苗玉刚,何玉辉
(四川信息职业技术学院智能控制学院,四川 广元 628040)
2021年3 月,教育部印发《职业教育专业目录(2021)》,高等职业教育专科新增74个专业,在新增专业中装备制造大类专业占比为16.57%。新增的专业对接现代产业体系,面向战略性新兴产业领域,这说明国家在大力推动职业教育专业的升级和数字化改造,以适应新时代深入实施制造强国战略对高技能人才的需求。
制造业2021年人力资本调研成果显示,2021年近半数制造企业人员编制扩张,智能制造人才缺口较大。人力资源和社会保障部预测,到2025年智能制造领域人才需求将到达900万人,人才缺口预计为450万人[1]。随着智能制造技术的快速发展,一大批学科交叉、技术复合、技能融通的智能制造新兴岗位应运而生。面对智能制造时代多品种小批量的定制化生产、交叉多迭代快的技术变革以及岗位变迁及多元需求的新变化,职业院校应当在专业设置、人才培养模式、课程体系等几方面积极探索实践,以跟上制造业转型升级的步伐。
智能制造是国际公认的实现工业体系转型升级的新一代工业技术,是我国制造强国战略的主攻方向,能够从根本上推动制造业高质量发展。《中国制造2025》将智能制造作为主攻方向,推进制造过程智能化;2019年世界智能制造大会报告综合分析了世界各国智能制造发展的重点、智能制造实施的关键技术及发展趋势。“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确提出,深入实施智能制造和绿色制造工程,推动制造业高端化智能化绿色化;《“十四五”智能制造发展规划》提出,通过“两步走”战略推动生产方式变革,加快构建智能制造发展生态。智能制造是一个“人-信息-物理”系统,是制造业智能化发展的高级阶段和必然结果。设计、建设、运行、管理、发展智能制造要靠人,人才是智能制造发展的第一资源。我国在智能制造人才队伍方面具有巨大的规模优势,然而人才队伍大而不强,特别是在创新型人才方面面临着严峻的挑战[2]。
自动化类专业是高职教育的传统专业,历史悠久,底蕴深厚,无论是从生源数量、生源素质,还是从就业质量、职业发展来说,都处于快速稳定发展状态。但是近年来,随着智能制造、工业互联网、大数据等新技术的快速发展应用,自动化类专业的人才培养面临诸多的挑战,主要表现在3个方面。
传统的生产制造使用的设备是单一的自动化专机,生产岗位需要很多的操作工,而智能制造模式下,企业通过工业网络将生产设备互联形成自动化产线,生产过程不需要人工干预,实现了产品设计、制造、营销、物流、售后等各个环节的信息无缝对接,制造业微笑曲线的中低端附加值降低,微笑曲线的两端附加值提升。国务院发布的《关于加快发展生产性服务业促进产业结构调整升级的指导意见》引导企业从价值链低端向高端延伸,加快了制造业从生产型向服务型转变。制造企业不再单独以生产实体产品来创造价值,而是以无形服务产生产品的差异性,从而创造出更高的附加值,获得更高的利润,制造业向着“产品+增值服务”的方向发展。
智能制造新技术的广泛运用要求技术人员从简单的操作层面转向更为复杂的生产流程优化、工艺改良、产品创新、与他人协调合作和数据处理软硬件的应用等多个层面;岗位职责的弹性多样与职业能力的交叉融合促使各类人才的边界变得不那么清晰,使得职业技术人员要具备多元的基础知识、灵活的专业技能、敏捷的应变能力以及获取新知识的方式方法。在智能生产车间的工作人员不仅需要掌握本职工作的知识和技能,还必须掌握智能感知、物联网、数字孪生、虚拟仿真等信息化技术,能够熟练操作各类生产、监控、管理软件和移动终端,具备人机交互与学习、智造监控与管理和判断决策与沟通等能力。随着产业智能化的加速,未来制造业需要的不再是专精于单一技术的人才,而是能够灵活运用多元技术的复合型人才,特别是生产过程规划与准备、生产设施架构与调试、生产过程监控与安全、远程沟通与服务等方面的人才。
制造业转型的核心要义是创新。创新型技能人才能熟练掌握专门知识和技术,具备精湛的操作技能;同时具有较强的创新思维和创新能力[3]。企业的智能化升级使一线生产者不再是简单的操作人员,而是智能生产系统的使用者、监管者、决策者和维护者,不仅要有丰富的专业知识、精湛的操作技能,更要具备解决智能系统问题的素养能力。随着产品个性化需求的增长,企业进入智能化定制生态圈。个性化的制定需要的是个性化的创意、设计和服务,而个性化的核心要素是创新,从概念设计、数字化建模到原材料供应、工业化生产再到产品销售、物流运输、技术服务、售后维护等,创新覆盖了智能制造产业链各个环节[4]。
智能控制技术专业群立足“中国制造2025”,紧贴四川“5+5+1”现代产业体系和成渝地区双城经济圈先进制造业集群,推进专业链与产业链融合,形成了“2533”人才培养模式,建立了“岗课赛证”融通课程体系,形成了“理实一体、专创融合”的一体化教学方法,彰显了“懂智造”特色、夯实了“精智控”底色、提升了“能胜任”本色。
专业群与智能制造产业链的对应关系。智能制造贯穿于产品的设计、生产、管理、使用、维护、回收等全生命周期,智能控制技术专业群对接智能制造产业链中的系统集成、装备制造、工业数据监测、工业软件应用、工业互联网运维和智能生产服务等中下游企业。针对智能装备系统集成、生产制造、产品测试、质量检验、安装调试、运维管理、检测维修及远程技术服务等岗位群,培养热爱智能制造技术,知识扎实、技术精湛、理念先进的技术技能人才和技术管理人才。
专业群人才培养定位。培养德智体美劳全面发展,具有良好职业道德,较强创新能力,掌握专业知识和信息技术,熟悉智能制造流程和生产工艺,能够安装调试、监控管理和操作维护智能制造设备,运用智能化技术提供远程服务、解决复杂问题,主动适应网络化、智能化制造的复合型高技能创新人才。
专业群的组建逻辑。根据自动化装备产业智能化发展趋势,在合理配置相关专业资源的基础上,聚焦系统集成、安装调试、生产监控、质量管理、设备维护、技术服务等岗位群,将各专业有机组成一个群体。专业群以智能控制技术专业为核心,以电气自动化技术、机电一体化技术专业为侧翼,以工业机器人技术、电梯工程技术专业为支撑,构建了“一核两翼两支撑”专业群逻辑,各专业资源共享、优势互补、协同发展形成啮合效应。
人才培养模式决定着人才的培养规格和类型,是实现人才培养目标的根本途径,学校坚持立德树人,产教融合,经过多年的探索实践形成了“学校+企业、平台+方向、毕业证+X证书、专业学分+素质学分”的“双主体、双平台、双证书、双学分”的“四双”人才培养模式。智能控制技术专业群结合自身实际和特色,在学校“四双”人才培养模式下,紧跟智能制造产业升级,在教育教学过程中不断创新才培养模式。
专业群以产教融合为导向,以学生能力培养为根本,采取校企协同育人机制,充分发挥学校与企业的双主体作用,实现专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、毕业证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接[5];构建了“基础知识、专项技能、综合素质”三级递进的素能并重培养体系,培养学生的专业技术能力、学习创新能力、社会适应能力等三种核心能力,提高人才培养的针对性和实效性,不断探索目标化、项目化、体系化的培养方式,逐步形成了“两个主体、五个对接、三级递进、三种能力”的“2533”德技并修、工学结合人才培养模式。
面向智能制造岗位群,积极推进专业群课程体系改革,围绕课程标准、教学内容、教学资源等探索实施“岗课赛证”融通课程体系。课程设置依据智能制造与装备产业需求,课程内容反映技术发展、职业标准,将工匠精神、劳动精神和创新意识融入人才培养全过程。通过淘汰、融合、新建现有课程,开发了基于工作过程的模块化课程体系,典型任务驱动贯穿教学全过程,彻底改变了原来的灌输式教学方式。
学校与企业分工协作、深入调研,归纳提炼了智能制造装备产业岗位群,结合企业订单班、“1+X”证书标准,吸收行业发展的新规范、新技术,提炼出典型教学项目,融入专业群课程体系,实现“岗课融通”。将“机电一体化”“现代电气系统控制安装与调试”“智能电梯装调与维护”等技能大赛项目融入课程标准,把大赛内容分解成一个个知识点、技能点,将单独的知识点和技能点设计成课程教学任务;把大赛的技术规范与操作规程融入日常教学和实践训练,使实践教学标准化、规范化;把大赛评分标准融入课程教学评价,帮助学生在做中学、做中练中高效、准确地找出差距,使教学评价职业化、科学化。将“工业机器人操作与运维、工业互联网实施与运维、可编程控制系统集成及应用”等职业技能等级证书标准融入课程标准,证书知识点和技能点融入课程教学内容,证书考核环境融入学习环境;同时,部分专业课程与西门子工业控制认证对接,对认证考核的知识、技能体系进行重构,将其知识、技能需求转化为学生的素养、能力要求。校企联合开发课程资源,交叉进行课程教学,动态更新课程内容,使学生在校所学知识、技能与企业岗位需求无缝对接。
在“岗课赛证”融通体系下,以职业需求为导向整合教学内容,以高质量就业为目标开展一体化教学,实现了学生“学习、竞赛、考证、就业”的贯通培养,取得了较好效果。
以“教育引导、项目培育、成果孵化、园区助推”创新创业教育体系为基础,通过人才培养目标、课程建设、教学方法、师资队伍、实践平台五方面的深度融合,从人才培养方案的制定、教学过程的设计到教学条件的保障,将双创教育与专业教育有机结合,构建了专业基础扎实、创新意识强,具有一定创业能力的“专创五融合”创新型技术技能人才培养方法。通过创新实验班、创新工作室、劳模工作室、创新创业俱乐部等双创平台,由指导老师和学生组建科研团队,开展自主性、个性化、应用性科技创新活动,将智能制造新技术、新理念、新方法、新思维、新模式融入课程教学,推进创新创业教育与专业教育的紧密结合。
针对高职学生动手能力强的特点,积极开展应用创新和实践探索,以“互联网+”“挑战杯”“创青春”“大学生电子设计大赛”和各级各类双创大赛为抓手,以省级大学生创新创业训练计划项目为载体,以项目制作为驱动,让大赛走进课堂,融入教学案例,实现理论教学、实践训练、备赛参赛的有机结合,以赛促学,寓赛于学,培养学生创新创业意识与实践应用能力,体现双创教育与专业教育的实践性、开放性、融合性和职业性特色。
实现制造业大国向制造业强国转变,关键是要培养数以万计的智能制造人才,专业群是面向高端产业、服务产业转型升级的有力支撑。智能控制技术专业群应主动更新人才培养理念,创新人才培养模式,重构专业课程体系,探索教育教学新方法,围绕装备制造业产业布局,健全专业动态调整机制,使专业链对接产业链,人才链衔接创新链,实现专业群发展与制造业转型同频共振。