智能制造背景下高職機電一體化專業人才培養模式研究

韓偉芳 張娜 賈然 郝光華 李苗 帥佳慧

摘?要：智能制造新技術對制造業的智能化發展有著深遠的影響，這些新的技術發展必將推動職業教育在智能制造領域的變革，培養一批能夠適應人工智能和智能制造的專業人才，并且這批人才能夠從事智能控制技術領域的高技能復合型工作。在此背景下，本文調研了人工智能和智能制造的現狀和發展前景，分析了人工智能發展背景下機電一體化技術專業存在的問題和發展機遇，從專業定位、培訓規格的整合與優化、專業課程體系的發展、教學模式的改革以及創新教師隊伍的建設等方面對機電一體化專業人才培養模式提出了相關建議。

關鍵詞：智能制造;機電一體化;人才培養模式;校企合作

隨著“中國制造2025”的提出，中國制造業將繼續發展，促進智能升級。然而，隨之帶來的是新技術和制造模式的變革、新的職業崗位出現和職業崗位內涵的變化。機電一體化技術專業人才要求具備人工智能相關知識和技術、創新創業能力、團隊合作能力和職業可持續發展能力。

1?高職機電一體化專業現狀

隨著我國裝備制造業不斷向高端裝備制造產業轉型升級，智能制造企業對人才的需求發生了巨大變化，原本由技能型人才操作的設備，隨著智能制造設備集成化程度的提高，技能型人才可能無法承擔相關工作，因此高職機電一體化專業在一定程度上不能滿足市場需求。

1.1?人才培養方向與實際脫節

國民經濟支柱產業中的制造業，不僅是工業化和現代化的主導力量，還是國家安全和人民幸福的物質保障，同時也是衡量一個國家或地區綜合經濟實力和國際競爭力的重要標志。隨著工業機器人和智能制造業的發展，生產企業崗位設置也發生了巨大的變化，對高職院校培養的技能型人才提出了更高的要求。在“中國制造2025”成為國家發展戰略的大背景下，企業智能工廠和智能車間增多，對傳統一線操作工的需求量大大降低，取而代之的是機器人的操作、編程、維護和調試等方面的人才。企業需要在智能控制技術領域具有創新精神的高技能創新人才。然而，目前高職院校機電一體化專業的人才培養方案定位已經與市場脫節，遠遠不能滿足人工智能和智能制造業對人才的需求。

1.2?課程設計不科學

目前，我國大部分高職院校機電一體化專業的課程內容的改革沿襲了本科院校相應專業的課程內容，以高校本科教育的體系進行課程設置，導致高職機電專業人才與企業的需要不相適應。機電一體化專業知識涉及“機械”與“電子”兩大專業領域，學生僅僅依靠校內時間要想系統掌握這兩大專業領域的知識不太現實。教學課程過分追求學科知識的系統化，造成了“機”不精、“電”不專的尷尬局面，知識結構與企業崗位需求不能緊密契合，課程內容與職業標準無法有效對接，也嚴重失去了機電一體化的專業特色，達不到企業對專業人才的素質要求。

隨著智能制造的飛速發展，高職院校機電一體化專業的課程設置與智能社會的發展和企業人才的發展不相適應，從而降低了人才培養的質量。高職院校機電一體化專業的課程設置要緊密結合企業需求，課程內容要緊密聯系生產實踐，突出應用性和實踐性，注重學生職業能力和職業精神的培養。在智能制造的背景下，必須改革課程體系和課程設置，以適應制造技術和技術人才的新需求。面對新一輪的科技革命和產業創新，高職院校需不斷加強學生可持續能力的培養。然而，隨著智能制造技術的發展，高職院校學生職業能力的發展存在著瓶頸和不足，通過加強學生的創新創業能力和專業素質能力培養，可以有效地解決智能制造浪潮中學生的可持續發展問題。

1.3?復合型人才教學團隊缺失

高職教師不僅需要豐富的基礎理論，還需要實踐能力強、動手能力強和制造業領域科研能力強。自建校以來，學校始終堅持科學發展觀培養高素質應用型技能人才，加強與企業之間的有效聯系，以及生產和教育深度融合，力求培養人格健全的應用型人才，使學生具有優秀的專業核心能力，勇于創新實踐。但是機電一體化專業師資力量不足，課程負擔嚴重，教學質量不高以及教師缺乏該課程的實際生產經驗。

1.4?校企合作的深度不夠

同時，企業對合作教育缺乏認識，學校缺乏有效措施，校企之間還是淺層次合作、深度融合的低效循環，因此，產業與教育的深度融合仍然難以實現，職業教育難以廣泛、長期地實施，校企共建的“訂單班”也因企業用工計劃的變化和內部結構的調整而無法快速發展。目前，信息技術迫切需要產業與教育的融合與創新，實現與產業鏈共生的專業體系，需要產業與教育的融合與創新。

2?高職院校人才培養模式研究

2.1?優化人員培訓規范

在制定人才培養規范之前，需要對機電一體化行業以及企業進行深入的調查研究，在企業人才崗位變動的背景下，進行詳細的分析和智能制造的學習。對典型的工作任務進行分析，從而確定工作的專業能力，進而根據崗位及其專業能力分析對機電一體化技術專業人才的定位調整和人才培養規范的優化。

隨著人工智能的發展，市場對需要的機電一體化技術人才發生了巨大的變化，如新型智能機電設備和工業機器人的控制、維護、離線編程和智能生產線以及智能傳感器網絡操作急需技術人才，尤其是具有創新能力、具有專業知識的網絡化、智能化、信息化人才。機電一體化技術專業人員需順應當前企業改造和人工智能研究、應用型人才的需求，確定主要崗位的人才培養，如智能電氣設備調整、智能生產線運行維護、工業機器人工作站和電力自動化系統維修的操作、傳感器網絡上的智能操作等工作。根據專業的工作過程，確定機電一體化專業培訓目標、知識、能力和質量目標。

2.2?構建“三級遞進、平臺+模塊”專業課程體系

通過崗位能力分析確定專業課程，按照內容類型，以及“平臺”和“發布模塊”進行教育課程的構建。高職機電一體化專業學習工作項目和任務，應充分考慮人工智能下的能力職位背景需求，包括專業課程前后的銜接和循序漸進，力求符合教育規律，符合學生的認知規律和規律職業成長模式。同時，人工智能新技術，“1+X”標準職業技能等級證書、職業資格標準和職業技能競賽要求納入課程，根據學分制實施方案的要求靈活組合各課程模塊，逐步鞏固基本業務能力，提高核心業務能力，拓展業務方向能力，構建“三階段遞進”課程體系。

2.3?培養專業的教學團隊

第一，培養專業帶頭人，確定培訓對象和專業領導者的要求以及既定的成長規劃路線;第二，提高骨干教師質量。一方面，通過參與合作企業的技術培訓和考核，另一方面，組織培訓對象參加國家級培訓和海外培訓，有計劃地學習先進的教育理念和方法教學方法;第三，領導重大建設課程資源開發，提高水平專業建設與課程開發，參加有關課程改革或與合作企業一起外出考察學習;第四，主持制訂專業標準人才培養方案，專業建設主體核心課程，指導本專業青年教師承擔專業教學和科研工作，作為專業核心課程教師主持核心課程建設或特色教材的開發等。對于專業骨干教師而言，應注重培訓專業骨干教師隊伍建設，雇傭合作公司員工或其他大學專家舉辦專題講座，組織骨干教師到生產企業參觀學習，并到有關院校學習;第五，組織教師到企業實習，提高團隊教學質量或實踐能力。對于基礎教學團隊，需要專業教師每年在合作企業參與實習一個月以上;第六，新教師必須在實踐智能制造專業實訓室或者校企合作實踐基地工作半年以上;第七，鼓勵教師參與技能鑒定培訓以及加大教育力度競賽指導獎，提高競賽水平，要求一切專業的大學教師必須參與市場研究、核心課程建設與高職院校教科書開發。根據專業發展的需要和教學方面，兩名行業一線人員具有一定的專業知識、理論水平和較強的專業技能，參加一些實踐活動教學或培訓指導，開展技術交流與在職教師一起進行技能培訓，并在高校在職實習與學生就業指導大學生校企合作。

2.4?以企業需求為導向，建立協同育人教學體系

通過不斷改革與創新機電一體化技術專業人才培養模式，讓企業深度參與到教學實踐中，讓學生在學習專業知識的同時就能了解企業的需求，教學內容涉及企業項目、企業產品、特殊工藝等，讓學生所學知識與企業所需做到無縫對接。同時，在機電一體化專業教學改革上與職業資格證書考核制度制度掛鉤，企業要將學生職業能力評價結果及時反饋給學校，建立健全機電一體化專業高素質應用型技能人才評價制度。

3?政府、高職院校和企業協同培養對策

通過制造業專業教師在過去幾年與企業之間的深度合作中發現，資源整合和政策激勵的效果顯著，“互聯網+”智能制造與教育整合創新實踐教學基地已建成并且完成了智能制造實驗室建造。教學資源措施已經共享和實施，對企業的實際工程項目進行了分析，轉化為具體的教學項目，使智能化制造業專業教師可以參加不同層次的項目。實施過程落實學科帶頭人的思想，“項目走進課堂”，全面推進教師要“雙師型”素質，提高教學質量教育的有效性。

3.1?校企共建

打造“互聯網+”智能制造與制造教學整合與創新實踐教學基地，積極參加“互聯網+中國制造2025”試點項目教與學的整合與推廣。同時，與本地汽車制造企業簽訂合作協議，公司將共同建設一個實踐教學基地校企合作，打造“互聯網+”智能制造、教育、集成、創新實踐教學基地和“智能制造”“實習工廠”，提供行業聯合培訓模式人才培養研究一體化。從方案規劃到現場改造、設備安裝調試、技術培訓及驗收，依托國際領先的智能制造技術和產品，采用企業標準流程，設計全過程，設備的生產、調試、運行和施工智能制造廠完全復制與建設，打造綜合實踐平臺教學、科研創新和服務，以及提供一流的教學和科研服務給老師和學生。

3.2?校企聯合資源整合

由政府牽頭，打造一系列智能制造實驗實訓平臺，由高職院校和企業共建智能制造專業實驗室，先后建立了智能工業機器人等制造實驗室綜合培訓平臺、工廠數據采集與管理監控培訓系統、先進制造和綜合培訓平臺、數控實踐基地等，引進智能制造裝備技術與智能化生產管理技術融入實踐教學形式的真實工程項目，需要與企業緊密相連，并實現了教學和教學中的尖端技術制造業同步運作。基于關于行業內企業工程師的服務產學研深度融合的模式正在形成展開，教學以行業需求為導向，以典型項目為載體，采取“一個課程，兩位老師”，線上線下開發整合教學資源，提供教育基于虛擬現實、云計算、大數據的技術產品以及其他技術，改變學習方式、教學和專業管理，從而促進教育發展。

3.3?校企深度合作

派遣智能制造專業教師向先進企業學習尖端技術，鼓勵專業教師去大學繼續專業知識的學習，組織專業教師寒假和暑假到企業實習，或去企業擔任訪問工程師，在職工作并參與生產實踐以及企業的項目開發過程。同時，優秀的工程技術人員應被選為兼職教師進行教學和技能培訓。在高校開展培訓活動，實現相互學習，學院和企業教師的利益和共享，促進培養“雙師型”教師隊伍。

3.4?高職院校教師與企業雙邊政策激勵

促進職業教育的智能制造教師進行全面轉型。首先，學院出臺一系列激勵政策，鼓勵評估所有教學教師，鼓勵現有教師積極參加各類比賽和活動考試，獎勵教學水平較高的教師，并增加新的科研成果激勵智能制造等學科。其次是企業與大學合作組織智能制造全方位教學競賽，數字制造和其他方面鼓勵教師學生以團隊的形式創作智慧作品，不斷提高應用技術水平智能制造，大學與企業共同組織智慧創新作品評選，并頒發優秀作品。

結語

綜上所述，智能制造背景下高職機電一體化專業人才培養模式，是當前高職機電一體化專業教育教學創新發展的重要內容。高職院校需要積極探索教育創新模式，以大學企業為特征的教師培訓合作，多元參與、靈活開放、深入構建產學研結合機制教育，大學與企業的結合，整合多方力量，共同發展資源，提高教師培訓質量，促進應用型高職教育的健康發展，有效解決師資不足的瓶頸以及人才培養與社會需求相結合的資源問題。

通過對人才培養模式與市場機制下的制造業專業教師產學研結合合作教育的研究，高職院校與本地企業進行深入合作，實現了與企業結合的創新智能制造專業人才培養模式教育。經過挑選和培訓骨干教師、引進兼職教師、聘用企業行業專家，將培養和引進結合起來，使“雙師型”教師達到100%。實踐證明，該方法是可行的，智能制造人才培養模式下探索大學企業機制下的教師產學結合協作教育能夠促進教學、實踐、科研的協調發展，對區域經濟發展做出貢獻，以及形成良好的示范和輻射效果。

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課題項目：本論文為2021年度保定市哲學社會科學規劃課題“智能制造背景下高職機電一體化專業人才培養模式研究”的研究成果，課題編號：2021085

作者簡介：韓偉芳（1978—?），女，漢族，河北望都縣人，本科，助教，主要從事機電一體化的教學研究。