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三地协同,共创先进制造学科新未来——京津冀先进制造学科院长论坛

  更新时间:2019-12-18

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《中国科学报》 (2019-12-18 第2版 动态)http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/12/352101.shtm?from=singlemessage&isappinstalled=0

在新一代信息技术与制造业深度融合、智能制造迅猛发展的背景下,先进制造业发展逐步从传统制造方式转向智能化制造方式,未来,智能技术将贯穿于先进制造业设计、生产、产品提供和服务整个生命周期中每一环节,与先进制造业进行深度整合。面对这样的新形势,我国先进制造领域人才队伍在总量和结构上都难以适应制造业高质量发展要求。

近日,在北京工业大学、河北工业大学和天津工业大学共同主办的“京津冀先进制造学科院长论坛”上,来自京津冀地区先进制造领域的专家探讨了未来机械及智能制造工程的学科建设、专业发展和人才培养新模式。

京津冀高校先进制造学科协同发展不足

先进制造学科在京津冀地区高校中的发展呈现出三个鲜明特点:“一是北京地区高水平先进制造学科高校多,二是整个京津冀地区先进制造学科高校覆盖面广,三是相关人才需求量大。”河北科技大学机械学院院长杨光在接受《中国科学报》采访时表示,这三个特点,既是京津冀地区高校先进制造学科进行协同发展的优势,同时我们也应看到其中隐藏的劣势和不足。

虽然整个京津冀地区先进制造学科高水平高校多,但集中度高,基本上集中在北京和天津,对河北的辐射和带动不够。北京市疏解非首都功能以来,天津市定位为先进制造基地,河北承接了北京大量的先进制造业疏解,后两者对人才的需求非常大。但河北高校培养出的人才都虹吸至北京和天津。“也就是说,现今制造业的疏解地反而出现了人才紧缺的情况。”杨光说。

究其原因,北京工业大学机械工程与应用电子技术学院院长陈树君认为,还要归因于京津冀先进制造产业各自特色和趋向过于界限分明。“现在的基本划分是北京做管控中心和设计中心,天津做高技术中心,河北只能做产业中心。”

但目前的技术生态还难以把这三个层面连在一起。京津冀地区先进制造行业的这种层次分明的行业特色需要创造一种更新的生态,把设计研发、技术转化、产业推广、运营服务连成一条线。“跨地域的联动合作是有效方法。”陈树君说。

三地高校优势互补

优势互补是协同发展最大的影响动力,可以达到1+1+1>3的效果。在天津工业大学机械学院院长李亮玉看来,京津冀地区高校的先进制造学科能够形成优势互补,比如北京工业大学在精密传动、无损检测和高档机床等学科方面做的工作比较多,河北工业大学在机器人方面做得也不错,而天津工业大学在纺织智能制造方面有优势。

未来的智能制造由于涉及领域非常广,一个学校要想建设一个涉及各个环节和领域的智能制造场地用于人才培养,可能会面临比较大的困难。“高校间的协同合作将打造完整的人才培养系统。”李亮玉举例,几个高校做智能制造的检测机器人方向,其他高校可以做模拟仿真等。每个高校发挥自己的学科优势,围绕智能制造做成一个整合起来的完整系统,“这也可以给各高校的研究生和本科生提供更好的实验条件和实验场地”。

先进制造学科是个工程学科,非常依赖于实践,但北京疏解非首都功能之后,北京高校对先进制造学科的工程支撑和依托变得越来越弱。“这些支撑和依托一部分疏解到天津,更大的一部分疏解到河北。”杨光强调,河北高校和企业的联合更加紧密,未来,高水平大学的先进制造学科要落地,必定要和河北的大中型制造企业合作,这是河北高校一个得天独厚的优势。

青海快3李亮玉也认为,北京高水平高校的先进制造专业非常强,高水平论文和基金项目也很多,但天津和河北高校在应用方面也颇具特色。比如天津工业大学在纺织机械智能制造领域就独具特色。

杨光和李亮玉希望,在彰显自身特色和优势的同时,能够通过京津冀地区高校先进制造学科的协同发展,提升自身的人才培养质量、科研水平和社会服务能力。

授人以鱼,不如授人以渔。杨光建议,在人才培养方面,应该采取联合培养的方式为河北定向培养高层次先进制造学科人才;在学科发展方面,协同攻关大项目和大工程,在协同攻关的过程中带动人才培养和学科建设质量的提高。

探索先进制造学科人才培养新模式

先进制造领域的人才培养政策到底该如何制定?陈树君认为,要想回答这个问题,先进制造领域的知识体系和课程体系要先“落地”,要可操作、可运行。“现在很多制造企业说大学生不好用,实际上就是缺乏先进制造学科人才培养的顶层设计与规划。人才培养模式的改革不是改革教学法和培养目标,而是改革课程体系和知识体系。”

从京津冀先进制造学科人才培养的角度来说,首先应建立起联动机制。“比如我们正准备建立的智能制造虚拟工厂将告诉学生,一个现代化的未来工厂究竟是怎样运行的。”陈树君说,未来希望京津冀地区先进制造学科的高校能够将实践教学工厂用网络连接起来,基于网络系统的学习工厂,创造出一个网络协同机制下的教学和人才培养生态。

北京工业大学正试图联合京津冀先进制造学科高校,建立网络协同制造示范平台。“现在很多大学有高精尖设备和软件,但它离运营对象太远。”在陈树君的规划中,未来平台要找相对来说低成本又复杂的产品,让学生用新软件、新技术去尝试生产。

“比如,我们可以基于网络平台建立一个生产保温杯的工厂,杯底、杯盖和杯托分别由不同的大学设计生产,每个小组都有各自的创意和需求,通过合作完成设计。在生产阶段,我们要让这个保温杯真正在生产线上‘跑起来’,学生在过程中要学习制造领域从设计到生产,再到产品提供和服务的整个协作流程和环节。”陈树君说。

这是一个打破学校间壁垒的设想,也是有别于各高校传统实习工厂的一个新模式下的学习工厂。“各高校先进制造学科都会安排学生的教学实践环节,但现有的实习工厂满足不了社会对高层次先进制造人才的需求。”陈树君和京津冀高校先进制造学科的院长们接下来要做的,就是把各大学的实践平台和教学工厂通过网络连接起来。“这个新模式的学习工厂将突破传统先进制造学科实习的概念,让学生在做中学、在学中做,真正回归到学做结合的实践教学本源”。

2020年,第二届“京津冀先进制造学科院长论坛”将在天津召开。与会专家表示,希望论坛能持续为京津冀地区先进制造领域的高层次科学研究和高素质人才培养凝聚智慧与方案,为来自京津冀地区高校先进制造领域的专家学者搭建交流平台,为推动先进制造产业发展发挥积极作用。

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