“義齒智能制造”特色班CEI-f人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

戴冬冰，馮冬梅，趙 琳，郝張紅

（天津天獅學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 天津 301700）

《中國制造2025》強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合是新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)，信息化與工業(yè)化的融合是推動(dòng)“中國制造2025”的核心。

隨著國民生活水平的提升，口腔義齒加工制造行業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人才需求持續(xù)增長(zhǎng)，全球70%~80%義齒加工業(yè)務(wù)在中國。2018 年我國假牙產(chǎn)量是3.93 億顆，國內(nèi)供給量是1.17 億顆；2019 年我國假牙產(chǎn)量是4.28億顆，國內(nèi)供給量增至1.33 億顆；預(yù)計(jì)2024 年，我國假牙產(chǎn)量將突破6 個(gè)億，達(dá)到6.36 億顆，國內(nèi)供給量也將達(dá)到2.56 億顆，市場(chǎng)規(guī)模將超過170 億元人民幣。產(chǎn)業(yè)模式逐漸向智能制造轉(zhuǎn)變，高端數(shù)字化智能化加工設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，這就需要大量跨行業(yè)、懂技術(shù)、具備專業(yè)技能的數(shù)字化智能化義齒生產(chǎn)、設(shè)備升級(jí)改造及自主研發(fā)的工匠級(jí)、大師級(jí)人才。然而，我國適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的專業(yè)技能教育和人才培養(yǎng)一直沒跟上，致使國內(nèi)義齒加工制造的自動(dòng)化及智能化水平相對(duì)較低，嚴(yán)重制約著行業(yè)數(shù)字化智能化加工技術(shù)與國際水平的接軌。

自動(dòng)化技術(shù)是支撐智能制造發(fā)展的核心技術(shù)之一，自動(dòng)化人才培養(yǎng)為推動(dòng)我國智能制造的快速發(fā)展提供重要的人力技術(shù)保障。因此，以自動(dòng)化專業(yè)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)義齒智能制造方向?qū)ｉT人才成為一條有效路徑。天津天獅學(xué)院聯(lián)合義齒行業(yè)企業(yè)于2020 年、2021 年在自動(dòng)化專業(yè)先后開設(shè)兩屆“義齒智能制造”特色班，通過學(xué)校—企業(yè)—行業(yè)的深度產(chǎn)教融合，探索特色智能制造人才培養(yǎng)模式，為天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人才支撐。開展自動(dòng)化專業(yè)“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)模式研究，既能探索提煉本專業(yè)的新特色，又能培養(yǎng)具有特定專長(zhǎng)的自動(dòng)化人才，對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)技能和就業(yè)能力，有效緩解義齒智能制造領(lǐng)域人才緊缺需求，支持地方和行業(yè)建設(shè)，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 CEI-f 人才培養(yǎng)模式

CEI-f（College-Enterprise-Industry fusion）模式即為高?！髽I(yè)—行業(yè)融合模式，以學(xué)校—企業(yè)—行業(yè)的深度產(chǎn)教融合為核心，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)需求及高校教學(xué)目標(biāo)，對(duì)人才培養(yǎng)進(jìn)行探索與實(shí)踐。

高校，特別是地方應(yīng)用型本科院校，在傳統(tǒng)專業(yè)發(fā)展、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面面臨困境，需要有前景的新興行業(yè)為其注入活力，為傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供新的方向。行業(yè)，尤其是快速發(fā)展且人才急缺的領(lǐng)域，人才培養(yǎng)跟不上行業(yè)需求，需要高校適度調(diào)整為其培養(yǎng)大量具備專業(yè)技能的人才，改善行業(yè)的發(fā)展窘境。企業(yè)則在高校和行業(yè)融合進(jìn)行人才培養(yǎng)的過程中承擔(dān)橋梁紐帶的作用。

天津天獅學(xué)院作為天津市武清區(qū)唯一一所地方應(yīng)用型本科高校，多年來在傳統(tǒng)專業(yè)的發(fā)展上一直在尋求創(chuàng)新突破口。義齒智能制造行業(yè)作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷提升的朝陽行業(yè)，對(duì)于能夠利用高科技自動(dòng)化手段進(jìn)行加工制造的智能制造人才需求逐年遞增，也迫切需要高校能夠進(jìn)行該領(lǐng)域?qū)ｉT人才的培養(yǎng)。因此，2020 年天津天獅學(xué)院與華眾益齒、丹麥3Shape等相關(guān)義齒制造企業(yè)聯(lián)合開展“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)，充分發(fā)揮高校、企業(yè)和行業(yè)各自的優(yōu)勢(shì)，將三者進(jìn)行深度融合，在自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)面向“義齒智能制造”領(lǐng)域的專業(yè)人才。這不僅以此逐漸形成新的專業(yè)特色方向，提升本專業(yè)的人才培養(yǎng)能力，而且有效緩解了嚴(yán)重制約我國義齒行業(yè)發(fā)展的人才缺口問題，為義齒行業(yè)形成了“智能制造”專業(yè)人才培養(yǎng)有效途徑。CEI-f 模式如圖1 所示。

圖1 CEI-f 模式

2 特色班CEI-f 人才培養(yǎng)模式路徑

2.1 校企聯(lián)合制訂人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案是專業(yè)教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，是日常教學(xué)的行動(dòng)指南，人才培養(yǎng)方案制訂得是否科學(xué)合理，將直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。由校企聯(lián)合制訂“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)方案，將“義齒智能制造”的專業(yè)知識(shí)融入自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)體系中，在保證自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)完整的情況下，突出“義齒智能制造”的特色內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、行業(yè)需求與專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的融合。

2.2 校企共建課程

課程建設(shè)是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)于義齒智能制造領(lǐng)域?qū)I(yè)課程，由學(xué)校和義齒行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)共同建設(shè)，包括課程資源建設(shè)及教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)安排等。校企合作共同編寫教材，建立課程案例庫、制訂課程標(biāo)準(zhǔn)，并以義齒智能制造行業(yè)的實(shí)際工程案例為內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，增強(qiáng)課程的實(shí)用性。

2.3 校企合作共建行業(yè)科研和生產(chǎn)基地

為堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展道路，學(xué)校聯(lián)合義齒企業(yè)大力推進(jìn)“義齒智能制造”專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，構(gòu)建“義齒智能制造”實(shí)驗(yàn)中心，共建行業(yè)科研和生產(chǎn)基地，開展核心設(shè)備升級(jí)改造、國產(chǎn)化、自主研發(fā)，攻關(guān)義齒智能制造新技術(shù)。通過行業(yè)型項(xiàng)目、合作型項(xiàng)目，為“智能制造”產(chǎn)業(yè)提供區(qū)域性服務(wù)和行業(yè)性服務(wù)。

2.4 建立校企合作長(zhǎng)效機(jī)制，聯(lián)合進(jìn)行師資培養(yǎng)

保證學(xué)校、企業(yè)、行業(yè)在人才培養(yǎng)上能夠深度融合，必須要建立對(duì)合作各方都有益處、能夠?qū)崿F(xiàn)各自目標(biāo)、且可持續(xù)合作的體制機(jī)制。同時(shí)校企需要共同培養(yǎng)骨干教師和企業(yè)技師，可以通過整班建制培養(yǎng)、自培委培結(jié)合、多類多層并舉等方式共同打造高水平的師資隊(duì)伍。

2.5 搭建線上線下畢業(yè)生就業(yè)平臺(tái)

就業(yè)是最大的民生，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最基本的支撐。應(yīng)用型人才培養(yǎng)尤其要以就業(yè)為導(dǎo)向，助力學(xué)生高質(zhì)量就業(yè)成為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)義齒行業(yè)就業(yè)特點(diǎn)，聯(lián)合義齒企業(yè)搭建“義齒企業(yè)大數(shù)據(jù)行業(yè)平臺(tái)”，將義齒企業(yè)和特色班學(xué)生置于同一平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)企業(yè)與行業(yè)內(nèi)學(xué)生的無縫對(duì)接，為學(xué)生高質(zhì)量就業(yè)創(chuàng)造條件。

2.6 建立特色班人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)估評(píng)價(jià)體系

按照“工程教育認(rèn)證”的要求，建立“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)估、評(píng)價(jià)機(jī)制，跟蹤學(xué)生的發(fā)展情況，建立持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)機(jī)制。特色班CEI-f 人才培養(yǎng)模式體系如圖2（p49）所示。

圖2 CEI-f 人才培養(yǎng)體系

3 特色班CEI-f 人才培養(yǎng)模式實(shí)踐探索

3.1 人才培養(yǎng)方案修訂與應(yīng)用

天津天獅學(xué)院2020、2021 級(jí)“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)方案的修訂堅(jiān)持以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)，以學(xué)?！髽I(yè)—行業(yè)（義齒智能制造行業(yè)）的深度產(chǎn)教融合為核心，依據(jù)自動(dòng)化本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)、義齒智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)實(shí)際需求、學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展設(shè)置課程體系、適應(yīng)和體現(xiàn)了學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位的變化和特色。

培養(yǎng)方案修訂前期主要對(duì)義齒加工制造、自動(dòng)化相關(guān)企業(yè)、歷屆畢業(yè)生及部分高校分別就招聘、就業(yè)、培養(yǎng)方案課程體系設(shè)置等進(jìn)行了調(diào)查研究。針對(duì)調(diào)研情況進(jìn)行了總結(jié)、分析，根據(jù)企業(yè)需求、學(xué)生認(rèn)可度、課程設(shè)置的重要性等對(duì)培養(yǎng)方案的修訂做了初步規(guī)劃，并設(shè)計(jì)了修訂思路。

培養(yǎng)方案修訂中期，學(xué)校和義齒企業(yè)不斷進(jìn)行溝通和研討，共同制訂培養(yǎng)方案具體內(nèi)容。方案既考慮自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展需要，又兼顧義齒行業(yè)所需人才應(yīng)具備的能力與素養(yǎng)；以減少總學(xué)分、提高實(shí)踐學(xué)分比重為原則，削減了部分理論性較強(qiáng)課程的理論學(xué)時(shí)，轉(zhuǎn)由教師安排部署、學(xué)生自學(xué)、教師檢查答疑替代；豐富課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，依托校企合作，引入義齒企業(yè)實(shí)際案例作為學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容。實(shí)踐以培養(yǎng)學(xué)生義齒精細(xì)化操作、自動(dòng)控制、創(chuàng)新設(shè)計(jì)為主，著眼“工匠型”人才培養(yǎng)；大力開展第二課堂，組織指導(dǎo)學(xué)生參加各類學(xué)科專業(yè)大賽，安排部署各種設(shè)計(jì)性的開放型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

培養(yǎng)方案修訂后期，在培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系基本確立后，組織了多名義齒企業(yè)專家、自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)＜液吞旖蛱飒{學(xué)院專業(yè)帶頭人、骨干教師等進(jìn)行了培養(yǎng)方案定稿的論證，經(jīng)過深入地研究討論，最終確定了首屆自動(dòng)化（義齒智能制造）特色班人才培養(yǎng)方案。

3.1.1 主干課程模塊設(shè)置

培養(yǎng)方案在學(xué)科基礎(chǔ)課、學(xué)科專業(yè)課平臺(tái)都分別加入義齒智能制造行業(yè)所需理論與實(shí)驗(yàn)課程，并由企業(yè)工程技術(shù)人員直接授課，包括“專業(yè)及學(xué)科導(dǎo)論”“義齒智能制造醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)”“口腔修復(fù)工藝”等7 門課程，使培養(yǎng)方案在符合自動(dòng)化本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，保證義齒智能制造人才培養(yǎng)基礎(chǔ)體系的完整性。

在第7 學(xué)期設(shè)置有6 周義齒智能制造方面的實(shí)踐類課程“創(chuàng)新能力和企業(yè)項(xiàng)目實(shí)習(xí)”，其中包含3Shape義齒設(shè)計(jì)技術(shù)、全瓷修復(fù)技術(shù)、技術(shù)等級(jí)考核、崗前培訓(xùn)等內(nèi)容，并將智能控制創(chuàng)新實(shí)踐融入創(chuàng)新能力和企業(yè)項(xiàng)目實(shí)習(xí)當(dāng)中，為學(xué)生在義齒方向以及自動(dòng)化專業(yè)方向就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。新增加義齒特色專業(yè)課程及實(shí)踐課程總學(xué)分為16，選修課程學(xué)分為9。“專業(yè)及學(xué)科導(dǎo)論”“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”及部分畢業(yè)設(shè)計(jì)都以義齒特色課程的內(nèi)容為主。

3.1.2 選修課程模塊設(shè)置

為滿足學(xué)生的不同需求，學(xué)校增大了選修課的比例，由原來的15 門增加到20 門，選修學(xué)分從6 學(xué)分增加到11學(xué)分。同時(shí)選修課程采用了模塊化的思想，分為“數(shù)理模塊”“義齒特色模塊”“理論應(yīng)用模塊”和“技能方向模塊”，分別為學(xué)生在考研方面、義齒智能制造專業(yè)能力方面、自動(dòng)化專業(yè)能力方面和參加學(xué)科競(jìng)賽方面提供了全方位、個(gè)性化的選課平臺(tái)。

3.2 師資隊(duì)伍建設(shè)與培養(yǎng)

在特色班原有師資基礎(chǔ)上，學(xué)校大力引進(jìn)博士、海外留學(xué)碩士，不斷提升教師隊(duì)伍的學(xué)歷層次，也加大和義齒行業(yè)外企如3Shape 等企業(yè)的聯(lián)系溝通力度。

為了增強(qiáng)自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)和義齒智能制造專業(yè)知識(shí)的融合性，使自動(dòng)化專業(yè)教師逐步掌握義齒智能制造相關(guān)理論技能，學(xué)校對(duì)自動(dòng)化專業(yè)教師進(jìn)行了義齒智能制造專業(yè)知識(shí)的集中培訓(xùn)，為自動(dòng)化專業(yè)教師與義齒行業(yè)專家開展課程共建、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)等內(nèi)容打下了基礎(chǔ)。培訓(xùn)內(nèi)容包括齒科數(shù)字化應(yīng)用、個(gè)性化基臺(tái)設(shè)計(jì)、RPD設(shè)計(jì)、3D打印在齒科中的應(yīng)用及Build Model 設(shè)計(jì)等。

3.3 課程建設(shè)

3.3.1 校企聯(lián)合，共同制訂課程教學(xué)大綱

根據(jù)“義齒智能制造”特色班人才培養(yǎng)方案，特色班課程體系融入多門義齒智能制造相關(guān)課程，信息科學(xué)與工程學(xué)院依托合作義齒企業(yè)，聯(lián)合義齒行業(yè)多名專家共同制訂了“義齒智能制造醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)”“口腔修復(fù)工藝技術(shù)”“義齒智能制造理論”等12 門課程的教學(xué)大綱，共同設(shè)定課程標(biāo)準(zhǔn)，將行業(yè)知識(shí)技能要求與學(xué)校課程目標(biāo)要求有機(jī)結(jié)合。

3.3.2 校企合作，共同完成課程教學(xué)

根據(jù)自動(dòng)化“義齒智能制造”特色班教學(xué)計(jì)劃，義齒類課程由義齒企業(yè)和學(xué)校共同組織實(shí)施，形式為到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)和在學(xué)校由企業(yè)技術(shù)工程師講解等，例如已開展的“專業(yè)及學(xué)科導(dǎo)論”“3D 建模”等課程的實(shí)施，校企共同進(jìn)行教材編寫、課程案例庫的構(gòu)建。通過該課程的共同實(shí)施，學(xué)生不僅對(duì)自動(dòng)化、義齒行業(yè)有了更深入的了解，還對(duì)義齒企業(yè)需求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有了全新的認(rèn)識(shí)，拓寬了學(xué)生視野，拉近了高校與企業(yè)之間的距離。

3.4 義齒智能制造實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)

學(xué)校投入場(chǎng)地、師資，企業(yè)投入設(shè)備、師資，天津天獅學(xué)院和義齒行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)共同建設(shè)了“義齒智能制造”實(shí)驗(yàn)中心，包括30 機(jī)位多媒體義齒數(shù)字化設(shè)計(jì)室、60 座位環(huán)形階梯實(shí)作實(shí)訓(xùn)教室、3Shape 口腔數(shù)字化設(shè)備展室、學(xué)生資料閱覽自習(xí)室和教師辦公室，并在該實(shí)驗(yàn)中心開展教學(xué)研究、科學(xué)研究，為申報(bào)教科研項(xiàng)目搭建實(shí)踐平臺(tái)。

3.5 義齒企業(yè)大數(shù)據(jù)行業(yè)平臺(tái)建設(shè)

為了有效緩解義齒行業(yè)人才短缺問題，同時(shí)解決特色班學(xué)生就業(yè)問題，天津天獅學(xué)院和義齒企業(yè)共同搭建義齒企業(yè)大數(shù)據(jù)行業(yè)平臺(tái)，將義齒行業(yè)內(nèi)企業(yè)基本信息、企業(yè)用人需求、天津天獅學(xué)院“義齒智能制造”特色班學(xué)生基本信息、學(xué)生就業(yè)方向等實(shí)時(shí)發(fā)布到平臺(tái)上，使企業(yè)和畢業(yè)生能夠在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行最高效的雙向選擇。義齒企業(yè)大數(shù)據(jù)行業(yè)平臺(tái)框架圖如圖3 所示。

圖3 義齒企業(yè)大數(shù)據(jù)行業(yè)平臺(tái)框架圖

4 結(jié)語

隨著義齒加工制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，且產(chǎn)業(yè)模式逐漸向智能化轉(zhuǎn)變，義齒智能制造領(lǐng)域亟須大量專門人才。本研究通過在天津天獅學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)“義齒智能制造”特色班，對(duì)基于CEI-f模式的人才培養(yǎng)進(jìn)行研究、探索與實(shí)踐，不僅能夠與時(shí)俱進(jìn)挖掘?qū)I(yè)新特色，而且可以逐漸解決制約我國義齒行業(yè)發(fā)展的人才缺口問題，研究成果可以輻射其他同類院校。