工業互聯網企業人才標準與培養路徑研究★

程舒通， 金文兵

（杭州科技職業技術學院， 浙江 杭州 311402）

0 引言

工業互聯網，顧名思義是用網絡形式連接工業領域的機器與機器、機器與人，形成一種新型的工業生態，達到產業鏈、價值鏈相互融合的一種體系。早在2017 年，黨中央和國務院就提出深入實施工業互聯網創新發展戰略。與此同時，國家相關部門相繼出臺一系列政策，加大工業互聯網行業應用賦能、區域落地推廣力度，如國務院的《“十四五”智能制造發展規劃》，工信部的《工業互聯網創新發展行動計劃（2021—2023 年）》等，這些政策不斷推動工業互聯網產業創新發展。

經過近幾年的發展，工業互聯網在平臺建設、數據中心建設、服務節點建設、5G+工業互聯網融合應用創新、安全生產等領域得到了長足的發展，在全國范圍內形成以長三角地區、粵港澳大灣區為引領，逐步向中西部地區輻射的發展格局。

在轟轟烈烈的工業互聯網發展背景下，人才缺口的問題日益明顯，尤其是適應工業互聯網發展的復合型、多維度、多層次人才的缺口問題進一步加大。中國工業互聯網研究院總工程師王寶友指出，到2025 年工業互聯網核心產業人才缺口數量將達到254 萬人左右[1]。由此，工信部印發《關于加強和改進工業和信息化人才隊伍建設的實施意見》，著力強調加強和改進人才隊伍建設。

國內也有不少學者針對工業互聯網人才缺口問題進行了論述。如李紫陽在文獻中提到，2022 年工業互聯產業人才需求約為207.4 萬人，而院校畢業的工業互聯網產業人才數量無法滿足如此之大的需求，他從制定人才培養專項政策和配套措施、建立健全人才公共服務機制等幾個方面提出了人才隊伍建設建議[2]。黨中華等認為，高技能復合型人才的緊缺是目前工業互聯網發展面臨的最嚴峻的問題，他認為工業互聯網用人需求集中在平臺架構、平臺開發、工業APP 開發等幾個方面，相關崗位特點是需要人才既懂算法，又要懂制造，因此無論是傳統的互聯網企業人才，還是工業制造企業人才在知識結構、專業技能、創新實踐等應用方面都或多或少存在一定的欠缺[3]。杜雪飛認為工業互聯網是IT、CT、OT 和工業經驗的融合，他提出可以通過構建“矩陣式”工業互聯網競賽體系來促進工業互聯網高技能人才培養[4]。

1 行業調研

工業互聯網本身就是一個新的工業生態，其產業鏈上游主要是各類電子元器件行業和硬件設備廠商，中游為各類工業互聯網平臺，下游主要對應各應用場景的工業企業。2021 年以前，無論是普通高校還是高職院校，都沒有開設這個專業。為此，調研分成行業發展現狀與趨勢、對應職業崗位（群）人才需求分析、職業院校工業互聯網應用專業設置情況等幾個部分展開了調研，并形成調研報告。

1.1 行業發展現狀與趨勢

1.1.1 政策支持

自2017 年國務院印發《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》之始，工業互聯網連續四年寫入政府工作報告。無論是指導意見，還是發展規劃、行動計劃，無不體現出工業互聯網已經成為新的國家發展戰略，出臺一系列的政策驅動工業互聯網的發展。國家政策有《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《工業互聯網發展行動計劃（2018—2020 年）》《工業互聯網平臺建設及推廣指南》《工業互聯網平臺評價方法》《“十四五”智能制造發展規劃》《工業互聯網創新發展行動計劃（2021—2023 年）》等。

在地方，據零壹智庫不完全統計，截至2022 年12 月，20 個省級行政單位發布了26 項針對工業互聯網產業的政策。2021 年6 月，廣東省出臺了《廣東省制造業數字化轉型實施方案（2021—2025 年）》，指出戰略性支柱產業集群和戰略性新興產業集群數字化水平要得到顯著提升。2020 年6 月，北京市人民政府正式發布《北京市加快新型基礎設施建設行動方案（2020—2022 年）》，提出推進工業互聯網標識解析國際頂級節點；建設國家工業互聯網大數據中心、20 個以上行業二級節點、20 家智能工廠。2022 年9 月，湖北省人民政府印發了《關于印發湖北數字經濟強省三年行動計劃（2022—2024）》，提出要加快工業互聯網體系的建設，培育跨行業、跨領域工業互聯網平臺，打造省級工業互聯網數字化轉型促進中心。

1.1.2 行業發展現狀

根據中國信息通信研究院發布的《工業互聯網產業經濟發展報告（2020 年）》，2020 年，我國工業互聯網產業經濟增加值規模約為3.1 萬億元，將實現同比增長約47.9%，占GDP 比重為2.9%。

中國工業互聯網研究院發布《2022 年中國工業互聯網產業經濟發展白皮書》指出，2021 年，我國工業互聯網產業增加值規模突破4 萬億元，達到4.10 萬億元，占GDP 比重達到3.58%，名義增速達到14.53%，高于GDP 增速。預計2022 年工業互聯網產業增加值規模將達到4.45 萬億元，占GDP 比重將上升至3.64%，有效支撐疫情下的經濟社會發展[5]。

1.1.3 行業企業用人狀況

工業互聯網加速向實體經濟滲透，為此，催生了大量的工業化與信息化結合的高技能就業崗位，倒逼專業技術人才轉型升級，促進了就業結構優化升級。據測算，2022 年工業互聯網帶動就業將達到2 908.71萬人，新增105.02 萬人，其中，直接產業將帶動新增就業36.01 萬人，滲透產業新增就業69.01 萬人。

1.2 對應職業崗位（群）人才需求分析

1.2.1 對應職業崗位（群）新變化

我國制造業逐漸向高層次轉變的狀態，隨著企業數控化、信息化和智能化改造，高端數控機床、工業機器人、增材制造等智能制造裝備將會普及應用，對工業互聯網方向人才需求越來越大，崗位能力進一步升級。

工業互聯網行業的崗位需求發生了變化，企業“熟練工種”將減少，取而代之的是智能生產線上的機器人。關鍵技術崗位需求增加，生產型企業中數字化建模、精益專員、3D 打印、精密測量與檢驗崗位的需求量巨大。一批新興崗位應運而生。如工業機器人系統操作人員、系統運維人員、智能制造與工業互聯網領域的工程技術人員。

1.2.2 對應職業崗位（群）人才需求狀況

選取了多家工業互聯網相關企業進行調研，根據企業調研的數據，高職專科工業互聯網應用專業畢業生的主要職業崗位為工業互聯網系統集成、設備操作、智能線與工業互聯網網絡集成、工業互聯網系統運維、智能線與工業互聯網網絡運維、智能線與工業互聯網安裝調試、項目工程師、質量檢驗、售后服務、工業互聯網安全運維、工業APP 開發與應用等。

1.2.3 對應職業崗位群工作任務與職業能力分析

工業互聯網企業對應的職業崗位群能力具體體現在以下幾個方面，智能產線數據采集、預處理、存儲、調用與分析，規劃、設計、實施與維護智能產線、車間、工廠內外網絡，制定工業互聯網系統集成方案，典型智能產線的系統集成、傳感設備裝調、軟件部署、系統聯調，利用互聯網平臺進行數據可視化處理，利用互聯網平臺的MES/ERP 進行生產管理、設備管理等，利用互聯網平臺開發與應用工業APP，利用互聯網平臺資源進行數字孿生設計實現產線虛實聯動等。

對應職業崗位的工作領域包括工業設備應用、工業網絡應用等九個方面。

本文以工業設備應用為例，典型工作任務包括工業設備的認知、工業傳感器的應用、可編程控制器的應用、工業設備集成。每一項典型的工作任務有對應相應的職業能力，如在工業設備的認知中，對應的職業能力有能識讀電氣原理圖電氣裝配圖，能識讀機械布局圖，能識讀氣動原理圖等。以工業網絡應用為例，典型工作任務包括網絡知識的認知、網絡設備的部署、網絡運維等。在網絡知識認知中，對應的職業能力有能了解工業網絡通信系統及各類通信協議，能了解交換與路由相關協議原理，能認知服務器、計算機、路由器、交換機等設備等。

1.3 職業院校工業互聯網應用專業設置情況

在2021 年以前，全國范圍內所有普通高校與高職院校沒有開設工業互聯網專業，但是與之相關的專業有物聯網應用技術、云計算技術應用、大數據技術、人工智能技術應用、信息安全技術應用、工業網絡技術、數控技術、智能制造裝備技術、機電一體化技術、智能控制技術、工業機器人技術、工業過程自動化技術等。

2021 年，教育部印發《職業教育專業目錄（2021年）》（以下簡稱《目錄》），對職業教育專業目錄進行了全面調整，新版《目錄》中新設“工業互聯網應用（專業代碼460310）”專業，同時將原有的“工業網絡技術”調整為“工業互聯網技術（專業代碼510211）”；在高等職業教育本科專業中，新增“工業互聯網工程（專業代碼260307）”“工業互聯網技術（專業代碼310211）”兩項。從專業類來看，在高等職業教育專科、高等職業教育本科專業中，裝備制造專業大類的自動化類、電子信息專業大類中的計算機類均分別設置了工業互聯網相關專業[6]。

據中國工業互聯網研究院統計，2023 年全國154所高職院校成功備案工業互聯網技術專業（專業代碼510211）和工業互聯網應用專業（專業代碼460310），為工業互聯網應用型、技能型、實戰型人才培養奠定了基礎。

2 工業互聯網人才培養標準

2021 年6 月，全國工業互聯網應用職教聯盟第一次會議在杭州科技職業技術學院召開，就聯盟理事會章程、組織機構設置、工業互聯網平臺介紹等相關內容進行了研討。

2022 年12 月，工業互聯網行指委課程開發組成立了工業互聯網職業教育課程開發聯盟，會議初步審議了《工業互聯網職業教育課程開發聯盟課程建設工作實施辦法（討論稿）》以及課程標準（模板）等。

為了更好地實施工業互聯網專業的人才培養，對專業人才培養標準進行了詳細設計，以此為相關建議，幫助高職院校在具體工作中有所幫助。

2.1 專業定位

職業教育的培養目標是培養高素質、高質量的技術技能型人才，這奠定了工業互聯網人才基調。同時專業人才培養也要按照專業特色和行業需求進行，因此工業互聯網專業人才培養就是要適應現階段工業互聯網行業的發展。

為此，該專業的定位是面向制造業的工業互聯網方面的人才，包括自動控制工程技術人員、工程技術人員、智能制造工程技術人員等職業群，能夠從事網絡集成與運維、網絡標識解析應用、數據采集與分析、邊緣計算、平臺應用、控制系統安全實施等工作的高素質技術技能人才。

通過培養形成的能力滿足了工業互聯網領域的需求，在這里需要說明的是，工業互聯網行業發展的多樣性決定了人才需求的廣泛性，一所學校應該立足于本地工業互聯網的發展情況，針對本土特色，從中選擇一個或幾個作為人才需求的標準，以此設置專業定位。例如在浙江省，前期工業互聯網平臺的發展形勢比較好，已經具備了良好的工業互聯網平臺的建設能力，因此浙江省高職院校的人才培養定位就可以圍繞工業互聯網平臺應用進行展開。

2.2 課程體系構建

課程是教育的第一陣地，因此專業人才培養標準就要充分考慮課程體系設計。

按照“工作領域→典型工作任務→職業能力→專業課程”的推導模型，推導確定了專業的基礎課、核心課、拓展課。

專業基礎課就是培養該專業的基礎能力，能夠為后續課程的實施做好鋪墊工作。因此專業基礎課往往圍繞一個領域進行展開，課程覆蓋面比較狹窄，以此降低課程的難度。同時，在設計專業基礎課的時候，一定要按照專業人才定位進行展開。專業基礎課的設計要考慮到支撐后續專業課程之外，還有兼顧課程體系中課時與學分的分配。

專業基礎課程有計算機網絡、電工電子技術、CAD 制圖、傳感器技術、Python 程序設計、可編程邏輯控制器技術、工業互聯網基礎等課程。

專業核心課往往體現了該專業人才培養方向，因此在設計核心課程的時候要充分經過企業行業調研，在本省、本市乃至本地區工業互聯網企業發展的形勢與趨勢的基礎上，再去設計專業核心課。專業核心課不能設計太多，過多不僅會白白占用課時和學分，同時因為學的太雜，反而形成了“面面俱到、面面不精”的尷尬局面。在設計專業核心課的時候，首先要規劃工業互聯網其中一個領域需要掌握的技術與技能，并按照工作任務的順序與工作過程的要素進行展開設計。

專業核心課程有智能控制技術、工業網絡技術、工業互聯網標識解析應用技術、工業數據采集技術、邊緣計算、工業互聯網平臺應用、工業控制系統安全等。其他高職院校在設計核心課程的時候，可以參照以上課程，從中選擇幾門作為核心課程。

專業拓展課是在基礎課與核心課的基礎上，為了滿足行業的發展而靈活設計的一些課程。專業拓展課往往和專業基礎課或者核心課相關聯，但是其在人才培養定位中并不一定起到關鍵作用，因此拓展課就可以多設計幾門，然后根據每一學年專業調研的情況，進行選擇。

專業拓展課程有設備預測性維護、工業APP 開發、工業產線數字化升級、工業智能技術與應用等。其他院校在選擇專業拓展課的時候，可以根據具體的專業人才培養方案中的人才培養方向以及學分。

2.3 師資要求

根據教育部頒發的《高等職業學校專業教學標準》，裝備制造大類的專業其生師比例不高于25：1，“雙師型”教師占專業課教師數比例一般不低于60%，高級職稱專任教師的比例不低于20%。

工業互聯網專業的教師來源比較豐富，一般包括電子與信息大類、裝備制造大類兩個領域，包括若干專業等。這些教師一部分是校內教師的轉型，從一個專業轉到另一個專業；一部分是通過學校招聘，有的是高校的應屆畢業生，有的是企業的專家人才。無論來源是否具備企業經驗，對于工業互聯網的把握還是具有很大的發展空間，因為工業互聯網是這幾年才發展起來的產業。

因此在做好師資隊伍建設的同時，也要重點關注師資隊伍的培養。可以通過以下兩種方式展開，一是參加工業互聯網領域的專業培訓，專業培訓雖然不能滿足教師對該領域的深入研究，但是在一定程度上可以作為入門的形式，讓教師不斷去掌握工業互聯網不同方向的教學過程。二是參加企業頂崗實踐，企業頂崗實踐就是要求教師能深入到企業中，在保證時間的基礎上跟著企業去完成一系列的工作任務。企業頂崗實踐最明顯的效果就是教師能得到充分的工作經驗，以此作為條件開展教學實踐。

2.4 教學條件

教學條件包括教學設施與教學資源兩部分，其中教學設施主要是專業教室、實驗和實訓室、實訓實習基地，教學資源主要是教材、圖書及數字化資源等。

2.4.1 教學設施

專業教室要求具備開展線上線下混合式教學的條件。在專業教室要配備黑板或白板、多媒體機房、能夠網絡通訊等基本要求，專業教室主要是配合互聯網專業的理論課程或者課程理論階段的教學，因此對設備的要求并不高，只要能實現正常教學即可。

實驗和實訓室首先要符合面積、安全、環境等方面的條件要求。其次設施要先進，能夠滿足實訓類課程的教學活動要求。

實驗、實訓室的建設通常體現了一個專業的水平，同時耗費的資金也是較大的地方。對于建設資金的來源給予幾個建議，一是通過學校撥款，如果學校的條件比較充裕并且對專業的支持力度也很大的情況下，那么就通過學校撥款的形式進行資金籌集。二是校企合作建設，對于一個未來具有發展潛力的專業，相關企業為了實現人力資源的儲備，會與學校建立合作關系，通過共同建設的方式來實現教育人才與企業生產對接。三是企業捐贈，這種形式的滿足條件是學校在行業中具有較高的影響力，或者校企合作關系比較緊密，那么企業為了教學需要、文化傳播的需要，可以在預算的基礎上進行資金投入或者設備捐贈。

實訓基地面向工業互聯網一般考慮在校外，因為生產設備的安置與維護，通常需要較大的空間。在實訓基地建設中，主要考慮三個方面，一是是否滿足教學要求，二是是否將教學過程對接生產過程，三是安全要求。除此之外，校外實訓基地還要能對接與專業對口的相關實習崗位，能涵蓋當前相關產業發展的主流技術，可接納一定規模的學生實習等。

2.4.2 教學資源

首先是教材。現階段對于教材的建設，主要是要滿足以下幾個方面，一是校企合作共同開發教材，學校與企業都有自身的優勢，將兩者的優勢集中體現到一本教材上，那么就彰顯了教育的本色與企業的特色。教材中的項目可以請企業來設計，教材的教學思路可以由教師來設置，這樣形成的教材既能體現先進水平，又能潛移默化中按照科學的步驟引導學生完成學習。

二是圖書資源。無論是學校圖書館或者專業圖書室，都要配備與工業互聯網相關的專業書籍，包括工業互聯網行業政策法規、國際標準、國家標準、行業標準、技術規范；信息系統設計手冊；工業互聯網應用專業技術類圖書和實務案例類圖書，以備教師和學生進行文獻查閱。

三是數字化資源。包括音視頻素材、教學課件、數字化教學案例庫、虛擬仿真軟件。建設數字化資源具備的優勢就是可以根據行業的發展形勢，及時更新資源內容，形式比較豐富，使用比較方便。

2.5 職業證書

職業教育與普通教育的主要區別之一就是職業能力的培養，因此在職業教育中有一種重要的形式就是職業證書。任何一個專業都有相關的職業證書，有的是職業資格證書，有的是職業技能等級證書。工業互聯網專業對應的職業資格證書有電工（中級）職業資格證書，職業技能等級證書可以參照國家實施的1+X 證書，與工業互聯網相關的有工業互聯網實施與運維職業技能等級證書、工業互聯網預測性維護職業技能等級證書、工業APP 設計與開發職業技能等級證書、工業互聯網設備數據采集等。1+X 證書往往具有初級、中級、高級三個等級，具體報考哪個等級要和當地企業的認可標準與學生的學習能力相結合起來。

如果是企業員工，在上崗前鼓勵報考職業資格證書，如果是在校學生，那么在校企合作的基礎上鼓勵報考職業技能等級證書，具體要求還是要考慮企業實際情況與學校教學情況。

3 工業互聯網人才培養路徑

專業人才培養路徑就是實現教學的主要方式，包括教學實施與評價兩個部分。教學實施是過程，教學評價是結果。兩者要實現有機融合，即教學實施是評價的前提，而教學評價是教學過程的反饋，有可能對教學過程起到促進作用。

3.1 教學實施

3.1.1 教學方法

鼓勵在實際教學中采用多種教學方法，如案例教學法，通過案例的形式幫助學生快速理解工業互聯網技術中的難點，又如項目教學法，以項目為載體，團隊合作的形式完成項目，這個過程也是學生充分掌握實踐能力與探索能力的過程。教學方法往往是教師、學生、課堂三者互相融通的途徑之一，因此在課程設計中，教師要仔細梳理常用的教學方法，并根據工業互聯網不同課程的特點，有選擇性地融入到課程中。

除了常規的教學方法，應該開發幾個具有特色的教學方法。例如線上線下混合式的教學方法，通過線上資源與線下授課的有機結合，幫助學生利用碎片時間完成課程難點與重點的鞏固復習。又如企業導師引導式教學方法，通過企業兼職教師講解與訓練真實項目，讓學生能在課堂上充分領悟生產過程，引導學生去創新式的發現問題與解決問題。

3.1.2 教學手段

教學手段就是借助相關資源將不同的教學方法進行有機組合。教學方法講究多樣性，教學手段講究靈活性。面向不同的課程、不同的教學資源、不同的授課教師，要有針對性的設計教學手段，達到科學、合理的要求。

工業互聯網專業的教學手段，要關注三個方面的內容。其一是學情，這個專業的學生有來自于普高的生源，也有來自于職高的生源，這些學生往往對工業互聯網的課程沒有較好的基礎，因此在實施教學手段中要考慮到由淺入深、潛移默化的效果。其二是實驗實訓條件，作為一個新專業，不少學校尚未配備比較先進的實驗實訓室，因此在理論授課與實驗輔導中，要充分考慮現階段設備的教學能力。其三是校企合作的基礎，有些學校起步較早，校企合作基礎扎實，有些學校起步較晚，因此基礎略顯薄弱。教學手段的設計與實施要兼顧校企合作的實際情況，在充分利用校企雙方資源的基礎上，進行深入研究，以滿足學生對教育的需求和社會對人才的需求。

3.1.3 組織形式

教學組織形式也是多樣性的。現階段職業教育的主導還是學校這個角色，但是在很多文獻中提到以學校為主是無法提升企業參與教育的積極性。因此在工業互聯網專業的教學中，不妨可以增加企業參與教學的機會與過程。因為作為一個融合多種先進技術的專業，以學校為主體很難將專業建設成為真正滿足企業需求的專業。

所以提高企業參與力度，教學組織形式與企業生產形式在某些課程上進行對接，不僅讓企業感覺到培養的學生可以作為將來人力資源儲備的一部分，也可以讓課程盡早融入到社會發展中，這樣培養的學生才能滿足企業生產需求。

3.2 教學評價

教學評價要體現客觀、合理、科學的標準。一方面是學分置換與存儲，可以通過多種形式，如發明專利、論文的形式置換某些課程的學分，體現教學的靈活性，也可以通過職業技能等級證書考證的方式，以此獲得的學分來置換課程學分。另一方面，校企合作共同考核，課程的考核標準不能光以學校制定的標準為標準，而是要充分考慮企業的考核。特別是在學生參加課程實習與頂崗實習階段，那么企業的考核標準應該作為教學評價的主要部分。當然，在設計企業考核標準的時候，教師也要進行參與，這樣才能將企業標準的現實性與學校教育的體系性結合起來。

在教學評價設計中，務必要做到可量化，這就意味著所有的評價內容與評價過程都應該有相應的標準，能夠體現到分值或比例。這樣的評價不僅可以得到企業認可，也可以得到學生認可。并且在學分置換的過程中，對于某些特長生，采用多種置換形式來鼓勵學生對特長的培養。

學分不僅能體現評價結果，同時在終身教育領域的學分銀行進行存儲。前幾年國家建設的職業教育學分銀行，就是希望能通過學分的形式，將學習成果進行存儲，在后期的資歷認定中能成為評判的依據之一。

4 結語

工業互聯網作為一個新興的行業，在得到國家充分支持的基礎上，形成了全面、全速發展的良好局面，但是與之產生的就是人才短缺的問題。本文對國內多家企業調研，科學分析調研報告，從企業對人才的標準引申到專業人才標準，以此為條件，提出較多的人才培養標準建設內容，目的是為了幫助其他相關院校能做好專業建設工作，推進工業互聯網領域人才培養與技術發展。