赵亚敏

摘要：现通过对应用型本科高校智能制造工程专业人才培养需求及课程设置情况的分析，总结了该专业教材出版现状及面临的问题，从促进教材种类多样化、出版模式多元化与数字化转型，强化内容创新与时效性、深化产教融合，提升教材编者队伍素质、促进跨学科融合等方面提出了教材出版的发展路径，为相关专业教师编写类似教材和编辑策划选题提供参考。

智能制造是制造强国建设的主攻方向，其发展程度直接关乎我国制造业的质量水平。发展智能制造对巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要意义。它不仅融合了信息技术、物联网、大数据、人工智能等先进技术，还深刻改变了传统制造模式，对人才也提出了更高要求。作为培养智能制造人才的重要载体，专业教材的质量与更新速度直接关系到人才培养的质量与效果。近年来，随着智能制造技术的快速发展，相关教材出版呈现蓬勃发展态势。然而，面对日益复杂多变的智能制造发展要求，教材出版仍面临诸多挑战。因此，本文将深入分析智能制造工程专业教材出版的现状及面对的问题，探索其发展趋势，希望为高校教师和出版社编辑提供参考。

智能制造工程专业人才培养需求与课程设置

《智能制造领域人才需求预测报告》显示，预计到2025年，中国的智能制造人才需求量约为1500万人，其中智能制造工程技术人员的需求量约为380万[1]。因此，如何有效、大批量地培养智能制造领域人才成为当前工程教育研究的热点。2017年起，众多高校紧扣“中国制造2025”战略需求，开设“智能制造工程”专业。截至2025年年底，全国已有368所本科院校‌开设了智能制造工程专业。根据教育部公布的普通高等学校本科专业备案和审批结果，增设智能制造工程专业的学校数量呈逐年增长趋势；从学校层次来看，以应用型本科学校居多。调研分析显示，这可能与不同层次高校的招生方式各异有关，研究型大学一般以大类形式招生，智能制造工程专业可能包含在机械设计制造、自动化或机械工程等专业中。

本文主要针对应用型本科高校智能制造工程专业的专业课程教材建设展开论述。对于应用型本科层次的智能制造工程专业，其培养理念主要以产业需求为导向，以强化工程能力和应用创新能力为载体；要求毕业生较好地适应经济发展和先进制造行业的结构调整；人才培养既强调专业基础理论知识与技能，又突出技术应用；课程设置贴近职业岗位需求，及时跟踪新知识、新技术等。当前，高等院校通过“传统学科+智能模块”的课程重构，将智能装备设计、工业机器人技术等前沿内容有机融入机械工程等基础学科，构建起理论与实践联动的应用型人才培养体系。这种双轨并行的课程改革既保证了学科系统性‌，又通过模块化课程群精准适配智能制造产业的人才培养需求‌。现将智能制造工程专业目前开设的部分主要课程进行梳理（如表1所示），可以看出这些学校在智能制造背景下开展了很多探索[2]，根据学校特色和地方经济需求开设了许多新课程，以期满足人才培养的需求。

智能制造工程专业教材出版现状及面临的挑战

智能制造工程专业教材出版现状

根据上述对国家人才培养需求以及应用型本科高校智能制造工程专业课程体系的分析，对目前市面上已出版的智能制造工程专业相关教材进行调研和总结，得出如下结论。

1.教材数量的快速增长与种类多样化

近年来，智能制造技术的快速发展直接促进了相关教材数量的快速增长。这些教材涵盖了智能制造的多个方面，包括智能制造基础、增材制造、工业机器人、工业大数据、计算机编程等。同时，随着“新工科”建设的推进，越来越多高校开始重视智能制造专业教材建设，纷纷组织专家编写相关教材。但目前大部分教材内容还是基于概论、导论课程，专业核心课程及选修课程（如智能生产、智能装备、智能工厂、数字孪生、数字化制造、工业互联网、物联网技术等）教材相对较少，教材种类也比较单一，可供高校教师与学生选择的教材较少。

2.内容质量的参差不齐与创新性探索

教材内容的时效性与创新性是衡量其质量的重要指标。目前，已出版的教材内容同质化现象突出，主要介绍智能制造技术和智能制造的发展历程、智能制造技术的基础知识，以及与智能制造相关的新兴技术，缺少对实际应用案例的分析。虽然多数智能制造教材尝试融入最新技术成果，但仍存在部分教材内容陈旧、缺乏创新性、理论与实践脱节的问题。与此同时，也有一批教材在内容创新上进行了积极探索，如《智能制造概论》[3]《智能制造工程管理》[4]等书（如图1所示），在介绍相关理论与技术时，采用案例引导的方法，每一章介绍一类对社会经济建设与产业发展具有重大影响的高端装备、智能工厂或信息平台，让学生直观感受智能制造技术对高端装备制造的重要性。

3.出版模式的多元化与数字化转型

随着信息技术的进步，智能制造工程专业教材的出版模式不断创新。虽然传统纸质教材依然是主流，但在线教育、在线课程、虚拟仿真平台等数字化教材资源的推广，为学生提供了更加灵活、便捷的学习途径。特别是“纸电融合”出版模式和数字教材[5]（如图2所示）建设的兴起，促使数字化教材既保留了纸质图书的阅读体验，又通过数字化手段增强了互动性和个性化学习体验。

智能制造工程专业教材出版面临的挑战

一是内容更新速度难以跟上技术迭代步伐。智能制造技术的快速发展对教材内容的时效性提出了更高要求。然而，由于教材编写、审稿、出版等流程相对复杂，教材内容往往滞后于技术前沿，难以满足学生对最新知识的需求。

二是教材体系构建缺乏系统性与前瞻性。智能制造是一门高度集成的交叉学科领域，要求教材体系既要覆盖广泛，又要具有前瞻性。然而，当前部分教材在体系构建上较为零散，缺乏对各知识点之间内在联系的深入挖掘，且对未来技术发展趋势的预测不足，难以引导学生形成完整的知识框架和长远的职业规划。

三是实践教学内容不足与教学资源分配不均。尽管越来越多的教材开始强调实践教学的重要性，但在实际操作中仍面临诸多困难。一方面，高质量的实践教学案例与实验平台建设成本高昂，且需要企业支持；另一方面，不同地域、不同学校间的教学资源分配不均，导致部分学生难以获得足够的实践机会。

四是教材编者队伍结构与能力有待提升。教材编者的专业素养和创新能力直接影响教材的质量。当前，虽然不乏具有深厚学术背景和丰富实践经验的专家参与教材编写，但整体上仍存在编者队伍结构单一、跨学科融合能力不足等问题，限制了教材的创新性和实用性。

智能制造工程专业教材出版的发展趋势与展望

在全球制造业向智能化、数字化深度转型的背景下，智能制造工程专业作为培养核心技术人才的关键载体，其教材出版质量直接关系到人才培养的适配性与行业发展进程。面对技术迭代加速、产业需求升级、教育模式革新等多重挑战，智能制造工程专业教材出版需从内容创新、体系构建、产教融合、队伍建设、数字化转型及国际化合作六个维度突破，具体发展趋势与展望如下。

一是强化内容的创新性与时效性，构建动态更新机制。针对智能制造技术快速迭代的特点，教材亟须建立数字化动态更新机制：一方面依托云端数字化教材建设平台，组建编审团队，引入工业互联网平台升级、智能制造装备迭代、工艺优化算法革新等前沿内容，实现教材章节的碎片化更新与模块化补充，如在“智能产线设计”章节中，可即时嵌入“5G+”工业互联网的最新应用案例；另一方面，结合教学反馈、企业需求与行业标准，定期修订核心知识点，缩小教材与产业实践的时间差。

二是构建兼具系统化与前瞻性的教材体系。智能制造工程专业涵盖机械工程、自动化、计算机科学与技术、人工智能、工业工程等多学科交叉内容，教材体系需突破传统学科壁垒，形成“基础―核心―前沿”三层递进、逻辑闭环的知识架构。在系统性层面，需整合多学科知识，绘制“智能制造知识图谱”与“岗位能力图谱”。例如，将机械设计基础、自动控制原理、Python编程、工业大数据分析等知识点按“智能装备设计―智能产线搭建―智能工厂运营”的产业逻辑串联，形成相互支撑的知识网络，帮助学生建立完整的专业认知。在前瞻性层面，需聚焦未来3―5年行业发展趋势，提前布局新兴技术领域的教学内容，不仅要深入讲解人工智能（如深度学习在质量检测中的应用）、区块链（如供应链溯源中的技术落地）等已规模化应用的技术，还需引入元宇宙（如虚拟仿真调试）、数字孪生（如全生命周期管理）、边缘计算（如实时数据处理）等前沿技术的基础理论与应用场景，培养学生的技术预判能力与创新思维。

三是深化产教融合，丰富实践教学资源。例如，学校应与企业、行业协会合作，共同开发实践教学案例和实验平台，有效解决实践教学内容不足的问题。此外，鼓励企业专家参与教材编写，将行业标准和岗位能力要求融入教学内容，增强学生的就业竞争力。

四是提升教材编者队伍素质，促进跨学科融合。加强教材编者队伍建设，引入更多具有跨学科背景的专家，促进理论与实践的深度融合。通过举办编者培训班、学术研讨会等形式，提升编者的专业素养与创新能力，鼓励编者采用新颖的教学方法，如翻转课堂、项目式学习等，提高教材的吸引力和教师教学效果。

五是推动数字化转型，实现个性化学习。随着教育数字化浪潮的推进，智能制造工程专业教材需从“纸质静态”向“数字动态”转型，依托人工智能等技术实现个性化学习。首先，开发智能化教材产品：在数字教材中融入大数据分析、人工智能等技术，如通过嵌入“知识点测试模块”，实时记录学生的答题情况，结合算法分析学生的知识薄弱点（如“智能控制算法”掌握不足），自动推送相关微课视频、习题解析、拓展阅读等资源；开发“交互式学习场景”，学生可通过点击教材中的3D模型（如智能机器人结构），查看部件拆解、运动原理，或通过模拟操作界面（如PLC编程仿真）进行实践练习，增强学习的沉浸感与互动性。其次，搭建个性化学习平台：整合数字教材、学习资源库、在线答疑系统、学习进度管理工具等功能，形成“一站式”学习平台。该平台可根据学生的专业方向（如智能装备设计、智能工厂运营）、学习目标（如考研、就业）、学习节奏，生成定制化学习路径。例如，为计划就业的学生重点推送企业实践案例、岗位技能训练内容，为考研学生补充理论深度拓展资料，真正实现“因材施教”，提升学习效率与质量。

六是加强国际合作，促进教材国际化。随着全球制造业的深度融合，智能制造教材的国际化成为必然趋势。与国际知名出版社、研究机构合作，引进国外先进教材；同时，推动中国智能制造教材的海外出版，增强国际影响力，促进全球智能制造知识的交流与共享。

《“十四五”智能制造发展规划》指出：“强化人才培养，研究制定智能制造领域职业标准，开展大规模职业培训，建设智能制造现代产业学院，培养高端人才。”智能制造工程专业教材出版是智能制造人才培养的重要环节。当前，智能制造工程专业教材出版在数量、种类、内容质量等方面虽取得了一定成绩，但仍存在教材种类不齐全、内容更新滞后、实践环节薄弱、教材体系不完善等问题。未来，智能制造工程专业教材出版应加强内容更新与创新、强化实践环节的设计与实施、完善教材体系与结构，以及推动数字出版与融合发展、加强国际合作等。这将有助于提升智能制造工程专业教材的质量和水平，为培养高素质智能制造人才提供有力支持。

（作者单位：机械工业出版社）

参考文献：

[1]刘怀兰,刘准,王玲,等.智能制造领域专业课程体系建设[J].高等工程教育研究,2022(04):59-64.

[2]刘云.智能制造工程本科专业的专业课程设置方案初探[J].湖北师范大学学报(自然科学版),2022,42(01):102-107.

[3]杨善林,梁昌勇,任明仑,等.智能制造概论[M].北京:机械工业出版社,2024.

[4]杨善林,陈学东,刘心报,等.智能制造工程管理[M].北京:机械工业出版社,2024.

[5]冯立艳,张雪雁,席晓燕.机械原理[M].北京:机械工业出版社,2024.