數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)職業(yè)面向研究*

沈孟鋒 羊榮金,2 董虹星 陳敏捷

1.杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院浙江省模具協(xié)同創(chuàng)新中心 杭州 311402 2.浙江大學(xué) 機械工程學(xué)院 杭州 310027

1 研究背景

《中國制造2025浙江行動綱要》發(fā)布后,杭州市政府制定了《中國制造2025杭州行動綱要》,明確指出加快智能制造模式的推廣應(yīng)用,實現(xiàn)生產(chǎn)制造智能化、數(shù)字化、柔性化,建設(shè)智能工廠和數(shù)字化車間樣板,爭創(chuàng)國家智能制造示范區(qū)。之后,杭州市政府又印發(fā)了《杭州市全面推進(jìn)“三化融合”打造全國數(shù)字經(jīng)濟(jì)第一城行動計劃(2018—2022年)》,強調(diào)加快制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,打造無人車間和智能工廠?？梢?杭州市將全面提升智能制造發(fā)展水平,為全市乃至全省制造業(yè)在未來10 a完成轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)智能制造總藍(lán)圖和行動綱領(lǐng)起引領(lǐng)作用[1-2]。

智能制造對機電復(fù)合型人才有巨大需求。隨著全國有計劃地實施智能化改造,高端數(shù)控中心、工業(yè)機器人、增材制造等智能制造裝備將普及應(yīng)用,從而需要大量操作、調(diào)試、維護(hù)、維修、管控方面的專業(yè)人才[3-4]。

以培養(yǎng)一線生產(chǎn)和管理技能型崗位人才為目標(biāo)的高職院校,應(yīng)關(guān)注職業(yè)需求的變化趨勢,明確本專業(yè)的職業(yè)面向、人才規(guī)格、培養(yǎng)體系等,進(jìn)而培養(yǎng)出更多的智能制造應(yīng)用型技能人才[5]。筆者在數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下對機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)職業(yè)面向進(jìn)行研究。

2 研究思路

在研究國家及地方政策與規(guī)劃的基礎(chǔ)上,筆者對杭州及周邊地區(qū)的32家制造業(yè)企業(yè)開展調(diào)研,分析企業(yè)的崗位需求和對高職技術(shù)人才的職業(yè)素養(yǎng)需求等。同時對浙江省內(nèi)27所高職院校開展調(diào)研,分析現(xiàn)行高職機電一體化專業(yè)的招生規(guī)模,了解機電一體化專業(yè)的開設(shè)方向和培養(yǎng)方案等。在此基礎(chǔ)上,對畢業(yè)生和在職企業(yè)員工所從事的典型崗位與發(fā)展崗位開展調(diào)研,分析崗位的主要工作任務(wù)和對應(yīng)的能力要求,從而明確機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)職業(yè)面向,為確定專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容提供依據(jù)。筆者的研究思路如圖1所示。

圖1 研究思路

3 調(diào)研樣本

調(diào)研共涉及32家制造業(yè)企業(yè),其中國營2家、民營30家。這些企業(yè)主要分布在杭州及周邊地區(qū)。調(diào)研浙江省內(nèi)招收機電一體化專業(yè)的高職院校總計27所。參與調(diào)研的畢業(yè)生和企業(yè)員工共323人。在調(diào)研的制造業(yè)企業(yè)中:金屬制品企業(yè)6家,占18.75%;通用設(shè)備和專用設(shè)備制造企業(yè)7家,占21.88%;交通運輸設(shè)備制造企業(yè)7家,占21.88%;電氣機械及器材制造企業(yè)4家,占12.50%;通信設(shè)備及電子設(shè)備制造企業(yè)3家,占9.38%;機器人設(shè)備制造企業(yè)3家,占9.38%;交通服務(wù)業(yè)企業(yè)2家,占6.25%。接受調(diào)研的企業(yè)100%涉及機電產(chǎn)品制造領(lǐng)域和機電技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域。

4 高職調(diào)研分析

對浙江省高職機電一體化專業(yè)和工業(yè)機器人專業(yè)的招生規(guī)模進(jìn)行了分析。其中:浙江省內(nèi)有13所高職院校設(shè)置工業(yè)機器人專業(yè),共招收971人;有24所高職院校設(shè)置機電一體化專業(yè),共招收3 429人。以上統(tǒng)計涵蓋普高、單考單招、高職擴(kuò)招、中外合作等三年制招生人數(shù),不含五年一貫制招生人數(shù)。

在參與調(diào)研的27個高職院校機電一體化專業(yè)中,33.33%為自動線裝調(diào)方向,22.22%為機電設(shè)備維修方向,18.52%為機器人技術(shù)應(yīng)用方向,11.11%為智能制造系統(tǒng)運行與維護(hù)相關(guān)方向,11.11%為數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方向,還有3.70%為其它。

5 企業(yè)調(diào)研分析

對被調(diào)研企業(yè)所設(shè)置的機電類崗位進(jìn)行了分析統(tǒng)計,結(jié)果表明,企業(yè)設(shè)置最多的崗位為設(shè)備操作生產(chǎn)員、現(xiàn)場技術(shù)員和智能管控技術(shù)員。機電一體化專業(yè)學(xué)生從事機電類產(chǎn)品生產(chǎn)制造的比例較以往有所下降,但仍為最高。智能管控技術(shù)員和現(xiàn)場技術(shù)員需求比例上升較快,其中大部分是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和新制造業(yè)計劃所催生的新崗位[6-7]。企業(yè)表示,更希望將機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)為現(xiàn)場維護(hù)、技術(shù)支持、智能管控等技術(shù)含量較高的崗位人員。接受調(diào)研的32家制造業(yè)企業(yè)中,65.6%表示急需機電類高級復(fù)合人才,25.0%表示在3 a內(nèi)需要機電類高級復(fù)合人才。

通過對機電類崗位職業(yè)素養(yǎng)重要程度進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)企業(yè)對員工的職業(yè)忠誠、吃苦耐勞、團(tuán)隊精神最為看重,與以往相比,員工的職業(yè)忠誠度越來越重要。

6 崗位職業(yè)能力調(diào)研分析

6.1 設(shè)備操作生產(chǎn)員

通過對企業(yè)員工和畢業(yè)生進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),設(shè)備操作生產(chǎn)員的主要工作中,選擇機電設(shè)備操作選項占80.50%,選擇產(chǎn)品生產(chǎn)與檢測選項占53.56%,選擇設(shè)備運行與維護(hù)選項占47.68%。說明日常工作中操作時間較長,設(shè)備保養(yǎng)所用時間較短,符合企業(yè)生產(chǎn)實際。設(shè)備操作生產(chǎn)員主要崗位能力選項占比見表1。由表1可知,所列的職業(yè)能力都十分重要,尤其是能讀懂設(shè)備說明書,會操作常用機電設(shè)備,掌握機電設(shè)備保養(yǎng)常識最為重要,是設(shè)備操作生產(chǎn)員的必備能力。

表1 設(shè)備操作生產(chǎn)員主要崗位能力選項占比

綜合考慮設(shè)備操作生產(chǎn)員的能力要求,建議增加機電一體化專業(yè)基礎(chǔ)課程的課時,以扎實學(xué)生的機械與機電專業(yè)基礎(chǔ)。

6.2 現(xiàn)場技術(shù)員

現(xiàn)場技術(shù)員主要工作選項占比見表2,主要為工業(yè)機器人操作與運維和工業(yè)機器人應(yīng)用編程。工業(yè)機器人安裝調(diào)試和工業(yè)機器人工作站集成選項占比偏低,原因是企業(yè)中工業(yè)機器人工作站集成項目多由專業(yè)的工業(yè)機器人集成商實施,畢業(yè)生接觸較少。

現(xiàn)場技術(shù)員主要崗位能力選項占比見表3,包括掌握編程、現(xiàn)場操作,對機器人本體和工作站有相應(yīng)認(rèn)識,能進(jìn)行可編程序控制系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等。

表3 現(xiàn)場技術(shù)員主要崗位能力選項占比

2019年,教育部發(fā)布兩項1+X工業(yè)機器人證書試點[8-9],需要結(jié)合1+X工業(yè)機器人證書的能力要求,開設(shè)編程、仿真、操作、運維等方面的綜合實踐課程,建立完整的證書培訓(xùn)庫。

6.3 智能管控技術(shù)員

制造業(yè)的快速推進(jìn),制造業(yè)企業(yè)自動化程度的加速提升,使智能管控技術(shù)員的市場需求不斷增大,工作也更為明確,主要包括智能制造系統(tǒng)運維、檢測和管理等。智能管控技術(shù)員主要工作選項占比見表4。

表4 智能管控技術(shù)員主要工作選項占比

智能制造系統(tǒng)運維職業(yè)能力偏向于智能制造系統(tǒng)的控制,需要掌握通信技術(shù)、計算機語言,熟知系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍,能進(jìn)行組態(tài)應(yīng)用調(diào)試等。智能制造系統(tǒng)檢測職業(yè)能力偏向于智能制造系統(tǒng)的監(jiān)測,需要掌握現(xiàn)場總線技術(shù),運用數(shù)據(jù)庫編程,熟知車間網(wǎng)絡(luò),了解制造執(zhí)行系統(tǒng)等。智能制造系統(tǒng)管理職業(yè)能力偏向于智能制造系統(tǒng)的管理,需要掌握智能制造系統(tǒng)仿真軟件,了解生產(chǎn)運作管理和車間物流技術(shù),掌握系統(tǒng)建模仿真等。智能管控技術(shù)員主要崗位能力選項占比見表5。

表5 智能管控技術(shù)員主要崗位能力選項占比

在智能管控技術(shù)員工作中,對數(shù)據(jù)庫編程、復(fù)雜傳感器應(yīng)用、柔性制造技術(shù)、復(fù)雜機電設(shè)備控制系統(tǒng)調(diào)試等能力的要求總體偏低,主要原因是任務(wù)難、從事人員較少,但這些確實是職業(yè)發(fā)展崗位要求的重要能力。設(shè)備間通信技術(shù)、可編程序控制器通信、系統(tǒng)仿真、制造執(zhí)行系統(tǒng)、制造系統(tǒng)建模與仿真等新技術(shù)是未來智能管控的發(fā)展趨勢,可以適當(dāng)增加課時。

7 對策

7.1 職業(yè)面向調(diào)整

根據(jù)調(diào)研設(shè)定對應(yīng)的職業(yè)主崗位,設(shè)備操作生產(chǎn)員是機電一體化專業(yè)就業(yè)面向最多的基礎(chǔ)崗位,現(xiàn)場技術(shù)員是基于機電一體化專業(yè)為1+X工業(yè)機器人證書試點設(shè)置的崗位,智能管控技術(shù)員是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和新制造業(yè)計劃所催生的新崗位,在未來的制造業(yè)中需求將越來越大,知識儲備和核心能力的要求也最高。因此,建議將機電一體化專業(yè)職業(yè)面向調(diào)整為智能管控技術(shù)員,著重培養(yǎng)學(xué)生的智能制造系統(tǒng)運維、檢測與管理能力。

機電一體化專業(yè)需大力培養(yǎng)學(xué)生的工業(yè)機器人和智能單元編程操作技能,利用好實訓(xùn)基地的工業(yè)機器人標(biāo)準(zhǔn)工作站及各類智能制造單元,培養(yǎng)高技能人才。

7.2 課程體系調(diào)整

基于調(diào)研,對機電一體化專業(yè)的課程體系進(jìn)行調(diào)整,積極將產(chǎn)教融合,實現(xiàn)校企雙元育人,建設(shè)多元辦學(xué)格局[10],著力激發(fā)企業(yè)參與教學(xué),實行現(xiàn)代學(xué)徒制。大量引入1+X工業(yè)機器人證書和無人車間智能管控相關(guān)課程,從概念原理、基本操作、編程運算、產(chǎn)線控制、維護(hù)維修等方面設(shè)置專業(yè)核心課程,為智慧工廠培養(yǎng)所需的操作維護(hù)技師、工程師。調(diào)整專業(yè)平臺課程,合并機械制圖與計算機輔助設(shè)計,增加大數(shù)據(jù)技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等課程。

如圖2所示,重新劃分專業(yè)核心課程四大模塊,增加1+X工業(yè)機器人證書相關(guān)課程和智能管控課程。從加深專業(yè)技能、增強國際合作、融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、結(jié)合思政課程的角度,重新梳理專業(yè)拓展課程,形成四個模塊,如圖3所示。

圖2 專業(yè)核心課程模塊

圖3 專業(yè)拓展課程模塊

7.3 課程標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整

建議充分運用國家教學(xué)資源庫“自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用”中的證書培訓(xùn)庫,開展線上線下混合式課堂教學(xué)方法創(chuàng)新研究。將專業(yè)課堂教學(xué)和證書培訓(xùn)課堂融合貫通,開辟個性化課程。針對學(xué)生的弱點,設(shè)計合理的線上線下混合式課堂教學(xué),將普及性知識點放至線上使學(xué)生實現(xiàn)自主知識獲取,在線下的實踐操作過程中對知識進(jìn)行消化,引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)線上知識的線下實際操作和消化理解。

對于課程成績認(rèn)定方式,將研究1+X工業(yè)機器人證書、學(xué)科競賽、技能大賽成績、職業(yè)技能等級證書、現(xiàn)代學(xué)徒制等的學(xué)分互換認(rèn)定[11-12]。課程考核與學(xué)分互換認(rèn)定關(guān)系如圖4所示。專業(yè)課程在未來的教學(xué)中將以1+X工業(yè)機器人證書及現(xiàn)代學(xué)徒制等為重點進(jìn)行評價。

圖4 課程考核與學(xué)分互換認(rèn)定關(guān)系

8 結(jié)束語

筆者對數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)職業(yè)面向進(jìn)行研究。作為培養(yǎng)一線生產(chǎn)和管理人才的高職院校,應(yīng)明確專業(yè)的職業(yè)面向,培養(yǎng)出更多的智能制造應(yīng)用型技能人才。