“人工智能+”背景下機電專業中高職貫通人才培養模式改革研究

駱雪匯

（廣州工程技術職業學院，廣東 廣州 510090）

0 引言

中高職機電一體化技術專業五年一體化人才培養是當前高職院校工科類的發展趨勢。如何充分利用五年時間，最大化實現人才培養目標，是當前高職院校所要探索的主要問題。而“人工智能+”時代的到來，則給中高職機電一體化技術專業人才培養模式改革帶來了新的發展機遇。

1 研究背景

人工智能與專業融合是未來發展的一大方向，《新一代人工智能發展規劃》明確指出：鼓勵高校在原有基礎上逐步開展全民人工智能教育項目，在教育各個階段設置人工智能相關課程、推廣編程教育、建設人工智能學科，培養復合型人才，形成“人工智能+X”復合專業的培養新模式。“人工智能+專業”將成為人工智能時代的專業建設特色，這樣培育出來的學生，既有某個專業的背景，又具有借助人工智能來解決專業內問題的跨界優勢。于是在這樣的大背景下，人工智能將不再是一個專業，而是成為一種方法和工具，運用到各行各業中。在不久的將來高校的很多專業都會將人工智能的部分領域列為選修甚至必修課程，學生在學習一些傳統方向的專業時，也能很好地與人工智能技術相結合，從而提高工作效率，提升專業能力和創新精神。

中高職貫通培養是一種新的人才培養模式，《國家職業教育改革實施方案》已經明確指出要在不同專業領域實行中高職貫通培養，擴大對初中畢業生的招生規模。因此在最近幾年內，機電一體化技術專業中高職貫通培養人才培養模式在“人工智能+”背景下，也將會得到很好的發展機遇。

2 現階段機電專業中高職貫通培養存在的問題

（1）人工智能+機電專業模式下，具體對應的專業課程設置不科學，不合理。近幾年對“人工智能+機電專業”的研究多集中在基于專業課程改革層面的模式、對策探索上，沒有在課程體系的設計、配置上進行全方位的“人工智能+機電專業”的中高職貫通培養深度探索。

在設計中高職貫通培養課程體系的時候，中高職教師未能以如何實現貫通培養導向來設定合適的教學內容，缺乏連續性，兩個階段各成一體，以至于學生在學習的時候，知識和技能不夠針對性，而且沒有實現中職教育和高職教育一體化，人才培養階段目標不明確，這直接影響了中高職貫通培養的人才培養質量。

（2）沒有構建起開放共享的“人工智能+機電專業”的產教融合發展平臺。中高職貫通人才培養主要目標應該是向社會輸送綜合型的機電技能型人才，確保滿足智能制造企業對人才的多樣化需求。但是，當前中高職院校機電專業的課程體系和課程內容建設卻落后于企業需求，因此也就不能滿足中高職院校的人才培養目標。另外，當前中高職貫通培養產教融合發展針對性不強，沒有構建起開放共享的“人工智能+機電專業”的產教融合發展平臺，無法完成系統的專業理論學習和技能實踐，對于提升學生的理論水平和專業技能非常不利。

（3）沒有在人工智能+機電專業模式下建設相應人工智能實踐基地。完善的人工智能實訓設備，可以保障機電專業課程教學活動的順利開展，為學生人工智能專業技能的提升提供專業化的硬件支持。但是，對于當前大部分高職院校來說，由于建設經費的不足，人工智能機電實訓設備缺乏，導致相應的課程體系改革受相關實訓設備限制，不能緊跟社會發展的需求。雖然有部分中高職院校加強了與智能制造企業的合作，開啟了校企合作模式，但是校企融合發展還不夠深入，且未結合企業校外實訓基地對機電一體化技術專業中高職貫通人才培養模式進行合理調整，因此在人工智能背景下全方位和綜合性的人才培養達不到預期目標。

3 研究的基本思路

（1）探索建立起科學合理的“人工智能+專業背景”下“人工智能+機電一體化專業”中高職貫通人才培養課程體系。如何從融合的角度重新構建起合理、高效的“人工智能+機電一體化專業”的課程體系，特別是其中涉及的人工智能部分的課程，按專業發展方向分好類，然后再整合，并貫穿到整個培養計劃中去。

（2）探索和嘗試新課程體系下多種教學技術手段的運用。如何從融合的角度合理有效地建立起人工智能背景下，“人工智能+機電一體化專業”建設所需要的軟、硬件資源和需要的人工智能技術，并結合現有軟、硬件資源進行合理配置。探索如何構建起開放共享的“人工智能+機電一體化專業”的產教融合發展平臺。通過產教融合，校企共同確定人才培養目標和培養方式，共同完成人才培養。實現教師與企業工程師互聘互通融合，一方面，職業院校教師可以深入企業，參與企業的生產、研發實踐，成為具有高水平教育教學能力、嫻熟的專業技能和較高科研創新能力的高素質綜合型人才；另一方面，行業企業具有較強研發能力、實踐指導能力的工程師，通過培訓后具備職業教育教學能力，可以受聘到職業院校從事教育教學工作。

（3）探索構建完善的“人工智能+機電一體化專業”這種人才培養模式教學質量保障體系，不斷提高“人工智能+”背景下機電一體化專業中高職貫通培養改革與創新工作，有效提升機電一體化專業內容的豐富性，實現專業與人工智能技術的充分融合，并有效提升機電一體化專業的人才培養質量，促進學生的全面發展，充分提升學生的專業技能，向社會輸送更多具有人工智能+技能的優秀人才。

4 主要實施措施

（1）人工智能+機電專業的課程體系的建立。在原先的機電一體化各個專業方向的課程體系中修改相關課程以加強數學基礎、計算基礎，從“人工智能+機電一體化專業”的典型應用場景出發，從基礎層、技術層、應用層層面出發，依據涉及的人工智能與機電設備相關的專業知識，梳理出要學習的內容及課程，從中高職學生為對象，將課程對應分為：知識普及、專業基礎、能力提升與專業拓展、智能+綜合專業課程。依次對應的課程目標為：了解人工智能的典型應用、了解人工智能與機電設備的基礎知識、掌握人工智能與機電一體化應用中所涉及的基礎工具，培養學生創新意識；掌握人工智能與機電特定專業方向的應用技術，訓練學生創新能力；學會人工智能與機電一體化典型應用技術解決應用問題，訓練學生工程實踐與自學能力。授課內容依次對應為：人工智能與機電技術發展、典型應用介紹、基礎技術實訓等模塊；與人工智能與機電一體化相關的軟件、硬件、結構設計、算法等基礎應用課程；結合智能+應用綜合實訓平臺或者實際項目案例，學習人工智能與機電一體化技術的典型應用。

中高職兩個階段時期課程標準的融合。課程標準的融合是實現中高職貫通培養的課程體系核心。雖然近期教育部發布了機電一體化專業標準，但是中高職貫通培養專業的課程設置仍然存在較大差異。如果中職階段課程設置隨意，則會嚴重影響高職階段的課程教學。特別對如何在中高職階段融入人工智能內容，更應該做到統一規劃，制訂貫通培養方案。因此迫切需要中高職院校統一和規范課程標準。制定課程標準時應該遵循以下兩個原則：第一是按照工作過程重組課程體系，根據人工智能背景證的需求制定需要掌握的理論知識、專業技能和職業規范；第二是依據國家職業能力標準做好課程標準的對接。

（2）針對中高職院校、行業企業之間溝通機制不暢問題，搭建“中高職學校和行業企業”交流平臺，形成有效的溝通聯動機制，提升學生人才培養和就業質量。建立一體化多功能平臺，依據新的貫通培養課程體系，結合不同階段的授課對象、設置對應的課程目標和開設的具體課程，整合現有的實驗室和平臺資源，對軟、硬件資源進行適當購置，充實校內專職和校外兼職教師資源庫，依據利益共享原則整合各參與對象，重新整合成一個中高職貫通人才培養的大平臺，在這個平臺下培養技術技能人才、應用型人才、運營和維護型人才、高級人才等復合型、智慧型人才。

同時，中高職兩階段頂崗實習的工學結合校外實踐基地，應以智能制造為主方向，以“人工智能”為新手段，全面推動智能數字化的轉型。為提升機電專業中高職貫通培養學生的就業質量，在“3+2”學制培養過程中應該安排學生兩個學期去企業崗位實踐學習。中職階段最后一學期安排學生第一次去大型智能制造校外實訓基地進行集中頂崗實習，強化學生的崗位技能水平和企業文化認知，同時關注人工智能技術在企業的應用情況和未來需要學習的專業技術；在高職階段最后一個學期安排學生第二次去區域內一些知名智能制類企業頂崗實習，這個過程主要側重機電設備生產維護、自動化生產線智能控制、企業管理、產品銷售等領域的實踐，掌握崗位技能要求，最終實現高質量的就業。

（3）對于實訓條件不足，可新增人工智能部分知識普及課程、專業基礎課程要求作為必選課，知識普及課程同時承擔科普功能即人工智能文化科普功能，能力提升與專業拓展課程、智能+綜合專業課程，要求學生可以在這個平臺上根據自己的興趣自由選擇，但是也必須達到一定的選修學分，充分運用各種信息技術手段，嘗試線上線下綜合評價和多元化評價，探索融合大數據技術、人工智能、互聯網等先進技術，帶動專業資源升級融合。

以智能制造產業升級需求為契機，展開“數字化+機電一體化”為內容的工學結合，將中職學校所在區域內產業的新規范、新技術、新工藝納入教學內容，選取典型生產案例，建設“立體化”的教學資源。充分利用微視頻、人工智能、多媒體等元素，打造一批中高職在線資源精品開放課程，編寫多種新形態中高職貫通培養教材。將專業核心技能培養目標項目任務化，將理論知識、專業技能培養融合成一體，并結合人工智能技術，開發成模塊化中高職不同階段的課程組。

5 結語

通過創新“人工智能+機電一體化專業”人才培養模式的系統設計，可以更好地滿足高素質復合型技能人才培養的需要。實現轉變培養理念，擁抱人工智能；深化產教融合，融入人工智能；提升培養格局；調整專業布局，適應人工智能；創新課程教學，發展人工智能。對機電一體化專業中高職貫通培養招生與就業、專業建設、人才培養的改革具有現實的指導意義；為機電一體化專業中高職貫通培養及其他院校人工智能+專業（群）建設提供可供參考的建設模式；大大提升了專業教師團隊的人工智能及教學的業務水平；對促使高職學校教育資源合理配置，提高畢業生就業競爭力及就業綜合質量；對緩解大學生就業質量不高、創業困難等具有重要的實踐意義。