智能制造背景下高技能拔尖人才培养的探索与实践*

黎良田，廖强华，王文斌，宋志刚

智能制造背景下高技能拔尖人才培养的探索与实践*

黎良田，廖强华，王文斌，宋志刚

（深圳职业技术学院 机电工程学院，广东 深圳 518055）

本研究将课程与教学改革、校企合作共建与智能制造实验班、技能竞赛人才选拔相结合，以技能竞赛人才梯队和智能制造教改实验班的选拔与培养为突破口，以机电一体化专业为例，研究了传统专业在智能制造背景下，科学地进行专业方向调整和课程体系构建的策略与方法；探索了高技能人才的层次化培养方案，以及通过竞赛、创新平台发掘与培养高技能拔尖人才的具体实践；提出一流职业院校主动承担满足智能制造时代需要的高技能拔尖人才培养的迫切性与重要性．

智能制造；高技能人才；人才培养；三教改革

随着网络通讯技术、大数据、机器人以及智能化装备的高速发展，全球产业竞争格局正发生着前所未有的重大调整，尤其是全球主要发达国家对制造业的高度重视，使得以制造业为代表的高科技领域再次进入了激烈的竞争状态[1]．各国家都将推动制造业的高度发展作为国家战略进行部署．我国制造业也在《中国制造2025》的战略规划下[2]，正逐步迈向以人工智能为背景，制造过程网络化、数字化、智能化的崭新智能制造时代[3，4]．

技术的发展必将会驱动制造业生产方式和管理模式发生深刻变革，这对新时代的技能人才提出了很高的要求[5]．由于技术的集成、系统的开放、信息的交合，过去只需掌握单一专项技能的要求已经难以适应智能制造的时代需要．新时代的工业要求技术人员不仅需要具备非常扎实的专项技能，还必须要掌握复杂系统下的多种类技术技能，甚至跨学科、跨专业的知识与技能．高技能拔尖人才在智能制造时代又被重新进行了定义．如何培养出能够适应智能制造要求的高技能拔尖人才成了一个必须认真研究的新课题．因此，如何培养智能制造时代背景下具有创新能力的复合高技能拔尖人才，不仅对国家工业发展具有重大的战略意义，同时也是国内一流高职院校必须承担起的重大战略任务．

本研究深入分析了智能制造的时代要求和人才培养现状，围绕智能制造的技术特点，提出了机电一体化专业的适应性调整策略与教学改革措施．通过具体实践来探索高技能拔尖人才培养的模式与途径．

1 现状与问题

1.1 国内外研究现状

真正意义上的智能制造从概念提出到具体实施，至今约有10年时间，期间美国提出“再工业化计划”、德国实施了工业4.0战略，欧洲、日本等发达国家也先后出台了类似的智能化工业发展计划，进一步加快了智能制造工业时代的到来[3]．智能制造不单单需要设备与系统的智能化，人才因素仍然是期中必不可少的重要组成部分．随着智能化的高度发展，与之相配套的人才战略必须同步跟进．目前世界各国在高尖端研发人才战略方面都分别在大学、研究院等机构上给与资金倾斜、努力培养高水平的大学和科技领军人才．然而，在蓝领阶层的高技能拔尖人才培养方面，比较成熟的方案和计划并不多．其中，德国的“双元制”是在职业技能人才培养方面做得比较好的一套方案，因此近年也被较多地引进到我国，成立了类似中德制造学院等旨在学习德国培养智能制造高技能人才的方案．

我国也是在智能制造发展领域投入比较早的国家之一，从2015年发布《中国制造2025》开始，我国就制定了三步走计划．在人才培养方面，国家提出建设“双一流”规划，着力培养高科技顶尖研究人才．同时，国家也提出大力发展职业教育和应用型本科教育，旨在培养更多能够适应和满足社会与工业现代化、智能化发展需要的职业技术人才，为把我国建设成制造强国提供人才保障．因此，在职业高等院校中探索培养能够适应智能制造、人工智能等技术要求的高技能拔尖人才刻不容缓．

1.2 存在的问题

近年，随着机器人、智能制造等技术热点的高涨，以及高职院校自身改革升级的需要，在高职院校里也掀起了一轮向智能机器人、智能制造方向转型的浪潮．国内高职院校在智能制造人才培养方面也进行了很多很好的探索与尝试，但在内涵建设方面仍存在一些需要认真探讨和研究的问题．

1）智能制造作为工业生产的一个大系统，不是单纯的把一些设备与加工要素组合在一起，而是需要不同的设备、不同的系统、不同的要素间进行大量的信息交互、优化计算、智能控制而完成的．这样的系统庞大而复杂，对技术人员提出了非常高的要求．过去只专于某单一技能的技术人员已经无法满足智能制造的生产要求了．智能制造工业现场同样需要能够掌握多种技能，甚至具有跨学科知识背景、能够在网络、机械、机器人、加工等学科领域有着良好综合技能、并具有一定创新能力的高技能尖端人才．而目前，我国在智能制造这个领域的复合人才培养方面仍没有成熟的方案．在高技能拔尖人才培养方面更没有提出较好的意见．

2）当前，高等职业教育学生的知识能力和素养的差异还比较大，主要的培养方案仍然是以“掌握一项主要技能为主的复合人才培养”为主．在现实条件下，仍无法完全按照智能制造系统所要求的多技能、跨学科、大系统的要求来培养和要求所有的学生．老师在实施学生培养方案过程中，如何兼顾学习能力不同的人，使学习能力一般的人能掌握好基本的专项技能，同时又使有潜力的学生接受到更多的知识技能训练，脱颖而出成为具有创新高技能的拔尖人才是一个很大的难题．而这类创新技能拔尖人才的培养又是国家与社会发展必不可少的迫切需求，因此，通过怎样的模式来因材施教、兼顾平衡、发掘人才、培养大匠是必须要深入研究的重要课题．

3）由于智能制造的涵盖范畴非常大，并且变化更新也比较快，目前仍然处于快速发展阶段，尚未完全成熟定型．高校在学科、专业设置上如何更好地吻合智能制造领域的需求，尚存在较大的分歧和困难．如何培养适应智能制造需要的专业高技能人才，目前全世界都未能拿出具体成熟的方案．

面对以上问题，国内领先的高等职业院校除了要培养社会需要的技能人才大队以外，还应该主动承担起选拔和培养国家需要的、能够适应智能制造时代要求的高技能拔尖人才的重大战略任务．因此，通过实践来探索出选拔、培养创新、高技能人才的方法、途径与模式，从而建立起一套行之有效的拔尖人才选拔培养方法具有重大的研究意义．

2 方案与实践

2.1 围绕智能制造核心进行教学改革

如何培养能够适应智能制造需要，在网络、控制、机器人、加工等学科领域有着良好综合技能及具有一定创新能力的高技能尖端人才，是高职院校当前必须面对和解决的重大问题．围绕智能制造系统技术特点来科学制定课程体系和人才培养方案，使知识与技能体系和智能制造要求相吻合，进一步促进“三教改革”是教学改革的总策略．深圳职业技术学院机电一体化专业通过一系列教学改革措施，对智能制造背景下的专业课程体系、教学方法等系列问题进行了以下改革和探索：

1）课程设置不再采用传统的课程体系，而是根据当前技术的发展以及社会的人才需求出发，主动修改人才培养方案，将在实际工作岗位上应用广泛，技术领先、符合智能制造实际需要的核心应用技术引入到课程体系中，让学生在专业学习中能够学到最新、应用最广泛、未来工作最需要的核心知识和技能，及时地进行课程知识的更新．

2）在课程体系中采用模块化的形式组织课程，重点考虑了符合智能制造技术要求的跨学科、跨领域技术融合和课程搭配，使有能力的学生具备智能制造基本学科知识与技能．

3）采用了任务驱动、项目化课程式的探索型教学模式开展教学．以学生为主体，以教师为主导，充分利用互联网、虚拟仿真软件、实践平台等多种手段，理、虚、实相结合，充分调动学生自主探索学习的积极性．通过实际工作中的真实案例引出主题，启发思考，让学生在自我探索中认识概念．通过探索性实践，让学生在实训中通过发现问题，解决问题的过程逐步深入地掌握技能与方法．

近五年，本专业新开课程超过10门，修订或淘汰课程接近20门，加大了工业机器人、PLC、工业网络技术、机电装备集成技术等适应智能制造需要的课程和实践比例，并完成了多门新技术课程的数字化建设，取得了良好的效果．如图1所示，围绕智能制造人才培养，设置了以智能装备控制、工业机器人、PLC控制、传感器应用，以及工业网络与云数据为代表的五大核心技术体系，以此支撑智能制造的岗位需求．五大核心课程体系覆盖了数控设备与加工、工业机器人、传感与过程控制、工业网络、云数据与Mes系统五大智能制造核心技术领域．课程体系的创新改革必然要求教师队伍、教学资源、教学方法要紧密跟进，因此进一步促进了以高技能人才培养为目标的“三教改革”．

图1 智能制造课程体系结构图

2.2 因材施教、兼顾平衡、发掘潜能

高技能创新拔尖人才的培养是智能制造背景下国家与社会发展必不可少的迫切需求，而智能制造对技术人员的知识面、技能水平、综合能力要求非常高．然而高等职业教育学生的知识能力和素养的个体差异又非常大，在现实条件下，要完全按照智能制造系统所要求的多技能、跨学科、大系统的要求来培养和要求所有的学生显然是脱离现实的．因此，我们在人才培养的过程中必须要能够根据学生的特点与能力选拔特长、因材施教，有所区分，并兼顾平衡，将有能力的同学发掘并选拔出来，让他们能接受更高要求的培养，让有能力的学生得到充分学习的机会，让能力有限的学生保证基本技能的掌握，在满足基本人才培养目标的基础上，又能够实现高技能拔尖人才培养的需要．

深职院机电一体化专业作为一个重要试点，从2018年开始成立了“智能制造教改实验班”，每年从机电学院相关专业新生中选拔30名学生进入实验班学习，目前已经有两届实验班．实验班按照更加符合智能制作技术需要的课程体系进行授课，加大了知识的广度和深度，让有能力的学生能够学习到更多知识和技能，以培养出高技能拔尖人才．经过2年的运行，2个年级的实验班学生分别在技能竞赛、创新设计等各个领域中都涌现出一批拔尖学生，取得了良好的成绩．

2.3 以赛促教、以练促学、以新促创

选拔和培养潜在的拔尖人才是高技能人才培养方案中非常重要的一环，本研究以技能竞赛、创新创业平台为依托，借助学生社团与专业协会，通过兴趣小组、教师技能工作室、技能精英帮扶小组等育才载体的高度融合，创新人才选拔机制，建立学生人才库与人才梯队．通过技能竞赛促进教学，通过动手实践促进学习，通过新技术、新方法促进创新创业，为培养高技能拔尖人才提供重要平台，探索解决人才选拔、高技能创新人才培养，以及学生技能人才库建立与运行等实际问题，以较好地解决如何选拔创新技能人才，如何因材施教建设高水平技能人才梯队、如何以技能竞赛为依托培养高技能拔尖人才、以及培养工匠精神等关键问题．

1）成立学生专业协会为主，专业兴趣小组、技能精英帮扶小组为辅的学生自主学习小组．通过协会的各类培训、创作、竞赛活动，为选拔、提升和培养拔尖学生创造了良好的平台和氛围．协会通过以老带新、团队合作、互相帮助、互相竞争的方式产生了良好的效应．近年，通过机器人协会、数控协会等专业协会培养出来的学生在各类技能竞赛及创新创业活动中都取得了良好的成绩．以数控协会、机器人协会为例，团队成员通过准备和参加“RoboMaster机甲大师对抗赛”、“工业机器人大赛”、“数控机床装调与升级改造”技能大赛、“智能制造大赛”等竞赛，不断地得到锻炼、充实队伍，并以此为依托，以老带新培养了一批又一批的拔尖人才，取得了国际、国内众多比赛的桂冠．表1和图2分别列举了学院近年学生在各类竞赛中获奖的数量，以及获奖的分布情况．

2）成立学院技能大师工作室，由技能大师工作室的老师成员对协会及创新与竞赛平台进行指导和培养．大师工作室中的每位成员都定期地在不同技术领域对学生开展讲座、技术指导、技能训练．通过各种育才载体的高度融合，建立起以机电一体化专业为主，涵盖机电、计算机、通讯等相关学科专业的学生技能人才库，为有更强学习能力、更强学习兴趣的学生提供更好的学习平台；建立起了学生创新与技能人才库的良好运行机制．近五年培养出大批在技能竞赛中获奖的高技能拔尖人才，部分优秀学生在毕业后陆续获得认定“省级技术能手”、“技能菁英”、“地方高层次后备人才”，在技术岗位上深受企业欢迎．

2.4 产教融合、校企联合培养

智能制造的涵盖范畴比较大、并且技术更新也比较快，目前仍然处于快速发展阶段，尚未完全成熟定型．高校在学科、专业设置上要想既要吻合智能制造领域的需求，又不会对专业人才培养方案造成不断变化的冲击，实施困难非常大．本研究通过“行、企、校”多方联动、产教融合、联合培养等方式，建立了学校与企业长期稳定的交流机制的方法，紧跟技术发展，实时为智能制造人才培养与课程体系“把脉”，让人才培养与社会需求紧密吻合，为本专业更加准确地跟进和更新人才培养方案提供了有力的保障．

1）邀请行业协会、企业中的技术专家担任专业的顾问，在人才培养方案的制定、课程设置、实训设备配置等各个方面充分进行企业调研，充分吸取行业、企业专家的意见，以制定出更加符合智能制造背景下企业对人才要求的方案，以更好地适应智能制造的要求和变化．

2）创新性地与智能制造领域一些具有代表性的龙头企业强强联合，成立智能制造“特色学院”、“联合培养订单班”，发挥高校与企业各自的优势，共同培养高技能拔尖人才．

3）成立“行企校”联合会，定期召开会议，让联合会的专家定期地反馈企业和市场最新的技术状况，结合专业的具体情况，及时地为人才培养方案把脉，及时地更新方案，以更好地适应智能制造的变化要求．

表1 近年学生、教师获奖

图2 获奖类别分布图

3 结 论

本研究根据智能制造时代背景的需要，提出了在智能制造领域培养高技能拔尖人才的具体方案．在如何选拔创新技能人才、如何因材施教建设高水平技能人才梯队、如何以创新技能竞赛为依托培养高技能拔尖人才，以及培养工匠精神等一系列问题上进行了研究和论证．通过多年的实践研究，在教学改革、技能竞赛、创新竞赛、人才培养等方面进行了探索．本研究为我国高职院校面对智能制造新时代，如何进行专业设置、如何完善学科整合与课程体系构建、如何更好地制定人才培养方案，提供更好的技能人才保障提供了一套方案与思路，具有良好的借鉴意义．

[1] Zhong R, Xu X, Klotz E, et al. Intelligent Manufacturing in the Context of Industry 4.0: A Review[J]., 2017（05）：616-630．

[2] 国家制造强国建设战略咨询委员会．中国制造2025蓝皮书（2016）[M]．北京：电子工业出版社，2016．

[3] Zhou Ji, Li Peigen, Zhou Yanhong, et al. Toward New- Generation Intelligent Manufacturing[J]., 2018（04）：11-20．

[4] 周济．智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]．中国机械工程，2015（17）：2273-2284．

[5] 夏建国，周太军．中国制造2025和应用型大学发展[J]．中国高等教育，2015（9）：24-27．

Study on Highly Skilled Technician Talent Cultivation in Era of Intelligent Manufacturing

LI Liangtian, LIAO Qianghua, WANG Wenbin, SONG Zhigang

（）

Course and teaching reform, school-enterprise co-construction, intelligent manufacturing experimental class and skill competition talent selection are integrated to explore and practice how to establish an effective talent cultivation plan. Taking the selection and cultivation of skill competition talent team and intelligent manufacturing class as breakthroughs, highly skilled and innovative talent selection and cultivation method under the background of intelligent manufacturing was studied and practiced. Taking the mechatronics major as an example, how to scientifically adjust traditional major and build course system for intelligent manufacturing demand was studied. A hierarchical training program and competition-innovation platform for highly skilled personnel was explored to satisfy the demands of intelligent manufacturing technology.

intelligent manufacturing; highly skilled talent; technician cultivation; teaching reform

2020-05-14

2019深圳职业技术学院质量工程项目、2020广东省教育厅高职教育教学改革资助项目（编号：JGGZKZ2020166）

黎良田，男，广东肇庆人，副教授，硕士，主要研究方向：智能控制、机器人、机电一体化．

G712

A

1672-0318（2020）05-0061-05

10.13899/j.cnki.szptxb.2020.05.012