與實(shí)踐環(huán)節(jié)如何能夠適應(yīng)新技術(shù)的快速發(fā)展是面臨的挑戰(zhàn)。不變的課程體系與實(shí)踐環(huán)節(jié)勢必會使得學(xué)生與社會脫節(jié)，而變化過于頻繁又不利于培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本能力。因此，需要從教學(xué)模式創(chuàng)新、多種教學(xué)手段相結(jié)合等方面進(jìn)行深人探討。
（2）不同維度課程體系的貫通。在該培養(yǎng)方案中，智能制造課程體系被分解為4個(gè)維度。4個(gè)維度均為產(chǎn)品生產(chǎn)周期的某一環(huán)節(jié)，各維度之間具有緊密的聯(lián)系。同時(shí)，由于每門課程所對應(yīng)的實(shí)踐體系最終都圍繞一個(gè)典型產(chǎn)品所展開，因此如何保證不同維度的課程之間有效融合是面臨的挑戰(zhàn)。
（3）課程學(xué)時(shí)的合理分配。由于智能制造涉及機(jī)械、信息、傳感、管理等多學(xué)科相關(guān)知識，且面向產(chǎn)品全生命周期，同時(shí)，4個(gè)維度中的每門專業(yè)基礎(chǔ)課程都有與之相對應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此，課程數(shù)量勢必會增加，這就需要積極采用新的教學(xué)模式，對課程學(xué)時(shí)進(jìn)行合理分配。
（4）教學(xué)內(nèi)容深度與廣度的結(jié)合。“四維”課程體系中，大部分為新開課程。在教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備中，應(yīng)使學(xué)生既能夠具有扎實(shí)的基本知識，又能夠具有開闊的前沿視野。但由于課程涉及的內(nèi)容眾多，如何通過篩選做到深度與廣度的有機(jī)結(jié)合是面臨的挑戰(zhàn)。
為培養(yǎng)區(qū)域性智能制造高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，北京工業(yè)大學(xué)提出“四維”課程體系和學(xué)習(xí)工廠培養(yǎng)模式。課程體系對應(yīng)智能制造全生命周期中工藝、性能、裝備、產(chǎn)品4個(gè)維度，課程內(nèi)容以培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)能力和創(chuàng)新能力為主，兼顧學(xué)科前沿發(fā)展趨勢，知識結(jié)構(gòu)與機(jī)械工程認(rèn)證體系高度契合。
學(xué)習(xí)工廠與“四維”課程體系完全對應(yīng)，覆蓋產(chǎn)品生產(chǎn)全流程，以典型產(chǎn)品為引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)本科期間實(shí)踐教學(xué)的連貫性，全過程工業(yè)化的實(shí)踐體系符合“新工科”理念。通過體系創(chuàng)新與內(nèi)容創(chuàng)新相結(jié)合，培養(yǎng)方案完全涵蓋智能制造領(lǐng)域中的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的能力需求，符合京津冀智能制造協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略。該培養(yǎng)方案具有較好的借鑒意義，可推廣到地域特色鮮明、著重培養(yǎng)高素質(zhì)型創(chuàng)新人才的相關(guān)高校。
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