胡迎九
(武漢交通職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430065)
2013年4月,德國漢諾威工業(yè)博覽會關(guān)于“工業(yè)4.0”的概念的提出標(biāo)志著第四次工業(yè)革命正式到來,幾乎同時美國通用電氣提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,2015年中國發(fā)布《中國制造2025》,這些計劃都是第四次工業(yè)革命的具體體現(xiàn)。從第三次工業(yè)革命開始,信息技術(shù)不斷快速發(fā)展,至今已經(jīng)歷了三次信息產(chǎn)業(yè)革命。20世紀(jì)中期計算機的誕生掀開了以計算為核心的第一次信息產(chǎn)業(yè)革命;20世紀(jì)八、九十年代互聯(lián)網(wǎng)開啟了以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的第二次信息產(chǎn)業(yè)革命,其特點是互聯(lián)網(wǎng)開始大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用;工業(yè)4.0是基于多個新的強大的信息技術(shù)(IT技術(shù))支持,其中包括云計算、物聯(lián)網(wǎng)(移動互聯(lián)網(wǎng))、大數(shù)據(jù)、人工智能(自主學(xué)習(xí)機器人)、網(wǎng)絡(luò)安全等,最顯著的特征是網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的出現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)將通信的數(shù)字技術(shù)與軟件、傳感器和納米技術(shù)相結(jié)合。與此同時,生物、物理和數(shù)字技術(shù)的融合將改變我們今天所知的世界。
無論是GE的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,德國的“工業(yè)4.0”,還是“中國制造2025”,其核心都是通過數(shù)字化的轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)智能機器、高級分析(人工智能)和自然人(工作人員)的逐漸融合,具體表現(xiàn)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(主要是信息與通信技術(shù))與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)融合運用,廣泛部署傳感器,連接對象從人擴展到實體物體,連接空間呈幾何級擴展,性能需求包括時延、抖動、帶寬、數(shù)據(jù)并發(fā)及協(xié)同、可靠性、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)隱私和地址標(biāo)識等多個緯度,對應(yīng)不同行業(yè)、不同應(yīng)用場景的技術(shù)需求差異巨大[1]。
第四次工業(yè)革命將不可避免的導(dǎo)致現(xiàn)有就業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。一大批就業(yè)崗位將被智能系統(tǒng)取代,新的高技術(shù)技能崗位將出現(xiàn)。專家預(yù)測,十年內(nèi),現(xiàn)有的職業(yè)將只能滿足將來職業(yè)的三分之一,其余三分之二目前尚未形成[2]。未來的新職業(yè)很大一部分都與IT技術(shù)息息相關(guān)。
我們把以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等專業(yè)技術(shù)應(yīng)用為核心的信息技術(shù)稱為新一代信息(IT)技術(shù),其相關(guān)專業(yè)技術(shù)綜合運用,協(xié)同提供智能制造、智慧物流、智慧交通、智慧城市、智慧社區(qū)和智慧管理的技術(shù)支撐。如果把整個智慧系統(tǒng)形象比喻為一個人,那么物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成了人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),獲取和傳輸環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)并反作用于環(huán)境對象。云計算相當(dāng)于大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng),提供數(shù)據(jù)管理和運算平臺,包括大量數(shù)據(jù)虛擬化存儲、分布式處理等。大數(shù)據(jù)技術(shù)提供人的思維模式。云平臺上的海量數(shù)據(jù)相當(dāng)于人類個體從不同年齡階段、不同工作和生活經(jīng)驗中獲取的海量數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進行清洗、挖掘、分析處理,進行決策判斷。人工智能技術(shù)就是利用物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集海量數(shù)據(jù),通過云平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)進行分布式處理、挖掘,并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器學(xué)習(xí)等算法達到類似人類智慧的,為人類的生產(chǎn)、生活提供更好地服務(wù)[3]。
新一代IT技術(shù)是中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點推進的七大產(chǎn)業(yè)之一?!丁笆濉眹覒?zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確指出,推動物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)及人工智能等技術(shù)向各行業(yè)全面融合滲透,構(gòu)建萬物互聯(lián)、融合創(chuàng)新、智能協(xié)同、安全可控的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。“云物大智”技術(shù)是第四次工業(yè)革命的基礎(chǔ),同時又標(biāo)志著信息技術(shù)發(fā)展進入了新的階段,成為經(jīng)濟增長的新引擎。根據(jù)相關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)研究報告表明,2019年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1.5萬億元,年均復(fù)合增速超過25%;云計算市場規(guī)模超過6000億元,年均復(fù)合增速超過30%;大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過7000億元,年均復(fù)合增速達到30%以上;人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近570億元,年均符合增長率超過50%。隨著云物大智產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,相應(yīng)高端技術(shù)人才需求不斷增加,預(yù)測新一代信息技術(shù)專業(yè)人才到2020年需求達1800萬,缺口達750萬,到2025年需求達2000萬,缺口達950萬,這還不包括外圍相關(guān)應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才的需求。因此,對于職業(yè)院校來說,把握IT行業(yè)高速發(fā)展的契機,培養(yǎng)高質(zhì)量新一代IT人才,既是使命擔(dān)當(dāng),也是實現(xiàn)職業(yè)院校信息技術(shù)類專業(yè)辦學(xué)水平提升的機會。
當(dāng)前高職IT專業(yè)人才培養(yǎng)面臨一系列困難。其一,新一代信息技術(shù)在“云物大智”等領(lǐng)域的應(yīng)用互為補充,互為基礎(chǔ),持續(xù)疊加推動信息化的不斷發(fā)展[4]。相關(guān)新技術(shù)涉及的專業(yè)具有學(xué)科交叉、高度融合、多行業(yè)應(yīng)用的特點,并與智能制造、智慧交通等行業(yè)深度結(jié)合,形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),使得生產(chǎn)過程和應(yīng)用場景高度數(shù)字化、智能化,難度較大,而各學(xué)校專業(yè)建設(shè)與教學(xué)具有條塊分割的特點,需進行專業(yè)整合。其二,“云物大智”各專業(yè)本身屬于高尖技術(shù),高職學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)崗位定位不清晰,專業(yè)建設(shè)著力點不明確。第三,新一代IT技術(shù)最顯著的特征是各專業(yè)技術(shù)相互滲透疊加快速更新、專業(yè)崗位工作技術(shù)涉及多學(xué)科知識和技術(shù)技能要求,學(xué)校掌握新技術(shù)的“復(fù)合雙師型”教師缺乏,教師培養(yǎng)周期長,專業(yè)人才培養(yǎng)經(jīng)驗明顯不足?!霸莆锎笾恰毕嚓P(guān)應(yīng)用設(shè)備更新?lián)Q代快,學(xué)校實訓(xùn)設(shè)備往往落后于市場技術(shù)進步,實訓(xùn)教學(xué)與崗位技能培養(yǎng)需求有差距。教材往往難以及時反映相關(guān)技術(shù)進步,教學(xué)資源建設(shè)落后于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。多方面的原因致使高職人才培養(yǎng)質(zhì)量與IT技術(shù)發(fā)展有一定的差距。
總之,職業(yè)院校IT人才培養(yǎng)僅靠一個或幾個專業(yè)獨立培養(yǎng)相關(guān)人才,難以滿足IT產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈對復(fù)合型、應(yīng)用型人才的需求。合理構(gòu)建專業(yè)群,形成具有協(xié)同性、系統(tǒng)性、開放性和創(chuàng)新性的專業(yè)集群,形成合力培養(yǎng)人才,是適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)高質(zhì)量IT人才的關(guān)鍵。
教育部《普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育(??疲I(yè)目錄(2015年)》(以下簡稱專業(yè)目錄)中關(guān)于專業(yè)的劃分,以產(chǎn)業(yè)、行業(yè)分類為主要依據(jù),兼顧學(xué)科分類進行專業(yè)劃分和調(diào)整,原則上專業(yè)大類對應(yīng)產(chǎn)業(yè),專業(yè)類對應(yīng)行業(yè),專業(yè)對應(yīng)職業(yè)崗位群或技術(shù)領(lǐng)域。那么以高職專業(yè)目錄中的專業(yè)大類和專業(yè)類為依據(jù),構(gòu)建專業(yè)群不失為一種有效的模式。但考慮到信息技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到其他領(lǐng)域,主體技術(shù)屬于高職目錄電子信息技術(shù)大類的很多專業(yè),根據(jù)應(yīng)用場景被劃歸到不同的專業(yè)大類。比如智能交通技術(shù)運用,主要還是電子信息及智能控制技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用,但在專業(yè)目錄中劃歸道路運輸類;城市軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè),核心技術(shù)仍然是通信及信號處理在城市軌道交通中的運用,但在專業(yè)目錄中劃歸交通運輸大類中的城市軌道交通類等。高職院校從教學(xué)資源的集約應(yīng)用和復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求出發(fā),構(gòu)建專業(yè)群時通常又需要跳出專業(yè)目錄的分類標(biāo)準(zhǔn),從專業(yè)的特征和產(chǎn)業(yè)行業(yè)崗位人才技能需求出發(fā)構(gòu)建專業(yè)群,可以考慮專業(yè)群兩個方面的特征,具體見下表。
表1 專業(yè)群特征
1.按技術(shù)特征構(gòu)建專業(yè)群
依據(jù)技術(shù)特征構(gòu)建專業(yè)群有兩種思路,一是基于產(chǎn)業(yè)鏈各生產(chǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)在聯(lián)系來構(gòu)建專業(yè)群。依據(jù)2019年1月國務(wù)院頒發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》(下面簡稱職教20條)中,按照“專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接”的要求,專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對接、專業(yè)群與產(chǎn)業(yè)鏈對接,是實施高水平專業(yè)群建設(shè)的重要內(nèi)涵。
當(dāng)前,信息產(chǎn)業(yè)以“云物大智”為核心,涵蓋硬件生產(chǎn)設(shè)計、軟件開發(fā)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)(含物聯(lián)網(wǎng))通信系統(tǒng)集成及維護、數(shù)據(jù)處理及信息安全、人工智能及智慧系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)及應(yīng)用等,形成一個龐大的信息產(chǎn)業(yè)鏈,同時軟、硬件開發(fā)設(shè)計生產(chǎn)往往又是交叉融合的。信息產(chǎn)業(yè)鏈各生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)工藝、操作技能需求既有相同之處,又有各自的側(cè)重點,專業(yè)群構(gòu)建時,宜從生產(chǎn)工藝設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備操作及生產(chǎn)過程管理的角度來考慮組建專業(yè)群。比如,無論是家用電器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、智能應(yīng)用產(chǎn)品等其軟硬件系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)過程、工藝設(shè)計及安裝、調(diào)試、維修等總體有相近之處,基于于產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié),我們可以將應(yīng)用電子技術(shù)、智能交通技術(shù)運用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無人機技術(shù)等專業(yè)組合成智能電子技術(shù)專業(yè)群(IET專業(yè)群),加強智能電子系統(tǒng)應(yīng)用軟硬件設(shè)計開發(fā)、系統(tǒng)集成、運行維護、生產(chǎn)安裝調(diào)試維護等技術(shù)技能培養(yǎng)。
圖1 基于產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)建專業(yè)群
二是基于相關(guān)崗位群技能相關(guān)性來構(gòu)建專業(yè)群[5]。工業(yè)4.0最顯著的特征就是信息技術(shù)深入滲透到各行各業(yè),比如智能交通、智慧社區(qū)、智慧物流、智能制造及工藝互聯(lián)網(wǎng)等。基于行業(yè)應(yīng)用的軟硬件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)連通及調(diào)試、通信系統(tǒng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)處理及信息安全維護、軟件測試及應(yīng)用等崗位具有一定聯(lián)系,又有較大區(qū)別,要求從業(yè)人員既要有較強的專業(yè)崗位技能,又要有必備的崗位背景知識及相關(guān)聯(lián)的崗位技能。正因如此,職教20條明確要求要深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng),在職業(yè)院校及應(yīng)用型本科高校啟動“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書制度(‘1+X證書’制度)”,以夯實學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和拓展就創(chuàng)業(yè)本領(lǐng),緩解結(jié)構(gòu)性就業(yè)矛盾。這里的結(jié)構(gòu)性就業(yè)矛盾,表現(xiàn)就是單一專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生知識面不夠?qū)?,適應(yīng)信息技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用中的具體工作場景的能力不足等。因此應(yīng)依據(jù)崗位技能需求及其相關(guān)性,由計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(含云計算、信息安全方向)、通信技術(shù)(含軌道通信信號方向)、計算機應(yīng)用技術(shù)(含軟件方向、大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)方向)組合形成通信與信息技術(shù)專業(yè)群(ICT專業(yè)群)。
圖2 依據(jù)崗位群技能相關(guān)性構(gòu)建專業(yè)群
2.按運行特征構(gòu)建專業(yè)群
按運行特征來構(gòu)建專業(yè)群,其考慮的重點是專業(yè)群組建后,教學(xué)資源的共享和教學(xué)投入產(chǎn)出的最大化,包括教學(xué)團隊、實訓(xùn)資源、課程資源、合作企業(yè)資源等的共享共用。此模式構(gòu)建的專業(yè)群,相關(guān)各專業(yè)應(yīng)該是技術(shù)領(lǐng)域相近或?qū)I(yè)學(xué)科基礎(chǔ)相近、職業(yè)崗位相關(guān)聯(lián),并且學(xué)校有一個或多個相關(guān)專業(yè)已經(jīng)取得較大建設(shè)成效,有鮮明特色,能夠帶動其他專業(yè)共同發(fā)展。如以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)為核心,構(gòu)建計算機類專業(yè)群,以最大程度實現(xiàn)師資、教學(xué)資源及實訓(xùn)室共享。
圖3 按運行特征構(gòu)建專業(yè)群
3.結(jié)合技術(shù)特征及運行特征構(gòu)建專業(yè)群
單純依據(jù)技術(shù)特征或運行特征進行專業(yè)群劃分,總體上能方便專業(yè)群建設(shè)或教學(xué)組織及資源共享,但不能完全解決由于信息技術(shù)學(xué)科交叉融合發(fā)展,復(fù)合型高技術(shù)人才培養(yǎng)嚴(yán)重不足,人才培養(yǎng)質(zhì)量落后于市場需求等問題,故而我們需要結(jié)合技術(shù)特征和運行特征構(gòu)建專業(yè)群。以武漢交通職業(yè)學(xué)院電信學(xué)院為例,該學(xué)院應(yīng)用電子專業(yè)和計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)經(jīng)過多年的建設(shè),都是省級品牌專業(yè),國家創(chuàng)新行動計劃骨干專業(yè),各方面基礎(chǔ)雄厚,辦學(xué)力量強,社會認(rèn)可度高,分別以這兩個專業(yè)為重點組建IET專業(yè)群和ICT專業(yè)群,而兩個專業(yè)群的相關(guān)專業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位又有交叉性,比如物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)感知層技術(shù)主要涉及應(yīng)用電子層技術(shù),網(wǎng)絡(luò)層涉及通信和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),應(yīng)用層涉及計算機軟件技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)等,智能交通技術(shù)也是電子技術(shù)、軟件技術(shù)和通信技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用,人工智能專業(yè)更是軟、硬件相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用。因此,結(jié)合專業(yè)群的運行特征和結(jié)構(gòu)特征,可以將IET專業(yè)群和ICT專業(yè)群資源進行整合建設(shè),共享共用,將整個學(xué)院相關(guān)專業(yè)聯(lián)合建大建強,形成具有鮮明特色的“云物大智”專業(yè)群,服務(wù)新一代信息產(chǎn)業(yè)。
圖4 新一代IT技術(shù)專業(yè)群構(gòu)建結(jié)構(gòu)圖
1.構(gòu)建基礎(chǔ)互通、崗位導(dǎo)向的“兩平臺三模塊”的課程體系
根據(jù)IT產(chǎn)業(yè)鏈及相應(yīng)崗位技能需求,結(jié)合《國家職業(yè)教育改革實施方案》的相關(guān)要求,構(gòu)建“兩平臺三模塊”的課程體系,即公共基礎(chǔ)平臺課程、專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程、專業(yè)方向模塊課程、拓展模塊課程和“1+X證書”培訓(xùn)模塊課程。
2.構(gòu)建資源整合、專業(yè)群共享型實踐教學(xué)體系
圖5 IT專業(yè)群“兩平臺三模塊”課程體系框圖
結(jié)合“兩平臺三模塊”的課程體系教學(xué)需要,根據(jù)ICT及IET專業(yè)群相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈及崗位技能需求,在校內(nèi)實訓(xùn)室及校外實訓(xùn)基地建設(shè)上,統(tǒng)籌整合實踐教學(xué)資源。專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程、“1+X證書”培訓(xùn)模塊課程實訓(xùn)資源盡量共享,ICT專業(yè)群計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(云計算、信息安全方向)、通信技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)(大數(shù)據(jù)方向)以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及網(wǎng)絡(luò)、通信、云計算機大數(shù)據(jù)處理的實訓(xùn)室統(tǒng)一規(guī)劃,共建公用共享,IET專業(yè)群中涉及電子電路軟硬件系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式應(yīng)用開發(fā)、機器人及無人機控制系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)實訓(xùn)統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè),合理使用。對于專業(yè)基礎(chǔ)課程及“1+X證書”培訓(xùn)課程實訓(xùn)項目統(tǒng)一編制,共享公用。有選擇性地開展校外合作企業(yè)及實訓(xùn)基地建設(shè),重點與能同時滿足專業(yè)群多專業(yè)頂崗鍛煉和實習(xí)實踐的IT產(chǎn)業(yè)鏈及IT產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈各環(huán)節(jié)知名企業(yè)開展合作,建立校外實習(xí)實訓(xùn)基地。
3.建設(shè)分工協(xié)作、能開展模塊化教學(xué)的“雙師型”教學(xué)創(chuàng)新團隊
針對我校電信學(xué)院ICT和IET專業(yè)群課程模塊教學(xué)以及專業(yè)群發(fā)展需要,根據(jù)職教20條“要探索組建高水平雙師型、結(jié)構(gòu)化教師教學(xué)創(chuàng)新團隊,教師分工協(xié)作進行模塊化教學(xué)”的要求,IT專業(yè)群需要有針對性分模塊培養(yǎng)教師隊伍。由于IT產(chǎn)業(yè)鏈各專業(yè)方向技術(shù)不斷更新發(fā)展、快速變化,又相互交叉融合,要求專業(yè)群每個教師全面掌握相關(guān)技術(shù)知識已不可能,根據(jù)專業(yè)群教學(xué)需要,教師應(yīng)各有分工、各有側(cè)重點,重點研究各對應(yīng)的教學(xué)模塊,同時緊跟IT技術(shù)發(fā)展,有針對性地開展教學(xué)改革和創(chuàng)新。各教學(xué)模塊教師的分工與培養(yǎng)目標(biāo)如表2。
表2 模塊化教學(xué)“雙師型”教學(xué)創(chuàng)新團隊分工及培養(yǎng)目標(biāo)
“云物大智”時代,信息技術(shù)成為第四次工業(yè)革命的技術(shù)基礎(chǔ),信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)自身在快速發(fā)展的同時,又向各行各業(yè)快速滲透,形成了信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。高職院校信息技術(shù)人才培養(yǎng)面臨巨大的挑戰(zhàn),信息技術(shù)單一專業(yè)在教學(xué)師資、實訓(xùn)軟硬件環(huán)境、課程資源及合作企業(yè)等多方面教學(xué)條件難以適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)對復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求。本文從高職院校合理構(gòu)建IT技術(shù)專業(yè)群,加強專業(yè)群共享資源建設(shè),課程體系建設(shè)及師資建設(shè)的角度,探討提升相關(guān)院校新一代信息技術(shù)人才培養(yǎng)的途徑。武漢交通職業(yè)學(xué)院新一代IT技術(shù)專業(yè)群建設(shè)的探索和實踐,積累了相關(guān)專業(yè)群的建設(shè)經(jīng)驗,后期將進一步加強專業(yè)群課程、師資、實訓(xùn)室及“1+X證書”認(rèn)證培訓(xùn)等方面的建設(shè)工作,同時也期望能對其他院校IT專業(yè)群建設(shè)具有一定參考意義。