“雙高計劃”背景下機械制造與自動化專業(yè)的教學改革探索*

趙明威 穆龍濤 鄔 凱

(陜西工業(yè)職業(yè)技術學院 機械工程學院 陜西咸陽712000)

2019年國務院《國家職業(yè)教育改革實施方案》對職業(yè)教育進行了定位：“職業(yè)教育與普通教育是兩種不同教育類型，具有同等重要地位”[1]。為了職業(yè)教育高質量發(fā)展，提出了“雙高”建設，通過“示范引領、以點帶面”的發(fā)展策略，對高職教育高質量發(fā)展理念的提升與深化[2-4]。“雙高計劃”院校要打造技術技能人才培養(yǎng)高地和技術技能創(chuàng)新服務平臺[5]，支撐國家重點產(chǎn)業(yè)、區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展，引領新時代職業(yè)教育實現(xiàn)高質量發(fā)展[6]。對于深化高職院內涵式發(fā)展，通過樹立新發(fā)展理念，深化辦學體制與育人機制改革，完成裝備制造類專業(yè)的教育轉變，強化教學改革的內涵建設，融入西部區(qū)域及“一帶一路”沿線國家的發(fā)展，促進第二產(chǎn)業(yè)升級，提升職業(yè)教育對于“智能制造2025”發(fā)展規(guī)劃的貢獻度。

職業(yè)教育體系的頂層設計框架已經(jīng)實現(xiàn)了中職、高職、高職本科、專業(yè)碩士貫通，與普通高等教育并行推進，兩駕“馬車”銜接融通，推進我國高等教育深化改革?！斗桨浮诽岢鲆伴_展本科層次的職業(yè)教育試點”，充分說明職業(yè)教育具有承上啟下的作用，同時是“雙高建設”院校的優(yōu)勢與特色專業(yè)發(fā)展趨勢。另外，隨著 我國職業(yè)教育和培訓體系的深化改革，其已經(jīng)成為職業(yè)教育的一體兩面，是高職院校特色高水平發(fā)展的必然要求，是新時代大國工匠培養(yǎng)職業(yè)教育的發(fā)展根基[7-9]。

總之，“雙高”建設是基于國家發(fā)展的大趨勢，而西北地區(qū)只有陜西工業(yè)職業(yè)技術學院一所院校進入A類建設單位，且機械專業(yè)為高水平專業(yè)群。因此，需要探索機械類專業(yè)學生培養(yǎng)新模式，提出“產(chǎn)學研+技術”的培養(yǎng)模式，為“中國制造 2025”的宏大計劃培養(yǎng)職業(yè)人才。

1 “雙高計劃”的必要性

從中國特色高水平高職院校數(shù)量統(tǒng)計結果中得出，A檔10所院校中9所為東部及沿海省份的職業(yè)院校。我國7大地區(qū)東北、華東、華北、華中、華南、西南、西北的“雙高建設”職業(yè)院?？倲?shù)分別為 16、79、31、29、24、32、19 所[10]，占比分別為6.96%、34.35%、13.48%、12.61%、10.43%、13.91%、8.26%；其中西北地區(qū)省份數(shù)量多，但“雙高計劃”建設高校數(shù)量少，占比較低。入選“雙高計劃”專業(yè)群中制造類專業(yè)占了總數(shù)的50%。其中機械制造及自動化為數(shù)量最多專業(yè)，可以看出國家重視制造業(yè)的發(fā)展，為智能制造培養(yǎng)更多人才。

我國“雙高計劃”布局的197所建設單位覆蓋了29個省份，專業(yè)布局中253個專業(yè)群覆蓋了18個高職專業(yè)大類，布點最多的五個專業(yè)大類分別是裝備制造大類、交通運輸大類、電子信息大類、財經(jīng)商貿(mào)大類、農(nóng)林牧漁大類[10]。從產(chǎn)業(yè)布局中服務面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)群有75個，面向現(xiàn)代服務業(yè)的71個，面向先進制造業(yè)的63個，面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的23個，其他21個，如圖1所示。

圖1 五個專業(yè)大類對應分布院校區(qū)域

全面推行以行業(yè)需求為導向、實戰(zhàn)實用、規(guī)模適度、開放合作的專業(yè)建設新體系，探索教、學、練、戰(zhàn)一體化人才培養(yǎng)模式和教師之間協(xié)同關系。推薦院?！案咚綄I(yè)群”的建設方案，對于專業(yè)群建設分析得當，邏輯嚴密的高校案例，進而推廣至全國。

1.1 國家人才戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃

黨的十九大報告提出，加強建設制造強國，加快發(fā)展先進制造，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合[11]，服務制造強國建設，培養(yǎng)大國工匠，助推區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉型升級。然而智能制造所需的高端技術技能型人才對高職院校的專業(yè)發(fā)展能力提出更高的要求。同時，為高職院校提供服務社會的重要人力資源，面對制造強國建設，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉型升級，提升社會服務能力，也是高職院校教師專業(yè)發(fā)展的重要內容。未來智能化工廠需要高端技能型人才，重視人才的創(chuàng)新能力，應具備扎實的專業(yè)知識與熟練的崗位操作技能；具有分析與解決問題的能力，跨學科和交叉學科融合的能力，并具備對物聯(lián)網(wǎng)及信息技術的理解與運用能力。

1.2 科研人員和技術工人互補

科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展來源于人才儲備。我國提出了“雙一流”高校建設和“雙高計劃”職業(yè)院校建設方案，推動科研創(chuàng)新與技術應用發(fā)展，運用技術解決實際生產(chǎn)問題、滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要。面對“中國制造 2025”戰(zhàn)略、“一帶一路”倡議等國家戰(zhàn)略和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，高職教育的人才培養(yǎng)應轉型升級，通過優(yōu)化專業(yè)結構、課程體系、教學手段和創(chuàng)新實習實踐平臺，培養(yǎng)適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具有技術運用能力和革新能力，又有專業(yè)技能的應用型、適用性和創(chuàng)新型人才。

1.3 大國工匠需求

工匠精神指工匠不僅要具有高超的技藝和精湛的經(jīng)驗，而且還要具有嚴謹、細致、專注、負責的工作態(tài)度和精雕細琢、精益求精的工作理念，以及對職業(yè)的認同感、責任感、榮譽感和使命感。大國工匠精神主要表現(xiàn)以下五個方面，執(zhí)著專注、作風嚴謹、精益求精、敬業(yè)守信、推陳出新[12]。高職院校社會服務功能最主要是通過教師來發(fā)揮，提升教師的社會服務能力和生產(chǎn)實踐能力是高職院校教師專業(yè)發(fā)展的重要方面。因此，“雙師型”教師的社會服務主要體現(xiàn)在參與企業(yè)技術改造與更新，運用知識和技術幫助企業(yè)解決生產(chǎn)問題，從而推動區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。

1.4 職業(yè)教育發(fā)展分析

大國工匠“精準操作-技改創(chuàng)新-重大發(fā)明”對應我國教育體系的“技校-專本科-研究生”的不同培養(yǎng)階段。職業(yè)教育重視強化技術實訓和競賽獲獎等綜合職教的階段性技能培養(yǎng)，強化“理論和實踐”一體強化訓練。精準操作類大國工匠通過參加技能大賽，在團隊集訓中培養(yǎng)其銳意進取、精益求精的工匠精神， 練就精準操作的絕技。在2020年完善現(xiàn)代職教體系后，則可由本科以上職教直接培養(yǎng)“睿智發(fā)明”類大國工匠，讓其在改進生產(chǎn)技術中發(fā)揮重要角色。以創(chuàng)造型技術大師和前沿理論研究者為雙導師，在技術碩士階段的強訓練和啟發(fā)下，用系列創(chuàng)新專利技術和世界發(fā)明金獎，突破技術壁壘，實現(xiàn)中國制造2025戰(zhàn)略。為了提高我國職業(yè)教育的品質和培養(yǎng)“大國工匠”的技術人員，需要加快雙高建設院校的機械專業(yè)建設方案。

2 機械制造與自動化專業(yè)群建設

本專業(yè)群立足服務西部，以支撐“中國制造2025”國家戰(zhàn)略中關鍵裝備（數(shù)控機床）制造及應用核心領域、服務數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)及西部區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。我國裝備制造產(chǎn)業(yè)正處于“自動化-數(shù)字化-智能化”發(fā)展的關鍵階段，在5G技術、VR虛擬技術等支撐下，產(chǎn)業(yè)升級快、技術更新頻繁已經(jīng)成為常態(tài)，生產(chǎn)技術、生產(chǎn)過程以及組織性發(fā)生很大變化，“操作技能高端化、崗位技能綜合化、服務生產(chǎn)一體化”的多學科跨界協(xié)同先進制造技術大量應用，以及產(chǎn)業(yè)鏈延伸融合背景下崗位能力拓展交叉對復合型人才培養(yǎng)提出新的要求，裝備制造企業(yè)對具備“設計、生產(chǎn)、管理、服務”能力的多元、復合型人才急切需求，單一專業(yè)人才培養(yǎng)已經(jīng)難以適應多元、復合型人才培養(yǎng)，專業(yè)組群協(xié)同培養(yǎng)成為必然趨勢。

以先進制造技術為核心，專業(yè)群對應產(chǎn)業(yè)鏈聚焦為：關鍵裝備（數(shù)控機床）—智能制造裝備集成（柔性生產(chǎn)線）—智能制造裝備應用（精密加工單件小批量生產(chǎn)）。主要以數(shù)控機床制造為載體，對接“設計-加工-檢測-裝配-維護-服務”產(chǎn)業(yè)鏈復合型人才需求，通過人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、課程資源建設、教材教法改革、師資隊伍建設、實訓基地建設、技術服務平臺搭建、服務水平提升、國際化交流、機制體制創(chuàng)新的思路。機械制造與自動化專業(yè)群建設方案，如圖2所示。

圖2 機械制造與自動化專業(yè)群建設思維導圖

2.1 交叉學科專業(yè)組群方案

跨學科跨專業(yè)組群方案。同一個專業(yè)可以面向不同的人才培養(yǎng)領域，同一個職業(yè)崗位需要不同領域的專業(yè)知識和能力，教學組織應當是跨學科、跨專業(yè)的，否則很難培養(yǎng)出適應產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新型、復合型、應用型人才；要努力改變專業(yè)碎片化、教學資源割裂的現(xiàn)象，突破把專業(yè)作為教學單位，構建對接產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)體系或專業(yè)集群；專業(yè)群和跨專業(yè)培養(yǎng)代表著現(xiàn)代職業(yè)教育的未來，要淡化傳統(tǒng)的專業(yè)界限，根據(jù)需求設計組織好課程；校企深度合作建立的產(chǎn)業(yè)學院應當是多學科、多專業(yè)集聚的專業(yè)群，各種跨界整合資源的專業(yè)群將會越來越普遍。從“割裂”的專業(yè)結構轉型到“資源共享”的高水平專業(yè)群，既是“雙高”建設的要求，也是高職院校對接需求、服務產(chǎn)業(yè)的重要舉措；既需要理念的轉變，也需要較強的執(zhí)行力；既對院校領導提出了更高的要求，也對全體教師提出了新的挑戰(zhàn)。在這個轉型改革的過程中，需要有科學的規(guī)劃、堅定的信心和制度上的設計?？梢灶A見，“跨學科跨專業(yè)教學組織”的成立將成為高職院校內部治理結構改革的一個突破點。

2.2 柔性制造專業(yè)組群方案

裝配機器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設備，由機器人操作機、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。世界機器人安裝42.2萬臺，其中汽車工業(yè)占30%，電子領域占25%。機器人集群將為“無人工廠”提供技術支持，滿足不同工種對于柔性化生產(chǎn)需求，以及市場需求的多樣性。在2020年“新冠病毒”疫情對于我國以及世界范圍的制造業(yè)造成較大沖擊，因此推廣無人化生產(chǎn)線，將能夠應對因勞動力不足造成停產(chǎn)的問題。另外，客戶DIY訂單生產(chǎn)、企業(yè)需求人才訂單模式都促進人才競爭力的全方位化，不僅滿足工匠技藝生產(chǎn)者，而且需要能夠快速應對產(chǎn)業(yè)結構變化的開拓者。因此，以柔性制造專業(yè)群組群方案，需要將機械工程學、數(shù)學及統(tǒng)計、控制理論、計算機科學、電氣技術等學科融合，全方位培養(yǎng)適應企業(yè)生產(chǎn)需求的復合型人才，能夠將技術人才輸送至無人化機器人群生產(chǎn)線。

2.3 創(chuàng)新平臺專業(yè)組群方案

職業(yè)教育專業(yè)群組建是基于人才需求而組建的，因此，突出職業(yè)教育的“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺、“五位一體”的實訓教學基地布局，從市場需求出發(fā)，建立以創(chuàng)新平臺為基礎的組群方案，能夠適應企業(yè)對于人才的需求。工業(yè)機器人的應用行業(yè)的百分比如圖3所示。

圖3 工業(yè)機器人的應用行業(yè)的百分比

（1）建立產(chǎn)教融合創(chuàng)新與教學模式改革平臺?！皩W做創(chuàng)”一體化教學模式創(chuàng)新。依托“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺，深化三教改革，以企業(yè)實際生產(chǎn)項目為教學載體，校企融合共同推進“學做創(chuàng)（知識學習-技能訓練-創(chuàng)新培養(yǎng)）”一體化教學模式創(chuàng)新?！把袑W用”一體化教學模式改革。依托“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺，以高速精密機床、四軸加工中心、五軸加工中心、車銑復合中心、柔性生產(chǎn)線等高端設備技術應用為核心，校企聯(lián)合組建雙師結構教學團隊，以企業(yè)實際任務為載體的實際項目化教學，校企聯(lián)合實施“技術研發(fā)-技能學習-成果轉化”一體化實訓模式改革。

（2）建立技術研究，開展精密制造技術研發(fā)平臺。依托“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺，以先進的硬件水平和高水平企業(yè)技術團隊為保證，校企聯(lián)合實施實際企業(yè)任務，逐步提升校內師資高檔數(shù)控機床精密制造技術研發(fā)能力。

（3）建立創(chuàng)新研究，開展先進制造技術服務平臺。依托“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺，服務區(qū)域經(jīng)濟開展社會培訓，面向職業(yè)院校開展師資培訓，面向裝備制造中小微企業(yè)開展技術研發(fā)、技術服務工作。為區(qū)域內中小微企業(yè)高端數(shù)控設備維修、生產(chǎn)線裝調與維護、設備智能升級改造、智能生產(chǎn)線集成、先進制造技術推廣、智能制造及智能生產(chǎn)人員培訓等技術技能需求提供服務。同時依托“5G+虛擬”等新興技術，積極探索先進制造遠程協(xié)同創(chuàng)新。

（4）建立技能培養(yǎng)，提升技能大賽水平平臺。緊隨產(chǎn)業(yè)結構調整與產(chǎn)業(yè)升級的人才需求和高職教育改革發(fā)展趨勢，堅持“以賽促學、以賽促教、以賽促改”大賽的思路，依托“實踐基地+校企團隊”技術技能創(chuàng)新平臺，繼續(xù)辦好數(shù)控機床裝調與改造、制造單元智能化改造與集成技術、工業(yè)機器人技術應用省級技能競賽賽項，積極申報和承辦其它各級各類學生技能大賽和職工技能大賽。

總之，專業(yè)群的建設方案前提是對接產(chǎn)業(yè)鏈，不是專業(yè)的簡單歸并和歸納，也不是為了將某一個專業(yè)群做強做大，而將更多專業(yè)劃歸為一類。首先，對學校服務的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈必須有認真的調研和科學的分析，突出產(chǎn)業(yè)專家和教師同等作用。結合學校辦學特色建立“組群邏輯”，依托機械制造及自動化特色專業(yè)對現(xiàn)有的教學組織和課程進行整合和重組，建立“跨學科跨專業(yè)的教學組織和科研組織”，發(fā)揮“柔性生產(chǎn)所需的機器人人才培養(yǎng)”，搭建“產(chǎn)教融合，產(chǎn)學研并進的創(chuàng)新平臺”，保證專業(yè)群內部的教學資源能夠真正實現(xiàn)共建、共享，“形成優(yōu)勢互補、協(xié)同發(fā)展的建設機制”。從這個意義上說，科學構建“跨學科、跨專業(yè)新工科教學體系”和實施“對接職業(yè)標準的課程創(chuàng)新平臺”。

3 學生培養(yǎng)和教學改革的建議

推進智能制造模式創(chuàng)新，加強學生在特種加工、精密超精密加工技術、先進制造技術、機器人技術等方面的培養(yǎng)。重視培養(yǎng)學生生產(chǎn)實踐和敢于創(chuàng)新等精神，融合現(xiàn)代信息技術發(fā)展應用，發(fā)揮學?！?G+云制造”新興技術優(yōu)勢，將為“自動化-數(shù)字化-智能化”建設提供人才支持。另外，通過以下舉措提升學校教學品牌，具體包含制定專業(yè)教學標準、專業(yè)（類）頂崗實習標準、專業(yè)實訓教學條件建設標準等國家職業(yè)教育標準，支持學習成果的認定、積累和轉換的國家學分銀行制度、“1＋X”證書制度等相關政策，通過規(guī)范化職業(yè)教育質量的評估體系，提升高職院校整體辦學質量。

3.1 優(yōu)化“學工合一、知技融通”

培養(yǎng)目標與企業(yè)需求合一、學習過程與工作過程合一、教學內容與工作任務合一、專業(yè)教師與能工巧匠合一；實現(xiàn)“三融通”能力遞進提升：知識與能力相融通、理論與實際相融通、技能與素質相融通，進而形成“學工合一、知技融通”的專業(yè)群人才培養(yǎng)新模式。

3.2 實施分類教育管理

主動適應多元化招生帶來的“多層次、多類型”人才培養(yǎng)，積極探索實施分類教學與教育管理，以“標準不降、模式多元、學制靈活”為原則，針對不同類型，精準編制人才培養(yǎng)方案，采取彈性學制和靈活多元教學模式，創(chuàng)新校內校外不同地點授課、長短學期結合、線上線下考核等多樣性的教學組織和考核評價模式。

3.3 開展“1+X”證書制度試點

做好現(xiàn)行“工業(yè)機器人編程與操作1+X”證書試點工作，積極對接新開發(fā)的“多軸數(shù)控加工、數(shù)控車銑加工、數(shù)控設備維護與維修、工業(yè)機器人裝調、工業(yè)機器人集成應用1+X”證書試點工作，深入探索學歷證書和職業(yè)技能等級證書互通銜接，深化復合型技術技能人才培養(yǎng)培訓模式改革，積極推行“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點工作。積極參與機械制造類職業(yè)技能等級標準制定，對接標準修訂人才培養(yǎng)方案和課程標準，聯(lián)合西門子、華中數(shù)控、北京精雕等行業(yè)龍頭企業(yè)，探索開發(fā)適合機床制造領域的“1+X”證書。

3.4 實施現(xiàn)代學徒制人才培養(yǎng)

積極總結推廣群內專業(yè)“電氣自動化技術”專業(yè)現(xiàn)代學徒制試點的成功經(jīng)驗，建成一批高水平的全英文/中文雙語授課專業(yè)及中外合作專業(yè)；與國內外行業(yè)組織、國際知名企業(yè)深度聯(lián)合培養(yǎng)，取長補短，聯(lián)合制訂職業(yè)教育國際標準。整合校內和企業(yè)資源，開發(fā)一批國際水準的職業(yè)能力標準、專業(yè)教學標準和課程標準，樹起中國特色的職業(yè)教育標準，培養(yǎng)能夠達到國際技能的學生群體。

3.5 加強國際合作和借鑒學習

探索校企聯(lián)合“走出去”模式創(chuàng)新，舉辦國際學術會議、論壇，開展我國企業(yè)海外發(fā)展的國際職業(yè)教育服務，通過共建海外分校、海外員工培養(yǎng)基地等，開展青年師資國際化培訓，推動“頂尖”人才本土化，形成服務“一帶一路”人才輸出和國際產(chǎn)能合作成果，發(fā)揮贊比亞分校的海外辦學保障機制。

3.6 實現(xiàn)學校和企業(yè)對接

學校與企業(yè)產(chǎn)教融合、校企合作方面爭取國家政策支持，引入企業(yè)參與職業(yè)教育，在人才培養(yǎng)、教學資源開發(fā)、雙師隊伍建設、共建共享生產(chǎn)型實訓基地、職工培訓及人員互聘互兼等方面進行深度合作，工學結合，知行合一，實現(xiàn)校企良性互動。加強內涵建設，建立標準制度約束與激勵的長效機制引擎。

總之，“雙高計劃”為高職教育帶來了良好的發(fā)展機遇，要求高職教育的人才培養(yǎng)規(guī)格和質量都得到全面提升。首先，開始探索職業(yè)教育發(fā)展的“引進、生成、輸出創(chuàng)新路徑，推進高職教育國際化水平提升，能夠趕超傳統(tǒng)工業(yè)強國。其次，加強與國內外高水平大學建立學生互換、學分互認和本、碩學位聯(lián)讀等交流合作關系，形成多類型、多層次、多途徑的學生培養(yǎng)體系，提升學生社會認可度。實現(xiàn)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略，培養(yǎng)出高素質的技能型人才，是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要人才支撐。

4 結語

對于陜西工業(yè)職業(yè)技術學院未來發(fā)展，機械類專業(yè)一直都是發(fā)展重點專業(yè)群。因此，重視發(fā)展學校的機械大類專業(yè)群，國家財政支持建設高水平專業(yè)群，建設世界一流職業(yè)院校探索“產(chǎn)學研+技術”的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具有大國工匠精神的畢業(yè)生，經(jīng)過企業(yè)生產(chǎn)實踐鍛煉，為國家發(fā)展提供新型的培養(yǎng)模式，本文提出了陜西工業(yè)職業(yè)技術學院機械設計制造類專業(yè)為學院未來發(fā)展的主攻方向，交叉學科之間融合發(fā)展，努力為建成世界一流職業(yè)院校邁出堅實一步。