◆管志光 司文慧 趙凌燕 王浩

0 引言

黨的十九大報告提出到2035 年我國基本實現(xiàn)現(xiàn)代化，2050 年全面建成社會主義現(xiàn)代化強國，國家經(jīng)濟進入創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展階段，人才是創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展過程中最核心的資本。2021 年的政府工作報告提出：加快數(shù)字化發(fā)展，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化改造，人才是關(guān)鍵。高等教育是培養(yǎng)人才的主要陣地，肩負培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應(yīng)用型人才的重任。

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》提出：大力支持應(yīng)用型本科和行業(yè)特色類高校建設(shè)，緊密圍繞產(chǎn)業(yè)需求，強化實踐教學，完善以應(yīng)用型人才為主的培養(yǎng)體系[1]。實現(xiàn)校企資源整合互補、協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)學研合作體，對增強自主研發(fā)創(chuàng)新能力、驅(qū)動原始創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)孵化、提升我國的科技創(chuàng)新能力、構(gòu)建人才培養(yǎng)模式及提升國家綜合實力等具有非常重要的作用[2]。

近年來，我國的產(chǎn)學研合作發(fā)展取得顯著成績，對企業(yè)自主創(chuàng)新和高校學生人才培養(yǎng)具有一定的積極意義。但由于企業(yè)主體參與度和應(yīng)用型教育內(nèi)驅(qū)力不夠，“高校熱、企業(yè)冷”以及高?！爸乩碚摗⑤p實踐”的問題長期存在，產(chǎn)學研合作無法真正達到人才培養(yǎng)預期目標。應(yīng)用型高校要堅持需求導向，以產(chǎn)教融合、校企合作為主線，培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)所需的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，精準服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，與一流企業(yè)和行業(yè)共建產(chǎn)業(yè)學院[3]，共同推動產(chǎn)教深度融合，為人才培養(yǎng)提供一個新的理論視角與理論支撐。

2021 年，山東省確定山東交通學院等20 所省屬本科高校為山東省應(yīng)用型本科高校建設(shè)首批支持單位，亟待探索產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和教育鏈有效銜接機制，完善產(chǎn)教融合協(xié)同育人機制，從而構(gòu)建高等教育與產(chǎn)業(yè)集群聯(lián)動發(fā)展機制，打造集產(chǎn)、學、研、轉(zhuǎn)、創(chuàng)、用于一體的互補、互利、互動、多贏的實體性人才培養(yǎng)創(chuàng)新平臺。產(chǎn)學研合作創(chuàng)新對高校、企業(yè)的技術(shù)進步具有重要意義，但我國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新尚有巨大的進步空間。尤其在新工科建設(shè)背景下，應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，但現(xiàn)有的育人模式比較單一，產(chǎn)學研合作方?jīng)]有形成成熟的協(xié)同育人模式。在人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建上，產(chǎn)學研各主體協(xié)同性不足，從而導致院校與企業(yè)、科研院所等資源群體沒有形成成熟的協(xié)同育人模式。

本文以山東交通學院為例，在對現(xiàn)有理論和經(jīng)驗研究進行系統(tǒng)梳理的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)教融合視域出發(fā)，對應(yīng)用型高校智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行研究。

1 應(yīng)用型高校智能制造人才培養(yǎng)新模式

1.1 產(chǎn)學研等多元融合協(xié)同育人模式構(gòu)建

產(chǎn)學研等多元融合協(xié)同育人模式以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為中心，以產(chǎn)學研三方確立協(xié)同為目標，以互惠互利和資源共享兩大原則為主線，確立組織領(lǐng)導架構(gòu)，知識、能力、素質(zhì)三位一體，構(gòu)建融合共享機制，立足于課程體系、育人隊伍、實踐教學及質(zhì)量評價等四個方面優(yōu)化育人體系，充分聚合政府、高校、科研院所、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)各種資源，通過科教融合、產(chǎn)教融合，校政合作、校地合作、校企合作（“二融合三合作”）等方式，建立新型多元融合協(xié)同育人模式，完善育人保障機制，提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

構(gòu)建圖1 所示政產(chǎn)學研用多元主體協(xié)同育人模式，將立德樹人根本要求貫穿教學全過程，打造數(shù)智化人才新生態(tài)；在“共同確定培養(yǎng)目標、共同制訂培養(yǎng)方案、共同建設(shè)教學資源、共同指導實踐環(huán)節(jié)、共同評價培養(yǎng)質(zhì)量、共同開發(fā)實踐教材、共同享有教學成果”的“七共”聯(lián)動下研究教學理論、教學方法和教學內(nèi)容；建立“校內(nèi)小循環(huán)、校外大循環(huán)”的雙循環(huán)體系，強化“科研反哺教學、教學支撐科研”聯(lián)動；構(gòu)建共促發(fā)展的教育鏈、人才鏈、科技鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈。

圖1 政產(chǎn)學研用多元融合協(xié)同育人模式

1.2 “定崗雙元”人才培養(yǎng)模式

在人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)雙輪驅(qū)動的基礎(chǔ)上，構(gòu)建圖2 所示學校（理論）和企業(yè)現(xiàn)場培訓（真實崗位）的“定崗雙元”人才培養(yǎng)模式，建立人才培養(yǎng)的系統(tǒng)動力機制。學生入校后，第1 ～4 學期，第6、7 學期，在學校學習理論并完成工業(yè)機器人本體裝調(diào)、編程等綜合實習；第5 學期，在合作企業(yè)完成機電一體化技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計、PLC 技術(shù)及應(yīng)用等理論課程和工業(yè)機器人應(yīng)用工作站開發(fā)課程設(shè)計；第8 學期，在合作企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計。由大學教授、企業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師對學生進行基礎(chǔ)技能訓練和理實一體化教學，將大學的理論知識和企業(yè)的實踐應(yīng)用進行系統(tǒng)性結(jié)合，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

圖2 “定崗雙元”人才培養(yǎng)模式思路

1.3 基于三維職業(yè)能力要求的智能制造專業(yè)課程體系

秉承OBE 教學理念，按照“夯實理論基礎(chǔ)，辦出交通特色”的工作思路，突出專業(yè)特色與企業(yè)需求融合、理論創(chuàng)新與實踐應(yīng)用融合的辦學理念，打破理論教學與實踐教學之間的界限，所有學習活動均以學生為主體，倡導“學中做”“做中學”和“基于項目教育和學習”的教學方法，讓學生在知識的學習和應(yīng)用之間形成良性互動[4]，從而建立基于圖3 所示的能力要求維度、內(nèi)容結(jié)構(gòu)維度和職業(yè)行動維度的三方面考評機制，優(yōu)化智能制造專業(yè)課程體系，建立社會參與的畢業(yè)要求達成度評價體系。面向市場需求成立產(chǎn)學研用合作教學指導委員會，在“七共”聯(lián)動下，以學習產(chǎn)出為導向，構(gòu)建理實一體的課程體系，通過以產(chǎn)為方向、學為基礎(chǔ)、研為紐帶、用為目的的培養(yǎng)，實現(xiàn)學生多元化發(fā)展[5]。合作教學指導委員會根據(jù)能力要求維度、內(nèi)容結(jié)構(gòu)維度和職業(yè)行動維度三方面的考評機制負責理論和實踐教學過程管理，增強效果評價。

圖3 考評能力要求維度

2 智能制造人才培養(yǎng)實踐

2.1 理論教學體系

根據(jù)分散式制造島的概念，充分體現(xiàn)離散制造，同時圍繞智能制造的基本理念建立離散型“智能制造專業(yè)雙循環(huán)人才培養(yǎng)體系”；采用模塊化組合方式，按照工藝優(yōu)化、能力匹配原則配置加工制造設(shè)備、檢測設(shè)備，配以工業(yè)機器人、物流單元等自動化輔機，組合成具有一定功能特點和柔性能力的“FMC 島”，通過內(nèi)部物流網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)將多個“島”鏈接成高柔性度的“FMS 島鏈”智慧工廠；以功能分類匯集成島，以靈活物流連接成線和系統(tǒng)，使其在產(chǎn)教融合的實踐上具有更大的適應(yīng)性，在教學上則具有更好的配置和靈活性，可容納更多的學生進行現(xiàn)場實操訓練和實驗，并更完整地表達柔性制造、智能制造的核心理念，實現(xiàn)教、產(chǎn)、賽、訓、研、創(chuàng)六位一體，建立層級雙循環(huán)人才培養(yǎng)體系，如圖4 所示。

圖4 智能制造專業(yè)雙循環(huán)人才培養(yǎng)體系

2.2 實踐教學體系

智能制造實踐教學平臺系統(tǒng)融合信息化生產(chǎn)管理、數(shù)字化雙胞胎等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)一個從設(shè)計、仿真、規(guī)劃到生產(chǎn)、分析的全流程綜合智能制造實訓系統(tǒng)，如圖5 所示。系統(tǒng)單元式設(shè)計，以典型零部件模型為主要生產(chǎn)對象，可實現(xiàn)工件的自動化出庫、RFID 檢測、自動化輸送、數(shù)控加工、智能檢測、智能焊接、入庫等作業(yè)。系統(tǒng)整體數(shù)字化采集，信息化管控，真實再現(xiàn)智能制造工廠的生產(chǎn)場景，可實現(xiàn)典型零部件模型的批量加工，使整個系統(tǒng)既具備智能工廠的生產(chǎn)及管理功能，又充分滿足高校教學實踐需求，集教學、設(shè)計、實踐、生產(chǎn)、開發(fā)、科研功能于一體。系統(tǒng)軟硬件兼顧，涵蓋智能倉儲、智能物流、智能加工與裝配、智能傳感、智能檢測、智能焊接、智能管控等智能制造關(guān)鍵要素，還包含機器學習等人工智能關(guān)鍵技術(shù)。系統(tǒng)單元式構(gòu)建，每個單元配備獨立的電氣控制系統(tǒng)與人機界面，既可整體運行，也可獨立進行單元實訓，在保證每個組成單元穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上，發(fā)揮技術(shù)的先進性和可行性，把各單元合理地組合成具有創(chuàng)新性、先進性的智能制造生產(chǎn)線綜合實訓系統(tǒng)。系統(tǒng)按工業(yè)化標準設(shè)計，立足于實際教學情況，做到教學與工業(yè)的完美融合。

圖5 智能制造實訓系統(tǒng)

3 改革成效

3.1 智能制造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院

2021 年，山東交通學院與江蘇杰士德精密工業(yè)有限公司共建智能制造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院，探索構(gòu)建多學科跨專業(yè)知識融合的課程體系，創(chuàng)新智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案，推進人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈融合發(fā)展。產(chǎn)業(yè)學院以培養(yǎng)智能制造高素質(zhì)應(yīng)用型、復合型、創(chuàng)新型人才為目標，發(fā)揮學校學科專業(yè)優(yōu)勢和實體企業(yè)的行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，深入開展智能制造專業(yè)群建設(shè)，創(chuàng)建以“學院+實體企業(yè)”為共同體的應(yīng)用型本科教育體系和專業(yè)碩士聯(lián)合培養(yǎng)新模式，成為育人成效顯著、區(qū)域產(chǎn)業(yè)特色鮮明、產(chǎn)學研用聯(lián)動深入的省級示范學院。智能制造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院為學生構(gòu)建綜合實訓平臺，可以完成智能制造產(chǎn)線的整體設(shè)計、制作、安裝、調(diào)試與實驗，將學生實踐之研發(fā)服務(wù)于社會[6]。

3.2 教師成長

山東交通學院為山東省唯一一所以培養(yǎng)交通專業(yè)人才為主的本科院校，為深入推進產(chǎn)教融合和師資力量建設(shè)等相關(guān)工作的開展，學校每學期委派一名專業(yè)教師入住合作企業(yè)進行頂崗互動。從智慧工廠的設(shè)計研發(fā)階段開始，教師全程參與系統(tǒng)前期的設(shè)計開發(fā)、中期的采購加工、后期的集成調(diào)試等工作，從而打造“雙師型”教學骨干。近三年來，一名教師獲交通運輸青年科技英才稱號；專業(yè)教師獲“鼎陽杯”全國電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學案例設(shè)計競賽（華東賽區(qū)）二等獎五項；獲山東省高等學校優(yōu)秀青年創(chuàng)新團隊一項；主持教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目七項、省級教研教改課題一項和市廳級教研教改課題兩項；主持山東省高等學校在線開放課程一門；發(fā)表論文八篇。

3.3 學生大賽

產(chǎn)學研模式提升了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，通過智能制造產(chǎn)業(yè)學院，鍛煉了學生的創(chuàng)新能力，提高了學生面向未來的各項素質(zhì)和能力。近年來，學生先后獲挑戰(zhàn)杯一等獎兩項，“互聯(lián)網(wǎng)+”金獎、銀獎兩項，國家級大創(chuàng)項目兩項，山東省機電產(chǎn)品設(shè)計競賽等省部級競賽一等獎八項、二等獎16 項，取得較好的成績。

4 結(jié)論

本文在產(chǎn)教融合視域下，充分發(fā)揮學校學科專業(yè)優(yōu)勢和實體企業(yè)的行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，對山東交通學院智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行改革和探索，優(yōu)化智能制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，旨在培養(yǎng)智能制造高素質(zhì)應(yīng)用型、復合型、創(chuàng)新型人才。實踐證明，本次改革效果良好，學生、教師的實踐動手能力大幅提升。