制造类专业人才培养模式改革研究

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摘要：新工科以新经济、新产业、新业态发展为基础，以工业化和信息化融合为主要方式，以智能制造、云计算、人工智能、工业机器人等升级改造传统工科专业。探索新工科背景下的人才培养模式，是高职院校提高办学水平，实现中国制造2025复合型人才培养目标的重要手段。从高职制造类专业人才培养模式存在的问题入手，从课程体系建设、教学资源库建设、实训基地建设、师资队伍建设等方面进行人才培养模式改革研究。

关键词：新工科；高职教育；工业机器人；人才培养

为加快我国经济转型升级，转变传统制造业生产方式，2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》行动纲领，推动制造业与信息技术深度融合，发展智能制造。智能制造的实施需要在传统制造类专业的基础上融入物联网技术、工业机器人技术、3D打印技术、电子通信等学科，需要大量兼具实践能力和创新精神的工程应用人才。2017年2月教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系，积极推进新工科建设。高等职业教育是高等教育的重要组成部分，高职制造类专业承担着为中国制造2025输送技术技能人才的重要任务，面对新一轮科技革命和产业变革，要主动探索新工科背景下的人才培养模式改革，寻求转型升级发展，提高办学水平[1]。

1新工科的内涵

新工科是以新经济、新产业、新业态发展为基础，以工业化和信息化融合为主要方式，以智能制造、云计算、人工智能、工业机器人等升级改造传统工科专业，以培养兼具实践能力和创新精神的复合型人才为目标，深化教育改革，融入工程教育的新理念，调整学科专业结构，探索人才培养的新模式，注重产教融合，实现协同育人[2]。

2高职制造类专业人才培养模式存在的问题

2.1课程体系建设不完善

目前高职制造类专业的课程体系存在结构不合理的问题，虽然设置了工业机器人、3D打印等专业方向，但未按照新工科的人才培养目标重新调整学科专业结构，在人才培养方案中机械制图、机械设计、机械制造等课程学分占比较较大，而计算机技术、自动控制、人工智能、电子电路等课程学分较少[3]。课程标准设置未对接职业技能等级标准和制造业发展最新要求，教学目标不清晰。课程教学内容重理论轻实践，多采用传统课堂教学模式，与实际工程问题结合程度不高。课程考核主要以传统试卷测试成绩为主，评价方式单一，不能对学生实践能力和创新精神进行综合评价。

2.2校企合作深度不够

高职院校与企业开展校企合作旨在利用高校的教育、科研资源和企业的产业、技术资源开展合作，实现共赢。高职院校在现代学徒制、工匠精神的培育、创新创业教育等人才培养模式的实施过程中都涉及校企合作，但在体制机制、合作渠道、合作模式等方面尚未完善。由于企业的目标是追求经济效益，而国家对校企合作优惠补贴政策力度较小，高职制造类专业合作单位多为加工制造型企业，企业还需承担学生的安全责任，因此企业参与校企合作的积极性不高。通常采用参观实习的方式进行简单的校企合作，学生对于自动化控制、智能制造等专业技术知识接触较少，校企合作深度不够。

2.3实践教学条件差

制造类专业与生产实际联系较紧密，开展实践教学是使学生巩固专业知识，培养职业技能的重要手段。很多学校制造类专业的实训项目还停留在车工、焊工、钳工、砂型铸造等金工实习的基础内容，而对工业机器人的操作运维、操作编程、集成应用、装调等实训内容设置较少，实训内容陈旧，与制造业发展现状脱节。实训设备配备不足，学生在实训过程中被分为许多小组，每组只有部分学生可以进行实操，严重影响教学效果[4]。未搭建功能完善的实践教学平台，实践教学与接产业链关联性不强，学生对实际岗位内容和技能要求不了解。

2.4教师教学能力待提升

新工科强调利用人工智能、智能制造、机器人、云计算等技术对传统工科专业进行改造，以互联网+制造业为主要形式，强调跨领域的复合能力，需要教师掌握自身专业领域以外的知识[5]。一些教师未树立正确的思想观念，认为随着工业机器人、3D打印机等高端设备的应用，制造业从业者会被机器取代，对专业发展前景不看好。职业院校的教师多为本科院校毕业的硕博士，其理论水平较强但实践经历较少，对中国制造2025、工匠精神等国家政策不关心，无法为学生提供最新的产业知识，利用微课、慕课等教学手段进行信息化教学的能力较差。

3新工科背景下高职制造类专业人才培养模式改革路径

3.1构建多学科融合的课程体系

制造类专业要顺应时代发展，确立符合新工科建设要求的人才培养目标，对接智能制造岗位群，构建包括专业基础模块、专业核心模块和专业拓展模块等模块，如工业机器人控制基础课程模块、工业机器人典型应用课程模块、工业机器人系统集成课程模块。融合电子、材料、智能控制、计算机等学科的多学科融合的课程体系。课程内容要融入智能制造最新行业技术，对接国家职业标准，开发《工业机器人技术基础》、《机器人系统集成》、《智能制造技术基础》、《3D打印技术基础》等教材。增加交叉学科，使学生具备专业的迁移能力[6]。调整理论课和实践课在专业教学中的占比，培养兼具实践能力和创新精神的复合型人才。转变传统的教师教，学生听的教学方式，利用信息化教学手段，探索行动导向教学、翻转课堂教学、混合式教学等教学方法，提高学生学习主动性。调整考核方法，利用蓝墨云班课、超星学习通等课堂教学平台进行多元化评价，注重过程考核。

3.2将课程思政融入专业教学中

课程思政是指以立德树人为根本任务，以思想政治教育为价值引领，将中华优秀传统文化、职业理想和职业道德、社会主义核心价值观等内容融入到各门课程中，发挥所有课程的育人功能，形成全程、全方位的育人格局[7]。要将课程思政内容融入高职制造类专业的课程体系，在课程内容中融入课程思政元素。在课程《机械制图》融入国家标准的严肃性和科学性，以国家标准对螺纹、轴、轴承、齿轮等标准件及常用部件的规定画法，强调按照规范画图的重要性，培养学生的守法意识。在课程《机械制造基础》中，通过介绍我国与发达国家机床水平的差距，介绍中国制造2025强国路线，培养学生的爱国情感和责任担当。结合3D打印技术、工业机器人技术等先进制造技术，激励学生开拓创新。结合高凤林、胡双钱等大国工匠的事迹，培养学生一丝不苟、精益求精的工匠精神。

3.3建设专业教学资源库

建设包含教学实例、知识点、数字化素材的专业教学资源库是整合教学资源，提升专业课程之间的共享性，提高课堂教学效果的重要手段。教学资源库建设经历了精品课程、精品资源共享课、精品视频公开课、微课、慕课的发展进程[8]。利用微课、慕课等手段进行课程教学，能增大课程信息量，提高学生学习主动性。高职院校要积极争取资金支持，组织专业教师和行业专家共建教学团队，联合视频制作团队进行专业课程慕课建设。如课程《3D打印创新设计》的慕课建设，由机械设计与制造专业教师进行知识点的拆分和教学设计，由行业专家进行产业知识和一线生产技术的指导，由视频制作团队进行专业的拍摄和后期制作，各方分工明确并密切配合，推动课程的慕课建设。

3.4推动校企深度合作

基于产教融合、校企合作的专业人才培养模式，通过结合企业生产实际开展课程教学，可以解决企业岗位需求与高校人才培养差异性的问题。目前高职院校在现代学徒制、工匠精神的培育、创新创业教育等人才培养模式的实施过程中都涉及校企合作，制造类专业合作企业以传统加工制造类企业为主。新工科背景下，要将智能制造企业作为校企合作的对象，此外，还要拓宽合作企业领域，多样化的企业可以提供多样化的岗位，能有效保障学生的实践能力。校企共建高水平团队，对工业机器人的高性能伺服电机、高精密减速器和高速高性能控制器等关键技术进行研发。当前工业机器人专业已有工业机器人操作编程、操作运维、装调、集成应用等方向的“1+X”证书，通过实施“1+X”证书制度，通过技能鉴定资助吸引企业积极申报成为教育培训评价组织，如北京新奥时代科技公司、北京赛育达科教公司等，利用企业先进的技术、设备和高校的场地、教学资源，在人才培养方案制定、学习资源开发、实训基地建设等方面深度合作，提高人才培养质量[9]。高校定期让企业的工程师进入课堂，参与理论和实践教学，通过理论教学让学生了解到专业最前沿的技术，拓宽学生知识面，通过实践教学培养学生实操技能和创新精神。

3.5打造高水平实训基地

要实现新工科复合型人才培养目标，实践教学内容要紧跟产业发展，及时引进先进技术，符合实际生产内容。实践教学平台是进行课程体系建设和教师队伍建设的重要基础，是提高学生实践能力，践行创新精神的重要保证。高校要围绕智能制造、工业机器人、3D打印等内容，参照《高等职业院校工业机器人技术专业实训教学条件建设标准》等建设标准，升级校内实训基地，搭建智能机床实训室、工业机器人应用工程中心、智能制造生产线、3D打印研究室等实践教学平台。积极拓展校外实训基地，共建先进制造技术服务平台，联合企业开发实训项目，结合企业的设施设备开展基于真实生产实践的项目化教学。打造产教融合的技术技能创新服务平台，利用合作企业先进的技术、设备、技能人才等资源和高校的师资、场地、教学设备等资源，优秀双师型教师和行业精英共同组建技能大师工作室，进行教师培训、学生实训、竞赛培训、项目研发、科技成果转化等工作，为产业链相关企业提供技术培训、产品检测、核心技术研发等方面服务，真正实现产教融合[10]。

3.6建设兼具理论水平和实践能力的教师队伍

高职制造类专业教师的实践能力和教学水平是影响专业向新工科转型的重要影响因素。新的人才培养模式要求学生的学习由被动转变为主动，教师的角色也由知识的传授者转变为教学项目的设计者，学生科研能力和创新精神的引导者。采用讲座、研讨、论坛等形式加强对“中国制造2025”、“智能制造”、“新工科”等国家方针政策的宣传，促进教师观念更新。鼓励教师在职攻读工业机器人、智能控制等方向的硕博士，提升教师专业水平。完善培养培训制度，组织教师到智能制造企业或者科研单位实习，参与工程实践，提高自身的实践能力。利用企业的实际案例作设计课程教学活动的项目教学。制定相关企业高层次人才到高校任职的政策，引进行业专家到高校任职，对学生进行理论教学和技能培训，与双师型教师队伍一起建立结构合理的教师队伍。开展“教师信息化教学大赛”、“微课制作大赛”、“教师教学能力大赛”等教学竞赛，提高教师教学水平。

3.7落实教师保障机制

专业教师是进行课程教学和实训指导的具体实施者，双师型教师是指兼具理论教学和实践教学能力的教师。建设兼具理论水平和实践能力的双师型教师队伍需要保障机制的支撑。首先要从专业提升、技能考核、企业培训等方面制定详细的双师型教师培养计划，制定包括专业教学能力、实际操作水平、企业实践经历和技能竞赛成绩的双师型教师资格认定标准。在评奖评优、课题经费、薪资待遇、职称评定等方面政策适当向双师型教师倾斜，鼓励教师积极转型为双师型教师。改进双师型教师考核机制，重视对教师实操水平和实践教学能力的考核，对教师课堂教学、实践教学、课题研究、技能竞赛等成绩进行考核监督。

4结论

新工科以智能制造、云计算、人工智能、工业机器人等升级改造传统工科专业，高职院校要主动探索新工科背景下的人才培养模式改革，实现兼具实践能力和创新精神的复合型人才的培养目标。构建多学科融合的课程体系和课程模块，将课程思政融入专业教学中，对接国家职业标准，开发教材。调整教学和考核方法；建设专业教学资源库，进行课程信息化建设，提高教学效果，培养学生学习主动性；实施“1+X”证书制度，推动校企在人才培养方案制定、学习资源开发、实训基地建设等方面深度合作，提高人才培养质量；紧跟产业发展，打造高水平校内外实训基地和产教融合的技术技能创新服务平台，优秀双师型教师和行业精英共同组建技能大师工作室，进行教师培训、学生实训、竞赛培训、项目研发、科技成果转化等工作；建设双师型教师队伍，完善培训制度，鼓励教师进行学历提升，参与企业实践，参加技能竞赛，落实保障机制，提高教师专业技能和实践能力。

参考文献：

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[3]郭志永，王涛，唐杰，等.面向新工科的机电专业人才创新培养方法[J].教育现代化，2020（51）：12-14.

[4]苑恒轶，王涵.新工科背景下机械类创新型人才培养模式探究[J].吉林工程技术师范学院学报，2019（11）：17-19.

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[6]苑恒轶，王涵.新工科背景下机械类创新型人才培养模式探究[J].吉林工程技术师范学院学报，2019（11）：17-19.

[7]胡华.高职院校“课程思政”建设的价值意蕴与路径探索[J].当代职业教育，2019（6）：88-95.

[8]张国政，杨磊.慕课理念下的高等职业教育教学模式改革与思考[J].安阳工学院学报，2015（1）：123-125.‘’

[9]张大林，高科，李玫.“1+X”证书制度下工业机器人技术专业课证融合探讨[J].职业技术教育，2020（26）：37-40.

[10]朱立达，巩亚东，于天彪.新工科视域下机械类创新人才培养模式探索与思考[J].高教学刊，2020（15）：31-36.

作者:李薇 单位:南充职业技术学院 机电工程系