服务产业人才需求新发展的先进制造新技术实训基地建设研究

曹 澍 郑丽梅 张利华 吴慧媛 王 骏 黄小东 乔 丽

(1. 无锡职业技术学院， 江苏 无锡 214121； 2. 机械工业教育发展中心， 北京 100055；3. 职业教育现代装备专业委员会， 北京 100082)

随着全球化进程不断加深，移动互联、新一代信息技术、人工智能理论、分布式集成制造等新兴技术领域不断发展，一场经济形态由工业经济向数字经济转型的产业变革正在不断深化。紧抓数字化转型历史机遇，精准把握数字化、网络化、智能化技术在产业结构中的功能定位，拓展高端应用和产业融合，积极推进数字化产业链升级，激发企业转型内生动力，特别是中小型企业的高质量发展，已成为新一轮国际竞争制高点的战略举措[1]。党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出，要“加快数字化发展”；习近平总书记指出，“加快数字中国建设，就是要适应我国发展新的历史方位，全面贯彻新发展理念，以信息化培育新动能，用新动能推动新发展，以新发展创造新辉煌”。加快数字化发展，对“十四五”时期经济社会的发展以及对建设社会主义现代化强国的意义重大[2]。

在数字化转型背景下，以强化管理和提升效率为主导，信息化、数字化技术的高速发展丰富了资源体系，生产运营更加智能、供需匹配愈发精准、专业分工愈加精细，各产业正向高效化、协同化、精益化方向持续推进[3]。制造业以数据为载体、以工业互联网等技术为信息手段，正经历着信息技术与工业技术的深度融合变革。在产业全生命周期视角下，通过供应链、资本、人工、技术、产品服务与升级等核心要素的上下游互通互联实现横纵协同机制，显著提升管控水平和优化决策流程，实现供需两侧的精准匹配[4]。在技术视角下，数字化设计、数字化驱动制造、数字化生产管控等数字化新技术的统筹应用，提升了产品研发手段、精益了生产质量效率能、丰富了产品服务内涵，实现了生产制造实施的数字化赋能；在岗位技能视角下，更加强调高端数字化建模方法与手段的应用、产品功能的数字化虚拟验证、制造的智能化操作和柔性调控、数据对生产质量和生产过程的管控等。因此，装备制造业相关职业教育专业应紧密对接产业链、技术链、创新链，对教育链、人才链提出新的发展要求，在专业建设内涵、教学实施条件、教学内容、教学资源等方面做出深刻变革。

制造业发展紧密依托先进制造技术的深度应用。在高技术技能人才培养过程中，实训基地在所有教学条件要素中能最直接地反映产业先进制造技术、面向新技术岗位、对接新岗位技能要求，是产教协同育人的“主战场”。然而，目前具有先进制造技术内涵的实训基地在建设过程中存在技术模块离散性强、服务职能单一、管理机制落后等诸多问题。本文以增强职业教育适应性为视角，从产业升级和人才培养定位相关依据出发，分析先进制造技术实训基地现有症结，针对性提出发展建议，为相关院校开展实训条件建设、巩固和拓展人才培养成果提供借鉴。

一、先进制造新技术实训基地建设内涵

先进制造新技术实训基地是产业转型升级背景下，集实践教学、社会培训、生产实践和社会服务等功能于一体的综合人才培养基地。随着职业教育改革不断深入，建设主体已逐渐由原来的政府或职业院校的单一主体转化为政府统筹、职业院校和行业企业等共同参与的多元主体；其建设特征也全面体现在服务行业紧缺人才培养需求、服务区域经济、功能完善综合、资源共建共享等方面；实训基地通过对实训项目、课程体系、资源建设、技能培训、实践生产等进行系统性设计，实现对接产业发展需求和市场岗位需求。

依据先进制造新技术实训基地建设定位和属性特征，其在技术内涵上要求深化产教融合、校企合作，做好对现代产业体系的支撑。在国家人才供给方面要求强化人才供给结构性改革，通过示范性建设实现传统技术工人向高水平技术技能人才的转化，提升技能人才地位，助力社会主义现代化强国建设。在从业人员个人发展需求方面，有助于通过教育教学、社会服务、职工培训等职能构建完整的职业教育体系，满足人在不同时期的发展需要。可见，先进制造技术实训基地是完善多层次、多样化、高质量教育体系的重要窗口，具有显著的增强职业教育适应性特性和基础保障能力。

增强职业技术教育适应性，类型特色是发展基点，多元办学是关键内核，融合发展是基本路径，开放水平是重要表征。因此，研究先进制造业新技术实训基地建设，需要重点分析先进制造新技术实训基地的建设过程和思路，以促进教育链、人才链与产业链、创新链的衔接，将培养具有经济社会转型发展适应性的高素质技术技能人才作为根本目标，以体现职业教育类型特色、有效推动各方协同多元办学、积极促进产业区域融合发展、服务提升职业教育开放水平为手段，将增强职业教育适应性这一职业教育核心命题落到实处。

二、制造业产业升级及其人才需求定位

强调产教协同发展，根据制造业新技术发展落实人才培养定位，是建设实训基地的根基，也是对标现有实训基地建设问题的重要依据。

在数字化改造背景下，制造业产业升级强调了数字驱动在新一轮产业变革中的重要作用，特别体现在制造业全生命周期中的提质增效。目前，广大大中型制造企业正逐步推行数字化转型升级，融合运用先进制造技术与工业信息技术，通过数字化设计、制造和数据管理工具和方法，将设计研发信息、工业物料信息、生产工艺信息、工装设备信息等数据通过边缘互联、设备互联和云上互联等方式在工业生产各环节有序流动；对生产设备和单元实施自动化管控与运维，赋予生产过程更高的柔性，达成设计对生产的适应性驱动，实现生产装备的高效运行，显著改善工业生产节拍，提升产品制造过程的质量控制水平，精准对接制造服务需求，为制造业的高质量发展提供有力的技术保障。

在制造业转型升级的背景下，为培养服务制造业全流程的高水平技术技能人才，需要做好统筹布局，要求学生在掌握常见机械加工生产组织形式以及相关环节的内涵和目标定位的基础上，能够熟练掌握现代数字化产品设计工具的综合运用；能面向具体工程案例实现数字化装备系统的工艺拟定、工序设计、工艺参数设置、驱动制造和运维；能准确检测和评估产品性能，实施质量管理，实现加工制造的优化调整；具备综合使用产品数据管理(PDM)、企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、产品全生命周期管理(PLM)等相关生产环节工业软件系统的基本能力，熟悉各类数据流的来源对象、应用面向和相互衔接关系，掌握工业生产数据流的内在逻辑，能够利用相关软件系统实现基本的产品信息管理、装备管理、生产排产与派单，以及质量管控与分析等任务，能构成生产管理数据的闭环。

三、先进制造新技术实训基地运营现状

(一)基础制造任务为主要组织形式，但仍需加强生产逻辑的融入与串联

为服务好基础教学知识和技能体系接续，校内实训基地必须保证传统机加工、简单数车数铣、基础成形等常规金工实训项目。相较而言，全国各职业院校在基础金工实训的投入充足、运行机制成熟，但在制造业数字化转型下，传统机加工相关理论和操作应更好地发挥引导作用，服务学生更好地掌握加工工艺规程和工艺编制、认识加工误差与控制机理，熟悉常见工装和加工成形方法等。然而，目前此类实训中往往存在工种分立、各干各的等问题，甚至鉴于排班需求没有按照生产流程组织实训项目，导致学生从基础制造实训中收获的往往仅是对各工种项目实操场面的认识，而各加工环节的衔接、零部件的装夹、公差的控制、工艺文件的识读却不甚清楚。然而此类基础制造理论知识是使用好相关工业软件、实现智能装备运维以及生产管控系统的核心理论逻辑，为更高效、更合理发挥先进制造技术起基础支撑作用。

(二)实训内容以设备基本操作为主，但仍需强化基础工艺制造理论支撑

产教融合理念指引下，先进制造业实训基地组织运营中应结合典型生产场景、运行生产制造逻辑、开展真实生产加工任务，过程中应引导学生链化地理解各生产模块环节，深入了解各模块环节工艺理论、模块技术要素、操作方法和注意事项，同步进行实际操练，充分发挥理论逻辑要素对生产实操的指导作用。因此，在实训场所设计上，也应重视理论技术讲解和实操结合的生态要求。例如，如何设计良好的实训教学生态，依托教学管理平台、数字化手段以及良好的师资队伍建设，兼顾理论讲解、实训操作、现场秩序维护等，是实训基地高质量运营的一项重点任务。再如，如何实现课程基础知识与实训内容的统一，实现专任教师与实训教师的对接，实现课堂授课与实训开展的接续和整合，落实学生将综合运用课堂理论知识到实训实践中去的能力，真正实现课堂对实训基地的渗透。

(三)数字化新技术应用为典型示范，但仍需精进先进制造技术综合运用

以部分头部高职院校为代表，他们已经具备良好的实训生产条件，或者已经吸引龙头制造型企业共建生产型实训基地、产业学院等，面向产品数字化设计与仿真、工艺制订和工装设计、高端制造加工装备与单元、数字化管控产线与车间、装备智能运维、精密检测等技术模块创造了良好的实训教学条件，能够面向一定的生产场景开展先进制造技术的教学和培训。虽然课程和实训项目符合知识能力体系，但是课程和实训项目间的先后接续、基地实训项目内在的串联仍需加强，实训条件里相关设备的体系化运行、设备系统之间的数据通路和互联也有较大改进空间，对提升学生认识数字驱动的理念、数据管控的逻辑、数据的工业内涵仍需下更大力气。做好实训项目、课程间的协同，提升实训基地的系统性、加强先进性，是对接规模化产业、增强数字化升级适应性、培养真正适应先进制造新技术背景下能开展协同设计与制造的高技术技能人才的重要举措。

(四)多企业广泛参与助力实训建设，但仍需发挥生产型企业的关键作用

目前，制造类实训基地的建设往往通过征询代理、集成方案提供商或者直接对接设备与软件供应商，形成实训基地设计和建设方案。供应商、集成商作为直接主体进行实训基地谋划，易导致实训基地建设具有较浓的商业推广色彩，致使实训体系零散，无法准确定位职业面向和人才培养目标，难以保证学生实训的系统性与学生能力的即用性。职业院校在人才培养方案制订、实训基地建设的过程中，应充分考虑与院校有实质性生产合作、人才培养输出关系、技术开发合作基础的生产型企业的需求，既要准确宏观把握相关行业对人才的总体素质与能力要求，也要结合地方产业特色和学校发展特色服务特定行业和技术领域，创造新价值优势。

(五)以数字化升级改造为建设重点，但仍需落脚到数字化制造技术本身

数字化技术在职业院校教育教学，特别是实训实践教学中具有广泛的应用场景，包括推进实训软硬件条件与产业工业技术对接，利用数字化教学方法与模式活跃教学氛围、提升学习效果，利用信息化教学系统实现教学资源管理、自主学习、学生评价等，也包括借助虚拟仿真技术提升学生实训参与度、破解实体实训实施中“高投入、高损耗、高风险以及难实施、难观摩、难再现”的问题。目前，实训基地大力倡导上述数字化技术的应用或升级，工作中不免导致重形式、轻内涵。一方面，容易出现建设过程中对教学信息化手段的关注高于制造技术升级本身。另一方面，实训基地软硬件条件在升级过程中容易过分关注单体设备或者单元设备的技术参数本身，导致实训基地对实际生产活动的支撑不强，构建的人才培养能力体系较为离散。在先进制造新技术实训基地建设的过程中，应以倡导提升设计制造技术内涵为首要原则，加强主体建设者(职业院校和生产型行业企业)与供应商等多方的沟通与协同，强化主体责任、梳理实训基地的生产技术链，使包括行业和教学领域的数字化新技术真正服务于实训基地的生产制造特征。

(六)实训教学多以既定型项目为主，但仍需培养学生的创新思维全景视野

在先进制造技术实训基地教学中主要指导学生根据实训教材、校本实训手册等进行模式、内容、成果形式既定的实训项目，并按照统一标准进行考核评价。既定的实训项目在技术内涵上可较好对接生产场景，可以培养较好的产品设计、工艺设计、设备操作、产品检测、生产执行等基本先进制造业从业技能。然而，基于高等职业院校制造类专业人才的培养目标，探究学习和终身学习是必备的职业素质，既定的操作流程和范例对创新思维的锻炼有限。因此，需要引导培养学生基于实训基地软硬件条件和资源协同，开展如产品创新设计、复杂结构零件工艺设计、装备工序集成、误差分析与质量控制等多元化实践创新，进行研讨、实践、优化和论证，解决工程实际问题，这将有力提升实训基地人才培养内涵，有效奠定技术技能领域的复合型人才培养基础。

四、先进制造新技术实训基地建设路径

(一)把握实训基地建设与产业发展的对接路径

在服务国家战略的大前提下，结合区域和学校自身条件，梳理在产业链中的优势模块，并对接专业链，明晰专业建设重点。对接区域优势产业和合作企业，厘清区域产业急需人才需求的规模和相关岗位的能力要求，以此为依据匹配特色课程模块和特色课程，并设计配套的实训项目、实训技能要求和实训实施细则，重点融入实训基地的单一实训或者模块化实训的软硬件、设施和组织模式等相关建设。例如，对接区域重点机械零部件产品，在数字化设计和仿真、数字化制造生产、质量检测等顺序环节以该产品作为案例，一方面可以面向实际工业产品开展制造类实训；另一方面，也可让学生尽早掌握该产品的性能特点、工艺流程和质检要求，为落实区域优势就业奠定基础。

(二)统筹各方主体资源创新协同运行组织模式

一般而言，实训基地建设以政府资金为主要经费来源，政府政策引导具有主导地位，需要整合政府、高职院校、企业、行业的资源，共同构建服务共同体。将协同理念引入实训基地运行管理中，构建基于“服务共同体”的公共实训基地运行管理模式，从政策引导、产业指引、规划运营到落地实施积极发挥各方主体优势，使政府、企业、学校等多方获利，互惠共赢。多方驱动共同推进实训基地运作，打造设备高端化、教学现代化、运行市场化、培训协同化的高水平育训结合的服务基地。构建资源互通共享机制，促成技术创新资源和基地服务资源的双向流动，实现共同体各主体的资源互通，如政府牵线对接、企业培训和研发需求、院校技能和科研资源等。引入“政产学研资”各主体为基地技术转化和技术服务提供支撑，吸引社会资本纳入基地建设，确保基地的可持续发展。

(三)打造能面向产业社会需求的多元服务职能

实训基地要大力加强合作开发机制建设，进一步拓展服务的广度，提升服务的高度，确立服务区域科技创新和产业转型升级的目标，升级以技术应用推广中心和职业技能等级证书考核站为重点的公共属性，同步打造高水平技术服务高地。借助基地高水平设备设施建设条件、实训项目系统化构建和现代化管理水平，服务院校学生、服务合作企业员工、服务区域制造业职工队伍，从全生命周期产业链视角完善岗位技能要求的功能定位，培养基础理论扎实、技术过硬的实用型高素质技能人才。依托实训基地设备与人力资源主体框架，联通地方政府、高科技园区、重点行业和主流企业共同打造产教融合平台、人才培养与技术创新平台、技术技能平台，开展标准制定、政策咨询、职教改革、共性技术攻关、技术服务、核心技术产业化、产品研发等研究和服务，进一步激活实训基地发展动力，打造多元、立体的社会化服务平台，既为区域经济发展输送合格技术技能人才，也为实训基地多元化发展提供必要的人力资源。

(四)借助数字化技术新优势推进基地数字化改革

数字化设计与制造技术迅猛发展，不仅给产业带来了变革，还深刻影响了教育形态和模式。为此，顺应新技术发展，实训基地除了推进数字化高端装备和系统应用外，还应加强实施数字化管理模式改革，开展新产业、新技术、新业态培训，推进虚拟现实技术、人工智能技术、信息网络技术在职业技能培训中的应用。

在当前数字化升级背景下，先进制造新技术实训基地旨在面向装备制造业数字化、网络化、智能化转型需求，培养数字化技术技能人才：以现代数字化设计工具显著提升产品结构设计、功能设计、制造工艺设计水平与效率；能够操作构成数字化车间的现代高端数控加工设备、增材制造设备、全自动三坐标测量机、工业机器人等先进制造和检测技术装备；综合集成与运用典型加工装备与工具、检测仪器、自动控制元件、工业传感器件、边缘计算模块、机电一体化设计与仿真工具等进行智能制造单元设计、仿真与装调搭建。在生产管控层面，进一步管理数字信息化系统，联系零部件生产活动中的物料数据、设计数据、制造数据、检测数据、排产数据等提升生产协同能力，从而构成产品设计、制造管控闭环，推动装备制造业企业数字化改造建设。

此外，虚拟仿真技术具有沉浸性、交互性、想象性等特征，利用虚拟技术创建的学习环境能使学习者具有身临其境的感觉，能够较好地破解实训教学中“高投入、高风险、高损耗，难实施、难观摩、难再现”的问题。为此，对应产业链转型升级，针对现有的实训中心，进行数字化升级，融入虚拟仿真技术，认真梳理实训过程中的“三高三难”问题，构建相关设备、单元、产线的虚拟仿真模型和教学案例，提升受训人员对基础理论知识、设备操作、设备组成等学习效果和掌握水平。

在教学和社会服务方面，需搭建实训中心门户网站和办公自动化系统、教学管理平台，并建设集宣传、供需信息发布、需求对接等功能的社会服务网络信息平台。支持实训项目的定制化设计，接受网上预订、网上监控、网上评价、网上交流等，提供全方位在线服务，既保证校内教学实施和教学评价的高效开展，也实现对外服务的个性化定制、有效沟通和信息公开。