智能制造高技能人才“动态分层迭代递进”培养模式研究_赵橄培.pdf

造纸装备及材料 第 52 卷 总第 214 期 2023 年 1 月 轻工人才199智能制造高技能人才“动态分层，迭代递进”培养模式研究*赵橄培，廖 卓，孙文丰湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲 412001摘要：智能制造技术迅猛发展已进入高质量发展阶段，对具备高层次技能的智能制造人才需求旺盛。当前高职院校智能制造技能人才培养过程中存在着课程体系滞后于前沿技术发展、忽视学生创新能力培养、难以满足学生个性化发展诉求等问题。为解决这些问题，文章剖析了当下智能制造高质量发展的技术特征，提出了智能制造高技能人才的“动态分层，迭代递进”培养模式。通过构建紧跟技术发展趋势的“动态分层”课程体系，打造满足创新能力发展的“迭代递进”式学习生态、重构“差异化多维度”评价考核体系这三大主要实施路径，以期真正培养出能助推我国智能制造高质量发展的高技能人才。关键词：智能制造；高技能人才；动态分层；迭代递进分类号：F426；G712随着“中国制造 2025”战略的不断深入推进，作为新一代信息技术与制造业深度融合主攻方向的智能制造发展异常迅猛1。党的二十大报告提出加快建设制造强国，推动制造业向高端化、智能化、绿色化发展。先进制造业高质量发展带来产业形态和生产模式的转变，对智能制造高技能人才的要求日益提高。2022 年国家发布关于加强新时代高技能人才队伍建设的意见要求健全高技能人才培养体系，创新高技人才培养模式2。因此，探索先进制造业高质量发展背景下智能制造高技能人才的创新培养模式是必要之举。1 智能制造高技能人才培养面临的主要挑战智能制造是当前全球主要经济体全力投入竞争的核心方向，是公认的新一代技术革命。信息技术与人工智能的渗透使制造设备等日益智能化，产品制造越发高质高效3。而高度智能化的设备使得劳动者面临的工作内容日益复杂，一般劳动力被逐步替代，能胜任复杂工作的高技能人才则需求旺盛。高职院校智能制造技能人才培养在新技术、新模式下面临着较大挑战。1.1 课程体系滞后于技术发展当前智能制造已进入高质量发展阶段，先进制造技术与智能控制及新一代信息技术深度融合，工业互联网（物联网）、大数据、机器视觉、数字孪生等诸多关键技术交叉协同4，技术迭代速度极快，生产管理模式也不断得到创新发展。但多数高职学校的课程体系并不能及时更新，不能在课堂教学中及时引入最新的前沿技术，使毕业学生难以适应企业的最新能力需求。以工业机器人技术专业为例，当下的数字工厂均在构建以机器人系统为中心的数字孪生体系，实现物理系统和数字系统的融合交互，但当下的教学过程往往强调物理系统的应用，对数字系统的构建及虚实融合技术因师资或设备的原因较少开展教学。1.2 学习生态难以支撑创新能力的提高支撑智能制造高质量发展的是众多先进技术的交叉融合和快速迭代，而当下高职院校给学生提供的智能制造学习生态往往只以学习固定的知识技能为主5，缺乏真正的系统性思维锻炼，而这正是当下智能制造高技能人才最急需的内生能力。例如，机器人现场工程师在实际工作过程中根据客户差异化的需求，需要面对多种品牌机器人系统的集成、多种品牌工业相机文章编号：2096-3092（2023）01-0199-03*基金项目：2023年湖南省社会科学成果评审委员会课题“先进制造业高地视域下智能制造高技能人才动态分层，迭代递进式培养路径研究”（XSP2023JYC179）；2022 年湖南省社会科学成果评审委员会课题“1+X 证书制度下分层嵌入式课证融通路径探索与实践”（XSP22YBC613）作者简介：赵橄培，男，硕士，工程师，讲师，研究方向为智能制造技术开发、职业教育研究。通信作者：廖卓，男，硕士，讲师，研究方向为工业机器人技术开发、职业教育研究。轻工人才 2023 年 第 1 期 总第 214 期 造纸装备及材料200及传感器的联合调试等。而学校的学习生态往往只能教会学生单一品牌的工业机器人操作与编程、单一品牌工业相机的集成调试等，学生基本不具备面对新设备时的快速学习能力、创新能力，系统性思维不足，难以处理复杂的工作任务。1.3 培养体系难以满足学生个性化的职业发展诉求智能制造涉及的技术领域较多，给毕业生提供了宽广的职业选择方向。近两年高职院校连续扩招，学生人数显著增多且均成长在高速发展的互联网时代。大多数学生个性独立并富有主见，对个人的职业发展诉求不局限于所学专业的单一培养目标，而是希望根据个人专长和兴趣爱好选择不同的技术岗位，并期望未来的职业岗位能跟随技术发展的主流方向。这对高职院校的人才培养体系、教学模式等提出了更高的要求。2 智能制造高技能人才“动态分层，迭代递进”培养模式构建根据新时代智能制造高质量发展的技术特点，结合当下高职院校智能制造人才培养面临的现实问题，探索“动态分层、迭代递进”的智能制造高技能人才培养模式。2.1 构建紧跟技术发展趋势的“动态分层”课程体系为紧跟智能制造前沿技术发展趋势，构建“动态分层”的智能制造课程体系，可以破解现有课程体系各课程联系不紧密、难以支撑核心能力培养的问题。根据智能制造技术领域与企业岗位能力需求，课程体系主要设置系统设计、智能控制、制造技术、集成应用等四大课程模块6。学生可以根据自身素质特长和学习考核情况确定重点学习模块并进行职业方向选择，从而打破专业禁锢，一定程度上满足学生的个性化职业发展诉求。课程模块摆脱以往从基础课到专业课的进阶学习方式，而是以面向岗位能力的典型工作任务为依托，在任务开展的过程中渗透理论知识的学习，形成从宏观到微观解构的课程体系，真正实现理实一体、工学结合7。各课程模块均按通用任务、进阶任务、挑战任务、前沿任务 4 种类型设置典型学习项目（见图 1），以面向不同层次学生的学习需求，达成差异化的分层培养目标。另一方面，各课程模块应设置 10%的前沿任务，每年根据最新技术方向动态调整，确保学生及时掌握新技术新工艺8。课程模块模块任务普通学生良好学生学生角色动态分层拔尖学生全体学生系统设计智能控制制造技术集成应用通用任务挑战任务进阶任务知识技能前沿任务10%动态更新10%20%60%图 1 动态分层课程体系2.2 打造满足学生创新能力发展的“迭代递进”式学习生态良好的学习生态是学生自信成长并胜任智能制造高端技能岗位的重要环节。需要从师资队伍、教学模式、实践体系三个方面打造“迭代递进”式的学习生态。2.2.1 建设“能力迭代、交叉提升”的高水平师资培养体系高水平师资队伍是高技能人才培养的根本保障。只有不断加强专兼职教师队伍的建设才能真正培养出高技能人才9。建设“能力迭代递进”师资培养体系，主要通过以下两条路径实施。（1）建立能力迭代考核体系。每年承担主干核心课程的专职教师应依次通过技能考核、教学示范、知识更新等模块的考核评价才能开设主讲课程，未通过模块考核的教师将进入候课区自主提升后再行考核（见图 2），真正激发教师能力提升的内生动力。各模块的考核评价指标根据技术发展方向动态修订。交叉研习师资培养方向技能考核未通过通用任务智能控制制造技术集成应用未通过未通过候课区教学示范知识更新迭代考核图 2 师资考核体系（2）设立常态化交叉研习制度。以“一专多能”为培养目标，结合智能制造技术特征将师资队伍分为系统设计、智能控制、制造技术、集成应用四个专业方向进行重点培养10。每隔两年各方向的师资将进行交叉研习，如主攻智能控制方向的教师研习系统设计造纸装备及材料 第 52 卷 总第 214 期 2023 年 1 月 轻工人才201模块并实际承担相应课程的教学，多个方向的教师互相学习、共同提高。通过交叉研习扩展教师的跨学科综合能力，以应对智能制造复合型高技能人才的培养需要。2.2.2 推广“动态分层、精准支撑”的教学模式为促进学生知识技能的内化提高，适应智能制造时代的复杂工作任务，可推广“动态分层、精准支撑”的教学模式。该模式采取“学习资源个性推荐、学习状态动态分层、学习任务迭代递进”的基本流程。利用智能化平台分析学生学习数据，并对其进行动态分层（普通、良好或拔尖）。系统将对不同层次的学生推送个性化的学习资源（见图 3）。课堂学习中的任务也会进行针对性布置，使学生迭代递进的成长道路畅通，增强其创新意识，以更好应对智能制造产业极快的技术更新速度11。学习资源个性推送学习状态动态分层拔尖良好普通基础任务全达标进阶任务提技能挑战任务跃高阶图表打基础知识技能提升知识技能拓展知识技能学习任务迭代递进图 3“动态分层 精准支撑”教学模式2.2.3 构建“分类管理、开放融合”的实践体系高技能的形成需要大量时间的反复练习。为满足学生技能练习和研习拓展的需要，构建“分类管理、开放融合”的实践体系。依据智能制造技术链并结合校企深度融合成果共建开放共享的机电基础、电气控制、通用机床、智能运维等四类功能实训中心12。学生可通过智能管理平台在线预约申请课后进入各类实训室提升技能。同时，数字化资源也接入智能化管理平台，以方便学生自主找寻教学资源探究练习，真正满足学生技能提高的实践需求。2.3 重构“差异化多维度”评价考核体系评价考核以促进学生渐进成长、形成系统思维与创新意识为导向。除了关注学生对已有知识与技能的掌握程度，还应加大对学生思维能力和创新意识的评价考核力度。考核评价以项目任务为载体，有机融合过程性评价与结果性评价，增加增值性评价指标，形成多维评价指标。评价内容要覆盖基础理论、技能操作、职业素养、创新意识等多方面内容。对不同学习状态的学生，应设置一定的差异化评价指标，针对性促进学生成长。3 结束语高技能人才是智能制造高质量发展的重要保障，是推动我国迈向“制造强国”的必要基础。文章以满足新时期智能制造高质量发展对技能人才能力要求为根本出发点，通过构建紧跟技术发展趋势的“动态分层”课程体系，打造满足创新能力发展的“迭代递进”式学习生态、重构“差异化多维度”评价考核体系形成“动态分层、迭代递进”的智能制造高技能人才培养模式，以解决当下智能制造高技能人才培养过程中存在的课程体系滞后技术、创新能力培养重视不够、个性化职业发展诉求较难满足等问题，助推我国智能制造高质量发展。参考文献1 封志明,郑亮,费凌,等.新工科背景下地方高校智能制造人才培养改革探索J.实验技术与管理,2021,38(7):23-29,35.2 夏铁军.智能制造背景下中职机械制造专业数控机床课程教学改革研究D.长沙:湖南师范大学,2020.3 施杰,张毅杰,杨琳琳,等.农科院校机械类专业智能制造人才培养模式改革:基于云南农业大学机械设计制造及其自动化专业的实践探索J.云南农业大学学报(社会科学),2022,16(1):150-155.4 王书亭,谢远龙,尹周平,等.面向新工科的智能制造创新人才培养体系构建与实践J.高等工程教育研究,2022(5):12-18.5 连志刚,顾幸生.智能制造“四维”创新型人才培养方案研究J.智能制造,2021(4):35-39.6 魏昌洲,唐霞,王自建.智能制造视域下服务无锡装备制造业培养创新人才的路径研究J.机电工程技术,2022,51(12):82-87.7 邱思维.智能制造背景下高职机械制造专业人才培养模式改革研究J.造纸装备及材料,2022,51(11):248-250.8 李敏.基于智能制造企业需求的重庆民办本科高校应用型人才培养路径研究D.重庆:重庆大学,2021.9 方金城,曾阿锋,朱斌.基于熵权灰聚类的企业智能制造创新能力评价及影响因素研究:福建五家电子类智能制造试点示范企业的实证研究J.电子科技大学学报(社科版),2022,24(3):65-73.10 韦伟松,岑华,邓广,等.智能制造背景下后发展民族地区高职院校机械类专业面临的困境与突破:以广西现代职业技术学院为例J.中国职业技术教育,2022(13):91-96.11 王书亭,李昕,张芬,等.面向大工程观培养的智能制造实践教学体系构建J.机械工程学报,2022,58(18):319-332.12 左宗华.职业院校智能制造类专业人才培养模式研究D.上海:华东师范大学,2022.