高职院校工业软件人才培养路径的思考

张 军，温舒明

目前我国是世界第一制造业大国，2013年制造业产出占世界总产出的比重达20.8%。[1]尽管如此，中国只能称得上是制造业大国，而非制造业强国，中国制造业总体上仍处于国际分工和产业链的中低端。李克强总理在《2015政府工作报告》明确提出实施“中国制造2025”。要完成从制造大国到强国的转变，必须充分利用以信息技术为核心的高新技术，使我国制造业从生产型制造向服务型制造转变，从粗放型制造向绿色制造转变，从低技术制造向智能制造方向发展。而工业软件作为面向新型工业装备的核心要素，是工业化和信息化融合的切入点和“黏合剂”[2]，是我国工业转型升级的转换器和助推器，是现代工业发展的神经中枢，探究培养“中国制造2025”工业软件人才对于推动“两化”深度融合，加快工业转型升级，实现“中国智造”具有极其重要的意义。

一、工业软件人才培养现状及问题

2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发布了德国“工业4.0”标准化路线图。“工业4.0”作为德国政府确认的面向2020的国家战略，为应对工业4.0培训形式和内容，德国及国际工业企业与公共机构联合发出“学院立方体”倡议。[3]由德国主导的学院立方体创立初衷是以欧洲南部的技术工人为目标，开发一种非正规和非正式教育的培养方式，为各方提供在线信息，指导技术工人在国内外如何使用技能和知识，通过教授工业4.0整体组织模型，明确工业 4.0体系架构。学院立方体为信息通讯技术及工程学等专业的毕业生提供任职资格，帮助毕业生联系有意向的工业企业，争取更多的就业机会。基于云平台技术学院立方体系统中，企业工厂提供在线学习课程并发布空缺职位的类型及需求数量。学院立方体帮助学生获得申请意向职位所需的必要培训，并颁发相应的资质证书。颁发的证书是建立在标准课程的基础上，能够确保潜在雇主对培训标准的信心，受到良好培训的候选人会被自动推荐给企业。可以看出，制造业发达的国家在面对“工业4.0”浪潮已在积极应对人才培养的变革，以适应社会发展对人才需求。

目前我国开设“中国智造”（工业4.0） 的核心专业——工业软件专业的院校几乎没有。由于教育部发布的高职高专教育指导性专业目录中没有“工业软件”专业，工业软件开发在高校只是作为专业方向。部分重点大学已经在做工业化软件人才培养的探索。比如哈尔滨工业大学软件学院效仿爱尔兰工业化软件人才的培养模式，着重于国际化办学方式、工业化教学内容，并引进了IBM、微软、CISCO等国际大公司的认证体系，取得了一定成效，但其强调的是工业化对软件人才培养的新要求[4]；还有些高校开设了工业软件课程，但人才培养目标定位不够准确，对工业软件开发的岗位能力和岗位需求调研不足，没有建立起科学的人才培养方案，对高职院校培养工业软件人才的借鉴意义不大。[5]由于工业软件开发是我国近年来新兴的技术，在课程及教材等方面的建设也比较滞后，无法满足教学所需。另外，师资力量不足也严重影响该领域的人才培养，绝大部分教师都是纯IT出身几乎不懂工业，缺乏工业软件开发的项目经验，理解并能综合运用PLCopen技术规范、工业SCADA、离散制造业MES的师资就更少，造成高校老师在授课过程中对该专业领域的课程几乎不涉及。同时，与PC电脑的投入相比，工业设备的投入十分巨大，在计算机类专业中建立真实的企业级工业软件开发环境非常困难，学生开发、调试程序也就无法保证。另外，高校院系划分过细也造成了工业软件人才实习、实训的困难。因此，虽然工业软件人才培养非常紧迫，潜在的市场也相当庞大，但由于工业软件编程标准进入我国的时间比较晚，绝大部分高校还未开设面向工业软件开发人才编程标准方面的课程，目前社会上的工业软件开发人才也是依靠自学或者相关培训机构培养出来的，数量有限，而且没有经过体系化的学习，缺少在实际项目中进行演练、操作机会，动手能力及实践能力都不能满足职场上的用人标准及要求，无法实现就业的无缝链接。

二、人才培养对策及路径

工业软件产业是国家“两化融合”政策和面向“中国制造2025”的产物，其人才培养定位于既懂软件，又懂行业知识的复合型人才，强调软件技术与工业领域知识的复合交叉[6]；其对实践设备、师资团队等教学条件均有较高要求，并且由于工业软件编程标准在国内推广时间尚短等等，对工业软件人才培养提出了巨大挑战。

1．搭建工业软件人才培养校企协同育人平台

工业软件人才培养必须坚持走校企合作，协同育人模式（如图1所示）。联合知名工业设备装备制造商及区域、地方先进制造业企业，搭建校企共同投入资金、场地、设备、人员等，具备“专业教学、实习实训、生产运营、社会服务”于一体的协同育人平台。设备装备制造商为学校专业提供职业认证体系、企业真实项目，制造业企业为学校学生提供实习机会、工作岗位和企业真实项目，学校为两者提供高技能工业软件人才和技术服务。

图1 校企协同育人机制

积极组织师生参与制造业企业项目研发和技术服务工作：一方面，提高教师的实践应用教学水平，实现育人的针对性和实效性，同时将帮助学生综合运用所学知识实现顶岗实习，锻炼学生职业岗位能力，为无缝进入职场做好充分准备。另一方面，合作企业真实工作环境提供给师生进行综合项目训练，可有效节省学校建设实验实训场地、设备的投资。企业可借助该平台的“企业真实项目”，平衡企业利益，降低用人成本，提高生产效益，实现生产过程与教学过程的对接，并能优先选择优秀学生为企业所用，实现人才供给的良性运作。

2．构建工业软件核心课程模块

工业软件人才不但需要培养软件方面的知识，还要培养行业知识以及行业现场环境的应变能力，因此其岗位技能应围绕软件设计、通信协议、工业应用系统开发三大能力进行核心课程模块的设置（如图2所示）。

图2 工业软件核心职业能力构成

目前工业软件设计基于IEC 61131-3标准的开发库进行编程，核心工作是针对个性化要求的产品对工业标准流程的一种定制，其对工业控制原理的掌握，对原创性技术开发的要求较低，更多的是要求学生对标准流程方法的熟悉。高职院校与行业研究所、先进制造企业进行深度合作，通过一段时间的训练即可让学生掌握基本的产品生产控制软件开发技术，成为合格的工业软件开发者。

工业软件还必须解决信息物理系统（CPS）无缝对接的问题，这就需要高职相关专业开设相关通信标准、通信协议课程。而工业适时以太网EtherCAT在保证可靠性的同时很好的解决了传统的串口通讯、总线通讯对信息的适时处理能力不强的问题，可以解决好工业现场层设备软硬件与控制层MES系统和管理层ERP数据适时的交互处理。另外，对通信协议特别是开放性较高的协议的学习也非常必要。OPC-UA作为工业领域开放度最高的通信协议之一，开设通信协议与通信标准课程将大大增强学生的系统集成能力。

另外，高职工业软件人才还需掌握基于工业MES系统与工业SCADA系统应用与开发能力。MES系统与SCADA系统是工业现场最重要的管理信息系统，学生对系统子模块的开发应用及相关子系统的系统集成能力的训练，将使得学生能在最快的时间熟悉专家工艺系统、生产流程等工业领域必须知识，学生毕业后可以在工业现场的相关岗位进行无缝对接，对整个行业相关工厂的管理信息系统进行全面的了解也有利于学生的终身发展。

3．“互培共聘”建设师资队伍

针对高校工业软件师资匮乏的现状，紧密联合合作企业，通过“互聘共培”“双岗双薪”创建双师素质育人团队，如图3所示。

图3 建设工业软件师资队伍创建路径

企业聘请教师担任工程师等兼职岗位，接收教师进入企业顶岗锻炼，提升专任教师科研及社会服务能力，解决教师工业领域生产经验积累和新技术应用等问题。专业遴选和聘用具有丰富项目开发经验的项目开发经理、技术骨干为兼职教师，对兼职教师考核并发放课酬，在实际教学中提高教学组织及教学能力，从而实现育人团队双师素质的培养，促进“产教融合”。同时，综合运用数字化、信息化手段培养工业软件教师队伍，构建新型教师培养环境。充分利用设备装备商、先进制造企业培训资料，通过e-Learning平台，开展包括点对点等远程培训，鼓励老师使用以教育云为依托的智慧培养环境，促进教师职业能力、职业素质的综合提升。

总之，工业软件人才是工业化与信息化融合的关键，针对两化融合的特点，高职院校应根据工业软件复合型应用人才的培养目标，结合工业软件核心岗位技能要求，积极探索新型复合型人才的培养模式，加快培养面向“中国制造2025”的新型工业化要求的高技能人才。

[1]王喜文.中国制造2025解读:从工业大国到工业强国[M].北京:机械工业出版社,2015:27.

[2]张厚明.提升中国高端工业软件发展水平[J].前沿,2014(4):31-34.

[3]程晓蕾,张平华.智能制造工业4.0体系下的高层次人才培养模式分析[J].科教文汇,2015(3):50-51.

[4]黄虎杰,马培军.国际化、工业化软件工程硕士培养体系实践[J].计算机教育,2015(1):7-9.

[5]谢景明,卢锋.高职院校移动互联网开发人才培养的探讨[J].广州职业教育论坛,2012(6):41-44.

[6]赵继会.工业软件人才培养模式研究[J].边疆经济与文化,2011(7):84-85.