新基建背景下新老工科跨界组群逻辑、建设路径和发展策略研究

新基建背景下新老工科跨界组群逻辑、建设路径和发展策略研究

王利  蔡教武 周天凤 万其明

(中山职业技术学院  广东 中山 528404）

摘要：以“5G、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网”为代表的“新基建”战略部署，对新一代信息技术发展及传统制造业转型升级提出了更高要求，因而对大数据、云计算、人工智能、智能科学与技术等新工科及传统机电类老工科提出了新希望。本论文是以我校物联网应用技术与电梯工程技术两个省级高水平专业群的建设实践为抓手，以电梯工程技术这个传统机电类专业为实证，来研究新老工科是否可以跨界组群、是否可以协同建设、是否可以融合发展，并探索新老工科跨界组群逻辑、协同建设路径、融合发展策略，充分发挥新工科在传统机电类专业建设、人才培养、科学研究、社会服务等工作中的赋能作用，推动传统机电类专业数智化转型升级，建立新型产业学院，创新学生跨学科思维，提升学生跨界整合能力，为传统产业的转型升级培养更多、更优、更强的复合型高素质技术技能人才。

关键词：新基建；新老工科；协同建设；融合发展

中图分类号：G710  文献标识码：A

新型基础设施建设(简称:新基建)是智慧经济时代贯彻新发展理念、吸收新科技革命成果、实现国家生态化、数字化、智能化、高速化、新旧动能转换与经济结构对称态，建立现代化经济体系的国家基本建设与基础设施建设[1]。新基建主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域，涉及诸多产业链 ，是以新发展为理念，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，对以产业数字化转型、智能化升级为支撑的新一轮经济增长将提供强劲动力。电梯工程技术这种传统机电类专业在人才培养目标、规格、模式，课程体系、内容、资源，教师、教材、教法等方面都出现了不相适应，遭遇了新瓶颈，遇到了新的挑战。那么，如何引入新一代信息技术，发挥新工科的赋能机理作用，融入新工科学科前沿知识、原理、方法、技术等，实现新老工科协同建设、融合发展，达到优势互补，培养学生跨学科思维，提升学生跨界整合能力，推动传统机电类专业数智化转型升级，建立新型产业学院，为传统产业的转型升级培养更多、更优、更强的复合型高素质技术技能人才具有重要意义。

一、新基建背景下新老工科跨界组群研究现状

教育部等联合印发的《现代产业学院建设指南（试行）》[2]指出：以区域产业发展急需为牵引，面向行业特色鲜明、与产业联系紧密的高校，建设一批现代产业学院，打造一批融人才培养、科学研究、技术创新、企业服务、学生创业等功能于一体的示范性人才培养实体，为应用型高校建设提供可复制、可推广的新模式。基于此，如何解放思想，锐意改革，勇于创新，多要素协同，以新型混合所有制形式突破体制机制束缚，增强办学活力动力；如何通过跨领域、跨学科举措，实现传统机电类专业与大数据技术、物联网技术等新工科专业的融合，组建新型专业群，提升服务能力，扩大服务面向，已成为高职院校产业学院未来发展所必须要面临的一个重要课题。

1.专业群的研究现状

专业群建设的核心内容可以归纳为三项：产教对接的组群逻辑；行业优势明显的教学组织构建；能力本位的课程建设。2019年，教育部启动中国特色高水平高职学校和专业建设计划（以下简称“双高计划”），强调着力建设一批支撑、推动、引领国家重点产业和区域支柱产业的高水平专业(群)，其表征应体现在“当地离不开、业内都认可、国际可交流”。专业群的概念源自产业集群理论，其要义是通过聚集相近专业、优化专业要素、共享专业资源、降低发展成本，从而提升专业社会竞争力[3]。发达国家的工程教育经历了技术范式到科学范式，再到现在已成广泛共识的回归工程范式[4]。谢笑珍认为，大工程观就是以整合、系统、应变、再循环的视角看待大规模复杂系统的思想，其本质是将科学、技术、非技术、工程实践融为一体的，具有实践性、整合性、创新性的工程模式教育理念体系[5]。专业群是专业建设的模式和手段，大工程观是工程教育的理论思想，两者都以系统论为基础。因此，以大工程观为指导，构建新工科专业群具有理论可行性。

2.新工科的研究现状

随着新一代信息技术及数字经济产业集群迅猛发展，物联网正逐渐融入我们的生活和工作。在催生新技术、新产品的同时，对传统行业也具备较强的赋能作用，能够引发经济结构的重大变革，实现社会生产力的整体跃升。将物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与传统行业跨学科、跨业界、跨平台、跨职业类型的融合，已成为我国未来新兴产业和新型经济的重要支撑。

2019年，教育部《深入推进“新工科”建设》文件指出[6]，2019年新增设数据科学与大数据技术专业点196个、大数据管理与应用专业点25个、智能科学与技术专业点96个、物联网工程专业点14个、网络工程专业点5个。这些数据表明，我国已成为全球工程教育大国，但工程人才数量和质量仍然无法满足我国社会发展需求。预计到2025年，我国新一代信息技术产业人才缺口将达950万人，居制造业十大重点领域之首

[7]。此外，根据世界经济论坛发表的《全球竞争力报告(2016-2017 年)》，我国创新能力排名全球第34位。由此可见，当前我国高校工程人才培养还面临艰巨的任务，特别是占全国高校总数90.8%的地方本科院校采用什么样的新模式，来升级改造传统工科专业，有效培养符合新经济需求的新工科人才是极富价值的研究课题[8]。

新工科建设“意见”指明，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，要主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求，培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发 展需求的应用型和技术技能型人才。在新工科专业群的研究方面，顾佩华认为[9]，新工科教育改革可分为建设新工科专业和升级改造现有工科专业两大类:一是建设新工科专业或专业方向，如近年来开设的物联网等新专业; 二是根据新工科教育范式框架改造现有专业,即以新理念、新模式、新方法、新内容和新质量标准来改造现在的工科专业。由于学科专业分类的历史沉淀，专业师资条件，招生就业政策等原因，改造现有工科专业是目前新工科专业建设的主流模式。李培根提出[10]，面向未来的工程人才应该具备包括“形而上”的工程技术问题思考能力、使命感和价值感、空间感、关联力、宏思维等若干新素养，并重点对关联力进行了全面论述，认为关联力是未来创造者所应该具备的基本素养，新工科应帮助学生建立专业节点或信息源的关联,并成为获取知识的重要途径。童耀南等[11]坚持“宽基础、精理论、重实践、育专长”培养理念，以工程素质、创新精神和创新能力培养为主线，统筹推进新工科专业群建设。各专业培养方案的创新创业教育体系共建，校企协同育人实践平台共享，通识素质课程及学科基础课程同构，专业方向课程差异化，布局新工科专业建设，加快推进传统学科专业升级改造，培养高素质工程技术人才，是当前国内工 程教育界亟须解决的重大课题。

以上分析表明：目前，国内外有关产业学院的研究呈现出“四多四少”现象：即研究借鉴德国“双元制”的多，研究具有中国特色“多元制”的少；研究校企合作办学的多，研究政校企行多要素协同的少；研究理事会形式产业学院的多，研究利用混合所有制形式的少；研究人才培养模式改革的多，研究因新技术拉动而要求产业转型升级进而需要及时调整自身办学定位的少。总之，在新老工科协同建设、融合发展的策略研究方面尚未真正起步。

二、新基建背景下新老工科跨界组群逻辑研究

1.组群总体框架

以“5G、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网”为代表的“新基建”战略部署，对新一代信息技术发展及传统制造业转型升级提出了更高要求，因而对大数据、云计算、人工智能、智能科学与技术等新工科及传统机电类老工科提出了新希望。本论文是以我校物联网与电梯两个省级高水平专业群的建设实践为抓手，以电梯工程技术这个传统机电类专业为实证，来研究新老工科是否可以跨界组群、是否可以协同建设、是否可以融合发展，并探索新老工科跨界组群逻辑、协同建设路径、融合发展策略，充分发挥新工科在传统机电类专业建设、人才培养、科学研究、社会服务等工作中的赋能作用，推动传统机电类专业数智化转型升级，建立新型产业学院，创新学生跨学科思维，提升学生跨界整合能力，为传统产业的转型升级培养更多、更优、更强的复合型高素质技术技能人才，这已经成为高职教育在新时代下发展的一个新的课题。详见框图1所示。

图1 新老工科跨界组群协同建设融合发展体系图

2.新老工科跨界组群逻辑研究

在新基建战略部署的背景下，在新一代信息技术推动传统制造业转型升级的背景下，在电梯产品功能不断智慧化、电梯安装维修和检验检测不断自动化、电梯监督管理和应急处置不断信息化的要求下，按照基础相同、技术相近、岗位相关、资源共享的“三相一共”的逻辑原则，以传统机电类的电梯工程技术专业为核心，将大数据技术、物联网技术、云计算技术、人工智能技术等新工科融入其中，即通过新老工科的融合组建新型专业群，将原来建立于国家火炬计划中山电梯特色产业基地的南区电梯学院进行数字化、智能化转型升级，建成新型智能产业学院，构建电梯+大数据、电梯+物联网、电梯+人工智能一体化学科体系，加快大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术在电梯工程技术领域中的应用步伐，充分发挥新工科在传统机电类专业建设、人才培养、科学研究、社会服务等工作中的赋能作用。

三、新基建背景下新老工科跨界组建设路径研究

促进政校企人脉及产品资源的深度整合，推动跨领域、跨学科、跨专业的深度融合，共同建设“电梯大数据5G联合创新应用实验室”。依托中山职业技术学院5G、云计算、物联网、大数据、人工智能等现代化信息技术基础、人才资源等优势，利用中山联通提供随时即取的大容量、高带宽、低时延网络支撑能力，通过以5G为代表的新一代信息技术的融入，将“实验室”建成电梯领域所需高素质技术技能人才培养、基础应用研究、技术创新研发、成果及时转化、社会服务便利的技术技能平台，从而构建具有电梯产业特色的5G网络生态体系，以电梯技术创新为突破口，围绕终端、网络、数据处理、应用等方面，协同开展工业互联网、工业大数据、智慧城市、5G应用等技术研究，为电梯产业行业企业发展提供数字化转型、智能化升级服务，为电梯后市场提供由定期维保向按需维保转变服务，进而为其它产业行业高质量发展等提供强有力的技术支撑。

1.智慧电梯监管及物联网应用技术开发。依托云计算、物联网、移动互联网、4/5G通讯等技术，开发或集成监管平台、电梯监测网关、语音对讲、摄像机、人体感应、传感器和检测器等，结合监管部门的需求，建设电梯智慧监管云平台，对电梯运行状态、应急救援、保养、维修、检验等进行监控、指导，提高电梯管理和监管水平。监管平台以政府电梯监管单位为核心，突出电梯使用单位主体责任，融入设备生产厂家、维保单位、运营商、物业公司、业主，形成公共服务平台，提高物业公司、业主、设备生产厂家、维保单位在电梯安全管理方面的信息化管理水平，保障民生安全和提高城市社会公共安全水平。

2.电梯后市场维保大数据5G云服务平台建设研究。依托5G、大数据、云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术，实现数据采集与集成、数据存储、数据治理、数据共享、数据管理和数据应用等数据全生命周期管理，围绕电梯生产企业、维保单位、物业公司、监管单位、业主乘客等相关方需求，开发电梯安全运行监管系统、电梯维保综合管理系统、电梯应急处置服务系统、电梯预警分析综合系统，打造“五位一体”的电梯大数据5G云服务平台，满足电梯运行数据采集与监测、智能分析及报警、电梯信息管理、电梯状态实时监控、电梯按需维修保养、多部门单位联动应急处理等需要，保障民生安全和提高城市社会公共安全水平。

四、新基建背景下新老工科融合发展策略研究

1.在新一代信息技术推动传统产业转型升级的背景下，在电梯工程技术专业的人才培养目标、人才培养规格、人才培养模式，课程体系、课程内容、课程资源，教师、教材、教法，专业建设、科学研究、社会服务等方面，创新性地融入大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术，推动传统机电类专业数字化转型、智能化升级。

2.围绕新老工科跨界组合建立的“新型专业群”，创新“四方协同、三区联动、双向交替、一加多证”人才培养模式，构建“平台共享、专业分流、项目贯穿、课证融通”的模块化课程体系，基于国家级专业教学资源库建设立体式、数字化教学资源，基于双元制理念开发活页式、手册式规划教材，基于线上线下教学资源推动课堂革命、“三教改革”，实施“丰羽”、“展翅”、“助翔”、“腾飞”工程打造教师教学创新团队，推进实验实训室结构转型助力实践教学基地升级，依托“工程中心”、“工作室”建设搭建集产学创研于一体的技术技能平台，最终，将基于新老工科组合的新型专业群建成行业认可、省内领先、国内知名、国际有影响的人才培养共同体，力争入围国家第二批高水平专业群，创造条件推进群内专业升格为本科类型职业教育。

五、总结

总体上来看，加大产教深度融合，通过跨领域、跨学科、跨专业举措，实现传统机电类专业与大数据技术、物联网技术等新工科的有机结合，需要组建新型专业群，推动新老工科协同建设、融合发展，通过改革创新，多要素协同，建立新型混合所有制形式产业学院，鼓励突破体制机制束缚，增强办学活力动力。

参考文献

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[5]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究,2008,(03):35-38.

[6]人民网. 深入推进“新工科”建设[EB/OL].[2018-4-12].http://edu.people.com.cn/n1/2018/0412/c1006-29920392.html.

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[8]王立华,曾庆田,李超.新工科背景下电子信息类专业学生科技创新能力培养模式[J].实验技术与管理,2020,37(02).

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[10]李培根.未来工程教育的几个重要视点[J].高等工程教育研究,2019,(02):1-6.

[11]童耀南,李武,涂兵,等.地方高校电子信息类新工科专业群模式研究与实践[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2021,34(03):83-86.

基金项目:广东省教育科研规划课题（高等教育专项）（编号：2022GXJK111）,中山市教育科研课题（C2022167），广东省高职教育教学改革研究与实践项目（GDJG2021489），广东省普通高校创新团队项目（自然科学）（2024KCXTD056）