技工院校智能制造技术专业群建设的研究与实践

2022-11-22傅士伟

装备制造技术 2022年6期

傅士伟

（舟山技师学院，浙江舟山 316000）

专业建设是技工院校办学水平的重要体现，是提高技能人才培养质量的关键因素。然而，技工院校的专业建设必须紧跟行业企业的最新发展。舟山技师学院制定“十四五”事业发展规划，明确提出“要围绕《中国制造2025》，结合智能制造开展专业建设”，并根据现有专业现状及舟山智能制造技术应用情况，以智能制造技术为引领开展专业群建设，培养智能制造行业急需的复合型技能人才，推动舟山地区制造业的产业升级和发展。

1 建设背景

1.1 智能技术的广泛应用促使传统专业转型升级

2015年，国务院印发《中国制造2025》，规划制造强国战略的目标任务和路径。2016年，浙江省出台《中国制造2025浙江行动纲要》，以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以智能制造为主攻方向，推动制造大省向制造强省迈进；舟山市“十四五”工业发展规划提出“以数字化为引领推动传统优势产业智能化改造和未来产业发展培育，加快集聚制造业发展新动能”。依托机器人、先进制造、互联网等技术，制造业的发展模式由以前的粗放型向智能化转变，数字化制造、绿色节能制造、高附加值制造服务成为发展趋势，在企业应用越来越广泛。技工院校的专业建设要紧随行业发展，在教学内容、师资培养、实训条件等方面开展建设，实现内涵提升。

1.2 地方经济发展为专业建设提供发展良机。

伴随着舟山绿色石化基地等国家战略的实施，舟山市积极贯彻“八八战略”，制造业发展前景广阔，预计到2025年，石化行业装备产值突破2500亿元，石化工业产值占全国30%以上，将成为全国最大的石化产业基地。学校以经济增长点作为办学着力点，抓住石化行业大发展的重要机遇，树优势，创品牌，形成绿色石化行业技能人才培养的主阵地。

1.3 智能制造技术对技能人才提出新要求

智能制造技术涉及机械、工业机器人、先进制造、工业网络等技术领域，企业采用智能技术后，岗位由单一机械扩展为电气、自动机械维护、机器人调试等岗位群，具备机械、电气、编程、自动控制等知识技能的复合型人才需求日益增多[1]。为满足企业对复合型技能人才的需求，应大力开展专业建设和改革，提升育人质量。

2 建设路径

2.1 科学构建智能制造技术专业群

智能制造领域广泛、学科交叉、技术复杂。技能人才必须是具备多种能力的跨学科、跨专业复合型人才。而现有的专业设置多是针对某一专项技能，培养口径偏窄，且单一专业也难以涵盖如此多的技术领域，已不再适应智能化人才的培养要求，为此采用专业群培养模式是大势所趋。通过认真分析各岗位知识能力需求，考虑现有专业的发展现状和特色优势，确定以机电应用技术为龙头，以化工机械维保、工业机器人、数控加工技术、船舶建造与维修、电气自动化设备安装与维修等专业为骨干，组成智能制造技术专业群。专业群包含机械、电气、机器人技术等专业，知识基础接近，技能基础相关，共同服务智能制造行业。

2.2 全面实施专业群建设

专业群建设以提高内涵建设水平为目标，修订人才培养方案，融入行业最新智能技术，重构课程体系，深化教学改革，优选合作企业，建设实训基地，提升实训条件，强化社会服务，实现专业群整体水平提升。

2.2.1 开展专业调研，明确岗位需求

统一启动专业群调研，了解企业智能制造技术实际应用的具体模式和进展，重点关注自动化生产线、化工机械维保、先进数控加工、生产管理信息化、工业机器人等具体技术的应用情况；明确企业智能化进程中，特别是机器换人后一线工作岗位变化及相应技术技能需求，为面向智能制造的专业群建设提供依据。

通过调研，掌握了智能制造技术的应用情况，推行智能制造应用已经成为制造企业发展的共识。由于多种因素的影响，企业的智能制造技术应用的进展不一，机械化、电气化、自动化、信息化共存，多数企业处于电气化向自动化过渡阶段；从具体应用来看，工业机器人技术、传感技术、RFID读写技术、ERP资源管理及信息化基础技术得到广泛应用；从岗位和需求变化来看，一线操作岗位数量呈减少趋势，自动生产线及智能化设备调试维护岗位需求增加，具有智能制造系统开发能力的人才更受企业欢迎。

2.2.2 统筹建设任务，明确建设重点

智能制造技术至少包括工业机器人、自动化生产线、先进制造、工业网络等要素，涉及机械、电气、自动控制、网络等技术领域。根据现有专业设置，智能制造与不同系部的多个专业相关。专业群建设要统筹考虑，科学分工，合理确定各专业的建设重点，确保同向发力，整体推进智能制造专业群建设。

各专业根据自己的优势特长，按照“顶天立地”的思路论证建设重点[2]。“顶天”是指了解国内外对智能制造的权威解读和最新研究成果，准确把握智能制造的内涵，智能制造到底是什么，包含什么内容，新技术中哪些是概念性的设想，哪些已经得到广泛应用，以后的发展趋势等等；“立地”是指必须结合现实条件，如行业企业智能制造、机器换人的进展，岗位变化对技能的新要求，现有教学内容及实训条件存在的差距等等。“顶天”与“立地”相结合，确保专业建设既符合国家对智能制造专业建设的总体要求，也能够在人才培养、满足技工院校服务区域经济建设等方面切实发挥作用。如数控加工技术专业通过论证，明确以机械制造（切削加工）为核心，以加工智能化核心技术为主体，按照设备自动化、生产精益化、管理信息化、人工高效化的理念，集成数控机床、工业机器人、自动检测、数据信息采集管控等设备，构建切削加工智能制造系统，实现专业由传统向智能的转型升级。

2.2.3 构建课程体系，优化课程内容

课程教学是人才培养的主要途径，课程体系对学生的能力素质形成具有基础作用。智能制造技术专业群的课程设置要由侧重单项技术向制造全系统转变，面向制造过程智能化各个环节，结合企业情况，重点针对工业自动化生产线操作、安装、调试、维修等岗位需求，整合共性技术，补齐空白技术，突出关键技术，构建新的专业课程体系。一是体现综合性，即智能制造相关岗位要求知识能力的综合性越来越强，机电结合已成标配，内容融合势在必行。现有的课程设置以机为主，培养口径窄、专业划分细，必须及时进行调整，要精机扩电，淡化边界，新开设“智能制造技术概论”“自动化生产线技术”等与企业转型升级对接紧密的综合性课程，拓宽知识面，使学生能够“一技精，多技懂”，适应智能制造岗位要求。二是加强基础性，即智能制造在不同企业的具体呈现形式多样，各有特色，学生在校学习阶段不可能面面俱到，应以打牢共性基础为目标。课程设置要加强机械、电气基础知识学习及机械CAD、PLC控制，伺服电机，传感技术，工业网络等核心技能训练，为从事智能技术工作奠定坚实基础。三是注重系统性，即随着生产技术水平的不断提高，企业一线岗位的用工来源更倾向于选择技工院校毕业生，这主要是看中学生具备的专业素质和发展潜力。这也提示我们在课程调整中要注重构建学生的知识体系，科学确定主干课程和必备技能，重视课程设置的系统性，培养满足企业期望的合格人才。

2.2.4 注重师资建设，提升实训条件

经过遴选，成立了由10名教师组成的智能制造技术研讨小组，大力开展业务学习及培训。选取智能制造技术领域的控制系统、工业机器人、在线检测、可视化系统、虚拟仿真等内容，采用个人自学、集体交流、专题培训、校外参观等方式，夯实理论基础，提高实践能力。鼓励小组成员参加智能制造相关技能竞赛，编写校本教材，实施技术服务。通过几年的努力，初步建成一支“懂原理、会操作、能研究”的智能制造技术教学队伍，具备较强的教学能力，能够高质量完成智能制造技术理论和实训教学任务，能开展企业技术服务，对企业智能制造技术方面的问题提出建议并参与解决；实训条件是专业群建设的关键内容，也是技工院校体现技能人才培养优势的基础条件。要切实实现传统实训室的提档升级，提升实训室信息化、网络化、智能化水平，改变设备传统、功能单一的现状；依托学校的国家级高技能人才培训基地建设，新（改）建了工业机器人技术实训室、化工机械维保实训中心、切削加工智能制造实训室、柔性制造实训室、智能制造虚拟仿真实训室、机械零件智能检测实训室等，增加数字化制造、车间智能制造管理等信息系统，为智能技术实训质量的提高提供了有力支撑。

2.2.5 深化校企合作，传统智能互促

智能制造技术设备价格较高且发展很快，仅依靠校内实训条件及师资难以长期和企业实际接轨，要积极寻求与智能制造水平较高的企业合作，建设校外实训基地，开展生产性实训、顶岗实习，遴选条件具备的企业开展新型学徒制试点，充分利用企业的场地、设备等资源优势，发挥企业育人的主体作用，走开校企合作共育智能制造人才之路[3]。专业群建设以来，先后与8家智能制造技术应用水平较高的企业形成校企合作关系，极大拓展了智能技术人才的培养途径。此外，专业群建设中要处理好传统技术与智能技术的关系，智能化进程中部分传统岗位，如模具钳工、装配钳工、维修钳工等。在自动生产线中，很多产品的生产采用冲压工艺，模具的调整是关键，如果调整不好，外围的自动化程度再高也难以正常生产。有的企业为进一步提高智能化运行的效率，需要自行开发配套专机，装配调试岗位不可或缺。因此要认识到传统与智能绝非此消彼长，在开展智能化建设的同时，进一步加强专业的传统优势，二者相互促进，形成推进专业群建设的双引擎。

2.3 有效加强专业群管理

为保障专业群建设顺畅高效，必须建立适合专业群的管理方式。专业群各专业分属不同系部，要树立系统思维和整体观念，打通系部边界，采取学校统管，专业群团队主责、系部实施的管理模式。实施差异化管理，在保证专业群培养目标、评价标准等方面共性要求基础上，鼓励各专业形成自身特色。

3 建设效果

专业集聚，区域特色更加明显。专业群在建设过程中，立足舟山域情，以创新谋发展，向产业要特色，靠服务树品牌。学校在省内乃至全国同类学校中较早开展智能制造技术专业群建设，专业群整合多个专业，形成集群效应，精准服务舟山经济，紧密对接地方产业，专业的区域属性进一步彰显。省、市领导及兄弟学校在视察、参观学校时，对学校专业群鲜明的区域产业特色予以肯定。

优势互促，合力育人初见成效。专业群中的多数专业已经具备较高的建设水平，构建专业群进一步实现了强强联合。专业群现有省级名师工作室2个，大师工作室1个，省级校企共同体2个，工业机器人、3D打印技术、智能切削加工等先进制造实训室8个，全国技术能手1名，市级以上技能大师8名。专业群优质教学资源共享，各专业优势互补共育人才。2022年5人获得省技能竞赛二等奖以上，以企业喷漆作业为应用背景的“防刮擦转向式漆雾收集装置”项目获省创新大赛一等奖。

统筹联动，服务企业能力增强。针对企业职工培训和技术服务的需求,专业群成立后，多专业协调合作，对企业职工实施机械、电气、机器人装调等多工种培训，培训效率大大提高。对企业的综合性技术难题，不同专业的教师组团服务，联合攻关，拓展解决途径，提高解决成功率。近年来，为企业培训员工2000人，开展技术咨询、解决技术难题近20项。