制造業(yè)轉型升級背景下高職院校智能制造人才培養(yǎng)的探索

雷偉斌

摘要：制造業(yè)轉型升級，智能制造成為制造業(yè)的核心，對應用型技術人才提出了更高的要求。文章對借助智能制造產線平臺，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，加強師資培訓，改進教學方法，深化校企合作等方式，提高高職學生培養(yǎng)質量進行了探討，為智能制造人才的培養(yǎng)提供了參考。

關鍵詞：制造業(yè);高職院校;智能制造

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）12-0155-04

長期以來，我國制造業(yè)是依靠人口紅利以及資源稟賦等比較優(yōu)勢，依靠低成本優(yōu)勢，通過參與國際化分工獲取技術能力以及管理能力，實現(xiàn)規(guī)模擴張與經濟增長[1]。而對于制造業(yè)的核心技術、關鍵基礎材料、先進工藝等沒有掌握，關鍵技術與裝備長期依賴進口[2]。同時，我國制造業(yè)受到新興經濟體和發(fā)達國家的雙重挑戰(zhàn)，外部日益激烈的競爭環(huán)境促使我國制造業(yè)轉型升級[3]。制造業(yè)的轉型升級已成為衡量國家核心競爭力的重要指標。世界各國紛紛提出自己的發(fā)展戰(zhàn)略，如美國2012年頒布實施的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”;德國政府于2013年正式頒布實施“工業(yè)4.0”國家戰(zhàn)略;日本提出“科技工業(yè)聯(lián)盟”戰(zhàn)略;英國頒布實施“工業(yè)2025”戰(zhàn)略[4]。這些國家戰(zhàn)略發(fā)展目標的共同特點是工業(yè)智能化、數(shù)字化、網絡化。

因此，我國在2015年頒布了《中國制造2025》，其為我國制造業(yè)的發(fā)展指明了方向，數(shù)字化、網絡化、智能化是制造業(yè)的發(fā)展目標。要實現(xiàn)我國從制造大國向強國轉變，生產一線高素質的技術技能型人才不可或缺。筆者以西安航空職業(yè)技術學院機械制造與自動化專業(yè)為例，以智能制造生產線為平臺，重構課程體系，更新教學內容，改進教學方法，實現(xiàn)智能制造人才培養(yǎng)目標。

1 制造業(yè)轉型升級背景下對智能制造人才的要求

為了更深入解企業(yè)智能化生產狀況，項目組對寶雞機床廠、寶雞一機數(shù)控裝備有限公司、西安亞太菁英股份有限公司、西安真空開關廠等企業(yè)進行了調研，設計了智能制造相關的題目，如貴單位目前智能制造建設情況、對于員工學歷、職業(yè)素養(yǎng)的要求等。調研結果顯示智能制造已成為機械制造企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，智能化柔性生產、智能化管理平臺均需要具有能夠掌握與運用現(xiàn)代信息技術和智能設備技術，獨立完成智能化目標和任務的高素質技術技能人才。

1.1具有正確的價值觀

2014年5月4日，習近平在北京大學師生座談會上提到：“青年的價值取向決定了未來整個社會的價值取向，而青年又處在價值觀形成和確立的時期，抓好這一時期的價值觀養(yǎng)成十分重要”[5]。價值觀是人認定事物、辯定是非的一種思維或取向，對個人自身行為的定向和調節(jié)起著非常重要的作用。正確的價值觀能夠使人對待事物樂觀、積極。

在調研過程中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)對于學生價值觀的取向非常重視，因為，學生的價值觀影響其在工作過程中的態(tài)度、生活中的處事方式。特別是“90”后學生，在父輩的溺愛、網絡世界之中長大，大多數(shù)性格比較孤僻，溝通能力較弱，工作后對自己沒有準確的定位，期望值較高，貪圖安逸，缺乏奉獻精神[6]。因此，需要通過更新育人理念、健全教育體系、利用課堂教學、注重實踐育人等多種方式、各種環(huán)境幫助學生樹立正確的價值觀，為其以后的職業(yè)生涯打下基礎。

1.2具有扎實的綜合理論知識和操作能力

傳統(tǒng)的機械制造企業(yè)，生產過程一般為設計、制造、裝配、檢測、入庫，每個生產環(huán)節(jié)是相對獨立的。信息化、網絡化、智能化的生產過程改變了生產環(huán)節(jié)之間的節(jié)奏，對操作人員提出了更高的要求。理論上，操作人員必須具有信息技術、工業(yè)機器人、傳感器、高檔數(shù)控機床、網絡技術、物聯(lián)網等智能制造方面的知識;實踐上，操作人員必須能夠熟練操作數(shù)控機床、工業(yè)機器人等設備。因此，智能制造產線需要既具有堅實的多學科技術理論知識，又能夠熟練操作多種先進設備的復合型技能人才。

1.3具有良好的職業(yè)素養(yǎng)

技能人才職業(yè)素養(yǎng)的好壞直接決定產品的質量。為了更清楚的了解企業(yè)對技能人才職業(yè)素養(yǎng)的要求，項目組設計了關于職業(yè)素養(yǎng)的相關題目，其中包括專業(yè)技能、溝通能力、創(chuàng)新能力、學歷水平、工作經歷、吃苦耐勞精神、計算機水平、外語能力、團隊精神等方面，統(tǒng)計結果如下圖1所示。從圖中可看出企業(yè)對于學生的學歷水平、計算機水平、外語水平要求不高，更注重學生的團隊精神、接受新事物、創(chuàng)新、改革的能力。李克強總理在2016年政府工作報告中強調“要鼓勵企業(yè)開展個性化定制、柔性化生產，培育精益求精的工匠精神”。在制造業(yè)轉型升級背景下，智造強國的夢想的實現(xiàn)更需要具有敬業(yè)、專注、精益、創(chuàng)新工匠精神的技術人員[7]。

2 高職院校智能制造人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

2.1課程結構不合理、課程內容與行業(yè)技術應用脫節(jié)

課程設置是否科學直接影響學生的專業(yè)知識結構、職業(yè)發(fā)展。我院機械制造與自動化專業(yè)開辦較早，在人才培養(yǎng)方案中，偏機械的課程較多，涉及自動化方面的專業(yè)課程只有智能制造控制系統(tǒng)、液壓與氣動，而產業(yè)升級轉型后智能制造產線、機器人、傳感器、MES系統(tǒng)、智能工廠數(shù)字化仿真等智能制造課程人才培養(yǎng)方案中未涉及，與行業(yè)現(xiàn)狀嚴重脫節(jié)，影響學生的就業(yè)質量和職業(yè)生涯發(fā)展[8]。

2.2實訓設備落后，與產業(yè)現(xiàn)狀不匹配

目前，與我院機械制造與自動化專業(yè)有關的自動化方面的實訓室主要有智能制造控制系統(tǒng)實訓室、液壓與氣動實訓室，這兩個實訓室不僅從數(shù)量而且從功能上遠遠不能滿足本專業(yè)學生學習的要求。機械制造企業(yè)正在轉型升級，智能化生產線已成為趨勢，越來越多的企業(yè)已開始“機器換人”。若我院沒有相應的實訓設備，學生的就業(yè)機會和就業(yè)面將會受到嚴重的影響。

2.3教學方法陳舊

在教學過程中，機械制造與自動化專業(yè)課程仍然采用“滿堂灌”的授課方式，沒有體現(xiàn)先進的教學理念和教學方式，沒有形成與智能制造相匹配的教學模式。學生在學習過程中沒有學習興趣，不能主動參與課堂，難以培養(yǎng)學生良好的團隊精神、職業(yè)素養(yǎng)，走向工作崗位后很難適應企業(yè)發(fā)展的需求[9]。

2.4師資素質不適應制造業(yè)發(fā)展要求

隨著制造業(yè)不斷向智能制造方向發(fā)展，教師原有的知識結構和實踐能力已不能滿足教學要求。制造企業(yè)中先進的管理模式和制造技術教師接觸較少，正如現(xiàn)在大力推廣的智能制造產線，不僅包括機器人、數(shù)控加工中心、AGV小車、立體倉庫等設備，而且還有MES控制系統(tǒng)、PLC編程等內容，要使整套產線正常工作，不僅要求教師具有扎實的理論基礎，而且還要具有較強的實踐能力和處理現(xiàn)場問題的能力，因此，師資素質急需提高。

3 提高高職院校智能制造人才培養(yǎng)質量的途徑

3.1構建與企業(yè)生產接軌的智能制造產線平臺

通過對多家大中型機械制造企業(yè)進行調研，智能制造已成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢，絕大部分企業(yè)對設備進行了升級換代，機器人、AGV小車、MES控制系統(tǒng)等智能制造設備相繼登場。為了緊跟企業(yè)發(fā)展的步伐，我院購置了三套華中智能制造產線平臺，每個平臺包括HSR-JR605六軸機器人、AGV小車、數(shù)控車削中心、數(shù)控銑削中心、立體倉庫、RFID讀寫設備、MES控制系統(tǒng)等設備，這些智能產線平臺使生產與教學緊密的聯(lián)系在一起，有效的保障了智能制造人才的培養(yǎng)。

3.2優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，以適應產業(yè)轉型升級需要

隨著制造業(yè)向智能制造轉型升級，高職院校的人才培養(yǎng)目標、課程體系也要做相應的調整。智能制造技術綜合了多個學科，多門課程，學生將面對比較復雜的信息化操作系統(tǒng)，因此，學生需具有堅實的理論知識和熟練的操作技能。這促使我院機械制造與自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程結構進行有層次的調整。根據(jù)企業(yè)生產設備狀況，人才培養(yǎng)方案中增加了《機器人技術》《智能制造生產單元》《自動化生產線》等課程，課程結構調整依據(jù)智能制造生產單元的特點，如下圖2所示。根據(jù)智能制造生產單元的組成模塊，將每一個模塊要實現(xiàn)的功能轉化為對應的課程，重新構建課程體系，使每一門課程所講授的知識具有針對性，學生學習具有目標性、實用性，學生在學校上課就如同在工廠實習，畢業(yè)即可上崗，很快適應企業(yè)崗位要求。

3.3加強教師培訓，提升教學能力

要培養(yǎng)優(yōu)秀的高端技能型人才，實現(xiàn)制造強國的夢想，離不開優(yōu)秀的智能制造產線教師團隊。教師團隊的培養(yǎng)主要從以下兩方面入手，一是企業(yè)生產環(huán)境培訓，注重實效。企業(yè)真實的生產環(huán)境具有學校實訓所不具備的氛圍，能夠培養(yǎng)教師的企業(yè)文化精神，質量管理意識，同時，在培養(yǎng)過程中要制定合理的學習計劃、制度，確保培訓不走形式，不走過程，保質保量的完成培訓內容，切實提高教師教學能力。二是組建教師團隊。高職院校教師具有較好的理論知識，實踐能力較弱，企業(yè)技術人員恰恰相反[10]。因此，可以組建由學校教師和企業(yè)人員組成專兼結合的教學團隊，實現(xiàn)相互學習，優(yōu)勢互補，提高教學能力。

3.4改進教學方法，提高教學質量

良好的教學方法能夠提高學生學習的主動性，積極性，從而保證學習目標的實現(xiàn)。在教學過程中，借助智能制造產線平臺，采用探究式、項目式教學法，智能制造產線平臺要實現(xiàn)零件的加工、檢測、傳送、入庫，小組成員之間要分工明確，團結合作才能實現(xiàn)。課堂實施過程如下：首先，學生需明確學習任務，做好預習工作。按照自愿原則進行分組，每組推選組長。其次，課中踐行“以學生為主，教師為輔”的教學理念。課堂上，每名學生都要陳述自己對本節(jié)課知識目標的理解，任務完成情況，組長做總結發(fā)言，學生之間、小組之間互評，教師點評。遇到問題，小組內部先查閱資料、討論，自行解決，然后再請教老師。在整個課堂中學生是運動員，教師是教練員。

最后，學生之間進行互評打分，做好筆記、總結，課后完成下一節(jié)課的預習[11]。借助智能制造產線平臺的項目教學、探究式教學方式激發(fā)了學生的學習興趣，有效的提高了學生學習的主動性、積極性，良好的學習習慣逐漸形成。學生分析問題、解決問題、溝通能力、團隊精神得到了提高，有效的提高了學生的綜合素質。

3.5深化校企合作，培育優(yōu)秀人才

校企合作是培養(yǎng)優(yōu)秀技能人才的重要方式。我院購置的智能制造產線平臺和企業(yè)生產設備一致，具有較強的生產能力，同時，加強與企業(yè)的深度合作，如同西安亞太菁英股份有限公司合作進行校企合作。

首先，校企共同制定教學內容。在授課過程中機械制造與自動化專業(yè)的教師與亞太菁英工程師共同制定教學計劃，確定教學內容，安排教學時間，以企業(yè)真實產品為載體，使學生學習具有針對性，提高學生學習興趣，使學生學習過程具有成就感[12]。教學內容包括UG繪圖、VERICUT仿真、高檔數(shù)控機床操作等，這些內容都是實際生產中經常用到，并且和學校人才培養(yǎng)方案密切聯(lián)系，實現(xiàn)了學生學有所用。

其次，校企共同授課。在授課過程中，由實踐經驗豐富的企業(yè)工程師為學生授課，所講內容貼合實際生產比教師講解更生動，更具有趣味性，考核方式按照講授模塊進行考核，每個學生每個模塊學習結束均有考核成績，最后進行總評?？己诉^程中，工程師要求嚴格，上課過程中，態(tài)度和藹，讓學生感受到了企業(yè)工作過程的嚴謹、專注、精益的態(tài)度，同時學生主動學習的習慣得到了很好的培養(yǎng)，為終身學習奠定了基礎。

最后，授課過程中融入企業(yè)文化。無論是理論課程還是實踐課程均按照企業(yè)制度管理學生，授課過程中貫穿企業(yè)文化、6S標準等各項制度，使學生熟知企業(yè)生產流程和各項管理制度，實訓環(huán)節(jié)按照企業(yè)產品質量標準檢驗零件，使學生具有質量意識，為以后走向工作崗位做好準備。

4 結語

制造業(yè)轉型升級對高職院校智能制造人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，本文結合學校實際，對于通過借助智能制造產線平臺，優(yōu)化機械制造與自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，加強師資培訓，改進教學方法，深化校企合作等方式，提高高職學生培養(yǎng)質量進行了探討，為機械制造與自動化專業(yè)建設提供了參考。面對不斷發(fā)展的智能制造人才的需求，我們必須結合區(qū)域優(yōu)勢，加強校企合作，深化產教融合，全面整合資源，培養(yǎng)出更多高端技能型智能制造人才，助力制造業(yè)升級轉型，更好的服務區(qū)域經濟發(fā)展。

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