梅清晨

　　（河南工程學(xué)院工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)研究院，河南 鄭州 451191）

　　摘要：工業(yè)軟件是制約我國智能制造發(fā)展的核心技術(shù)，現(xiàn)有的工業(yè)軟件人才培養(yǎng)問題嚴(yán)重制約了我國國產(chǎn)工業(yè)軟件人才的培養(yǎng)。通過構(gòu)建本科高校國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑，為構(gòu)建“應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型”國產(chǎn)工業(yè)軟件人才提供思路，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的良性互動(dòng)。

　　關(guān)鍵詞：國產(chǎn)工業(yè)軟件；人才培養(yǎng)；路徑；教學(xué)模式

　　1　引言

　　工業(yè)軟件是工業(yè)行業(yè)“強(qiáng)腦健身”“強(qiáng)基固本”的支撐力量，是制造業(yè)尤其是高端制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。2021 年，我國國產(chǎn)工業(yè)軟件市場規(guī)模約為人民幣2 300 億元，僅為全球總市場規(guī)模的9.1%，與我國工業(yè)生產(chǎn)總值占全球比重超過 25% 相比，我國國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展水平與我國工業(yè)化發(fā)展水平嚴(yán)重不匹配[1]。

　　制約我國國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展水平不高的重要原因之一是關(guān)鍵核心技術(shù)的缺失，而工業(yè)軟件關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，主要依賴于高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型工業(yè)軟件人才。根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院（賽迪智庫） 2021 年發(fā)布的《關(guān)鍵軟件人才需求預(yù)測報(bào)告》，到2025 年，我國工業(yè)軟件人才缺口將達(dá)12 萬人，工業(yè)軟件將成為我國人才緊缺度最高的領(lǐng)域之一[2]。

　　高等院校是高素質(zhì)人才供給的主要來源。目前，我國高等院校大多未設(shè)置工業(yè)軟件相關(guān)專業(yè)，國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑落后，導(dǎo)致國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)供給側(cè)與我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求側(cè)嚴(yán)重不匹配，高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才供給能力嚴(yán)重不足。因此，我國高等院校，特別是本科高校亟需開展國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑研究，提升高素質(zhì)工業(yè)軟件人才供給能力，為我國國產(chǎn)工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展提供人才保障。

　　2　本科高校國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)問題分析

　　工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)軟件化的產(chǎn)物，其本身具有跨學(xué)科、跨專業(yè)屬性，主要體現(xiàn)在學(xué)科知識(shí)要求和專業(yè)能力要求等2 個(gè)方面。學(xué)科知識(shí)方面：工業(yè)軟件人才不僅需要軟件工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等軟件學(xué)科知識(shí)，還需要具備大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)和光學(xué)等基礎(chǔ)理論學(xué)科知識(shí)，以及機(jī)械工程、工業(yè)工程和電子信息工程等工科學(xué)科知識(shí)。專業(yè)能力方面，工業(yè)軟件人才不僅需要具備軟件開發(fā)、軟件測試和軟件應(yīng)用能力，還需要具備行業(yè)模型開發(fā)、工業(yè)機(jī)理模型開發(fā)和應(yīng)用場景開發(fā)能力。

　　目前，我國高?，F(xiàn)有國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)主要存在以下問題：一是我國很少有高校建有專門的工業(yè)軟件學(xué)院，大多未設(shè)置工業(yè)軟件相關(guān)專業(yè)，絕大多數(shù)高校在專業(yè)設(shè)置上只是軟件大類，沒有工業(yè)軟件專業(yè)（方向）；二是缺乏成熟的國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑，圍繞國產(chǎn)工業(yè)軟件的跨學(xué)科培養(yǎng)體系沒有建立起來；三是校企合作不深入，沒有與國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)建立長期的互利互惠合作機(jī)制，在人才聯(lián)合培養(yǎng)、產(chǎn)品聯(lián)合研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)等方面合作不夠深入。

　　以上問題，嚴(yán)重制約了我國國產(chǎn)工業(yè)軟件人才的培養(yǎng)數(shù)量和培養(yǎng)質(zhì)量，我國本科高校亟需探索構(gòu)建一條高效、實(shí)用的國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑，以提升高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型工業(yè)軟件人才供給能力。

　　3　本科高校國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑構(gòu)建

　　3.1　成立獨(dú)立設(shè)置的工業(yè)軟件學(xué)院

　　目前，絕大多數(shù)本科高校沒有成立獨(dú)立設(shè)置的工業(yè)軟件學(xué)院，而是掛靠或依托傳統(tǒng)的軟件學(xué)院進(jìn)行工業(yè)軟件人才培養(yǎng)。由于工業(yè)軟件的學(xué)科交叉屬性，傳統(tǒng)的軟件學(xué)院以軟件專業(yè)知識(shí)和技能培養(yǎng)為主，無法很好地將工業(yè)軟件人才必備的工業(yè)知識(shí)、工業(yè)機(jī)理和工業(yè)模型等融入到人才培養(yǎng)當(dāng)中，導(dǎo)致工業(yè)軟件人才培養(yǎng)質(zhì)量不高。

　　本科高校應(yīng)該緊緊圍繞國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈或產(chǎn)業(yè)特定應(yīng)用場景，緊密對接當(dāng)前國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展趨勢和 “卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，以服務(wù)國家制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對工業(yè)軟件領(lǐng)域人才需求出發(fā)點(diǎn)，以培養(yǎng)具有工業(yè)數(shù)據(jù)、工業(yè)知識(shí)、工業(yè)場景與工業(yè)軟件深度融合應(yīng)用能力和工程創(chuàng)新實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才為目標(biāo)，成立獨(dú)立設(shè)置的工業(yè)軟件學(xué)院，工業(yè)軟件學(xué)院應(yīng)用在本校優(yōu)勢工科學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)上，根據(jù)國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展趨勢統(tǒng)籌布局工業(yè)軟件相關(guān)學(xué)科專業(yè)或?qū)I(yè)群，形成集群效應(yīng)，提高工業(yè)軟件人才培養(yǎng)質(zhì)量。同時(shí)，本科高校還可以在工業(yè)軟件學(xué)院的基礎(chǔ)上，與國產(chǎn)工業(yè)軟件頭部企業(yè)、相關(guān)科研院所合作成立工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)學(xué)院，通過產(chǎn)教融合、校企合作推動(dòng)工業(yè)軟件學(xué)科專業(yè)深度融合發(fā)展，提升工業(yè)軟件人才工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才。

　　3.2　構(gòu)建“工業(yè)軟件+”特色專業(yè)體系

　　工業(yè)軟件學(xué)院應(yīng)緊緊圍繞制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對工業(yè)軟件領(lǐng)域人才需求，緊密對接產(chǎn)業(yè)鏈和工業(yè)軟件應(yīng)用場景，構(gòu)建“工業(yè)軟件+”特色專業(yè)體系。

　　一是構(gòu)建“工業(yè)軟件+ 工科（專業(yè)方向）”特色專業(yè)體系，選擇3~5 個(gè)與工業(yè)軟件相關(guān)的學(xué)校優(yōu)勢工科專業(yè)，開辦工科（工業(yè)軟件專業(yè)方向）特色專業(yè)，比如機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造方向、工業(yè)工程專業(yè)開設(shè)智能制造信息化方向。在現(xiàn)有工科專業(yè)培養(yǎng)定位基礎(chǔ)上，以本專業(yè)技能培養(yǎng)為基礎(chǔ)，增設(shè)Linux 操作系統(tǒng)、Python 程序設(shè)計(jì)等軟件類課程，培養(yǎng)掌握2 種以上主流國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)、應(yīng)用等相關(guān)技能，能夠解決復(fù)雜實(shí)際工程問題的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才。

　　二是構(gòu)建“工業(yè)軟件+ 軟件/ 計(jì)算機(jī)”特色專業(yè)體系，對學(xué)?，F(xiàn)有軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)進(jìn)行升級(jí)改造，開辦軟件/ 計(jì)算機(jī)（工業(yè)軟件專業(yè)方向）特色專業(yè)。以本專業(yè)技能培養(yǎng)為基礎(chǔ)，增設(shè)工業(yè)知識(shí)、工業(yè)技術(shù)、工業(yè)機(jī)理和工業(yè)場景等工業(yè)類課程，培養(yǎng)具有良好的工業(yè)知識(shí)與技術(shù)背景，能夠熟練使用工業(yè)軟件開發(fā)工具，熟悉工業(yè)軟件開發(fā)過程、工業(yè)軟件項(xiàng)目管理方法、工業(yè)軟件工程規(guī)范和工程標(biāo)準(zhǔn)，至少掌握一種主流國產(chǎn)工業(yè)軟件底層開發(fā)或二次開發(fā)技能，能夠針對復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)并提供國產(chǎn)工業(yè)軟件系統(tǒng)解決方案的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才。

　　3.3　打造新型國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)模式

　　本科高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式已不能適應(yīng)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)的需求，工業(yè)軟件學(xué)院需要在國有工業(yè)軟件人才培養(yǎng)定位、課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)過程和教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行創(chuàng)新。

　　一是工業(yè)軟件人才培養(yǎng)要緊密對接國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)供給側(cè)與國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求側(cè)緊密互動(dòng)。密切跟蹤國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、人才需求形勢和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)態(tài)勢，動(dòng)態(tài)調(diào)整專業(yè)學(xué)科設(shè)置、動(dòng)態(tài)修訂人才培養(yǎng)方案，提高工業(yè)軟件學(xué)科專業(yè)設(shè)置的針對性、人才培養(yǎng)的契合性。以國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以工業(yè)軟件工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以產(chǎn)學(xué)結(jié)合為路徑，建立產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)交替和多元開放的人才培養(yǎng)長效機(jī)制，破解工業(yè)軟件人才培養(yǎng)與國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)難題。

　　二是工業(yè)軟件專業(yè)課程內(nèi)容設(shè)置要與國產(chǎn)工業(yè)軟件技術(shù)發(fā)展銜接。邀請國產(chǎn)工業(yè)軟件領(lǐng)域頭部企業(yè)、科研院所深度參與工業(yè)軟件專業(yè)課程建設(shè)，重構(gòu)課程內(nèi)容、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。密切跟蹤國產(chǎn)工業(yè)軟件行業(yè)先進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新鏈條的動(dòng)態(tài)發(fā)展，加快工業(yè)軟件專業(yè)課程內(nèi)容迭代優(yōu)化，推動(dòng)課程內(nèi)容與國產(chǎn)工業(yè)軟件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)品迭代等技術(shù)發(fā)展緊密銜接。以國產(chǎn)工業(yè)軟件行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)革新、技術(shù)升級(jí)需求為導(dǎo)向，緊密結(jié)合國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)際，創(chuàng)新豐富課程內(nèi)容，增加項(xiàng)目型、設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)比重，把國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等作為畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的選題來源，破解工業(yè)軟件專業(yè)課程內(nèi)容設(shè)置與國產(chǎn)工業(yè)軟件技術(shù)發(fā)展脫節(jié)難題。

　　三是工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)過程要與國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用過程對接。推進(jìn)工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)過程改革，緊密對接國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用過程，構(gòu)建工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)過程與國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用過程融合模型，面向國產(chǎn)工業(yè)軟件頭部企業(yè)選聘高水平產(chǎn)業(yè)教師、實(shí)訓(xùn)導(dǎo)師，開展校企聯(lián)合課程設(shè)計(jì)、理論授課和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，把國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵環(huán)節(jié)植入工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)，把國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵過程融入工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)過程，同時(shí)增加現(xiàn)場教學(xué)、認(rèn)知實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)比重，破解工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)過程與國產(chǎn)工業(yè)軟件開發(fā)應(yīng)用過程脫節(jié)難題。

　　四是工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)實(shí)踐要與國產(chǎn)工業(yè)軟件典型應(yīng)用場景深度融合。一方面，依托國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目，組建“老師+ 學(xué)生”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，學(xué)生深度參與工業(yè)軟件開發(fā)與項(xiàng)目交付，提高學(xué)生對國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知程度和利用國產(chǎn)工業(yè)軟件解決復(fù)雜問題的能力；另一方面，依托工業(yè)企業(yè)真實(shí)的智能生產(chǎn)線、智能車間和智能工廠等國產(chǎn)工業(yè)軟件典型應(yīng)用場景開展浸潤式實(shí)景、實(shí)操和實(shí)地教學(xué)，提升學(xué)生國產(chǎn)工業(yè)軟件知識(shí)應(yīng)用和動(dòng)手實(shí)踐能力。通過開發(fā)國產(chǎn)工業(yè)軟件實(shí)踐性教學(xué)資源和實(shí)際應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)“真項(xiàng)目、真環(huán)境”生產(chǎn)性實(shí)踐教學(xué)，破解工業(yè)軟件專業(yè)教學(xué)實(shí)踐與國產(chǎn)工業(yè)軟件典型應(yīng)用場景深度融合難題。

　　3.4　改革教育教學(xué)模式

　　“應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型”是國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)對工業(yè)軟件人才需求的最顯著特征，必須打破傳統(tǒng)教育教學(xué)模式，進(jìn)行教育教學(xué)模式改革，深度開展產(chǎn)教融合、研教融合和創(chuàng)教融合。

　　一是開展項(xiàng)目式教學(xué)。依托學(xué)?？蒲匈Y源和實(shí)驗(yàn)室資源開展項(xiàng)目式教學(xué)，利用教師承擔(dān)的真實(shí)項(xiàng)目、教師設(shè)計(jì)的虛擬項(xiàng)目和各類機(jī)構(gòu)組織的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項(xiàng)目進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)，通過項(xiàng)目鍛煉，提升學(xué)生對工業(yè)軟件知識(shí)的深度學(xué)習(xí)與實(shí)踐運(yùn)用能力。依托學(xué)校與國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)合作設(shè)立的聯(lián)合人才培養(yǎng)基地，選派學(xué)生到聯(lián)合人才培養(yǎng)基地進(jìn)行項(xiàng)目制實(shí)習(xí)，以項(xiàng)目助理身份參與工業(yè)軟件項(xiàng)目的調(diào)研論證、方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)和項(xiàng)目交付等，提升學(xué)生國產(chǎn)工業(yè)軟件工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

　　二是開展浸潤式教學(xué)，依托學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、合作企業(yè)生產(chǎn)車間，挖掘其隱含的工業(yè)軟件實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，根據(jù)專業(yè)的不同創(chuàng)設(shè)若干個(gè)工業(yè)軟件特定應(yīng)用場景，打造“沉浸式”工業(yè)軟件實(shí)景育人環(huán)境，并以浸潤式課程為載體讓學(xué)生們沉浸其中，喚醒學(xué)生的對工業(yè)軟件相關(guān)工作體驗(yàn)，進(jìn)而到達(dá)浸潤的效果。通過浸潤式教學(xué)，能夠讓學(xué)生更深入地感知工業(yè)軟件真實(shí)的運(yùn)行邏輯、運(yùn)行架構(gòu)、運(yùn)行模式和運(yùn)行特點(diǎn)，理解掌握其中的核心思想內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)研觀測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、效果評估和持續(xù)改進(jìn)等復(fù)合能力。

　　三是開展虛擬仿真教學(xué)，依托智能工廠虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，利用其良好的開放性、廣域性、實(shí)時(shí)性和交互性，打造工業(yè)軟件虛擬仿真教學(xué)示范案例，搭建工業(yè)軟件（虛擬仿真）應(yīng)用場景，開展虛擬仿真教學(xué)，提高學(xué)生對工業(yè)軟件應(yīng)用場景的深度認(rèn)知，培養(yǎng)其利用國產(chǎn)工業(yè)軟件解決復(fù)雜問題的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

　　4　結(jié)束語

　　工業(yè)軟件本身具有跨學(xué)科、跨專業(yè)屬性，人才培養(yǎng)復(fù)雜程度高、難度大。因此，本科高校國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)路徑的構(gòu)建不可能一蹴而就，必定是一個(gè)長期、循序漸進(jìn)的過程，需要根據(jù)國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)人才需求變化、國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新形勢等因素進(jìn)行迭代優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)供給側(cè)與國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)需求側(cè)的良性、緊密互動(dòng)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] TD2022 年工業(yè)軟件10 大數(shù)據(jù)發(fā)布[EB/OL]．[2022- 11-01]．http://www.dadongtimes.com/yaowen/555.html．

　　[2] 賽迪觀點(diǎn)：如何破解我國工業(yè)軟件人才三大“造血” 難題[EB/OL]．[2021-12-09]（2022-11-01）．https：// baijiahao.baidu.com/s?id=1718631512188310271&wfr= spider&for=pc．

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