基于“三螺旋”理论的机电专业人才培养路径探究

温贻芳 苏益南 苏华

摘 要 新形势下高职机电专业人才培养过程中，还存在着与企业融合不聚焦、与企业产品不聚焦、与企业生产过程不聚焦，与装备制造业发展方向不协同、与企业工程师合作不协同、与学生学习基础不协同等问题。针对这些问题，有必要结合新工业下装备制造业的技术发展新要求，应用“三螺旋”理论，构建“七典型”产教整合人才培养路径，即：选择典型企业，明确典型产品，建设典型实训室，应用典型案例，编写典型教材，设计典型教案，创建典型研发中心。

关键词 三螺旋；人才培养路径；高职院校；机电专业

中图分类号 G718.5 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2018）05-0031-05

新形势下高职制造类人才培养过程中，还存在着与企业融合不聚焦、与企业产品不聚焦、与企业生产过程不聚焦、与装备制造业发展方向不协同、与企业工程师合作不协同、与学生学习基础不协同等问题。针对这些问题，有必要结合新工业下装备制造业的技术新要求，对人才培养进行重新定位和审视，来探寻顺应高职机电专业“高等教育规律”和“职业规律”的建设路径，以指导课程体系的构建和人才培养路径创新。本文引入“三螺旋”理论，从目标协同、组织结构协同、过程协同三方面规律入手，提出以“典型案例”为关键结合点，形成契合高职机电专业实际的“七典型”课程建设路径。

一、新工科背景下机电专业人才培养的新特点

新工业呼唤新工科人才，与新工业革命的特征相适应，新工科人才具有与传统工程人才不同的特征。国际上，荷兰代尔夫特理工大学、美国工程院、世界经济组织、ABET工程类专业认证标准等都描述了未来工程师的素质和能力；国内新工科天大会议更是提出了“面向2030的工程师核心素质标准”。这些标准和要求都关注到了新工科人才的工程实践能力、学科交叉能力、创新能力、自主学习能力和人文素养、社会责任。以“互联网+”、智能制造为代表的新工业、新经济下将加大对多种类型人才的需求，包括掌握核心技术的科研人员，精通经济运行规则的管理人才，以及一大批掌握现代生产制造技术的高技能人才。因此，新工科背景下，机电专业人才培养面临新的挑战，必须紧密结合新工业背景下新工科人才培养的标准，分析新产业对高职技术技能人才的规格需求，制定适应新形势的课程体系，重构课程内容。

二、机电专业人才培养面临的挑战与存在的问题

（一）人才培养的主体内在趋动力不足

关于人才培养的主体，高职院校较为盛行的是校企“双轨”制，或者是在人才培养过程中融入企业元素，尽管人才培养目标是学生的知识能力与素质得到提升，但在人才培养过程中，忽略“以生为本”是普遍现象。与此同时，装备制造业面临着巨大的挑战，企业的创新压力日益增大，在人才培养过程中，学校如何与企业共进，帮助企业共同应对新的技术挑战，显得尤为重要和紧迫。校企共同培养的人是校企之间最重要的纽带。当前人才培养的手段、方法单一，还存在“一言堂”的现象，已经很难适应新工业形态下新的技术要求。

（二）教学实施过程与生产过程不紧密

教学组织过程没有将教师、学生、企业有机结合在一起，缺乏一个贯穿始终的载体将课程体系、课程、教材、教室等环节有机联结。因此，有必要找到人才培养的主线或者载体，达到三个统一。一是将教师、学生、企业的目标统一起来。即学生从一开始就知道最后要完成的任务是什么，每门课程的教师都明确教学的最终任务是什么，每个企业都清楚合作培养的学生应该达到什么程度。而这三主体统一，必须是可测的、可视的。二是人才培养方案制订全过程要保持高度统一。即从课程体系设计开始到课程标准制订，再到教材与教学资源建设、教学过程的组织以及师资的选拔等，都要围绕一个核心，是统一的。三是教学实施过程与生产过程要统一。教育的目的是培养生产一线急需的技术技能人才，如果教学过程与生产过程脱节，所培养的人将难以满足实践需求。因此，很有必要设计一个体系，将这些要素有机地统一起来。

（三）专业建设水平与产业技术发展的对接不及时

一是课堂教学内容陈旧，教案墨守成规。二是实训室一成不变，大多是陈旧的设施设备。三是产业技术发展的最新成果进不了专业规划与专业人才培养方案，进不了授课教师的头脑，更进不了企业和学生的头脑。在教师、学生、企业家的头脑里，尚无技术技能积累的弦。尤其是第三点，专业建设的理念是制约专业建设水平提升的重要影响因素。尽管以工业机器人为载体的智能装备技术迅猛发展，控制器、减速器、电机等方面研究成果丰硕，但新技术却不能及时反映在专业建设人才培养方案的设计、实施、诊断等过程中，专业建设的水平永远只是低端的重复。因此，如何寻找到既可以代表产业内最典型的案例，案例还必须是可以升级换代，可以呈现最新技术发展与技术成就，是新的产业发展交给专业建设的重要任务。

三、“三螺旋”理论与机电专业人才培养路径

（一）三螺旋的基础理论

20 世纪 90 年代，随着现代大学地位与作用的变化，美国纽约州立大学亨利·埃茨科维兹教授首次提出创新结构理论——三螺旋理论。三螺旋理论的创建主要用于分析知识经济时代政府、产业和大学之间相互交叉影响的三螺旋新型互动关系，它强调三者都是动态体系中的领导者、组织者和参与者，强调单边在运行过程中不仅保持自身的特有作用，还通过三边相互作用、互惠互利，彼此重叠和融合深变出层出不穷的关联模式和组织结构，从而推动整个创新活动的螺旋式上升[1]。三螺旋理论的核心是功能协同机制及“自反性”。三螺旋理论对创新活动的指导，在于通过三协同路径，达成三位一体的创新模式[2]。

（二）三螺旋理论对机电专业人才培养路径的启发

1. 三螺旋的系统进化过程对机电专业人才培养的启发

当三股力量相互重叠、渗透之后，就能在保持自身独特功能的同时发挥其他机构的功能，每个螺旋体的功能和结构都将在密切合作中得以进化和增强，代表这些机构范围的螺旋持续合作将形成如同DNA一般的三位螺旋体共生关系，其相互依赖、共同发展，实现跨越边界的合作创新。高职教育发展目标是“人人出彩”，教师、学生、企业都有其独立的运行空间，彼此又相互重疊、交叉影响，协调发挥作用，最终形成结成一体又螺旋上升的“三螺旋”新关系。将学生上升到高职教育专业建设的主体，并使教师、学生、企业三主体发挥主体作用和协同作用，最终培养适应新经济、新业态、新工业的优秀技术技能人才。

2. 三螺旋上升的功能协同机制

三螺旋理论的核心是功能协同机制及“自反性”。功能协同机制是指三个主体能够实现主体间的功能调适，推进新的协同，得益于三螺旋理论并不刻意强调谁是创新主体，三股螺旋线中，任意一股都可以代替另一股成为主驱动力，但不论以哪一股力量为主导，都将最终形成动态的三螺旋结构，即“自反性”。Leydesdorff 和Etzrowitz认为，三螺旋中所包含的所有主体都具有自反性，它们循环不断地根据机会和制度上的约束条件调整自己的位置，使组织间的功能得以相互渗透，从而在创新过程中能够根据实际需求实现主导和辅助地位的转换，最终达到功能上的协同[3]。三螺旋模型的精髓体现在三个主体的多变互惠关系，任何一个主体都不再是高高在上地“参与”到其他两个主体的活动中，而是与其他主体融为一体协同发展[4]。

高职教育最重要的两个屬性，一是“高等性”，二是“职业性”。在机电专业人才培养过程中，高等性体现在工程基础扎实，职业性体现在工程实践能力突出。工程基础和工程实践能力的高低，直接反映在工程项目的顺利实施上。通过恰当的典型案例或工程实践项目，师生企三方均可受益。对于教师，进入企业实践，完成企业项目，并将项目案例应用于教学，做到“教研用联动”。对于企业，与学校共同建设实训室，既培养自己未来的员工（学生），又可以培训自己现在的学生（员工），还可以在研发中心建立和完善自己的研发团队（教师+骨干），做到“产训研联用”。对于学生，进入学校，就了解未来的工作岗位，感受到真实企业的氛围，认识到完整的产品，通过剖析一个个案例，掌握工程项目的实施方法、手段与路径。

3. 三螺旋的协同实施路径

三螺旋理论对于创新活动的指导，在于通过三协同路径，达成了三位一体的创新模式[5]。应用三螺旋理论，通过组织机构协同，实施人才培养全过程协同，充分发挥教师、企业、学生三主体的功能协同与“自反性”，对机电专业人才培养路径的构建，具有很强的指导性和可操作性。

三螺旋主体间目标的协同。三主体通过在三螺旋架构下各具利益诉求，实现不同主体目标的协同，三螺旋主体的核心利益协同是关键。特别是三螺旋理论有关“每个主体都能表现出其他主体的某些功能同时保留独特身份”的理论设计为实现三螺旋主体目标的协同提供了重要的思路。

三螺旋主体组织结构的协同。三螺旋主体组织结构的协同，三螺旋创新模式是一种集成化的创新场域，三个主体都具有开放性的特征，有利于建立起彼此间的快速信息通道，促使整体持续间接地吸收创新所需要的各类资源、信息，超越单独主体自身的作用。这种由创新主体组织结构协同产生的协同效应能够解决协同创新混合组织存在的诸多现实问题。

三螺旋主体实施过程的协同。三螺旋主体间创新过程的协同，三主体之间存在的资源依赖性是实现三者创新过程协调的合法性依据，而“资源-需求-保障”的非线性协调机制则是实现三螺旋创新过程协同的有效途径，因此，三个主体需要根据创新实际积极开展互动与交流。

四、高职机电专业人才培养路径模型构建

结合机电专业人才培养特点和存在的问题，基于三螺旋理论，构建高职机电专业人才培养路径模型。具体见图1。

1. 师生企三主体形成专业人才培养的主要支撑

将教师、学生、企业列于同等的主体地位，在人才培养目标制定、机制创新、过程培养、评价改进等全过程中，三主体相互支撑，各司其职，又相互交叉和推动，共同培养新工业背景下的机电专业人才。

2. 企业学院构成专业人才培养的组织协同保障

企业学院由企业、教师、学生三方共同组成，可达到教师、学生、企业技术人员等“人力资源融合”，设备、场所、原料等“生产物资融合”，以及技术、工艺、过程等“技术技能融合”，企业学院成为师生企的“互利共生体”，彼此有利、共同依存。通过企业学院，建立教师“教研用联动”，学生“学做创联贯”，企业“产训研联用”机制，为师生企三方育人提供组织协同保障。

3. 以三联机制为关键点，实现过程协同

一是教师教研用联动机制。通过典型案例或工程项目，既提升教师的工程实践能力，又寻找到教学的典型案例，为典型教材的编写提供依据，为项目化教学实施提供一手资料。教师教研用联动能力的提高，一般需要经历三个阶段。第一个阶段，到选定的典型企业中跟着企业工程师做项目，共建典型实训室，与企业工程师共同培养学生。第二个阶段，将企业实践的工程项目，转化为典型案例，编写典型教材和典型教案，将典型企业的典型产品生产过程资料转化为教学资源，融入到实训室的日常教学中。第三个阶段，项目负责人与其他教师组建团队，带着学生做项目，教会学生工程实践项目的实施过程、实施方法，将教学和科研的所得应用于新一轮的企业实践之中。

二是企业产训研联合机制。与学校共建的实训室，其产品一定是企业一线生产的，最具有代表性的系列产品之一。一方面，通过典型产品，企业的生产得到保证。另一方面，生产性实训室既为企业培养未来的员工，又为企业的在职员工技能培训和能力提升提供场所。第三，与学校共建的典型研发中心，一方面享受到相对低成本的高水平研发人员，另一方面，又为企业不断的推陈出新，寻找到不断革新的力量源泉，那就是学校的一批研发能力突出的博士及科研人员。

三是学生学做创联贯机制。学生是最直接的受益者，因为高职学生本身的特点，对于实践的接收能力更强一些，也更感兴趣一些。尤其是机电专业，对于实践感兴趣的学生，既有助于提高他们学习的兴趣，也有助于提升他们自主学习的能力。首先，通过典型案例或工程项目，所学即所见，所见即所研，学生可以在实践中学习提高。其次，通过学生通过“整体—部分—整体”的阶段学习，对于自己的岗位会有更加清晰的认识。第三，通过不断的实践，学生在“做—学—做”的过程中，创新能力得到不断提升，这既是新工科时代的需要，更是时代发展的需要。

五、高职机电专业人才培养路径探索

教师、学生、企业及行业专家共同组成专业指导委员会。通过调研，师生企共同制订典型企业的遴选标准、方法及流程，制订校企合作共建共享机制，建设企业学院。选择典型企业，明确典型产品，建设典型实训室，应用典型案例，编写典型教材，设计典型教案，创建典型研发中心，探索以“典型企业-典型产品-典型教室-典型案例-典型教材-典型教案-典型研发中心”为主线的“七典型”产教融合路径，具体见图2。

1.典型企业选取

调研苏州地区机电类企业的基本情况，包括企业人才需求、企业生产规模、企业系列产品和企业的核心技术等。根据企业生产服务领域与专业培养对象技术领域的匹配度、企业在行业内的话语权和影响度、企业产品和技术水平在行业的领先度、教学要素是否融于企业生产过程的适合度等四大原则确定与专业人才培养相适的典型企业遴选标准。最后，经过专业指导委员会对各企业进行综合评判后，确定典型企业。例如，根据苏州区域企业与机电专业的匹配度、影响度、领先度、适合度，特别是企业的可持续发展及是否具有系列产品等综合因素，选择苏州汇川技术有限公司作为机电一体化技术专业的典型企业，校企共建企业学院开展人才培养。

2.明确典型产品

在确定典型企业的基础上确定典型产品，确定的流程如下：首先是根据典型企业在行业内产品的使用率和推广率选取最具有代表意义的系列产品；然后针对该系列产品的生产性实训基地建设的可行性进行评估，包括师资、实训场地、实训设备、教学资源等；最后确定典型产品，并明确典型产品的各类教学资源及实训标准。

其中，系列产品的确定原则主要是：该产品是否代表了在该技术领域的主流与共性技术，产品是否在本行业具有领先和示范性，产品是否有系列，同时具有不断推陈出新的能力。系列产品确定后，就可以根据生产性实训基地建设的可行性，确定典型产品，确定产品相关教学和实训资源。例如，汇川公司的PLC和伺服运动控制产品在国内工业控制领域具有广泛的应用，相关产品技术水平处于行业领先水平。因此，机电一体化技术专业选取利用汇川公司运动控制技术的机械零件自动化柔性生产线作为典型产品。同时，学院根据企业典型产品及岗位共同招聘教师， 专业教师首先在汇川公司开展企业实践，围绕汇川机械零件自动化柔性生产线系统开展分模块实践，提升技术技能水平，与企业一线工程师联合开展典型产品的操作实践和相关教学和实训资源的知识储备。

3.典型案例应用

根据典型产品的特点，可将产品分解成不同学习内容的应用案例模块，不同案例模块通过配备对应的实训设备和实训室，将企业生产的典型产品转化为具有典型功能的教学案例。如针对机械零件自动化柔性生产线这一典型产品，分解为汽车刹车盘生产线安装与调试和汽车传动轴生产线安装与调试两个应用案例模块。在典型应用案例构建过程中，依托汇川实训室和汇川技术研发中心，校企联合进行机械零件自动化柔性生产线系统相关产品技术研发，将研发和应用中的新技术、新工艺成果转化为教学案例引入教學过程；同时，实施“校企双导师制”培养学生，以真实企业应用案例开展机电专业人才的“学徒式”培养。

4.典型教材编写

围绕典型企业的典型产品、典型实训室和典型案例来设计课程体系和实践教学体系，开发典型教材，同时建设数字化、网络化的典型教学资源。针对机械零件柔性化加工线系统选取的典型案例校企联合开展《PLC编程与控制》《PLC通信技术》《传感器选择与应用》等典型教材的编写，使得学生所学为企业产品生产和应用过程中的实际宝贵经验知识和操作技巧。

5.典型教案设计

在典型教材编写的基础上，融入企业生产关键技术和标准形成教学设计方案。以企业典型案例作为教学载体，以典型教材为教学素材，设计项目化教学方案，实现教案随动企业技术发展。针对机械零件柔性化加工线系统这一典型产品，选取汽车刹车盘生产线安装与调试、汽车传动轴生产线安装与调试两个典型应用案例，在开发典型教材的基础上，分别设计开发《ABB机器人与PLC控制通信》《机床与PLC控制通信》和《搬运系统控制与通信》三个典型教案用于课堂教学和实训操作。

6.典型实训室建设

在典型产品已经确定的基础上，围绕典型产品建设相应的典型实训室。由校企双方共同投入资金建设典型实训室，企业以投资或项目研究的形式提供典型产品的实验设备、相关硬件及软件，校方提供实验室用房、实验室管理和运行维护管理人员及运行维护管理费用。学院与汇川技术共建汇川机电学院，围绕机械零件柔性化加工线系统共建汽车零部件自动化生产线车间、汇川技术产品研发中心、江苏省工业机器人工程实验室等一系列典型实训室。

7.典型研发中心创建

通过校企共建典型研发中心，实现资源优化和功能组合，共建一种相互依存、共同助益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率的共同体。例如，苏州工业职业技术学院联合汇川公司共建江苏省机器人与智能装备产教融合平台、江苏省智能机器人与成套装备制造业创新中心和江苏省工业机器人众创空间，并针对企业的典型工控产品创建汇川技术产品研发中心，通过科研反哺教学的形式将机电专业的典型人才培养有效串联，形成一个有机系统。

参 考 文 献

[1]埃茨科威兹.三螺旋：大学.产业.政府三元一体的创新战略[M].周春彦，译.北京：东方出版社，2005.

[2][4]邹波，郭峰，王晓红，等.三螺旋协同创新的机制与路径[J].自然辩证法研究，2013（7）：49-54.

[3]Leydesdorff L，Etzkowitz H. Emergence of a Triple，Helix of University-Industry-Government Relations[J].Science and Public Policy，2002（4）：214-216.

[5]Sallis E. Total Quality Management in Education[M].London： Kogan Page， 1993： 32.

Research on Training Path of Electromechanical Professionals Based on Theory of“Three Helix”

Wen Yifang， Su Yinan， Su Hua

Abstract There exist problems in cultivation of electromechanical professionals of higher vocational colleges under the new situation， such as not focusing with three aspects of the integration with enterprise， the enterprise production， and the enterprise production process. To solve these problems， it is necessary to combine the new requirements of the new industrial technology development of equipment manufacturing industry and apply the theory of“three spiral”to build personnel training path model： Choosing typical enterprise， defining typical products， building typical training room， applying typical case， writing a typical textbooks， designing typical teaching plans， creating a typical research and development center， exploring the“seven typical”production-education integrated path with the main line of the“typical enterprise-typical product-typical classroom-typical case-typical textbooks-typical teaching plans-typical r&d; center”.

Key words triple helix； talent training path； higher vocational colleges； electromechanical specialty

Author Wen Yifang， professor of Suzhou Industrial Vocational and Technical College （Suzhou 215104）； Su Yinan， researcher of Suzhou Industrial Vocational and Technical College； Su Hua， Suzhou Industrial Vocational and Technical College