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[摘 要]为顺应交通强国战略和“中国制造2025”战略提出的新要求，结合长安大学机械类与交通运输类的专业特点，融合工程机械学院、材料學院与工程训练中心在创新教育方面的优势，建立了智能制造与智能建造融合创新人才培养基地。开展机械土木多学科融合创新能力的培养与实训，培育行业急需的复合创新型人才。该文探索多学科多部门创新教育资源整合及协同机制，在创新知识体系制定、教育实践活动开展、服务平台保障等方面进行研究，构建了机械土木融合创新人才培养体系，在全国高校发挥示范辐射作用。
[关键词]智能制造;智能建造;融合创新
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）44-0-03 [收稿日期] 2020-04-23
一、引言
目前我国交通运输与建筑业发展水平还不高，仍属于劳动密集型行业[1]。尽管自动化和智能化技术在全球范围内蓬勃发展，但在装配式交通与建筑智能建造领域鲜有应用，其采用的施工机械和现浇结构相差不大，无从体现智能制造与智能建造的优势。以桥梁协同建造为例，钢—混组合梁桥结构中各构件的制作标准化、工业化程度高，施工机械化、自动化易实现，桥梁协同建造可改善桥梁结构现场的可施工性、项目建设交付周期、材料质量与结构耐久性、公共人员及施工人员的安全性;同时，可降低施工对公共交通的影响，以及因天气原因导致的施工延误。桥梁协同建造是智能制造与智能建造融合创新的典型体现，是未来交通建设的主要方向之一[2]，但这方面的人才短缺，已成为制约我国装配式交通运输与建筑行业发展的关键因素。2017年教育部高等教育司启动了新工科建设，审批设置了智能制造工程、智能医学工程、智能建造、大数据管理与应用等新工科专业[3]。在“中国制造2025”国家战略中要求：“以强化工程能力与创新能力为重点改革人才培养模式。”“培养造就一支掌握先进制造技术的国际型、复合型、高素质专业技术人才队伍。”[4]交通强国战略也提出了培养智能建造人才的要求。同济大学2018年首先开设了“智能建造”专业。智能建造是以建造过程中所使用的材料、机械、设备的智能化为前提，在建造的设计与仿真、构件加工生产、安装、测控、结构和人员的安全监测、建造环境感知中采用信息技术与先进建造技术的建造方式[5]。但在装配式交通运输与建筑行业智能制造与智能建造融合创新人才培养体系研究方面目前国内外还没有相关报道。
二、智能制造与智能建造融合创新人才培养体系
（一）机械土木多学科联合实践平台
长安大学是教育部、交通运输部、自然资源部、住房和城乡建设部和陕西省共同建设的高校，在交通运输学科和机械工程学科具有多年的办学历史。智能制造与建造创新教育研究与培训中心集成工程机械学院、材料学院与工程训练中心在创新方面的优势，突出学生实践能力，着力培养学生创新能力。工程机械学院属于机械工程学科，主要从事工程机械领域的设计、制造和智能化控制、高速公路机械化施工、养护与管理等方面高级专业技术人才的培养和科学研究工作，为融合创新人才培养体系提供机械实践平台。材料学院属于交通运输学科，该学科将创新能力培养作为提高人才培养质量的重要举措，融入了新的专业教学质量标准，为融合创新人才培养体系提供交通运输实践平台。现代工程训练中心为融合创新人才培养体系提供机械土木交叉实践平台，按照学校关于实验室的开放要求，有序地将共计320余平方米的航模实训室、机器人创新实训室、机械创新制作室和综合创新开放实训室进行了校内开放共享，可同时容纳100余名学生进行自主学习。基于开放实验室水电安全、设备安全、人员安全，安装了智能管控系统，建立了科学有效地开放实验室管理模式。
智能制造与建造创新教育研究与培训中心探索复合型创新人才培养模式。在现有实验场地基础上，整合已有资源，向科创活动倾斜，加强了创新基地各实验室基础条件建设;依托工程机械学院和材料学院承担的各类科研项目的仪器设备，高效支撑大学生机械土木融合创新项目顺利开展;积极寻求科研院所、技术企业、制造商赞助资助设备、器材、工具、软件等。基本理论在课堂和实验教学中心完成，进一步的产品创新设计与研发转换到科研重点实验与相关企业，实现了不同平台的有序衔接。学生依托工程机械学院大学生创新基地，在导师指导下开展一系列创新活动，包括学科竞赛、创业团队活动等，在学院内部建立了实验室联网共享机制，学生通过统一平台将基地内无法解决的问题或原理验证转化到科研重点实验室或实验教学中心，在相关导师指导下解决问题。当设计原理问题解决以后，学生可以通过校企联合实践基地进行产品试验与样品生产，当生产过程出现问题以后，还可以通过学院科研重点实验室进行反复迭代验证。
（二）融合创新人才培养环节
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的主要途径是从知识体系与培养环境两个方面着手。构建融合创新的知识体系，这是复合型人才培养环节的一大亮点。融合创新人才培养体系着力对课程体系、培养方案进行改革。培养方案及其课程体系主要依托机械设计制造及其自动化专业开展制定。该专业始建于1952年，经过60多年专业建设，形成了以机械设计制造为基础，以交通基础设施机械化施工与管理、机械化养护与管理为应用特色的综合专业。面向交通建设领域，形成了机械设计和制造、机电液一体化控制、检测与试验、运用与维修、设备管理与机械化施工技术等配套的现代制造装备教学体系。大力度开展课程体系与课堂教学改革，通过建立范围宽广的通识教育基础核心课程、大力整合机械土木大类学科基础课程、凝练设置专业主干与灵活设置各类选修课程相结合，形成了较为科学合理的智能制造与智能建造融合创新课程体系。经过多年探索，目前建立了以培养学生的学习能力和创新能力为重点的课程体系，打破了学科间的壁垒，突出了多学科知识的交叉，增强了学生在智能制造与建造方面的融合思维能力。
培养环境则突出营造创新氛围，将创新教育贯穿人才培养环节的始终。以3-5项国家级的创新及学科竞赛为支点，支持建立学生社团以及兴趣团队。从校园环境、社会以及政府支持等多层级为创新培养提供良好的氛围。大力支持科技创新类社团的发展建设，结合学生发展需求，组建学生社团组织，包括“工程机械学院机器人队”“工程机械学院航模队”等专业创新团队，进一步支持学院“创客联盟”的发展。继续举办创意交流分享、创新成果展示、创业政策宣讲、成功案例分析、创业榜样座谈等一系列活动，如班级“五小创”活动，营造创新的文化氛围。通过学科竞赛，让学生获得更为主动的思考与自主学习能力。鼓励学生积极参与大学生创新创业训练计划项目、机械创新设计大赛、挑战杯课外学术科技作品竞赛等创新项目和竞赛。在《工程机械学院本科生综合测评实施办法》中进一步加大学术竞赛的分值比重，突出创新能力与科研能力的重要性。 （三）融合创新教育协同机制
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系整合学校资源，依托机械和材料学院，联合学校工程训练中心共同参与人才培养过程，实现多学科融合与多部门联合的创新教育协同机制。智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的具体措施包括积极组织讲课竞赛，锤炼基本功;组织优秀教师观摩会，传授教学经验;参加校外组织的创新教育培训;鼓励新教学手段与教学方法的交叉引入。逐步采用专项实验、笔试、校外基地实践、创新专项训练多形式、多维度的检测学生的学习成果。在培养方案中进一步加大实践教学的比重，对于参与机械土木融合创新项目的学生将在保送研究生、奖学金评定等方面加大支持力度。选聘交通运输和机械制造领域的知名公司、投资人（机构）、研究所等单位的创业专家、投资经理来校开展创新讲座和报告，与学生交流体会，启迪学生思想，激发创新热情，提升创新能力。积极制定以创新教育为导向的创新学分积累和转化制度、创新弹性学制管理办法等。制定机械土木融合创新教育活动的学生选拔、工作考核等管理办法。每年安排机械土木融合创新教育专项经费，支持创新教育教学，资助学生创新项目，奖励创新成果等。设立机械土木融合创新奖学金，用于鼓励在创新中表现优异的学生和团队。建立了涵盖多个专业的校内与校外导师库，真正实现导师学生互选机制，积极拓展社会资源，为学生创新教育认知、实训、实战和教师创新能力提升提供支持。
进一步促进实验教学平台的共享，将科技创新资源更好地向全体学生开放，建设实验课程、实践环节、科研训练、科技竞赛和课外科技实践活动相结合的创新实践平台。进一步完善“学思结合，知行统一”的机械土木融合创新教育体系。通过举办创新竞赛、参加技术论坛、访问交流等方式，加强创新基地与国内外相关科研机构的交流，有计划地开展多形式、多层次的创新交流活动。同时，探索创新基地与其他高等学校、科研院所、行业企业共建共享的新模式，如中交西安筑路機械有限公司、西安达刚路面机械股份有限公司、徐工集团工程机械股份有限公司等企业，构建可持续发展的创新基地服务支撑体系，提高基地知名度，充分发挥辐射作用。
（四）智能制造与智能建造融合创新实训室
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的主要保障措施是实验室的管理。重点实验室及教学中心参照国家和学校有关标准专门制定了相应的“实验室使用管理办法”和“实验室安全和管理规则”，为学生使用多学科融合创新高水平学科平台提供途径。在建设创新孵化基地时，配备了完善的消防、环保等安全措施。每个实验室设有安全责任人，负责定期检查、保证安全设施完善，并负责日常实验室安全制度的执行。实验室宽敞明亮，各种设施、管道布局合理规范，通风、照明等各项指标达到或符合安全、环保部门的要求;针对重点实验室和重点设备，安装监控系统，加强安全防范。
机械土木融合创新项目多属于多学科交叉的高新技术课题。学院鼓励学生在创新中以机械学科为中心，有效融入信息科学、材料科学、管理科学、交通安全科学、控制科学等多学科知识。为此，学院建立了跨学院、跨部门的多学科研究团队和联合机制。特别是与工程训练中心、电子与控制学院、汽车学院、材料学院的相关学科重点实验室形成了高效的合作机制。
通过以上措施努力把智能制造与智能建造融合创新实训室建设成为一个高度开放共享、多学科交叉融合、产学研用一体化的开放性实验平台。
三、结语
为顺应时代发展要求以及高等教育教学改革目标，建立了智能制造与智能建造融合创新人才培养基地。从融合创新人才培养的主要途径、具体内容、协同机制和保障措施等方面，构建适应未来交通发展需要的现代教育体系，着力培养学生的创新能力和知识综合应用能力，打造一支能够支撑中国制造、中国创造的复合型创新人才队伍。
参考文献
[1]丁烈云.智能建造创新型工程科技人才培养的思考[J].高等工程教育研究，2019（05）：1-4 29.
[2]Heela Goren，Miri Yemini. Citizenship Education Redefined-A Systematic Review of Empirical Studies on Global Citizenship Education[J].International Journal of Educational Research，2017，82：170-183.
[3]张玮，王俊文，程永强，等.新工科背景下“智能化工”课程体系的构建与实践[J].中国大学教学，2019（Z1）：75-79.
[4]洪海涛.“新工科”背景下的视觉检测与机器人技术[J].大学教育，2019（07）：74-76.
[5]刘占省，刘诗楠，赵玉红，等.智能建造技术发展现状与未来趋势[J].建筑技术，2019，50（07）：772-779.
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[关键词]智能制造;智能建造;融合创新
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）44-0-03 [收稿日期] 2020-04-23
一、引言
目前我国交通运输与建筑业发展水平还不高，仍属于劳动密集型行业[1]。尽管自动化和智能化技术在全球范围内蓬勃发展，但在装配式交通与建筑智能建造领域鲜有应用，其采用的施工机械和现浇结构相差不大，无从体现智能制造与智能建造的优势。以桥梁协同建造为例，钢—混组合梁桥结构中各构件的制作标准化、工业化程度高，施工机械化、自动化易实现，桥梁协同建造可改善桥梁结构现场的可施工性、项目建设交付周期、材料质量与结构耐久性、公共人员及施工人员的安全性;同时，可降低施工对公共交通的影响，以及因天气原因导致的施工延误。桥梁协同建造是智能制造与智能建造融合创新的典型体现，是未来交通建设的主要方向之一[2]，但这方面的人才短缺，已成为制约我国装配式交通运输与建筑行业发展的关键因素。2017年教育部高等教育司启动了新工科建设，审批设置了智能制造工程、智能医学工程、智能建造、大数据管理与应用等新工科专业[3]。在“中国制造2025”国家战略中要求：“以强化工程能力与创新能力为重点改革人才培养模式。”“培养造就一支掌握先进制造技术的国际型、复合型、高素质专业技术人才队伍。”[4]交通强国战略也提出了培养智能建造人才的要求。同济大学2018年首先开设了“智能建造”专业。智能建造是以建造过程中所使用的材料、机械、设备的智能化为前提，在建造的设计与仿真、构件加工生产、安装、测控、结构和人员的安全监测、建造环境感知中采用信息技术与先进建造技术的建造方式[5]。但在装配式交通运输与建筑行业智能制造与智能建造融合创新人才培养体系研究方面目前国内外还没有相关报道。
二、智能制造与智能建造融合创新人才培养体系
（一）机械土木多学科联合实践平台
长安大学是教育部、交通运输部、自然资源部、住房和城乡建设部和陕西省共同建设的高校，在交通运输学科和机械工程学科具有多年的办学历史。智能制造与建造创新教育研究与培训中心集成工程机械学院、材料学院与工程训练中心在创新方面的优势，突出学生实践能力，着力培养学生创新能力。工程机械学院属于机械工程学科，主要从事工程机械领域的设计、制造和智能化控制、高速公路机械化施工、养护与管理等方面高级专业技术人才的培养和科学研究工作，为融合创新人才培养体系提供机械实践平台。材料学院属于交通运输学科，该学科将创新能力培养作为提高人才培养质量的重要举措，融入了新的专业教学质量标准，为融合创新人才培养体系提供交通运输实践平台。现代工程训练中心为融合创新人才培养体系提供机械土木交叉实践平台，按照学校关于实验室的开放要求，有序地将共计320余平方米的航模实训室、机器人创新实训室、机械创新制作室和综合创新开放实训室进行了校内开放共享，可同时容纳100余名学生进行自主学习。基于开放实验室水电安全、设备安全、人员安全，安装了智能管控系统，建立了科学有效地开放实验室管理模式。
智能制造与建造创新教育研究与培训中心探索复合型创新人才培养模式。在现有实验场地基础上，整合已有资源，向科创活动倾斜，加强了创新基地各实验室基础条件建设;依托工程机械学院和材料学院承担的各类科研项目的仪器设备，高效支撑大学生机械土木融合创新项目顺利开展;积极寻求科研院所、技术企业、制造商赞助资助设备、器材、工具、软件等。基本理论在课堂和实验教学中心完成，进一步的产品创新设计与研发转换到科研重点实验与相关企业，实现了不同平台的有序衔接。学生依托工程机械学院大学生创新基地，在导师指导下开展一系列创新活动，包括学科竞赛、创业团队活动等，在学院内部建立了实验室联网共享机制，学生通过统一平台将基地内无法解决的问题或原理验证转化到科研重点实验室或实验教学中心，在相关导师指导下解决问题。当设计原理问题解决以后，学生可以通过校企联合实践基地进行产品试验与样品生产，当生产过程出现问题以后，还可以通过学院科研重点实验室进行反复迭代验证。
（二）融合创新人才培养环节
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的主要途径是从知识体系与培养环境两个方面着手。构建融合创新的知识体系，这是复合型人才培养环节的一大亮点。融合创新人才培养体系着力对课程体系、培养方案进行改革。培养方案及其课程体系主要依托机械设计制造及其自动化专业开展制定。该专业始建于1952年，经过60多年专业建设，形成了以机械设计制造为基础，以交通基础设施机械化施工与管理、机械化养护与管理为应用特色的综合专业。面向交通建设领域，形成了机械设计和制造、机电液一体化控制、检测与试验、运用与维修、设备管理与机械化施工技术等配套的现代制造装备教学体系。大力度开展课程体系与课堂教学改革，通过建立范围宽广的通识教育基础核心课程、大力整合机械土木大类学科基础课程、凝练设置专业主干与灵活设置各类选修课程相结合，形成了较为科学合理的智能制造与智能建造融合创新课程体系。经过多年探索，目前建立了以培养学生的学习能力和创新能力为重点的课程体系，打破了学科间的壁垒，突出了多学科知识的交叉，增强了学生在智能制造与建造方面的融合思维能力。
培养环境则突出营造创新氛围，将创新教育贯穿人才培养环节的始终。以3-5项国家级的创新及学科竞赛为支点，支持建立学生社团以及兴趣团队。从校园环境、社会以及政府支持等多层级为创新培养提供良好的氛围。大力支持科技创新类社团的发展建设，结合学生发展需求，组建学生社团组织，包括“工程机械学院机器人队”“工程机械学院航模队”等专业创新团队，进一步支持学院“创客联盟”的发展。继续举办创意交流分享、创新成果展示、创业政策宣讲、成功案例分析、创业榜样座谈等一系列活动，如班级“五小创”活动，营造创新的文化氛围。通过学科竞赛，让学生获得更为主动的思考与自主学习能力。鼓励学生积极参与大学生创新创业训练计划项目、机械创新设计大赛、挑战杯课外学术科技作品竞赛等创新项目和竞赛。在《工程机械学院本科生综合测评实施办法》中进一步加大学术竞赛的分值比重，突出创新能力与科研能力的重要性。 （三）融合创新教育协同机制
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系整合学校资源，依托机械和材料学院，联合学校工程训练中心共同参与人才培养过程，实现多学科融合与多部门联合的创新教育协同机制。智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的具体措施包括积极组织讲课竞赛，锤炼基本功;组织优秀教师观摩会，传授教学经验;参加校外组织的创新教育培训;鼓励新教学手段与教学方法的交叉引入。逐步采用专项实验、笔试、校外基地实践、创新专项训练多形式、多维度的检测学生的学习成果。在培养方案中进一步加大实践教学的比重，对于参与机械土木融合创新项目的学生将在保送研究生、奖学金评定等方面加大支持力度。选聘交通运输和机械制造领域的知名公司、投资人（机构）、研究所等单位的创业专家、投资经理来校开展创新讲座和报告，与学生交流体会，启迪学生思想，激发创新热情，提升创新能力。积极制定以创新教育为导向的创新学分积累和转化制度、创新弹性学制管理办法等。制定机械土木融合创新教育活动的学生选拔、工作考核等管理办法。每年安排机械土木融合创新教育专项经费，支持创新教育教学，资助学生创新项目，奖励创新成果等。设立机械土木融合创新奖学金，用于鼓励在创新中表现优异的学生和团队。建立了涵盖多个专业的校内与校外导师库，真正实现导师学生互选机制，积极拓展社会资源，为学生创新教育认知、实训、实战和教师创新能力提升提供支持。
进一步促进实验教学平台的共享，将科技创新资源更好地向全体学生开放，建设实验课程、实践环节、科研训练、科技竞赛和课外科技实践活动相结合的创新实践平台。进一步完善“学思结合，知行统一”的机械土木融合创新教育体系。通过举办创新竞赛、参加技术论坛、访问交流等方式，加强创新基地与国内外相关科研机构的交流，有计划地开展多形式、多层次的创新交流活动。同时，探索创新基地与其他高等学校、科研院所、行业企业共建共享的新模式，如中交西安筑路機械有限公司、西安达刚路面机械股份有限公司、徐工集团工程机械股份有限公司等企业，构建可持续发展的创新基地服务支撑体系，提高基地知名度，充分发挥辐射作用。
（四）智能制造与智能建造融合创新实训室
智能制造与智能建造融合创新人才培养体系的主要保障措施是实验室的管理。重点实验室及教学中心参照国家和学校有关标准专门制定了相应的“实验室使用管理办法”和“实验室安全和管理规则”，为学生使用多学科融合创新高水平学科平台提供途径。在建设创新孵化基地时，配备了完善的消防、环保等安全措施。每个实验室设有安全责任人，负责定期检查、保证安全设施完善，并负责日常实验室安全制度的执行。实验室宽敞明亮，各种设施、管道布局合理规范，通风、照明等各项指标达到或符合安全、环保部门的要求;针对重点实验室和重点设备，安装监控系统，加强安全防范。
机械土木融合创新项目多属于多学科交叉的高新技术课题。学院鼓励学生在创新中以机械学科为中心，有效融入信息科学、材料科学、管理科学、交通安全科学、控制科学等多学科知识。为此，学院建立了跨学院、跨部门的多学科研究团队和联合机制。特别是与工程训练中心、电子与控制学院、汽车学院、材料学院的相关学科重点实验室形成了高效的合作机制。
通过以上措施努力把智能制造与智能建造融合创新实训室建设成为一个高度开放共享、多学科交叉融合、产学研用一体化的开放性实验平台。
三、结语
为顺应时代发展要求以及高等教育教学改革目标，建立了智能制造与智能建造融合创新人才培养基地。从融合创新人才培养的主要途径、具体内容、协同机制和保障措施等方面，构建适应未来交通发展需要的现代教育体系，着力培养学生的创新能力和知识综合应用能力，打造一支能够支撑中国制造、中国创造的复合型创新人才队伍。
参考文献
[1]丁烈云.智能建造创新型工程科技人才培养的思考[J].高等工程教育研究，2019（05）：1-4 29.
[2]Heela Goren，Miri Yemini. Citizenship Education Redefined-A Systematic Review of Empirical Studies on Global Citizenship Education[J].International Journal of Educational Research，2017，82：170-183.
[3]张玮，王俊文，程永强，等.新工科背景下“智能化工”课程体系的构建与实践[J].中国大学教学，2019（Z1）：75-79.
[4]洪海涛.“新工科”背景下的视觉检测与机器人技术[J].大学教育，2019（07）：74-76.
[5]刘占省，刘诗楠，赵玉红，等.智能建造技术发展现状与未来趋势[J].建筑技术，2019，50（07）：772-779.
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