智能制造技術專業群建設研究

李子峰

（黑龍江職業學院，黑龍江 哈爾濱 150080）

21世紀以來，歐美發達國家為了爭奪制造產業的國際主導地位，紛紛出臺“工業4.0”“工業互聯網”等國家戰略。雖然每個國家的發展策略不同，但發展方向均是期望在未來將制造業建立在以互聯網和信息技術為基礎的平臺之上，使制造業與信息產業融合，占領制造業的產業高端。為了積極應對先進制造強國戰略，我國于2015年也提出了國家先進制造戰略——“中國制造2025”，目標是推進中國制造業的數字化、網絡化和智能化。

高職院校作為我國高等教育的半壁江山，在培養智能制造領域技術技能人才方面具有不可替代的位置。近年來，隨著《國家職業教育改革實施方案》 《實施中國特色高水平職業學校和專業建設計劃》等職業教育重要文件的出臺，高職院校裝備制造類專業的發展進入快車道。在雙高計劃的引領下，許多職業院校將制造類專業與智能制造領域的崗位群對接，組建智能制造專業群，期望通過一段時間的建設，將專業群的整體水平提升，成為支撐地區產業發展、具有中國特色的高水平專業群。

1 智能制造技術專業群組群邏輯

在組建智能制造技術專業群之前，首先要確定專業群的組群邏輯，這樣才能清晰哪些專業劃入專業群，以及組群之后的教學組織重構。職業教育專家將專業群定義為由一個或多個辦學實力強、就業率高的重點建設專業作為核心專業，若干個工程對象相同、技術領域相近或專業學科基礎相似的專業組成的一個集合。各類職業院校根據自身特點以及發展目標不同，一般會采用不同的組群邏輯來組建專業群，比較典型的有以下兩種：第一種，依據產業群的發展組建專業群，這種組群方式往往會對應產業鏈的全鏈條來組建專業群，專業群中的專業會覆蓋產業鏈的前端、中端和后端崗位。第二種，對接產業鏈中知識結構相近的崗位群組建專業群，這種組群方式是對應產業鏈中的一段來組建專業群，群中的專業也只是覆蓋產業鏈中的一段而不是全部。

經過對本地區裝備制造產業的結構和人才需求分析，形成了如下結論：在未來10年間，核心裝備制造企業的傳統制造方式將逐步向智能制造方式過渡，在新一代信息技術的推動下，逐漸形成智能化設計、智能化生產、智能化管理與服務的全新智能制造產業鏈。在智能化生產領域，會形成由數控加工、工業機器人、增材制造、工業自動化、工業軟件（ERP/MES/DCS）等技術有機結合的智能化系統集成及生產線集成。黑龍江職業學院智能制造技術專業群在組群邏輯上根據自身專業特點以及未來發展目標，將專業群服務面向定位于本地區智能制造產業鏈的核心部分——智能化生產層面，專業群各專業對應該層面的制造工藝數字化設計、高端制造設備運用、制造系統智能控制等核心工作崗位。學校將分屬兩個二級學院的數控技術、機械制造及自動化、電氣自動化技術、工業機器人技術等四個專業重新組成了智能制造技術專業群，根據專業群的定位，未來還有可能新建數字化設計與制造專業，以增強專業群服務面向崗位群的轉型升級。

2 智能制造技術專業群建設路徑

2.1 產教融合為主線

為了使智能制造技術專業群立足于行業和區域，強化其服務龍江地區裝備制造產業的特色，專業群著手組建了“黑龍江省裝備制造職教集團”（聯合省內智能設備制造、電站設備制造、航空產品制造等重點裝備制造企業及國家雙高院校組建）。依托裝備制造職教集團，專業群各專業與企業開展了深入的校企融合。

這其中，較為典型的是機械制造及自動化專業與哈爾濱東安實業發展有限公司（黑龍江地區航空零部件制造企業）開展的現代學徒制聯合人才培養，雙方共建“雙元”育人平臺，明確學校和企業在人才培養工作中的主體責任。成立由東安實業技術專家和黑龍江職業學院教師組成的“現代學徒制建設委員會”，制定了《龍職-東安實業現代學徒制運行方案》 《龍職-東安實業現代學徒制招生招工流程》 等運行機制文件。專業團隊在人才培養方案修訂前，對東安公司、行業協會、教育專家、畢業生、學生家長等五個維度進行調研，獲取人才培養模式改革的第一手材料，完成了人才培養方案改革調研任務。結合調研結果，提出了“工學交替五對接”人才培養模式，見圖1。

圖1 工學交替五對接人才培養模式

實現學校教育與企業培養的五個對接，即培養目標與崗位需求對接，專業課程與崗位工作對接，教師團隊與師傅團隊對接，實訓環境與企業場景對接，學習評價與工作考核對接。在人才方案實施的過程中，教師和企業專家共同制定專業課程的教學內容和教學案例，將航空產品的制造方法引入課堂，同時也非常注重“工匠精神”的培養和熏陶，邀請東安實業公司技能大師向學生傳授航空零部件的制造工藝以及企業是如何運用精益求精的生產管理理念。在學習評價和工作考核階段，重視對學生敬業精神和追求完美理念的評價。

在師資培養方面，專業與東安公司聯合制定了師資培養方案，每年選送1名骨干教師進入企業進行工作鍛煉，教師工作鍛煉的內容與專業核心技術發展方向、企業核心崗位需求一致，保證了專業技術能夠緊跟企業技術發展，教師工作鍛煉計劃見表1。教師在企業以準員工的方式進行工作，利用一年的時間完成一項核心技術的企業鍛煉。

表1 教師工作鍛煉計劃

2.2 教學改革為基礎

在產教融合的背景下，智能制造技術專業群努力開展專業內涵建設，制定了以成果導向（OBE）教學思想為核心的課程改革與教學資源建設方案。為了推進以學生為中心的成果導向教學改革，根據專業群的培養目標，制定專業群的共享課程、各專業的核心課程和選修課程。確定機械制圖、電工與電子技術、金工實習、信息技術基礎、工業機器人技術等群共享課程。調整與各專業培養目標偏離較遠的課程，增加能夠支持培養目標的課程。將裝備制造企業的典型產品、工藝流程、文化標準等元素融入課程中，開設真正貼近企業實際的“學做一體化”課程。針對裝備制造業未來10年的發展趨勢，不同專業分別增設了“3D打印創新設計”“智能制造技術及應用”“數字化檢測技術”“工業機器人典型應用現場編程與調試”等緊貼智能制造技術發展方向的選修課程。

在進行課程改革的基礎上，專業群統籌各專業核心課程教學資源建設，實施在線課程建設計劃。鼓勵教師團隊將在線課程建設與教材建設同步進行，推動教學資源的立體化建設。目前已經初步完成了《機械制圖》《金屬材料與熱加工技術》 《數控加工》 《工業機器人技術》 等課程的一體化建設。最近2年的疫情在一定程度上影響了線下教學的效果，但同時也推動了專業群課程資源的有效使用，促進專業嘗試使用線上線下混合式教學。由于成果導向教學思想的根植，專業教師總會鼓勵學生采用小組式的合作學習、課內課外的自主學習，引導學生在學習中找到自信，在學習中獲得成功。

2.3 服務平臺為支撐

打造技術技能創新服務平臺和技術技能培訓平臺是專業群服務產業、提升影響力的支撐條件，同時也能夠促進專業群與產業的深度融合。智能制造技術專業群在建設之初就計劃建設機械創新設計、增材制造技術、工業機器人技術等三個技術創新服務平臺，同時建設數控加工技術和電氣自動化技術兩個技能培訓平臺。技術創新服務和技術技能培訓平臺采用教學工作室模式，工作室負責人由專業骨干教師擔任，他們在完成教學任務之余，將精力主要放在工作室中，工作室成員由教師和選拔出的優秀學生組成。各類平臺在進行技術服務和技術技能培訓的過程中，也注重對優秀學生的選拔和培養，在進行技術服務和技術培訓的同時，還積極組織學生開展各類技能大賽的備賽訓練。

服務平臺通過3年的建設，已經為地區中小企業完成了“3D打印砂型數字化檢測” “復雜部件激光增材制造”“食品加工自動化控制系統的設計”三項技術服務；開發完成“自動除冰機”“自動跟隨垃圾清潔車”兩個自動化設備。技術技能培訓平臺為地區企業和兄弟院校開展了“數控加工操作”“多軸加工編程與操作”和“工業機器人操作與裝調”等技術技能培訓。在完成平臺計劃任務的同時，各教學工作室指導學生參加全國各類大賽的成績也非常理想。

3 智能制造技術專業群建設保障

專業群中各專業的建設能夠長期持續發展，人才培養方案和課程的調整與運行是最核心的工作，為了保障這項工作順利推進，制定了專業群建設成效評價“三級循環”機制。“三級循環”分為短期循環、中期循環和長期循環，每個循環形成一個閉合回圈，形成課程、專業群（專業）和學校循環機制，見圖2。其中，課程循環機制是對專業課程的教學目標和核心內容評估改進的短期循環，從課程對應崗位任務出發，每學期進行一次目標和內容調整循環；專業群（專業）循環機制是對專業培養目標與核心能力評估改進的中期循環，從專業群（專業）的需求分析出發，制定培養目標與核心能力，據此調整人才培養方案，建立課程配套制度，開展課堂教學，通過各種評價方式檢驗學生的學習成果，并將評價結果最終反饋至核心能力與培養目標，有針對性地修改調整培養目標與核心能力，專業群（專業）循環每年進行一次。學校循環是根據國家和社會需求、行業企業需求、校友和家長期望、學校特色定位以及學生能力發展等多方調查問卷結果綜合分析評估學校培養目標，對不適應時代發展、不符合需求的內容進行調整和改善，確保培養目標始終與社會需求和學校定位相符合。通過運行專業群建設三循環機制，保證了專業群（專業）培養目標與核心能力的始終呼應，同時也保證了對人才培養方案和課程的持續改進和良好運行。

圖2 專業群建設三循環機制

3 結束語

專業群建設是雙高院校建設的核心任務，高水平專業群一定要以服務地方優勢產業為基礎，推動群內專業優化人才培養方案，提高人才培養質量。文章通過對智能制造技術專業群建設經驗的總結，分析了校企雙元育人、成果導向教學、技術技能平臺等專業群建設要素的建設路徑。通過構建建設成效評價“三級循環”機制，保障了專業群建設的持續改進，解決了專業群發展的機制問題。