智能制造背景下高水平技術(shù)技能人才培養(yǎng)實訓體系構(gòu)建研究與實踐

[摘 "要]制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對人才提出了新的要求，智能制造成為未來制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢和核心內(nèi)容。陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機械制造與自動化專業(yè)群先行先試，依托國家雙高專業(yè)群建設(shè)，分析智能制造背景下裝備制造行業(yè)對技術(shù)技能人才的需求，聚焦高水平技術(shù)技能人才培養(yǎng)，通過重構(gòu)實訓教學體系框架和實訓課程體系，系統(tǒng)優(yōu)化實訓體系。在實踐中，與行業(yè)頭部企業(yè)共建高水平實訓基地，用企業(yè)典型項目進行實景教學與雙元育人，開發(fā)循序漸進的閉環(huán)實訓項目庫，打造產(chǎn)教融合、協(xié)同創(chuàng)新的高水平實訓基地，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，為職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展提供了陜工方案。

[關(guān)鍵詞]智能制造 "人才培養(yǎng) "校企合作 "實訓體系

基金項目：2023年度陜西高等職業(yè)教育教學改革研究項目“數(shù)字化精密制造領(lǐng)域校企合作典型生產(chǎn)實踐項目建設(shè)與實踐研究”（23GY009）。

中圖分類號：G521 " " " "文獻標志碼：A

制造業(yè)發(fā)展背景

1.制造業(yè)國際發(fā)展

當今，發(fā)達國家普遍高度重視制造業(yè)發(fā)展，將智能制造作為關(guān)鍵戰(zhàn)略的重要舉措，以維持和增強其在全球市場上的競爭力。智能制造作為一種前瞻性的制造模式，涵蓋了信息技術(shù)、自動化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多個領(lǐng)域的綜合運用，目的在于實現(xiàn)制造過程的高度智能化、柔性化和高效化。

德國工業(yè)4.0是德國政府提出的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略，旨在引領(lǐng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的制造模式。美國智能制造戰(zhàn)略以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)為核心，推進制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。日本的創(chuàng)新25戰(zhàn)略是為了推進制造業(yè)高度智能化、集成化的智能制造技術(shù)體系建設(shè)，目的在于通過引入先進的自動化和機器人技術(shù)，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高制造業(yè)的靈活性和生產(chǎn)效率。這些國家的智能制造戰(zhàn)略不僅推動了本國制造業(yè)的發(fā)展，還對全球制造業(yè)產(chǎn)生了深遠影響。在國際發(fā)展背景下，各國都意識到智能制造的重要性和發(fā)展趨勢，紛紛加強技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，以提高自身在智能制造領(lǐng)域的競爭力。

2.制造業(yè)國內(nèi)發(fā)展

（1）政策引領(lǐng)和國家戰(zhàn)略

中國作為制造業(yè)大國，黨和政府高度重視智能制造的發(fā)展，并采取了一系列政策，以推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高水平技術(shù)人才的培養(yǎng)。《中國制造2025》計劃作為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的行動綱領(lǐng)，旨在通過政府引導和整合資源，實施一系列重大工程，包括國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強基、綠色制造、高端裝備創(chuàng)新等，以推動制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和智能化發(fā)展。習近平總書記在多個重要場合強調(diào)了裝備制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，將其作為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標的重要支撐，并指出，裝備制造業(yè)是國之重器，是實體經(jīng)濟的重要組成部分，要把握優(yōu)勢，乘勢而為，做強做優(yōu)做大。

“制造強國”戰(zhàn)略強調(diào)，要加快推進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，加快建設(shè)制造強省，為中國制造業(yè)的發(fā)展和高水平技術(shù)人才的培養(yǎng)提供了明確的指導和框架。

（2）地方發(fā)展規(guī)劃

陜西省“十四五”制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃是陜西省在國家戰(zhàn)略指導下制定的重要規(guī)劃，目的在于推動本省裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是高端裝備制造業(yè)的發(fā)展。西安市“十四五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將裝備制造業(yè)定位為重點產(chǎn)業(yè)，意在全面提升本市產(chǎn)業(yè)的能級和核心競爭力，還強調(diào)要加強人才培養(yǎng)和引進，為裝備制造業(yè)提供高水平的技術(shù)技能人才支持，以滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

制造業(yè)發(fā)展對技術(shù)技能人才需求變化

1.制造業(yè)發(fā)展對技術(shù)技能人才需求特征

智能制造裝備行業(yè)已形成“軟硬并重、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通”的產(chǎn)業(yè)鏈。其中，智能制造關(guān)鍵裝備作為智能制造體系的設(shè)備層，是基礎(chǔ)；智能制造裝備集成作為行業(yè)發(fā)展重點，擁有廣闊的市場，是關(guān)鍵；智能制造裝備應用是利用集成好的智能制造生產(chǎn)裝備開展自動化生產(chǎn)活動，是核心。

隨著《中國制造2025》實施，我國裝備制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)過程以及組織性發(fā)生很大變化，產(chǎn)業(yè)崗位職能呈現(xiàn)出交叉融合的特點。行業(yè)的變化對畢業(yè)生的崗位普適性和職業(yè)遷移能力提出了更高要求。智能制造企業(yè)急切需求具備“設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務”能力的復合型人才。

2.智能制造行業(yè)對技術(shù)技能人才需求

依據(jù)全國機械職業(yè)教育教學指導委員會2018年的《智能制造機械行業(yè)人才需求與職業(yè)院校專業(yè)設(shè)置指導報告》，智能制造裝備集成企業(yè)所需的主要崗位是機械設(shè)計、電氣設(shè)計、機械裝配調(diào)試、電氣安裝調(diào)試、智能制造系統(tǒng)規(guī)劃、智能制造系統(tǒng)軟件開發(fā)。智能制造生產(chǎn)企業(yè)所需崗位及人才主要是現(xiàn)場操作、數(shù)字化設(shè)計師、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析員、設(shè)備維護維修員、工藝編程員、系統(tǒng)協(xié)調(diào)員。

為了進一步分析智能制造行業(yè)對技術(shù)技能人才的需求，陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機械制造與自動化專業(yè)群以問卷方式對陜西、北京、上海、廣東、江蘇、浙江、河南、河北等十四個省、自治區(qū)、直轄市的64家國內(nèi)大、中型制造企業(yè)進行了調(diào)研，對獲取資料和信息進行綜合統(tǒng)計分析，最終得出以下結(jié)論。

（1）崗位能力需求

高職專科機械制造類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位主要有生產(chǎn)一線設(shè)備操作員、車間工藝員、車間技術(shù)員、產(chǎn)品設(shè)計員、機械質(zhì)檢員、機電設(shè)備安裝調(diào)試與維修員、生產(chǎn)現(xiàn)場管理員等，其中設(shè)備操作員崗位用工需求量最大，車間工藝員和機電設(shè)備安裝調(diào)試及維修員崗位其次。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)生在數(shù)控機床操作及相關(guān)崗位最缺乏的是數(shù)字化技能，結(jié)合目前產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的趨勢，數(shù)字化精密加工已經(jīng)是機械制造類畢業(yè)生應具備的重要技能。

①對于傳統(tǒng)制造類企業(yè)而言，仍較為看重人才的基礎(chǔ)能力，尤其是產(chǎn)品設(shè)計與加工能力。例如，識圖繪圖、公差配合選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化、三維造型、零部件裝配、刀具及切削參數(shù)選取、材料及熱處理方式選擇、工藝編制與優(yōu)化等。

②在具備以上能力的基礎(chǔ)上，具有數(shù)控機床編程、操作能力的人才，更能滿足大部分傳統(tǒng)企業(yè)的需求，尤其是滿足中小微企業(yè)的需求，但對人才的數(shù)控機床維修和簡單智能制造設(shè)備操作等能力并無較高要求。另外，值得注意的是，夾具的工裝設(shè)計、制造及維修能力排序較高，說明該能力普遍被多數(shù)傳統(tǒng)加工企業(yè)所認可。

③對于一些高端智能制造企業(yè)而言，其對于人才機械設(shè)計與制造方面的能力要求雖與傳統(tǒng)制造企業(yè)相同，但對產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、運動仿真等方面的能力有一定要求，且要求掌握三維掃描、3D打印等逆向設(shè)計制造技術(shù)，部分企業(yè)還要求人才對智能化、信息化、數(shù)字化等方面有所了解。

（2）職業(yè)素養(yǎng)需求

制造類企業(yè)在招聘機械類專業(yè)人才時，優(yōu)先關(guān)注人才具備的技能水平、專業(yè)知識，其次對人才的人文、情感等軟素質(zhì)提出較高要求，而學生干部經(jīng)歷、計算機及外語水平等則作為選取人才時的參考指標。由數(shù)據(jù)分析可知，幾乎所有企業(yè)對情感素質(zhì)十分認可。西南、華南等地的一些高端先進制造企業(yè)普遍對外語能力、數(shù)字計算、信息能力的評分較高，說明這三項素質(zhì)對于高端先進制造企業(yè)來說較為重要。

另外，制造企業(yè)技術(shù)人員認為安全意識、學習能力、解決問題、質(zhì)量意識、誠信、執(zhí)行能力、技術(shù)應用、精益求精、守法、團隊合作、創(chuàng)新、道德素養(yǎng)、主動意識等非常重要，占比均在60%以上。所以，在培養(yǎng)人才時，不僅要重視技能培養(yǎng)，同時更應重視敬業(yè)精神的塑造和溝通、表達能力的培養(yǎng)。

體系研究：聚焦人才培養(yǎng)系統(tǒng)優(yōu)化實訓體系

1.重構(gòu)實訓教學體系框架

陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機械制造與自動化專業(yè)群基于“人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、社會服務、科技轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”五位一體建設(shè)思路，以“理論實際一體化、課程設(shè)備相匹配”為指導，針對數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)“設(shè)計（數(shù)字化三維設(shè)計、數(shù)字化工藝設(shè)計）—加工（高速精密加工、多軸復雜零件加工、柔性產(chǎn)線加工）—檢測（精密檢測）—裝配（機械裝配、機電聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)化集成）—維修維護（故障診斷、遠程維護）—服務管理（信息化管理、信息化服務）”的全流程及對應核心技術(shù)，以“基礎(chǔ)技能訓練—高階技能訓練—技術(shù)研究應用”能力循序提升為邏輯，緊扣高檔數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)主要崗位對復合型能力的需求，聯(lián)合行業(yè)知名企業(yè)，以“共建、共享、共用、共贏”為原則，共同建設(shè)“數(shù)字化仿真中心—機加工技術(shù)訓練中心—精密加工中心—數(shù)字化檢測中心—裝配集成中心—維修服務中心”六大中心，具體對應了“數(shù)字化設(shè)計與三維造型、高速精密制造、現(xiàn)代測量技術(shù)、加工設(shè)備及產(chǎn)線裝調(diào)、故障診斷與維修”等18個專項技能實訓室，形成了系統(tǒng)化的實訓教學體系。

2.重構(gòu)實訓課程體系

課程體系是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的載體。在課程體系構(gòu)建過程中，圍繞制造強國戰(zhàn)略的十大重點領(lǐng)域及航空航天、數(shù)控機床、汽車制造、新能源裝備等陜西省支柱產(chǎn)業(yè)，聚焦裝備制造的“設(shè)計—制造—檢測—裝配—維護”等環(huán)節(jié)，針對各環(huán)節(jié)的典型崗位、職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)及職業(yè)標準等內(nèi)容進行調(diào)研，調(diào)研對象主要包括行業(yè)、企業(yè)和畢業(yè)生。行業(yè)調(diào)研的重點是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對技術(shù)技能領(lǐng)域提出的新要求及職業(yè)技能標準；企業(yè)調(diào)研側(cè)重于典型崗位、工作任務和實際工作內(nèi)容；企業(yè)一線職工則關(guān)注綜合素質(zhì)、知識結(jié)構(gòu)、職業(yè)能力等；畢業(yè)生調(diào)研的重點是了解從事的崗位，以及崗位對素質(zhì)、知識、能力的實際需求。通過三方調(diào)研梳理出必備的綜合素質(zhì)、知識結(jié)構(gòu)和職業(yè)能力，確定培養(yǎng)相關(guān)能力所需要的核心課程（見表1）。

為了支撐理論課程體系建設(shè)，強化理論與實際之間的關(guān)系，培養(yǎng)學生的實踐能力，提高學生的專業(yè)綜合素質(zhì)，學校依據(jù)理論課程體系及職業(yè)技能，構(gòu)建了新的實訓課程體系（見圖1）。

實踐應用：打造產(chǎn)教融合協(xié)同創(chuàng)新的實訓基地

在裝備制造行業(yè)向精密化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的背景下，企業(yè)對技術(shù)技能人才提出了新要求。校內(nèi)現(xiàn)有的機加工技術(shù)訓練中心主要培養(yǎng)學生機加工基礎(chǔ)技能。為滿足精密制造領(lǐng)域技術(shù)技能人才的培養(yǎng)要求，校企共建了數(shù)字化精密制造技術(shù)人才培養(yǎng)實訓基地。圍繞數(shù)字化精密制造領(lǐng)域，學校聯(lián)合行業(yè)頭部企業(yè)，立足“硬件互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通、虛實結(jié)合”，形成具備“人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、社會服務、科技轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”功能的五位一體“三共三享”實訓基地建設(shè)機制，以實現(xiàn)培養(yǎng)裝備制造業(yè)高素質(zhì)技術(shù)技能人才和助力區(qū)域裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標。

1.攜手行業(yè)頭部企業(yè)，共建高水平實訓基地

在緊扣深化產(chǎn)教融合、校企協(xié)同的背景下，與“北京精雕”簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建數(shù)字化精密制造技術(shù)實訓基地，聯(lián)合培養(yǎng)精密制造技術(shù)領(lǐng)域高水平技術(shù)技能人才。

（1）校企雙方共同投入，實訓基地建設(shè)落地

瞄準高端精密加工設(shè)備和數(shù)字化精密制造體系，校企雙方共同投入企業(yè)生產(chǎn)用設(shè)備和工業(yè)軟件，實訓基地軟硬件互聯(lián)互通，建成了數(shù)字化實訓基地。

（2）搭建信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合平臺

通過物質(zhì)層的“數(shù)字孿生”+經(jīng)驗端“數(shù)據(jù)化集成”，搭建信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合平臺，構(gòu)成虛實結(jié)合的數(shù)字化制造車間。制造數(shù)據(jù)在設(shè)計端、工藝端、制造端、檢測端優(yōu)化迭代，構(gòu)成數(shù)字化制造閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量管控。

2.企業(yè)典型項目進課堂，實現(xiàn)實境教學與雙元育人

以精密葉輪、醫(yī)療接骨板等15類企業(yè)產(chǎn)品作為項目，將其引入課堂，在校企雙教師團隊指導下組織理實一體化教學；以學生為主體，編制產(chǎn)品加工工藝、實施產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)的合格產(chǎn)品由企業(yè)有償回收；以產(chǎn)品工藝合理性、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程現(xiàn)場5S管理等要素對教學效果實施評價。該方式實現(xiàn)了生產(chǎn)過程與教學過程相融合，更好地訓練學生的精密多軸零件加工技術(shù)、機械產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng)，提高實景教學與雙元育人的效果。

3.開發(fā)循序漸進的閉環(huán)實訓項目庫

積極探索實訓課程改革，開發(fā)以“學知識、練技能、做項目”為綱領(lǐng)的實訓教學方法，以智能制造專業(yè)課證融通、項目驅(qū)動為舉措，解決實訓項目各自獨立、無法實現(xiàn)分層教學、技能訓練與工程實踐結(jié)合不緊密等實際問題。同時，依據(jù)教學規(guī)律和學生的學習認知規(guī)律，構(gòu)建循序漸進的閉環(huán)實訓項目庫。

簡單項目包括傳統(tǒng)的經(jīng)典訓練項目和由產(chǎn)品離散為單項技能的訓練項目，以項目為驅(qū)動，構(gòu)建理實一體化教學，將理論與實踐并重，突出學中做、做中學。

一般項目包括一般綜合項目和企業(yè)典型生產(chǎn)項目離散而成的小綜合項目。例如，將壓輥印花機中的箱體機構(gòu)部件制造及裝配獨立分解出來，離散為小綜合訓練，培養(yǎng)學生的工程應用能力和鉆研求精的工匠精神。該階段也可結(jié)合技能證書考核或技能大賽需求，設(shè)置專項訓練項目。

復雜項目由復雜綜合項目和典型企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品組成，在課外實現(xiàn)對課堂的補充和擴展。將學有余力的優(yōu)秀學生引入該階段訓練，并將優(yōu)秀作品模型化、實物化，進行工程驗證，鍛煉學生的工程實踐技能。

在從簡單、一般到復雜項目的訓練過程中，專業(yè)群不斷推陳出新，淘汰一些技術(shù)落后的老舊項目，在新項目中選出優(yōu)秀的作品，或者校企合作的典型產(chǎn)品，及時補充到項目庫里，以豐富實訓教學資源，充實實訓項目庫，形成一個動態(tài)調(diào)整的教學項目庫。學校依托實訓項目庫開發(fā)了實訓教學資源，主要包括實訓教學標準、工作手冊式教材、實訓教學案例、在線課程等。

結(jié) "語

大量的實踐教學是高職院校的特色，是區(qū)別于普通本科院校人才培養(yǎng)的重要手段，也是高職院校提升學生職業(yè)能力的主要途徑。高職院校人才培養(yǎng)要緊跟行業(yè)需求，選擇“門當戶對”的優(yōu)質(zhì)合作企業(yè)，深化產(chǎn)教融合校企合作。通過校企協(xié)同設(shè)計實訓教學體系和實訓課程體系，并共建實訓基地、共同開發(fā)實訓項目和資源等，實施人才共育。經(jīng)過3年實踐證明，人才培養(yǎng)質(zhì)量和企業(yè)滿意度明顯提升，校企共建實訓基地的經(jīng)驗和做法榮獲教育部校企協(xié)同育人優(yōu)秀案例和機械行指委產(chǎn)教融合十佳案例。教育部懷進鵬部長對專業(yè)群“將產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)過程放到學校中來”的產(chǎn)教融合模式給予充分肯定，相關(guān)成果在《人民日報》等主流媒體多次報道，基地獲批教育部職業(yè)教育“雙師型”教師培訓基地。

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（劉艷申、鄔凱、潘冠廷：陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院）