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融合新工科与新文科的工业工程专业新质生产力提升
来源: 中国工业新闻网 2025-12-25 10:04
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2019年,教育部发布了关于推进“新四科”建设的通知,以适应新一轮科技革命、引领高等教育范式变革。2023年首次提出了“新质生产力”的概念。近年来,随着“新四科”建设的推进,学科与行业的融合加快,特别是新工科与新文科的跨学科融合,旨在培养具备技术创新能力和深厚人文素养的复合型人才。新质生产力,强调创新、高科技、高效能和高质量,符合新发展理念。以郑州大学工业工程专业为例,通过调整专业结构、引进新技术、加强产教结合及设立多维评价与反馈体系,探索发展工业工程专业的新质生产力,以满足社会经济发展的多样化需求并应对复杂问题的挑战。通过推进“新四科”建设和跨学科融合,高校如郑州大学工业工程专业,正通过优化专业结构、引入新技术、深化产教结合及建立多维评价体系,积极发展具备创新能力和综合素养的工业工程新质生产力。

 

一、提升高校工业工程专业新质生产力的紧迫性

工业工程专业紧密对接制造业,其教育水平直接影响制造业发展。当前,国家大力推进新型工业化、发展新质生产力,推动工业工程专业转型升级既是时代必然,也是实现国家长远战略目标的关键路径。需国家、高校与社会协同发力,通过技术创新与管理创新,优化产业结构、提升全要素生产率,增强国际竞争力,以应对全球挑战、满足多元市场需求,最终支撑经济社会绿色、高效、高质量可持续发展。以下是推动工业工程专业新质生产力发展的主要因素。

(一)工业数字化转型

1.传统产业急需转型升级

随着经济全球化深入和信息技术迅猛发展,传统产业面临转型升级压力。数字技术的突破为产业数字化和高质量发展奠定了基础。传统生产力普遍存在高能耗、高污染和产品同质化等问题,而新质生产力则突出绿色、智能与高效特征。当前,中国经济正由高速增长转向高质量发展,作为全球唯一拥有全部工业门类的国家,我国亟需通过制造业数字化转型,巩固并提升制造优势,以应对新时代的发展要求。

2.科技创新驱动新兴产业发展

科技进步是新质生产力的核心驱动力。人工智能、大数据、云计算、物联网等新兴技术的广泛应用,显著优化了传统生产方式,不仅提升了效率,还催生了新需求与新业态——如辅助驾驶系统提升行车安全与体验等。对工业工程专业学生而言,如何运用这些新技术赋能新兴产业,既是培养过程中的关键课题,也是未来投身社会亟需解决的重要任务。

(二)全球竞争

过去,发达国家依靠技术创新与产业升级维系产业优势,实现经济高速发展。当前,面对日益严峻的全球经济环境与地缘安全挑战,全球产业竞争愈发激烈。中国制造业要实现稳定发展并完成“弯道超车”,必须以新质生产力提升国际竞争力,推动“中国制造”向“中国智造”跃升,支撑经济稳步繁荣。例如,通过大力发展新能源技术,我国已在光伏发电、新能源汽车等领域领跑全球;唯有掌握高端制造核心技术,方能在外部贸易围堵中从容应对、进退自如。

(三)政策导向

中国提出的《中国制造2025》战略,旨在推动我国迈向制造强国,聚焦提升制造业的产品质量、生产效率与创新能力,加快产业结构向中高端迈进。为此,国家明确了机器人、新一代信息技术、高端数控机床、航空航天装备等关键领域,并制定相应行动方案,强调通过强化基础研究、推进绿色制造、深化国际合作,全面提升制造业核心竞争力。党的二十届三中全会进一步提出推动经济高质量发展,要求加快新型工业化进程,保持制造业合理比重,促进实体经济与数字经济深度融合,增强产业链、供应链的韧性与安全水平。因地制宜发展新质生产力,为工业工程等支撑制造业升级的专业指明了方向,也凸显了以科技创新驱动产业升级的时代使命。

(四)高校教育改革

《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法(暂行)》明确指出,要全面提高我国高等教育体系的创新能力与综合水平。在社会经济与科技发展中,学科建设需改革,专业要优化调整,以此来促进高校专业多学科融合发展。在高校改革的过程中,需要考虑如何彰显学校的办学特色和提升办学水平,促进人才的培养与发展,更好地服务于科技发展前沿、经济建设主战场以及国家重大需求。

 

二、高校工业工程专业发展面临的问题

高校工业工程专业发展面临诸多挑战和问题。

(一)学科整合难的问题

新工科注重工程技术与科学的结合,而新文科则强调人文社会科学的力量。两者的交叉融合能够培养出具备科学技术能力、人文素养与社会责任的人才,以便更好地适应社会发展和产业需求。目前,学科专业的设置往往受到各种因素的影响,导致不同学科之间容易形成壁垒,阻碍了知识的横向流动与创新,不利于学科间的交叉融合与发展。而且融合不同学科的知识是需要时间去融合、需要实践去验证、需要多方的努力与配合。

(二)课程内容更新的问题

若高校课程设置、教学内容与方法改革滞后于时代发展和现实需求,将对学生、高校及社会产生多重负面影响。

1.对学生的影响

对学生的影响主要包括三个方面。一是就业竞争力下降。缺乏产业亟需的数字化、智能化等核心技能,难以满足用人单位要求,导致就业困难;二是学习动力减弱。课程内容陈旧、脱离实际,削弱学生的学习兴趣与创新意愿;三是适应能力不足。面对快速迭代的技术与职场环境,毕业生难以迅速融入,易陷入“毕业即失业”困境,影响职业发展与人生规划。

2.对高校的影响

对高校的影响主要包括两个方面。一是专业发展受阻。毕业生质量不高、就业表现不佳,影响学校招生,进而阻碍专业发展;二是资源浪费。沿用过时的教学体系,造成师资、设备与经费投入低效,制约科研水平与社会服务能力提升。

3.对社会的影响

对社会的影响主要包括三个方面。一是人才供需失衡。教育输出与产业需求错配,造成部分领域人才过剩、关键领域(如智能制造、工业软件等)人才紧缺;二是经济发展受限。缺乏支撑新质生产力发展的高素质工程人才,延缓新技术转化与新兴产业发展,拖累区域乃至国家经济增长;三是创新能力受阻。知识体系更新滞后,难以培育具备跨界整合与原创思维的人才,阻碍向创新驱动型社会转型。因此,高校必须以需求为导向、以变革为驱动,加快课程重构、教学革新与产教融合,确保人才培养与时代同频、与产业共振,切实服务高质量发展大局。

(三)引进新技术的问题

1.学生角度

新技术的发展速度往往快于教育和培训的速度,使得学生难以跟上步伐。如AI、机器学习、物联网等技术的复杂度高,要求掌握数学、编程等多种技能,如果工业工程专业教育没有进行改革,仅停留在传统工业工程的教育理论方法,学生在就业之后,学习新技术时就需要更多的时间和努力,会增加学习的难度。

2.学校角度

对于一些前沿技术来说,设备和软件的成本较高,学校无法提供足够的资源让学生接触并学习。将新技术商业化需要大量的初始投资,同时新技术在使用初期常存在可靠性差、故障率高等问题,一般很少有学校会尝试未成熟的新技术。

(四)学术界与产业协调合作问题

科研成果与实际生产需求脱节,导致大量研究成果难以落地,造成科研资源浪费。其主要原因主要包括五个方面。一是目标差异。科研侧重知识突破与理论创新,而产业更关注应用实效与经济效益;二是周期不匹配。科研周期长、验证慢,而产业需快速响应市场变化与技术迭代;三是信息不对称。学界与产业界缺乏有效沟通与实地调研,彼此难以把握对方需求与能力;四是资源配置错位。科研资源多倾向基础研究,与市场需求导向的应用研究衔接不足;五是破解这一难题。亟需构建产学研协同机制,强化需求牵引、优化资源配置、畅通信息渠道,推动科研真正服务于产业发展。

(五)评价反馈机制问题

当前学生评价机制仍以学科成绩为主,难以全面反映其综合素养与跨学科能力,主要体现在三个方面。一是评价标准单一。过度依赖考试分数,忽视创新能力、团队协作、领导力、实践操作、沟通能力及跨领域学习潜力等关键素质;二是反馈机制薄弱。评价多为单向输出,缺乏建设性反馈,学生难以明晰自身优劣势,制约持续成长;三是过程评价缺失。重结果轻过程,忽略学习中的努力、进步与探索精神,不利于激发学习内驱力与自主发展能力。为此,亟需构建多元化、过程性、个性化的综合评价体系,推动教育从“分数导向”向“能力导向”转型。

 

三、构建郑州大学工业工程专业发展新质生产力模型

郑州大学工业工程专业从2000年创建,在这24年的发展过程中获得了硕士和博士学位授予点以及入选河南省和国家一流本科专业建设点,形成了具有专业特色的人才培养体系:三个“国际化”:教师国际化、学生国际化和影响国际化;四类“政校企”合作机制:教师挂职锻炼、科研项目合作、实习实训基地、创新创业指导;五种培养模式:本科与研究生学制多元化、“1+3”双学位、“2+2”联合培养、“1+1+1”联合培养、“海外留学生”的人才培养。

基于新工科与新文科融合的背景,发展工业工程专业新质生产力,成为了高校工业工程专业教育改革的重中之重。结合上述发展工业工程专业新质生产力面临的问题,构造工业工程专业新质生产力发展模型,从专业结构调整、新技术引进、产教结合、多维度评价与反馈体系四个方面发展郑州大学工业工程专业新质生产力。

(一)专业结构调整

郑州大学为响应教育部推出的“新四科”建设,突出学科交叉融合,整合改造出新时代工业工程专业的新教改、新特色、新体系。

1.多学科交叉融合

构建一个包含多学科领域知识的核心课程体系,能够有效推动管理类、机械类以及信息系统等专业的交叉融合。这种综合性核心课程体系强调学生文化素养、专业技术能力和管理才能的全面发展,使他们不仅能理解关键技术的基本原理,还能掌握其在实际场景中的应用,为工业工程专业发展新质生产力奠定坚实基础。在工科专业课程建设中融入人文因素至关重要,避免教育体系失衡。通过引入新文科的理念与内容,强化“人”作为多学科融合建设的核心主体。

2.打造专业特色

郑州大学立足现有本科专业布局,紧密对接现代产业体系,着力推动优势专业锻强提质、传统专业重塑升级,优化调整专业结构,聚力打造具有区域引领力的特色优势专业集群。针对当前工业工程专业在培养体系中存在的区域特色不鲜明、知识体系滞后于产业发展需求等问题,学校提出“厚基础、高素质、重能力”的人才培养思路,强调将基础教育与能力培养深度融合。在此基础上,通过引入能力本位教育理念,郑州大学积极探索工业工程专业与新质生产力发展的深度融合路径,以人才培养模式改革为支点,推动专业建设从“知识传授”向“能力生成”转型,为服务区域制造业高质量发展、支撑国家新型工业化战略提供坚实人才支撑。

(二)引进新技术

结合人工智能、物联网技术等新技术以培养工业工程专业学生发展新质生产力的能力。

1.人工智能

为支撑工业工程专业新质生产力发展,可围绕三个方向构建融合人工智能与工程实践的教学内容。一是智能决策支持系统。设计并实现基于人工智能的决策支持系统,引导学生掌握如何利用数据驱动与AI模型;二是智能优化算法。系统讲授遗传算法、粒子群优化、强化学习等智能优化方法,结合生产调度、物流路径规划、资源分配等实际案例,培养学生运用算法解决现实工程问题的能力,切实提升生产效率与资源配置水平;三是智能生产线。指导学生融合人工智能、机器人技术与物联网,对传统流水线进行智能化改造,探索柔性制造、自适应控制、数字孪生等前沿应用,推动工厂向高效、灵活、自主的智能制造模式升级。

2.物联网技术

在工业工程领域,物联网技术的深度应用为提升生产效率、降低运营成本、改善产品质量和优化客户服务体验提供了强大支撑。为强化学生面向产业前沿的实践能力,可重点围绕两个关键应用方向融入教学与实训。一是生产线监控与优化。通过部署物联网传感器实时采集设备运行状态、工艺参数和能耗数据,引导学生运用数据分析与可视化工具识别瓶颈环节、异常波动或低效操作,进而提出流程优化方案,实现精益生产和动态调度;二是预测性维护。借助物联网对设备振动、温度、电流等关键指标进行连续监测,结合机器学习模型,指导学生构建预测性维护系统,提前预警潜在故障,减少非计划停机,提升设备综合效率。

3.云计算技术与大数据分析

在工业工程专业人才培养中,郑州大学充分融合新一代信息技术,将云计算与大数据分析作为支撑新质生产力发展的关键技术模块,系统融入课程体系。一是云计算技术应用。依托工业工程专业核心课程,深入掌握云计算相关基础与实践技能,为学生未来参与智能制造系统、供应链信息平台等工业级应用开发奠定坚实的技术基础;二是大数据分析能力培养。课程体系同步引入大数据分析全流程训练,帮助学生掌握从数据采集到价值挖掘的核心能力。

(三)产教结合

为满足工业工程专业发展新质生产力的新需求,高校通过校企合作共建产教融合平台,让“产业需求”引领课程体系的改革。

1.校企讲堂

郑州大学通过开设校企讲堂,邀请来自制造、物流、智能制造等领域的企业家和行业专家走进课堂,为工业工程专业学生提供面对面交流与指导,助力学生提升实践能力。

2.实践培养基地

郑州大学通过建立校企联合培养基地,深化产教融合,强化学校与企业、科研院所等单位的协同育人机制,确保工业工程专业人才培养紧密对接用人单位的实际需求。

3.“研企”合作开展项目

郑州大学积极推动工业工程专业学生深度参与导师—企业协同科研项目,通过多元化的产教融合形式,打通“理论—实践—创新—应用”全链条,有效提升学生的综合能力与社会价值。通过建立“科研—产业—育人”三位一体的协同机制,强化工业工程人才的实战素养与创新意识,构建高校服务区域制造业高质量发展的有效路径,为发展新质生产力注入持续动能。

4.毕业设计

工业工程专业通过毕业论文(设计)提升学生把控学科发展前沿方向和解决实际问题的能力。一是选题聚焦前沿。鼓励围绕智能制造、人工智能、大数据分析、绿色供应链等方向开展研究;二是内容紧扣实际问题。优先选择源自企业真实场景的课题,解决生产与管理中的具体痛点;三是强调研究方案创新。通过调研与系统分析,提出可落地、有实效的优化方案。

(四)多维评价与反馈体系

设立成果评估机制,从专业、教师、学生和社会企业四个维度对工业工程专业新质生产力发展模型进行效果评估。通过收集反馈意见,提炼有用信息对工业工程专业新质生产力发展模型进行持续优化。

1.多维评价机制

为全面评估工业工程专业建设成效,从四个维度构建多维评价体系。一是专业维度。邀请领域内专家学者对研究成果的科学性、创新性与学术水平进行同行评审;二是教师维度。通过学生评教与同行评议,评估教师在教学方法、课堂互动及知识传授等方面的实效;三是学生维度。结合实习报告、项目作业等,考察学生理论联系实际的能力,并以就业质量反哺培养体系优化;四是社会企业维度。依托校企合作项目,评估成果的技术转化率、经济效益及其在解决实际问题、推动产业升级中的社会贡献。

2.持续反馈机制

为持续优化工业工程专业人才培养体系,郑州大学可构建“反馈—交流—协同—迭代”四位一体的动态改进机制。一是毕业生跟踪调查。定期收集毕业生及用人单位反馈,评估学生岗位胜任力与企业满意度,精准识别能力短板;二是校友交流平台。搭建线上线下渠道,鼓励校友分享职业经验、行业洞察,为在校生提供学业与职业发展指导;三是校企合作会议。邀请企业管理者与行业专家定期研讨,聚焦毕业生实际工作中暴露的教育盲区,共同优化培养方案;四是教育与技术同步更新:紧密跟踪智能制造、人工智能、绿色生产等技术趋势与市场需求,动态调整课程体系与教学内容,确保教育前瞻性与实用性。

 

四、结束语

本文从工业数字化转型、全球竞争加剧、国家战略导向及高校教育改革等维度,系统阐述了发展高校工业工程专业新质生产力的紧迫性;深入剖析了当前多学科融合过程中面临的现实挑战,如学科壁垒难破、课程体系更新滞后等。在此基础上,以郑州大学工业工程专业为案例,构建了以专业结构优化、新技术融入教学、深化产教融合、建立多维评价与反馈机制为核心的四维发展模型,为高校工业工程专业培育新质生产力提供可借鉴的路径。

展望未来,工业工程专业可在制造业数字化与信息化转型、智慧城市建设等前沿领域持续拓展应用场景。发展新质生产力是一项涵盖技术、管理、人才与市场的系统工程。唯有通过持续创新与实践,培养兼具工程素养、数字能力与系统思维的复合型人才,工业工程方能有效支撑产业结构升级、提升全要素生产率,为国家推进新型工业化、实现绿色高效可持续发展贡献核心力量。

【编辑:龚忻】