裝備制造業的職業教育專業升級與數字化改造的探索與實踐

周永芳

(常德職業技術學院,湖南 常德 415000)

0 引言

美國的“再工業化”,德國的“工業4.0”,英國的“工業2050”及“新工業法國”等國家戰略的實施,預示著全球制造業正在經歷革命性的變革[1]。國務院頒布的《中國制造2025》行動綱領指出了“制造強國”建設的“三步走”戰略,也對我國職業教育賦予了新使命。職業教育要積極回應,主動作為,面向制造業的轉型升級訴求,培養多層次、多類型的高素質制造業人才,為我國建設制造業強國的奮斗目標提供強勁的人才支撐。

1 常德區域經濟與職業教育專業建設情況

伴隨新一代信息技術與制造業的深入交融,一場影響深遠的產業調整正在悄然發生。作為長江經濟帶的重要節點城市,在“三高四新”、開放強市產業立市戰略指引下,常德制造業后來居上,正大步朝前邁進。根據《賽迪顧問先進制造業百強市(2021)》的調研結果,常德位列榜單第71位,在湖南省7個上榜城市中排名第三(前兩位為長沙、株洲)[2]。裝備制造類是制造業的核心組成部分,典型的傳統專業最易受新興技術沖擊。在“三高四新”戰略引領下,《常德市推進開放強市產業立市打造優勢產業鏈三年行動計劃(2021—2023年)》出臺,明確了要以工程機械為重點,發展支柱產業,統籌推進新能源與新能源汽車、電子信息與人工智能等新興產業,重點培育打造智能塔機(升降機)、車橋、混凝土設備等優勢產業鏈,以產業鏈培育產業集群,實施智能改造工程,加快產業數字化。

職業教育旨在培養應用型人才,具備一定的文化水平和相應的專業技能。常德職業教育始終堅持以產業為導向,以就業為目的。目前,常德裝備制造大類職業教育涉及機械設計制造類、自動化類、汽車制造類、機電設備類中的大部分專業,以及航空裝備類中的無人機應用技術專業,辦學層次為中職和高職專科,尚無職業本科。

職業教育要主動適應產業新發展、回應新期待、對接新要求,以提高適應性。2021年3月,新版《職業教育專業目錄(2021年)》出臺,最顯著的特征是專業升級和數字化改造。因此,要基于專業目錄修訂,做好專業布局調整,以應對產業發展的變革,實現教育與產業發展的同步升級,為區域經濟發展、優化產業結構培養高層次、高素質技術技能人才,是推動常德市乃至湖南省打造“國家重要先進制造業高地”,助力我國制造強國建設,發展實體經濟的現實要求與必然選擇。

2 新版《職業教育專業目錄(2021年)》(以下簡稱《目錄》)裝備制造大類解析

2.1 堅持制造強國,優化裝備制造大類職業教育專業結構

《目錄》調整以高職專業為基礎,原則上按照專業大類對應產業、專業類對應行業、專業對應職業崗位群[3],架構了中職、高職、職業本科的三級模式,體現了職業教育基于產業、行業的專業架構特征,為職業教育與產業鏈對接的供給側改革做好了頂層設計。采取保留、合并、更名、新增等調整措施,優化了專業結構和布局。以高職專科為例,保留了數控技術、工業設計、工業機器人技術、電氣自動化技術、新能源汽車技術等各專業類的骨干專業;將自動化生產設備應用和數控設備應用與維護合并更名為智能制造裝備技術;將焊接技術與自動化更名為智能焊接技術,將鑄造技術更名為現代鑄造技術等,體現了人才職業能力需求從傳統制造領域向智能化的轉變。

《目錄》修訂對接制造強國戰略,面向戰略性新興產業重點領域,針對性地梳理調整專業設置,突出人才支撐功能。例如,針對大國重器中國高鐵,新增高職專科高速動車組制造與維護專業和職業本科軌道交通車輛工程技術專業;聚焦現代飛機制造的科技制高點及發展趨勢,新增高職專科飛行器數字化裝配技術專業和職業本科航空智能制造技術專業,支撐航天強國、制造強國戰略;為了對接新一代信息技術與工業經濟的深度融合,新增高職工業互聯網應用專業和職業本科工業互聯網工程專業;圍繞科學化管理,服務工業企業節能減排、提質增效形成的新崗位需求,新增高職專科計量測試與應用技術專業和職業本科現代測控工程技術專業;增材制造技術對制造產業具有顛覆性意義,圍繞新職業——增材制造(3D打印)設備操作員的人才需求,新增高職增材制造技術專業。各專業類調整比例如表1。

表1 裝備制造大類各專業類調整比例統計 單位:%

整體來看,高職專科的調整比例高于中職,作為現代職業教育體系的重要一環,職業本科此次調整比例最大,很多專業類實現從無到有,調整比例達到100%。

《目錄》修(制)訂后,裝備制造大類中職專業由28個增加為30個,高職專科專業由64個增加為68 個,職業本科由 11 個增加為28個,增加幅度最大,呈現“兩頭小,中間大”的橄欖型結構。專業調整情況具體如表2。

2.2 聚焦專業核心要素,統籌裝備制造大類“中、高、本”銜接

《目錄》聚焦專業核心要素如專業名稱、人才培養規格、崗位群、職業技能和核心課程等,對于面向的職業崗位群、培養目標和規格層層遞進,人才定位橫向銜接,捋清了裝備制造大類中職、高職專科、高職本科三個層次之間的邏輯關系[4],打通了人才培養的縱向通道,推動現代職業教育體系的形成。

表2 裝備制造大類專業調整情況統計 單位:個

以汽車制造類專業為例,首先,對“中、高、本”三個層次一體化設計了專業名稱,分別為汽車制造與檢測、汽車制造與試驗技術、汽車工程技術、體現不同人才培養層次需求;其次,在人才培養目標上逐層遞進,中職以培養從事汽車成品裝配、檢測、質量檢驗等工作的技術技能人才為目標,高職專科目標為培養從事工藝管理、現場管理、車輛返修等工作的高素質技術技能人才,高職本科旨在培養高層次技術技能人才和應用型人才,具備一定創新能力,能從事汽車及零部件試制、標定、試驗技術開發,生產工藝設計及改進等工作;再次,專業主要崗位群或就業也逐層提升,中職崗位群為汽車整車制造人員、檢驗試驗人員和機動車檢測工,高職專科面向汽車工程技術人員等職業(群),職業本科面向汽車零部件設計與試制、臺架測試與試驗、整車制造工藝設計、汽車性能測試與試驗等崗位(群);最后,升級改造專業核心課程體系,將 “互聯網+”、人工智能等新知識融入傳統汽車結構及制造工藝知識模塊中,對核心課程也進行了優化設置,中職側重基本操作,高職專科偏向智能化操作、調試維護、檢測試驗,高職本科則為智能化設計與應用。綜上所述,在專業名稱、培養規格、就業面向和核心課程設置等方面確保了汽車制造類中職、高職專科、高職本科之間的有機銜接、縱向貫通。

2.3 對接行業轉型升級,優化裝備制造大類專業名稱與內涵

專業升級不只是修改專業名稱,更要在專業內涵中融入大數據、物聯網、人工智能等前沿科學技術,全方位開展數字化改造。據統計,裝備制造大類有20%的高職專業將數字化、智能化等體現在名稱上,職業本科這一比例達到40%,體現職業本科的高層次、高起點、高要求。85%以上高職專業的核心課程、專業拓展課程中體現數字化、智能化等專業內涵。各專業類的核心課程數字化改造統計如表3。

表3 裝備制造大類各專類核心課程數字化改造統計

例如,機械設計制造類專業對接智能制造、數字化設計與制造、材料成型與改性工程等新職業,三個層次的數字化改造核心課程共 66門。以高職專科的材料成型及控制技術專業為例,其核心課程增設了智能成型生產線控制技術、增材制造技術、三維造型與數值模擬等如表4。

3 實施裝備制造大類專業升級與數字化改造的實施路徑

3.1 專業設置與產業需求對接,優化專業結構布局

專業設置與產業需求對接的專業邏輯是從職業教育教學目的出發。職業院校要根據國家制造強國、湖南“三高四新”戰略與常德市產業立市的發展規劃,主動優化專業結構和院系布局,凝練辦學特色,促進專業名稱與內涵升級。

要按照新版《目錄》和專業簡介,修(制)訂專業人才培養方案,在培養目標、培養規格、課程體系、課程與評價方式等體現數字化、智能化、現代化。要聯合企業共同修訂人才培養方案,要實行例會制度,定期修訂,掌握新技術、新業態、新職業的發展趨勢,精準對接產業發展需求,從專業結構布局、內涵建設與教學改革上全面適應數字化改革。

另外,引進第三方評價,考察評價專業與產業契合度、畢業生在企業滿意度、人才培養質量等,從“供給側”持續強化改革,使專業人才培養方案動態反饋調整,提升專業建設適應性。

表4 機械設計制造類專業及專業核心課程改造實例

3.2 課程內容與職業標準對接,完善教學標準體系

教學標準是撬動質量提升、使職業院校教育教學活動規范實施的保障。職業院校要基于新版《目錄》,做好相關教學標準的修訂工作,包括教學標準、課程建設標準、頂崗實習標準、專業儀器設備規范等[5]。要結合企業調研,依據人才培養方案細化專業課程體系,對接企業用人需求,明確專業基礎、核心、拓展課程及實踐環節,融入大數據、互聯網、人工智能等前沿科技,對接新技術、新業態、新模式要求,在與產業、技術發展的融合中推動職業教育的“三教”改革。為了學生的可持續發展,實現職業教育“中、高、本”縱向貫通,課程體系重構也要注意“中、高、本”銜接中的人才培養定位、職業能力需求等根本性問題。

3.3 教學過程與生產過程對接,升級改造課程內容

以往信息技術通常作為公共基礎課,但是產業變革與數字化升級中,信息技術的通識教育已不能滿足產業升級改造的要求。應當將新一代信息技術融合最新的人工智能、大數據、云計算、物聯網等教學模塊,作為專業基礎課落實到人才培養方案中。專業課程要堅持面向生產過程,重點在于“互聯網+”“智能+”的元素改造課程體系和教學內容,對接新技術、新工藝、新業態,提升學生數字化職業技能。

為了提高職業教育課程對產業升級的適應性,課程體系也需要及時重構、調整,實行動態反饋機制。教師要定期走訪、調研企業,及時了解行業與企業新業態、新技術、新崗位對勞動者的能力需求,尊重教育教學規律和人才成長規律,針對性重構課程體系,及時更新課程內容,既注重專業教育,也要兼顧數字化能力的培養。

4 專業升級對教師能力發展提出的要求

4.1 教師教育理念的更新

教師要認識到數字經濟時代下,裝備制造業的邊界正在延展,傳統裝備制造大類的畢業生不能滿足新崗位、新職業、新技術的工作要求,是不易被企業所接受。根據企業調研可知,制造類企業一方面對于高素質技能人才的需求強烈,一方面對技術工人的知識、技能、綜合素質要求越來越高,當下傳統裝備制造類畢業生就業難、就業質量低,并可能逐漸被替代。如果不及時升級改造,不跟上時代和產業發展的潮流,將在這場科技變革中出局。

教師要先了解新一代信息技術在裝備制造業中的變革,掌握裝備制造領域的智能化、精準化、智慧化技術及應用,才能培養出適應產業發展需求的高素質勞動者。所以,終身學習的理念不僅是學生要建立的人生信條,更是新時代職業教育教師自身要內化的學習動力。

4.2 教師專業能力的更新

專業教學體系的改革要求教師更新自己的知識結構,不僅包含裝備制造的專業知識,對于信息技術在制造業的應用也是重要內容。教師要拓寬知識領域,掌握編程、建模、人工智能、大數據等專業知識并能應用于裝備制造領域,增強邏輯思維、精準化管理思維,能重構課程內容,對接智慧化管理、智能化生產、數據化應用與數據化技能,實現跨界融合。

加強校企合作,加強技術交流,增強教師實踐教學能力,特別注意學習一線生產新技術、新手段。職業院校應制定教師實踐培訓機制,每年要保障一定時長的先進制造企業頂崗實踐經歷,既要了解行業的發展趨勢,彌補自身知識結構在新技術應用上的不足,更好地為課堂教學做好知識儲備; 同時,也是了解現代制造企業對工程技術人員的崗位要求及數字化技能要求的良機。

4.3 教師數字化教學能力的提升

職業院校要成立教師發展中心,為教師的數字化教學能力提升、專業化發展提供指導與考核,以此督促教師的教學能力提升。可通過教師團隊內訓、企業師資認證、集中培訓等方法,提升團隊數字化教育教學能力。積極培植特色教學團隊,積極參加國家、省市各級職業能力競賽,“以賽促教,以賽促改”,以點帶面,以先進典型促進教師群體的自我革新。

師生都要不斷突破舊模式束縛,克服對新事物、新方法的思維轉換較慢的困難,積極參與數字化學習和培訓,徹底完成數字化課堂改革。

5 結論

裝備制造大類《目錄》適應數字時代發展、服務制造強國、對接產業升級,對于職業院校提高人才培養適應性具有重要意義。職業院校應當以《目錄》修訂為契機,與產業需求對接,優化專業結構;與職業標準對接,完善教學標準體系;與生產過程對接,升級改造課程內容。而《目錄》的落地,執行的關鍵在于專業教師的數字化能力也要提升。