智能制造背景下高職院校制造類專業(yè)培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究

摘要：智能制造的快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)制造類專業(yè)人才的需求發(fā)生了變化。文章深入分析高職院校制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，指出其在課程設(shè)置方面與行業(yè)需求脫節(jié)、實(shí)踐教學(xué)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際不符等主要缺陷，并針對(duì)這些問題，提出相應(yīng)的制造類專業(yè)培養(yǎng)模式創(chuàng)新策略，具體包括重構(gòu)課程體系，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容；加強(qiáng)校企合作，以深化實(shí)踐教學(xué)；引入先進(jìn)技術(shù)，更新教學(xué)方法；優(yōu)化教師隊(duì)伍，豐富教學(xué)資源。

關(guān)鍵詞：智能制造；高職院校；培養(yǎng)模式創(chuàng)新；技術(shù)趨勢(shì)；人才需求

一、智能制造概述與制造類專業(yè)人才需求變化分析

（一）智能制造概述

智能制造作為工業(yè)4.0的核心，涉及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)制造過程的自動(dòng)化、柔性化和智能化。智能制造技術(shù)的融合有效提升了生產(chǎn)線的智能水平，也有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)的互聯(lián)互通，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策支持。隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)相關(guān)專業(yè)人才的要求也在逐步升級(jí)。

（二）制造類專業(yè)人才需求變化

在智能制造背景下，企業(yè)對(duì)制造類專業(yè)人才的需求發(fā)生了顯著變化。新型的智能工廠需要能夠理解并操控復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)人員，同時(shí)也需要能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)優(yōu)化和維護(hù)的高端人才。這些人才既要充分掌握傳統(tǒng)的機(jī)械、電子等制造領(lǐng)域的知識(shí)和技能，又要熟悉信息技術(shù)，如編程、系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)通信，具備創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力。

二、高職院校制造類專業(yè)培養(yǎng)模式缺陷分析

（一）課程設(shè)置與行業(yè)需求脫節(jié)

高職院校制造類專業(yè)課程主要設(shè)有機(jī)械設(shè)計(jì)原理、電工電子技術(shù)、CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）應(yīng)用等基礎(chǔ)和專業(yè)課程，然而智能制造行業(yè)對(duì)人才的需求已不局限于這些傳統(tǒng)的課程內(nèi)容。當(dāng)前一些典型的高職院校制造類專業(yè)課程設(shè)置情況，及其與行業(yè)脫節(jié)的情況如表1所示。

（二）實(shí)踐教學(xué)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際不符

現(xiàn)階段，在部分高職院校的機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生在校期間主要通過舊式機(jī)床進(jìn)行操作實(shí)訓(xùn)，忽視了當(dāng)前智能制造企業(yè)廣泛采用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人操作系統(tǒng)，即缺乏智能化生產(chǎn)線相關(guān)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)應(yīng)用能力。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容往往偏重于技能基本訓(xùn)練，忽略現(xiàn)代制造企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)優(yōu)化等方面的要求。

（三）教師專業(yè)技能與智能制造領(lǐng)域脫節(jié)

在高職院校制造類專業(yè)中，教師專業(yè)技能與智能制造領(lǐng)域發(fā)展存在脫節(jié)現(xiàn)象。根據(jù)教育統(tǒng)計(jì)資料，約70%的制造專業(yè)教師未曾接觸與智能制造相關(guān)的系統(tǒng)培訓(xùn)，這在一定程度上限制了教學(xué)內(nèi)容的前瞻性、實(shí)用性。目前，高職院校普遍存在教師擅長(zhǎng)講授傳統(tǒng)的機(jī)械原理、電路分析等課程，但在涉及機(jī)器人編程、智能傳感器應(yīng)用等先進(jìn)知識(shí)時(shí)，缺乏一定的教學(xué)深度，實(shí)操演示也稍顯不熟。

三、智能制造背景下高職院校制造類專業(yè)培養(yǎng)模式創(chuàng)新策略

（一）重構(gòu)課程體系，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

在智能制造背景下，高職院校制造類專業(yè)培養(yǎng)模式的創(chuàng)新策略中，重構(gòu)課程體系、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容是核心環(huán)節(jié)。這一過程需要結(jié)合新技術(shù)發(fā)展、行業(yè)需求、教育理念變革，重新設(shè)計(jì)課程框架并更新知識(shí)體系，強(qiáng)化實(shí)踐技能的培養(yǎng)，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體而言，高職院校可以整合傳統(tǒng)制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)的課程，如引入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等新興技術(shù)內(nèi)容，同時(shí)加強(qiáng)跨學(xué)科教學(xué)，如機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉融合，提高實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的比重，結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和案例分析等教學(xué)方法增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。此外，高職院校還應(yīng)關(guān)注軟技能的提升，包括團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通協(xié)調(diào)、項(xiàng)目管理等。高職院校制造類專業(yè)課程體系重構(gòu)后的課程名稱及其教學(xué)內(nèi)容描述如表2所示。

（二）加強(qiáng)校企合作，深化實(shí)踐教學(xué)

在智能制造背景下，高職院校制造類專業(yè)人才培養(yǎng)也需加強(qiáng)校企合作，深化實(shí)踐教學(xué)。在合作企業(yè)的選擇方面，高職院校制造類專業(yè)應(yīng)廣泛涉及智能制造領(lǐng)域的多個(gè)環(huán)節(jié)。例如，高職院校與埃斯頓自動(dòng)化、庫(kù)卡等機(jī)器人制造商進(jìn)行合作，讓學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人組裝、調(diào)試和編程；與西門子或施耐德電氣等工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成商合作，使學(xué)生能接觸到PLC編程和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施；與華為或阿里云等大數(shù)據(jù)公司合作，幫助學(xué)生了解數(shù)據(jù)采集、處理及分析等智能制造先進(jìn)技術(shù)。若是想深入了解或?qū)W習(xí)智能工廠運(yùn)作流程、現(xiàn)代化管理方法，高職院校則可以與周邊領(lǐng)先汽車制造商合作，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)實(shí)踐過程中提高綜合能力。

校企合作中合作項(xiàng)目應(yīng)細(xì)化至課程內(nèi)容、實(shí)習(xí)崗位、技術(shù)研發(fā)等層面。例如，高職院校與企業(yè)共同開發(fā)“智能制造系統(tǒng)操作”課程，邀請(qǐng)企業(yè)的技術(shù)人員講授最前沿的自動(dòng)化設(shè)備操作技能；組織“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)室，或者建立“大數(shù)據(jù)分析”實(shí)訓(xùn)基地，由企業(yè)提供真實(shí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)供學(xué)生進(jìn)行分析練習(xí)。在實(shí)習(xí)方面，學(xué)生可以到企業(yè)的研發(fā)中心參與新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測(cè)試工作，或在生產(chǎn)線上從事智能化改造項(xiàng)目，直接體驗(yàn)并參與智能制造的全過程。為保障校企合作項(xiàng)目有效實(shí)施，校企雙方需要建立穩(wěn)固的合作機(jī)制，如簽訂合作協(xié)議、成立聯(lián)合管理委員會(huì)、定期召開協(xié)調(diào)會(huì)議等。合作協(xié)議中要詳細(xì)規(guī)定合作期限、目標(biāo)、權(quán)利與義務(wù)、資源共享的具體條款，同時(shí)設(shè)立獎(jiǎng)學(xué)金、研究基金等激勵(lì)措施，鼓勵(lì)師生積極參與合作項(xiàng)目，并基于定期項(xiàng)目評(píng)審、反饋機(jī)制，確保合作始終沿著既定目標(biāo)高效前進(jìn)。

（三）引入先進(jìn)技術(shù)，更新教學(xué)方法

在智能制造背景下，高職院校引入先進(jìn)技術(shù)成為提高教育質(zhì)量、滿足行業(yè)需求的關(guān)鍵手段。其中，3D打印技術(shù)可以豐富制造類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方式。該技術(shù)能幫助學(xué)生將設(shè)計(jì)直接轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型，從而直觀地驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性。例如，在學(xué)習(xí)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)課程時(shí)，學(xué)生可以使用3D建模軟件設(shè)計(jì)出零件或產(chǎn)品，再借助3D打印機(jī)將其打印出來進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。若是高職院校在實(shí)際教學(xué)中能引入3D打印機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，有助于提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)其對(duì)材料性能和制造工藝的理解。3D打印技術(shù)還可以用于制作復(fù)雜組件的原型，進(jìn)行裝配和功能測(cè)試，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)和探究學(xué)習(xí)的新途徑。

高職院校制造類專業(yè)教學(xué)也可嘗試?yán)迷诰€協(xié)作平臺(tái)，有效促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目合作和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)。這類平臺(tái)支持實(shí)時(shí)通信、文件共享、任務(wù)分配和進(jìn)度跟蹤等功能，便于學(xué)生之間和師生之間的溝通與協(xié)作。在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目或虛擬實(shí)訓(xùn)時(shí)，每個(gè)成員都可以在平臺(tái)上實(shí)時(shí)更新自己的工作進(jìn)展，共享資料，討論問題并作出決策。教師也可以借助這些平臺(tái)布置作業(yè)、發(fā)布通知、監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)度并提供反饋。

（四）優(yōu)化教師隊(duì)伍，豐富教學(xué)資源

為了適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要，教師隊(duì)伍應(yīng)具備跨學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以此引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握智能制造相關(guān)技術(shù)理念。為此，高職院校應(yīng)定期組織教師參與專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流，更新教師教學(xué)理念和專業(yè)技術(shù)技能。其中，建立教師發(fā)展檔案是實(shí)現(xiàn)教師隊(duì)伍優(yōu)化的基礎(chǔ)工作，該檔案應(yīng)詳細(xì)記錄每個(gè)教師的教育背景、教學(xué)經(jīng)歷、參與培訓(xùn)和研修情況、教學(xué)改革的嘗試、科研項(xiàng)目的參與以及獲得的成果等內(nèi)容。通過收集、分析此類信息，高職院校管理人員可定期評(píng)估教師的專業(yè)能力、發(fā)展需求，為制造類專業(yè)教師提供定制化職業(yè)規(guī)劃建議和成長(zhǎng)路徑指導(dǎo)。例如，對(duì)于需要提升實(shí)踐技能的教師，高職院校可以安排其參與企業(yè)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)室工作；對(duì)于需要更新知識(shí)的教師，高職院校可以提供進(jìn)修課程或在線學(xué)習(xí)資源。

搭建校企交流平臺(tái)是促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)的有效途徑，通過與企業(yè)建立合作關(guān)系，教師可以參與到真實(shí)的工業(yè)項(xiàng)目中，將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題中。在校企交流平臺(tái)上，教師可以與企業(yè)技術(shù)人員共同研究技術(shù)難題，參與產(chǎn)品研發(fā)、工藝改進(jìn)，獲得最新行業(yè)知識(shí)和技術(shù)動(dòng)態(tài)，從而幫助教師更新教學(xué)內(nèi)容，使之更加貼近工業(yè)實(shí)際。基于此，高職院校應(yīng)制訂明確的政策措施，鼓勵(lì)并支持教師參與企業(yè)項(xiàng)目，如提供項(xiàng)目津貼、時(shí)間調(diào)整便利、成果獎(jiǎng)勵(lì)等。

在智能制造背景下，高職院校制造類專業(yè)培養(yǎng)模式亟須創(chuàng)新。本文闡述現(xiàn)行專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的缺陷，并由此提出相應(yīng)的創(chuàng)新策略。這些策略的有效實(shí)施，可在一定程度上提高學(xué)生的專業(yè)技能、創(chuàng)新能力，為制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)合格的技術(shù)人才。

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基金項(xiàng)目：山東省職業(yè)教育研究課題“高職院校制造類專業(yè)高質(zhì)量發(fā)展策略研究”，課題編號(hào)：23SSK029。

（作者單位：青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院）