智能制造視域下服務無錫裝備制造業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的路徑研究*

魏昌洲，唐霞，王自建

（無錫職業(yè)技術學院機械技術學院，江蘇 無錫 214121）

0 引言

裝備制造業(yè)是工業(yè)的核心和國民經濟的命脈，為其他行業(yè)提供生產技術裝備的制造企業(yè)，掌控工業(yè)發(fā)展的生產動能，關系我國科技創(chuàng)新的核心命脈[1]。隨著經濟發(fā)展和技術革新，裝備制造業(yè)尤其是具有高附加值的高端裝備制造業(yè)飛速發(fā)展，制造企業(yè)在激烈競爭的國際國內環(huán)境中立于不敗之地，必然要進行技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，所以裝備制造企業(yè)亟需一批高技能創(chuàng)新型人才。

李敏等[2]通過分析高端裝備制造產業(yè)背景下“卓越工匠”人才培養(yǎng)面臨的機遇和挑戰(zhàn)，從加強產教融合、特色人才培養(yǎng)模式、構建組合式課程體系、建立技能大師工作室以及加強國際交流和工作等途徑，加強高端裝備制造業(yè)“卓越工匠”人才的培養(yǎng)。李玲玲[3]從安徽制造業(yè)人才存在人才總量不足，高層次人才匱乏以及結構性問題突出等不良現狀，分析了不足的原因，并提出完善政策機制，基于“政產學”協(xié)同培養(yǎng)模式來培養(yǎng)創(chuàng)新人才，促進安徽制造業(yè)高質量發(fā)展。

本文通過對無錫本地區(qū)的裝備制造企業(yè)進行問卷和走訪，從大量的調研數據進行統(tǒng)計，分析出本地區(qū)制造企業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢和不足，挖掘出這些裝備企業(yè)對應用型人才的新需求，通過企業(yè)調研和數據分析無錫本地裝備制造企業(yè)對創(chuàng)新型人才提出各種新需求。高等職業(yè)院校是高技能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和輸送的主要基地，高等職業(yè)教育主動適應社會科技發(fā)展和企業(yè)技術變革的的要求，以服務國家戰(zhàn)略和地區(qū)經濟發(fā)展為目標，尋求和探索高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的途徑和措施。

1 無錫裝備制造業(yè)發(fā)展現狀

無錫是中國近現代民族工商業(yè)的發(fā)源地之一，裝備制造業(yè)也是無錫主要傳統(tǒng)行業(yè)之一和經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。隨著新一輪科技革命和產業(yè)變革的興起，“中國制造2025”國家宏觀策略的實行，無錫智能制造提出“智能化、綠色化、服務化、高端化”四化戰(zhàn)略，將機械、紡織和電子信息等傳統(tǒng)優(yōu)勢制造業(yè)，融入新一代信息技術，轉型升級為智能化的高端裝備制造業(yè)[4]。

1.1 體量大，技能型人才缺口大

2021年無錫市在疫情影響下，綜合實力持續(xù)增強，全年實現生產總值12 370.48億元，比上年增長3.7%，以裝備制造業(yè)為代表的的第二產業(yè)實現增加值5 751.19億元，比上年增長4.3%，占GDP比重達到46.49%；全市規(guī)模以上工業(yè)總產值3 968.8億元。

圖1所示為2016～2020年無錫市規(guī)模以上工業(yè)增加值和占全省比重，從圖中可以看出無錫本地以裝備制造業(yè)為代表的規(guī)模以上工業(yè)增加值逐年增加，2020年工業(yè)總產值已經達到14 352.96億，在江蘇省占比也是逐年穩(wěn)步提升，2020年無錫規(guī)模以上工業(yè)增加值占全省比重達到15.3%。圖2所示是2018～2021年無錫市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)高新技術產業(yè)利潤總額的對照表，以新材料、新能源、物聯(lián)網與云計算和高端裝備制造為代表的新興產業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，其中裝備制造業(yè)的發(fā)展在無錫經濟發(fā)展中處于主導作用[5]。

圖1 2016-2020無錫規(guī)模以上工業(yè)增加值及比重

圖2 2018-2021年無錫規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤總額

無論是從無錫本地區(qū)傳統(tǒng)的裝備制造業(yè)，還是以高端裝備制造業(yè)為代表的新興產業(yè)，都需要大量的企業(yè)急需的高技能人才。隨著人口紅利的消失，適齡勞動力的減少，同時由于產業(yè)轉型升級，技術更新迭代，導致本地區(qū)裝備制造業(yè)的具有創(chuàng)新型高技能人才的缺口很大。

1.2 智能制造發(fā)展迅速，兩化融合不斷推進

無錫市制定《無錫市智能制造三年（2017－2019年）行動計劃》[6]，推進智能車間（工廠）建設、重點行業(yè)智能化改造和工業(yè)互聯(lián)網應用。

如圖3所示，2017～2019年無錫市智能車間培育計劃的企業(yè)達到152家，江陰、錫山區(qū)、新吳區(qū)和惠山區(qū)分別培育33、33、31、30家智能車間，涉及機械、電子、汽車、紡織、醫(yī)藥、冶金、化工等重點行業(yè)，運用智能化裝備和智能傳感器、互聯(lián)網、工業(yè)軟件以及人工智能等高新技術和新產品，將信息技術與企業(yè)車間的研發(fā)設計、生產制造、運營管理和售后服務深度融合[7]。

圖3 無錫市智能制造3年（2017～2019年）行動計劃項目統(tǒng)計

2017年無錫市推進智能化改造重點項目182項，總投資550億元，江陰市和新吳區(qū)的企業(yè)占比較多。這些項目涉及裝備、電子信息、輕工等離散制造行業(yè)，推進裝備智能化升級和工藝流程改造，圍繞建設示范智能工廠進行信息化改造，提高分布式控制系統(tǒng)（DCS）、產品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）以及機器設備網絡的互聯(lián)互通與信息集成。

2017年無錫市制造業(yè)與互聯(lián)網融合創(chuàng)新重點項目38項，總投資152億元，通過無線傳感網、智能控制網、視頻監(jiān)控網、物流配送網等工業(yè)網絡，將數控機床、工業(yè)機器人、工業(yè)控制系統(tǒng)、傳感器、物流設備等互聯(lián)互通，實現人與機器、機器之間、工廠之間互聯(lián)。

1.3 專技人才需求增加，創(chuàng)新投入穩(wěn)步增長

從無錫市統(tǒng)計局數據來看，2021年規(guī)模以上工業(yè)總產值比重達到48.33%，高新技術產業(yè)產值同比增長10.18%，發(fā)明專利授權量4 362件，比上年增長1.5%，萬人有效發(fā)明專利擁有量達49件，全市獲國家、省科技計劃到位經費5.4億元，其中獲國家科技經費2.07億元。如圖4所示為2015-2020年無錫市從事各類專業(yè)技術的人員數量，每年對專業(yè)技術人員的需求量逐年增加，如圖5所示為2016-2021年無錫市科技與創(chuàng)新能力對照表，高新技術產業(yè)產值在規(guī)模以上工業(yè)總產值的占比接近一半，每年增長穩(wěn)定，從科技發(fā)明專利數量和獲得國家省科技經費投入數據來看，充分認識到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性。

圖5 2016-2021年無錫市科技與創(chuàng)新能力對照表

2 無錫裝備制造業(yè)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出的新需求

2.1 對具有高技能創(chuàng)新型人才的需求

圖4中可以看出，無錫地區(qū)的裝備制造業(yè)中各類專業(yè)技術人員逐年增多，2020年達到100萬人之多，其中高中級技術工人占技術工人總數的30%以上，從圖6中無錫市各類專業(yè)技術人員基本情況分布圖看出，初中級技能工人占比太大，而且高級技術人員人數太少，且每年遞增不明顯。對于無錫的裝備制造業(yè)體量較大，智能制造迅速發(fā)展，對于高技能人才的需求量越來越大，從質量和數量上都存在很大的缺口，導致高技能人才數量不能滿足如今無錫裝備制造業(yè)的蓬勃發(fā)展的需求[8]。

圖4 2015-2020年無錫市各類專業(yè)技術人員

圖6 無錫市各類專業(yè)技術人員基本情況

2.2 對復合型創(chuàng)新型人才的需求

如今的無錫裝備制造業(yè)發(fā)展迅速，工業(yè)化和信息化不斷推進，智能制造除了一些傳統(tǒng)的技術，比如機械制造、電氣自動化以及微電子技術，除此之外智能制造還涉及到其他高新技術，比如視覺檢測、工業(yè)機器人、物聯(lián)網、云計算、人工智能以及大數據等。傳統(tǒng)的數字制造只限于某一個單一的生產環(huán)節(jié)當中，比如數控加工是一臺或多臺機床由一個工人來操作，物料搬運是由工人或機器在上一單元的指令下執(zhí)行，產品檢測是由一臺三坐標對零件進行檢測。對于智能制造通過信息技術、大數據和物聯(lián)網打通每個單獨的生產環(huán)節(jié)，將每一個生產單站互聯(lián)互通，節(jié)約很多不必要的中間環(huán)節(jié)從而使得達到提質增效，節(jié)約成本。

所以面對智能制造迫切需要大量的智能制造全方位的技能人才，不僅僅只局限于懂操作會維護，還需要設計和編程，不僅只局限于傳統(tǒng)的加工制造，還需要把專業(yè)的觸角伸向整個智能制造產線的各個角落，比如倉儲物流、分揀、加工、檢測等，所以對于高端智能制造裝備企業(yè)需要大量的多層次、復合型人才。

2.3 對高層次創(chuàng)新型人才的需求

根據無錫市統(tǒng)計局的公布數據，2015—2020年專利批準數走勢如圖7所示，實用新型專利和外觀專利的批準數逐年迅速井噴式增長，一方面是無錫市政府采用積極政策去鼓勵和引導，另一方面是包括裝備制造業(yè)在內的企業(yè)對創(chuàng)新內生動力的需求，但是創(chuàng)新能力含金量更高的發(fā)明專利，從走勢圖上沒有取得突破性進展。

圖7 2015-2020年無錫市專利批準數走勢

正如同濟大學顧祥林教授所說，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構建上，應聚焦國家人才培養(yǎng)基地和示范學院建設，培養(yǎng)具有創(chuàng)新策源能力、能解決“卡脖子”技術的高層次創(chuàng)新型人才。同時發(fā)揮地方高職院校等應用型院校的優(yōu)勢，從研究、技術和技能3個應用層次上布點，提升創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)層級和質量。

3 高職院校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)路徑

3.1 產教融合協(xié)同打造創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系

《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》指出，要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，完善校企協(xié)同育人機制，對接職業(yè)標準和崗位規(guī)范，加快專業(yè)教學標準體系建設，強化學生實際操作能力培養(yǎng)[9]。

高等職業(yè)教育主動適應社會科技發(fā)展和企業(yè)技術變革的的要求，以服務國家戰(zhàn)略和地區(qū)經濟發(fā)展為目標，構建高職教育智能制造類專業(yè)人才培養(yǎng)方案，運用行業(yè)產業(yè)轉型升級背景下培養(yǎng)適應企業(yè)需求的高技能人才、復合型人才和創(chuàng)新性人才。同時高職院校培養(yǎng)的應用型人才大部分進入裝備制造企業(yè)，那么培養(yǎng)什么樣的人才才是企業(yè)需要的，這些人才掌握什么樣的技能才能適應企業(yè)不同類型的工作崗位，這些問題只有企業(yè)才能回答。所以人才培養(yǎng)與校企合作是分不開的，首先的措施以產教融合集成為平臺，共同設計和研討人才培養(yǎng)機制。

（1）推動企業(yè)參與人才培養(yǎng)方案的制定

依據專業(yè)人才培養(yǎng)目標和崗位職業(yè)能力特點，與企業(yè)共同設計和研討并制定人才培養(yǎng)方案，根據企業(yè)工程師崗位和職業(yè)能力發(fā)展的需求，校企雙方共同制定課程標準，開發(fā)課程模塊，構建智能制造專業(yè)相關的模塊化課程體系，使培養(yǎng)的學生能很快適應企業(yè)的實際生產[10]。

（2）加強高職教師和企業(yè)導師深度交流

高職院校制定相應的激勵措施鼓勵一線的教師深入企業(yè)，參與設備改造和技術研發(fā)等，熟悉企業(yè)崗位能力要求，了解人才培養(yǎng)需求。

同時高職院校提供教師崗位接收企業(yè)工程師作為兼職教師，參與人才培養(yǎng)方案的制定，參與學生的管理和教學的實施等。比如安排企業(yè)技能大師和大國工匠作為學生的指導老師，手把手傳授技能，用大師自身一絲不茍的敬業(yè)精神和吃苦耐勞的工作作風感染和熏陶學生，促進學生快速成長。

3.2 圍繞智能制造技術構建創(chuàng)新課程體系

裴鈺鑫等[11]提出以專業(yè)課程為核心，學科教育課程為基礎，跨學科融合課程為特色，輔以豐富的通識教育課程，將多學科知識整合的跨學科合作課程，又有銜接不同學科知識的跨學科鏈條課程，形成多層次、模塊化的課程體系。王榮等提出基于動態(tài)化建設、柔性化協(xié)調和特色化發(fā)展專業(yè)群和各專業(yè)課程體系，構建“底層共享、中層分立、高層拓展”的課程體系[10]。

以機電一體化專業(yè)為例，圍繞智能制造大背景下探索培養(yǎng)創(chuàng)新型人才構建創(chuàng)新的課程體系。將機電一體化專業(yè)的專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教育理念有機結合，把專業(yè)課程的培養(yǎng)目標融入創(chuàng)新精神、創(chuàng)新素養(yǎng)和創(chuàng)新技能[12]，主要是從以下3個方面來構建。

（1）通識類課程融入創(chuàng)新思政教育

一般的高職院校的通識類課程都是“重理論、輕實踐”，存在很多的不足，比如：通識教育知識量大，許多的內容都是“醬油式”課程，學生學習積極性不高；通識課程的考核評價體系流于形式，考核過于寬松，學生沒有真正的掌握。

針對以上存在的不足，必須改革原有的通識教育課程，改進現有的教學模式和方法，將基于職業(yè)需求的內容融入思政創(chuàng)新課程，突破傳統(tǒng)通識教育、專業(yè)教育與思政教育的界限，使學生能夠擴大視野，開拓思路，樹立創(chuàng)新的理念，比如大學生職業(yè)生涯規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)基礎、大學生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導等課程。

（2）專業(yè)類課程創(chuàng)新融入高新技術

隨著中國智能制造宏觀政策的定位，企業(yè)對高端智能制造各類創(chuàng)新型人才的迫切需求，作為高職院校機電一體化專業(yè)的核心課程也必須跟著國家的大政方針和企業(yè)的實際需求注入新的內容，企業(yè)的轉型升級同時促進專業(yè)類課程的更新迭代，將原有陳舊的不符合時代發(fā)展的不是企業(yè)實際需要的內容及時弱化甚至刪減，融入目前高端制造亟需的高新技術，比如工業(yè)機器人、機器視覺、總線技術與工業(yè)以太網、人工智能和云數據等。

比如“自動化生產線的運行與維護”升級改造成“智能生產線的運維與調試”，并通過企業(yè)調研增加了“智能裝備的集成及應用”課程。將原有的自動化生產線更新為智能化生產線，將原有的自動控制、液壓與氣動、PLC控制等內容，增補智能控制等內容，以工業(yè)上典型應用的溫度傳感器為載體，能實現焊接上料、視覺檢測、殼體上料、殼體注膠、產品合裝、殼體鉚壓、電阻測試、氣密測試、激光打標和機器人下料等核心工藝，隨行載具采用RFID編碼系統(tǒng)，具有MES防跳站和生產數據采集功能。該產線應以真實智能制造產業(yè)為背景，采用真實的測試產品和生產工藝，融入視覺檢測、機器人搬運和PLC控制等技術，為教學提供完全真實的工業(yè)智能化應用場景。

（3）實踐類課程拓展創(chuàng)新創(chuàng)意項目

高職類的課程強調人人動手，做到“學中做、做中學”，將專業(yè)的實驗實訓實踐類的課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育緊密結合，在學生完成基礎性的實踐項目之外，可以布置一些具有創(chuàng)新性的項目作為拓展，讓一些學有余力基礎較好的同學能夠參與到創(chuàng)新的項目中來，充分挖掘這些同學的自主創(chuàng)新的潛力，構建出專業(yè)基礎實訓、提升拓展實訓與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實戰(zhàn)的“分層階梯型”的實踐課程體系，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.3 培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為目標組建創(chuàng)新團隊

企業(yè)需要創(chuàng)新的技能人才，社會需要創(chuàng)業(yè)的時代先鋒，在高等職業(yè)教育中應該重視和培養(yǎng)。裝備制造業(yè)創(chuàng)新人才沒有比較突出的創(chuàng)新成果，裝備制造企業(yè)對創(chuàng)新性人才提出了更高的要求，需要在智能制造類專業(yè)更加重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，打造一支具有傳承的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊。

（1）根據專業(yè)特長和興趣愛好建立興趣小組

在高職院校的學生中不乏有很多拔尖的學生，這些學生由于個別科目偏科導致綜合測評不是很理想，但是個別的科目非常特出，比如數學、物理非常的優(yōu)秀，這些學生如果和其他的普通的學生一起培養(yǎng)，這樣很可能會抹殺這些學生的靈性和創(chuàng)新意識，所以作為高校教育工作者有必要給他們創(chuàng)建一個發(fā)揮創(chuàng)新能力的平臺。

所以在本專業(yè)各個班級內部成了興趣小組，根據學生的專業(yè)特長和興趣愛好組建不同的創(chuàng)新小組，比如機械設計創(chuàng)新小組、人工智能創(chuàng)新小組，機器人創(chuàng)新小組、自動化設計小組等，將這些具有同一特長和愛好的同學聚集在一起，分院提供場地和資金搭建創(chuàng)新平臺，讓他們發(fā)揮自己的聰明才智，實踐證明，通過這些創(chuàng)新小組為挑戰(zhàn)杯、技能比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽輸送可塑之才，每年發(fā)表科技論文和實用新型以及發(fā)明專利等。

（2）跨學院多專業(yè)參加挑戰(zhàn)杯和互聯(lián)網+比賽

“大學生挑戰(zhàn)杯”比賽被譽為學生學術科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會，是目前國內大學生關注度很高的全國性競賽，也是高校學生創(chuàng)新能力的重要展示平臺。中國“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，由教育部與政府、各高校共同主辦。大賽旨在深化高等教育綜合改革，激發(fā)大學生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)造就“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的主力軍；推動賽事成果轉化，促進“互聯(lián)網+”新業(yè)態(tài)形成，服務經濟提質增效升級；以創(chuàng)新引領創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，推動高校畢業(yè)生更高質量創(chuàng)業(yè)就業(yè)。

通過跨學院多專業(yè)招賢納士組建適合本項目的最佳組合去參加挑戰(zhàn)杯和互聯(lián)網+比賽。以賽促教，提高學生的創(chuàng)新素質，切實提高學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新能力。

（3）跟隨老師參與橫向課題強化技術服務能力

高職教師參與企業(yè)橫向課題研究體現高校服務社會的能力，也是高職院校教師提升自身專業(yè)水平的重要途徑，隨著高職院校大力引進“大國工匠”技能型人才和博士教授“雙高”人才，高校教師服務企業(yè)的能力大大增強，其中有很多高職學生參與到老師主持的縱橫向課題，承擔一部分子項目的工作，發(fā)揮學生的創(chuàng)新精神，更快提升學生的實踐創(chuàng)新能力。

4 結束語

隨著智能制造的快速發(fā)展，需要大量的創(chuàng)新型應用型人才服務于無錫本地裝備制造業(yè)。無錫是輕工業(yè)發(fā)展的搖籃，是裝備制造業(yè)重要的工業(yè)基地，通過問卷和走訪本地區(qū)的裝備制造企業(yè)，結合可視化的統(tǒng)計數據分析得出，無錫本地裝備制造企業(yè)具有工業(yè)體量大、“兩化”融合基礎好，創(chuàng)新能力逐年增強的特點，但是也對高技能、復合型和創(chuàng)新性的應用型人才的迫切需求。本文從智能制造的視域下，結合高等職業(yè)院校的發(fā)展定位以及機電大類專業(yè)建設和改革，提出了產教融合協(xié)同打造創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系、圍繞智能制造技術構建創(chuàng)新課程體系以及培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為核心組件創(chuàng)新團隊等途徑，培養(yǎng)無錫本地區(qū)裝備制造業(yè)亟需的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的應用型人才。