智能制造背景下高技能拔尖人才培養的探索與實踐*

黎良田，廖強華，王文斌，宋志剛

智能制造背景下高技能拔尖人才培養的探索與實踐*

黎良田，廖強華，王文斌，宋志剛

（深圳職業技術學院 機電工程學院，廣東 深圳 518055）

本研究將課程與教學改革、校企合作共建與智能制造實驗班、技能競賽人才選拔相結合，以技能競賽人才梯隊和智能制造教改實驗班的選拔與培養為突破口，以機電一體化專業為例，研究了傳統專業在智能制造背景下，科學地進行專業方向調整和課程體系構建的策略與方法；探索了高技能人才的層次化培養方案，以及通過競賽、創新平臺發掘與培養高技能拔尖人才的具體實踐；提出一流職業院校主動承擔滿足智能制造時代需要的高技能拔尖人才培養的迫切性與重要性．

智能制造；高技能人才；人才培養；三教改革

隨著網絡通訊技術、大數據、機器人以及智能化裝備的高速發展，全球產業競爭格局正發生著前所未有的重大調整，尤其是全球主要發達國家對制造業的高度重視，使得以制造業為代表的高科技領域再次進入了激烈的競爭狀態[1]．各國家都將推動制造業的高度發展作為國家戰略進行部署．我國制造業也在《中國制造2025》的戰略規劃下[2]，正逐步邁向以人工智能為背景，制造過程網絡化、數字化、智能化的嶄新智能制造時代[3，4]．

技術的發展必將會驅動制造業生產方式和管理模式發生深刻變革，這對新時代的技能人才提出了很高的要求[5]．由于技術的集成、系統的開放、信息的交合，過去只需掌握單一專項技能的要求已經難以適應智能制造的時代需要．新時代的工業要求技術人員不僅需要具備非常扎實的專項技能，還必須要掌握復雜系統下的多種類技術技能，甚至跨學科、跨專業的知識與技能．高技能拔尖人才在智能制造時代又被重新進行了定義．如何培養出能夠適應智能制造要求的高技能拔尖人才成了一個必須認真研究的新課題．因此，如何培養智能制造時代背景下具有創新能力的復合高技能拔尖人才，不僅對國家工業發展具有重大的戰略意義，同時也是國內一流高職院校必須承擔起的重大戰略任務．

本研究深入分析了智能制造的時代要求和人才培養現狀，圍繞智能制造的技術特點，提出了機電一體化專業的適應性調整策略與教學改革措施．通過具體實踐來探索高技能拔尖人才培養的模式與途徑．

1 現狀與問題

1.1 國內外研究現狀

真正意義上的智能制造從概念提出到具體實施，至今約有10年時間，期間美國提出“再工業化計劃”、德國實施了工業4.0戰略，歐洲、日本等發達國家也先后出臺了類似的智能化工業發展計劃，進一步加快了智能制造工業時代的到來[3]．智能制造不單單需要設備與系統的智能化，人才因素仍然是期中必不可少的重要組成部分．隨著智能化的高度發展，與之相配套的人才戰略必須同步跟進．目前世界各國在高尖端研發人才戰略方面都分別在大學、研究院等機構上給與資金傾斜、努力培養高水平的大學和科技領軍人才．然而，在藍領階層的高技能拔尖人才培養方面，比較成熟的方案和計劃并不多．其中，德國的“雙元制”是在職業技能人才培養方面做得比較好的一套方案，因此近年也被較多地引進到我國，成立了類似中德制造學院等旨在學習德國培養智能制造高技能人才的方案．

我國也是在智能制造發展領域投入比較早的國家之一，從2015年發布《中國制造2025》開始，我國就制定了三步走計劃．在人才培養方面，國家提出建設“雙一流”規劃，著力培養高科技頂尖研究人才．同時，國家也提出大力發展職業教育和應用型本科教育，旨在培養更多能夠適應和滿足社會與工業現代化、智能化發展需要的職業技術人才，為把我國建設成制造強國提供人才保障．因此，在職業高等院校中探索培養能夠適應智能制造、人工智能等技術要求的高技能拔尖人才刻不容緩．

1.2 存在的問題

近年，隨著機器人、智能制造等技術熱點的高漲，以及高職院校自身改革升級的需要，在高職院校里也掀起了一輪向智能機器人、智能制造方向轉型的浪潮．國內高職院校在智能制造人才培養方面也進行了很多很好的探索與嘗試，但在內涵建設方面仍存在一些需要認真探討和研究的問題．

1）智能制造作為工業生產的一個大系統，不是單純的把一些設備與加工要素組合在一起，而是需要不同的設備、不同的系統、不同的要素間進行大量的信息交互、優化計算、智能控制而完成的．這樣的系統龐大而復雜，對技術人員提出了非常高的要求．過去只專于某單一技能的技術人員已經無法滿足智能制造的生產要求了．智能制造工業現場同樣需要能夠掌握多種技能，甚至具有跨學科知識背景、能夠在網絡、機械、機器人、加工等學科領域有著良好綜合技能、并具有一定創新能力的高技能尖端人才．而目前，我國在智能制造這個領域的復合人才培養方面仍沒有成熟的方案．在高技能拔尖人才培養方面更沒有提出較好的意見．

2）當前，高等職業教育學生的知識能力和素養的差異還比較大，主要的培養方案仍然是以“掌握一項主要技能為主的復合人才培養”為主．在現實條件下，仍無法完全按照智能制造系統所要求的多技能、跨學科、大系統的要求來培養和要求所有的學生．老師在實施學生培養方案過程中，如何兼顧學習能力不同的人，使學習能力一般的人能掌握好基本的專項技能，同時又使有潛力的學生接受到更多的知識技能訓練，脫穎而出成為具有創新高技能的拔尖人才是一個很大的難題．而這類創新技能拔尖人才的培養又是國家與社會發展必不可少的迫切需求，因此，通過怎樣的模式來因材施教、兼顧平衡、發掘人才、培養大匠是必須要深入研究的重要課題．

3）由于智能制造的涵蓋范疇非常大，并且變化更新也比較快，目前仍然處于快速發展階段，尚未完全成熟定型．高校在學科、專業設置上如何更好地吻合智能制造領域的需求，尚存在較大的分歧和困難．如何培養適應智能制造需要的專業高技能人才，目前全世界都未能拿出具體成熟的方案．

面對以上問題，國內領先的高等職業院校除了要培養社會需要的技能人才大隊以外，還應該主動承擔起選拔和培養國家需要的、能夠適應智能制造時代要求的高技能拔尖人才的重大戰略任務．因此，通過實踐來探索出選拔、培養創新、高技能人才的方法、途徑與模式，從而建立起一套行之有效的拔尖人才選拔培養方法具有重大的研究意義．

2 方案與實踐

2.1 圍繞智能制造核心進行教學改革

如何培養能夠適應智能制造需要，在網絡、控制、機器人、加工等學科領域有著良好綜合技能及具有一定創新能力的高技能尖端人才，是高職院校當前必須面對和解決的重大問題．圍繞智能制造系統技術特點來科學制定課程體系和人才培養方案，使知識與技能體系和智能制造要求相吻合，進一步促進“三教改革”是教學改革的總策略．深圳職業技術學院機電一體化專業通過一系列教學改革措施，對智能制造背景下的專業課程體系、教學方法等系列問題進行了以下改革和探索：

1）課程設置不再采用傳統的課程體系，而是根據當前技術的發展以及社會的人才需求出發，主動修改人才培養方案，將在實際工作崗位上應用廣泛，技術領先、符合智能制造實際需要的核心應用技術引入到課程體系中，讓學生在專業學習中能夠學到最新、應用最廣泛、未來工作最需要的核心知識和技能，及時地進行課程知識的更新．

2）在課程體系中采用模塊化的形式組織課程，重點考慮了符合智能制造技術要求的跨學科、跨領域技術融合和課程搭配，使有能力的學生具備智能制造基本學科知識與技能．

3）采用了任務驅動、項目化課程式的探索型教學模式開展教學．以學生為主體，以教師為主導，充分利用互聯網、虛擬仿真軟件、實踐平臺等多種手段，理、虛、實相結合，充分調動學生自主探索學習的積極性．通過實際工作中的真實案例引出主題，啟發思考，讓學生在自我探索中認識概念．通過探索性實踐，讓學生在實訓中通過發現問題，解決問題的過程逐步深入地掌握技能與方法．

近五年，本專業新開課程超過10門，修訂或淘汰課程接近20門，加大了工業機器人、PLC、工業網絡技術、機電裝備集成技術等適應智能制造需要的課程和實踐比例，并完成了多門新技術課程的數字化建設，取得了良好的效果．如圖1所示，圍繞智能制造人才培養，設置了以智能裝備控制、工業機器人、PLC控制、傳感器應用，以及工業網絡與云數據為代表的五大核心技術體系，以此支撐智能制造的崗位需求．五大核心課程體系覆蓋了數控設備與加工、工業機器人、傳感與過程控制、工業網絡、云數據與Mes系統五大智能制造核心技術領域．課程體系的創新改革必然要求教師隊伍、教學資源、教學方法要緊密跟進，因此進一步促進了以高技能人才培養為目標的“三教改革”．

圖1 智能制造課程體系結構圖

2.2 因材施教、兼顧平衡、發掘潛能

高技能創新拔尖人才的培養是智能制造背景下國家與社會發展必不可少的迫切需求，而智能制造對技術人員的知識面、技能水平、綜合能力要求非常高．然而高等職業教育學生的知識能力和素養的個體差異又非常大，在現實條件下，要完全按照智能制造系統所要求的多技能、跨學科、大系統的要求來培養和要求所有的學生顯然是脫離現實的．因此，我們在人才培養的過程中必須要能夠根據學生的特點與能力選拔特長、因材施教，有所區分，并兼顧平衡，將有能力的同學發掘并選拔出來，讓他們能接受更高要求的培養，讓有能力的學生得到充分學習的機會，讓能力有限的學生保證基本技能的掌握，在滿足基本人才培養目標的基礎上，又能夠實現高技能拔尖人才培養的需要．

深職院機電一體化專業作為一個重要試點，從2018年開始成立了“智能制造教改實驗班”，每年從機電學院相關專業新生中選拔30名學生進入實驗班學習，目前已經有兩屆實驗班．實驗班按照更加符合智能制作技術需要的課程體系進行授課，加大了知識的廣度和深度，讓有能力的學生能夠學習到更多知識和技能，以培養出高技能拔尖人才．經過2年的運行，2個年級的實驗班學生分別在技能競賽、創新設計等各個領域中都涌現出一批拔尖學生，取得了良好的成績．

2.3 以賽促教、以練促學、以新促創

選拔和培養潛在的拔尖人才是高技能人才培養方案中非常重要的一環，本研究以技能競賽、創新創業平臺為依托，借助學生社團與專業協會，通過興趣小組、教師技能工作室、技能精英幫扶小組等育才載體的高度融合，創新人才選拔機制，建立學生人才庫與人才梯隊．通過技能競賽促進教學，通過動手實踐促進學習，通過新技術、新方法促進創新創業，為培養高技能拔尖人才提供重要平臺，探索解決人才選拔、高技能創新人才培養，以及學生技能人才庫建立與運行等實際問題，以較好地解決如何選拔創新技能人才，如何因材施教建設高水平技能人才梯隊、如何以技能競賽為依托培養高技能拔尖人才、以及培養工匠精神等關鍵問題．

1）成立學生專業協會為主，專業興趣小組、技能精英幫扶小組為輔的學生自主學習小組．通過協會的各類培訓、創作、競賽活動，為選拔、提升和培養拔尖學生創造了良好的平臺和氛圍．協會通過以老帶新、團隊合作、互相幫助、互相競爭的方式產生了良好的效應．近年，通過機器人協會、數控協會等專業協會培養出來的學生在各類技能競賽及創新創業活動中都取得了良好的成績．以數控協會、機器人協會為例，團隊成員通過準備和參加“RoboMaster機甲大師對抗賽”、“工業機器人大賽”、“數控機床裝調與升級改造”技能大賽、“智能制造大賽”等競賽，不斷地得到鍛煉、充實隊伍，并以此為依托，以老帶新培養了一批又一批的拔尖人才，取得了國際、國內眾多比賽的桂冠．表1和圖2分別列舉了學院近年學生在各類競賽中獲獎的數量，以及獲獎的分布情況．

2）成立學院技能大師工作室，由技能大師工作室的老師成員對協會及創新與競賽平臺進行指導和培養．大師工作室中的每位成員都定期地在不同技術領域對學生開展講座、技術指導、技能訓練．通過各種育才載體的高度融合，建立起以機電一體化專業為主，涵蓋機電、計算機、通訊等相關學科專業的學生技能人才庫，為有更強學習能力、更強學習興趣的學生提供更好的學習平臺；建立起了學生創新與技能人才庫的良好運行機制．近五年培養出大批在技能競賽中獲獎的高技能拔尖人才，部分優秀學生在畢業后陸續獲得認定“省級技術能手”、“技能菁英”、“地方高層次后備人才”，在技術崗位上深受企業歡迎．

2.4 產教融合、校企聯合培養

智能制造的涵蓋范疇比較大、并且技術更新也比較快，目前仍然處于快速發展階段，尚未完全成熟定型．高校在學科、專業設置上要想既要吻合智能制造領域的需求，又不會對專業人才培養方案造成不斷變化的沖擊，實施困難非常大．本研究通過“行、企、校”多方聯動、產教融合、聯合培養等方式，建立了學校與企業長期穩定的交流機制的方法，緊跟技術發展，實時為智能制造人才培養與課程體系“把脈”，讓人才培養與社會需求緊密吻合，為本專業更加準確地跟進和更新人才培養方案提供了有力的保障．

1）邀請行業協會、企業中的技術專家擔任專業的顧問，在人才培養方案的制定、課程設置、實訓設備配置等各個方面充分進行企業調研，充分吸取行業、企業專家的意見，以制定出更加符合智能制造背景下企業對人才要求的方案，以更好地適應智能制造的要求和變化．

2）創新性地與智能制造領域一些具有代表性的龍頭企業強強聯合，成立智能制造“特色學院”、“聯合培養訂單班”，發揮高校與企業各自的優勢，共同培養高技能拔尖人才．

3）成立“行企校”聯合會，定期召開會議，讓聯合會的專家定期地反饋企業和市場最新的技術狀況，結合專業的具體情況，及時地為人才培養方案把脈，及時地更新方案，以更好地適應智能制造的變化要求．

表1 近年學生、教師獲獎

圖2 獲獎類別分布圖

3 結 論

本研究根據智能制造時代背景的需要，提出了在智能制造領域培養高技能拔尖人才的具體方案．在如何選拔創新技能人才、如何因材施教建設高水平技能人才梯隊、如何以創新技能競賽為依托培養高技能拔尖人才，以及培養工匠精神等一系列問題上進行了研究和論證．通過多年的實踐研究，在教學改革、技能競賽、創新競賽、人才培養等方面進行了探索．本研究為我國高職院校面對智能制造新時代，如何進行專業設置、如何完善學科整合與課程體系構建、如何更好地制定人才培養方案，提供更好的技能人才保障提供了一套方案與思路，具有良好的借鑒意義．

[1] Zhong R, Xu X, Klotz E, et al. Intelligent Manufacturing in the Context of Industry 4.0: A Review[J]., 2017（05）：616-630．

[2] 國家制造強國建設戰略咨詢委員會．中國制造2025藍皮書（2016）[M]．北京：電子工業出版社，2016．

[3] Zhou Ji, Li Peigen, Zhou Yanhong, et al. Toward New- Generation Intelligent Manufacturing[J]., 2018（04）：11-20．

[4] 周濟．智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]．中國機械工程，2015（17）：2273-2284．

[5] 夏建國，周太軍．中國制造2025和應用型大學發展[J]．中國高等教育，2015（9）：24-27．

Study on Highly Skilled Technician Talent Cultivation in Era of Intelligent Manufacturing

LI Liangtian, LIAO Qianghua, WANG Wenbin, SONG Zhigang

（）

Course and teaching reform, school-enterprise co-construction, intelligent manufacturing experimental class and skill competition talent selection are integrated to explore and practice how to establish an effective talent cultivation plan. Taking the selection and cultivation of skill competition talent team and intelligent manufacturing class as breakthroughs, highly skilled and innovative talent selection and cultivation method under the background of intelligent manufacturing was studied and practiced. Taking the mechatronics major as an example, how to scientifically adjust traditional major and build course system for intelligent manufacturing demand was studied. A hierarchical training program and competition-innovation platform for highly skilled personnel was explored to satisfy the demands of intelligent manufacturing technology.

intelligent manufacturing; highly skilled talent; technician cultivation; teaching reform

2020-05-14

2019深圳職業技術學院質量工程項目、2020廣東省教育廳高職教育教學改革資助項目（編號：JGGZKZ2020166）

黎良田，男，廣東肇慶人，副教授，碩士，主要研究方向：智能控制、機器人、機電一體化．

G712

A

1672-0318（2020）05-0061-05

10.13899/j.cnki.szptxb.2020.05.012