工业互联网人才培养的研究

［摘 要］ 工业互联网是新一代信息技术和制造业融合的产物，工业互联网人才的培养成为保障产业高速发展的先决条件。根据工业互联网行业发展现状和技术多层次演进的路线，工业互联网人才培养的关键在于四个方面：（1）构建工业互联网框架下分层次分领域人才培养思路；（2）量化人才培养，分学位在高校设立数字化能力证书项目；（3）生态集聚，形成多方资源联动的人才培养生态，构建校企师资双向流动机制；（4）地方可引入“灯塔工厂”等项目，打造区域创新综合体，培养国际人才。

［关键词］ 工业互联网；分层次培养；实践教学；灯塔工厂；数字化能力

［基金项目］ 2021—2023年度清华大学本科教改基金项目“基于信息电子产品和汽车零部件的双产线协作式智能制造实践教学”（534139003）

［作者简介］ 朱 峰（1979—），男，重庆人，博士，清华大学基础工业训练中心讲师，主要从事工业互联网与智能制造研究；戎 珂（1985—），男，浙江杭州人，博士，清华大学社会科学学院教授，主要从事商业、创新生态系统研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）11-0005-04 ［收稿日期］ 2023-02-27

自2018年以来，工业互联网连续五年都在政府工作报告中被提及。工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的连接，从而形成全新的工业生产制造和服务体系［1］。高校工程教育要保持课程建设的与时俱进，应以工业互联网的发展为契机，实现人才培养与社会科技需求的协同发展［2-3］。工业互联网人才培养体系建设对于填补人才需求缺口及保持工程教育先进性具有重要战略意义［4］。

一、工业互联网行业现状

中国工业互联网产业规模逐步提升。中国工业手机应用程序（App）市场虽处于起步阶段，但作为工业门类最多最全的国家，中国工业应用场景丰富、市场空间巨大。预计2021年，工业互联网产业增加值规模达到4.13万亿元，对比2020年的工业互联网产业增加值3.57万亿元，名义增速为15.6%；在2021年的工业互联网产业增加值中，直接产业增加值规模为1.09万亿元，名义增速为14.4%。工业互联网成为促进我国经济高质量发展的重要力量。

工业互联网跨层次跨领域特征明显，平台效应逐渐发挥作用。如图1所示，工业互联网在技术层面涵盖了传统供应链或者工业运营技术OT（Operation Technology）、数字信息技术IT（Information Technology）以及实现两者融合的应用技术AT（Application Technology），具体可大致分为设备层、网络层、平台层、软件层和应用层。设备层包括生产设备、智能终端和服务器等。网络层包括企业内部用于制造生产的工业内网和企业外部的工业外网。平台层包含承载多家生产制造企业的协同研发与制造子平台、进行资源交易的电商子平台、提供综合数据分析的业务子平台。软件层则包含支撑平台层运行的业务基础软件，包括研发设计软件、信息管理软件和生产控制软件。应用层是根据行业客户的需要提供的定制化的专业服务功能，是面向工业场景中的特定问题提供具体的工业解决方案，比如利用人工智能等技术实现设备监测、能耗分析、智能分析。应用技术（AT）是工业互联网作为新工科在制造业领域的引领性跨界技术，是新一代信息技术（物联网、大数据、云计算和人工智能）在制造业全流程中面向特定需求应用的融合技术。在涉及领域方面，工业互联网包含了从研发、设计一直到生产和售后的全流程、全产业链和全价值链的全连接。正是由于工业互联网实现了跨层次技术支持、跨领域流程协同，从而发挥了传统制造业无法比拟的平台网络效应。

虽然AT层工业App成果显著，但缺乏系统人才培养机制，发展难以为继。根据工信部估算，2020年仅有39.5万毕业生从事工业互联网工作，但是相关就业岗位的需求达到255万，同时传统制造业的工业互联网人才比例不足15%，复合型人才短缺的问题越来越严重。复合型人才的培养周期长，工业互联网人才标准还在制定中，但是国家发展方向和产业发展形势需要寻求一条有的放矢的人才培养道路。根据2022年6月14日工信部介绍的党的十八大以来工业和信息化发展成就中的最新数据，我国工业App数量突破60万个。AT层作为OT层与IT层的融合体现，旨在降低数字化技能门槛，赋能传统供应链员工，实现数字化转型。工业App面向全生命周期相关业务的场景需求，把全流程中的知识、最佳实践封装于应用软件中，是实现工业互联网平台价值的最终出口。正由于AT层的上述重要性，AT层技术研发人员的培养以及围绕AT层操作的全流程人才培养成为制造业数字化转型的关键。

二、工业互联网人才培养的问题：缺乏分层次分领域的专业人才培养机制

（一）工业互联网不仅欠缺系统性人才培养机制，还在关键技术人才（AT层复合型人才）上匮乏

截至2021年，普通高校尚未设立专门的“工业互联网”专业，缺乏工业互联网专门教材。在普通高校中，虽然当前有29个专科专业、40个本科专业、13个研究生一级学科专业与工业互联网相关，但工业互联网需要掌握多维度相关技术的OT（工业制造技术）和IT（信息技术）复合型人才，工业互联网的AT层应用技术人才是多学科交叉融合培养的结果。虽然少数职业院校和高校开始面向工业互联网方向开展教学改革和探索，但是由于AT层相关信息技术迭代更新较快，受师资匮乏、缺乏配套课程和现代实验设备等教学资源等诸多因素制约，工业互联网人才培养教学过程面临很大困难。

（二）工业互联网产学研联动生态不明晰，国际化学习交流薄弱

一方面，相较于发达工业国家，中国缺乏牵头的本地化产学研组织来汇聚高校科研机构、工业企业、平台运营商等各方资源，生态联动不完善，也制约了人才培养交流。另一方面，从国际优秀经验来看，“灯塔工厂”是工业互联网技术成功应用的主阵地之一，拥有相关建设和应用的经验，但我国目前更多还是依靠本地化行业的力量来进行工业互联网相关建设工作，缺少引进国际“灯塔工厂”进行全方位交流学习的机制。

三、工业互联网人才培养发展建议

（一）战略支点：构建工业互联网框架下分层次分领域人才培养思路

工业互联网技术涉及多学科知识，其研发和创新需要大量同时精通现代信息技术、工业技术以及企业管理的复合型人才。因此，应鉴于工业互联网的内在框架（见图1），将分层次分领域建立人才培养路径作为人才培养的战略支点（见图2），有的放矢，从而使复合型人才培养有法可依。

具体而言，一方面可以从技术角度出发，专门在某一流程环节深入钻研OT与IT的技术融合思路，完善AT层多场景需求的人才培养。当前云原生和低代码编程技术正在快速推广与发展完善，例如IT技术平台腾讯云推出的微搭服务和OT技术公司西门子的Mendix低代码编程平台，极大地降低了工业领域一线操作工人在企业内部参与数字化转型的难度。AT人才的培养应该抓住这样的技术发展机遇，普及工业互联网技术的应用。另一方面，也可以从全流程通链视角深挖某一技术层次下的痛点、难点，培养一批打通从研发到售后全流程、全链路的创新人才。高校可按照上述思路，建立起完善的复合型人才培养模式。

（二）基础导向：量化人才培养，分学位在高校设立数字化能力证书项目

我国工科高校普遍都设置有工程训练中心，该中心是面向全校工科各个专业进行工程训练的组织机构，具备基于校内外跨学科教学资源的组织与协作能力，能迅速开展工业互联网等数字化能力培训工作，并与学生所在专业结合进行产业数字化能力的实践培训。

在确定分层次分领域人才培养思路后，应进一步量化人才培养机制，着力于基础研究人才的培养。在高校设立数字化能力证书项目，依托工程训练中心培养各专业的产业数字化能力，建立工业互联网的系统人才培养体系。高校工科各个专业中具备产业数字化能力的毕业生将会成为传统行业数字化转型的生力军。同时结合高校学位培养的体系，结合“三位一体”（价值塑造、能力培养、知识传授）的人才培养模型，提出不同的数字化能力要求，如表1。

（三）生态集聚：形成多方资源联动的人才培养生态，构建校企师资双向流动机制

构建优质的工业互联网人才培养生态，要有效整合政产学研各方资源，建立政府、企业、联盟协同工作体系和工业发展咨询评估服务体系。建立工业App交易配套制度、信用评价体系、知识产权保护制度及知识成果认定机制，保障App交易生态的顺利运行。

当前工业App的数量虽然多，但是复用性并不高，造成大部分App应用的范围较窄，经济效益不明显。究其原因在于产学研结合仍然不紧密，产业界和学术界并没有研究建立出通用性较强的工业机理模型，所以开发出的App服务产品应用的范围小。应建立优质的人才培养生态（例如校企合作的知识产权保护制度和技术成果转移制度）来可持续地牵引高校科研机构和企业联合去做更基础的工业机理模型研究和面向市场的产品研发工作，而不是简单的预研性质的项目开发工作，应发挥高校社会服务的功能和创新资源优势，与龙头企业和行业协会深入数字化转型需求，创新三大技术层成果；形成以高校、龙头企业、行业协会为主体，全流程协作培训的产教融合科研训练中心，以行业竞赛和科研项目为依托拉动培训与实践水平，构建良好的校企师资双向流动机制。如依托高校的智力资源，构建开源的开发者社区以及项目联动、竞赛机制；注重通过双向流动的校企师资进行培训与交流，着力打造工业互联网行业高端交流、融合创新、合作共赢的平台。

（四）雁阵格局：地方可引入“灯塔工厂”等项目，打造区域创新综合体，培养国际人才

因地缘政治等外部因素，高端制造等数字化技术国际交流受到一定限制和影响。以工业互联网为代表的高端数字化技术在实际应用和产业推广中需要充分借鉴国内外成功与失败的经验，政府和政策制定者应尊重企业所在行业的经济规律与产业规律，避免技术先行者和商业模式创新者可能遇见的“产业陷阱”，做好在工业互联网领域的守正出奇。地方应引入具有国际视野的“灯塔工厂”和“无人工厂”等标杆数字化转型项目，以地方高校社会服务体系为基础，建设数字化转型促进中心，提供数字化转型公共服务，衔接集聚各类资源条件，打造区域产业数字化创新综合体，培养工业互联网的国际人才。以行业所在的“灯塔工厂”和“无人工厂”等标杆企业为基础的产业带集群数字化转型促进中心，将会“由点带面”以标杆企业优质人才资源带动行业和地区产业带人才之间的交流、进修、培训和流动，提高行业整体技术水平和人才实力。

建议高校根据所在地域产业集群情况及当地数字化发展需求，与政府和行业机构一起引进合适的全球“灯塔工厂”进行全面交流与合作，形成不同梯次的人才雁阵格局。重点在于两个方面：一方面，发展多元化的人才体系，推动国际产学研的人才流动；另一方面，加强国际国内产业联动，制定高校与科研机构的创新计划，为未来工业互联网等产业数字化技术的出海奠定基础。

结语

综上所述，工业互联网的大规模应用创新、数字化经济和实体经济的融合发展的核心竞争力与高校的多元化数字人才培养体系和创新体系有直接关系。要调动好高校和企业的积极性，实现产学研深度融合。

参考文献

［1］中国工业互联网研究院.中国工业互联网产业经济发展白皮书（2021年）［R］.北京：中国工业互联网研究院，2021.

［2］潘云鹤.新时代高等工程教育的范式变革与未来展望［J］.科教发展研究，2021，1（1）：11-23.

［3］钟登华.新工科建设的内涵与行动［J］.高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

［4］中国工业互联网研究院.工业互联网人才白皮书（2020年版）［R］.北京：中国工业互联网研究院，2020.

Research on Talents Cultivation of Industrial Internet

ZHU Fenga， RONG Keb