“人工智能+”背景下機電專業(yè)中高職貫通人才培養(yǎng)模式改革研究

駱雪匯

（廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510090）

0 引言

中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)五年一體化人才培養(yǎng)是當(dāng)前高職院校工科類的發(fā)展趨勢。如何充分利用五年時間，最大化實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，是當(dāng)前高職院校所要探索的主要問題。而“人工智能+”時代的到來，則給中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革帶來了新的發(fā)展機遇。

1 研究背景

人工智能與專業(yè)融合是未來發(fā)展的一大方向，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確指出：鼓勵高校在原有基礎(chǔ)上逐步開展全民人工智能教育項目，在教育各個階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)的培養(yǎng)新模式。“人工智能+專業(yè)”將成為人工智能時代的專業(yè)建設(shè)特色，這樣培育出來的學(xué)生，既有某個專業(yè)的背景，又具有借助人工智能來解決專業(yè)內(nèi)問題的跨界優(yōu)勢。于是在這樣的大背景下，人工智能將不再是一個專業(yè)，而是成為一種方法和工具，運用到各行各業(yè)中。在不久的將來高校的很多專業(yè)都會將人工智能的部分領(lǐng)域列為選修甚至必修課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)一些傳統(tǒng)方向的專業(yè)時，也能很好地與人工智能技術(shù)相結(jié)合，從而提高工作效率，提升專業(yè)能力和創(chuàng)新精神。

中高職貫通培養(yǎng)是一種新的人才培養(yǎng)模式，《國家職業(yè)教育改革實施方案》已經(jīng)明確指出要在不同專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵭兄懈呗氊炌ㄅ囵B(yǎng)，擴大對初中畢業(yè)生的招生規(guī)模。因此在最近幾年內(nèi)，機電一體化技術(shù)專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)人才培養(yǎng)模式在“人工智能+”背景下，也將會得到很好的發(fā)展機遇。

2 現(xiàn)階段機電專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)存在的問題

（1）人工智能+機電專業(yè)模式下，具體對應(yīng)的專業(yè)課程設(shè)置不科學(xué)，不合理。近幾年對“人工智能+機電專業(yè)”的研究多集中在基于專業(yè)課程改革層面的模式、對策探索上，沒有在課程體系的設(shè)計、配置上進行全方位的“人工智能+機電專業(yè)”的中高職貫通培養(yǎng)深度探索。

在設(shè)計中高職貫通培養(yǎng)課程體系的時候，中高職教師未能以如何實現(xiàn)貫通培養(yǎng)導(dǎo)向來設(shè)定合適的教學(xué)內(nèi)容，缺乏連續(xù)性，兩個階段各成一體，以至于學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候，知識和技能不夠針對性，而且沒有實現(xiàn)中職教育和高職教育一體化，人才培養(yǎng)階段目標(biāo)不明確，這直接影響了中高職貫通培養(yǎng)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（2）沒有構(gòu)建起開放共享的“人工智能+機電專業(yè)”的產(chǎn)教融合發(fā)展平臺。中高職貫通人才培養(yǎng)主要目標(biāo)應(yīng)該是向社會輸送綜合型的機電技能型人才，確保滿足智能制造企業(yè)對人才的多樣化需求。但是，當(dāng)前中高職院校機電專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容建設(shè)卻落后于企業(yè)需求，因此也就不能滿足中高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。另外，當(dāng)前中高職貫通培養(yǎng)產(chǎn)教融合發(fā)展針對性不強，沒有構(gòu)建起開放共享的“人工智能+機電專業(yè)”的產(chǎn)教融合發(fā)展平臺，無法完成系統(tǒng)的專業(yè)理論學(xué)習(xí)和技能實踐，對于提升學(xué)生的理論水平和專業(yè)技能非常不利。

（3）沒有在人工智能+機電專業(yè)模式下建設(shè)相應(yīng)人工智能實踐基地。完善的人工智能實訓(xùn)設(shè)備，可以保障機電專業(yè)課程教學(xué)活動的順利開展，為學(xué)生人工智能專業(yè)技能的提升提供專業(yè)化的硬件支持。但是，對于當(dāng)前大部分高職院校來說，由于建設(shè)經(jīng)費的不足，人工智能機電實訓(xùn)設(shè)備缺乏，導(dǎo)致相應(yīng)的課程體系改革受相關(guān)實訓(xùn)設(shè)備限制，不能緊跟社會發(fā)展的需求。雖然有部分中高職院校加強了與智能制造企業(yè)的合作，開啟了校企合作模式，但是校企融合發(fā)展還不夠深入，且未結(jié)合企業(yè)校外實訓(xùn)基地對機電一體化技術(shù)專業(yè)中高職貫通人才培養(yǎng)模式進行合理調(diào)整，因此在人工智能背景下全方位和綜合性的人才培養(yǎng)達不到預(yù)期目標(biāo)。

3 研究的基本思路

（1）探索建立起科學(xué)合理的“人工智能+專業(yè)背景”下“人工智能+機電一體化專業(yè)”中高職貫通人才培養(yǎng)課程體系。如何從融合的角度重新構(gòu)建起合理、高效的“人工智能+機電一體化專業(yè)”的課程體系，特別是其中涉及的人工智能部分的課程，按專業(yè)發(fā)展方向分好類，然后再整合，并貫穿到整個培養(yǎng)計劃中去。

（2）探索和嘗試新課程體系下多種教學(xué)技術(shù)手段的運用。如何從融合的角度合理有效地建立起人工智能背景下，“人工智能+機電一體化專業(yè)”建設(shè)所需要的軟、硬件資源和需要的人工智能技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)有軟、硬件資源進行合理配置。探索如何構(gòu)建起開放共享的“人工智能+機電一體化專業(yè)”的產(chǎn)教融合發(fā)展平臺。通過產(chǎn)教融合，校企共同確定人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方式，共同完成人才培養(yǎng)。實現(xiàn)教師與企業(yè)工程師互聘互通融合，一方面，職業(yè)院校教師可以深入企業(yè)，參與企業(yè)的生產(chǎn)、研發(fā)實踐，成為具有高水平教育教學(xué)能力、嫻熟的專業(yè)技能和較高科研創(chuàng)新能力的高素質(zhì)綜合型人才；另一方面，行業(yè)企業(yè)具有較強研發(fā)能力、實踐指導(dǎo)能力的工程師，通過培訓(xùn)后具備職業(yè)教育教學(xué)能力，可以受聘到職業(yè)院校從事教育教學(xué)工作。

（3）探索構(gòu)建完善的“人工智能+機電一體化專業(yè)”這種人才培養(yǎng)模式教學(xué)質(zhì)量保障體系，不斷提高“人工智能+”背景下機電一體化專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)改革與創(chuàng)新工作，有效提升機電一體化專業(yè)內(nèi)容的豐富性，實現(xiàn)專業(yè)與人工智能技術(shù)的充分融合，并有效提升機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進學(xué)生的全面發(fā)展，充分提升學(xué)生的專業(yè)技能，向社會輸送更多具有人工智能+技能的優(yōu)秀人才。

4 主要實施措施

（1）人工智能+機電專業(yè)的課程體系的建立。在原先的機電一體化各個專業(yè)方向的課程體系中修改相關(guān)課程以加強數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計算基礎(chǔ)，從“人工智能+機電一體化專業(yè)”的典型應(yīng)用場景出發(fā)，從基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層層面出發(fā)，依據(jù)涉及的人工智能與機電設(shè)備相關(guān)的專業(yè)知識，梳理出要學(xué)習(xí)的內(nèi)容及課程，從中高職學(xué)生為對象，將課程對應(yīng)分為：知識普及、專業(yè)基礎(chǔ)、能力提升與專業(yè)拓展、智能+綜合專業(yè)課程。依次對應(yīng)的課程目標(biāo)為：了解人工智能的典型應(yīng)用、了解人工智能與機電設(shè)備的基礎(chǔ)知識、掌握人工智能與機電一體化應(yīng)用中所涉及的基礎(chǔ)工具，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識；掌握人工智能與機電特定專業(yè)方向的應(yīng)用技術(shù)，訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新能力；學(xué)會人工智能與機電一體化典型應(yīng)用技術(shù)解決應(yīng)用問題，訓(xùn)練學(xué)生工程實踐與自學(xué)能力。授課內(nèi)容依次對應(yīng)為：人工智能與機電技術(shù)發(fā)展、典型應(yīng)用介紹、基礎(chǔ)技術(shù)實訓(xùn)等模塊；與人工智能與機電一體化相關(guān)的軟件、硬件、結(jié)構(gòu)設(shè)計、算法等基礎(chǔ)應(yīng)用課程；結(jié)合智能+應(yīng)用綜合實訓(xùn)平臺或者實際項目案例，學(xué)習(xí)人工智能與機電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用。

中高職兩個階段時期課程標(biāo)準(zhǔn)的融合。課程標(biāo)準(zhǔn)的融合是實現(xiàn)中高職貫通培養(yǎng)的課程體系核心。雖然近期教育部發(fā)布了機電一體化專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是中高職貫通培養(yǎng)專業(yè)的課程設(shè)置仍然存在較大差異。如果中職階段課程設(shè)置隨意，則會嚴(yán)重影響高職階段的課程教學(xué)。特別對如何在中高職階段融入人工智能內(nèi)容，更應(yīng)該做到統(tǒng)一規(guī)劃，制訂貫通培養(yǎng)方案。因此迫切需要中高職院校統(tǒng)一和規(guī)范課程標(biāo)準(zhǔn)。制定課程標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)該遵循以下兩個原則：第一是按照工作過程重組課程體系，根據(jù)人工智能背景證的需求制定需要掌握的理論知識、專業(yè)技能和職業(yè)規(guī)范；第二是依據(jù)國家職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)做好課程標(biāo)準(zhǔn)的對接。

（2）針對中高職院校、行業(yè)企業(yè)之間溝通機制不暢問題，搭建“中高職學(xué)校和行業(yè)企業(yè)”交流平臺，形成有效的溝通聯(lián)動機制，提升學(xué)生人才培養(yǎng)和就業(yè)質(zhì)量。建立一體化多功能平臺，依據(jù)新的貫通培養(yǎng)課程體系，結(jié)合不同階段的授課對象、設(shè)置對應(yīng)的課程目標(biāo)和開設(shè)的具體課程，整合現(xiàn)有的實驗室和平臺資源，對軟、硬件資源進行適當(dāng)購置，充實校內(nèi)專職和校外兼職教師資源庫，依據(jù)利益共享原則整合各參與對象，重新整合成一個中高職貫通人才培養(yǎng)的大平臺，在這個平臺下培養(yǎng)技術(shù)技能人才、應(yīng)用型人才、運營和維護型人才、高級人才等復(fù)合型、智慧型人才。

同時，中高職兩階段頂崗實習(xí)的工學(xué)結(jié)合校外實踐基地，應(yīng)以智能制造為主方向，以“人工智能”為新手段，全面推動智能數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。為提升機電專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量，在“3+2”學(xué)制培養(yǎng)過程中應(yīng)該安排學(xué)生兩個學(xué)期去企業(yè)崗位實踐學(xué)習(xí)。中職階段最后一學(xué)期安排學(xué)生第一次去大型智能制造校外實訓(xùn)基地進行集中頂崗實習(xí)，強化學(xué)生的崗位技能水平和企業(yè)文化認知，同時關(guān)注人工智能技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用情況和未來需要學(xué)習(xí)的專業(yè)技術(shù)；在高職階段最后一個學(xué)期安排學(xué)生第二次去區(qū)域內(nèi)一些知名智能制類企業(yè)頂崗實習(xí)，這個過程主要側(cè)重機電設(shè)備生產(chǎn)維護、自動化生產(chǎn)線智能控制、企業(yè)管理、產(chǎn)品銷售等領(lǐng)域的實踐，掌握崗位技能要求，最終實現(xiàn)高質(zhì)量的就業(yè)。

（3）對于實訓(xùn)條件不足，可新增人工智能部分知識普及課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程要求作為必選課，知識普及課程同時承擔(dān)科普功能即人工智能文化科普功能，能力提升與專業(yè)拓展課程、智能+綜合專業(yè)課程，要求學(xué)生可以在這個平臺上根據(jù)自己的興趣自由選擇，但是也必須達到一定的選修學(xué)分，充分運用各種信息技術(shù)手段，嘗試線上線下綜合評價和多元化評價，探索融合大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，帶動專業(yè)資源升級融合。

以智能制造產(chǎn)業(yè)升級需求為契機，展開“數(shù)字化+機電一體化”為內(nèi)容的工學(xué)結(jié)合，將中職學(xué)校所在區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)的新規(guī)范、新技術(shù)、新工藝納入教學(xué)內(nèi)容，選取典型生產(chǎn)案例，建設(shè)“立體化”的教學(xué)資源。充分利用微視頻、人工智能、多媒體等元素，打造一批中高職在線資源精品開放課程，編寫多種新形態(tài)中高職貫通培養(yǎng)教材。將專業(yè)核心技能培養(yǎng)目標(biāo)項目任務(wù)化，將理論知識、專業(yè)技能培養(yǎng)融合成一體，并結(jié)合人工智能技術(shù)，開發(fā)成模塊化中高職不同階段的課程組。

5 結(jié)語

通過創(chuàng)新“人工智能+機電一體化專業(yè)”人才培養(yǎng)模式的系統(tǒng)設(shè)計，可以更好地滿足高素質(zhì)復(fù)合型技能人才培養(yǎng)的需要。實現(xiàn)轉(zhuǎn)變培養(yǎng)理念，擁抱人工智能；深化產(chǎn)教融合，融入人工智能；提升培養(yǎng)格局；調(diào)整專業(yè)布局，適應(yīng)人工智能；創(chuàng)新課程教學(xué)，發(fā)展人工智能。對機電一體化專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)招生與就業(yè)、專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)的改革具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義；為機電一體化專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)及其他院校人工智能+專業(yè)（群）建設(shè)提供可供參考的建設(shè)模式；大大提升了專業(yè)教師團隊的人工智能及教學(xué)的業(yè)務(wù)水平；對促使高職學(xué)校教育資源合理配置，提高畢業(yè)生就業(yè)競爭力及就業(yè)綜合質(zhì)量；對緩解大學(xué)生就業(yè)質(zhì)量不高、創(chuàng)業(yè)困難等具有重要的實踐意義。