智能制造工程的創(chuàng)新培養(yǎng)模式及課程設(shè)置＊

史堯臣，李澤啟，魏志遠(yuǎn)，于雪蓮，李 杰

（長春大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院，吉林 長春130012）

1 研究背景

中國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的過程，本質(zhì)上就是由中國制造工程向中國創(chuàng)造技術(shù)轉(zhuǎn)變的過程。因此，社會(huì)的發(fā)展以及制造業(yè)的轉(zhuǎn)型對高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的要求越來越高、需求越來越多，這就給各高校教育模式帶來了一項(xiàng)挑戰(zhàn)。智能制造是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、機(jī)械制造為一體的現(xiàn)代化制造新模式，作為“十三五”期間新工科專業(yè)中最具代表性的專業(yè)，在人才培養(yǎng)中起到中流砥柱的作用[1]。《中國制造2025》中明確指出“以加快信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向”；《中國制造2025 吉林實(shí)施綱要》鼓勵(lì)企業(yè)實(shí)行智能化的制造以及工控系統(tǒng)，使企業(yè)從單一的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向多元化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型對工程制造業(yè)的人才提出了新的需求，目前智能制造企業(yè)中一些流程化的操作員工已經(jīng)足夠，現(xiàn)在所需的是具備設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)等綜合性技能的高端復(fù)合型、技術(shù)型人才。

技術(shù)型人才需求同樣對高校的培養(yǎng)模式提出了新的要求。實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的根本還是在專業(yè)技術(shù)型人才培養(yǎng)上。高校作為人才培養(yǎng)和輸送最主要的渠道，培養(yǎng)的人才必須能夠適應(yīng)目前中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型，也必須符合工程制造型企業(yè)的發(fā)展需求。

在這種發(fā)展背景下，開展復(fù)合型、技術(shù)型人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建有智能制造特色專業(yè)課程體系，是當(dāng)前高校改革教育模式的首要任務(wù)。依據(jù)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展趨勢所需及經(jīng)濟(jì)體系革新的迫切要求，不論是職業(yè)高校還是958、211 大學(xué)都需要在智能制造工程的教育模式上實(shí)行高標(biāo)準(zhǔn)、高素質(zhì)、高精準(zhǔn)，并結(jié)合自身職業(yè)教育的特色，結(jié)合本地區(qū)的優(yōu)勢資源，通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，提高院校學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)質(zhì)量，為國家提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。培養(yǎng)勇于探索、敢于創(chuàng)新、不斷思索新道路的創(chuàng)新性技術(shù)人才，這不僅僅滿足當(dāng)下的社會(huì)需求，同時(shí)也為中國將要面臨的更高、更大的挑戰(zhàn)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)人才基礎(chǔ)。

2 智能制造工程發(fā)展現(xiàn)狀

隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)制造業(yè)逐漸向智能化、個(gè)性化的方向發(fā)展，同時(shí)對制造業(yè)的復(fù)合型、技術(shù)型人才提出了新的需求。目前大多數(shù)的高校對智能制造的課程建設(shè)通常是以機(jī)械工程專業(yè)為基礎(chǔ)進(jìn)行培養(yǎng)，其核心的課程體系也通常是圍繞機(jī)械加工、制造等傳統(tǒng)教學(xué)模式。所以，為了應(yīng)對制造業(yè)轉(zhuǎn)型，智能制造類課程應(yīng)當(dāng)結(jié)合人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)方向改革，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的教學(xué)培養(yǎng)新模式。

智能制造工程是一個(gè)系統(tǒng)性的工程學(xué)科，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造等優(yōu)勢于一體，是機(jī)械、自動(dòng)化、控制工程等學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。目前，制造型企業(yè)對智能化技能型人才迫切需求。所以，如何以高校為基礎(chǔ)，培養(yǎng)一個(gè)現(xiàn)代化、智能化時(shí)代下的技能型人才是各個(gè)高校構(gòu)建課程體系的目標(biāo)。

3 智能制造背景下人才培養(yǎng)模式改革存在的問題

東北地區(qū)作為老工業(yè)區(qū)，應(yīng)當(dāng)起到領(lǐng)頭羊的作用，應(yīng)當(dāng)聚焦現(xiàn)代化、智能化發(fā)展，攻關(guān)核心技術(shù)。2019 年，6 個(gè)重大科技專項(xiàng)于吉林省實(shí)施，共獲得國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)16 項(xiàng)。科技活動(dòng)產(chǎn)出指數(shù)在全國排名上升3 位。包含800 戶國家級高新技術(shù)企業(yè)、358 戶科技小巨人企業(yè)，分別增長89%和92%，在所有高新技術(shù)企業(yè)中盈利企業(yè)比例居全國第2 位。在發(fā)展穩(wěn)步提升的同時(shí)，更需要相關(guān)人才去整合內(nèi)外的優(yōu)勢發(fā)展資源為制造業(yè)智能化升級提供著力點(diǎn)。所以，對于教育體系及課程設(shè)置，應(yīng)當(dāng)根據(jù)區(qū)域的發(fā)展需求來進(jìn)行改革，但是目前各高校依然存在如下問題。

3.1 教育模式傳統(tǒng)化

由于中國大部分高校的教育模式都如出一轍，其專業(yè)設(shè)置都是依據(jù)上級制定的目錄[2]。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對高校教育產(chǎn)生了較大的影響，這就要求高校教育需要具備良好的動(dòng)態(tài)應(yīng)變能力。但是，很多高校并沒有通過專門設(shè)立相關(guān)部門去研究產(chǎn)業(yè)調(diào)整和專業(yè)的關(guān)系來優(yōu)化招生計(jì)劃和專業(yè)設(shè)置。高校除主要專業(yè)群外，還應(yīng)具有輔助專業(yè)與之配套。屬于同一專業(yè)大類的各專業(yè)在知識層面和技術(shù)層面有相似性，專業(yè)群之間可交流、可互補(bǔ)，有利于培養(yǎng)復(fù)合型人才。例如，智能制造行業(yè)需要既懂機(jī)械知識和技能，又明白機(jī)電、材料和信息化等知識的復(fù)合型人才，因此院校若開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造類、機(jī)電設(shè)備類和電子信息類等各專業(yè)就須具備復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資、設(shè)備等資源，這樣才有條件培養(yǎng)出相應(yīng)崗位需求的人才。

3.2 與區(qū)域產(chǎn)業(yè)相關(guān)性差

各院校專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性較差。區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定各院校的專業(yè)設(shè)置。各個(gè)院校畢業(yè)生就業(yè)往往考慮地域因素，由于各個(gè)地域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)往往不同，不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供不同類型以及層次的工作崗位，這就直接影響了畢業(yè)生的就業(yè)，因此決定了高校的專業(yè)結(jié)構(gòu)。但目前依然存在一些院校沒有良好的學(xué)科調(diào)整機(jī)制來適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的情況，導(dǎo)致很難根據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化提出院校內(nèi)專業(yè)設(shè)置的有效策略。

這就產(chǎn)生了一個(gè)十分突出的現(xiàn)象：企業(yè)招聘時(shí)更希望聘用有工作經(jīng)驗(yàn)的員工，這種需求與剛剛踏出校門的學(xué)生形成了不可避免的矛盾。歸根到底還是學(xué)校教育與現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)的距離太遠(yuǎn)，課程設(shè)置與各地區(qū)不同產(chǎn)業(yè)間的相關(guān)性存在不可忽視的差距，導(dǎo)致缺少針對性的培養(yǎng)計(jì)劃。這不僅使得畢業(yè)生在面臨擇業(yè)問題時(shí)缺少明確的從業(yè)方向性，同時(shí)招聘企業(yè)也難以招到自己稱心如意的員工。學(xué)生通常難以學(xué)以致用，認(rèn)為自身的才華無處施展；企業(yè)在招收新員工后，仍然需要組織一系列的企業(yè)所必備的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，以應(yīng)對企業(yè)接下來的發(fā)展計(jì)劃，這樣剛?cè)肼毜男聠T工不僅難以迅速上崗，解決企業(yè)內(nèi)部老員工的工作壓力，甚至增加了老員工對新員工的培養(yǎng)工作。

面對這一境況，就不得不進(jìn)行相應(yīng)的革新，針對模式化、相關(guān)性差的問題，應(yīng)該采取更加科學(xué)、更加縝密的思維邏輯來安排課程的設(shè)置。教育研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)良好的培養(yǎng)模式不僅僅可以有效培養(yǎng)學(xué)生還能夠減輕教師在教學(xué)過程中的工作壓力，應(yīng)當(dāng)采取一種如圖1所示的教育培養(yǎng)新模式。

圖1 智能制造培養(yǎng)模式流程

4 改革方法及實(shí)施路線

4.1 教育模式建設(shè)與工程制造業(yè)轉(zhuǎn)型并舉

隨著《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的提出，吉林省應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，提出自己的戰(zhàn)略性規(guī)劃。各個(gè)高等教育院校應(yīng)該對國家戰(zhàn)略進(jìn)行探討和研究，深入了解當(dāng)?shù)貐^(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和自身優(yōu)勢并將其結(jié)合起來，努力建設(shè)符合社會(huì)發(fā)展需要的專業(yè)，取消與產(chǎn)業(yè)發(fā)展不相關(guān)的課程專業(yè)。

4.2 與區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相輔相成

智能制造屬于熱門專業(yè)但是還處于發(fā)展階段，所以新專業(yè)的設(shè)置要與區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相輔相成，根據(jù)就業(yè)市場需求，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整。與行業(yè)相關(guān)企業(yè)以及相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行合作，探究模式制定的可行性，制定人才培養(yǎng)計(jì)劃，從根本上加強(qiáng)校方和企業(yè)之間的合作[3]。在經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，一些產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化是非常迅速的。因此，專業(yè)設(shè)置要與行業(yè)的發(fā)展同步進(jìn)行，探究產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，理清產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，對于日后的發(fā)展要有一定的前瞻性。

4.3 與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展并駕齊驅(qū)

新專業(yè)設(shè)置的同時(shí)，也要對傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行改造升級。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得一些常規(guī)性、機(jī)械化的人工工作崗位將被機(jī)器所取代。但“機(jī)器換人”并不是使用機(jī)器人去替代人工，而是按照以人為本的原則將人和機(jī)器的工作進(jìn)行結(jié)合去完成一些人工難以完成的比較復(fù)雜、煩瑣的工作。因此，需要對傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行升級改造。制造類傳統(tǒng)專業(yè)可走現(xiàn)代化的教育改革模式，讓教學(xué)模式更加符合生產(chǎn)線的需求模式，教學(xué)以及實(shí)習(xí)環(huán)境符合相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，教學(xué)內(nèi)容與工作崗位的資源相互聯(lián)系，人才培養(yǎng)模式與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求標(biāo)準(zhǔn)并駕齊驅(qū)，在產(chǎn)、教相融合的環(huán)境中去培養(yǎng)人才[4-5]。因此，各個(gè)院校要及時(shí)根據(jù)企業(yè)的發(fā)展需求改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的模式，增加自動(dòng)化類和計(jì)算機(jī)類課程，建立數(shù)字化設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系，以滿足企業(yè)發(fā)展的需求。同時(shí)，教材內(nèi)容、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備等也都要進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到培養(yǎng)行業(yè)技術(shù)性人才所需的條件。

4.4 產(chǎn)、學(xué)、研多方協(xié)同下人才培養(yǎng)

在加強(qiáng)鞏固原有實(shí)踐教學(xué)模式和環(huán)境的基礎(chǔ)上，以解決目前主流的相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)和重點(diǎn)問題為方向標(biāo)，不斷提高產(chǎn)、學(xué)、研三者聯(lián)系，加強(qiáng)校企雙方合作關(guān)系，聯(lián)合申報(bào)縱向課題，在校企合作模式下共同處理難題、共同進(jìn)行科技成果的研發(fā)。企業(yè)為校方提供相應(yīng)技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)、教學(xué)、科研共同發(fā)展相互融合。學(xué)校努力獲取各種校外辦學(xué)合作資源，重點(diǎn)做好相關(guān)專業(yè)的縱向課題申報(bào)工作以及橫向課題研發(fā)進(jìn)程，申請為吉林省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著良好影響的課題，聯(lián)合企業(yè)共同參與研究克服難關(guān)，努力提高研究和生產(chǎn)之間的轉(zhuǎn)化率[6]。

4.5 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

校企聯(lián)合專業(yè)技術(shù)培養(yǎng)的同時(shí)，也應(yīng)該注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自我思考、自我創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生未來在企業(yè)工作中有更好的發(fā)展，要將尊重學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律放在首位，挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)方面的潛能。每個(gè)學(xué)生都具有自身的獨(dú)立性，只有尊重學(xué)生間的差異，才能培養(yǎng)出百花齊放的技術(shù)人才，而不是流水線上生產(chǎn)出來的機(jī)器。針對每個(gè)人所擅長的不同方向制定相應(yīng)的培養(yǎng)方案，揚(yáng)其所長，發(fā)展其成為各具特色的技術(shù)型人才。

5 結(jié)語

專業(yè)的學(xué)習(xí)是高校應(yīng)用技術(shù)型人才以及職業(yè)院校等區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的載體，也是人才投向服務(wù)社會(huì)的核心。隨著制造業(yè)向智能化、集成化、高端化發(fā)展，各個(gè)院校中智能制造類專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)勢必要順著時(shí)代發(fā)展的浪潮前進(jìn)，為企業(yè)乃至社會(huì)的發(fā)展提供有力的人才支撐。因此，以智能制造類專業(yè)為主的院校相關(guān)專業(yè)的設(shè)置對推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，在中國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的過程中提供高素質(zhì)技術(shù)型人才起著至關(guān)重要的作用。