智能制造背景下中职机电类专业人才培养目标与建设策略

黄振贤　周新源

摘要：面对智能制造时代，企业在生产过程、管理方式和生产方式等方面均呈现出新的发展趋势，传统机电专业要满足智能制造的时代需求，必须确立关联知识体系、全面职业能力和综合职业素养的人才培养新目标，并在具体专业建设的课程、师资、培养模式、教学工场和教学评估等方面实施新的建设策略。

关键词：智能制造;人才培养;专业建设

中图分类号：G710 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2020）05C-0003-04

2011年汉诺威工业博览会提出“工业4.0”概念，其核心是要构建智能工厂，实现智能制造。随着GDP增长放缓、人口红利逐步减弱，我国在“中国制造2025”这一国家战略中提出了“推进智能制造为主攻方向”的明确要求。经济社会的转型发展离不开职业教育的支持，国务院发布的“职教二十条”要求健全职业教育制度框架，为现代制造业提供制度保障与人才支持，要围绕先进制造业大力开展职业培训，要面向先进制造业打造高水平实训基地等。可见，智能制造对中职学校而言，既是挑战，也是机遇，若能抓住机遇则能实现跨越式发展。如何做好与智能制造密切相关的机电类专业人才培养，是我们中职学校必须回答的问题。

一、把握企业智能制造发展新趋势

智能制造的实施离不开三大集成的支撑，一是智能工厂内通过联网实现生产过程的纵向集成，二是产品生命周期内通过信息共享实现过程管控的集成，三是关注全社会价值网络内的生产策略、社会分工、商业模式等，实现制造业的横向集成。[1]基于三大集成的支撑，相关企业的智能制造发展将呈现以下三个新趋势。

（一）生产过程智能化

从工业1.0的机械化，到工业2.0的电气化，再到工业3.0的自动化，虽然工业生产逐步实现了无人化（少人化），但生产始终只是按照人预先设定的程序在工作，而工业4.0时代则需要实现制造过程的自我判断，是整个生产过程的智能化，而非某项生产技术的自动化。人、数据和机器共同构成了一个智能制造系统，新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据创新将不断演进。[2]劳动者的劳动也将从简单重复劳动向系统复合劳动转变，传统的学科知识和单一技能有所淡化，以“够用”为目标，基于生产过程的系统化知识体系和复合技能愈加重要，以“适用”来构建。因此，智能制造背景下的技术技能人才培养标准将由“专一”向“复合”转变。

（二）管理方式扁平化

从作坊式生产到流水线式生产，生产的组织形式与生产方式的发展始终是吻合的。同样，管理方式也随着生产组织的变化而不断变化，普遍呈现阶层式的特征。随着机器人在工业领域的推广，劳动者和管理者的界线变得越来越模糊，因为在智能工厂中，每一位劳动者都将参与到分析、解决问题的工作中。[3]智能制造的多学科、跨地域和大数据等特性，对管理人员和生产人员必将提出更高的要求，以往较为清晰明确的岗位职责逐渐融合，职业能力的交叉促使各类人才的边界也不再清晰，管理方式普遍呈现扁平化特征。在将生产活动主要交给机器人后，生產人员成为相应岗位的管理者，他们需要的不再是精湛技术，而是对硬件单元和软件流程的熟悉和理解，这与传统强调技能的培训有较大区别。

（三） 生产方式个性化

得益于自动化技术的使用，大规模的流水线标准化生产得以实现。借助大数据技术，智能制造可以灵活配置生产资源，实现个性化定制生产，进行差异化管理，以替代传统的流水线标准化生产。[4]从技术与成本等多方面考虑，未来的制造业必然会有一个混合阶段，即：以大规模标准化形式生产基础单元，以小规模个性化形式生产定制单元，且个性化生产占比将逐步增大。这既满足了不同消费者的个性化需求，又能依托规模生产提髙效率并降低生产成本，制造产业也将从传统的制造业向服务型制造业转型。这一过程需要企业之间进一步的协作和开放，也需要劳动者更好的服务意识和创新意识。

综上所述，智能制造背景下，企业已经发生了重大变革，制造类行业的很多工作岗位会由过去较为简单重复的装配者、操作者向更高层次的智能生产系统的规划者、决策者、评估者转变。

二、确定智能制造属性的人才培养新目标

中职教育承担着为经济社会发展培养技术技能人才的任务。智能制造的核心是制造，手段是智能，机电专业作为传统的制造类骨干专业，面对新的产业形势，应有新的作为，且这种新的作为不仅仅是某一项专业知识或技术的升级，而是全面人才培养目标的重新构建。

（一）构建关联知识体系

面对智能制造，德国学者费利克斯·劳耐尔提出专业知识的概念，以解释工作过程中存在的全盘性的问题解决能力。他认为，专业知识的属性是一种设计和决策知识，需要扎实的理论知识功底为基础，以确保分析、判断与决策的过程科学。[5]智能制造时代，大部分劳动被“智慧”的机器取代，劳动者的知识层次产生了上移，只有掌握较为全面的基础知识，才能更好应对新的工作情境。中职层次的教学可能在知识的深度上无法深入，但应该适当拓展知识的广度，着力构筑知识的关联性，使学生掌握“够用”“适用”的知识，且理解知识间的联系。以太仓中等专业学校工业机器人专业为例，学校开设了机械、机电、电子和计算机相关课程，以工作过程构建不同的学习领域。在“机械臂制作”时会涉及机械加工知识，在“机械臂安装”时会涉及机械和机电相关知识，在“机械臂调试”时会涉及机械、机电和电子相关知识，在后续的“使用项目管理法处理订单”等学习领域还将涉及企业管理的相关知识。这样，可以以工作过程实现关联知识体系的构建。

（二）培养全面职业能力

随着生产组织和人才结构的不断发展，去分层化的复合型人才应当成为智能制造时代的重要人力支持和智力支撑，他们需要掌握全面的职业能力，以便在执行和完成职业活动的过程中能够胜任多种角色并承担起多重任务。[6]智能制造时代，对机电类劳动者的职业能力要求主要可分为以下三种：一是基础技能，包括传统的装配、检测、调试，也包括智能制造所需的机器人技术和物联网技术，以及工业控制软件系统的应用;二是协作能力，如制造生产方案的制订与优化、生产设备和软件平台的配置与选择、加工过程的监控与分析等;三是创新能力，如产品的创新、制造过程的创新和制造工艺的创新等。

（三）培育综合职业素养

为更好服务于智能制造时代企业的需求，太仓中专实施了一项面向苏州地区18家具有一定行业影响力的企业（如苏州富强科技有限公司、苏州汇川技术有限公司等），以及具有较好合作经历的机电类企业（以德国手工业协会所管理的企业为主）的专项调研，主要涉及企业的生产制造方式、对技术工人的知识和能力需求、岗位技术能力分析、智能制造需求和应用情况等。调研显示，智能制造企业对劳动者的团队协作（92.86%）、独立解决问题（92.86%）和交流表达（85.71%）三方面的职业素养要求最高。团队协作与交流表达是因为智能制造的过程涉及多个部门甚至多个企业，需要劳动者的有效协作和高效沟通，传统机电专业不善言语的“理工”形象须转变为能言善道的“理工”形象。独立解决问题则反映了智能制造企业对全面人才的渴求，传统机电专业的“机修工”形象，也必须转变为智能化生产单元的管理者和维护者形象。另外，智能制造的市场化和开放化使它具有更高的生产效率和更短的产品生命周期，因此，需要劳动者树立正确的世界观、人生观和价值观，养成爱国守信、遵法守纪、崇德向善、尊重生命、热爱劳动的品格，形成自主学习、终身学习的意识，满足智能制造的专业需求，满足个人与社会的持续发展需要。

三、构建智能制造背景的机电類专业建设新策略

中职学校应以满足地方经济发展需求为已任，精确定位人才培养目标，精心调整专业设置，精确规划人才培养方案。人才培养方案是逻辑起点，专业建设是实现人才培养的平台，达成人才培养目标是最终输出。无论是人才培养方案的设计与规划，还是专业建设的调整与实施，都离不开“教什么，谁来教，怎么教，在哪里教，教到什么程度”这五个核心要素，这五个核心要素分别对应课程、师资、培养模式、教学工场和教学评估。智能制造背景下，中职机电类专业建设策略要突出以下五个方面。

（一）融合式课程开发

智能制造涉及经济学、管理学、制造科学、信息科学等多个领域，实现制造业的智能化也必然是多学科交叉融合的过程。但在传统专业课程开发中，几乎不涉及课程的交叉融合，学生最多是“知其然”，而不能“知其所以然”。根据产业链设置专业或构建专业群是专业（群）成功建设的必要条件，一条产业链一般对应了多个不同的专业。在中职机电专业的课程构建中，应降低难度引入前道专业和后道专业的相关课程，以便师生能更好了解本专业的上游“供应商”和下游“客户”，从而做到“知其所以然”。

（二）“双师型”师资培养

“双师型”教师（同时具备理论教学和实践教学能力的教师）的培养是职业学校的重要任务。智能制造涉及制造活动的多个方面，是多学科交叉综合的技术，对老师的理论和实践水平要求更高。从2016年到2019年间，太仓中专实施了一项专业教师培养方案，邀请德国手工业行会（奥登堡）对66名专业教师分职业工种进行专项培训。以笔者所在的工业机器人项目为例，我们以机电、电子、机械和计算机4个专业的老师组成学习小组，由1个德国老师和1个德语翻译，以项目教学法开展教学培训。在项目实施过程中，我们都惊讶于德国老师的“全能”，他们能讲解原理，能演示教学方法，也能焊接、编程、开铣床刨床等。而我们的专业老师往往只能完成其中的一部分，知识的零碎、片面，能力的缺陷、不足，一览无遗。所以，我们要积极落实《国家职业教育改革实施方案》提出的“新招聘教师，原则上从具有3年以上企业工作经历的人员中公开招聘，2020年起不再从应届毕业生中招聘”的要求，努力做好企业招聘教师的教育学、心理学、教学理论与方法等培训;对于在职教师，要通过“双师型”教师培养培训基地实施教师素质提高计划，落实每年至少1个月的企业或基地实训，落实5年一周期的全员轮训制度。另外，实施“企业讲师”和“企业导师”制度，建设不少于25%专任专业教师的兼职教师队伍，密切企业技术人员和学校教师的日常交流活动。

（三）“双元制”育人模式

《国家职业教育改革实施方案》明确提出要坚持知行合一、工学结合，要借鉴“双元制”模式，总结现代学徒制经验，校企共同办好职业教育。可见，对于职业教育，“双元制”育人是必要的、必需的，基于智能制造的中职机电类人才培养更加离不开企业的参与。我们要努力实现招生招工一体化，校企双主体协同育人，学校主要负责文化基础和专业理论知识的传授，学生的职业能力和职业素养主要在企业培训中心或生产现场以项目实践的方式获得;学校和企业合理设计工学交替的时机，恰当分配学员在学校和企业的学习时间，确保知识的有效衔接和过渡，以企业和学校为两条主线，“双螺旋式”推进学生培养。[7]

（四）集约化培训中心

“双元制”教育理论认为，专业能力与关键能力构成了一个人的行动能力，以工作方法、责任心、团队合作、独立解决问题等为代表的关键能力的培养，只有在企业环境的反复体验中才能逐步养成。以企业环境和生产过程创设的培训中心正是满足这一要求的育人场所。智能制造是跨专业甚至跨行业的，因此，由相关企业共同构建集约化培训中心有利于提升整体培训效率。建设时需关注以下三点：一是突出建设主线。以太仓地区为例，区域内制造类企业多为汽车制造配套企业，故学校的机电专业与汽车制造紧密相关，以汽车线束生产制造为主导方向来构建培训中心。二是注重要素融通。根据学习任务和工作过程综合考虑场地布局，统筹安排理论研讨区、基础技能训练区、理实一体教学区、综合技能训练区。基础技能训练区以设备为单元设计，理实一体教学区以课程为单元设计，综合技能训练区以专业为单元设计。三是明确各方职责。地方政府提供政策、平台等资源，行会等履行监督、协调职责，企业为投资主体，企业和学校以典型工作任务为引导，实施双元育人，实现融合共生。

（五）三方教学评估

智能制造背景下，教学评估可借鉴“双元制”形式，根据培养标准，由学校、企业、行会（或其他第三方评估组织）三方共同进行教学评估。学校评估以考试形式为主，主要针对理论教学和基础技能，考核学生对知识和技能的熟悉情况;企业评估以面试形式为主，主要针对职业能力和行为素养，考核学生专项技能和团队协作能力;行会（或其他第三方评估组织）评估以考试+面试形式组织，分阶段进行，包括中间考试和毕业考试，主要针对综合技能和职业素养，考核学生理论与技能的综合运用能力，以及交流、演示、表达等社交能力，并根据考核结果，做出是否合格结论，出具相关证明或证书。

任何概念都会有一个高低结合的状态，在智能制造的大背景下，中职人才培养不应缺位和失位，把握企业发展新趋势，认清人才培养新目标，构建专业建设新策略，是我们职业学校做好教育教学工作的必然选择。

参考文献：

[1] 丁纯， 李君扬. 德国“工业4.0”：内容、动因与前景及其启示[J]. 德国研究， 2014（4）.

[2][3] 夏妍娜， 赵胜. 工业4.0正在发生的未来[M]. 北京：机械工业出版社， 2015.

[4] 徐国庆. 智能化时代职业教育人才培養模式的根本转型[J]. 教育研究， 2016（3）.

[5] 李政. 职业教育现代学徒制的价值审视——基于技术技能人才知识结构变迁的分析[J]. 华东师范大学学报：教育科学版， 2017（1）.

[6] 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）.

[7] 黄振贤， 周新源. 现代学徒制中校企的职责、合作与分工[J]. 职教通讯， 2018（18）.

责任编辑：王新国

Abstract： Faced with the era of intelligent manufacturing， enterprises have shown new development trends in production processes， management modes and production modes. To meet the needs of the era of intelligent manufacturing， traditional mechanical and electrical majors must establish relevant knowledge systems， comprehensive professional capabilities， and new objectives for the cultivation of talents with comprehensive professional qualities. They must also implement new construction strategies in five areas including specific professional construction courses， teachers， training modes， teaching workshops and teaching evaluation.

Keywords： intelligent manufacturing; talent training; professional construction