智能制造人才培養(yǎng)中的動力學(xué)分析

摘" 要：中國制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型升級階段，智能制造人才培養(yǎng)數(shù)量與質(zhì)量直接關(guān)系這種轉(zhuǎn)型升級的成敗。通過分析影響智能制造人才培養(yǎng)的各種動力學(xué)因素，構(gòu)建人才培養(yǎng)新的范式。智能制造是多技術(shù)融合之路，決定其培養(yǎng)的各層次人才是復(fù)合型人才；智能制造細分領(lǐng)域人才需求對高校人才培養(yǎng)目標與規(guī)模及專業(yè)構(gòu)建有重要影響；國家和省市地區(qū)產(chǎn)業(yè)和人才政策是人才培養(yǎng)的依據(jù)和指引；競爭要素是智能制造人才培養(yǎng)的催化劑。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)；智能制造；先進制造；動力學(xué)；驅(qū)動

中圖分類號：C961" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2023）13-0158-05

Abstract： China's manufacturing industry is in the process of transformation and upgrading from traditional manufacturing to intelligent manufacturing. The quantity and quality of intelligent manufacturing talents are directly related to the success or failure of this transformation and upgrading. By analyzing various kinetic factors affecting the training of intelligent manufacturing talents， we will build a new patter of talent training. Intelligent manufacturing is the road of multi-technology integration. This determines that it is the training of compound talents. The talent demand in intelligent manufacturing segmentation has an important impact on the target and scale and professional construction of universities. National， provincial and regional industrial and talent policies are the basis and guidance for talent training. Competition elements are the catalyst for intelligent manufacturing talent training.

Keywords： talent training; intelligent manufacturing; advanced manufacturing; dynamics; drive

近兩年，中國制造在逆境中崛起，在世界上正扮演著越來越重要的角色。中國制造是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，是國家的經(jīng)濟命脈，是中國參與世界競爭的重要支撐，是中華民族屹立于世界強國之林的保障。中國制造業(yè)在規(guī)模和體量上已屬于世界頂尖水平，但離制造強國還有很長的路要走。制造強國是中國必走之路，而政策是其保障。2017年工業(yè)和信息化部發(fā)布的《高端智能再制造行動計劃（2018—2020年）》指出，到2020年，突破一批制約我國高端智能再制造發(fā)展的拆解、檢測、成形加工等關(guān)鍵共性技術(shù)，智能檢測、成形加工技術(shù)達到國際先進水平[1]?！吨袊圃?025》要求到2025年中國制造業(yè)整體素質(zhì)要大幅度提升，到2035年中國制造要達到制造強國中等水平[2]。國家出臺的各種政策都在力推制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，伴隨著人工智能的發(fā)展，各種機器人的出現(xiàn)，大數(shù)據(jù)云計算的應(yīng)用，芯片技術(shù)的不斷攀升，智能技術(shù)正在改造傳統(tǒng)制造業(yè)，使傳統(tǒng)制造向智能制造推進。促使制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級最關(guān)鍵要素之一是要求大量高端智能制造人才的出現(xiàn)，而高端智能制造人才的欠缺卻是目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級當中面臨的難題之一。這一難題出現(xiàn)的原因是多方面的，其中傳統(tǒng)教育體制和舊的人才培養(yǎng)模式是重要因素。因此加強教育教學(xué)改革，探討智能制造人才培養(yǎng)新范式對制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級意義重大。智能制造人才培養(yǎng)中的動力學(xué)分析將在技術(shù)、人才需求和政策等層面闡述其對人才培養(yǎng)的影響。

一" 技術(shù)驅(qū)動

科學(xué)技術(shù)是推動制造業(yè)發(fā)展的第一驅(qū)動力，智能制造各種核心關(guān)鍵技術(shù)的重大突破都會引起制造業(yè)的巨大進步。這種突破最先反映在工業(yè)領(lǐng)域，然后再影響到各行各業(yè)，進而引起社會的重大變革。人類文明經(jīng)歷了四次工業(yè)革命：第一次工業(yè)革命以機器代替手工工具，實現(xiàn)機械化；第二次工業(yè)革命以電力代替蒸汽，帶來生產(chǎn)力的巨大躍遷；第三次工業(yè)革命伴隨電子計算機、互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、原子能、人工材料、航天技術(shù)、遺傳工程及海洋工程等技術(shù)的進步，使人類得以面向星辰大海；第四次工業(yè)革命以智能工廠、智能生產(chǎn)、智能家電、人機交互、3D技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、資源整合、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化制造、大數(shù)據(jù)革命、機器自組織、云計算及高度數(shù)字化等為代表，實現(xiàn)智能化。以智能化技術(shù)為依托，各省市出臺各種政策助推先進制造業(yè)和高技術(shù)制造業(yè)的快速發(fā)展。以粵港澳大灣區(qū)為例，從2015到2020年間，粵港澳大灣區(qū)具有一定規(guī)模的工業(yè)產(chǎn)值由23 680.1億元增長至28 373.0億元，其中先進制造業(yè)由12 562.2億元增長至16 886.6億元，年均復(fù)合增長率為6.1%，占2020年廣東全省工業(yè)增加值的51.1%，高技術(shù)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)由7 115.9億元增長至11 566.4億元，年均復(fù)合增長率為10.2%，占2020年廣東全省工業(yè)增加值的35.0%[3]。智能化技術(shù)在制造業(yè)中發(fā)揮著越來越廣泛和重要的作用，并促使傳統(tǒng)制造業(yè)向先進制造業(yè)和高技術(shù)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并向智能制造目標邁進。

新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和舊技術(shù)的不斷進步使傳統(tǒng)制造業(yè)在向先進制造業(yè)和智能制造業(yè)邁進路途中獲得強大的動能，并推進人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)體制的不斷革新。智能制造依托眾多關(guān)鍵核心技術(shù)，這些關(guān)鍵核心技術(shù)在傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式中自成專業(yè)，如3D技術(shù)對應(yīng)3D技術(shù)專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，移動互聯(lián)網(wǎng)對應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，大數(shù)據(jù)技術(shù)對應(yīng)大數(shù)據(jù)專業(yè)，人工智能技術(shù)對應(yīng)人工智能專業(yè)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對應(yīng)通信專業(yè)，云計算技術(shù)對應(yīng)云計算技術(shù)專業(yè)。這些關(guān)鍵核心技術(shù)在人才培養(yǎng)中都側(cè)重于對應(yīng)的專業(yè)，培養(yǎng)出的人才主要專精于各自的技術(shù)，對于其他技術(shù)相對陌生。這種單一人才培養(yǎng)模式可以適應(yīng)傳統(tǒng)制造業(yè)中以工序和固定崗位為標志的制造模式，但卻不能應(yīng)對智能制造對人才的需求。智能制造包括設(shè)計、生產(chǎn)、管理及服務(wù)等眾多制造環(huán)節(jié)，在各種環(huán)節(jié)中需要對智能制造中的各種核心關(guān)鍵技術(shù)進行融合應(yīng)用。因此，智能制造對人才的需求是高素質(zhì)復(fù)合型人才[4]。高素質(zhì)復(fù)合型人才的定位要求各高校和高職院校革新人才培養(yǎng)模式，重設(shè)新專業(yè)，并整合舊專業(yè)，進而對培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標和課程群等進行重構(gòu)。

二" 需求驅(qū)動

需求是一切生產(chǎn)的源動力，是人才培養(yǎng)的生命源泉。在《中國制造2025》規(guī)劃基礎(chǔ)上，教育部、人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》，對2025年制造業(yè)十大重點領(lǐng)域的人才需求和人才缺口進行了預(yù)測，見表1[5]。由表1可以看出，到2025年中國在制造業(yè)十大重點領(lǐng)域里人才需求和缺口都相當大，特別是在電力裝備、新材料和新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)當中。人才稀缺將會嚴重制約智能制造業(yè)的發(fā)展和傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。東莞地處港深廣黃金走廊腹地，粵港澳大灣區(qū)中心，有“世界工廠”之稱，在世界技術(shù)浪潮來臨之際，積極推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并向“國際智能制造創(chuàng)新中心”轉(zhuǎn)變[6]。其遇到的難題之一正是高端復(fù)合型制造人才的緊缺。

智能制造人才需求與缺口數(shù)據(jù)給人才培養(yǎng)提供了依托。各本科和高職院校應(yīng)根據(jù)自身辦學(xué)特色和區(qū)域經(jīng)濟特色制定自己的人才培養(yǎng)方案。如肇慶地區(qū)擁有鴻圖、鴻特和鴻泰等一批壓鑄企業(yè)，有登云汽配、四會連桿等一批汽配廠，有金利等五金小鎮(zhèn)，有風(fēng)華高科等一批電子元器件企業(yè)，有亞鋁等一批金屬加工企業(yè)。因此肇慶地區(qū)高校應(yīng)依托這些企業(yè)構(gòu)建自己的智能制造專業(yè)，突出特色，服務(wù)地方經(jīng)濟。肇慶學(xué)院、廣東理工學(xué)院和廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)等應(yīng)以新材料、電子信息和機床裝備作為自己的主攻方向進行智能制造專業(yè)構(gòu)建和培養(yǎng)目標設(shè)置。在制定人才培養(yǎng)方案時還要考慮高校實力和辦學(xué)水平，不同層次高校培養(yǎng)的人才應(yīng)具有差異性。智能制造人才的缺乏主要體現(xiàn)為以下四類：一缺乏高層次領(lǐng)軍人才，其肩負突破智能制造核心關(guān)鍵共性技術(shù)并引領(lǐng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級重擔(dān)；二缺乏擅長技術(shù)與管理的復(fù)合型人才；三缺乏能夠開展智能制造技術(shù)開發(fā)、改進及業(yè)務(wù)指導(dǎo)的專業(yè)技術(shù)人才；四缺乏門類齊全、技藝精湛、愛崗敬業(yè)的一線工匠型人才[7]。一流本科和重點高校應(yīng)以培養(yǎng)一類和二類人才為目標，二流本科以培養(yǎng)二類和三類人才為目標，高職院校則以培養(yǎng)三類和四類人才為目標。

三" 政策驅(qū)動

政策性文件（表2）是一切行動的依據(jù)和指南，是智能制造業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的內(nèi)在驅(qū)動力，是智能制造人才培養(yǎng)模式革新的支撐。在國家層面上，各國政府本著強者恒強，后來居上的競爭態(tài)勢，都提前布局本國的制造業(yè)發(fā)展方向。美國20世紀末21世紀初的“去工業(yè)”計劃使其國內(nèi)工業(yè)處于真空，為保持美國制造業(yè)的領(lǐng)先和競爭優(yōu)勢，近年來重新制定美國的“再工業(yè)計劃”，于2018年發(fā)布了《先進制造業(yè)美國領(lǐng)導(dǎo)力戰(zhàn)略》文件，將先進制造業(yè)視作美國經(jīng)濟發(fā)展引擎和國家安全支柱。與制造業(yè)政策相匹配，人才培養(yǎng)上優(yōu)先發(fā)展以制造業(yè)為重點的STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）教育、制造工程教育；優(yōu)先發(fā)展職業(yè)和技術(shù)教育、培養(yǎng)熟練的技術(shù)人員；優(yōu)先發(fā)展制造業(yè)學(xué)徒計劃、完善學(xué)徒和資格認證登記制度。德國長期以來都是制造業(yè)強國，其發(fā)布的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略為保證其制造業(yè)處于制高點保駕護航，并為“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的順利實施提供人才支撐于2019年制定了“工業(yè)4.0學(xué)徒培訓(xùn)計劃”，面向工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中的學(xué)徒進行技術(shù)培訓(xùn)，以便適應(yīng)和掌握數(shù)字化技術(shù)，滿足“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略需求。日本制造業(yè)處于世界前沿，近些年來每年都會發(fā)布《制造業(yè)白皮書》，為日本制造業(yè)指明方向；在人才政策上于2018年出臺了《面向5.0社會的人才培養(yǎng)——社會在變化、學(xué)習(xí)也在變化》報告，提出在人工智能驅(qū)動下“5.0社會”日本學(xué)校教育每年應(yīng)培養(yǎng)25萬名人工智能相關(guān)人才[8]。

近年中國制造業(yè)發(fā)展非?？欤呀?jīng)是制造業(yè)大國，中國制造享譽世界，但距離世界制造強國還有一段路要走?！吨袊圃?025》提出了我國制造業(yè)分三步走戰(zhàn)略。2021年工信部等八部門聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出了智能制造人才培養(yǎng)規(guī)劃，強調(diào)智能制造人才的培養(yǎng)。定期編制智能制造人才需求預(yù)測報告和緊缺人才需求目錄，研究制定智能制造領(lǐng)域職業(yè)標準。依托高技能人才培訓(xùn)基地等機構(gòu)，開展大規(guī)模職業(yè)培訓(xùn)[9]。加強應(yīng)屆畢業(yè)生、在職人員和轉(zhuǎn)崗人員數(shù)字化技能培訓(xùn)，推進產(chǎn)教融合型企業(yè)建設(shè)，促進智能制造企業(yè)與職業(yè)院校深度合作，探索中國特色學(xué)徒制。深化新工科建設(shè)，在智能制造領(lǐng)域建設(shè)一批現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院和特色化示范性軟件學(xué)院，優(yōu)化學(xué)科專業(yè)和課程體系設(shè)置，加快高端人才培養(yǎng)。弘揚企業(yè)家精神和工匠精神，鼓勵開展智能制造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、技能競賽。

在國家政策指引下，各省市紛紛出臺自己的制造業(yè)行動綱領(lǐng)，充分發(fā)揮地緣優(yōu)勢，促推本省市制造業(yè)快速發(fā)展。廣東省是制造業(yè)大省，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，為保持制造業(yè)上的領(lǐng)先地位，出臺了很多相關(guān)政策。廣東的東莞、佛山和中山等地區(qū)，傳統(tǒng)制造業(yè)非常發(fā)達，正面臨傳統(tǒng)制造業(yè)向先進制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，特別是在粵港澳大灣區(qū)建設(shè)背景下，這種轉(zhuǎn)型升級更為迫切，東莞就決定向“國際智能制造創(chuàng)新中心”轉(zhuǎn)型，并作出了許多舉措。為應(yīng)對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中面臨的智能制造人才緊缺問題，廣東省政府在《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃（2015—2025年）》中就指出要創(chuàng)造有利條件，造就一批具有國際視野的專家學(xué)者和技術(shù)“領(lǐng)頭羊”，并造就一批從事智能關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和裝備研發(fā)的創(chuàng)新科研團隊。一流本科高校面向高層次應(yīng)用需求進行高層次實戰(zhàn)型工程技術(shù)人才培養(yǎng)，一般本科院校依托區(qū)域經(jīng)濟培養(yǎng)具有扎實專業(yè)素養(yǎng)的復(fù)合應(yīng)用型人才，而高職院校則以培養(yǎng)操作熟練、會設(shè)計及懂改進的實干型和應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標。

四" 競爭驅(qū)動

競爭是技術(shù)進步的催化劑，是人才培養(yǎng)的加速器。在競爭態(tài)勢下落后就要挨打，落后就要受制于人。不久前發(fā)生的華為、中興事件把這一點已經(jīng)體現(xiàn)得淋漓盡致，當華為揮淚割榮耀時不知牽動了多少國人的心。中國已是制造大國但還不是制造強國，許多先進產(chǎn)品、高端裝備和精尖技術(shù)都掌握在發(fā)達國家手里，因競爭受到威脅時這些國家往往會發(fā)動“卡脖子”事件。芯片技術(shù)是智能制造的核心關(guān)鍵技術(shù)，低端市場的競爭（PC主板、路由器、機頂盒、安防監(jiān)控、網(wǎng)卡、LED及音頻等領(lǐng)域的芯片），中國產(chǎn)品具有一定的競爭力，但在高端市場（處理器、存儲器、控制器、邏輯芯片及特殊應(yīng)用模擬芯片等），中國和世界強國還有很大的差距（表3）。為使中國芯片產(chǎn)業(yè)迎頭趕上，國家的“十三五”規(guī)劃、“十四五”規(guī)劃都把芯片技術(shù)作為重中之重被提出。目前制約中國芯片發(fā)展既有核心關(guān)鍵技術(shù)的短板也有各類芯片人才的欠乏，這需要通過引培育培養(yǎng)出一批芯片的領(lǐng)軍人才和進行芯片核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的攻堅隊伍，并培養(yǎng)出一大批芯片從業(yè)人員。據(jù)統(tǒng)計，按目前芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模，我國芯片產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員應(yīng)在60萬以上，但目前從業(yè)人員不到30萬[9]，從業(yè)人員嚴重不足。芯片人才培養(yǎng)要求較高，開設(shè)相關(guān)專業(yè)的高校還不太多。未來不斷擴大的市場規(guī)模和芯片領(lǐng)域更加白熱化的競爭態(tài)勢，要求芯片人才的培養(yǎng)規(guī)模和質(zhì)量都要更上一個或多個層次。這需要幾個方面形成合力，一是政府要出臺更加強有力的政策扶持芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；二是教育部或省市教育廳出臺相關(guān)政策鼓勵有能力的高校加強相關(guān)專業(yè)的建設(shè)；三是相關(guān)芯片企業(yè)與高校開展更深層次和更廣泛的合作，產(chǎn)教融合、產(chǎn)學(xué)研融合，或構(gòu)建產(chǎn)業(yè)學(xué)院進行訂單式培養(yǎng)；四是已建有或即將建設(shè)相關(guān)專業(yè)的高校要有競爭意識和危機意識，不斷把握世界前沿趨勢，加強教育教學(xué)改革，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

五" 結(jié)束語

制造業(yè)影響著我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，是一個國家強盛與否的重要標志。智能技術(shù)正方興未艾，正在改變傳統(tǒng)制造業(yè)的制造方式并向智能制造轉(zhuǎn)變，而智能制造的主要核心是智能人才的培養(yǎng)。對于制造業(yè)人才的培養(yǎng)我國和發(fā)達國家還有不小差距，特別在高端人才的培養(yǎng)上差距更大，我國嚴重缺乏制造業(yè)方面的領(lǐng)軍人才和技術(shù)專家。未來我國需要出臺更加積極的人才政策，不斷革新教育體制，培育培養(yǎng)大批不同層次的智能制造業(yè)人才。各高校以政策為驅(qū)動，根據(jù)自身辦學(xué)水平，依托地緣經(jīng)濟，構(gòu)建自己的智能制造專業(yè)，突出辦學(xué)特色，并根據(jù)市場需求不斷調(diào)整自己的人才培養(yǎng)目標和方案。

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基金項目：廣東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度研究項目“粵港澳大灣區(qū)建設(shè)背景下智能制造產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)模式探索”（2020GXJK194）

第一作者簡介：陳顯明（1975-），男，壯族，廣西貴港人，博士，副教授。研究方向為金屬材料制造技術(shù)。