智能制造環(huán)境下高校機械類專業(yè)改革探索

費葉琦 　楊敏　陳新新

［摘 要］文章針對高校機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)及輸送不能有效滿足當下智能制造環(huán)境下相關(guān)企業(yè)的人才需求問題，對機械類專業(yè)人才供需矛盾及其產(chǎn)生原因進行分析，并從高校視角討論如何通過機械類專業(yè)改革緩解人才供給緊張問題，從而提高學生的機械類專業(yè)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、實踐型的工科人才，以滿足企業(yè)智能化發(fā)展需求，實現(xiàn)智能制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］智能制造；機械類專業(yè)；市場需求；制造業(yè)；人才培養(yǎng)；專業(yè)改革

［中圖分類號］ G420 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）08-0009-03

制造業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的根基，打造一流制造產(chǎn)業(yè)是我國提升國家綜合實力、建設(shè)成為世界強國的重中之重。目前，我國正處于制造業(yè)創(chuàng)新升級、新興技術(shù)與制造業(yè)深度融合、跨領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展的重要階段，而將智能制造發(fā)展作為主攻方向[1]，深入推進智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的搭建是當前我國制造業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。因此，高校機械類專業(yè)作為制造業(yè)人才培養(yǎng)載體的改革創(chuàng)新也就成為其相關(guān)專業(yè)、行業(yè)領(lǐng)域的一個重要的課題。

一、機械類專業(yè)人才供需矛盾分析

智能制造環(huán)境下制造業(yè)的發(fā)展需要新興制造技術(shù)的支撐，而制造技術(shù)的進步需要工具、技術(shù)與人才的共同作用[2]。然而，近年來越來越多相關(guān)專業(yè)的學生在畢業(yè)擇業(yè)時會轉(zhuǎn)專業(yè)或在高考填報志愿之初就放棄報考機械類專業(yè)。中國統(tǒng)計網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)機械行業(yè)從業(yè)者整體的工作環(huán)境、收入遠遠比不上新型互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者，致使傳統(tǒng)機械行業(yè)從業(yè)人數(shù)逐年減少[3]。制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要更多機械類專業(yè)人才及相關(guān)技術(shù)支持，但在升級初期很難獲得足夠多足夠好的機械類專業(yè)人才，人才缺口影響了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的速度與效果。

新冠疫情暴發(fā)初期一工難求的狀況客觀上迫使工業(yè)智能產(chǎn)業(yè)化加快落地的進程，尤其是設(shè)備制造商對可持續(xù)無人化和遠程運維生產(chǎn)設(shè)備的需求明顯增加。各大小制造企業(yè)為提高自身產(chǎn)品質(zhì)量，迫切需要遠程監(jiān)測來輔助獲取信息，也需要得到解決相關(guān)設(shè)備維修、保養(yǎng)等問題的遠程服務，然而卻缺乏相關(guān)人才進行相關(guān)操作。

目前主要矛盾集中在機械類專業(yè)人才雖就業(yè)機會較多，但其工作環(huán)境及工資待遇普遍較差；既具有工程實踐綜合能力又具有專業(yè)技能、知識的復合型人才缺失，遠遠不能滿足制造業(yè)的人才需求。

二、機械類專業(yè)人才供需矛盾產(chǎn)生原因分析

目前導致機械類專業(yè)人才供給和企業(yè)人才需求矛盾產(chǎn)生的原因可從企業(yè)、高校、學生等方面進行分析。

（一）不少企業(yè)對智能制造理解不深，相關(guān)專業(yè)人才資源匱乏

在制造業(yè)領(lǐng)域，為了搶占市場以及形成一定的品牌知名度，企業(yè)之間的競爭比較激烈。智能化是眾多企業(yè)加快自身發(fā)展的重要途徑，但是，一方面，不少企業(yè)對智能制造理解不深，認為一切與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)都屬于智能制造領(lǐng)域；另一方面，企業(yè)發(fā)展需要大量的專業(yè)人才和技術(shù)支持，但是剛剛從機械類專業(yè)畢業(yè)的人才遠遠不能滿足企業(yè)的需要，企業(yè)還需要在員工培養(yǎng)上花費大量人力物力及時間，這就影響了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的速度。

（二）高校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)往往與企業(yè)需求存在脫節(jié)

高校大部分機械類專業(yè)教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗，尤其是在“中國制造”大跨步前進的背景下，不少高校的相關(guān)政策、培養(yǎng)計劃及配套教師的專業(yè)素質(zhì)難以及時跟進，所培養(yǎng)出來的畢業(yè)生的知識儲備、實踐技能和目前市場用工需求存在脫節(jié)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，教師在課堂講授的主要為基礎(chǔ)知識，涉及不少抽象概念、公式、理論，講解時因缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗，所講內(nèi)容與企業(yè)實踐聯(lián)系不夠緊密，新知識、新技術(shù)相關(guān)應用實例較少，這就容易導致學生對學科發(fā)展前沿、最新科研成果以及人才專業(yè)素質(zhì)最新要求缺乏了解。其二，部分高校關(guān)于擴招、學科設(shè)置等辦學措施的制訂與實施因缺少行業(yè)、專業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业姆磸驼撟C而缺乏科學性與可行性，導致高校自身的師資力量、實驗條件跟不上，人才培養(yǎng)質(zhì)量普遍不高。雖然工科人才的培養(yǎng)規(guī)模擴大了，但是培養(yǎng)出來的人才不能滿足企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需求，無法從根本上解決中國高端制造業(yè)的人才短缺問題。其三，目前智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，高校按照原有人才培養(yǎng)方案培養(yǎng)的畢業(yè)生很難滿足當下企業(yè)對新技術(shù)人才的需求，一方面造成該批畢業(yè)生就業(yè)崗位單一、待遇普遍較低，另一方面使企業(yè)陷入對口招工困難的窘境。高校難以及時對已制訂并落實的人才培養(yǎng)方案進行更改、調(diào)整，同時缺乏有效的市場經(jīng)驗和專業(yè)論證，導致企業(yè)出現(xiàn)了一定的人才缺口但是高校不能及時輸送符合其要求的畢業(yè)生。

工科類生產(chǎn)設(shè)備的更新迭代極快，雖然高校根據(jù)自身課程設(shè)置、實驗實踐硬件設(shè)施更新需要已投入了大量的資金，但仍然難以保證學生能夠接觸到最先進的生產(chǎn)設(shè)備。學校的實驗實踐課程較少，學生缺乏充足的實踐能力培養(yǎng)機會，所培養(yǎng)的人才擁有的專業(yè)技能與企業(yè)需求不匹配，難以充分滿足學生的就業(yè)需求和企業(yè)的人才需求。

（三）部分在校大學生缺乏對機械行業(yè)發(fā)展需求的認知，不重視提升自身的專業(yè)實踐能力

部分在校大學生缺乏對人才市場需求的清晰認識，缺乏就業(yè)危機感，在校期間不重視通過參加實驗、實踐及競賽加強工程實踐能力的培養(yǎng)，不重視提升創(chuàng)新意識及將新技術(shù)與傳統(tǒng)機械知識相融合的能力。

三、智能制造環(huán)境下高校機械類專業(yè)改革舉措

（一）深化校企合作，培養(yǎng)符合企業(yè)需求的實用型專業(yè)技術(shù)人才

高校工科人才培養(yǎng)應重視提高產(chǎn)業(yè)界的參與度。深化校企合作，促進課程內(nèi)容和技術(shù)發(fā)展的有效銜接，實現(xiàn)教學過程和生產(chǎn)過程的有效接軌，加強企業(yè)實踐配套教材建設(shè)和教師專業(yè)實踐素質(zhì)的培養(yǎng)，推動高校課程體系改革，實現(xiàn)由傳統(tǒng)機械制造專業(yè)向智能制造專業(yè)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)出與當前企業(yè)需求相匹配的實踐型專業(yè)技術(shù)人才，降低企業(yè)前期人才培訓的成本，支持智能制造業(yè)的更好更快發(fā)展。

高校要加強與企業(yè)合作，落實實踐基地的建設(shè)并與企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，從而保證學生獲得更多創(chuàng)新實踐的機會。目前校企合作這一措施在很多高等職業(yè)技術(shù)學校都已取得了一些成果。以山東理工職業(yè)學院為例，該學院與山東某制造股份有限公司進行合作，充分發(fā)揮本校機電一體化專業(yè)優(yōu)勢，將企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、先進技術(shù)與校內(nèi)課程相結(jié)合，將學生的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)與校內(nèi)課程教學、人才培養(yǎng)方案實施有機結(jié)合，成功推動了校企合作的進展，實現(xiàn)了學院招生與工廠招工的同步推進。但是就高校而言，校企合作多數(shù)還停留在將優(yōu)秀畢業(yè)生推薦到相關(guān)企業(yè)實習培訓這一層面。

深化校企合作[4]，一方面可以加強實訓環(huán)節(jié)為切入點進行落實。將實訓環(huán)節(jié)分成兩部分：一部分是以企業(yè)為主場，高校與企業(yè)協(xié)商合作后，直接派遣部分優(yōu)秀教師、學生進入企業(yè)，對企業(yè)的實際生產(chǎn)線進行觀摩、操作學習；另一部分是建立高校實訓基地，高校提供實訓場地，企業(yè)提供部分設(shè)備、技術(shù)和進行相關(guān)人員培訓，對所需生產(chǎn)環(huán)節(jié)和技術(shù)進行復刻，并在高校教師和企業(yè)工作人員的配合下指導學生完成相應的企業(yè)項目，使學生在校期間就可以接觸到企業(yè)的真實工作環(huán)節(jié)。另一方面可以參考德國雙軌式的工科教育模式[5]，結(jié)合我國校企合作的實際情況對其進行完善，要求學生本科前兩年在高校內(nèi)將公共基礎(chǔ)課程修習完畢，第三年再對專業(yè)進行細分，讓學生在對專業(yè)有一定了解后選擇適合自己并對其感興趣的專業(yè)。此外，在專業(yè)課程教學過程中積極組織學生到合作企業(yè)進行工業(yè)實踐，促使學生將機械類專業(yè)知識和工業(yè)實踐有機結(jié)合起來，培養(yǎng)學生的實踐技能和創(chuàng)新精神。

（二）積極求變，完善機械類專業(yè)教學體系

各高校每年都會針對畢業(yè)生的預期市場需求調(diào)整新生的培養(yǎng)方案，一般是以四年為單位進行較大幅度的改進。相關(guān)高校為適應當下智能制造業(yè)發(fā)展的市場需求新增了智能制造相關(guān)專業(yè)，其中北京航空航天大學、東北大學、湖南大學、華北電力大學、東華大學等高校已獲批設(shè)立智能制造專業(yè)。這一新專業(yè)在傳統(tǒng)機械工程專業(yè)基礎(chǔ)上進行相關(guān)人才培養(yǎng)方案改革，目的在于從培養(yǎng)單一的機械工程師轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)能滿足智能制造業(yè)發(fā)展需求的復合型人才，著力于相關(guān)智能產(chǎn)品設(shè)計、制造和運維等方面的創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)與強化。比如北京航空航天大學和蘇州大學的機械工程專業(yè)原來的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)可以在機械工程領(lǐng)域從事機械產(chǎn)品設(shè)計與制造的機械工程師，而智能制造專業(yè)是以機械工程專業(yè)為基礎(chǔ)導向，培養(yǎng)機械、控制、信息等多學科交叉融合下具備智能制造系統(tǒng)設(shè)計應用、管理和創(chuàng)新以及獲取信息、分析解決工程技術(shù)問題的能力，能勝任新一代制造業(yè)智能產(chǎn)品和裝備的設(shè)計、生產(chǎn)線研發(fā)，智能系統(tǒng)管理及智能服務運維等工作的高素質(zhì)應用型工程技術(shù)人才。雖然多所高校陸續(xù)新增了智能制造專業(yè)，但由于各高校的人才培養(yǎng)目標層次不同，且目前市場上智能制造專業(yè)的畢業(yè)生較少，對于該專業(yè)畢業(yè)生的知識技能體系是否符合行業(yè)需求還有待進一步考量和反饋，相關(guān)人才培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置、實驗實踐內(nèi)容還需進一步優(yōu)化。

（三）主動向智能制造方向轉(zhuǎn)型

高校機械類專業(yè)向智能制造方向轉(zhuǎn)型可從以下幾方面進行考慮：其一，推進產(chǎn)教融合[6]，加強機械制造人工智能、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等相關(guān)學科與傳統(tǒng)機械工程學科交叉結(jié)合的教學。其二，加強教材建設(shè)，優(yōu)化課程教學規(guī)劃。教師在教學中應對企業(yè)的新技術(shù)進行講解與傳授，推進智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)進程，力求讓學生所掌握的專業(yè)技能與生產(chǎn)實踐中的新技術(shù)、新設(shè)備接軌。其三，采用基于學習產(chǎn)出的教育模式（OBE模式）[7]對機械類專業(yè)教學各環(huán)節(jié)進行改革，以傳授機械產(chǎn)品設(shè)計知識和培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)能力與素養(yǎng)為目標進行課程教學設(shè)計，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，強調(diào)過程性考核，縮小期末考試成績在課程總成績中所占比重，以學生綜合實踐能力作為主要考核內(nèi)容，從而推動課程教學的持續(xù)改進，實現(xiàn)培養(yǎng)知識面寬，富有人文精神，具備機械產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計與創(chuàng)新能力的機械工程技術(shù)人才的目標。其四，合理利用豐富、形象直觀及便捷的線上教育資源，通過視頻動畫、虛擬仿真等方式加強學生空間思維能力與創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)，增強學生的職業(yè)競爭力。其五，推進課程思政教學[8]的開展，將專業(yè)課程中所蘊含的思政元素如家國情懷、文化自信等提煉出來，并將其與行業(yè)中的前沿科研技術(shù)成果、日常教學有機結(jié)合起來，讓學生對行業(yè)前沿科研技術(shù)有一定的接觸與了解，彌補課程內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展最新動態(tài)脫節(jié)的不足，進一步提高學生對行業(yè)的認同度，提高學生的專業(yè)素養(yǎng)，增強學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

四、結(jié)語

智能制造背景下的制造業(yè)缺少既具有工程實踐綜合能力又具備專業(yè)技能、專業(yè)知識的高素質(zhì)機械工程技術(shù)人才，高校機械類專業(yè)要積極主動地為制造業(yè)提供促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的人才和技術(shù)支持；相關(guān)企業(yè)在追求自身經(jīng)濟效益提高與企業(yè)發(fā)展的同時應增強專業(yè)人才的社會責任感；高校對機械類專業(yè)學生的培養(yǎng)方向應從培養(yǎng)機械工程師轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)符合智能制造業(yè)發(fā)展需求的復合型人才；機械類專業(yè)的教師應不斷加強自身的創(chuàng)新能力、學習能力，不斷地接觸與了解行業(yè)前沿技術(shù)，及時有效地將新信息、新知識、新技術(shù)傳遞給學生；機械類專業(yè)的畢業(yè)生應保持對新技術(shù)的敏銳性，提高創(chuàng)新思維的能力與持續(xù)進步的能力，將自身專業(yè)能力與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能制造發(fā)展要求相結(jié)合，在實現(xiàn)自身價值的同時推動行業(yè)的發(fā)展。只有通過企業(yè)、高校、教師、學生的有效合作，機械類專業(yè)及其人才才能更好地適應智能制造環(huán)境下的發(fā)展要求。

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［責任編輯：龐丹丹］