学长学姐说专业||机械与电子控制工程专业:统计学+工业工程专业


双剑合璧,相得益彰

作者:李琦

       时光荏苒,从2014年开始在美国爱荷华州立大学攻读“工业与制造系统工程、统计学”双博士学位,到2021年主持策划申请“工业工程+统计学”北京市双学士学位复合型人才培养项目,再到现在2023年,为“工业工程+统计学”双学士项目的首次高考招生撰写宣传材料,我与这个“新”专业可谓是“老”交情 了。在这里,我想以学长、教师、专业负责人的多重身份,与大家聊聊“工业工程+统计学”专业。

一、聊聊我与工业工程、统计学的缘分

我想先回顾一下自己的求学和工作经历,以自己的经历现身说法,谈谈工业工程与统计学的结合。我2012年本科毕业于北京交通大学工业工程专业,而后赴美深造,在美国爱荷华州立大学攻读硕士,应用运筹学方法研究在不确定环境下的风险决策问题。由于研究的需要,在导师的建议下,我开始系统学习统计学的知识。幸运的是,我所在的爱荷华州立大学,是美国第一所建立统计系的高校,师资极其雄厚,给我上课的老师有后来的院士和三十出头的天才教授等,老师们对统计知识的理解和灵活运用,让我接触到一片新的天地。

在美国,工业工程系与统计系共享师资,学生相互辅修十分常见。但我不满足于一个硕士或博士层次的辅修专业,我希望能够更加深入的学习这两个学科。因此,我在2014年开始攻读博士时选择尝试攻读“工业与制造系统工程、统计学”双博士学位。其中艰辛自不用说,但是慢慢的我发现,在遇到工业工程领域学术问题时,我总能很快的提取出其中的数学问题,并能用统计学、运筹学的方法加以建模,我比同学在做研究、写论文等方面都更为“容易”一些。并且,我在生活中也习惯用统计学的观点看待问题,开始有了一些教授们说的“不能明确定义,但你能清晰感受其拥有的统计素养”。

2017年,我博士毕业后返回母校,开始在工业工程专业主讲质量管理与可靠性、应用统计学课程,并从事可靠性与风险方面的科学研究。期间,我的统计功底与工业工程的系统思维更加深入的结合,教学科研都深受其益,也感受到学生们因为缺乏扎实的统计功底而限制了他们在工业工程领域的长远发展的瓶颈。结合大数据、人工智能、智能制造等时代洪流,我萌发了创建“工业工程+统计学”专业的想法,经过多轮论证,数年准备,终于呈现在各位考生面前。

二、聊聊工业工程与统计学的结合

工业工程是关于复杂系统有效运作的科学,从系统角度对制造业、服务业的企业或组织中的实际工程与管理问题进行定量的分析与优化。北京交通大学工业工程专业的定位是“培养具有扎实工科基础的高素质管理人才”。随着新一轮科技革命的全面铺开,以及我国经济社会高质量发展的不断深入,数据驱动与智能化升级,成为工业工程专业的新挑战、新诉求。通过调研,社会对于具有扎实统计推断与优化建模基础,掌握数据分析与系统优化方法,掌握前沿大数据分析与人工智能技术,具有国际视野和创新能力的复合型人才有迫切而广泛的需求。

将统计学专业的方法技术融合到工业工程的理念中,将进一步夯实学生的数理基础,提高对大数据、人工智能等新技术的运用水平,拓展毕业生在智能制造、咨询服务、金融等领域的适应性,实现“培养具有扎实统计与工科基础的高素质管理人才”的新培养定位。这里的基础,一方面是理论与技术基础,另一方面是素养与思维模式基础,即具有统计数据分析思维和工科解决问题思维能力。

三、聊聊新专业的深造与就业

近年来,各界人士都在呼吁统计学与其他学科的融合发展:2011年诺贝尔经济学奖获得者Thomas J. Sargent(托马斯·萨金特)认为“人工智能其实就是统计学,只不过用了一个很华丽的辞藻。”国家统计局党组成员、副局长鲜祖德认为“大数据的价值在于统计。”华为创始人任正非认为“专业后面加个统计学,你才能带动新时代的突破。”我认为,工业工程+统计学这个新专业,在深造和就业方面具有以下几方面优势:

社会认知好:社会对于具有扎实统计推断与优化建模基础,掌握数据分析与系统优化方法,掌握前沿大数据分析与人工智能技术,具有国际视野和创新能力的复合型人才有迫切而广泛的需求。

行业需求强:包括高端制造业、新兴服务业、政府部门等。例如,制造业的规划、质保部门;服务业的银行、咨询、保险公司;政府的政策支持部门等。

就业途径多:毕业生可广泛从事智能制造、医疗服务、物流运输、咨询与政策分析等行业的架构规划、系统设计、数据分析、流程优化、管理咨询工作。

深造路径广:除了可以选择统计学、工业工程外,还可以选择运筹学、计算机科学等学科;同时具有较好的海外深造潜力。

四、聊聊新专业的培养方式

新专业的标准学制为4年,学习年限为4-6年,学分总要求在175学分左右,比单一专业的学分要求仅仅多出来不到20学分。为了实现“提质增量控学时”的要求,新专业在课程设置上经过了深入的思考和缜密的设计,具体体现在以下几个方面。

强化数学基础:深厚的数学基础是工业工程、统计学专业的共同要求,培养方案提高了对微积分、线性代数、概率论的要求,夯实数学基础,并引入工程案例。

重构核心课程:保留扩展运筹学、随机过程等公共核心课程的内涵;对统计推断、回归分析、时间序列分析、试验设计等工业工程领域常用的统计方法进行整合重构,在保持统计体系连贯性的基础上进行必要整合。

融合课程内容:对于应用导向的课程,对课程内容进行融合,兼顾工程背景与统计基础,如质量管理中的控制图部分、可靠性中的生存分析、生产计划与控制中的需求预测、人因工程中的次序统计量等。

扩展公共前沿:数据科学与大数据技术、智能算法设计、贝叶斯方法等领域,是工业工程与统计学的共同学术与应用前沿,通过专业进阶、专业选修等课程设置方式进行扩展。

此外,专业将特别重视学生实践能力的培养,打造“课程-实践-竞赛-毕业设计”的递进式一体化实践体系,培养学生的沟通表达能力、团队协作能力,助力学生职业生涯的长远发展。

 在我看来,工业工程与统计学的结合,就好比扑克牌中大王与小王的相遇,就好比武侠小说中紫郢剑与青索剑的合璧,相得益彰,所向披靡!最后,还是想多说一句,专业无优劣,只有契合与否,而学校和专业能提供的,更多的是一个平台,如何成为所在行业的翘楚,还需要大家自己的持续努力。倾听自己的心声,探查自己的兴趣,思考社会的长远发展,规划全周期的职业生涯,从而确定前行的方向。路要自己选,自己走,我在路的前方等你,一起去探索无尽的未来!

 作者简介:李琦,副教授,北京交通大学机械与电子控制工程学院工业工程系主任,工业工程专业建设执行负责人。在校学习期间曾获2011 年度思源奖学金,连续三年获得国家奖学金、一等学习奖学金、校三好学生。曾获北京市三好学生、首都“先锋杯”优秀团员等荣誉。曾任北京交通大学机械与电子控制工程学院院学生分会主席,院辩论队领队。从教期间获北京高校第十二届青年教师教学基本功比赛三等奖、北京交通大学教书育人先进个人 北京交通大学教书育人最美课堂 北京交通大学第十三届青年教师教学基本功比赛一等奖等荣誉