智能制造下机电一体化人才培养模式

智能制造下机电一体化人才培养模式

摘要:智能制造新技术对制造业的智能化发展有着深远的影响,这些新的技术发展必将推动职业教育在智能制造领域的变革,培养一批能够适应人工智能和智能制造的专业人才,并且这批人才能够从事智能控制技术领域的高技能复合型工作。在此背景下,本文调研了人工智能和智能制造的现状和发展前景,分析了人工智能发展背景下机电一体化技术专业存在的问题和发展机遇,从专业定位、培训规格的整合与优化、专业课程体系的发展、教学模式的改革以及创新教师队伍的建设等方面对机电一体化专业人才培养模式提出了相关建议。

关键词:智能制造;机电一体化;人才培养模式;校企合作

随着“中国制造2025”的提出,中国制造业将继续发展,促进智能升级。然而,随之带来的是新技术和制造模式的变革、新的职业岗位出现和职业岗位内涵的变化。机电一体化技术专业人才要求具备人工智能相关知识和技术、创新创业能力、团队合作能力和职业可持续发展能力。

1高职机电一体化专业现状

随着我国装备制造业不断向高端装备制造产业转型升级,智能制造企业对人才的需求发生了巨大变化,原本由技能型人才操作的设备,随着智能制造设备集成化程度的提高,技能型人才可能无法承担相关工作,因此高职机电一体化专业在一定程度上不能满足市场需求。

1.1人才培养方向与实际脱节

国民经济支柱产业中的制造业,不仅是工业化和现代化的主导力量,还是国家安全和人民幸福的物质保障,同时也是衡量一个国家或地区综合经济实力和国际竞争力的重要标志。随着工业机器人和智能制造业的发展,生产企业岗位设置也发生了巨大的变化,对高职院校培养的技能型人才提出了更高的要求。在“中国制造2025”成为国家发展战略的大背景下,企业智能工厂和智能车间增多,对传统一线操作工的需求量大大降低,取而代之的是机器人的操作、编程、维护和调试等方面的人才。企业需要在智能控制技术领域具有创新精神的高技能创新人才。然而,目前高职院校机电一体化专业的人才培养方案定位已经与市场脱节,远远不能满足人工智能和智能制造业对人才的需求。

1.2课程设计不科学

目前,我国大部分高职院校机电一体化专业的课程内容的改革沿袭了本科院校相应专业的课程内容,以高校本科教育的体系进行课程设置,导致高职机电专业人才与企业的需要不相适应。机电一体化专业知识涉及“机械”与“电子”两大专业领域,学生仅仅依靠校内时间要想系统掌握这两大专业领域的知识不太现实。教学课程过分追求学科知识的系统化,造成了“机”不精、“电”不专的尴尬局面,知识结构与企业岗位需求不能紧密契合,课程内容与职业标准无法有效对接,也严重失去了机电一体化的专业特色,达不到企业对专业人才的素质要求。随着智能制造的飞速发展,高职院校机电一体化专业的课程设置与智能社会的发展和企业人才的发展不相适应,从而降低了人才培养的质量。高职院校机电一体化专业的课程设置要紧密结合企业需求,课程内容要紧密联系生产实践,突出应用性和实践性,注重学生职业能力和职业精神的培养。在智能制造的背景下,必须改革课程体系和课程设置,以适应制造技术和技术人才的新需求。面对新一轮的科技革命和产业创新,高职院校需不断加强学生可持续能力的培养。然而,随着智能制造技术的发展,高职院校学生职业能力的发展存在着瓶颈和不足,通过加强学生的创新创业能力和专业素质能力培养,可以有效地解决智能制造浪潮中学生的可持续发展问题。

1.3复合型人才教学团队缺失

高职教师不仅需要丰富的基础理论,还需要实践能力强、动手能力强和制造业领域科研能力强。自建校以来,学校始终坚持科学发展观培养高素质应用型技能人才,加强与企业之间的有效联系,以及生产和教育深度融合,力求培养人格健全的应用型人才,使学生具有优秀的专业核心能力,勇于创新实践。但是机电一体化专业师资力量不足,课程负担严重,教学质量不高以及教师缺乏该课程的实际生产经验。

1.4校企合作的深度不够

同时,企业对合作教育缺乏认识,学校缺乏有效措施,校企之间还是浅层次合作、深度融合的低效循环,因此,产业与教育的深度融合仍然难以实现,职业教育难以广泛、长期地实施,校企共建的“订单班”也因企业用工计划的变化和内部结构的调整而无法快速发展。目前,信息技术迫切需要产业与教育的融合与创新,实现与产业链共生的专业体系,需要产业与教育的融合与创新。

2高职院校人才培养模式研究

2.1优化人员培训规范

在制定人才培养规范之前,需要对机电一体化行业以及企业进行深入的调查研究,在企业人才岗位变动的背景下,进行详细的分析和智能制造的学习。对典型的工作任务进行分析,从而确定工作的专业能力,进而根据岗位及其专业能力分析对机电一体化技术专业人才的定位调整和人才培养规范的优化。随着人工智能的发展,市场对需要的机电一体化技术人才发生了巨大的变化,如新型智能机电设备和工业机器人的控制、维护、离线编程和智能生产线以及智能传感器网络操作急需技术人才,尤其是具有创新能力、具有专业知识的网络化、智能化、信息化人才。机电一体化技术专业人员需顺应当前企业改造和人工智能研究、应用型人才的需求,确定主要岗位的人才培养,如智能电气设备调整、智能生产线运行维护、工业机器人工作站和电力自动化系统维修的操作、传感器网络上的智能操作等工作。根据专业的工作过程,确定机电一体化专业培训目标、知识、能力和质量目标。

2.2构建“三级递进、平台+模块”专业课程体系

通过岗位能力分析确定专业课程,按照内容类型,以及“平台”和“模块”进行教育课程的构建。高职机电一体化专业学习工作项目和任务,应充分考虑人工智能下的能力职位背景需求,包括专业课程前后的衔接和循序渐进,力求符合教育规律,符合学生的认知规律和规律职业成长模式。同时,人工智能新技术,“1+X”标准职业技能等级证书、职业资格标准和职业技能竞赛要求纳入课程,根据学分制实施方案的要求灵活组合各课程模块,逐步巩固基本业务能力,提高核心业务能力,拓展业务方向能力,构建“三阶段递进”课程体系。

2.3培养专业的教学团队

第一,培养专业带头人,确定培训对象和专业领导者的要求以及既定的成长规划路线;第二,提高骨干教师质量。一方面,通过参与合作企业的技术培训和考核,另一方面,组织培训对象参加部级培训和海外培训,有计划地学习先进的教育理念和方法教学方法;第三,领导重大建设课程资源开发,提高水平专业建设与课程开发,参加有关课程改革或与合作企业一起外出考察学习;第四,主持制订专业标准人才培养方案,专业建设主体核心课程,指导本专业青年教师承担专业教学和科研工作,作为专业核心课程教师主持核心课程建设或特色教材的开发等。对于专业骨干教师而言,应注重培训专业骨干教师队伍建设,雇佣合作公司员工或其他大学专家举办专题讲座,组织骨干教师到生产企业参观学习,并到有关院校学习;第五,组织教师到企业实习,提高团队教学质量或实践能力。对于基础教学团队,需要专业教师每年在合作企业参与实习一个月以上;第六,新教师必须在实践智能制造专业实训室或者校企合作实践基地工作半年以上;第七,鼓励教师参与技能鉴定培训以及加大教育力度竞赛指导奖,提高竞赛水平,要求一切专业的大学教师必须参与市场研究、核心课程建设与高职院校教科书开发。根据专业发展的需要和教学方面,两名行业一线人员具有一定的专业知识、理论水平和较强的专业技能,参加一些实践活动教学或培训指导,开展技术交流与在职教师一起进行技能培训,并在高校在职实习与学生就业指导大学生校企合作。

2.4以企业需求为导向,建立协同育人教学体系

通过不断改革与创新机电一体化技术专业人才培养模式,让企业深度参与到教学实践中,让学生在学习专业知识的同时就能了解企业的需求,教学内容涉及企业项目、企业产品、特殊工艺等,让学生所学知识与企业所需做到无缝对接。同时,在机电一体化专业教学改革上与职业资格证书考核制度制度挂钩,企业要将学生职业能力评价结果及时反馈给学校,建立健全机电一体化专业高素质应用型技能人才评价制度。

3政府、高职院校和企业协同培养对策

通过制造业专业教师在过去几年与企业之间的深度合作中发现,资源整合和政策激励的效果显著,“互联网+”智能制造与教育整合创新实践教学基地已建成并且完成了智能制造实验室建造。教学资源措施已经共享和实施,对企业的实际工程项目进行了分析,转化为具体的教学项目,使智能化制造业专业教师可以参加不同层次的项目。实施过程落实学科带头人的思想,“项目走进课堂”,全面推进教师要“双师型”素质,提高教学质量教育的有效性。

3.1校企共建

打造“互联网+”智能制造与制造教学整合与创新实践教学基地积极参加互联网中国制造试点项目教与学的整合与推广。同时,与本地汽车制造企业签订合作协议,公司将共同建设一个实践教学基地校企合作,打造“互联网+”智能制造、教育、集成、创新实践教学基地和“智能制造”“实习工厂”,提供行业联合培训模式人才培养研究一体化。从方案规划到现场改造、设备安装调试、技术培训及验收,依托国际领先的智能制造技术和产品,采用企业标准流程,设计全过程,设备的生产、调试、运行和施工智能制造厂完全复制与建设,打造综合实践平台教学、科研创新和服务,以及提供一流的教学和科研服务给老师和学生。

3.2校企联合资源整合

由政府牵头,打造一系列智能制造实验实训平台,由高职院校和企业共建智能制造专业实验室,先后建立了智能工业机器人等制造实验室综合培训平台、工厂数据采集与管理监控培训系统、先进制造和综合培训平台、数控实践基地等,引进智能制造装备技术与智能化生产管理技术融入实践教学形式的真实工程项目,需要与企业紧密相连,并实现了教学和教学中的尖端技术制造业同步运作。基于关于行业内企业工程师的服务产学研深度融合的模式正在形成展开,教学以行业需求为导向,以典型项目为载体,采取“一个课程,两位老师”,线上线下开发整合教学资源,提供教育基于虚拟现实、云计算、大数据的技术产品以及其他技术,改变学习方式、教学和专业管理,从而促进教育发展。

3.3校企深度合作

派遣智能制造专业教师向先进企业学习尖端技术,鼓励专业教师去大学继续专业知识的学习,组织专业教师寒假和暑假到企业实习,或去企业担任访问工程师,在职工作并参与生产实践以及企业的项目开发过程。同时,优秀的工程技术人员应被选为兼职教师进行教学和技能培训。在高校开展培训活动,实现相互学习,学院和企业教师的利益和共享,促进培养“双师型”教师队伍。

3.4高职院校教师与企业双边政策激励

促进职业教育的智能制造教师进行全面转型。首先,学院出台一系列激励政策,鼓励评估所有教学教师,鼓励现有教师积极参加各类比赛和活动考试,奖励教学水平较高的教师,并增加新的科研成果激励智能制造等学科。其次是企业与大学合作组织智能制造全方位教学竞赛,数字制造和其他方面鼓励教师学生以团队的形式创作智慧作品,不断提高应用技术水平智能制造,大学与企业共同组织智慧创新作品评选,并颁发优秀作品。

结语

综上所述,智能制造背景下高职机电一体化专业人才培养模式,是当前高职机电一体化专业教育教学创新发展的重要内容。高职院校需要积极探索教育创新模式,以大学企业为特征的教师培训合作,多元参与、灵活开放、深入构建产学研结合机制教育,大学与企业的结合,整合多方力量,共同发展资源,提高教师培训质量,促进应用型高职教育的健康发展,有效解决师资不足的瓶颈以及人才培养与社会需求相结合的资源问题。通过对人才培养模式与市场机制下的制造业专业教师产学研结合合作教育的研究,高职院校与本地企业进行深入合作,实现了与企业结合的创新智能制造专业人才培养模式教育。经过挑选和培训骨干教师、引进兼职教师、聘用企业行业专家,将培养和引进结合起来,使“双师型”教师达到100%。实践证明,该方法是可行的,智能制造人才培养模式下探索大学企业机制下的教师产学结合协作教育能够促进教学、实践、科研的协调发展,对区域经济发展做出贡献,以及形成良好的示范和辐射效果。

作者:韩伟芳 张娜贾然 郝光华 李苗 帅佳慧 单位:保定职业技术学院机电工程系