人工智能背景下的智能制造专业群分层课程体系构建

唐立伟

（娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000）

2017年7月国务院出台《新一代人工智能发展规划》，提出“到2030年，使中国成为世界主要人工智能创新中心”［1］。人工智能与传统制造业快速融合，助力“制造”向“智造”转变，生产过程智能化、管理流程智能化的“无人工厂”正成为现实。从宏观层面来看，传统的劳动密集型、简单重复性的经济运行模式正在向万物互联、智能协同的产业模式转变；从微观层面来看，机器代人，将引发劳动就业迭代，制造企业对人才的需求也逐步从高技能型向为发展型、创新型和复合型转变。为适应产业转型升级需求，教育部于2015年下文启动特色专业群建设，而课程建设是其重要内容之一。研究人工智能背景下制造智能化引发的岗位变迁和企业对人才知识、能力需求，重构智能制造专业群分层课程体系，以适应“智造”时代对复合化与精细化相统一的专业知识的要求，具有重要的现实意义［2］。

一、人工智能对制造业人才需求及课程设置的影响

（一）智能制造产业岗位需求分析

人工智能促使我国制造产业进行结构调整，一方面发展出“智造”新模式；另一方面，带来就业结构调整。智能制造在技术层面、组织形态、生产模式方面与传统制造相比发生了根本性变化，从而引发劳动就业迭代，如传统一线操作工被工业机器人取代，“熟练工种”需求减少、“能动工种”需求增加，创新型、复合型专业技术人才需求量剧增［3］。岗位变迁导致企业对劳动者的知识、能力需求随着而变，企业需要的是具有创新能力、学习迁移能力以及适应能力，能够独立完成智能化目标和任务的高素质复合型技术技能人才。智能制造相比传统制造的变化见表1。

（二）劳动就业迭代对课程设置的影响

为应对劳动就业迭代引发企业对人才知识、能力需求的变化，高职学校需要调整课程体系，以培养“人工智能+专业”的复合型技术技能人才。第一，过去专业课程设置，往往注重岗位单项能力培养，无法满足设备间的协同作业要求，应从专业群视角设置课程体系，利于培养跨专业、跨岗位复合型人才［4］。第二，“智造”需要高职学生具备人工智能知识与专业素养，智能制造专业群应开设《人工智能》作为通识课程，或构建“人工智能+X”复合型课程。第三，与时俱进，原来课程内容要根据新材料、新设备、新工艺、新技术的要求及时进行更新、优化，增加相应的实训课程与项目。第四，智能制造企业新岗位所需人才，需要开设新的专业课程来支撑。如：工业互联网实施与运维岗位，需要开设《工控网络与组态技术》课程；智能控制系统集成工程师岗位，需增设《智能控制系统与工程》《智能生产线数字化设计与仿真》《智能控制系统集成与装调》。

表1 智能制造与传统制造对比

二、重构智能制造专业群分层课程体系

（一）智能制造专业群课程体系开发思路

以满足区域智能制造产业需求为宗旨，以培养高素质技术技能型人才为目标，校企合作，按照龙头制造企业调研→适合高职的岗位群→典型工作任务→行动领域→学习领域流程，以智能制造岗位工作过程逻辑为依据，基于行动导向开发核心课程，人文基础课和技术公共课按照学科体系排序。行动体系适合技能型人才培养，而学科体系适合技术型人才培养，两者互补，通过融合发展有利于人才培养目标的实现。课程体系开发流程如图1所示。

图1 课程体系开发流程图

（二）基于行动导向开发核心课程

依据智能制造生产流程的逻辑顺序，选取与智能控制及运行相关的岗位群，进行工作任务与职业能力分析，开发出专业群核心课程，如表2所示。

表2 智能制造专业群典型工作任务与职业能力分析

（三）智能制造专业群分层课程体系建构

对接区域智能制造产业，按照专业基础相通、技术领域相近、职业岗位相关的原则构建专业群［5］，本智能制造专业群选取与自动化模块相关的机电一体化技术、电气自动化技术、智能控制技术、工业机器人技术四个专业组建。围绕智能制造典型环节，构建以核心职业能力培养为主线，“基础通用、模块组合、能力递进”的专业群课程体系。智能制造专业群分层课程体系框架见表3。

专业群课程体系由四层组成。第一层，基本素质课，培养学生的职业基本素养；第二层，专业群共享的技术公共课，培养学生的基础技能和知识迁移能力；第三层，各专业的核心课程，主要培养学生的岗位核心技能与智能制造关键技术应用能力；第四层，拓展互选课程，培养学生可持续发展需要的社会适应能力和迁移创新能力。

三、结语

人工智能对于传统制造业来说，是一个转型升级的新机遇，对高职院校的人才培养带来新的挑战。制造业转型升级引发劳动就业迭代，传统一线操作工将会被工业机器人取代，单一技能“熟练工”的作用将逐步削弱；具有“多工种”综合能力的复合技术者、“能动工种”将是今后人才争夺大战的焦点。高职院校制造类专业原来的课程体系存在架构设置不合理、内容陈旧、与岗位衔接不佳等问题，已经无法培养出行业发展所需要的人才。从对接产业链的专业群视角，重构智能制造专业群课程体系、更新教学内容，以适应人工智能时代对复合化与精细化相统一专业知识的要求，对加速促进中国智能制造业的发展具有重要意义。

表3 智能制造专业群分层课程体系框架