cps与工程教育改革

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1、CPS与工程教育改革朱凌许星张炜李文浙江大学中国科教战略研宄院、公共管理学院科教发展战略研宄中心浙江大学公共管理学院科教发展战略研究中心浙江大学中国科教战略研宄院摘要：“信息物理系统”(CPS)正在深刻影响着工程实践和工程教育。美W于2016年发布了《21世纪的信息物理系统教育》，在分析CPS迅猛发展的势头及社会对CPS人才需求的基础上，就CPS人才培养的知识基础、教学途径、课程建设、培养层次和类型等问题提出丫改革工程教育的思路。本文重点介绍报告屮有关CPS本科人才培养的内容，并结合智能化社会趋势的发展以及我国新工科建设的背景，就有关CPS工程师培养及我W新工科

2、建设提出了若干建议。关键词：CPS;CPS教育;新工科;工程教育改革;作者简介：朱凌，浙江火学屮国科教战略研究院、公共管理学院科教发展战略研宄中心副教授；作者简介：许星，浙江大学公共管理学院科教发展战略研究中心硕士研究生；作者简介：张炜，浙江大学中国科教战略研究院研究员；作者简介：李文，浙江大学中国科教战略研究院秘书。收稿日期：2017年7月基金：W家自然科学基金面上项目(71273231)CPSandEngineeringEducationReformZhuLingXuXingZhangWeiLiWenAbstract：CPSdeeplyinfluencest

3、heengineeringpracticeandeducationinChina.AmericanNationalAcademyofEngineering,SciencesandMedicinereleased21stcyber-physicalsystemseducationin2016.BasedonthediscussionofdevelopmenttendencyofCPSandtalentsdemandofCPS,itputforwardsolutionsintermsofknowledgebasis,teachingapproach,courseco

4、nstruction,cultivatinghierarchyandtype.Thispapermainlyintroducesmaincontentsofthe21stcyber-physicalsystemseducationandprovidessuggestionsonthecultivatingCPSengineersandtheconstructionof3EinChinabasedontheChina’s3Ebackgroundandthetendencyofintelligentsociety.Keyword：CPS;CPSeducation;E

5、mergingEngineeringEducation(3E);engineeringeducationreform;Received：2017年7月一、引言1.CPS在新一轮技术革命和产业革命中的重要性。随着人工智能、物联网、云计算和大数据的发展，智能化社会雏形已经显现，智能化社会的类脑架构越来越清晰。以传感器和视频咅频采集器组成的感觉祌经系统，以云计算为棊础的屮枢神经系统，以机器人和其他生产设备为棊础的运动系统，通过物联网实现互联互通，形成智能化社会的支撑基础。从宏观层面上说，智能化社会作为一个大型类脑系统，离不开大量社会传感器网络和高性能分布式计算，可以说

6、，未来智能化社会的基础就是将物理组件和网络系统整合在一起的CPS,应用CPS可以进行大数据处理、移动通讯和云计算。从微观层面上来说，基于CPS的智能机器通过深度学习已经融入我们生活屮的方方面面。从全球产业结构呈现的巨大变革态势来看，正在不断涌现的智能工厂建设，其木质就是融合了大数据分析、机器人技术、虚拟仿真、工业物联网、网络安全、增材制造等核心技术的制造体系，其基础是数字化和信息化。将信息网络和机械设备组合在一起实现自动化生产，正是CPS在工业领域的应用。智能工厂的建设首先需要通过CPS形成一个智能网络，使得机器、工作部件、系统与人通过网络持续地保持数字信息的交

7、流;构建数字化生产线、数字化车间、数字化工厂，以及在数字化工厂运行过程中，釆集数据、并对海量的数据进行存储、分类、提取、分析和优化，为决策者提供有力的数据支持。在杭州，一大批智能工厂如雨后春笋般出现，在医药、食品、家电等领域掀起了一轮智能制造的热潮。1.CPS及其将引发的工程教育改革。作为塑造智能环境的五大支柱（全社会网络CPSS、移动通讯、云计算、大数据和信息物理系统）之一，信息物理系统（CyberPhysicalSystem,CPS）的发展将在工业变革和社会系统重构过程中起到杠杆作用，如前所述，其应用潜能将使得20世纪IT领域的其他革命性突破相形见绌。U1单

8、来说，CPS是计算算法和