智能制造背景下高职技术技能型人才培养模式探索

张 瑶，罗国宇

(贵州师范大学 机械与电气工程学院，贵阳 550001)

0 引言

随着新一轮科技革命和产业革命的兴起，世界各国相继面临着产业转型升级的机遇和挑战，发达国家纷纷出台以先进制造业为核心的“再工业化”国家战略。不论是德国的“工业4.0”战略、美国的工业互联网，还是日本的“机器人新战略”，都是以推动制造业向智能化转型升级为主要目的的。与此同时，我国在2015年由国务院发布了国家发展战略《中国制造2025》，明确提出：“以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向”[1]。在智能制造快速发展以及“中国制造2025”战略不断深入的过程中，生产模式的改变使得企业对高素质技术技能型人才的需求越来越迫切，针对这一现状，国家也先后出台了《国务院关于大力发展现代职业教育的决定》和《现代职业教育体系建设规划2014—2020》，以培养优秀的智能制造类复合型技能人才作为当前国内高职院校的主要目标[2]。目前，国内高职院校在技术技能型人才培养体制创新，培养目标和教学模式、方式等方面进行了积极探索[3]，但还存在学生实践能力不足、人才培养目标与企业岗位需求脱节和人才岗位适应性差等问题。因此，在智能制造快速发展的背景下，进一步完善高素质技术技能型人才培养模式十分必要。以产教融合为基础，提出构建高职智能制造类技术技能人才培养模式，通过完善职教体系、建设特色专业群、深化产教融合等途径和方法，旨在升级人才培养模式，走人才引领的发展道路，助力我国从“制造大国”向“制造强国”迈进。

1 智能制造关键趋势和特征

1.1 智能制造的特点

智能制造技术是国际公认的实现工业体系转型升级的新一代工业技术，能够从根本上提升我国复杂产品的创新能力和科研水平。“制造”环节包含了产品的策划、概念、方案、产品设计、试制试验、批量生产、交付完成，以及交付后的运营、维护维修、决策等重要环节和复杂的管理体系。智能制造是在传统制造基础上赋予智能，把原来由人执行的任务转为由计算机执行完成，以此实现工业产品的智能决策、研发、工艺设计、批生产交付、服务运维以及复杂管理等，呈现出决策模式创新、运营模式创新、生产模式创新、商业模式创新、使能技术创新等特点，如图1所示。

图1 智能制造的特点

1.2 智能制造趋势分析

智能制造是智能技术与先进制造技术深度融合的产物[4]，即以人工智能为代表的新一代信息技术与工业生产体系的深度融合，主要涉及物联网、移动应用、云计算、大数据、数字孪生、工业互联网、5G等关键技术[5]，推动制造业从传统制造向智能制造发展，如图2所示。新一代信息技术的发展有力推动了生产过程从手工、机械、刚性化向智能、服务、柔性化过渡，推动制造业从劳动密集型向知识、信息、人才密集型转变。智能制造促进生产力的发展，制造模式呈现出少量定制、少量标准化生产、大批量标准化生产和大规模定制几个阶段特征，目前正处在个性化定制阶段。同时，智能制造实现了产品全制造流程和全生命周期管理，更加网络化、社会化、服务化、智能化[6]。

图2 从“制造”到“智造”

1.3 企业对智能制造类人才的需求分析

《中国制造2025》提出：“人才是建设制造强国的根本，通过建立健全科学合理的选人、用人、育人机制，加快培养制造业发展急需的专业技术人才、经营管理人才、技能人才”[7]。随着智能制造的发展，从事集设计研发、生产制造、经营管理与服务于一体的数字化智能生产的复合型人才将供不应求[8]。

1.3.1 智能制造技术技能岗位能力素质需求分析

随着智能制造技术的进一步发展，企业对技术技能型人才提出新要求，高职院校在人才培养中应由传统单一技术技能向能力多元化、复合型发展迁移，如图3所示。

图3 智能制造技术技能岗位能力素质分析

一是对数字化设计人才的需求。数字化设计是智能制造的关键，数字化设计人员不仅要熟练掌握计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)，还要掌握计算机辅助工程(CAE)仿真分析方法[9]。另外，在“机器换人”的趋势下，还应掌握计算机辅助工艺规划(CAPP)技术，具备设备布局、智能排产等新职业能力。

二是对工业大数据分析人才的需求。工业大数据为智能制造带来新的理念、方法、技术和应用，尤其是在性能监测、故障诊断、运维决策和物料计划等方面起到关键作用。高职院校要加强对制造过程中既懂生产工艺，又能通过设备工作信息分析、判断、优化生产加工过程的人才的培养力度，为“智造”赋能。

三是对精益化生产管理人才的需求。精益化生产管理是智能制造发展过程中企业管理的主要形式，能利用APS计划排产软件实现管理透明化，通过对生产流程和管理的不断规范和优化，使企业的管理水平得到有效提升，从而提高企业的服务水平和客户满意度。

四是对复合型技能人才的需求。随着新一代信息技术和制造业的深度融合，智能制造行业呈现多学科交叉融合的发展趋势，涉及领域较宽泛；对人才的能力需求逐步向一专多精、多专多精的方向发展。

1.3.2 智能制造技能型人才岗位需求分析

在《中国制造2025》的助推下，智能制造已成为中国抢占科技革命和产业革命制高点的主攻方向，但人才培养质量也成为企业智能化升级的短板。根据数据显示，到2025年全国技术技能人才需求总量将达到337.60万人。其中，对高职毕业生的需求量最高，达到149.08万人；对本科毕业生的需求量排名第二，达到 115.47 万人，详见表1。未来几年内，智能制造机械行业对高职毕业生的需求持续增加，表明高职院校将成为智能制造类高素质技术技能型人才培养的主力军。

表1 智能制造机械行业技术技能人才需求

2 高职智能制造类人才培养现状分析

2.1 学生实践能力培养不足

智能制造在改变传统制造业生产方式的同时，对从业人员的综合能力、可迁移性能力和现场作业能力也相应地提出更高的要求。但由于受到实训实验条件落后或实训设备数量不足等因素影响，高职院校不能有效开展针对性的实训教学，出现学生实践能力不足等问题。主要体现在：

一是学科知识、教学内容、实训形式单一。目前，大多数工程实训中心局限于服务单学科工程实践，各教学环节、学科间关联性不够。同时，不同类型的职业院校所设置的工程实训在内容和形式上相似度较高，无法满足现代智能制造对人才知识全面、技能创新的需要[10]。

二是学生实训环境与实际生产加工环境差距较大。现阶段的教学中普遍存在重理论轻实践、重知识轻能力等问题，实训过程缺少专业技术能力强的指导教师，实训场地沿用传统金工实习习惯建设，实训内容依旧是沿袭多年的车、铣、刨、磨、镗等多种传统加工方式，与新时代背景下的智能制造不相符。同时，工程实训中心数字化和仿真程度不高，训练现场与真实加工现场差别较大。

2.2 专业设置与职业匹配度低

部分高职院校在制定技术技能型人才培养方案时，专业设置问题突显，没有以服务地方经济、社会发展为立足点，而是更多地关注热门专业，导致专业结构不合理，造成人才培养体系与产业结构不匹配。另外，学校在与企业联合培养人才过程中，忽略以学校特色专业为抓手，难以发挥企业在人才培养中的关键作用。主要表现在以下方面：

一是缺乏技能培养标准。学校与企业在如何进行技能人才培养方面缺少可供参照的技术技能培养标准，以至于学校在设置与产业群发展相匹配的专业群时阻力较大，课程内容缺乏科学性、实用性、创新性；企业也无法参照技能人才培养标准制定完善合理的工作过程培养方案。

二是专业设置针对性不强。部分高职院校针对智能制造专业(群)开设的专业核心课程要求“大而全”，多种热门课程拼接，系统性和规范性不高，忽视了企业对人才能力的实际需求。另一方面，目前部分高职院校在培养跨专业核心能力所需的人才时，专项课程开设较少，如全生命周期管理、生产节拍、自动生产线互联、MES、大数据分析及智能物流等新技术课程或内容，专业(群)课程体系难以满足新岗位专业综合能力需求[9]。

三是师资力量亟待加强。教师的专业知识、工程应用能力和企业要求有一定差距，而一些企业给教师提供的培训机会又无法满足教师工程应用能力提升的需求，限制了“双师型”教师的培养效果，影响了职业院校学生应用能力的培养质量，造成毕业生无法与企业岗位匹配，进入用人单位后也难以快速适应岗位工作[10]。

2.3 高职院校人才培养目标与企业对人才的需求脱节

在技术技能型人才培养中，高职院校应加强与企业的专业共建、师资队伍共建、课程联合开发、校企“双主体”育人等合作。但目前高职院校智能制造类技术技能型人才培养存在产教融合不足、行业和企业的用人需求不明确、学校培养方向没有及时跟上不断变化发展的社会需求、产业和教育深度合作的人才培养方式尚未形成等现实性问题。此外，高职院校技术技能型人才培养目标与培训内容更新滞后，人才培养跟不上智能制造类企业新技术的发展速度。

从学校层面来说，人才培养的节奏滞后于产业核心技术发展，实训设备更新滞后于企业实际使用中的设备更新，这些问题直接导致高职院校培养的智能制造类技术技能型人才只能从事简单的体力性或者脑力性工作，无法强有力地助推企业转型升级[11]。

从企业层面来说，企业方面提供的专业技能培训跟不上新时代对技术技能型人才职业素养的实际需求，最大的问题体现在三方面：一是企业对人才的培训能力不足，难以覆盖足够宽泛的培训领域；二是企业为实现盈利有可能考虑成本而减少培训[12]；三是由于企业考虑当前实体经济下行压力，导致企业为生存而取消培训。

3 智能制造背景下高职技术技能型人才培养模式构建概述及策略

高职学生在入学前自主选择感兴趣的专业，学习所属专业的知识体系，从而掌握这个领域内的技术或技能，胜任与本专业相关的工作。专业建设作为连接职业教育与经济社会的桥梁，是保障技术技能型人才培养的关键力量，同时也是学生适应社会需求和追求长远发展的关键环节。

智能制造背景下高职技术技能型人才培养目标定位应随着产业转型升级而发生转变，培养目标要锁定熟练掌握相关智能制造技术，并能理解和管理智能化生产技术。基于此，提出以高职院校中的各专业为切入点，以“专业+”为基础，将技术和技能融入专业知识中，实现专业化培养，构建高职院校“专业+”融合式教育新生态系统。

3.1 “专业+”的概念

“专业+”与“互联网+”概念类似，不能把“+”简单视作形式上的加法，而是将学生所学专业的相关知识和智能制造大环境下所需的技术技能进行融合，在传统职业技术教育的基础上，遵循高职技术技能人才培养教育和专业教育的要求，对整个专业的人才培养方案进行颠覆性重构，不仅要求学生学习专业知识，更应掌握社会生产所需要的技术技能。

“专业+”概念的核心词是专业，它是“专业+”策略的出发点，通过创新专业培养模式，为技术技能型人才的培养提供全新的途径。“专业+”培养模式由“以就业为导向”的职业教育向“以学生长远发展为导向”的职业教育转变[13]。因此，高职院校在培养人才的过程中不仅要关注学生专业知识的学习，更应以培养满足智能制造背景下社会生产需要的技术技能型人才为目标，为经济社会发展持续输送技术技能型人才。

3.2 智能制造背景下高职技术技能型人才培养模式构建策略

3.2.1 以“专业+”为基础，校企共同打造“专业+”实训平台

实训基地是实现产教融合的重要落脚点，为职业院校学生提供贴近产业实际的实训场景，以此提升学生职业技能。为更好地使实习、实训、社会服务对接智能制造背景下的新兴产业，高职院校应建设共享性的实习实训基地。一方面，高职院校可通过搭建智能制造领域创新实训平台，打破原有实训室设备只服务于某门课程或某一专业岗位的局限性，并在此基础上开展创新实训教学项目，优化课程培训体系，使学生能够独立参与到产品设计、需求分析、生产制造、技术操作等环节中，以培养学生解决智能制造过程中实际问题的能力。另一方面，高职院校要致力于为教师和企业工程师提供必要条件，深入了解企业发展需求，以岗位需求为目标，将专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接；积极引导大学生参加学科技能竞赛，实现教学、企业、行业的无缝对接，以赛促学。

3.2.2 以“专业+”为基础，培养“双师双能”师资

在由“制造大国”向“制造强国”迈进的过程中，技术技能型人才培养离不开高素质的师资队伍，只有不断加强师资队伍建设，才能满足传统制造业在转型升级过程中对高素质技术技能型人才的需求。“双师型”师资缺乏是当前大多数高职院校面临的实际问题，解决这个问题需要校企双方共同努力。基于“专业+”平台，可通过两条路径实现：

一是优化教师队伍。高职院校应按照“内培外引、引育并举、专兼结合”的原则，拓宽师资来源渠道，优化教师队伍结构；完善师资培养培训制度，提高教师业务能力；选聘企业专家、技术能手来校兼课，提高“双师双能型”教师比例[14]。

二是促进产教一体化教学。应使教师有机会承担企业工程师的角色，负责设计、成本控制、可行性分析、采购、设备组装和调试及系统维护等各个环节。强化行业指导，推动企业深度参与，通过课程共建、资源共享、师资互补、技术服务、项目合作等方式，不断创新订单培养、现代学徒制等合作育人模式[15]。

3.2.3 以“专业+”为基础，建立智能制造技能大师工作室

2019年国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》中明确提出“建立国家技术技能大师库，鼓励技术技能大师建立大师工作室，并按规定给予政策和资金支持，支持行业技术技能大师到高职院校担任兼职教师”[16]。就高职院校而言，可从以下两方面考虑规划：

一是在智能制造技能大师工作室建成后，借鉴“双元制”等模式，由高职院校联合企业共同研究制订人才培养计划和目标，将行业最新技术标准、工艺流程、生产规范和人才需求纳入教学计划和教学内容中，明确专业人才培养目标，促进学生实践训练和实习，提高学生专业素质。

二是构建“大师引领、定位明确”的培养模式，由智能制造专业各技术方向大师作为技术带头人，组建各技术方向工匠班，整合优势资源，对集中统一领导下的重点领域开展攻坚，充分发挥学生主体作用，以点带面产生辐射作用，力争在培养高技能紧缺人才方面做出突出贡献。

3.2.4 以“专业+”为基础，建设高职院校智能制造类特色专业群

根据《制造业人才发展规划指南》中对制造业领域人才需求预测的统计显示，新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人从业人数缺口到2025年将达到1400万人[17]。在智能制造业快速发展趋势下，很多高职院校在“56个装备制造大类”专业基础上，开始筹建智能制造专业群，通常是由机械、机电、自动化等专业学院组合而成，或者直接新建智能制造学院。职业教育人才培养注重专业性和即时上岗能力，高职智能制造专业群所培养的智能制造专业人才，应覆盖新制造样式下的传统制造工种，同时面向新一代“智能制造工程技术人员”转型的需求。高职智能制造专业群对应的职业岗位能力培养需要从专业基础技能、专业核心技能、专业综合技能三方面展开，同时采用智能制造实训基地的技能培养模式来完成对学生专业核心技能和专业综合技能的培养。由此，一方面能使教学过程实现集约化，另一方面也能较好地集中产教融合资源，为专业群形成共同的教学载体。

特色专业群建设在高职院校服务地方经济转型调整、高技术技能型人才培养、产业结构调整、高职院校“双一流建设”等方面发挥着重要作用[18]。通过构建与实训教学相适应的智能制造专业群课程体系，建立健全校企合作机制，充分利用生产型实训基地的教学、培训功能，促进师资水平、整体教学水平的共同发展，以此确保智能制造专业群的“特色”得以有效体现，并为现代化智能制造专业复合型人才培养奠定坚实的基础。

3.2.5 以“专业+”为基础，建立智能制造类人才评价体系

智能制造人才评价体系是人才培养质量的重要保障。高职院校、企业、第三方机构以及行业协会应形成多元主体，共同参与开展智能制造类人才培养质量评估，推行制造领域“1+X”证书试点，开展智能制造人才认定工作。

一是强化人才评价的作用和影响力。我国技术技能型人才广泛分布在生产制造、技术研发等一线岗位。智能制造背景下，高职院校通过从工业企业主管部门聘请专业人才，建立起行业、企业参与人才评价的运行机制，逐步将职业资格、职业技能等级等人才评价方法和手段融入岗位能力要求中，将各企业的人才评价经验凝聚成行业共识，实现人才评价具体工作的可操作性并推广应用。

二是明确人才评价的统一标准，获得企业和行业的广泛认可。高职院校技术技能型人才的评价要得到制造企业和行业的认可，充分发挥企业和行业协会的促进作用。然后，通过各方的共同努力，将公认的评价标准、评价方法和实际评价结果纳入新的评价体系，建立起满足企业需求、行业需求和国家需求的关系链，从而使人才评价更加系统、科学、实用。

三是构建以岗位分类为核心的考核工作保障体系。相关人才评价机构应同时组织行业、企业开展全面的岗位调研，特别是对新兴技术方向和社会需求的岗位进行探索和研究，形成一套具有现实指导意义的岗位能力要求标准体系。在标准的基础上，相关人才评价机构应依托行业领导者设计评价指标体系；不仅要对个人的综合能力、专业知识、技术技能和工程实践能力进行评估和评价，还要将个人的工作表现、工作绩效和核心贡献纳入评估范围。此外，相关人才评价机构应实时更新行业岗位能力需求的变化，并对测评体系进行动态调整。

4 结语

高素质智能制造技术技能型人才是推动“制造大国”迈向“制造强国”的关键。基于高职智能制造技能型人才培养目标，通过完善职教体系、建设特色专业群、深化产教融合等途径和方法，使智能制造人才培养与行业发展高度适配，为我国制造业转型升级提供智力支持和人才支撑。