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“西门子杯”中国智能制造挑战赛倡导的理念
本文先简单介绍“西门子杯”中国智能制造挑战赛的概况,再详细论述挑战赛倡导的理念——在竞赛中练就成为未来的新工程师,同时建议在工程教育过程中不断灌输工程师文化,加强工程实践教学,为实现挑战赛倡导的理念创造条件。
关键词:

作者:

北京化工大学 张贝克

西门子(中国)有限公司 元娜

清华大学 张昕

“西门子杯”中国智能制造挑战赛秘书处 彭惠

清华大学 萧德云


摘要:本文先简单介绍“西门子杯”中国智能制造挑战赛的概况,再详细论述挑战赛倡导的理念——在竞赛中练就成为未来的新工程师,同时建议在工程教育过程中不断灌输工程师文化,加强工程实践教学,为实现挑战赛倡导的理念创造条件。

关键词:智能制造挑战赛;新工程师;工程教育;工程师文化

Abstract: This article briefly introduces the general situation of “Siemens Cup” China Intelligent Manufacturing Challenge, and then discusses in detail the idea advocated by the Challenge -- to become a new engineer of the future in the competition. At the same time, it is suggested that engineer culture should be instilled in the process of engineering education, and engineering practice teaching should be strengthened so as to create conditions for the realization of the idea advocated by the Challenge.

Key words: Intelligent manufacturing challenge; New engineer; Engineering education; Engineer culture

 1 引言

“西门子杯”中国智能制造挑战赛(原全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛,下面简称“挑战赛”)是教育部与西门子公司签订的战略合作框架下国家A类赛事,也是目前国内自动化领域规模最大的一项比赛。每年吸引约400所院校、3000多支参赛队、近2万名大学生,在全国范围分14个赛区进行比赛,得到许多高校学生的强烈响应和学校领导与教师的积极支持。挑战赛涉及与工业4.0智能制造相关的离散/连续过程智能自动化、智能逻辑控制、智能机器人、智能硬件研制、智能软件开发、智能工业网络、智能创新研发及全生命周期数字化智能设计等技术与应用,以培养自动化、信息化、数字化和智能化卓越工程应用人才为目的,以搭建工业界与教育界交流平台,促进人才培养供需结合,给工程教育改革提供开放式试验田为宗旨。截至今年,已连续举办12届,届届口碑相传。挑战赛2010年起纳入教育部质量工程资助项目,2012年被中国--欧盟工程教育论坛列为唯一支持的大学生竞赛项目,2015年成为教育部《产学合作专业综合改革项目和国家大学生创新创业训练计划联合基金》主题项目,2017年选为“金砖国家技能发展与技术创新大赛”的核心赛事,2016至2018年遴选为教育部“中德青少年交流活动”、“中德高层次人文交流”项目。

本文首先简要介绍“西门子杯”中国智能制造挑战赛概况,然后详细论述挑战赛倡导的理念,同时建议在工程教育过程中不断灌输工程师文化,加强工程实践教学,为实现挑战赛倡导的理念创造条件。

2 挑战赛概况

在中国面临从制造业大国向制造业强国转型的历史时期,“中国制造2025”已成为新的国家发展战略,为了提升大学生的工程技能素养和实践动手能力,教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会、西门子(中国)有限公司和中国仿真学会于2006年共同创办了“西门子杯”中国智能制造挑战赛。

2.1 挑战赛的宗旨

挑战赛立足智能制造技术,以培养优秀的自动化智能技术人才为宗旨,以推广和应用智能制造技术为任务。

就人才培养而言,以培养下面两类人才为目标,与之对应设置了两大类10个比赛项目。

(1)具有商业意识、创新意识、扎实技术的创新研发型人才。

(2)具备智能系统综合设计、开发和优化能力的工程应用型人才。

第一类培养的是具有创造力与研发能力的人才,对应的职位是产品经理、系统架构师、研发工程师;第二类培养的是具有综合设计、系统开发与优化能力的人才,对应的职位是系统设计、技术应用工程师。

2.2 赛项设置

根据当前国内工程教育的现状和挑战赛的宗旨,设计了“创新研发”和“工程应用”两种类型的赛项,其中工程应用类赛项分本科组与高职组。

(1)创新研发类

“创新研发”类赛项针对不确定的需求问题,以产品与服务创新、设计和开发为主,共设置包括“智能创新研发”、“协作机器人”、“PLM(Product Lifecycle Management)产线规划”、“工业硬件研制”和“工业软件开发”等5个赛项,其中“智能创新研发”赛项为开放型赛项,“协作机器人”、“PLM产线规划”、“工业硬件研制”和“工业软件开发”赛项为征集型赛项[1]

“智能创新研发”赛项以智能产品、智能装备、智能服务的研发过程为背景,参赛队以创新创业团队的角色参与竞赛。主要考察参赛选手在产品创意、设计、研发过程中技术与商业的结合能力,综合运用跨学科知识与技术的能力。有趣的是,为了真实模拟商业环境,激发产品创新热情,该赛项采用对抗的比赛形式,以优秀产品经理所需的能力为参照,考察参赛选手在多方激烈的攻击与反击氛围中表现出对商业价值的敏锐判断力、对核心问题的辨别能力、对深层问题的分析能力、对支撑产品核心竞争力的技术能力、对竞争对手的快速学习能力和严谨的产品研发管理能力。

“协作机器人”赛项以采用人机协作生产方式的企业为背景,针对某项复杂的工作任务,运用工作流和人因工程方法,对任务动作进行分解,在满足质量管理的要求下,设计、开发需要的人机协作工位,并完成工程实施,主要考察参赛选手的任务分析、研发和实施能力。

“PLM产线规划”赛项以制造业工厂升级改造为背景,针对某项生产任务,在有限的车间面积和资源投入条件下,设计一条投入产出比最优的生产线,包括零件规划与验证、装配规划与验证、机器人与自动化规划、工厂设计与优化、质量生产管理及制造流程管理等。参赛选手以乙方的角色参与企业的升级改造过程,以仿真手段对生产过程进行模拟,以产能、投入、灵活性和品质控制为综合指标,考察参赛选手对PLM软件的使用能力和创新能力。

“工业硬件研制”赛项以智能制造领域的智能产品,或智能生产线智能设备的研发过程为背景,以赛项专家组指定的相关智能硬件研制为题目,参赛选手根据题目要求,自由选择所需的器件、软件,完成指定的硬件开发,主要考察参赛选手硬件研制过程中的技术水平、工作方法和工程能力等。

“工业软件开发”赛项以智能制造领域的智能产品、智能装备、智能服务,或智能生产线应用软件的开发过程为背景,以企业专家指定的相关软件开发为题目,参赛选手根据题目要求,自由选择所需的开发语言、编程平台,完成软件开发,主要考察参赛选手软件开发过程中的设计能力、开发能力和良好的规范习惯。

(2)工程应用类

“工程应用”类赛项针对比较具体的项目需求,要求完成项目设计、开发、实施和优化等任务,共设“连续过程设计开发”、“逻辑控制设计开发”、“运动系统设计开发”、“工业信息设计开发”和“企业命题”等5个赛项。主要考察参赛选手对不同行业复杂系统在多目标优化环境下的综合分析、设计及控制系统的开发、实施与调试能力;强调控制方案的创新性,鼓励参赛选手采用智能控制算法解决复杂系统的优化问题[1]

“连续过程设计开发”赛项以流程行业连续生产过程的智能升级改造为背景,参赛队以乙方角色承接项目任务,内容包括生产工艺与对象特性分析、控制系统设计、系统实施调试及优化等。同时,从流程行业的安全生产角度考虑,完成系统的风险辨识、评估,监控、报警及安全连锁等的设计与实施,项目完成后移交甲方验收。

“逻辑控制设计开发”赛项以智能工厂、智能车间、智能生产线离散过程为应用背景,参赛队以乙方角色承接项目任务。重点考察参赛选手对离散系统的综合分析、控制系统设计、智能调度优化、HMI界面组态、工业云开发、工程实施及异常事故处理能力,强调工程方法的严谨性和控制系统应用的完整性,在控制优化、调度方面鼓励创新。

“运动系统设计开发”赛项以智能工厂、智能车间、智能生产线运动系统为应用背景,以印刷、包装、缠绕、剪切、抓取、机床、机器人等工业场景中的精准定位、同步、跟踪为应用主题,参赛队以项目乙方角色参与竞赛。重点考察参赛选手对运动控制系统(如张力控制、多轴同步、速度控制等)的综合分析、智能算法开发、控制方案设计、实施、模块开发及异常事故处理能力,鼓励控制方案及算法的创新。

“工业信息设计开发”赛项以工业通信网络为应用背景,主要考察参赛选手面向实际工业生产所需的实时冗余通信网络的需求分析、网络拓扑结构设计、优化、实施及故障处理能力,鼓励在满足通信需求的条件下在网络结构设计、网络功能和网络信息安全方面的创新。

“企业命题”赛项从企业真实需求出发,以“中国制造2025”战略下企业转型升级为背景,由合作企业提供生产过程中存在的有关质量、效率、灵活性及安全等课题,参赛选手根据需求进行问题解析、方案设计及专用设备原型机研制,在设计方案论证的基础上,要求在仿真环境下对原型机进行实际验证。该赛项涉及管理、机械、电子、材料、物料及工艺等综合知识,除了由企业专家进行评审和第三方测试外,还要经历参赛队之间的对抗竞争。该赛项一方面可以帮助企业解决实际问题,另一方面也能考察参赛选手解决实际问题的能力和水平。

2.3 挑战赛的执行效果

挑战赛从2006年第一届10个赛队发展到2018年的3100多个赛队,比赛项目也从单一的仿真控制拓展到过程控制、运动控制、逻辑控制、工业网络、算法研发、硬件研制、软件开发、产品生命周期管理、工程创新和企业命题等多个赛项。十几年过去了,挑战赛得到学校和企业的充分认可,影响逐渐深入人心,参赛选手逐年增加,学校的关注度不断提升,企业也开始争抢获奖人才。

2018年的挑战赛历时6个月,在全国分14个赛区进行,通过层层选拔,最终从399所学校的3100多个参赛队中选出140所学校300多个赛队进入总决赛。挑战赛为企业、高校和学生三方搭建了互动平台,构成一种“鲜活型”的育人模式,推动理论与实践的有机结合,促进大学生综合工程能力的提高。近年挑战赛涉及面逐步扩大,难度不断增加,赛项更加接近工程化要求,覆盖的知识面更广。连续过程控制赛项要求选手从系统特性分析入手,自行设计控制系统,包括检测点的确定,执行机构的选择和控制回路的构成,真正像一名工程师完成项目设计的全过程。逻辑控制赛项的对象不仅限于仿真环境下的资源调度问题,增加了实物生产线的调试,并要求将控制系统的信息通过物联网技术构建云端的信息化系统,无疑给参赛选手增加许多复杂难度。运动控制赛项对参赛选手提出更有压力的精准控制要求,参赛选手倍感比赛不再那么轻松。工程创新赛项采取限定主题,但不限硬件品牌的比拼方式,使得参赛选手的创造力更具针对性,才智的发挥具有更大的空间。硬件研制赛项和工业网络赛项涉及的知识内容非常广泛,对参赛选手是一种严峻的考验。

每届参赛选手的参赛热情都极为高涨,在激烈的竞争中,碰撞出思想火花,个人的能力得到发挥、意志得到历练。许多参赛选手在赛题难度加大的情况下依然能获得高分,在激烈的挑战赛面前表现谈定。从参赛选手身上,看到了自动化、智能化事业的未来。参赛选手的指导教师不再是参赛选手的依靠,而更像一株木棉,作为树的形象,默默地和参赛选手站在一起,鼓励支持他们独立完成任务。

从参赛过程看,参赛选手最大的收获是获得一次跨专业、跨学科的综合锻炼,在逼近工业实际的多元环境下,锻炼其系统化思维、结构化解决问题的工程能力。通过比赛让参赛选手了解到企业的实际需求,并思考如何运用所学知识去解决问题,帮助其实现工程与职业思维的转换,从中也不断体验到未来职业生涯所需的服务意识、安全理念、追求卓越精神,在竞争对抗中激发潜能,培养热爱专业的精神。

挑战赛的评审专家阵容强大,有领衔的权威教授、有实力派专家、还有企业一线行家,他们认真尽职的精神、成熟智慧的表现、严格公正的评审、击中要害的点评,使参赛选手心服口服,倍感专业知识的力量和工程经验的光芒,评出来的奖项很有权威性。

然而,从挑战赛的情况看,参赛选手在工程思维方式、系统分析能力方面还存在较大的不足。系统分析设计以及调试、排除故障的能力还比较差。有些参赛选手的思维方式还停留在课堂作业的解题上,以追求高分为目的采用反复试错的方法,对工程能力的培养来说是不可取的。挑战赛有意识地引导参赛选手依靠扎实的专业知识和技能,通过分析和设计,学会站在甲方角度来思考,以解决工程实际问题。对工科学生而言,编写的设计文档、答辩报告的水平及答辩的表达能力也有待提高。由于日常缺乏思维训练,在对抗赛中攻击或反击能力往往还不能有力地击中关键点。

3 挑战赛倡导的理念

挑战赛涉及智能制造领域的科技创新、产品研发、工程设计、技术应用及品牌管理等知识,面向全国控制科学与工程、电气工程、机械工程、仪表科学与工程、信息与通讯工程、计算机科技与技术等相关学科的研究生、本科生和全国自动化类、机电设备类、机械设计制造类、电子信息类、计算机类及网络通信类等相关专业的高职高专学生。

挑战赛以“立足培养,重在参与,面向工程,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校的工程实践能力教育,提高学生的工程兴趣、工程素养、工程设计能力、实践动手能力、工程创新和工程研发能力,即培养提高如下11个方面的基本能力[2,5]

(1)具有能够应用自然科学和工程科学基本原理,借助文献资料和他人经验,探究复杂工程问题的研究能力。

(2)具有能够应用自然科学、工程基础和专业知识与技能,解决实际复杂工程问题的实践能力。

(3)具有能够针对复杂工程问题,设计满足特定需求的系统、单元部件或工艺流程,在设计中体现创新意识,考虑与社会、健康、安全、法律、文化及环境保护等相关联的设计能力。

(4)具有能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行剖析,包括实验验证、现象解释、数据整合,并通过信息综合得到合理结果的分析能力。

(5)具有能够针对复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、现代工程和信息技术工具,进行富有预测性的开发能力。

(6)具有能够基于工程相关背景知识进行合理综合,对复杂工程问题的解决方案,及其对社会、安全、法律、文化和可持续发展的影响和应承担的社会责任的评估能力。

(7)具有人文科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德,履行责任的职业规范。
(8)具有能够在多学科背景下承担个体责任、协同合作的团队精神。

(9)具有能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行沟通与交流,包括撰写报告和设计文稿,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行交流的沟通能力。

(10)具有能够应用工程管理原理与经济决策方法,在多学科环境中组织项目的管理能力。

(11)具有自主学习和终身学习的意识,不断进取和适应发展的学习能力。

以上基本能力是智能互联网时代未来新工程师的素养,其实质也就是强调同时具备技术创新、经营意识和人文情怀的能力。近年来,挑战赛有意识地倡导一种理念——“在竞争中练就成为未来的新工程师”,也即向参赛选手呼吁,要将自身练就成兼备以上基本能力的人才。这种理念逐渐为参赛选手所接受,慢慢成为挑战赛的灵魂,成为参赛选手的一种信仰,主宰参赛选手的行为。

新工程师,包括从事产品(或装备)创新和创造的技术工程师,从事产品(或装备)设计和研制的开发工程师,从事生产管理、制造和运营的管理工程师,从事规划、设计和建造的项目工程师,从事产品推广、营销和服务的营运工程师,从事调研、设计和培训的咨询工程师等。在智能化和互联网+时代下,对这些新工程师而言,在从事技术研发、经营管理、商业咨询和技术服务时,要求具备系统的思维方式,跨专业、跨学科完成复杂任务的能力,包括掌握和运用新技术解决问题的能力,以及自我管理和创新创业所需的技术与商业结合的能力和人文智商能力。简单地说,即做事的能力和管理的能力,也即新时代下创新创业所需的商业与技术结合的能力。这些能力要求是挑战赛倡导的理念所涵盖的实质性内涵。

挑战赛倡导的这种理念在组织行为学里叫“胜任力”,既要胜任专业技术要求,又要胜任岗位对于沟通能力、系统思考能力的要求。综合而言,就是专业知识、技能与素养的综合,构成新工程师能力。

下面从四个维度对新工程师“胜任力”做进一步的描述[3]

第一维度:技术能力,包括专业技术和公共技术能力。专业技术能力表现为运用科学知识、专业知识、专业工具、专业方法解决问题的能力;公共技术能力表现为运用信息化技术、自动化技术、数字化技术、智能化技术和安全与绿色制造技术解决问题的能力。

第二维度:管理能力,指能适当运用所学和可用的资源,获得最优化的工作输出,也即通常所说的包括自我管理能力、人际管理能力、团队管理能力、业务管理能力等,能以系统的思维方式梳理工作流程、处理好人际关系、搞好团队合作。

第三维度:商业能力,表现在技术与商业结合的价值创造过程中,包括战略思维、品牌思维、商业概念、财务观念和销策略等。

第四维度:人文能力,指的是人文艺术、价值观以及跨文化的能力,体现在项目设计、品牌营销等方面的人文艺术修养。

上述从四个维度论述未来新工程师的“胜任力”,它代表新工程师的核心竞争力。若用公式描述可以写成[3]

技术能力(Technical competence)×管理能力(Management capacity)+商业能力(Business capacity)+人文能力(Art ability)

该公式表明,未来新工程师的技术能力与管理能力是不可或缺的两个方面,商业能力和人文能力也是很重要的,四方面的综合能力才是未来新工程师的“胜任力”。

挑战赛倡导成为未来新工程师的理念得到企业和学校的认同,同时也得到有关领导、专家的肯定和支持,他们给未来新工程师语重心长的寄语,对挑战赛是极大的鼓励和鞭策。

寄语未来的新工程师[1]

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教育部原副部长,全国工程教育专业认证专家委员会主任委员 吴启迪

工程师作为一个持续六千年的职业,创造了人类的文明史,推动着社会生产力的发展,不断改善人们的生活质量。中国的工程师也构筑了万里长城、都江堰、京杭大运河等伟大工程,载入了人类文明发展的史册,更有现代三峡工程、高铁、港珠澳大桥、航天载人飞船、深海工程、超级计算机、量子通信、智能手机等,无不体现了中国工程师的贡献。在当今的新时代,我们要建设创新型国家,要从制造大国发展为制造强国,我们又提出了“一带一路”的倡议,让全世界共享中国发展的成果,我们呼唤数以百万千万计的卓越工程师和各类工程技术人员。让更多年轻人参加到我们工程师的队伍中来吧!感谢西门子,在中国制造到中国创造的进程中一直相伴!

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西门子(中国)有限公司执行副总裁,数字化工厂集团总经理 王海滨

数字化时代需要数字化的人才。西门子愿意将自身在电气化、自动化和数字化领域的先进经验和人才培养理念引入中国,通过竞赛来助力中国工程人才培养,希望更多学生通过竞赛学习和了解西门子的技术和理念,成长为优秀的新工程师。

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“西门子杯”中国智能制造挑战赛专家组组长,清华大学自动化系教授,博士生导师 萧德云

“西门子杯”中国智能制造挑战赛秉承培养技术创新、经营意识和人文情怀兼备的新工程师理念,构建“问题空间”,以运动的方式,为培育未来新工程师营造一种竞争的第二课堂。期望参赛选手充分利用这个舞台,在争先恐后的氛围中,在激烈碰撞的思潮下,树立正确的价值观和使命感,以兴趣为动力,驰骋在时间轴的未来点上,陶醉在“超自然”的乐趣中,不要过分拘泥专业细节,用工程的思维方式和科学的系统观,养育多学科交叉观察现象、多方位思考问题的习惯,增强与他人交往的关联力,提升独立判断、综合解决问题的能力。

相信,技术是一种力量,“西门子杯”将助你塑造个人魅力。

4 实现挑战赛理念的几点建议

就作者多年参与挑战赛的真实体验及当前高等工程教育的状况,为实现挑战赛倡导的理念,建议在工程教育过程中要不断灌输工程师文化,而且需要大力度地加强工程实践教学,为努力锻造成长为未来的新工程师创造条件。下面是具体的几点建议[4,5]

(1)见缝插针地灌输工程师文化

工程师是一种职业,文化是这个职业群体特有的一种风格,润物细无声。简单地说,工程师文化就是对创造的欲望,对专业的好奇,永远不满足现状,相信有能力改造世界,做事总觉得有可以改进的地方,有可以优化的地方,有可以完善的地方,也就是所谓的工匠精神。在工程教育过程中,为了潜移默化地把学生培养成未来的新工程师,应该有意识、见缝插针地灌输工程师文化,为学生成长为未来新工程师提供营养和土壤,也就是学会利用知识,解构问题,保持好奇,动手做事。通过耳濡目染,渗透到细胞中,才有可能练就成未来的新工程师。

(2)鼓励学生参与全国性技术类竞赛

经历了12届“西门子杯”挑战赛,事实证明,这种反传统的方式为培育专业人才另辟一条蹊径,是高等院校业工程教育的一种有益补充。这种方式体现一种运动的学习模式,在竞争的氛围下、在碰撞的思潮中,通过合作穿插着新奇有趣的环节,依靠个人的魅力,获取专业知识和技能,与课堂教学相比,无不显现出令人叹为观止的效果。因此,应该鼓励学生积极参与像“西门子杯”挑战赛这样的全国性赛事,它能点燃学习的激情,发挥个性的潜能。

(3)提倡案例教学,增强工程认知感

提倡案例教学,以丰富专业教育的内容,提高工程教育水平。对企业而言,工程应用案例非常丰富,如果能将如何考虑项目的着眼点、如何分析项目的难度、如何评估项目的风险、如何进行项目的全局架构设计、如何应用软件平台功能与方法实现工艺封装、如何为提高易用性设计HMI界面,那么专业教学就可以与工程需求结合起来,能有效地提高专业教学水平。

案例教学虽然只能是专业教育的一种辅助手段,但是可以起到事半功倍的效果。受过案例教学的学生会具备工程师的基本素养,将来能够更好地与企业实际结合,快速融入企业的实际,更有利于人才的成长。

(4)注重培养创新、开放思维的能力

创新是基于一种可规划的逻辑,开放思维是在不受约束和限制的氛围中接受新知识,这些在教学环节中是可以组织的,可以培养的。在培养创新和开放思维的过程中,应该大处着眼、小处着手,重视规划与设计,才能育成具有多维度思考、脚踏实地的人才。

(5)提倡主动式学习,提升适应性

用人单位都希望企业员工具有快速适应的能力,随着技术的不断发展,具备较强适应能力的人才往往会得到企业更多的重视。快速适应能力的培养不能靠传统的课堂教学,必须在积极的环境下,以主动参与的方式,提升自身的适应能力。这种主动性与体验式的学习(Active and Experiential Learning)称作主动式学习法,是德国工程教育普遍采用的一种学习方法,也是美国CDIO工程教育方法的核心内容之一。通过体验来主动学习的方法源于构建主义理论和认知发展论[6],其基本观点是将新的知识不断整合并入已有的认知结构中,形成新的认知结构。挑战赛的实践证明,倡导主动式学习,更有利于提升适应性,更有利于把理论应用于实际。

(6)教学要适应人才需求的变化

到工业4.0时代,对系统工程师来说,不仅需要具备一个环节的开发和运行的知识,还需要具备与其他单元协同工作的知识。比如数据采集工程师,不仅要有液位、压力、流量这些工程参数的知识,还要有设备类型、维护、诊断、配置、累积量统计等知识,而且可能需要与其他数据协同封装。因此,未来工程师的知识结构会发生很大的变化,可能是一种基于商业价值链的知识结构,包括全生命周期服务、不同层级垂直集成和全局建模的知识。高等学校的教学必须适应这种变化,否则培养的人才会与社会需求脱节。

以上几点建议对实现挑战赛的理念是重要的,对造就未来新工程师是有益的。

5 结束语

“西门子杯”中国智能制造挑战赛是为深化中德合作关系,教育部与西门子公司签订教育合作备忘录,双方共同举办的一项国家级赛事。通过与西门子等跨国公司的合作,引入德国工程教育思想和工业技术,将德国的工程师文化与国内实际相结合,引导学生树立精益求精的匠心精神,以竞赛的方式,培养创新能力强,具有国际视野、能适应经济社会发展需要的工程技术人才。挑战赛积极践行教育部的“双元制教育”战略,结合德国双元制职业教育方法,以促进企业与院校的深入交流和广泛合作。这些做法和目标促使形成了挑战赛倡导的理念——在竞争中练就成为未来的新工程师。也即在智能制造与互联网时代背景下,根据企业对工程技术人才的要求,把工程教育的培养方法从过去单一的专业培养逐步转变为跨专业、跨学科的综合培养,使之兼备工程技术、商业管理和人文能力。这种理念在挑战赛中始终得以坚持,增强了参赛选手竞争成为未来新工程师的意识和渴望。

作者简介:

张贝克(1976-),男,浙江湖州人,教授,工学博士,现任职于北京化工大学,研究方向是智能制造工程人才培养、系统工程、数字建模与仿真。

元 娜(1981-),女,北京人,工程师,工学学士,现任职于西门子(中国)有限公司,研究方向是自动化与数字化技术、智能制造工程人才培养与管理。

张 昕(1971-),女,北京人,教务员,本科,现任职于清华大学,研究方向是自动化技术、自动化本科培养与教学管理。

彭 惠(1988-),女,湖北武汉人,PM(Project Management),双学位本科,现就职于“西门子杯”中国智能制造挑战赛秘书处,研究方向是智能制造工程人才培养与管理。

萧德云(1945-),男,福建人,教授,博士生导师,本科,现就职于清华大学,研究方向是控制理论与控制工程、系统辨识、故障诊断。

参考文献:

[1] “西门子杯”中国智能制造挑战赛组委会. “西门子杯”中国智能制造挑战赛介绍 [Z]. http:// siemenscup.buct. edu.cn, 2016,2017, 2018.

[2] “西门子杯”中国智能制造挑战赛组委会. 工程教育认证标准 [Z]. http://siemenscup. buct.edu.cn, 2017.

[3] 张贝克, 于立群, 柏隽. 新工程师:智能互联时代的“新物种”[J]. 中国工业评论,2017,(11).

[4] 萧德云, 张贝克, 王红, 张昕, 彭惠. 从中国智能制造挑战赛谈自动化专业工程教育的缺失 [C]. 全国自动化教育学术年会, 南京, 2017.

[5] 张昕. 关于高等工程教育问题的思考 [J]. 当代教研论丛, 2018, (5).

[6] Edward F. Crawley, Johan Malmqvist, S?ren ?stlund, Doris R. Brodeur, Kristina Edstr?m. Rethinking Engineering Education The CDIO Approach [M]. 2nd Edition, 2014.

摘自《自动化博览》2018年8月刊

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