智能制造專業(yè)產(chǎn)學研三融機制探究

李 靜，蔡 力，張 玉，張斯陽，陳 艷

(湖北大學知行學院 機械與自動化學院， 湖北 武漢 430011)

1 研究意義

智能制造是“中國制造2025”戰(zhàn)略的主攻方向，是我國實現(xiàn)從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的核心技術(shù)[1]。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的今天，自動化、集成化、智能化的設備及生產(chǎn)線逐漸取代傳統(tǒng)的人工操作。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”和人工智能計劃的實施，制造業(yè)不斷革新技術(shù)，智能制造專業(yè)技術(shù)人才需求也逐漸增大，并且人才需求逐漸向復合型、應用型和創(chuàng)新型等方向發(fā)展[2]。

高校要培養(yǎng)出符合行業(yè)企業(yè)需求的智能制造專業(yè)技術(shù)人才，就需要將高校專業(yè)課程體系和人才培育目標與企業(yè)人才需求相結(jié)合[3]，構(gòu)建以“創(chuàng)新教育、實踐教學、科研促教”的人才培養(yǎng)模式，促進高校與行業(yè)企業(yè)、科研院所深度合作，高校堅持以智能制造發(fā)展需求和用人需求為導向，探索和創(chuàng)新產(chǎn)學研協(xié)同育人的新模式，為智能制造專業(yè)人才提供良好的教學課程、實訓條件、科研項目和工作崗位，以此提升教學質(zhì)量和效果，優(yōu)化實習實訓模式，促進科研項目開展和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，提高畢業(yè)生工作適應能力，從而降低企業(yè)人才流失率，對于培養(yǎng)符合企業(yè)發(fā)展要求和時代需求的智能制造專業(yè)人才具有重要意義。

2 智能制造專業(yè)產(chǎn)學研機制存在的問題

20世紀中葉，斯坦福大學工程學院院長特曼教授提出了著名的硅谷人才培養(yǎng)方案，即學校與企業(yè)協(xié)同育人，該模式促進了教學與研究協(xié)同發(fā)展，同時也有效帶動了地方經(jīng)濟發(fā)展。德國包豪斯師徒制也強調(diào)學校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，學生在完成基礎課程后進入企業(yè)參與其各項生產(chǎn)活動，將所學專業(yè)知識應用到企業(yè)生產(chǎn)實踐中，同時他們在企業(yè)的工作經(jīng)歷又能幫助他們更好地完成科研項目。法國采用法式學徒制，通過學校和企業(yè)的深度合作共同培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型人才。由此可見，美國、德國、法國等發(fā)達國家都非常重視產(chǎn)學研一體化機制，均采用了教學、科研與生產(chǎn)相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。

目前我國的產(chǎn)學研模式多以定向需求和校企聯(lián)合培養(yǎng)為主，前者由高校牽頭組織教師和學生團隊為行業(yè)企業(yè)做定向服務，根據(jù)企業(yè)需求為其項目提供理論依據(jù)和技術(shù)支持；后者是國內(nèi)多數(shù)高職院校采用的訂單班形式，根據(jù)企業(yè)崗位需求和能力要求，有針對性地對學生進行知識傳授和崗位培訓，向企業(yè)定向輸送應用型技術(shù)人才。但對于智能制造專業(yè)來說，目前產(chǎn)學研機制還存在以下問題：

(1)部分高校開設智能制造專業(yè)，但由于缺乏行業(yè)背景，承接的科研項目多且雜，各項目的技術(shù)成果相對獨立，相互之間缺乏關(guān)聯(lián)性和延續(xù)性，因此無法促進先進制造技術(shù)的升級優(yōu)化和科技成果轉(zhuǎn)化，導致教學與科研的融合深度不足，無法相互促進與提升[4]，不利于高校課程體系建設和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(2)課程體系與工程實踐結(jié)合不緊密，在智能制造大背景下，很多高校的實訓基地建設呈兩極化發(fā)展，一部分高校在積極建設更先進的實訓環(huán)境[5]，其專業(yè)技術(shù)能力過于狹窄，但集“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體的工程訓練中心并不成熟，無法達到智能制造工程實踐的目標。另一部分高校的實訓基地還依托傳統(tǒng)的制造工藝，其設備陳舊、管理封閉，實驗課內(nèi)容單一，學科實驗室不能解決綜合復雜的工程問題，導致實訓內(nèi)容與工程技術(shù)發(fā)展脫節(jié)，無法真實再現(xiàn)智能制造多層次、多領(lǐng)域、交叉學科的生產(chǎn)場景[6]。

(3)產(chǎn)學研模式與工程實際應用結(jié)合缺少長期有效的運行機制，雖然有校企合作平臺，但受限于行業(yè)企業(yè)科研項目的經(jīng)費和周期，對于經(jīng)費有限的項目，無法將智能制造的關(guān)鍵技術(shù)引入科研項目和課堂教學中，也無法投入更多的人力和資源。有些周期較長的項目使得人才培養(yǎng)的迭代性出現(xiàn)困難，例如項目還未結(jié)束，學生已經(jīng)畢業(yè)了，導致學生無法全面掌握核心技術(shù)和重點工藝。

(4)“雙師型”師資隊伍建設緩慢，多數(shù)高校的教師畢業(yè)后直接進入高校工作，其業(yè)務水平和實踐技能不高，工程項目經(jīng)驗不足，進入企業(yè)深入學習和鍛煉的機會也不多，而企業(yè)導師僅停留在掛職層面或短期聘任形式，而對學生的專業(yè)知識教授和技能培養(yǎng)應是一個系統(tǒng)而長期的過程，因此雙師型師資隊伍無法真正將工程實踐融入到課程體系建設中去。

3 智能制造專業(yè)產(chǎn)學研“三融機制”建設

高質(zhì)量的智能制造人才培養(yǎng)模式，既需要符合行業(yè)發(fā)展的課程體系作為前提條件，又需要企業(yè)實際的科研項目促進理論和實踐教學，同時還要有自動化、智能化的工程實訓場地作技術(shù)支撐，以及與專業(yè)相匹配的工作崗位作為人才培養(yǎng)的就業(yè)保障。

以應用型本科院校為研究導向，“三融機制”主要從課程體系建設、育人模式創(chuàng)新、平臺機制運行3個層面搭建，既為高校產(chǎn)學研機制提供新思路新方法，又幫助企業(yè)攻克智能制造關(guān)鍵核心技術(shù)提供人才保障，帶來可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟效益和人力資源，還能不斷促進制造業(yè)優(yōu)化升級，讓企業(yè)更好地服務社會。

3.1 “三融機制”的人才培養(yǎng)體系

建設“三融機制”平臺，在人才培養(yǎng)方面將教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈三者有機融合，打造教師-學生-企業(yè)三鏈一體的人才培養(yǎng)體系。學校以理論教學為抓手，結(jié)合工程實訓，幫助學生儲備智能制造的專業(yè)知識和技能，培養(yǎng)符合職業(yè)發(fā)展的基本素養(yǎng)。學生通過科研項目快速積累經(jīng)驗，以達到企業(yè)實習實踐的能力要求。企業(yè)通過學生實習表現(xiàn)和考核成績來檢驗教師教學和工程實訓的效果，并將結(jié)果反饋給學校，教師根據(jù)考核結(jié)果及時對人才培養(yǎng)方案進行調(diào)整修正。

通過學校和企業(yè)開展雙元教學實踐活動，實行優(yōu)勢互補、資源共享、產(chǎn)教融合、協(xié)同發(fā)展，為智能制造專業(yè)人才提供切實可行的培養(yǎng)方案和實施路徑。依托企業(yè)工程項目提高人才專業(yè)技能，促進智能制造課程體系建設，完善人才培養(yǎng)方案，強化產(chǎn)學研合作模式。同時學生實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的提高又加速企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，三者相輔相成，相互促進，為智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎。

3.2 “三融機制”的課程體系建設

要培養(yǎng)智能制造專業(yè)人才，就要將企業(yè)人才需求標準與課程體系建設相結(jié)合。智能制造是多學科、多層次、多領(lǐng)域的綜合專業(yè)，課程定位、教學目標、教學內(nèi)容、實習實訓和考核方案需要適應技術(shù)發(fā)展和人才崗位要求。堅持以就業(yè)為導向，突出能力本位，實現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)技能相匹配，課程考核方案與行業(yè)發(fā)展需求相對接，確定可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)背景，在教學過程中引入企業(yè)項目案例，以例促教，以教促學，學以致用，通過項目情景化教學方式幫助學生理解和應用知識，從而提升專業(yè)技能。

在教學方法上，以調(diào)動學生學習積極性為目標，以企業(yè)技術(shù)崗位工作為檢驗和考核的依據(jù)，以慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、云共享課堂靈活多樣化的教學手段作為輔助，幫助學生提升專業(yè)知識和技能；配合ROS教學開發(fā)平臺、VR技術(shù)、智能工廠數(shù)字孿生虛擬仿真平臺等課程資源豐富教學內(nèi)容，完善課程體系。

在課程考核模式上，采用教師、學生和企業(yè)相互評價反饋的形式。教師結(jié)合課程內(nèi)容和企業(yè)生產(chǎn)需求制定綜合考試方案，檢驗學生學習效果，并對學生是否能適應企業(yè)工作崗位進行評估；企業(yè)對學生技術(shù)能力和專業(yè)素養(yǎng)進行考核，篩選儲備人才，檢驗人才培養(yǎng)方案與企業(yè)技術(shù)發(fā)展匹配程度；教師通過科研項目成果和學生畢業(yè)實習情況檢驗教學效果。同時企業(yè)根據(jù)學生實習情況不斷修正崗位技能要求。教師、學生和企業(yè)三者之間互評促進智能制造專業(yè)課程體系的建設。

3.3 “三融機制”的平臺運行機制建設

院校為企業(yè)定向輸入的技術(shù)人才存在基礎知識面窄、專業(yè)技能單一，離開崗位后無法勝任其他技術(shù)崗位的問題，這不利于人才培養(yǎng)，也無法滿足智能制造的發(fā)展要求。

因此平臺運行機制應依據(jù)“一中心、兩基地、三主體”的指導思想，以培養(yǎng)符合智能制造行業(yè)企業(yè)用人需求作為教學的指導中心，建設校內(nèi)基礎制造實訓基地和校外先進制造實訓基地，將理論教學與實踐教學有機結(jié)合，將學校、學生和企業(yè)有機融合在一起，形成產(chǎn)學研3個目標責任主體，幫助學生將理論知識內(nèi)化于心，實踐能力外化于行，提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提升學生崗位勝任力和就業(yè)競爭力。

建立多元化專業(yè)教師企業(yè)研修班，鼓勵教師多領(lǐng)域、多學科調(diào)研，進入企業(yè)深入學習，了解行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)實際生產(chǎn)需求，拓寬校企合作覆蓋面，最終提升教師教學能力。建立企業(yè)導師進課堂機制，通過學校教師和企業(yè)導師聯(lián)合培養(yǎng)，不斷完善課程體系和人才培養(yǎng)方案，推進科研項目實施，培育應用型、復合型、創(chuàng)新型人才，實現(xiàn)多元育人優(yōu)勢互補。因此，學生、教師和企業(yè)3個主體相互促進，形成學-教-產(chǎn)共同體，從根本上解決企業(yè)引進難、用不好和留不住的問題，不斷促進教師進行教學改革和科研項目申報，為智能制造行業(yè)提供源源不斷的人力和技術(shù)力量。

4 智能制造專業(yè)產(chǎn)學研“三融機制”實施成效

智能制造背景下產(chǎn)學研三融機制模式的創(chuàng)新在教學管理、校企合作、資源配置、人才培養(yǎng)、勞動就業(yè)等方面取得了一些成效。

4.1 提高了產(chǎn)學研合作深度

通過高校師生與企業(yè)合作開發(fā)項目，共同搭建研發(fā)平臺和技術(shù)成果共享平臺，高?？茖W研究從基礎理論研究向工程應用研究轉(zhuǎn)化，解決了重理論、輕實踐的問題。校企聯(lián)合培養(yǎng)緩解企業(yè)的人力資源壓力，縮短了人員培養(yǎng)時間，即技術(shù)人才召之即來，來之能用，產(chǎn)學研合作深度較以往大幅提高。

4.2 改善試驗課程和實訓課程條件

校內(nèi)和校外實訓基地共同開展的試驗課程和實訓課程教學形式多樣、實訓場地先進、試驗內(nèi)容豐富，激發(fā)了學生學習積極性和主觀能動性；傳統(tǒng)制造機械和虛擬仿真軟件的完美結(jié)合提高了學生動手能力和創(chuàng)新能力；學生完成試驗課程和實訓課程后，加強了對智能制造原理和過程的理解，提升了試驗操作能力和設計能力。

4.3 完善實踐教學體系

借助產(chǎn)學研合作平臺，打造校內(nèi)和校外多樣化實踐教學體系，鞏固學生基礎理論知識的同時培養(yǎng)綜合實踐能力。將多樣化實踐教學分為基礎實踐、專業(yè)實踐、創(chuàng)新實踐和技術(shù)應用實踐4個維度，使實踐教學精細化，完善實踐教學體系，提升了教學質(zhì)量和人才質(zhì)量。以理論教學和應用研究為主導，依托校企合作平臺，加大實踐教學環(huán)節(jié)，整合學校與企業(yè)的優(yōu)勢資源，深化產(chǎn)學研合作，從不同層次為高校學生搭建符合智能制造發(fā)展的課程體系。

5 結(jié)語

智能制造是制造業(yè)發(fā)展的趨勢，根據(jù)智能制造專業(yè)的性質(zhì)和特點，創(chuàng)新產(chǎn)學研三融機制，構(gòu)建符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點、適應市場需求和可持續(xù)發(fā)展的校企深度融合的人才培養(yǎng)新模式，與行業(yè)企業(yè)協(xié)同育人，提升智能制造專業(yè)人才適應工作崗位和服務社會的能力；優(yōu)化專業(yè)課程內(nèi)容，增強實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)課程學習、工程實踐和勞動就業(yè)的深度融合，不斷改革教學方法和教學手段，提高高校畢業(yè)生就業(yè)率，對于深化應用型本科院校教學改革，培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才具有十分重要的意義。