智能制造體系下職業(yè)教育人才培養(yǎng)的知與行

王曉慧 朱光苗 初航 張冬日

摘? ? 要：根據(jù)先進(jìn)制造業(yè)過渡轉(zhuǎn)型需要，分析智能制造體系下高技能人才需求，以電氣自動(dòng)化專業(yè)“3+2”對(duì)口貫通分段人才培養(yǎng)方案為例，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程建設(shè)、創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)、人才培養(yǎng)方案質(zhì)量保障體系進(jìn)行研究與實(shí)踐，提出多學(xué)科交叉的專業(yè)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐創(chuàng)新能力階梯培養(yǎng)計(jì)劃。分析了人才培養(yǎng)方案實(shí)施過程中存在的問題，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)方案;電氣工程;智能制造

隨著全球工業(yè)體系迅猛發(fā)展，美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)紛紛提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4.0”[1]“中國(guó)制造2025”等以智能制造為核心的“再工業(yè)化”發(fā)展戰(zhàn)略，智能制造已經(jīng)成為世界制造業(yè)發(fā)展的重要方向。實(shí)現(xiàn)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，已經(jīng)成為新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大課題。[2]人才培養(yǎng)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵，如何順應(yīng)時(shí)代需求，培養(yǎng)“中國(guó)制造2025”所需要的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，探索中國(guó)制造從設(shè)計(jì)、管理到維護(hù)的人才培養(yǎng)體系，已成為推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿筒豢苫蛉狈矫妗?/p>

人才培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期系統(tǒng)性工程，培養(yǎng)方案在人才培養(yǎng)過程中起著至關(guān)重要的引領(lǐng)作用。人才培養(yǎng)方案是對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)過程、人才培養(yǎng)方法等方面的基本設(shè)計(jì)，是保證教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)規(guī)格的重要文件，是組織教學(xué)過程、安排教學(xué)任務(wù)、確定教學(xué)編制的基本依據(jù)，是教學(xué)管理的核心和主體。[3]人才培養(yǎng)方案決定人才培養(yǎng)的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)，適合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才培養(yǎng)方案是完成人才培養(yǎng)的重要途徑。智能制造對(duì)勞動(dòng)力的知識(shí)和技能水平提出了更高要求，而現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案從培養(yǎng)目標(biāo)到課程建設(shè)都難以適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代需求，我國(guó)職業(yè)教育迫切需要調(diào)整人才培養(yǎng)方案，培養(yǎng)智能制造體系下的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

一、智能制造體系下高技能人才需求

智能制造是一種高度網(wǎng)絡(luò)連接、知識(shí)驅(qū)動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展制造模式。工業(yè)4.0背景下的智能制造指構(gòu)建“智能工廠”，組織“智能生產(chǎn)”。[4]要實(shí)現(xiàn)智能制造企業(yè)必須解決戰(zhàn)略和領(lǐng)導(dǎo)力、信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、員工技能三大核心問題。員工是企業(yè)的主體，員工具備的技能和知識(shí)結(jié)構(gòu)將決定企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展。

（一）工業(yè)轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)重構(gòu)

智能制造需要人與技術(shù)的更好的交互，工廠規(guī)劃人需要信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)，能分析大數(shù)據(jù)，做出生產(chǎn)決策。技工需要電子和機(jī)電一體化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，需要信息技術(shù)支持，能操作智能生產(chǎn)系統(tǒng)。管理者需要生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)和管理、法律等多學(xué)科跨領(lǐng)域知識(shí)。智能制造體系下需要具備工廠產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工廠管理、系統(tǒng)維護(hù)多維一體化工程師。因此，員工要熟悉智能制造技術(shù)，掌握信息技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)和管理知識(shí)，具備多學(xué)科跨領(lǐng)域知識(shí)結(jié)構(gòu)。

（二）高技能人才必備的能力分析

智能工廠中，機(jī)器人將完成大部分的簡(jiǎn)單勞動(dòng)，但是復(fù)雜的任務(wù)仍然需要人機(jī)協(xié)作完成，員工要具有與機(jī)器人協(xié)同工作的能力。智能工廠里的勞動(dòng)者不僅需要掌握技術(shù)技能，還需要分析大數(shù)據(jù)完善產(chǎn)品、優(yōu)化生產(chǎn)，管理企業(yè)，完成企業(yè)后期技術(shù)服務(wù)，所以員工還要具備對(duì)智能系統(tǒng)的分析管理能力、解決問題的能力。智能工廠將采用模塊化生產(chǎn)裝置，可輕松進(jìn)行重新配置，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、生產(chǎn)模擬技術(shù)、云技術(shù)等新技術(shù)將會(huì)不斷地應(yīng)用到生產(chǎn)中，員工要具備不斷地自我學(xué)習(xí)更新知識(shí)能力。智能工廠中，員工不再是執(zhí)行重復(fù)性作業(yè)的技工，而是要作為跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的成員來(lái)參與解決問題，所以員工要有良好的社交能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力。

二、職業(yè)教育人才培養(yǎng)方案的制定與實(shí)施

（一）調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)

青島大學(xué)的電氣自動(dòng)化專業(yè)“3+2”對(duì)口貫通分段培養(yǎng)項(xiàng)目是山東省重點(diǎn)試點(diǎn)項(xiàng)目。學(xué)生前三年在青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院完成學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論和技能實(shí)踐為主，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)技能。后兩年在青島大學(xué)完成本科學(xué)習(xí)，為多學(xué)科跨領(lǐng)域?qū)I(yè)提高和創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)階段，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、信息管理能力。本科階段培養(yǎng)方案的制定以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以“智能制造”為核心，依托機(jī)器人行業(yè)，由智能制造企業(yè)參與制定。根據(jù)智能制造企業(yè)人才需求將培養(yǎng)目標(biāo)調(diào)整為“培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和管理能力的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)技能型人才”。培養(yǎng)定位由原有的設(shè)備維護(hù)檢修電氣自動(dòng)化工程師，調(diào)整為具備工廠產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工廠管理、設(shè)備及系統(tǒng)操作、維護(hù)多維一體化工程師。

（二）跨學(xué)科課程體系構(gòu)建

課程建設(shè)是人才培養(yǎng)方案中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。人才培養(yǎng)目標(biāo)的變化，會(huì)對(duì)課程建設(shè)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。根據(jù)工業(yè)轉(zhuǎn)型過渡的需要，課程建設(shè)以智能制造技術(shù)、信息技術(shù)為核心，切實(shí)落實(shí)寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)的原則，突出學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程構(gòu)建以專業(yè)基礎(chǔ)課基石，以專業(yè)必修課為主體，以技能課為重點(diǎn)， 以選修課為補(bǔ)充，以網(wǎng)絡(luò)自修課為拓展，輔之以學(xué)術(shù)講座等多種方式有機(jī)結(jié)合的課程體系。以“3+2”對(duì)口貫通分段培養(yǎng)的本科階段培養(yǎng)為例，人才培養(yǎng)課程體系包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)部分，具體如圖1所示。理論教學(xué)由學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課和網(wǎng)絡(luò)自修課四部分組成。學(xué)科基礎(chǔ)課包含工程數(shù)學(xué)、電路原理;專業(yè)必修課包含自動(dòng)控制原理、電力電子技術(shù)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì);專業(yè)選修課包含智能控制技術(shù)及其應(yīng)用、智能裝置、工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)界面監(jiān)控、電機(jī)學(xué)、機(jī)電傳動(dòng)與控制、Matlab與機(jī)電系統(tǒng)仿真、工程制圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、組態(tài)控制技術(shù)、先進(jìn)的控制與優(yōu)化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電子CAD、機(jī)電設(shè)備數(shù)字控制、先進(jìn)制造技術(shù)。由此可見，在專業(yè)選修課中增加了智能類和信息技術(shù)類選修課的門類，更加注重學(xué)生信息技術(shù)能力的培養(yǎng)。

“智能制造”模糊了管理者、設(shè)計(jì)者與制造者之間的界限， 多領(lǐng)域跨學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)成為智能制造體系下的人才特征。學(xué)習(xí)德國(guó)提出的“學(xué)院立方體”模式，為學(xué)生開設(shè)網(wǎng)絡(luò)自修課程，拓展學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生自學(xué)能力。目前，德國(guó)的學(xué)院立方體采用非正規(guī)、非正式教育的培養(yǎng)方式，提供工業(yè)4.0領(lǐng)域的18門課程，內(nèi)容涉及大數(shù)據(jù)分析、制造和物流過程、信息安全及數(shù)據(jù)保護(hù)等。[5]網(wǎng)絡(luò)自修課程由校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課程和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課程兩部分組成。校園網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)提供工業(yè)管理、管理系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用、質(zhì)量控制、信息安全、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)法等跨學(xué)科課程，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)根據(jù)企業(yè)需要提供在線學(xué)習(xí)課程并發(fā)布空缺崗位的類型。網(wǎng)絡(luò)自修課考核合格，計(jì)入學(xué)生學(xué)習(xí)總學(xué)分。通過網(wǎng)絡(luò)自修課程，將不同學(xué)科課程有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的知識(shí)相互融會(huì)貫通。

（三）職業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)

1.科技創(chuàng)新階梯計(jì)劃。實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)生能力培養(yǎng)的關(guān)鍵，通過實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問題能力、科技創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)立足專業(yè)特色和人才培養(yǎng)規(guī)律，實(shí)施大學(xué)生科技創(chuàng)新“階梯計(jì)劃”?？萍紕?chuàng)新“階梯計(jì)劃”細(xì)化為：“大學(xué)生科技創(chuàng)新基礎(chǔ)能力培養(yǎng)模塊”“大學(xué)生科技創(chuàng)新專業(yè)素質(zhì)拓展模塊”“大學(xué)生科技創(chuàng)新能力成長(zhǎng)推進(jìn)模塊”三個(gè)部分，如表1所示，三個(gè)模塊呈金字塔形逐層遞進(jìn)，確保學(xué)生能力逐步提升?！按髮W(xué)生科技創(chuàng)新基礎(chǔ)能力培養(yǎng)模塊”利用報(bào)告、培訓(xùn)、宣講、比賽等手段，轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，建立科技創(chuàng)新思維，培養(yǎng)項(xiàng)目展示能力。通過“大學(xué)生科技創(chuàng)新專業(yè)素質(zhì)拓展模塊”學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能，提升信息技術(shù)處理能力，逐步將創(chuàng)意變成三維模型、3D模型和實(shí)物模型，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)實(shí)現(xiàn)能力?！按髮W(xué)生科技創(chuàng)新能力成長(zhǎng)推進(jìn)模塊”通過學(xué)生參與項(xiàng)目、參加比賽、參加團(tuán)隊(duì)等方式，學(xué)生真刀實(shí)槍演練，推動(dòng)了學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力快速成長(zhǎng)。在完成項(xiàng)目過程中，學(xué)生參與項(xiàng)目討論和產(chǎn)品制作，逐漸培養(yǎng)出學(xué)生協(xié)作能力、管理能力。近三年，電氣自動(dòng)化專業(yè)“3+2”貫通培養(yǎng)學(xué)生參加全國(guó)各種競(jìng)賽，共獲得一等獎(jiǎng)4項(xiàng)，二等獎(jiǎng)11項(xiàng)，三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。大學(xué)生科技創(chuàng)新“階梯計(jì)劃”的實(shí)施，推進(jìn)了專業(yè)技術(shù)技能和信息技術(shù)的深度融合，為學(xué)生在智能制造體系下提高自我學(xué)習(xí)能力、科技創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力提供了有力保障。

2.現(xiàn)代學(xué)徒制企業(yè)實(shí)習(xí)。多元模式下的現(xiàn)代學(xué)徒制企業(yè)實(shí)習(xí)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分。現(xiàn)代學(xué)徒制將傳統(tǒng)學(xué)徒培訓(xùn)與現(xiàn)代教育培訓(xùn)相交替，通過項(xiàng)目化的管理模式，由企業(yè)與學(xué)校協(xié)調(diào)實(shí)施，共同管理。學(xué)校與企業(yè)共同制定學(xué)生實(shí)踐能力提升計(jì)劃。學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，熟悉智能制造企業(yè)的運(yùn)行模式、生產(chǎn)管理及質(zhì)量管理方法，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用，鍛煉提升專業(yè)技能和信息物理系統(tǒng)的操作能力。

3.培養(yǎng)工匠精神。精益求精的工匠精神是現(xiàn)代學(xué)徒制的靈魂和核心所在。工程師只有在不斷創(chuàng)新中精雕細(xì)琢，設(shè)計(jì)獨(dú)具匠心，才能確保產(chǎn)品在國(guó)際制造業(yè)具有強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力。學(xué)院從兩方面入手培養(yǎng)學(xué)生工匠精神，一方面，通過工匠精神的大討論，提高學(xué)生做事完成標(biāo)準(zhǔn)，逐步建立學(xué)生做大做強(qiáng)的勇氣和意識(shí);另一方面，通過現(xiàn)代學(xué)徒制加強(qiáng)專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生把意識(shí)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的能力，造就合格工匠，推動(dòng)智能制造的可持續(xù)發(fā)展。

（四）建立人才培養(yǎng)方案質(zhì)量保障體系

學(xué)院建立以就業(yè)出口為導(dǎo)向、以高素質(zhì)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)過程為主體的閉環(huán)式培養(yǎng)方案保障體系。在青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過嚴(yán)格的理論和實(shí)踐考試，選拔優(yōu)秀生源，保證了生源的高質(zhì)量。學(xué)院每年對(duì)學(xué)生就業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理、分析，總結(jié)學(xué)生就業(yè)工作的特點(diǎn)和難點(diǎn)，為調(diào)整和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案提供參考依據(jù)。定期回訪學(xué)生就業(yè)企業(yè)，及時(shí)調(diào)整、修訂完善人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。閉環(huán)式培養(yǎng)方案保障體系已成為人才培養(yǎng)質(zhì)量控制的重要支撐。

三、人才培養(yǎng)方案實(shí)施中存在問題及對(duì)策

智能制造體系下電氣自動(dòng)化專業(yè)“3+2”貫通分段人才培養(yǎng)方案實(shí)施過程中，在拓展學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力方面取得較大進(jìn)展，但是還存在如下三個(gè)方面的問題：（1）新形勢(shì)下的人才需求在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、學(xué)生管理等方面對(duì)師資隊(duì)伍建設(shè)提出更高的要求，部分教師難以達(dá)到要求。專業(yè)交叉和課程拓寬，需要培養(yǎng)跨學(xué)科復(fù)合型教師。（2）在學(xué)生實(shí)習(xí)、校企合作方面，企業(yè)為了獲得更高的生產(chǎn)效益，企業(yè)參與度低，部分企業(yè)不具有智能制造先進(jìn)性。（3）缺少以智能制造為特色的實(shí)訓(xùn)室，成為我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的重要制約。[6]

為適應(yīng)智能制造的發(fā)展要求，要加強(qiáng)師資隊(duì)伍的培訓(xùn)，更新教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高教師的創(chuàng)新意識(shí)和技術(shù)水平。建立人才海外引進(jìn)計(jì)劃，新機(jī)制擴(kuò)充雙師型教師。[7]聘請(qǐng)學(xué)科帶頭人和企業(yè)專家作為兼職教師，共建“復(fù)合型”教師隊(duì)伍。在選擇校企合作實(shí)習(xí)基地時(shí)，要充分考慮企業(yè)是否具備工業(yè)4.0的特點(diǎn)，企業(yè)和學(xué)校是否雙贏，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。擴(kuò)充現(xiàn)代學(xué)徒制，國(guó)家應(yīng)借鑒西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代學(xué)徒制的相關(guān)激勵(lì)措施，出臺(tái)鼓勵(lì)企業(yè)參與的現(xiàn)代學(xué)徒制的優(yōu)惠政策。[8]完善學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)的安全責(zé)任機(jī)制，免去企業(yè)后顧之憂。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是構(gòu)建智能工廠，組織智能生產(chǎn)的核心技術(shù)和突破口，應(yīng)盡快建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、云計(jì)算平臺(tái)等實(shí)訓(xùn)室，使學(xué)生掌握這些新技術(shù)和新技能。

總之，智能制造是即將來(lái)襲的第四次工業(yè)革命，人才培養(yǎng)方案是推動(dòng)制造業(yè)向智能制造發(fā)展的原動(dòng)力。智能制造體系下電氣自動(dòng)化專業(yè)“3+2”對(duì)口貫通分段人才培養(yǎng)方案，以建立多學(xué)科交叉知識(shí)結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐能力為本，培養(yǎng)目標(biāo)符合智能制造的人才需求。培養(yǎng)方案實(shí)施過程中，能夠通過人才培養(yǎng)方案質(zhì)量保障體系不斷優(yōu)化完善人才培養(yǎng)方案。實(shí)踐表明，該方案能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維，可推廣應(yīng)用到其他專業(yè)在工業(yè)4.0背景下職業(yè)教育人才培養(yǎng)中。

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Abstract： Based on the needs of the advanced manufacturing industry transition transformation， this paper analyzed the intelligent manufacturing system under the high skill talented person demand， and take electrical automation major “3+2” talent cultivation program as an example. Research and practice were carried out around the objectives of talent cultivation， curriculum construction， innovative practical ability training， and quality assurance system of talent cultivation program. This paper also analyzed the problems existing in the implementation of the talent cultivation program and puts forward the solutions.

Key words： talent cultivation program; electric engineering; smart manufacturing

[責(zé)任編輯? ? 秦濤]