服務產業人才需求新發展的先進制造新技術實訓基地建設研究

曹 澍 鄭麗梅 張利華 吳慧媛 王 駿 黃小東 喬 麗

(1. 無錫職業技術學院， 江蘇 無錫 214121； 2. 機械工業教育發展中心， 北京 100055；3. 職業教育現代裝備專業委員會， 北京 100082)

隨著全球化進程不斷加深，移動互聯、新一代信息技術、人工智能理論、分布式集成制造等新興技術領域不斷發展，一場經濟形態由工業經濟向數字經濟轉型的產業變革正在不斷深化。緊抓數字化轉型歷史機遇，精準把握數字化、網絡化、智能化技術在產業結構中的功能定位，拓展高端應用和產業融合，積極推進數字化產業鏈升級，激發企業轉型內生動力，特別是中小型企業的高質量發展，已成為新一輪國際競爭制高點的戰略舉措[1]。黨的十九屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》明確提出，要“加快數字化發展”；習近平總書記指出，“加快數字中國建設，就是要適應我國發展新的歷史方位，全面貫徹新發展理念，以信息化培育新動能，用新動能推動新發展，以新發展創造新輝煌”。加快數字化發展，對“十四五”時期經濟社會的發展以及對建設社會主義現代化強國的意義重大[2]。

在數字化轉型背景下，以強化管理和提升效率為主導，信息化、數字化技術的高速發展豐富了資源體系，生產運營更加智能、供需匹配愈發精準、專業分工愈加精細，各產業正向高效化、協同化、精益化方向持續推進[3]。制造業以數據為載體、以工業互聯網等技術為信息手段，正經歷著信息技術與工業技術的深度融合變革。在產業全生命周期視角下，通過供應鏈、資本、人工、技術、產品服務與升級等核心要素的上下游互通互聯實現橫縱協同機制，顯著提升管控水平和優化決策流程，實現供需兩側的精準匹配[4]。在技術視角下，數字化設計、數字化驅動制造、數字化生產管控等數字化新技術的統籌應用，提升了產品研發手段、精益了生產質量效率能、豐富了產品服務內涵，實現了生產制造實施的數字化賦能；在崗位技能視角下，更加強調高端數字化建模方法與手段的應用、產品功能的數字化虛擬驗證、制造的智能化操作和柔性調控、數據對生產質量和生產過程的管控等。因此，裝備制造業相關職業教育專業應緊密對接產業鏈、技術鏈、創新鏈，對教育鏈、人才鏈提出新的發展要求，在專業建設內涵、教學實施條件、教學內容、教學資源等方面做出深刻變革。

制造業發展緊密依托先進制造技術的深度應用。在高技術技能人才培養過程中，實訓基地在所有教學條件要素中能最直接地反映產業先進制造技術、面向新技術崗位、對接新崗位技能要求，是產教協同育人的“主戰場”。然而，目前具有先進制造技術內涵的實訓基地在建設過程中存在技術模塊離散性強、服務職能單一、管理機制落后等諸多問題。本文以增強職業教育適應性為視角，從產業升級和人才培養定位相關依據出發，分析先進制造技術實訓基地現有癥結，針對性提出發展建議，為相關院校開展實訓條件建設、鞏固和拓展人才培養成果提供借鑒。

一、先進制造新技術實訓基地建設內涵

先進制造新技術實訓基地是產業轉型升級背景下，集實踐教學、社會培訓、生產實踐和社會服務等功能于一體的綜合人才培養基地。隨著職業教育改革不斷深入，建設主體已逐漸由原來的政府或職業院校的單一主體轉化為政府統籌、職業院校和行業企業等共同參與的多元主體；其建設特征也全面體現在服務行業緊缺人才培養需求、服務區域經濟、功能完善綜合、資源共建共享等方面；實訓基地通過對實訓項目、課程體系、資源建設、技能培訓、實踐生產等進行系統性設計，實現對接產業發展需求和市場崗位需求。

依據先進制造新技術實訓基地建設定位和屬性特征，其在技術內涵上要求深化產教融合、校企合作，做好對現代產業體系的支撐。在國家人才供給方面要求強化人才供給結構性改革，通過示范性建設實現傳統技術工人向高水平技術技能人才的轉化，提升技能人才地位，助力社會主義現代化強國建設。在從業人員個人發展需求方面，有助于通過教育教學、社會服務、職工培訓等職能構建完整的職業教育體系，滿足人在不同時期的發展需要。可見，先進制造技術實訓基地是完善多層次、多樣化、高質量教育體系的重要窗口，具有顯著的增強職業教育適應性特性和基礎保障能力。

增強職業技術教育適應性，類型特色是發展基點，多元辦學是關鍵內核，融合發展是基本路徑，開放水平是重要表征。因此，研究先進制造業新技術實訓基地建設，需要重點分析先進制造新技術實訓基地的建設過程和思路，以促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈的銜接，將培養具有經濟社會轉型發展適應性的高素質技術技能人才作為根本目標，以體現職業教育類型特色、有效推動各方協同多元辦學、積極促進產業區域融合發展、服務提升職業教育開放水平為手段，將增強職業教育適應性這一職業教育核心命題落到實處。

二、制造業產業升級及其人才需求定位

強調產教協同發展，根據制造業新技術發展落實人才培養定位，是建設實訓基地的根基，也是對標現有實訓基地建設問題的重要依據。

在數字化改造背景下，制造業產業升級強調了數字驅動在新一輪產業變革中的重要作用，特別體現在制造業全生命周期中的提質增效。目前，廣大大中型制造企業正逐步推行數字化轉型升級，融合運用先進制造技術與工業信息技術，通過數字化設計、制造和數據管理工具和方法，將設計研發信息、工業物料信息、生產工藝信息、工裝設備信息等數據通過邊緣互聯、設備互聯和云上互聯等方式在工業生產各環節有序流動；對生產設備和單元實施自動化管控與運維，賦予生產過程更高的柔性，達成設計對生產的適應性驅動，實現生產裝備的高效運行，顯著改善工業生產節拍，提升產品制造過程的質量控制水平，精準對接制造服務需求，為制造業的高質量發展提供有力的技術保障。

在制造業轉型升級的背景下，為培養服務制造業全流程的高水平技術技能人才，需要做好統籌布局，要求學生在掌握常見機械加工生產組織形式以及相關環節的內涵和目標定位的基礎上，能夠熟練掌握現代數字化產品設計工具的綜合運用；能面向具體工程案例實現數字化裝備系統的工藝擬定、工序設計、工藝參數設置、驅動制造和運維；能準確檢測和評估產品性能，實施質量管理，實現加工制造的優化調整；具備綜合使用產品數據管理(PDM)、企業資源計劃(ERP)、制造執行系統(MES)、產品全生命周期管理(PLM)等相關生產環節工業軟件系統的基本能力，熟悉各類數據流的來源對象、應用面向和相互銜接關系，掌握工業生產數據流的內在邏輯，能夠利用相關軟件系統實現基本的產品信息管理、裝備管理、生產排產與派單，以及質量管控與分析等任務，能構成生產管理數據的閉環。

三、先進制造新技術實訓基地運營現狀

(一)基礎制造任務為主要組織形式，但仍需加強生產邏輯的融入與串聯

為服務好基礎教學知識和技能體系接續，校內實訓基地必須保證傳統機加工、簡單數車數銑、基礎成形等常規金工實訓項目。相較而言，全國各職業院校在基礎金工實訓的投入充足、運行機制成熟，但在制造業數字化轉型下，傳統機加工相關理論和操作應更好地發揮引導作用，服務學生更好地掌握加工工藝規程和工藝編制、認識加工誤差與控制機理，熟悉常見工裝和加工成形方法等。然而，目前此類實訓中往往存在工種分立、各干各的等問題，甚至鑒于排班需求沒有按照生產流程組織實訓項目，導致學生從基礎制造實訓中收獲的往往僅是對各工種項目實操場面的認識，而各加工環節的銜接、零部件的裝夾、公差的控制、工藝文件的識讀卻不甚清楚。然而此類基礎制造理論知識是使用好相關工業軟件、實現智能裝備運維以及生產管控系統的核心理論邏輯，為更高效、更合理發揮先進制造技術起基礎支撐作用。

(二)實訓內容以設備基本操作為主，但仍需強化基礎工藝制造理論支撐

產教融合理念指引下，先進制造業實訓基地組織運營中應結合典型生產場景、運行生產制造邏輯、開展真實生產加工任務，過程中應引導學生鏈化地理解各生產模塊環節，深入了解各模塊環節工藝理論、模塊技術要素、操作方法和注意事項，同步進行實際操練，充分發揮理論邏輯要素對生產實操的指導作用。因此，在實訓場所設計上，也應重視理論技術講解和實操結合的生態要求。例如，如何設計良好的實訓教學生態，依托教學管理平臺、數字化手段以及良好的師資隊伍建設，兼顧理論講解、實訓操作、現場秩序維護等，是實訓基地高質量運營的一項重點任務。再如，如何實現課程基礎知識與實訓內容的統一，實現專任教師與實訓教師的對接，實現課堂授課與實訓開展的接續和整合，落實學生將綜合運用課堂理論知識到實訓實踐中去的能力，真正實現課堂對實訓基地的滲透。

(三)數字化新技術應用為典型示范，但仍需精進先進制造技術綜合運用

以部分頭部高職院校為代表，他們已經具備良好的實訓生產條件，或者已經吸引龍頭制造型企業共建生產型實訓基地、產業學院等，面向產品數字化設計與仿真、工藝制訂和工裝設計、高端制造加工裝備與單元、數字化管控產線與車間、裝備智能運維、精密檢測等技術模塊創造了良好的實訓教學條件，能夠面向一定的生產場景開展先進制造技術的教學和培訓。雖然課程和實訓項目符合知識能力體系，但是課程和實訓項目間的先后接續、基地實訓項目內在的串聯仍需加強，實訓條件里相關設備的體系化運行、設備系統之間的數據通路和互聯也有較大改進空間，對提升學生認識數字驅動的理念、數據管控的邏輯、數據的工業內涵仍需下更大力氣。做好實訓項目、課程間的協同，提升實訓基地的系統性、加強先進性，是對接規模化產業、增強數字化升級適應性、培養真正適應先進制造新技術背景下能開展協同設計與制造的高技術技能人才的重要舉措。

(四)多企業廣泛參與助力實訓建設，但仍需發揮生產型企業的關鍵作用

目前，制造類實訓基地的建設往往通過征詢代理、集成方案提供商或者直接對接設備與軟件供應商，形成實訓基地設計和建設方案。供應商、集成商作為直接主體進行實訓基地謀劃，易導致實訓基地建設具有較濃的商業推廣色彩，致使實訓體系零散，無法準確定位職業面向和人才培養目標，難以保證學生實訓的系統性與學生能力的即用性。職業院校在人才培養方案制訂、實訓基地建設的過程中，應充分考慮與院校有實質性生產合作、人才培養輸出關系、技術開發合作基礎的生產型企業的需求，既要準確宏觀把握相關行業對人才的總體素質與能力要求，也要結合地方產業特色和學校發展特色服務特定行業和技術領域，創造新價值優勢。

(五)以數字化升級改造為建設重點，但仍需落腳到數字化制造技術本身

數字化技術在職業院校教育教學，特別是實訓實踐教學中具有廣泛的應用場景，包括推進實訓軟硬件條件與產業工業技術對接，利用數字化教學方法與模式活躍教學氛圍、提升學習效果，利用信息化教學系統實現教學資源管理、自主學習、學生評價等，也包括借助虛擬仿真技術提升學生實訓參與度、破解實體實訓實施中“高投入、高損耗、高風險以及難實施、難觀摩、難再現”的問題。目前，實訓基地大力倡導上述數字化技術的應用或升級，工作中不免導致重形式、輕內涵。一方面，容易出現建設過程中對教學信息化手段的關注高于制造技術升級本身。另一方面，實訓基地軟硬件條件在升級過程中容易過分關注單體設備或者單元設備的技術參數本身，導致實訓基地對實際生產活動的支撐不強，構建的人才培養能力體系較為離散。在先進制造新技術實訓基地建設的過程中，應以倡導提升設計制造技術內涵為首要原則，加強主體建設者(職業院校和生產型行業企業)與供應商等多方的溝通與協同，強化主體責任、梳理實訓基地的生產技術鏈，使包括行業和教學領域的數字化新技術真正服務于實訓基地的生產制造特征。

(六)實訓教學多以既定型項目為主，但仍需培養學生的創新思維全景視野

在先進制造技術實訓基地教學中主要指導學生根據實訓教材、校本實訓手冊等進行模式、內容、成果形式既定的實訓項目，并按照統一標準進行考核評價。既定的實訓項目在技術內涵上可較好對接生產場景，可以培養較好的產品設計、工藝設計、設備操作、產品檢測、生產執行等基本先進制造業從業技能。然而，基于高等職業院校制造類專業人才的培養目標，探究學習和終身學習是必備的職業素質，既定的操作流程和范例對創新思維的鍛煉有限。因此，需要引導培養學生基于實訓基地軟硬件條件和資源協同，開展如產品創新設計、復雜結構零件工藝設計、裝備工序集成、誤差分析與質量控制等多元化實踐創新，進行研討、實踐、優化和論證，解決工程實際問題，這將有力提升實訓基地人才培養內涵，有效奠定技術技能領域的復合型人才培養基礎。

四、先進制造新技術實訓基地建設路徑

(一)把握實訓基地建設與產業發展的對接路徑

在服務國家戰略的大前提下，結合區域和學校自身條件，梳理在產業鏈中的優勢模塊，并對接專業鏈，明晰專業建設重點。對接區域優勢產業和合作企業，厘清區域產業急需人才需求的規模和相關崗位的能力要求，以此為依據匹配特色課程模塊和特色課程，并設計配套的實訓項目、實訓技能要求和實訓實施細則，重點融入實訓基地的單一實訓或者模塊化實訓的軟硬件、設施和組織模式等相關建設。例如，對接區域重點機械零部件產品，在數字化設計和仿真、數字化制造生產、質量檢測等順序環節以該產品作為案例，一方面可以面向實際工業產品開展制造類實訓；另一方面，也可讓學生盡早掌握該產品的性能特點、工藝流程和質檢要求，為落實區域優勢就業奠定基礎。

(二)統籌各方主體資源創新協同運行組織模式

一般而言，實訓基地建設以政府資金為主要經費來源，政府政策引導具有主導地位，需要整合政府、高職院校、企業、行業的資源，共同構建服務共同體。將協同理念引入實訓基地運行管理中，構建基于“服務共同體”的公共實訓基地運行管理模式，從政策引導、產業指引、規劃運營到落地實施積極發揮各方主體優勢，使政府、企業、學校等多方獲利，互惠共贏。多方驅動共同推進實訓基地運作，打造設備高端化、教學現代化、運行市場化、培訓協同化的高水平育訓結合的服務基地。構建資源互通共享機制，促成技術創新資源和基地服務資源的雙向流動，實現共同體各主體的資源互通，如政府牽線對接、企業培訓和研發需求、院校技能和科研資源等。引入“政產學研資”各主體為基地技術轉化和技術服務提供支撐，吸引社會資本納入基地建設，確保基地的可持續發展。

(三)打造能面向產業社會需求的多元服務職能

實訓基地要大力加強合作開發機制建設，進一步拓展服務的廣度，提升服務的高度，確立服務區域科技創新和產業轉型升級的目標，升級以技術應用推廣中心和職業技能等級證書考核站為重點的公共屬性，同步打造高水平技術服務高地。借助基地高水平設備設施建設條件、實訓項目系統化構建和現代化管理水平，服務院校學生、服務合作企業員工、服務區域制造業職工隊伍，從全生命周期產業鏈視角完善崗位技能要求的功能定位，培養基礎理論扎實、技術過硬的實用型高素質技能人才。依托實訓基地設備與人力資源主體框架，聯通地方政府、高科技園區、重點行業和主流企業共同打造產教融合平臺、人才培養與技術創新平臺、技術技能平臺，開展標準制定、政策咨詢、職教改革、共性技術攻關、技術服務、核心技術產業化、產品研發等研究和服務，進一步激活實訓基地發展動力，打造多元、立體的社會化服務平臺，既為區域經濟發展輸送合格技術技能人才，也為實訓基地多元化發展提供必要的人力資源。

(四)借助數字化技術新優勢推進基地數字化改革

數字化設計與制造技術迅猛發展，不僅給產業帶來了變革，還深刻影響了教育形態和模式。為此，順應新技術發展，實訓基地除了推進數字化高端裝備和系統應用外，還應加強實施數字化管理模式改革，開展新產業、新技術、新業態培訓，推進虛擬現實技術、人工智能技術、信息網絡技術在職業技能培訓中的應用。

在當前數字化升級背景下，先進制造新技術實訓基地旨在面向裝備制造業數字化、網絡化、智能化轉型需求，培養數字化技術技能人才：以現代數字化設計工具顯著提升產品結構設計、功能設計、制造工藝設計水平與效率；能夠操作構成數字化車間的現代高端數控加工設備、增材制造設備、全自動三坐標測量機、工業機器人等先進制造和檢測技術裝備；綜合集成與運用典型加工裝備與工具、檢測儀器、自動控制元件、工業傳感器件、邊緣計算模塊、機電一體化設計與仿真工具等進行智能制造單元設計、仿真與裝調搭建。在生產管控層面，進一步管理數字信息化系統，聯系零部件生產活動中的物料數據、設計數據、制造數據、檢測數據、排產數據等提升生產協同能力，從而構成產品設計、制造管控閉環，推動裝備制造業企業數字化改造建設。

此外，虛擬仿真技術具有沉浸性、交互性、想象性等特征，利用虛擬技術創建的學習環境能使學習者具有身臨其境的感覺，能夠較好地破解實訓教學中“高投入、高風險、高損耗，難實施、難觀摩、難再現”的問題。為此，對應產業鏈轉型升級，針對現有的實訓中心，進行數字化升級，融入虛擬仿真技術，認真梳理實訓過程中的“三高三難”問題，構建相關設備、單元、產線的虛擬仿真模型和教學案例，提升受訓人員對基礎理論知識、設備操作、設備組成等學習效果和掌握水平。

在教學和社會服務方面，需搭建實訓中心門戶網站和辦公自動化系統、教學管理平臺，并建設集宣傳、供需信息發布、需求對接等功能的社會服務網絡信息平臺。支持實訓項目的定制化設計，接受網上預訂、網上監控、網上評價、網上交流等，提供全方位在線服務，既保證校內教學實施和教學評價的高效開展，也實現對外服務的個性化定制、有效溝通和信息公開。