工业互联网学科专业建设现状及对策分析

史翰征

2012年，美国通用电气集团发布白皮书《工业互联网：打破智慧与机器的边界》，吹响了发展工业互联网的号角。工业互联网是工业革命和互联网革命创新成果的融合，通过对人、机、物的全面互联，实现对工业数据全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理，从而推动智能控制、运营优化和生产组织方式变革，形成全新的工业生产制造和服务体系，为世界经济发展带来巨大潜能。

我国高度重视工业互联网创新发展，将其作为国家战略，连续五年写入政府工作报告中。

2019年，在工业和信息化部指导下，工业互联网产业联盟发布了《工业互联网体系架构（版本2.0）》，工业互联网的技术体系主要由信息技术和制造技术两大技术交织形成的融合技术构成，其内容超出了单一学科和工程的范围，是多学科、多技术的交叉融合。工业互联网技术体系如图1所示。

工业互联网技术体系具有高度的综合性和复杂性，从业人员不仅需要掌握信息与通信技术（ICT），还需掌握操作技术（OT），但是目前我国高等教育体系主要以一级学科为依托开展人才培养，和产业界也未形成良好互动，无法为产业发展提供复合型人才支撑。

2017年，教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部三部门联合印发《制造业人才发展规划指南》，标志着制造业人才供给侧改革成为国家级发展战略。《指南》强调要对接制造强国建设战略任务和重点领域，培育急需紧缺人才，《指南》对新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人等十大重点领域进行了人才需求预测，其中新一代信息技术产业人才需求量最大。截止 2025年，我国新一代信息技术产业人才需求总量预计达到2000万人，与2015年约1050万的人才总量相比，存在950万的巨大缺口。

为进一步落实制造业人才战略，2020年，工业和信息化部发布《产业人才需求预测工作实施方案（2020—2022年）》，进一步强调了工业互联网等重点领域人才培养的紧迫性，国家将在工业互联网、集成电路、智能制造等重点领域建设人才大数据平台，开展人才需求预测工作，以需求优化人才供给，以需求带动学科专业布局调整和人才培养工作，实现学科专业设置与产业发展同步。

（一）工业互联网人才培养的终身教育体系

2019年，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》，标志着学历教育与培训并重的现代职业教育体系建设进入新阶段，我国将开启“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点（1+X证书制度试点，“1”指学历教育，“X”是指若干职业证书培训）工作，终身教育体系将进一步完善。

我国现行高等教育体系分为专科、本科和研究生三个层次，这里的专科主要指高职大专，本科教育又细分为职业本科教育和普通本科教育，研究生教育按照培养层次细分为硕士和博士研究生教育，按照培养方向又可划分为专业型研究生教育和学术型研究生教育。针对各层次人才培养的重点和特点，我国在国家层面制定了相关的学科专业目录，对各类高校开展学科建设和人才培养工作予以引导。我国高等教育的层次及对应的学科专业目录如图2所示。

（二）现行学历教育体系中工业互联网学科专业布局情况

“学科”和“专业”是两个不同的称谓，同时存在于我国高等教育体系中。《教育大辞典》对“学科”的定义是“一定科学领域或一门科学的分支”，根据不同的研究对象、理论体系和研究方法，科学知识被划分为不同的体系，即“学科”。一般来讲，“学科”是指《学位授予和人才培养学科目录》中的学科，主要针对研究生教育；“专业”是指《职业教育专业目录》《普通高等学校本科专业目录》的中的专业目录，主要针对专科教育和本科教育。研究生学科目录和普通本科專业目录的分类方式基本相同，学科目录是国家进行学位授权审核与管理、学位授予单位开展学位授予与人才培养工作的基本依据。

目前我国工业互联网专业只存在于职业教育层面，只在高职专科和高职本科人才培养目录中出现，在普通本科教育阶段及研究生培养阶段，均无工业互联网学科专业设置。但是在普通本科教育阶段，我国于2018年新增了智能制造专业，部分高校开设了工业互联网课程，作为智能制造专业的子集存在。

职业教育层面的工业互联网专业目录，多为2021年新增，《职业教育专业目录（2021年）》分别在装备制造专业大类的自动化类、电子信息专业大类中的计算机类明确增设了工业互联网专业。在高等职业教育专科专业中，新设“工业互联网应用”专业，同时将原有的“工业网络技术”调整为“工业互联网技术”；在高等职业教育本科专业中，新增“工业互联网工程”“工业互联网技术”两项。我国工业互联网及相关学科专业设置情况如表1所示。

与工业互联网产业如火如荼的发展趋势极不相称的是，工业互联网学科专业及人才培养体系的建设速度远远滞后。产业发展，人才先行，工业互联网学科专业布局不成体系、人才培养不成规模，无法有力支撑产业发展。

工业互联网知识体系具有明显的交叉融合特征，涉及信息与通信技术、控制技术及行业应用等多维度的内容，需要多个一级学科的交叉融合。工业互联网学科群是以信息与通信技术（ICT）学科、控制（OT）学科为核心，以行业学科为应用依托的学科群落，几乎涵盖教育部一级学科工学门类的所有学科，同时也涉及经济学、管理学等社会科学，其人才培养需要多学科系统集成、形成合力，然而现有高等教育体系中，学院、学系建制通常以一级学科来划分，人才培养主要依托于某一一级学科来实现，学科间的行政壁垒，极大阻碍了学科的交叉与融合。工业互联网学科群落如图4所示。

为促进交叉学科发展，我国在研究生学科专业目录中新设置“交叉学科”门类，使之成为与工学、理学等并列的第14个学科门类，其中，集成电路科学与工程、国家安全学作为我国首批设立的交叉学科，成为“交叉学科”门类下的一级学科。

诚然，工业互联网是否可以作为一门一级学科独立存在，需要深入论证其知识体系的特征与构成，但是集成电路等新兴交叉学科的设立，无疑为工业互联网等战略新兴领域的发展提供了一种希望和借鉴。

（三）工业互联网学科载体的组织形式

目前，我国工业互联网学科载体建设尚处于探索期，业内还没有较为统一的名称。不同企业和高校的工业互联网学院、智能制造学院以及跨机构的职业教育集团，均为承担类似职能的机构。根据建设主体与人才培养层次，工业互联网学科建设模式呈现四种类型。工业互联网学科载体的组织形式如图5所示。

模式一，以企业为建设主体的企业大学模式，主要以非学历教育为主，部分机构兼具项目管理和推进职能。根据与实际生产运营结合的程度，这些机构可以细分为两类：第一类侧重于传统的人才培养，功能与传统的HR培训部门较为接近，如中国航天科工集团的企业大学，下设工业互联网学院、系统工程学院等九个学院及政策研究中心和知识管理中心等三个中心。工业互联网学院由集团公司培训中心联合航天云网公司共同建设，主要围绕“工业互联网教育领域+智能制造新兴学科领域+应用技能训练”线上线下融合开展人才培训；第二类机构与实际生产运营联系紧密，如某钢铁企业的“数字化学院”在推动培训学习之外，还承担企业数字化项目管理和推进办公室的职能，机构成员在身先垂范数字化教育的同时，也是实际转型项目的骨干成员。

模式二，以高等学校为建设主体的现代产业学院模式，学历教育和非学历教育兼具，但由于工业互联网学科专业设置在国家层面的缺位或滞后，大部分学历教育暂时依托其他学院开展。为推动产教融合和新工科建设，近五年来，我国相继出台《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》《现代产业学院建设指南（试行）》等支持政策，鼓励产业界和学术界联合设立产业学院、企业工作室、实验室、创新基地、实践基地等。现代产业学院和未来技术学院是国家近年来推动新工科建设的重要抓手，2021我国年公布了首批50个现代产业学院名单，涵盖智能制造、大数据等多个应用领域，重庆邮电大学工业互联网学院是首批入围的工业互联网产业学院，除此之外，部分应用型大学和职业教育学院也开设了工业互联网产业学院。代表性工业互联网产业学院如表2所示。

模式三，以研究型大学为主体开展细分领域研究，主要依托其他一级学科开展。我国研究型大学在普通本科及研究生教育阶段，暂无工业互联网相关的一级、二级学科和专业，但是在一些研究型大学中，在既有的一级学科建制里，出现了工業互联网的研究方向。国内研究型大学以浙江大学为代表，其在工业互联网相关领域有较大力度的布局。在学术研究方面，依托控制科学与工程学院，发挥浙大跨学科优势，建立了新一代工业互联网系统安全技术集成攻关大平台；在成果转化方面，与昆山市共建浙江大学昆山研究院，围绕工业互联网、智能制造等领域，发挥高校地方研究院靠近市场的优势，开展产品研发和成果转化相关工作；在人才培养方面，设立专业型工程博士项目，开展“互联网智能技术”工程博士培养。除此之外，浙江大学继续教育学院、上海交通大学继续教育学院均开展了工业互联网相关非学历培训工作。研究型大学工业互联网相关学科专业建设情况如表3所示。

模式四，多方共建的职业教育集团模式，以非学历教育和高等专科教育为主。2019年，教育部印发《关于开展示范性职业教育集团（联盟）建设的通知》，通过构建政府、行业、企业、学校、科研院所和社会组织等多元主体协同配合的职业教育集团，推动资源共建共享，促进产教融合、校企合作取得成效。截止目前，教育部已公布了两批示范性职业教育集团名单，共299家入选，其中有多家涉及智能制造的职教集团。如苏州智能制造职业教育集团，依托苏州工业职业技术学院牵头建设，设立了装备制造人才育训、混编团队建设、专业国际化建设、工业互联网、企业学院标准建设5个专委会，形成合力推动“智能控制技术”专业群建设。

上述四种学科建设模式中，相关机构主要以开展非学历教育为主，学历教育特别是高层次学历教育的范围和规模严重不足。

人才紧缺问题已成为掣肘工业互联网创新发展的重要制约因素之一。在我国，由国务院学位委员会负责领导和管理全国学位授予以及学科目录的审核、修订等工作。按照学位委员会《学位授予和人才培养学科目录管理办法》[2009]10号的规定，一級学科的调整周期为每10年进行一次。为保证学科的规划与建设紧跟市场及国家战略发展需求，自2021年起学科目录调整的周期由10年缩短为5年。2021年，我国启动了第四轮学科目录调整工作，新版学科目录还未发布，上一次系统调整还是在2011年，彼时工业互联网的概念还未诞生。《学位授予和人才培养学科目录》是国家指导高等院校、科研院所进行人才培养、学科建设、学位授予的重要依托，是高等院校、科研院所学科专业设置的上位依据，工业互联网在国家学科规划层面上的缺位，导致其人才培养及学科建设落地困难。

（一）加强顶层规划，推动工业互联网相关学科纳入国家急需学科专业引导发展清单

工业互联网人才紧缺不是部分机构面临的个性问题，而是社会层面的普遍问题，需要在国家层面上统筹学科专业规划与建设，引导社会各界形成合力，扩大人才供给，推动供给体系与产业发展需求良好适配。

2021年2月，国务院学位委员会印发《博士、硕士学位授予和人才培养学科专业目录（征求意见稿）》，在交叉学科门类中，拟新增智能科学与技术等四个一级学科，并未有工业互联网直接相关的一级学科出现。作为学科目录的补充，我国将每年发布急需学科专业引导发展清单，将暂时达不到进入目录条件但属于国家战略急需的学科专业纳入清单，旨在建立国家关键急需领域学科专业发展的引导机制，引导高校加强相关领域人才培养，开展学科专业建设探索。推动工业互联网相关学科专业纳入清单，使工业互联网人才培养“师出有名”“有据可依”，将进一步激发高等院校、科研机构开展学科规划与布局的动力与活力。

（二）深化产教融合，推动市场力量参与学科专业建设

学科建设要兼顾学术逻辑和市场逻辑，学术逻辑是指遵循知识体系自身发展规律，确定学术研究方向，汇聚学术研究人员，拓展科学知识发展的边界；市场逻辑是指从市场需求侧出发，聚焦产业发展特定诉求，通过制定人才培养方案，推动成果转移转化，促进科学技术的传承、传播和应用。高校与科研院所、企业及社会组织，分别代表着学术和市场两端，两者共同参与学科规划与建设，有助于贯通理论研究与市场需求，打破人才供需壁垒。

自2017年国务院发布《关于深化产教融合的若干意见》以来，我国相继开展了产教融合实训基地、示范性职业教育集团（联盟）、产教融合型企业的遴选试点工作，取得了积极成效，但是产教融合的合作范围、层次和深度仍需进一步扩大、丰富和深化。在合作范围上，除一对一、点对点的合作模式外，引导学术界及产业界多方共建教育集团，打造产教融合生态体系，促进优势互补；在人才培养层次上，丰富专科、本科及硕博多层次的产教合作模式，目前工业互联网产教融合项目大多停留在高职专科层次，本科及研究生层次的合作项目严重不足，要以工程硕士、工程博士等专业型研究生培养项目为抓手，丰富高层次人才供给；在合作深度上，产教融合项目大多停留在实习实训方面，要吸引和鼓励企业深入参与学科专业规划、人才培养方案设计、课程设置、教材开发、等人才培养的核心环节；在载体建设方面，以集成攻关平台为依托，完善关键核心技术攻关的新型举国体制，充分重视并激发企业创新主体作用，推动产学研用真正落到实处。学科专业建设的“两个逻辑”“四条路径”“五个层次”，如图6所示。

（三）建设学分银行，构建工业互联网终身教育体系

学历教育不是学习的终点，非学历教育作为学历教育的有效延伸和重要补充，在促进劳动者持续成长方面发挥着重要作用。2019年，我国启动了职业教育国家学分银行建设，加快实现学习成果的认定、积累和转换。学分银行借鉴了银行的功能特点，使学习者能够自由选择学习的内容、时间和地点，从而打破传统教育时空的局限，学习者通过积累碎片化学习时间获得学分，然后将学分像货币一样存储在学分银行中，达到一定标准后，通过零存整取的方式，兑换相应的学历和非学历证书。学分银行是贯通职业教育与学历教育，构建终身教育体系的有效路径。目前，国家开放大学正紧锣密鼓筹建国家学分银行，这是学分银行系统的“央行”，上海市、重庆市、北京市等省市分别推动相关区域的“分行”建设。探索在工业互联网产业基础雄厚、人才需求旺盛的城市试点开展工业互联网学分银行建设，发挥试点示范作用，对于推动完善工业互联网终身教育体系，赋能人才可持续成长具有重要意义。此外，通过建设学分银行，扩大专科教育向上和横向贯通的通道，有助于构建工业互联网高等专科、普通本科、职业本科、研究生、职业教育“五位一体”人才培养体系，为技能人才终身学习、持续成长拓宽通道。

工业互联网人才供给问题是制约产业蓬勃发展的主要因素之一，推动工业互联网学科专业建设，是从源头解决人才供给与产业发展不适配问题的重要路径。通过深入分析产业人才需求，在国家层面统筹规划学科专业，使工业互联网人才培养“师出有名”，引导高等院校在相关领域加强布局。同时，重视人才链、创新链和产业链的深度融合，在政策上鼓励学术界和产业界打破机构边界，引导市场力量和学术力量共同参与到学科规划与建设的全过程。在产业发达地区试点学分银行建设，完善工业互联网1+X人才培养体系，贯通学历教育与非学历教育，为工业互联网人才持续成长拓展路径。