产教协同背景下工业互联网应用专业建设思考
2023-03-08倪小芳
摘要:随着科学技术的发展进步,智能制造中工业互联网的应用已成为实现国家及地方制造业转型升级的必然选择,工业互联网应用专业的建立是解决工业互联网产业发展中面临的人才短缺问题的关键措施。我校工业互联网应用专业建设,通过走访调研苏州工业园区智能制造和数字化改造企业以明确专业建设定位,以培养更多高职层次能服务地方与国家的工业互联网应用技术技能人才为导向,思考推动人才培养方案建设,加强师资队伍建设,开展课程体系改革与课程建设,推进实训基地建设,从而开展职业教育改革。
关键词:产教协同;工业互联网;专业建设
一、高职院校工业互联网应用专业建设背景
(一)国家及地方对工业互联网的战略需求
工业制造业是国民经济的主体。近年来,全球各主要经济体纷纷推出各类先进制造业发展战略,积极将信息技术引入制造体系。2015年5月,国务院正式印发《中国制造2025》,围绕实现制造强国的战略目标,推进制造业向智能化数字化网络化转型升级。工业互联网是智能制造的关键载体,是互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术在制造业融合应用的产物[1]。我国工业制造企业智能化生产管理系统需求旺盛但普及率低,部分企业智能化生产管理应用仍停留在可视化描述与监控诊断层面,无法满足制造企业信息化智能化生产管理的迫切需求[2],所以进一步的智能化改造和数字化转型势在必行。
“十三五”期间,苏州工业园区提出了“2(电子信息、装备制造)+3(生物医药、纳米技术应用、人工智能)+1(高端服务业)”的产业规划。在政策推动下,苏州工业园区政府大力促进信息化和制造业深度融合,全面布局工业互联网产业发展,以智能化改造和数字化转型推动制造业高质量发展,构建起由制造业企业、工业互联网应用服务商以及各类协同方为参与主体的“3+X”智能化改造和数字化转型生态圈,全力支持园区制造业企业开展智能化改造和数字化转型。作为高职学校,需要主动适应区域经济社会发展需要,不断开发新专业来对接区域支柱产业之一的电子信息和装备制造业的转型升级。
(二)产业升级对工业互联网应用型技术技能人才的迫切需求
随着苏州工业园区全力助推制造业智能化改造和数字化转型,工业企业对工业互联网的应用改造将相继落地。工业互联网生态企业将需要大批爱岗敬业,既精通信息技术又懂制造业的专业技术技能人才,为制造业“智改数转”及未来智能车间和智能工厂运作服务。根据工业和信息化部人才交流中心发布的《工业互联网产业人才岗位能力要求》,工业互联网的岗位需求主要集中在网络、标识解析、平台、工业大数据、安全、边缘计算、行业应用、运营等八大领域,涉及了四十余个主要岗位,人才的需求量巨大。
职业教育承担着为企业培养急需的高层次技术技能人才的使命,而苏州目前极少有五年制高职院校开设工业互联网应用专业。如何规划建设工业互联网应用新工科专业,从而培养出应用型、技能型工业互联网高层次人才,显著提高工业互联网应用专业人才培养数量和质量,解决工业互联网行业快速发展所导致的技能型人才短缺状况,更好地支撑新一代智能制造中工业互联网的应用,是迫切需要思考、探索和研究的问题。
二、工业互联网应用专业建设定位
(一)专业建设指导思想
根据《江苏省五年制高等职业教育专业设置办法(试行)》精神,五年制高职专业设置需以产教融合协同育人为导向,调研企业需求,依托行业,融合市场,促进学生未来就业,建立符合企业岗位需求的课程体系,以培养学生实践能力为主线,强化学生技能操作训练,培养适应社会需要的高素质技能型人才。我校建设工业互联网应用专业需针对苏州工业园区经济发展需求,围绕区域工业互联网产业发展,主动适应智能制造和产业变革,走上产教融合、协同育人的创新特色之路,满足行业企业对高素质复合型技术技能型人才的需求,同时满足学生个性化发展需要。将本专业建设成为适应园区智能制造产业发展的五年制高职专业,实现本专业的可持续发展,以赋能苏州工业园区经济高质量发展为建设本专业的初衷。
(二)专业人才培养目标
工业互联网是融合了新一代信息技术和制造业的产物,随着对苏州工业园区工业互联网生态企业交流合作的日益深入,发现企业对应用型岗位的需求呈现出工业制造业与数字化复合、网络与应用复合、知识与技能复合等多维度的要求,需要员工爱岗敬业、踏实在企业一线工作并持续学习不断进取。因此,工业互联网应用专业的人才培养目标是培养理想信念坚定,德、智、体、美、劳全面发展,具有一定的科学文化水平,良好的人文素养、职业道德和创新意识,精益求精的工匠精神,较强的就业能力和可持续发展的能力,掌握本專业知识和技术技能,适应苏州工业园区工业互联网应用需要的高素质技能型人才。
三、对工业互联网应用专业建设规划的思考
针对国家及地方对工业互联网技术与制造业融合的战略需求,对技术技能人才的迫切需要,根据工业互联网应用专业建设定位,将从专业人才培养方案建设、师资队伍建设、课程体系改革及课程建设、实训基地建设等几方面展开思考,以学校和企业协同的方式改革创新,探索专业建设路径。
(一)专业人才培养方案建设思考
工业互联网发展带来的人才培养目标的变化,使人才的培养过程与企业需求密切相关,需由校内外各方互动,共同参与完成专业人才培养方案的制订[3]。需要明确苏州工业园区智能工厂改造、数字化转型实际对人才的用工数量、岗位需求,从服务园区、自贸区企业需要的人才培养角度出发,细化岗位工作职责,梳理岗位所需知识和技能,探索理实一体化的应用型人才培养方案。同时通过召开专业建设指导委员会及企业专家组建的论证会,进一步论证专业教学计划、人才培养规格的科学性、合理性。
通过走访企业调研发现,工业互联网人才缺乏主要体现在两方面:一方面在工业互联网提供者,缺乏大量精通工业互联网研发、销售、服务、管理的人才;另一方面在工业互联网应用者,企业同样缺乏精通工业互联网使用、维护、管理的人才。这种情形对工业互联网落地带来非常大的挑战,因此,专业人才培养必须不断拓展专业方向,坚持专业持续发展。查阅资料和企业调研发现,工业互联网对OT(运营技术)、IT(信息技术)领域复合型人才,专业技术、企业管理等多层次、多维度的人才需求量较大。工业互联网应用岗位涵盖了工业网络工程技术人员、工业互联网标识解析研发工程技术人员、工业互联网标识解析系统集成工程技术人员、工业互联网平台开发工程技术人员、工业互联网APP开发技术人员、工业互联网平台运维技术人员、工业互联网安全工程技术人员等岗位[4]。
在制订人才培养方案过程中要积极与苏州工业园区工业互联网生态企业开展校企合作,落实产教融合协同育人模式实践,积极开展现代学徒制试点,与区内知名工业互联网类企业共建产业学院,实现资源共享共用,并将企业课程、企业技能鉴定等与学生的培养有机结合起来。除了关注培养学生的知识和技能,还要提高学生政治思想水平,注重课堂与实践相衔接,专业课与思政理论相结合,提高课程思政教学水平,推进课程思政示范课建设。创新人才培养评价方式,实现评价方式多元化,广泛吸收学生、家长、行业企业多方面的质量评价体系,制定人才培养质量评价标准。
(二)师资队伍建设思考
工业互联网具有多学科交叉融合的应用场景,其应用技术人才需要“精信息、懂制造”的复合型知识技能结构,这使得本专业教师需要有更高的专业能力及一定的工业互联网应用现场过程实践经验,教师团队组建需要跨专业融合,打破专业间隔离[5]。针对现有的专业课程教师情况,师资队伍要选择具有丰富教学经验的教师校内跨界、校外锻炼、校企合作进行专业能力建设,并引入合作企业的工程师任兼职教师实现专兼职教师融合。
鼓励教师通过自学、培训、进修等多层次多方面的学习,加强师资梯队建设,实现知识跨界、学科跨界。以制度保障教师每年至少到工业互联网应用场景的企业锻炼两个月,进一步了解产业对人才的知识结构要求和技术技能需求。通过现代学徒制、企业学院建设,引进和聘用企业工程师、高水平专业人才参与技能教学,优化工业互联网应用专业师资队伍结构。建立学校老师和企业工程师结对关系,培养教师的工程素养和工程实践能力,强化教师“双师”素质的培养。培养专业带头人和核心课程负责人,建立起完善的教学师资梯队。
推进制度化促进教师的教科研活动,研究和探索先进的、适合新工科的新型教学策略与方法,提高教师的教研水平。鼓励教师申报专业相关课题,发挥教师的专长,开发教学资源,使教师在产教协同培训中的所知所学沉淀下来形成成果,并积极做好专业相关成果应用推广工作。鼓励一线教师与企业骨干开展横向课题研究,锻炼队伍,提高业务,促进教学,服务社会。
(三)课程体系改革及课程建设思考
贯彻《省教育厅关于推进五年制高等职业教育高质量发展的意见》等文件精神进行课程建设,聚焦课堂教学,建立“公共基础课+专业技能课+任选课程+其他教育活动”的课程体系。工业互联网应用过程需将信息传输与物理生产等多个领域的各种技术综合起来运用,同时对人才专业素质、职业素质等核心素质也提出了更高的要求,故需从教学目的、教学内容、教学场所、教学队伍、教学时机和教学方式六个维度出发,实施课堂教学改革,提升教学质量的方法[6]。创新教学模式和方法,普遍开展项目教学、情景教学、模块化教学,推动现代信息技术与教育教学深度融合,提高课堂教学质量。在工业互联网应用专业中广泛推广产教融合下的“做、学、教合一”教学模式实践探索,结合学生在知识、技能、素养等方面的学习结果,完善课程教学评价体系,促进教学质量提升和学生发展。
依托产教融合,遵循“注重基础、强化训练、加强综合、培养能力”的原则,积极构建与理论教学、社会服务、就业创业相结合的实践教学体系。改进教学内容与教材,按照生产实际和岗位需求设计开发课程,开发模块化、系统化的实训课程体系,完善“课证赛”综合育人机制,及时更新教学标准,将新技术、新工艺、新规范、典型生产案例纳入教学内容[7]。把职业技能等级标准证书所体现的先进标准融入人才培养方案。积极开发建设地方特色教材、行业适用教材和校本专业教材。推行“学历证书+若干职业技能等级证书”(1+X),提高岗位适应能力。
修改课程教学大纲,组织课程教学资源,编著适应培养目标和满足教学大纲的新型教材。组建课程开发团队制定工业互联网应用、智能装备基础、工业管理软件应用、工业互联网安全等多门专业课程的课程标准。开设工业以太网与现场总线技术、工业数据采集与标识解析等课程,拓宽学生知识面,提高就业可塑性。模块化课程主要加强各模块核心课程的难度和实际应用性,引入企业真实项目,以缩短与实际岗位的差距。开发电工工艺与技术训练、工业互联网网络运维实训、工业互联网综合应用实训等校本教材,结合学校、学生、企业实际,做到以就业需求为导向的教学实践。
(四)实训基地建设思考
工业互联网应用专业以实践教学为核心,本专业实训基地建设是培养应用型人才的关键环节。实训基地建设应立足信息化技术,紧跟企业工业互联网应用现状,着眼工业互联网产业链的需求和人才培养的需求,紧密围绕工业互联网的关键技术和最新技术进行建设。故实训基地建设的总体思路是以“任务引领、项目驱动、创新教育、服务社会”为宗旨,建设集“教学、实训、体验、创新”于一体的工业互联网实训基地,突出智能化制造能力,与工业制造环境相适应的实践教学平台。
我校积极推动校企合作,与企业共建产教融合、协同育人的实训基地,与区内知名企业通富超威半导体有限公司等企业深度合作,让企业在工业互联网应用专业实训基地建设中发挥重要作用,创造更大社会价值,让企业在提升技术技能人才培养质量,培养人才具有吸引力和竞争力方面起到引领示范效应。双方共建产业(企业)学院,实现教育教学资源共享共用,为在校生培养和后续接力培养创造条件,提供平台。
围绕自动化、数字化、智能化实训基地服务功能定位,对校内原有实训室资源进一步整合与提升,围绕专业建设的要求进行升级改造。同时加大课程及课程资源开发力度,总体设计工业互联网应用实训基地,从专业培养目标出发,新建工业互联网实训基地,涵盖工业互联网平台运维、网络互联集成、设备数据采集、标识解析服务、APP应用、安全防护等内容,并力争打造成区域公共实训基地,扩大服务覆盖范围。
结语
综上所述,工业互联网应用专业建设,离不开“产”与“教”双方的价值共识,只有充分了解产业需求,才能有效提升人才培养质量,持续打造知识结构复合、教学理念先进、实践能力强的“双师型”专兼结合的专业教师队伍,建立“教、学、做”一体化的教学场景,构建全面的课程体系,通过产教融合,以专业技术应用场景作为实训基地建设的切入点,推动工业互联网应用专业建设。
参考文献:
[1]钟志华,臧冀原,延建林,等.智能制造推动我国制造业全面创新升级[J].中国工程科学,2020,22(06):136142.
[2]吴文君,姚海鹏,黄韬,等.未来网络与工业互联网发展综述[J].北京工业大学学报,2017,43(02):163172.
[3]叶春晓,朱正伟,李茂国.融合创新范式下的工业互联网人才培养研究[J].高等工程教育研究,2018(05):6570
[4]赵敏.工业互聯网平台的六个支撑要素——解读《工业互联网平台白皮书》[J].中国机械工程,2018,29(08):10001007.
[5]高迪,申林山,张立国,等.基于协同育人的工业互联网人才培养路径研究与探索[J].中国多媒体与网络教学学报,2021(05):110112.
[6]徐开元,何玉安.智能制造技术架构及其应用型本科课程体系的建设[J].上海第二工业大学学报,2017,34(04):317320.
[7]陈克香,赵宇明.基于课证赛深度融合,中职物联网专业教与学的规划与实施[J].福建轻纺,2021(06):4042.
基金项目:苏职学会〔2022〕5号,苏州市职教学会部省共建都市圈项目研究课题“产教协同工业互联网应用专业实施性人才培养方案研究”(课题编号Szzjlx202169)
作者简介:倪小芳(1982—),女,汉族,江苏苏州人,硕士,讲师,研究方向:电工理论与新技术。