智能制造视域下技能人才培养标准与路径分析

2023-06-01 04:48李振东
职业 2023年7期
关键词:智能制造实现路径

李振东

摘 要:智能制造是实现“中国制造”向“中国智造”全面转型的重要力量,现已成为发达国家重点攻关方向。要想在现代产业发展、技术创新中增强竞争力,应该立足智能制造,尽快确定技术技能人才的培养标准与路径,为智能制造产业提供可持续的人才供给。本文以此为研究目的,阐述如何通过职业理念创新、教学模式优化、教学课程重构等方法,在明确智能制造技术技能人才培养标准的同时,探索“专业知识+职业能力+核心素养”的技术技能人才培养路径。该路径将有助于技工院校人才培养与智能制造产业的深度整合,在“工业4.0时代”为中国制造赋能。

关键词:智能制造    技术技能人才    培养标准    实现路径

课  题:本文系中职零部件测绘“教学做赛一体化”教学模式改革研究与实践课题(课题编号:2022-147)的研究成果。

2015年印发的《中国制造2025》行动纲领,明确提出“以推进智能制造为主攻方向”,旨在进一步夯实工业基础、提高综合集成效应。在与“智能制造”配套的指导思想中,最重要的就是“完善多层次、多类型人才培养体系”。2021年印发的《智能制造试点示范行动实施方案》在保障措施中,特别强调了加强新技术、新技能人才培养的重要性,包括组织实施智能制造人才培养计划,引领高校设立智能制造学科及课程,建立智能制造知识与人才共享平台等。2021年印发的《“十四五”智能制造发展规划》,提出加紧制定智能制造领域职业标准的要求,同时进一步拓宽了智能制造技术技能人才培养的渠道。

由此可见,在我国未来制造业中,智能制造将成为趋势,而技工院校作为主要的技术技能人才培养机构,应迅速建构、持续优化人才培养标准,并根据标准构建人才培养路径,为推动我国智能制造产业可持续、高质量发展源源不断地提供人才供给。

一、智能制造:内涵、价值及带来的产业嬗变

(一)内涵解读

智能制造,直观含义就是“人工智能+制造产业”,它所代表的是一种工业生产升级新模式,在物质层面上主要表现为智能机器人、装备、部件、系统、产品等。从宏观角度看,智能制造并非简单的物质层升级,它实质上是一种人机一体化智能系统,即把人类专家的知识、思维、技能等作为智能制造的基础理论和技术,系统通过程序自主学习,综合形成推理、判断、构思等能力,并在工业制造生产中代替人类脑力、体力劳动。

(二)价值效益

智能制造的价值可以归纳为两方面。一是规模效益。智能制造是人类专家智慧与机器智能融合的产物,它能够取代繁重的人工脑力、体力劳动。二是经济效益。智能制造相当于为传统制造业安装了一颗大脑,它可以应对更加复杂的工业制造场景,提高生产效率。

(三)产业嬗变

基于以上关于智能制造内涵、价值的分析,它对传统制造业带来的产业嬗变如下。

1.带动制造业生产技术全面升级

智能制造带来复杂技术的升级。生产力的提升离不开技术驱动。科学技术的不断发展为智能制造奠定了良好的生产基础。相较于传统制造业生产,智能制造生产偏重于技术全面升级,即由原来的自动化生产转型为智能化生产。生产过程摆脱了程式化、单一性、重复式的特点。智能制造系统具备自我分析、判断、决策的能力,可以在复杂工业场景中做出合理的调整与反应。

智能制造带来专业技术的升级。从智能制造系统的功能机制来看,智能制造的发展,一方面取代了部分人工劳动,另一方面能形成新的技能,特别是在填料、数据分析、语音合成等数字技能的工业任务中,发挥着专业性、系统性、综合性作用。

2.促进制造业生产组织系统重构

智能制造将形成人才结构扁平化的局面。从组织形式上看,制造业生产组织经历了以人为主(作坊式)、人机配合(流水线)、机进人退(自动化)、人机分离(智能化)的一系列变化。每一次变化,都会使原有的制造业生产组织更加扁平化。进入智能制造时代,企业的生产组织将发生系统性重构。生产工作几乎全部交给了智能机器人、生产线。传统意义上“以人为管理对象”的科层制结构将会消失,整个生产组织形成“去中心、分布式”的结构。

在人才结构扁平化的组织系统中,每一位员工既承担着项目分析、信息处理、工作决策的责任,又要在不同职能岗位上具备跨学科知识储备,这样才能在做好本职工作的同时,科学高效地关联其他制造生产模块和环节。

3.引发制造业生产方式巨大变革

智能制造业生产方式从统一化向个性化转变。在智能制造系统未出現之前,传统制造企业的生产方式以流水线为主。此方式能够有效地降低生产成本、扩大产能,但也会带来产品同质化、产能过剩等问题。一方面,流程化、标准化的生产方式难以满足用户的个性化需求,另一方面,如果在传统制造企业中生产一种非标产品,消耗的成本非常大,而且产业升级缓慢。

智能制造中包括了增材制造、混合制造、云制造等内容。基于分布式网络平台,可满足大规模个性化定制需求。这意味着客户能够直接参与工业产品的设计、制造等过程,实现个性化定制。为满足客户个性化需求,智能制造企业人才需要具备创新素养。

二、智能制造视域下技术技能人才的培养标准

综上所述,我们了解到智能制造具有的优越性、价值效能使其发展成为必然,而智能制造带来的产业嬗变,又直接或间接地对制造企业人才产生影响。因此,技工院校作为重要的制造业人才培养机构,必须根据制造企业对人才需求的变化,立足智能制造,重新设定技术技能人才的培养标准。

(一)专业知识标准:系统性建构专业群,拓宽专业知识的范围

从整体来看,智能制造是一个“人机一体化智能系统”,可以将它解构成人才、设备、数据3个组成部分,其中人才无疑处在核心地位。人力资本在设备运行控制及数据传输处理方面有着最高权限。对比传统制造业,不难发现智能制造系统蕴含的知识体系更加复杂,跨学科、跨专业的领域比比皆是。因此,在人才培养方面,不能仅局限于某一技术技能的专业教育,而是要系统性地建构专业群,在以一个专业为核心的基础上,尽可能地拓宽专业知识范围。

(二)个人能力标准:突出职业能力导向,聚焦复合型人才培养

鉴于智能制造跨学科、跨专业的特点,技工院校在技术技能人才培养方面,也应该侧重于复合型人才的培养,突出个人能力。同时,还应关注传统制造业发展进程中“人才分类”现象,即制造业在区分人才时,按照人才对制造业的作用机制,分为“学术型人才”和“应用型人才”。其中,学术型人才与制造企业生产关系松散,主要负责新技术、新工艺、新产品的研发。而应用型人才构成了制造业的人力资本主体,分散在制造产业链的各个节点上,如设计人才、规划人才、工艺人才、执行人才等。每一种人才都具有安身立命的技术、技能,彼此之间不存在排他性。

然而,结合文中分析可知,进入智能制造时代后,制造企业人才结构呈现出扁平化特点,学术型、应用型人才的边界逐步消失,取而代之的是拥有跨专业、跨学科知识的人才。这种知识“跨越”现象的出现,也意味着不同人才之间的任务必然发生重叠。例如,负责智能生产线的应用型人才,为提高柔性自动化效应,在解决设备故障时必须具备一定的决策能力。相应地,负责智能制造系统技术研发的学术型人才,为保障智能制造在现实维度正常运转,也不能仅从理论角度出发论证,还要具有一定的动手操作能力。

因此,技工院校要注重复合型人才的培养,突出职业能力导向,一方面夯实智能制造人才的基础职业能力,包括软件操作、信息通信、编程等。另一方面要突出智能制造岗位特点,以任务驱动、项目教学等方式,提高学生在实践中的沟通、协调能力。

(三)职业素养标准:明确核心素养目标,形成跨领域参与能力

科学技术进步直接影响着职业素养的构成,这是人类工业文明发展的又一普遍规律。广义上的操作工,泛指制造企业生产链末端的执行人员。以此为例,在电气时代,制造企业通过构建流水线进行生产,这种状态下的操作工几乎不需要脑力劳动,主要付出体力成本,不断地重复单一动作。他们的职业素养主要是安全意识、责任心、吃苦耐劳等。整体上他们的职业素养标准很低。

而进入智能制造时代,操作工面对的不是生产线、原材料和半成品,而是计算机、网络、数字信息等。在这种状态下,职业素养标准自然大幅度提升。除了爱岗敬业、责任意识等基本素养之外,还要具有终身学习、创新创业等高阶素养。同时,在提高职业素养标准、明确核心素养目标的前提下,要加强专业知识、个人能力的联动,促使人才具备跨领域参与能力。

三、智能制造视域下技术技能人才培养的路径

(一)聚焦智能制造示范场景,建构专业群育人生态

智能制造时代需要的技术技能人才,要在专业知识标准上达到“跨专业、跨学科”的基本层次。虽然技工院校里相关性特征的专业、学科及课程比比皆是,但不能盲目地展开跨越整合。技工院校在建构专业群育人生态的过程中,应率先聚焦智能制造示范场景,以确保产研学联动的实效性。目前,智能制造处于起步不久的阶段,国家在智能制造产业链的建构方面也发布了一些示范场景。结合《“十四五”智能制造发展规划》的要求,智能制造示范场景主要包括5G、大数据、VR/AR/MR、智能工厂、智能车间及智慧供应链等。从这些示范场景出发,在特定场景下产出特定产品,可以说为技工院校建构专业群育人生态提供了全新的思路。从客观上说,智能制造示范场景包含要素较多,对于教研能力较弱、教育资源匮乏的技工院校而言,以此为依据建立专业群的难度很大。但从具体的工业产品切入,基于逆向思维反推,则有利于更好地发挥自身专业教育优势。

(二)深化智能制造领域合作,提高复合型人才培养效能

智能制造是传统制造的升级形态。我国制造业目前进行智能化升级的领域,主要包括装备制造领域、电子信息领域、原材料领域和消费品领域。不同智能制造领域所需要的技术技能人才有所不同,这为技工院校开展复合型人才培养提供了多元化的选择。因此,技工院校应主动关联智能制造企业、深化智能制造领域合作,在专业群育人生态的基础上,进一步发挥校企合作的作用。从经济效益来看,智能制造生产环境的搭建,需要投入巨额资金,除了用来购置智能设备之外,还要建立真实的智能制造生产线,一般技工院校很难承担,校企合作则可以促进产学研用的融合。此外,技工院校还可以结合自身特色专业,深化与相关性强的智能制造领域的合作,精准对接,加强理论教学和实训,更好地提高复合型人才培养效能。

(三)开发智能制造校本课程,加速职业核心素养渗透

智能制造技术开创了一个全新的时代。由于工业文明上升到更高的层次,对于技术技能人才的培养来说,课程内容不能因循守旧,而要顺应智能制造发展趋势,与时俱进,这就需要技工院校各专业教师秉承创新理念,积极开发智能制造校本课程。在开发的课程(含教材、数字资源等)中,除满足专业知识、通识知识的需求外,更重要的是加速职业核心素养的渗透。职业素养标准之一是核心素养,它代表的是技术技能人才的学习收获总和,如智力素养(学习能力、分析能力、决策能力等)、人文素养(爱岗敬业、正直诚实、责任心等)。将这些核心素养渗透到课程中,能够更好地培养技术技能人才的胜任力。职业素养标准之二是跨领域参与能力。这一能力的形成不是一蹴而就的,需要学生在智能制造岗位上不断探索和实践。因此,要重视学生终身学习素养的培养。

四、小结

实践证明,一个国家的经济增长离不开制造业的贡献,一个国家的持续强大繁荣更依赖制造业的不断升级。智能制造已经成为全球制造业关注的方向。技术技能人才是实现智能制造的关键要素,技工院校应不断完善培养标准、优化培养路径,为推动我国智能制造产业可持续、高质量发展源源不断地提供人才供给。

参考文献:

[1]李伟,石伟平.智能制造视域下技术技能人才的培养标准与路径新探[J].职业技术教育,2017(19).

[2]安育林.智能制造的技术技能人才培养模式探讨[J].职业,2020(18).

[3]程美,欧阳波仪.智能制造技术技能人才培养的思考[J].苏州市职业大学学报,2021(3).

[4]杜连森.技能人才培养的课程重构:知识+技能+素養[J].职教论坛,2017(34).

[5]王军红,崔宝才.智能制造背景下技术技能人才培养对策初探[J].天津教育,2021(1).

(作者单位:莱芜技师学院)

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