張更慶，劉先義

(山東外事職業(yè)大學(xué)，山東 威海 264513)

2013年，德國在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，引發(fā)全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型競賽。2015年5月，我國提出“中國制造2025”戰(zhàn)略(被稱為中國版的“工業(yè)4.0”計(jì)劃)，啟動(dòng)智能制造工程。無論是“工業(yè)4.0”，還是“中國制造2025”，其實(shí)質(zhì)是“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”，即通過現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2016年至2018年，“智能制造”連續(xù)三年出現(xiàn)在政府工作報(bào)告中，其中2018年出現(xiàn)頻次達(dá)4次之多，可見國家對發(fā)展智能制造的重視程度。2020年，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中再次指出：“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)智能制造，培育新興產(chǎn)業(yè)集群?！边@意味著加快大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)融合創(chuàng)新，是當(dāng)前工業(yè)企業(yè)技術(shù)革新的重要任務(wù)。人才是推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量，面對迅猛的信息技術(shù)革命，順應(yīng)工業(yè)4.0，職業(yè)教育必須作出前瞻性回應(yīng)。為此，基于智能制造的關(guān)鍵趨勢和人才需求，對職業(yè)教育人才培養(yǎng)面臨的困境和突破路徑進(jìn)行探討，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能制造的關(guān)鍵趨勢和特征

工業(yè)4.0，是繼工業(yè)1.0(蒸汽時(shí)代)、2.0(電氣化時(shí)代)、3.0(信息化時(shí)代)之后的工業(yè)生產(chǎn)體系智能化再造，使工業(yè)生產(chǎn)體系由信息化時(shí)代跨入智能制造時(shí)代。智能制造是智能技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，即以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)體系深度融合，工業(yè)生產(chǎn)在自動(dòng)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化，具有自動(dòng)感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的智慧能力，進(jìn)而達(dá)到提高效率、降低成本、提升質(zhì)量、縮短周期等生產(chǎn)目的。以人工智能為代表的信息技術(shù)革命，助推智能制造技術(shù)躍升、管理變革，呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：

1.數(shù)字孿生技術(shù)：工業(yè)實(shí)體控制走向虛擬映射控制

數(shù)字孿生技術(shù)是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。[1]數(shù)字孿生通過數(shù)字化映射的可視化監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)從現(xiàn)實(shí)走向虛擬、從局部走向整體、從無序走向有序的全程監(jiān)視和控制，從而抵御生產(chǎn)要素不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，提高管理效率和生產(chǎn)效率。其基礎(chǔ)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成的可視化數(shù)據(jù)，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和工業(yè)軟件為支撐，形成感知、認(rèn)知、深度學(xué)習(xí)的智慧應(yīng)答和反饋。

2.創(chuàng)新的人機(jī)交互技術(shù)：工業(yè)人機(jī)交互走向人“人”交互

人機(jī)交互是指人與含有計(jì)算機(jī)的機(jī)器的交互，實(shí)質(zhì)是人與計(jì)算機(jī)的交互。人工智能技術(shù)使機(jī)器設(shè)備智能化，具有語音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理，甚至具有情感識(shí)別和認(rèn)知思維，如同工業(yè)Cyborg(賽博格)，機(jī)器設(shè)備成為特異“人”，[2]人機(jī)交互趨向人“人”交互。目前，AR和VR技術(shù)正加快應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，與培訓(xùn)相結(jié)合，利用其創(chuàng)設(shè)的高仿真場景和人工智能賦予的智能交互開展業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高培訓(xùn)效率；內(nèi)嵌于工業(yè)設(shè)計(jì)，利用其多感官的體驗(yàn)效果使設(shè)計(jì)者、用戶、決策者理解設(shè)計(jì)理念，從而降低溝通成本并加速設(shè)計(jì)周期；與自動(dòng)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)貫通，利用其強(qiáng)大可視化功能，監(jiān)視并操控?cái)?shù)據(jù)，對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行管理、控制和維護(hù)等。

3.智能維護(hù)技術(shù)：工業(yè)維護(hù)由經(jīng)驗(yàn)維護(hù)走向智能維護(hù)

智能維護(hù)技術(shù)是利用機(jī)器學(xué)習(xí)及其他人工智能技術(shù)，對工業(yè)設(shè)備、軟件、產(chǎn)品進(jìn)行性能衰退分析和預(yù)測，據(jù)此采用針對性維護(hù)策略，使工業(yè)設(shè)備、軟件、產(chǎn)品達(dá)到近乎零故障的安全性能或生產(chǎn)效率的一種新型維護(hù)技術(shù)。有資料表明，運(yùn)用智能維護(hù)技術(shù)可對設(shè)備、軟件、產(chǎn)品實(shí)施更加準(zhǔn)確、有效的預(yù)測性維護(hù)，可減少事故故障率75%，降低設(shè)備、軟件、產(chǎn)品維護(hù)費(fèi)用25%—50%，[3]這是憑經(jīng)驗(yàn)維護(hù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。

4.智能3D打印技術(shù)：低附加值的技能制造走向高附加值的零技能制造

智能3D打印技術(shù)是一項(xiàng)“人工智能+3D打印”的顛覆性創(chuàng)新技術(shù)，運(yùn)用于制造行業(yè)，可替代傳統(tǒng)技術(shù)技能，高效完成制造。也就是說，人工智能賦能3D打印，使智能化打印成為可能，這降低了3D打印在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、分銷等方面的技能要求，拓展了設(shè)計(jì)的自由度和創(chuàng)意空間，縮減了生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)，使產(chǎn)品一次成形，同時(shí)有望實(shí)現(xiàn)分銷體系通過遠(yuǎn)程打印為采購方供應(yīng)零配件，從而使傳統(tǒng)倉儲(chǔ)和配送體系失去存在意義?？傊?，“人工智能+3D打印”通過凝集多元知識(shí)技術(shù)，摒棄傳統(tǒng)制造的一般技術(shù)技能，實(shí)現(xiàn)低附加值的技能制造走向高附加值的零技能制造。

5.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：工業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)制造走向柔性化精益制造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是智能制造技術(shù)的綜合載體，由自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)深度融合而成，面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化需求，構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系，支撐制造要素泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺(tái)。[4]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因信息化而產(chǎn)生，并伴隨信息化的發(fā)展而發(fā)展，依托開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接，內(nèi)嵌人工智能技術(shù)，使工業(yè)生產(chǎn)體系在自動(dòng)化基礎(chǔ)上趨向智能化。即面向智能制造，集數(shù)字孿生、創(chuàng)新人機(jī)交互、智能維護(hù)、3D打印等智能技術(shù)為一體，通過企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、制造管理(MES)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、客戶關(guān)系管理(CRM)等系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)智能為驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)運(yùn)營、交互服務(wù)的優(yōu)化閉環(huán)，[5]打通從設(shè)計(jì)到制造和銷售的所有環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)閉路，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)體系人、機(jī)、物互聯(lián)并智能化，驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)生產(chǎn)體系科層結(jié)構(gòu)向扁平化方向發(fā)展，提升制造過程中端附加值，[6]改寫工業(yè)“微笑曲線”從深凹“U”型到扁平“U”型，向“拋物線”型過渡，誘發(fā)管理范式由管“人”到管“物”、由控制到賦能、由“營銷推廣”到“工業(yè)信用”轉(zhuǎn)變，[7]推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)體系走向基于定制化的柔性制造和去環(huán)節(jié)、降庫存、減消耗、促效率、提質(zhì)量的精益生產(chǎn)，帶動(dòng)品牌價(jià)值在工業(yè)信用提升中增值(見圖1)。

縱觀智能制造關(guān)鍵趨勢，工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化、柔性化、定制化、可視化、綠色化等特征。

二、智能制造趨勢下技術(shù)技能人才需求分析

智能制造的關(guān)鍵趨勢和特征，為分析智能制造的技術(shù)技能人才需求提供前瞻性指導(dǎo)。立足行業(yè)，面向未來，預(yù)測人才需求規(guī)模，分析人才需求特征，為人才培養(yǎng)的層次規(guī)劃、培養(yǎng)規(guī)格定位奠定基礎(chǔ)。

1.人才需求規(guī)模預(yù)測

在“中國制造2025”的推動(dòng)下，智能制造已成為我國搶占科技革命和產(chǎn)業(yè)變革制高點(diǎn)的主攻方向，但人才緊缺成為制約企業(yè)智能化升級(jí)的屏障。以山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程為例，目前服務(wù)于裝備制造、信息、生物技術(shù)、新材料等領(lǐng)域的人才，高級(jí)技師僅占1.38%，高級(jí)工僅占13.32%。[8]據(jù)文獻(xiàn)預(yù)測，2020年我國智能制造領(lǐng)域人才需求約750萬人，缺口約300萬人；到2025年，人才需求約900萬人，缺口約450萬人。其中，機(jī)械行業(yè)技術(shù)技能人才需求總量將達(dá)到377.6萬(見表1)。[9]

表1 我國智能制造機(jī)械行業(yè)技術(shù)技能人才學(xué)歷需求預(yù)測表(單位：萬人)

機(jī)械工業(yè)，作為制造行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，其智能化水平代表整個(gè)制造業(yè)。由此，從表1數(shù)據(jù)可推知，未來6年，智能制造對技術(shù)技能人才的需求量逐年增加，在學(xué)歷層次上，高職需求量最高，本科次之，研究生第三。從智能制造的關(guān)鍵趨勢看，從工業(yè)3.0到工業(yè)4.0，智能制造的資本有機(jī)構(gòu)成(C∶V)隨智能化加深而提高，機(jī)器換人趨勢加強(qiáng)，人才需求學(xué)歷結(jié)構(gòu)存在中職向高職、高職向本科層次職業(yè)教育高移趨勢，這使本科層次職業(yè)教育有可能成為支撐未來智能制造人才需求的重心(見圖2)。

2.人才需求特征分析

現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，催生智能制造，引發(fā)技術(shù)知識(shí)升級(jí)，重構(gòu)技術(shù)技能人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)。以機(jī)械行業(yè)為例(見表2)，從智能制造的關(guān)鍵趨勢出發(fā)，對崗位能力要求、知識(shí)要求聚類分析，筆者認(rèn)為，智能制造技術(shù)技能人才具有知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、技術(shù)結(jié)構(gòu)高端化、能力結(jié)構(gòu)多元化、素質(zhì)結(jié)構(gòu)人文化等特征。

表2 我國智能制造機(jī)械行業(yè)崗位能力和知識(shí)新要求

第一，知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化。智能制造以數(shù)據(jù)為媒介將人、機(jī)、物縱橫關(guān)聯(lián)，其背后以跨學(xué)科多元知識(shí)為支撐，形成以理論知識(shí)為功底的系統(tǒng)化專業(yè)知識(shí)，[10]涵括電氣自動(dòng)化、現(xiàn)代信息技術(shù)(人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等)、機(jī)械制造、物理學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)、倫理學(xué)等多學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí)，相關(guān)專業(yè)人才需掌握關(guān)鍵崗位專業(yè)核心技術(shù)知識(shí)，如面向未來的數(shù)字孿生、人機(jī)交互、智能維護(hù)、3D打印、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等技術(shù)知識(shí)。智能制造重塑知識(shí)結(jié)構(gòu)，打破傳統(tǒng)職業(yè)教育知識(shí)“必須”“夠用”限度，向知識(shí)的“廣度”“深度”發(fā)展，同時(shí)適應(yīng)崗位需求，把部分技術(shù)知識(shí)拓展為經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，并摒棄碎片化，進(jìn)一步整合技術(shù)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，構(gòu)筑體系化知識(shí)，以適應(yīng)技術(shù)知識(shí)的遷移和跨學(xué)科整合。[11]

第二，技術(shù)結(jié)構(gòu)高端化。智能制造通過現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)融合創(chuàng)新，升級(jí)人才需求的技術(shù)結(jié)構(gòu)層次，由低端勞動(dòng)密集型躍升為高端知識(shí)密集型，技術(shù)技能人才的技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)因此嬗變，由駕馭自動(dòng)化流水線的一般性操作、維護(hù)、管理等技術(shù)，躍遷為人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)賦能的自動(dòng)化、流程再造、生產(chǎn)鏈管理、數(shù)據(jù)分析、決策、營銷、設(shè)施設(shè)備維護(hù)等現(xiàn)代化智能工業(yè)鏈運(yùn)營技術(shù)。

第三，能力結(jié)構(gòu)多元化。智能制造是產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果，跨界、跨學(xué)科多元技術(shù)知識(shí)的融合創(chuàng)新是其必然之需。[12]因此，服務(wù)智能制造的技術(shù)技能人才必然是發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才，須具有與智能制造相適配的融合創(chuàng)新、技術(shù)遷移、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、獨(dú)立思維等柔性能力和數(shù)字化設(shè)計(jì)、虛擬仿真、逆行工程分析、信息化、智能化等剛性能力，[13]通過“剛”“柔”相濟(jì)，撬動(dòng)制造業(yè)發(fā)展?jié)摿?，支撐產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)智能化發(fā)展。

第四，素質(zhì)結(jié)構(gòu)人文化。智能化時(shí)代，機(jī)器雖能習(xí)得智能，但不能習(xí)得情感。以人機(jī)交互為中心的智能制造，屬復(fù)合型創(chuàng)新工作，技術(shù)技能人才面對冰冷的機(jī)器，如果沒有尊重、關(guān)心、信任的人文底蘊(yùn)賦予“溫度”，[14]就會(huì)制約團(tuán)隊(duì)協(xié)作，弱化創(chuàng)新力，影響創(chuàng)造性工作的開展。人文底蘊(yùn)源于人文素養(yǎng)，人文素養(yǎng)能夠凝聚團(tuán)隊(duì)士氣。因此，智能制造時(shí)代，培養(yǎng)人文素養(yǎng)對提升智能制造能力顯得尤為重要。為此，企業(yè)須把以人為本(人文素養(yǎng)的本質(zhì))納入管理的核心理念，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營；職業(yè)教育須把人文素養(yǎng)融入“新工匠精神”(愛崗敬業(yè)、樂于奉獻(xiàn)；精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致；積極進(jìn)取、求實(shí)創(chuàng)新)培育，[15]培養(yǎng)有“溫度”的智能制造新“工匠”。

三、智能制造趨勢下職業(yè)教育人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)困境

智能制造的新技術(shù)、新模式，重塑人才需求，倒逼職業(yè)教育提高人才培養(yǎng)層次，加強(qiáng)復(fù)合型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)。但是，職業(yè)教育人才培養(yǎng)存在現(xiàn)實(shí)困境，制約了人才培養(yǎng)的變革。

1.培養(yǎng)體系：滯后于技術(shù)知識(shí)發(fā)展

智能制造通過“智能化”異構(gòu)傳統(tǒng)技術(shù)知識(shí)，提升技術(shù)知識(shí)的廣度和深度，要求技術(shù)技能人才知識(shí)復(fù)合、技術(shù)復(fù)合、能力復(fù)合，反饋于職業(yè)教育培養(yǎng)體系，須順應(yīng)需求，培養(yǎng)層次整體高移。但是，現(xiàn)代職業(yè)教育人才培養(yǎng)體系尚不完善，如本科層次職業(yè)教育處于試點(diǎn)、中、高、本銜接不夠暢通、技術(shù)技能層次界限不夠清晰等現(xiàn)實(shí)問題使人才培養(yǎng)難以與市場需求相適應(yīng)。

2.培養(yǎng)目標(biāo)：落后于智能化發(fā)展目標(biāo)

智能制造的“智能化”催生柔性化創(chuàng)新，柔性創(chuàng)新能力必然成為適應(yīng)智能制造發(fā)展的核心能力，落實(shí)到人才培養(yǎng)，須立足智能制造未來發(fā)展，從培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格邏輯起點(diǎn)上切實(shí)納入，真正發(fā)揮引領(lǐng)作用。但是，目前職業(yè)教育人才的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格限于傳統(tǒng)單一技術(shù)技能，忽視發(fā)展型、復(fù)合型技術(shù)技能，使整體人才培養(yǎng)缺乏前瞻性，導(dǎo)致面向“智能化”未來的人才培養(yǎng)后勁不足。

3.學(xué)科專業(yè)：偏離于跨界融合

智能制造的“智能化”提升了產(chǎn)業(yè)技術(shù)知識(shí)的廣度和深度，要求學(xué)科專業(yè)基于產(chǎn)業(yè)需求，通過交叉融合，重構(gòu)技術(shù)知識(shí)，優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、專業(yè)鏈、知識(shí)鏈、技術(shù)鏈有機(jī)銜接。但是受制于傳統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)固化思維，目前高校學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)狹窄，難以滿足產(chǎn)業(yè)智能化對知識(shí)、技術(shù)、能力、素質(zhì)等方面提出的新要求。如果高等職業(yè)教育不革新思維，立足智能化，基于交叉融合思想建設(shè)專業(yè)，其人才培養(yǎng)就不可能與智能制造人才需求協(xié)同發(fā)展。

4.技術(shù)技能：固化于單一技術(shù)技能素養(yǎng)

智能制造的“智能化”使傳統(tǒng)制造業(yè)科層組織結(jié)構(gòu)向扁平化發(fā)展，意味著管理層次減少、管理幅度擴(kuò)寬，企業(yè)員工的工作范圍擴(kuò)大，所需技術(shù)知識(shí)多元化。但是，職業(yè)教育“唯技而教”思想根深蒂固，深植于培養(yǎng)體系，這使辦學(xué)功能“技能化”、專業(yè)劃分“精細(xì)化”，所培養(yǎng)的學(xué)生強(qiáng)于顯性技能(操作技能)、弱于隱性技能(創(chuàng)新、適應(yīng)、遷移等柔性能力)，就業(yè)范圍愈來愈窄、崗位適應(yīng)能力愈來愈差，很難適應(yīng)智能制造時(shí)代寬領(lǐng)域、多元化的工作要求。[16]

5.教育教學(xué)：受困于產(chǎn)教智能化同構(gòu)

智能制造的“智能化”倒逼職業(yè)教育教學(xué)“智能化”同構(gòu)，源于職業(yè)教育產(chǎn)教融合的本質(zhì)屬性和由其決定的人才培養(yǎng)虛實(shí)環(huán)境與產(chǎn)業(yè)的高度擬合，這是確保人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。由產(chǎn)業(yè)同構(gòu)的教育教學(xué)“智能化”，實(shí)質(zhì)是智能制造技術(shù)知識(shí)內(nèi)化于教育的知識(shí)化、技術(shù)化重構(gòu)過程。就目前看，這種重構(gòu)并不一帆風(fēng)順，有觀念的詬病、機(jī)制的屏障，也有產(chǎn)業(yè)技術(shù)知識(shí)內(nèi)化于教育形式、智能制造形塑為教育環(huán)境、教育教學(xué)和評(píng)價(jià)智能化等方面的現(xiàn)實(shí)困境。

四、智能制造趨勢下職業(yè)教育人才培養(yǎng)改革的途徑和方法

面對智能制造趨勢下人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)困境，職業(yè)教育須通過完善職教體系、科學(xué)定位培養(yǎng)規(guī)格、跨學(xué)科建設(shè)專業(yè)和課程、深化產(chǎn)教融合、打造智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)等途徑和方法，深化人才培養(yǎng)模式改革，從困境中破局。

1.聚焦智能化發(fā)展內(nèi)涵，完善現(xiàn)代職教體系

智能制造在現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)融合發(fā)展中提升技術(shù)知識(shí)，技術(shù)知識(shí)賦能智能制造智慧化、柔性化、綠色化發(fā)展，成為推動(dòng)智能制造與時(shí)俱進(jìn)的內(nèi)涵動(dòng)力。由此，智能制造和技術(shù)知識(shí)，從結(jié)果到成因，從整體到局部，形成辯證發(fā)展關(guān)系。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，勞動(dòng)者是生產(chǎn)力最積極、最活躍的因素。勞動(dòng)者素養(yǎng)成為推動(dòng)智能制造和技術(shù)知識(shí)辯證發(fā)展的源動(dòng)力。智能制造智能化、柔性化發(fā)展，所需勞動(dòng)者(技術(shù)技能人才)在技術(shù)知識(shí)的“廣度”“深度”躍進(jìn)中進(jìn)階素養(yǎng)，在勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)換和“機(jī)器換人”的浪潮中縮減規(guī)模，表現(xiàn)為制造業(yè)技術(shù)技能人才學(xué)歷層次整體躍升，體現(xiàn)于人才鏈與價(jià)值鏈“微笑曲線”，由下向上、左右跨幅攀爬(見圖2)。智能制造引發(fā)的人才需求變化對職業(yè)教育提出了挑戰(zhàn)，完善現(xiàn)代職業(yè)教育人才培養(yǎng)體系成為必然?！秶衣殬I(yè)教育改革實(shí)施方案》(職教20條)提出“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”，表明職業(yè)教育不僅應(yīng)有中職、高職(專科)，而且應(yīng)有本科、碩士，甚至博士，這為完善職業(yè)教育人才培養(yǎng)體系提供了政策支持。

面對智能制造，完善職教人才培養(yǎng)體系必須做到以下幾點(diǎn)：一是加快發(fā)展本科層次職業(yè)教育。2019年首批15所民辦職業(yè)院校更名為職業(yè)大學(xué)，并升格為本科層次職業(yè)教育試點(diǎn)院校，開啟了職業(yè)院校獨(dú)立建制本科的新時(shí)代。以此為契機(jī)，國家應(yīng)擴(kuò)大試點(diǎn)范圍，延伸到“雙高”院校、一般公立職業(yè)院校、獨(dú)立學(xué)院轉(zhuǎn)設(shè)，穩(wěn)步推動(dòng)職教本科規(guī)?；l(fā)展。二是建設(shè)職教與普教相互貫通的職教體系。遵從職業(yè)教育規(guī)律，貫徹技術(shù)技能人才培養(yǎng)目標(biāo)，推行中職與本科3+4模式，中、高、本一體化5+2模式，深化人才培養(yǎng)模式改革，加強(qiáng)專業(yè)(群)貫通和課程的有機(jī)銜接。三是加快推進(jìn)“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級(jí)證書”(1+X證書)制度試點(diǎn)工作。職教20條明確提出：“深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)模式改革，借鑒國際職業(yè)教育培訓(xùn)普遍做法，制定工作方案和具體管理辦法，啟動(dòng)1+X證書制度試點(diǎn)工作。” 2019年政府工作報(bào)告進(jìn)一步指出：“要加快學(xué)歷證書與職業(yè)技能等級(jí)證書的互通銜接?！泵嫦蛑悄苤圃?，培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織加快開發(fā)“X”證書，推進(jìn)1+X證書制度試點(diǎn)工作，試點(diǎn)院校通過“橫向跨越、縱向深化”“學(xué)制延長”等機(jī)制創(chuàng)新和育訓(xùn)結(jié)合、書證融通、課證融合等模式創(chuàng)新，推動(dòng)技術(shù)知識(shí)升級(jí)，培養(yǎng)面向智能制造的技術(shù)技能和柔性能力，并通過學(xué)習(xí)成果認(rèn)證、積累和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)學(xué)歷證書與職業(yè)技能等級(jí)證書互通銜接。[17]

2.瞄準(zhǔn)人才需求特征，科學(xué)定位人才培養(yǎng)規(guī)格

人才培養(yǎng)規(guī)格基于人才需求依附人才培養(yǎng)目標(biāo)存在，并使人才培養(yǎng)目標(biāo)具體化，體現(xiàn)于教育者對被教育者在知識(shí)、技術(shù)、能力、素質(zhì)等方面的具體要求?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》(教發(fā)〔2012〕9號(hào))定位高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)為“重點(diǎn)培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才”。這在宏觀層面為智能制造人才培養(yǎng)規(guī)格定位提供了基本遵循，要求瞄準(zhǔn)智能制造人才需求特征，為人才培養(yǎng)規(guī)格定“性”、定“型”和分“層”。第一，對人才培養(yǎng)規(guī)格定“性”，屬技術(shù)技能人才，本質(zhì)上隱喻人才培養(yǎng)面向智能制造的生產(chǎn)、服務(wù)、管理一線。第二，對人才培養(yǎng)規(guī)格定“型”，屬發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才?！鞍l(fā)展型”決定了人才培養(yǎng)規(guī)格的前瞻性、學(xué)習(xí)的終身性，須體現(xiàn)人才對智能制造關(guān)鍵趨勢的柔性適應(yīng)能力，表達(dá)為技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)性和能力素質(zhì)的創(chuàng)新性、遷移性、協(xié)同性和持續(xù)發(fā)展性；“復(fù)合型”決定了人才培養(yǎng)規(guī)格的元認(rèn)知，蘊(yùn)含智能制造人才跨界、跨學(xué)科、跨文化的協(xié)同創(chuàng)新能力，須體現(xiàn)知識(shí)、技術(shù)、能力、素質(zhì)的多元性、融合創(chuàng)新性；“創(chuàng)新型”決定了人才培養(yǎng)規(guī)格的發(fā)展?jié)撡|(zhì)，須體現(xiàn)人才適應(yīng)產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展所應(yīng)具備的技術(shù)變革思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力，包含知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和跨界、跨學(xué)科的融合創(chuàng)新等。第三，對人才培養(yǎng)規(guī)格分“層”定位。中職層次培養(yǎng)“經(jīng)驗(yàn)技能”(特點(diǎn)：操作技能型)，回答“怎樣做”，以“熟”為境界，對應(yīng)“現(xiàn)場操作工”(隨“機(jī)器換人”逐漸消失，代之為設(shè)備維護(hù)、維修、保養(yǎng)等)，高職層次培養(yǎng)“策略技能”(特點(diǎn)：復(fù)合技能型)，以“巧”為境界，對應(yīng)“安裝調(diào)試員”“生產(chǎn)排程員”“數(shù)據(jù)分析員”等中級(jí)技術(shù)崗位；本科層次職業(yè)教育培養(yǎng)“智慧技能”(特點(diǎn)：知識(shí)技術(shù)型)，回答“怎樣做得更好”，以“道”為境界，對應(yīng)“系統(tǒng)軟件開發(fā)工程師”“系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)工程師”“數(shù)字化設(shè)計(jì)工程師”“生產(chǎn)運(yùn)營管理師”等高級(jí)技術(shù)崗位(見表3)。[18]

表3 中高本不同層次人才技能比較

3.促進(jìn)學(xué)科交叉融合，構(gòu)建專業(yè)發(fā)展新模式

職業(yè)教育伴隨工業(yè)化發(fā)展而發(fā)展，學(xué)科交叉融合成為必然。工業(yè)1.0時(shí)代，依靠學(xué)徒制培養(yǎng)技術(shù)人員，開創(chuàng)職業(yè)技術(shù)學(xué)校先河，而高等教育以理智教育為目的，成為有錢人培養(yǎng)紳士的象牙塔；工業(yè)2.0時(shí)代，高等教育開始走出象牙塔，由培養(yǎng)紳士的通才教育向培養(yǎng)機(jī)械化所需的專才教育過渡，職業(yè)教育高等化成為必然；工業(yè)3.0時(shí)代，自動(dòng)化對人的素質(zhì)和能力提出更高要求，高等教育由專才教育向通識(shí)教育和專業(yè)教育并重、跨學(xué)科教育過渡，職業(yè)教育代表其重要一極，向產(chǎn)教融合、校企合作縱深發(fā)展；工業(yè)4.0時(shí)代，智能化催生新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，人才需求的知識(shí)、技術(shù)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)嬗變，高等教育必須轉(zhuǎn)向基于通識(shí)教育、終身學(xué)習(xí)、學(xué)科交叉融合的專業(yè)教育，[19]同時(shí)職業(yè)教育再企業(yè)化，[20]走向基于1+X證書制度的產(chǎn)教深度融合、校企深度合作的現(xiàn)代學(xué)徒制教育。

面向智能制造，以學(xué)科交叉融合構(gòu)建專業(yè)發(fā)展新模式。智能制造領(lǐng)域的學(xué)科專業(yè)交叉融合主要指信息領(lǐng)域?qū)W科與工業(yè)工程、機(jī)械制造等領(lǐng)域?qū)W科專業(yè)交叉融合，構(gòu)建服務(wù)智能制造的“新工科”專業(yè)建設(shè)模式。其建構(gòu)模式包括五個(gè)環(huán)節(jié)：第一，基于國家戰(zhàn)略、發(fā)展規(guī)劃和智能制造關(guān)鍵趨勢，從知識(shí)技術(shù)層面探究產(chǎn)業(yè)跨界、跨學(xué)科的交叉融合，分析面向未來的人才需求規(guī)模和需求特征。第二，基于人才需求，打破傳統(tǒng)學(xué)科阻隔，改造舊專業(yè)，建構(gòu)新專業(yè)，組建以核心專業(yè)為龍頭、學(xué)科相近專業(yè)為單位的專業(yè)群，如圍繞工業(yè)機(jī)器人專業(yè)組建智能制造專業(yè)群，含機(jī)電技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、模具等專業(yè)，可在模具專業(yè)下設(shè)3D打印方向。第三，基于學(xué)科交叉融合，創(chuàng)新組織模式和機(jī)制，改變傳統(tǒng)院系組織機(jī)制，由單一學(xué)科的縱向管理模式向多維學(xué)科矩陣管理模式轉(zhuǎn)變，同時(shí)建構(gòu)學(xué)科交叉融合運(yùn)行機(jī)制、資源共享機(jī)制等，如學(xué)部制。第四，基于人才類型特征、學(xué)科交叉融合、服務(wù)滿足、支撐引領(lǐng)等定位專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，如從中觀層面，智能制造相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)可定位為“主動(dòng)布局、設(shè)置和建設(shè)服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求、面向未來智能制造的工程學(xué)科與專業(yè),培養(yǎng)面向生產(chǎn)、服務(wù)、管理一線的高素質(zhì)發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型技術(shù)技能人才”，從微觀層面定位具體專業(yè)(群)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格。第五，圍繞具體專業(yè)(群)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格，基于國家標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)制定各專業(yè)(群)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其中學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)須體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合和學(xué)校人才培養(yǎng)定位及特色，并且可行、可實(shí)現(xiàn)、可評(píng)估檢查。[21]

4.立足核心素養(yǎng)，構(gòu)建跨學(xué)科課程體系

課程是人才培養(yǎng)的主要載體。培養(yǎng)智能制造技術(shù)技能人才，須剖析產(chǎn)業(yè)各關(guān)鍵崗位核心技能，聚類并抽象為技術(shù)知識(shí)和能力素養(yǎng)，并將系統(tǒng)化思維表達(dá)為結(jié)構(gòu)化課程，形成專業(yè)通識(shí)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課、公共選修課等。工業(yè)4.0時(shí)代，智能化賦能知識(shí)經(jīng)濟(jì)，使勞動(dòng)者僅憑一技之長難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，倒逼職業(yè)教育由“唯技而教”的專才教育走向通識(shí)教育、專業(yè)復(fù)合、終身學(xué)習(xí)。因而，職業(yè)教育，特別是高等職業(yè)教育，重構(gòu)專業(yè)課程體系成為邏輯必然。一是加強(qiáng)通識(shí)課程的德育素養(yǎng)、現(xiàn)代信息技術(shù)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)培養(yǎng)。深化“思政課程”“課程思政”改革，全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)；加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，并貫穿人才培養(yǎng)全過程；與時(shí)俱進(jìn)，改革信息技術(shù)基礎(chǔ)課，加強(qiáng)5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)素質(zhì)培養(yǎng)；將“新工匠精神”轉(zhuǎn)化為促進(jìn)全人格發(fā)展的人文課程，培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)。二是以學(xué)科交叉融合思想重構(gòu)專業(yè)課程。對接智能制造相關(guān)1+X證書職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重視現(xiàn)代信息技術(shù)對機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的改造，以學(xué)科交叉融合思維，開發(fā)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課。同時(shí)基于智能制造核心技術(shù)，設(shè)計(jì)若干個(gè)典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(涵蓋培養(yǎng)目標(biāo)所要求的技術(shù)技能)，輪轉(zhuǎn)開展實(shí)訓(xùn)，從而將知識(shí)技術(shù)相對固化的“金字塔”式課程結(jié)構(gòu)，改變?yōu)榧夹g(shù)知識(shí)交叉融合的“環(huán)形旋轉(zhuǎn)”結(jié)構(gòu)(見圖3)。[22]具體到某一實(shí)訓(xùn)，教師不再按照“自下而上”的邏輯，先講原理、基礎(chǔ)知識(shí)，再講技術(shù)操作，最后開展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，而是按照“自上而下”的邏輯，先開展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，再在實(shí)訓(xùn)中以問題為導(dǎo)向，從專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課中挖掘知識(shí)、技術(shù)，探究知識(shí)、技術(shù)的交叉柔性融合的方法，提高學(xué)生解決問題的能力。三是鼓勵(lì)開設(shè)“智能化技術(shù)”“智能化人文”公共選修課，提高學(xué)生智能化素養(yǎng)，并塑造人文情懷，以增強(qiáng)學(xué)生對智能化產(chǎn)業(yè)的柔性適應(yīng)能力。

5.深化產(chǎn)教融合，打造智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)

習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中指出：“完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作?！碑a(chǎn)教融合須以創(chuàng)新為核心、技術(shù)進(jìn)步為主軸重構(gòu)教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈，建設(shè)技術(shù)技能積累創(chuàng)新共同體。[23]智能制造時(shí)代，深化產(chǎn)教融合，建設(shè)智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，將打通教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈，激活人工智能對教育的間接作用，[24]實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與職業(yè)教育智能化同構(gòu)，解決職業(yè)教育人才培養(yǎng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性矛盾。

第一，面對現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)教融合不暢制約經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。對此，須創(chuàng)新體制機(jī)制，推進(jìn)產(chǎn)教深度融合。一是堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合，著力實(shí)施“雙元”育人。借鑒德國“雙元制”模式，校企共同制定人才培養(yǎng)方案、合作開發(fā)教材、共同建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、實(shí)施信息化教學(xué)改革等。二是建立校企合作激勵(lì)機(jī)制，推動(dòng)校企深度合作。政府應(yīng)出臺(tái)激勵(lì)政策，鼓勵(lì)行業(yè)知名企業(yè)、龍頭企業(yè)主動(dòng)參與校企合作，如企業(yè)可獲得稅收優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)貼等。三是加強(qiáng)政策引導(dǎo)，助力高水平實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。加大政策引導(dǎo)力度，帶動(dòng)政、校、企面向產(chǎn)業(yè)智能化，統(tǒng)籌各項(xiàng)資源，建設(shè)一批資源共享，集教學(xué)、培訓(xùn)、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)為一體的高水平實(shí)訓(xùn)基地。四是多重并舉，加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)。遴選一批高水平工科院校舉辦職業(yè)技術(shù)師范教育；實(shí)施職業(yè)院校教師素質(zhì)提升計(jì)劃，建設(shè)“雙師型”教師培養(yǎng)基地，落實(shí)全員輪訓(xùn)制；探索基于智能化的學(xué)科交叉師資隊(duì)伍培養(yǎng)途徑和方法。

第二，面向未來，傳統(tǒng)培養(yǎng)形態(tài)已無法適應(yīng)新技術(shù)革命引發(fā)的培養(yǎng)形態(tài)智能化升級(jí)。對此，須打造智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，帶動(dòng)人工智能對教育的直接作用。[25]一是以集成化思維建構(gòu)學(xué)科和專業(yè)、各類學(xué)習(xí)要素、各種功能共享協(xié)同的智慧平臺(tái)。例如，基于工業(yè)4.0理念建構(gòu)智能制造綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可依次實(shí)現(xiàn)APP客戶端下訂單、設(shè)計(jì)、組織生產(chǎn)、包裝、物流等智能工作流程(見圖4)。依照工作流程，設(shè)計(jì)全生命周期管理(PLM)綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，采用“教、學(xué)、做一體”的CDIO模式(Conceive構(gòu)思、Design設(shè)計(jì)、Implement實(shí)現(xiàn)、Operate運(yùn)作，也稱全生命周期模式)開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)。[26]二是以智能化思維，將VR、AR等智能技術(shù)嵌入數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)三維空間為多維感知空間、智能空間，建構(gòu)立體化、結(jié)構(gòu)化技術(shù)知識(shí)體系、高仿真的實(shí)踐場景和學(xué)生認(rèn)知能力、創(chuàng)新能力、知識(shí)遷移能力的成長路線。[27]三是面向智能化教學(xué)，建構(gòu)智慧教學(xué)平臺(tái)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同教學(xué)、線上線下融合、課程資源共享、學(xué)習(xí)方式靈活多樣、學(xué)習(xí)資源智能推送、學(xué)習(xí)情況智慧評(píng)價(jià)等。四是改革產(chǎn)教融合運(yùn)行機(jī)制，推動(dòng)人工智能深度融合于產(chǎn)業(yè)和教育，并搭建產(chǎn)業(yè)與教育智慧化融通的橋梁，實(shí)現(xiàn)知識(shí)信息全連接、教育生態(tài)自更新。

五、結(jié)束語

智能制造的關(guān)鍵趨勢將升級(jí)技術(shù)技能人才需求結(jié)構(gòu)，走向知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、技術(shù)結(jié)構(gòu)高端化、能力結(jié)構(gòu)多元化、素質(zhì)結(jié)構(gòu)人文化。這倒逼職業(yè)教育從現(xiàn)實(shí)困境中破局，圍繞人才需求結(jié)構(gòu)變化趨勢，重構(gòu)人才培養(yǎng)體系，深化人才培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展相契合的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)體系和培養(yǎng)模式，最終須落實(shí)到跨學(xué)科專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)上，只有這樣才能培養(yǎng)出面向智能制造的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。