李振東
摘 要:智能制造是實現(xiàn)“中國制造”向“中國智造”全面轉型的重要力量,現(xiàn)已成為發(fā)達國家重點攻關方向。要想在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術創(chuàng)新中增強競爭力,應該立足智能制造,盡快確定技術技能人才的培養(yǎng)標準與路徑,為智能制造產(chǎn)業(yè)提供可持續(xù)的人才供給。本文以此為研究目的,闡述如何通過職業(yè)理念創(chuàng)新、教學模式優(yōu)化、教學課程重構等方法,在明確智能制造技術技能人才培養(yǎng)標準的同時,探索“專業(yè)知識+職業(yè)能力+核心素養(yǎng)”的技術技能人才培養(yǎng)路徑。該路徑將有助于技工院校人才培養(yǎng)與智能制造產(chǎn)業(yè)的深度整合,在“工業(yè)4.0時代”為中國制造賦能。
關鍵詞:智能制造? ? 技術技能人才? ? 培養(yǎng)標準? ? 實現(xiàn)路徑
課? 題:本文系中職零部件測繪“教學做賽一體化”教學模式改革研究與實踐課題(課題編號:2022-147)的研究成果。
2015年印發(fā)的《中國制造2025》行動綱領,明確提出“以推進智能制造為主攻方向”,旨在進一步夯實工業(yè)基礎、提高綜合集成效應。在與“智能制造”配套的指導思想中,最重要的就是“完善多層次、多類型人才培養(yǎng)體系”。2021年印發(fā)的《智能制造試點示范行動實施方案》在保障措施中,特別強調了加強新技術、新技能人才培養(yǎng)的重要性,包括組織實施智能制造人才培養(yǎng)計劃,引領高校設立智能制造學科及課程,建立智能制造知識與人才共享平臺等。2021年印發(fā)的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,提出加緊制定智能制造領域職業(yè)標準的要求,同時進一步拓寬了智能制造技術技能人才培養(yǎng)的渠道。
由此可見,在我國未來制造業(yè)中,智能制造將成為趨勢,而技工院校作為主要的技術技能人才培養(yǎng)機構,應迅速建構、持續(xù)優(yōu)化人才培養(yǎng)標準,并根據(jù)標準構建人才培養(yǎng)路徑,為推動我國智能制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)、高質量發(fā)展源源不斷地提供人才供給。
一、智能制造:內涵、價值及帶來的產(chǎn)業(yè)嬗變
(一)內涵解讀
智能制造,直觀含義就是“人工智能+制造產(chǎn)業(yè)”,它所代表的是一種工業(yè)生產(chǎn)升級新模式,在物質層面上主要表現(xiàn)為智能機器人、裝備、部件、系統(tǒng)、產(chǎn)品等。從宏觀角度看,智能制造并非簡單的物質層升級,它實質上是一種人機一體化智能系統(tǒng),即把人類專家的知識、思維、技能等作為智能制造的基礎理論和技術,系統(tǒng)通過程序自主學習,綜合形成推理、判斷、構思等能力,并在工業(yè)制造生產(chǎn)中代替人類腦力、體力勞動。
(二)價值效益
智能制造的價值可以歸納為兩方面。一是規(guī)模效益。智能制造是人類專家智慧與機器智能融合的產(chǎn)物,它能夠取代繁重的人工腦力、體力勞動。二是經(jīng)濟效益。智能制造相當于為傳統(tǒng)制造業(yè)安裝了一顆大腦,它可以應對更加復雜的工業(yè)制造場景,提高生產(chǎn)效率。
(三)產(chǎn)業(yè)嬗變
基于以上關于智能制造內涵、價值的分析,它對傳統(tǒng)制造業(yè)帶來的產(chǎn)業(yè)嬗變如下。
1.帶動制造業(yè)生產(chǎn)技術全面升級
智能制造帶來復雜技術的升級。生產(chǎn)力的提升離不開技術驅動??茖W技術的不斷發(fā)展為智能制造奠定了良好的生產(chǎn)基礎。相較于傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn),智能制造生產(chǎn)偏重于技術全面升級,即由原來的自動化生產(chǎn)轉型為智能化生產(chǎn)。生產(chǎn)過程擺脫了程式化、單一性、重復式的特點。智能制造系統(tǒng)具備自我分析、判斷、決策的能力,可以在復雜工業(yè)場景中做出合理的調整與反應。
智能制造帶來專業(yè)技術的升級。從智能制造系統(tǒng)的功能機制來看,智能制造的發(fā)展,一方面取代了部分人工勞動,另一方面能形成新的技能,特別是在填料、數(shù)據(jù)分析、語音合成等數(shù)字技能的工業(yè)任務中,發(fā)揮著專業(yè)性、系統(tǒng)性、綜合性作用。
2.促進制造業(yè)生產(chǎn)組織系統(tǒng)重構
智能制造將形成人才結構扁平化的局面。從組織形式上看,制造業(yè)生產(chǎn)組織經(jīng)歷了以人為主(作坊式)、人機配合(流水線)、機進人退(自動化)、人機分離(智能化)的一系列變化。每一次變化,都會使原有的制造業(yè)生產(chǎn)組織更加扁平化。進入智能制造時代,企業(yè)的生產(chǎn)組織將發(fā)生系統(tǒng)性重構。生產(chǎn)工作幾乎全部交給了智能機器人、生產(chǎn)線。傳統(tǒng)意義上“以人為管理對象”的科層制結構將會消失,整個生產(chǎn)組織形成“去中心、分布式”的結構。
在人才結構扁平化的組織系統(tǒng)中,每一位員工既承擔著項目分析、信息處理、工作決策的責任,又要在不同職能崗位上具備跨學科知識儲備,這樣才能在做好本職工作的同時,科學高效地關聯(lián)其他制造生產(chǎn)模塊和環(huán)節(jié)。
3.引發(fā)制造業(yè)生產(chǎn)方式巨大變革
智能制造業(yè)生產(chǎn)方式從統(tǒng)一化向個性化轉變。在智能制造系統(tǒng)未出現(xiàn)之前,傳統(tǒng)制造企業(yè)的生產(chǎn)方式以流水線為主。此方式能夠有效地降低生產(chǎn)成本、擴大產(chǎn)能,但也會帶來產(chǎn)品同質化、產(chǎn)能過剩等問題。一方面,流程化、標準化的生產(chǎn)方式難以滿足用戶的個性化需求,另一方面,如果在傳統(tǒng)制造企業(yè)中生產(chǎn)一種非標產(chǎn)品,消耗的成本非常大,而且產(chǎn)業(yè)升級緩慢。
智能制造中包括了增材制造、混合制造、云制造等內容。基于分布式網(wǎng)絡平臺,可滿足大規(guī)模個性化定制需求。這意味著客戶能夠直接參與工業(yè)產(chǎn)品的設計、制造等過程,實現(xiàn)個性化定制。為滿足客戶個性化需求,智能制造企業(yè)人才需要具備創(chuàng)新素養(yǎng)。
二、智能制造視域下技術技能人才的培養(yǎng)標準
綜上所述,我們了解到智能制造具有的優(yōu)越性、價值效能使其發(fā)展成為必然,而智能制造帶來的產(chǎn)業(yè)嬗變,又直接或間接地對制造企業(yè)人才產(chǎn)生影響。因此,技工院校作為重要的制造業(yè)人才培養(yǎng)機構,必須根據(jù)制造企業(yè)對人才需求的變化,立足智能制造,重新設定技術技能人才的培養(yǎng)標準。
(一)專業(yè)知識標準:系統(tǒng)性建構專業(yè)群,拓寬專業(yè)知識的范圍
從整體來看,智能制造是一個“人機一體化智能系統(tǒng)”,可以將它解構成人才、設備、數(shù)據(jù)3個組成部分,其中人才無疑處在核心地位。人力資本在設備運行控制及數(shù)據(jù)傳輸處理方面有著最高權限。對比傳統(tǒng)制造業(yè),不難發(fā)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)蘊含的知識體系更加復雜,跨學科、跨專業(yè)的領域比比皆是。因此,在人才培養(yǎng)方面,不能僅局限于某一技術技能的專業(yè)教育,而是要系統(tǒng)性地建構專業(yè)群,在以一個專業(yè)為核心的基礎上,盡可能地拓寬專業(yè)知識范圍。
(二)個人能力標準:突出職業(yè)能力導向,聚焦復合型人才培養(yǎng)
鑒于智能制造跨學科、跨專業(yè)的特點,技工院校在技術技能人才培養(yǎng)方面,也應該側重于復合型人才的培養(yǎng),突出個人能力。同時,還應關注傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展進程中“人才分類”現(xiàn)象,即制造業(yè)在區(qū)分人才時,按照人才對制造業(yè)的作用機制,分為“學術型人才”和“應用型人才”。其中,學術型人才與制造企業(yè)生產(chǎn)關系松散,主要負責新技術、新工藝、新產(chǎn)品的研發(fā)。而應用型人才構成了制造業(yè)的人力資本主體,分散在制造產(chǎn)業(yè)鏈的各個節(jié)點上,如設計人才、規(guī)劃人才、工藝人才、執(zhí)行人才等。每一種人才都具有安身立命的技術、技能,彼此之間不存在排他性。
然而,結合文中分析可知,進入智能制造時代后,制造企業(yè)人才結構呈現(xiàn)出扁平化特點,學術型、應用型人才的邊界逐步消失,取而代之的是擁有跨專業(yè)、跨學科知識的人才。這種知識“跨越”現(xiàn)象的出現(xiàn),也意味著不同人才之間的任務必然發(fā)生重疊。例如,負責智能生產(chǎn)線的應用型人才,為提高柔性自動化效應,在解決設備故障時必須具備一定的決策能力。相應地,負責智能制造系統(tǒng)技術研發(fā)的學術型人才,為保障智能制造在現(xiàn)實維度正常運轉,也不能僅從理論角度出發(fā)論證,還要具有一定的動手操作能力。
因此,技工院校要注重復合型人才的培養(yǎng),突出職業(yè)能力導向,一方面夯實智能制造人才的基礎職業(yè)能力,包括軟件操作、信息通信、編程等。另一方面要突出智能制造崗位特點,以任務驅動、項目教學等方式,提高學生在實踐中的溝通、協(xié)調能力。
(三)職業(yè)素養(yǎng)標準:明確核心素養(yǎng)目標,形成跨領域參與能力
科學技術進步直接影響著職業(yè)素養(yǎng)的構成,這是人類工業(yè)文明發(fā)展的又一普遍規(guī)律。廣義上的操作工,泛指制造企業(yè)生產(chǎn)鏈末端的執(zhí)行人員。以此為例,在電氣時代,制造企業(yè)通過構建流水線進行生產(chǎn),這種狀態(tài)下的操作工幾乎不需要腦力勞動,主要付出體力成本,不斷地重復單一動作。他們的職業(yè)素養(yǎng)主要是安全意識、責任心、吃苦耐勞等。整體上他們的職業(yè)素養(yǎng)標準很低。
而進入智能制造時代,操作工面對的不是生產(chǎn)線、原材料和半成品,而是計算機、網(wǎng)絡、數(shù)字信息等。在這種狀態(tài)下,職業(yè)素養(yǎng)標準自然大幅度提升。除了愛崗敬業(yè)、責任意識等基本素養(yǎng)之外,還要具有終身學習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等高階素養(yǎng)。同時,在提高職業(yè)素養(yǎng)標準、明確核心素養(yǎng)目標的前提下,要加強專業(yè)知識、個人能力的聯(lián)動,促使人才具備跨領域參與能力。
三、智能制造視域下技術技能人才培養(yǎng)的路徑
(一)聚焦智能制造示范場景,建構專業(yè)群育人生態(tài)
智能制造時代需要的技術技能人才,要在專業(yè)知識標準上達到“跨專業(yè)、跨學科”的基本層次。雖然技工院校里相關性特征的專業(yè)、學科及課程比比皆是,但不能盲目地展開跨越整合。技工院校在建構專業(yè)群育人生態(tài)的過程中,應率先聚焦智能制造示范場景,以確保產(chǎn)研學聯(lián)動的實效性。目前,智能制造處于起步不久的階段,國家在智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的建構方面也發(fā)布了一些示范場景。結合《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》的要求,智能制造示范場景主要包括5G、大數(shù)據(jù)、VR/AR/MR、智能工廠、智能車間及智慧供應鏈等。從這些示范場景出發(fā),在特定場景下產(chǎn)出特定產(chǎn)品,可以說為技工院校建構專業(yè)群育人生態(tài)提供了全新的思路。從客觀上說,智能制造示范場景包含要素較多,對于教研能力較弱、教育資源匱乏的技工院校而言,以此為依據(jù)建立專業(yè)群的難度很大。但從具體的工業(yè)產(chǎn)品切入,基于逆向思維反推,則有利于更好地發(fā)揮自身專業(yè)教育優(yōu)勢。
(二)深化智能制造領域合作,提高復合型人才培養(yǎng)效能
智能制造是傳統(tǒng)制造的升級形態(tài)。我國制造業(yè)目前進行智能化升級的領域,主要包括裝備制造領域、電子信息領域、原材料領域和消費品領域。不同智能制造領域所需要的技術技能人才有所不同,這為技工院校開展復合型人才培養(yǎng)提供了多元化的選擇。因此,技工院校應主動關聯(lián)智能制造企業(yè)、深化智能制造領域合作,在專業(yè)群育人生態(tài)的基礎上,進一步發(fā)揮校企合作的作用。從經(jīng)濟效益來看,智能制造生產(chǎn)環(huán)境的搭建,需要投入巨額資金,除了用來購置智能設備之外,還要建立真實的智能制造生產(chǎn)線,一般技工院校很難承擔,校企合作則可以促進產(chǎn)學研用的融合。此外,技工院校還可以結合自身特色專業(yè),深化與相關性強的智能制造領域的合作,精準對接,加強理論教學和實訓,更好地提高復合型人才培養(yǎng)效能。
(三)開發(fā)智能制造校本課程,加速職業(yè)核心素養(yǎng)滲透
智能制造技術開創(chuàng)了一個全新的時代。由于工業(yè)文明上升到更高的層次,對于技術技能人才的培養(yǎng)來說,課程內容不能因循守舊,而要順應智能制造發(fā)展趨勢,與時俱進,這就需要技工院校各專業(yè)教師秉承創(chuàng)新理念,積極開發(fā)智能制造校本課程。在開發(fā)的課程(含教材、數(shù)字資源等)中,除滿足專業(yè)知識、通識知識的需求外,更重要的是加速職業(yè)核心素養(yǎng)的滲透。職業(yè)素養(yǎng)標準之一是核心素養(yǎng),它代表的是技術技能人才的學習收獲總和,如智力素養(yǎng)(學習能力、分析能力、決策能力等)、人文素養(yǎng)(愛崗敬業(yè)、正直誠實、責任心等)。將這些核心素養(yǎng)滲透到課程中,能夠更好地培養(yǎng)技術技能人才的勝任力。職業(yè)素養(yǎng)標準之二是跨領域參與能力。這一能力的形成不是一蹴而就的,需要學生在智能制造崗位上不斷探索和實踐。因此,要重視學生終身學習素養(yǎng)的培養(yǎng)。
四、小結
實踐證明,一個國家的經(jīng)濟增長離不開制造業(yè)的貢獻,一個國家的持續(xù)強大繁榮更依賴制造業(yè)的不斷升級。智能制造已經(jīng)成為全球制造業(yè)關注的方向。技術技能人才是實現(xiàn)智能制造的關鍵要素,技工院校應不斷完善培養(yǎng)標準、優(yōu)化培養(yǎng)路徑,為推動我國智能制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)、高質量發(fā)展源源不斷地提供人才供給。
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(作者單位:萊蕪技師學院)