工业数字化转型对工科本科人才培养提出的新要求

　　■  邱 宇

　　当前，以人工智能、大数据为代表的数字技术正在重塑全球制造业格局，工业数字化转型已成为不可逆转的趋势，对工科人才的知识结构、能力素质提出了全新要求。作为工科人才培养的主阵地，工科院校必须主动适应这一变革，创新人才培养模式。本文基于工业数字化转型背景，聚焦本科层次工科人才培养，系统分析产业需求变化，探索人才培养的创新路径，旨在为工程教育改革提供理论参考和实践指导。

　　工业数字化转型对工科本科人才的新要求。基础数字化技术应用能力方面，工业数字化转型要求本科层次工科人才具备基础的数字化技术应用能力。这包括掌握常见工业软件的基本操作，理解数字化生产系统的基本原理，能够运用基础数据分析方法解决简单工程问题。培养过程中要注重实用性和可操作性，使学生能将数字化工具与专业知识相结合。这种能力培养应当循序渐进，从基础操作到简单应用逐步深入，确保学生毕业后能够适应企业基本的数字化工作环境。

　　工程实践操作能力方面，工科本科人才需要具备扎实的工程实践操作能力。这包括掌握典型工业设备的基本操作，理解常见生产系统的运行原理，能够完成基础的调试和维护工作。实践教学要突出规范性，培养学生良好的操作习惯和安全意识。通过真实或仿真的工程环境训练，使学生获得接近实际工作的操作体验。这种基础实践能力的培养是本科工程教育的重要环节。

　　基础团队协作能力方面，数字化转型背景下的工程项目往往需要团队协作完成。本科层次工科人才应当具备基础的团队协作能力，包括清晰表达技术观点、理解他人意见、配合完成团队任务等。通过小组项目、实践训练等方式，培养学生的沟通意识和责任意识。这种基础协作能力的培养要注重实用性，使学生毕业后能够快速融入工作团队，适应企业的工作模式。

　　工科本科人才培养创新策略。重构课程体系，优化培养方案。在人工智能驱动的工业数字化背景下，传统课程体系已难以支撑对复合型工科人才的培养要求。课程体系的重构不应局限于内容的更新，更需要在结构逻辑、教学方式与能力导向上实现系统性优化。面向未来的课程架构应以工程问题为牵引，以能力培养为主线，推动基础理论、专业知识与数字技术深度融合。在培养方案上，强调模块化与柔性化并重，突出适应性、交叉性和进阶性，使学生在掌握坚实专业根基的同时，具备灵活调动新技术解决复杂问题的能力。

　　课程改革应从专业主干课入手，逐步嵌入与之对应的数字化技术模块。例如，在机械设计基础课程中引入CAD/CAE三维建模与虚拟仿真训练，在电气控制类课程中加入Python编程与物联网应用场景的任务驱动模块。教师可设计“问题+工具”式教学活动，引导学生围绕现实工业难题选择合适的数字技术展开方案设计。实验教学可利用虚拟仿真平台扩展物理实训边界，实现复杂工况下的模型测试与迭代。课程考核体系也应同步调整，建立以过程性评价为核心的多元评价机制，通过阶段性小项目、技能测试与跨学科课题汇报综合反映学生的知识整合与实际应用能力。此外，课程体系的持续优化应纳入动态反馈机制，每学期根据行业反馈与师生建议进行迭代更新，确保培养内容始终贴合产业前沿需求。

　　强化实践教学，创新实训模式。在工程教育体系不断演进的背景下，实践教学不再只是技能训练的附属环节，而逐渐成为能力生成的核心场域。强化实践教学的根本在于构建以工程问题为牵引、以真实情境为载体的教学系统，引导学生在实践中建构知识结构、锤炼技术逻辑与提升综合素养。传统实训模式存在碎片化、操作性强而工程关联度弱等问题，需通过实训内容与产业需求的精准对接，推动从“动手训练”向“工程素养培育”转型，真正发挥实践教学在复合型人才培养中的战略作用。

　　实训体系可在多维要素协同中实现升级与重构。从内容维度看，应围绕“工学结合”的思路设计模块式任务单元，在实训任务中融入工程设计、工艺优化、系统集成等关键环节，使学生在模拟真实工程流程中积累问题诊断与技术攻关经验。从平台支撑角度，可构建“虚实融合”的实训环境，将虚拟仿真与现场操作联动，提升训练效率与安全性，同时借助数字孪生技术实现设备状态监测、参数优化与远程调度，增强技术迁移能力。从教学组织层面，推动“双元协同”机制建设，引入企业工程师共同参与实训方案设计与过程指导，教师则聚焦通用能力与工程方法的引导，形成校企联动的指导共同体。实践教学体系的创新并非局部优化，而是结构性重构，目标在于提升学生的实践迁移能力、系统思维能力与工程组织能力。通过构建情境真实、任务驱动、机制协同的实训体系，工程教育才能真正回归“做中学、学中创”的本质，为新时代工科本科人才的高质量发展奠定坚实基础。

　　深化校企协同，促进产学融合。深化校企协同需要突破传统的实习就业合作模式，建立“人才培养-技术创新-产业服务”的深度产教融合生态。这种协同不是简单地将企业需求移植到课堂，而是要让产业元素深度融入人才培养全过程，形成校企双主体协同育人的长效机制。关键在于构建利益共享、责任共担的合作机制，使企业从人才使用的终端走向培养的前端，让学校的教育资源与企业的技术资源形成优势互补，最终实现教育链、人才链与产业链的有机衔接。

　　具体推进过程中，可以探索建立校企联合教研室，共同开发面向产业需求的课程模块和教学资源。企业技术骨干可以担任实践导师，参与毕业设计指导、项目实训等环节，将真实工程案例引入教学过程。学校可以组织教师定期到企业实践研修，及时了解技术发展趋势和人才需求变化。同时，共建共享实训基地是重要抓手。企业可以提供先进设备和技术支持，学校则负责日常管理和教学实施，实现资源的最优配置。在科研合作方面，可以设立面向本科生的企业课题项目，让学生参与解决实际工程问题。此外，可建立常态化的校企对话机制，通过定期举办产业论坛、技术研讨会等活动，促进教育理念与产业需求的相互理解与融合。

　　工业数字化转型为工科本科人才培养带来了前所未有的机遇与挑战。通过课程体系重构、实践教学创新和校企协同深化等策略，能够有效提升学生的数字化技术应用能力、工程实践能力和团队协作能力。未来，工科院校需要持续深化教育教学改革，建立动态调整机制，推动人才培养与产业发展同频共振；要进一步探索数字技术与工程教育深度融合的有效路径，为培养适应智能时代需求的复合型工程人才作出更大贡献。

　　（作者单位：重庆交通大学）