数智时代应用技术型人才培养模式变革的内在逻辑与实现路径

［摘要］在分析数智化浪潮下的技术领域变革趋势与特征以及数智时代应用技术型人才培养模式变革的内在逻辑的基础上，提出数智时代应用技术型人才培养模式变革的实现路径：以知识图谱技术促进课程体系的跨学科、跨专业重构；创新人机协同的智慧教学模式与具身认知的现场教学模式；共建多元性和跨界性的校企技术教育师资库；构建以现代产业学院为主导的产教命运共同体。

［关键词］数智时代；应用技术型人才；人才培养模式；应用型本科；职业本科

［作者简介］王佳杰（1985- ），男，江苏盐城人，上海工程技术大学校长办公室主任，讲师，博士。（上海  201620）石伟平（1957- ），男，上海人，华东师范大学职业教育与成人教育研究所名誉所长，华东师范大学终身教授，博士生导师。（上海  200062）

［基金项目］本文系2024年上海市高等教育学会规划研究课题“数智时代高等工程教育学习境脉创设研究”（项目编号：1QYB24017）的阶段性研究成果和上海市松江区2023年度科普项目“面向青少年的绿色低碳与劳动教育科普通识课程开发”（项目编号：2023SJKPZ042）的研究成果。

［中图分类号］G717    ［文献标识码］A    ［文章编号］1004-3985（2024）23-0047-07

数智化技术对传统应用技术领域的知识生产方式和应用技术型人才的培养模式产生了巨大冲击［1］。高等教育承担着培养高素质应用技术型人才的重任，培养适应数智化技术快速发展的应用型人才，是包括应用型本科、职业本科在内的本科教育人才培养转型的关键目标［2］。为实现这一目标，要充分厘清数智时代应用技术型人才培养模式变革的内在逻辑，探析高质量应用技术型人才的培养路径。

一、数智化浪潮下的技术领域变革趋势与特征

数智时代即以数字化、智能化为核心特征，以数字及人工智能新技术的普及应用来提高生产效率、改善生活质量、推动社会进步的新时代。［3］经历了多轮迭代，以计算机视觉、机器学习和自然语言处理为核心技术的人工智能正以前所未有的速度影响并渗透到技术领域，大数据分析和智能决策成为提升技术研发效率和应用技术质量的关键手段，有力推动了产业转型升级。

1.数据驱动的应用技术项目规划与决策提高了项目运行的整体水平。结合对大数据的采集、整合和分析，应用技术型人才能够对复杂技术问题进行高效模拟和结果预测，准确评估技术项目的实际需求，并精准定位潜在风险点，进而制定出更为合理的解决方案，提高应用技术项目的科学性和安全性。

2.生产技术与流程的智能化应用减少了产品生产现场人力资本的投入。智能制造技术的创新突破颠覆了传统生产制造领域的生产作业及仓储物流管理模式，大幅度减少了对传统人力的依赖，一批由智能机器人“当家做主”的“黑灯工厂”应运而生，极大提高了生产效率和产品质量稳定性。应用技术型人才的身份逐渐转变为机器人背后的“出谋划策者”和产品生产现场突发状况的解决者，并将随着智能化水平的进一步提升而完全转至幕后。

3.虚拟仿真等新技术、新工具的蓬勃发展极大缩短了技术产品的研发周期。虚拟仿真技术的可视化和实时反馈特性可以提高应用技术型人才的设计决策效率。应用技术型人才通过使用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）等工具，并利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）等技术，能够高效模拟各种复杂环境和工况，对产品性能进行有效预测，找到最合适的技术研发路径，从而加速技术设计领域从概念到产品的转化周期，提高技术研发产品的市场竞争力。

4.柔性化生产模式为客户提供了更具个性化和定制化的技术服务选项。柔性化生产模式是工业生产领域根据内外环境变化快速转换与协同生产的新模式，具有高灵活性和技术边界模糊性的特点。在柔性化生产模式的背景下，应用技术研发人员能够根据客户的特定需求，调动技术知识和其他通用知识储备，快速调整设计方案和生产线，从而实现产品从标准化到个性化的转变。通过使用先进的信息技术和自动化系统，柔性化生产能够在不增加过多资金和时间成本的前提下，妥善处理各类复杂的定制需求，体现了数智时代技术领域对市场需求的快速响应能力。

5.对国际领域合作和技术领域可持续发展的关注日益增强。数智时代的快速发展为国际领域的合作提供了新的技术实现工具，极大促进了不同国家和地区的技术研发人员在共享资源和知识、共同解决复杂技术问题等方面开展高效合作。此外，数智时代的产品技术研发项目更加注重碳足迹的减少、能源效率的提高和环保材料的使用，全球技术研发领域正向更加智能、绿色、环保和可持续的方向发展。

二、数智时代应用技术型人才培养模式变革的内在逻辑

数智化浪潮在重塑技术领域的同时，也对应用技术型人才培养模式提出迫切的变革要求。要实现人才的高质量培养，需厘清数智时代应用技术型人才培养模式变革的内在逻辑。

1.逻辑起点：数智时代对应用技术型人才能力结构的新要求。应用技术型人才主要指的是工程技术研究和实施人员，该类人才处于“设计”和“生产”中间环节，目的是实现工程与技术融合，且直接负责产品的技术工艺和流程管理。数智时代对应用技术型人才能力结构的新要求可以归纳为五个方面：一是基于数智化技术学习的产品技术研发项目决策与规划能力。要求学生以技术知识为基础，对与技术研发问题密切相关的计算基础知识、人工智能知识进行及时性、补丁式的学习，在不断提升科技素养和信息数据素养的同时，增强在技术研发项目和规划决策中有效筛选、鉴别海量大数据和信息，以及合理评估技术研发风险的能力。二是基于生产技术与流程智能化应用的知识整合能力。数智时代的专业知识界限正逐渐消融，多专业领域知识的交叉融合成为提高应用技术领域智能化应用水平的重要手段。学生应在深入学习自身专业领域知识的同时，拓展学习其他技术领域专业知识以及人文社科、环境保护、法律法规等通识知识，并具备将不同领域的专业知识、方法和技能有效整合为全新知识体系的能力。同时，由于数智化带来的产品需求变化较快以及应用技术的步伐加快，需要技术研发人员将技术理论知识与技术实践知识更加紧密结合。技术研发人员要时刻关注客户对产品的需求变化，及时发现并掌握产品应用的技术实践知识，并将其与自身所学的技术理论知识整合，从而适应上述变化。三是基于数智化新技术的工具开发和创新使用能力。学生应始终保持对数智化工程技术领域设计、研发、制造工具不断迭代更新的旺盛学习兴趣和快速适应能力，加强对包括虚拟仿真技术在内的工程元宇宙的理解和认知，并具备开发适应新技术发展工具的能力和创新运用不同工具解决工程实际问题的能力。四是基于柔性化生产模式的复杂技术问题解决能力。面对柔性化工业生产的趋势，学生应具备更为灵活的知识迁移能力、团队协作及沟通能力、对多样化观点的开放包容和共情能力及对一线生产服务领域突发问题的应急处变能力。这些能力可被概括为解决复杂技术问题的核心能力，要求学生掌握数智时代工程项目管理和人机交互协同的工作方法，以应对未来客户的个性化需求。五是基于国际视野与可持续发展的跨文化交流能力与技术伦理意识。这种能力要求学生不拘泥于对本土技术领域知识的了解，能在“放眼看世界”中理解并尊重不同文化背景差异下的数智化技术变革进程。在开放的国际视野中，学生应清楚认识到产品技术项目设计和实施过程中环境保护、经济效益、社会责任三方面的统筹协调作用，并具备强烈的技术伦理意识，为绿色、环保、可持续的技术领域发展做出积极贡献。

概言之，数智时代要求应用技术型人才对数智化技术及其进化规律有清晰的认知，掌握并使用关键和颠覆性技术的新知识、新方法和新工具，善于应对和解决复杂技术问题，在面对技术伦理困境和可持续发展要求时能采取正确的行动。［4］

2.逻辑推演：传统应用技术型人才培养模式的不足。当前应用技术型人才培养模式主要是依托单一学科或专业知识的内在逻辑去建构和实施的，主要存在以下问题：

第一，专业课程体系与产业发展实际脱节。目前应用型本科和职业本科的课程体系主要由学科理论和专业实践构成。传统应用技术型人才培养模式注重对基础理论知识的学习，选用的教材和课件未能及时吸收新技术、新工艺、新标准和行业发展动态，导致学生的知识体系与数智时代的实际应用技术场景存在明显差距。由于学科基础知识固化和对传统教育路径的依赖，当面对数智时代新知识和新技术的涌现时，课程体系整体转向能力不足，加剧了人才培养与产业需求之间的矛盾。此外，对基础理论知识传授的“精耕细作”，相对减少了实践课程在总学时中的比例，使得学生留在理解层面却不善于学以致用。传统的实践课程多为理论验证性实习实训，与产业发展结合不紧密，学生很少有机会接触到真实的技术问题和生产一线场景，理论学习与实践操作的断裂一定程度上制约了学生能力的提升。

第二，课堂教学方式与知识特征和学生学习方式失配。数智时代对跨专业领域知识整合能力和复杂技术问题解决能力有更高要求，这就需要基于对新时代学生群体学习规律的把握，以及对一线技术问题情境的系统分析，结合教学方式的创新，培养学生的理实一体化思维和复杂问题解决能力。但从现实来看，一方面，传统教学方式依赖于课堂“灌输式”教学和简单的实践操作训练，偏重于线性知识的传授和理论记忆的强化，缺少真实问题情境的创设，导致学生更习惯于按照教师提供的既定思维框架和传统方法来思考并解决问题。另一方面，信息化、网络化时代成长起来的学生对新技术有较高的接受度和适应性，习惯于在多元化、互动性的学习环境中获取知识。对学生而言，传统教学方式的单一性和单调性会降低其对学习的热情和对课堂教学的期待，更倾向于寻求网络学习环境中的丰富资源，这在一定程度上削弱了正常教学的权威性。

第三，师资队伍能力与数智化时代人才培养模式改革要求不符。加大力度培育既具备数智时代教育教学能力，又有着技术研发和应用实践经验的“双师型”教师是师资队伍改革的重点方向。现有师资队伍能力不足主要体现在：教育理念上对数智时代应用技术型人才培养模式转变重要性的认识不足；教育视野上对专业技术领域新趋势的洞察力不够，忽视对新知识储备的及时补充，缺少解决真实工程问题的实践经验。此外，学校缺少有利于跨学科师资协同参与的激励与保障措施，也会在一定程度上影响高质量应用技术型人才培养实效。

第四，应用技术型人才的产教融合机制尚不健全。产教融合是数智时代应用技术型人才创新实践能力培养的重要手段。［5］然而，相关利益主体间职责界定模糊、合作形式表面化、企业方投入动力不足、融合项目可持续发展差等问题导致目前的产教融合机制存在共建签约“热”和实际落地“难”的“两张皮”现象。造成这一现象的主要原因在于未能有效构建起校企间对数智时代应用技术型人才培养的共同愿景，校企在战略对接、文化融合、资源配置、风险管理和监管评估上的有效机制缺失，“产”和“教”难以高效协同并发挥各自优势。

3.逻辑旨归：构建适应数智时代新要求的应用技术型人才培养模式。步入数智时代，应用技术型人才培养模式必须与技术领域变革保持同步，努力突破传统模式中“重理论轻实践”“重单一专业领域轻跨专业复合技术领域”的制度设计限制。

第一，培养目标体现从“T”型人才到“π”型和“E”型人才特质的转向。应用型本科和职业本科中传统的技术教育注重培养“T”型人才（拥有专业宽度与某一专业深度），这类人才往往局限于单一专业领域知识的传授，难以满足数智时代对跨专业领域知识融合、技术迭代与工具开发、非技术能力持续提升的现实需要。应用技术型人才培养模式应以培养数智时代的“π”型和“E”型人才为目标。其中，“π”型人才指至少具备两种专业技能，并能将多专业领域知识融会贯通的复合型人才，其“跨界学习”能力是开发生产技术新领域的强大驱动力。［6］“E”型人才指具备专业技能（Expertise）、执行能力（Execution）和探索能力（Exploration）的高级生产技术及管理人才，他们具有对技术未知领域的强烈好奇心和主动探索意识，有解决复杂技术问题的独立思考能力，是引领未来生产技术发展的中坚力量。从“T”型人才到“π”型和“E”型人才的培养目标转向，能够有效避免人才培养中的“同质化”现象，为未来生产技术领域发展提供源源不断的高质量人才支撑。

第二，核心理念强调对跨专业领域知识整合能力与复杂技术问题解决能力的协调培养。在数智化浪潮的推动下，生产技术领域中的复杂问题呈现出跨学科、动态性、集成化的特点。应用技术型人才培养模式能够引导学生灵活运用不同学科的专业知识并合理调用通识知识，以应对复杂多变的生产技术问题和个性化的客户需求。应用技术型人才培养模式高度重视创新教学方法的运用和虚拟现实技术的使用，借助数智化技术为学生打造真实或高度仿真的技术问题情境，营造了一种“不限于时空、不限于场景、不限于学段”的学习氛围，帮助学生深入理解跨专业领域知识的内在关联逻辑，并通过人机交互、国际交流合作等方式迅速提升解决复杂技术问题的能力。

第三，动力机制源于课程体系、教学方法、师资培养与产教融合等要素的协同耦合。协同耦合是高效运行人才培养动力机制、有效推动教育资源优化配置、促进技术教育改革与产业发展变革相向而行的关键。其中，课程体系的优化是应用技术型人才培养模式动力机制的基础，科学合理的课程体系能够确保学生及时更新知识储备，紧跟时代发展步伐；教学方法的创新是动力机制的关键环节，能够有效激发学生的学习兴趣和实践意愿，对学生能力的培养至关重要；师资队伍水平的提升是动力机制的重要保障，打造一支具备国际视野、数智化教学能力和产业实践经验的高水平师资队伍对提高人才培养质量至关重要；产教融合的深化是动力机制的重要支撑，也是实现教育资源与产业资源优势互补的有效途径。