装备制造工程教育人才培养模式研究

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［摘要］文章从装备制造业的人才需求出发，探索CDIO（Conceive-构思、Design-设计、Implement-实现和Operate-运作）工程教育人才培养模式是否适用于高职装备制造类专业技术技能人才培养。通过实际案例证明CDIO能够在装备制造类专业技术技能人才培养过程中发挥重要作用。

［关键词］CDIO；装备制造；高职

0引言

装备制造业是为国民经济和国防建设提供生产技术装备的先进制造业，即“生产机器的机器制造业”，是“中国制造”的核心力量［1］。随着互联网、大数据、人工智能与制造业不断融合发展，智能化转型升级成为装备制造业发展的重要趋势，这种趋势导致大量低技术含量岗位消失，依托于智能制造的新技术、新产业、新岗位应运而生，具备自动化技术、先进制造技术、信息技术等多种技能的跨专业复合型人才正在形成更为巨大的人才需求缺口。这就要求高职院校调整人才培养模式以适应这种趋势，而CDIO（Conceive-构思、Design-设计、Implement-实现和Operate-运作）工程教育人才培养模式恰是一个非常好的选择。

1装备制造业人才需求

《制造业人才发展规划指南》预测，2025年制造业技能型人才缺口达到2985.7万人。2019年政府工作报告中提到，加快发展现代职业教育既有利于缓解当前就业压力，也是解决高技能人才短缺的战略之举。2019年职业教育大规模扩招100万人，2020年扩招200万人，吸引更多的高素质适龄学习者选择职业教育，为东北老工业基地振兴发展培养更多的工匠人才，是当前高职院校的首要任务。目前，我国装备制造业规模以上企业人力资源总量近1794万人，据不完全统计，其中人才总量近736万人。同时，制造业人才队伍建设还存在一些突出问题，主要表现在制造业人才结构性过剩与短缺并存。传统产业人才素质提高任务艰巨，先进制造技术领域人才不足，支撑制造业转型升级的能力不强［2］。《2019年中国高职高专生就业报告》数据显示，传统制造业就业形势不容乐观，而新兴产业尤其是信息技术等高新技术产业就业率高，需求旺盛。这与我国制造业转型升级的现实十分吻合，也反映出当前高职人才培养与企业需求之间存在差异，需要在培养方向、模式和策略上进行改革，以适应新形势发展的需求。为更好地适应新技术、新发展带来的挑战，先进制造业人才应具备以下能力和素质。（1）创新精神和创造思维。先进的智能制造是对传统制造业的全面提升，各种新技术、新概念不断涌现，只有具备创新精神和创造思维，才有可能将这些新技术、新概念运用到生产过程中，因此先进的智能制造业需要具有创新精神和创造思维的人才［3］。（2）精益求精的工匠精神。智能制造和工匠精神是一个相互关联的整体，工匠精神不仅可以使智能制造更专业、质量更高，还有助于产业转型升级。因此，先进的智能制造业人才更需要具备严谨、敬业、专注、精益求精的工匠精神［4］。（3）发现问题、解决问题的能力。重复性劳动将被智能机器人取代，人的工作主要是保证机器人正常运行，因而发现问题并及时解决问题就变得非常重要。（4）扎实的专业技术基础。具备扎实的专业技术基础是工程实践的重要前提，也是不断学习和掌握智能制造新技术的必备基础。（5）丰富的工程实践经验。智能制造人才应具备丰富的工程实践经验，熟悉产品制造的各个环节和工艺流程，这样才能将先进的信息技术、智能技术融入工程实践。除此之外，先进制造业人才还应具备必要的人文素养。如何培养出具备上述能力素质的技术技能人才已成为各高职院校的当务之急。来自西方的CDIO工程教育模式是以现代工业产品从研发设计到运行改良乃至终结废弃的生命全过程为载体，知识、能力和素质一体化的人才培养模式，与智能制造业对人才能力素质的需求高度契合。

2CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学经过4年的探索研究创立的。CDIO分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO大纲将学生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面，要求以综合的培养方式使学生在这4个层面实现预定目标。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施及检验测评的12条标准。通过对比可以看出，CDIO的培养目标与先进制造业对人才能力的要求高度契合，其中CDIO以来自生产实践的项目为载体，使学生在完成项目的过程中提升技术技能的做法更是学生积累工程实践经验最直接有效的途径。因此，CDIO工程教育模式是非常适合先进制造业人才的培养模式，值得职业院校开展更深入的研究、实践和推广。但是，要想将这种模式付诸实践，使之更好地服务于装备制造业技术技能人才培养，但其绝不是简单地照搬过来就能行之有效的，需经过反复地试点实施、总结修正方能探索出符合本地区实际的人才培养模式。下面笔者以哈尔滨职业技术学院机电工程学院电气自动化技术专业的人才培养模式改革为例，希望能够起到抛砖引玉的作用。

3高职装备制造类专业CDIO工程教育人才培养模式实施案例

哈尔滨职业技术学院机电一体化技术专业群以电气自动化技术专业为试点并逐步推广，开展CDIO人才培养模式改革。哈尔滨职业技术学院电气自动化技术专业借鉴CDIO工程教育理念，创立了“订单培养，德技并重”的人才培养模式，一方面坚持以满足企业对技术技能型人才的需求为目标，另一方面注重对学生职业道德、专业技术和技能等综合能力的培养。

3.1课程体系构建

构建三级项目。每门专业课程将若干三级项目作为课程知识点的载体。将若干门专业课程设计成1个课程群，课程群以1个二级项目为载体，最后通过一级项目将课程间的知识有机联系起来。所有项目均来源于生产实际，项目内容由浅入深，循序渐进。项目实施过程包括构思、设计、实现、运行4个基本环节。学生在项目执行过程中学习探索、综合应用知识，培养团队精神及项目管理能力。课程设计和课堂教学设计体现课堂思政、人文素质教育，给予学生充分的体验和感悟空间。

3.2校企合作机制建设

学院与哈尔滨电机厂有限责任公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司等企业合作，成立电气自动化技术专业理事会，制定并完善了各项校企合作制度，对校企合作项目进行评估，规范管理校企合作项目的运行方式，保障校企合作顺利实施。合作中采取各项措施保障企业的利益，吸引更多的企业参与校企合作。在此机制下，积极开拓合作领域，开展多方位的校企合作。

3.3教学团队建设

学院投入资金，打造专兼结合的教学团队。将专业教师职业教育教学能力和实践能力培养作为专业教学团队建设的主要内容，增强专业教学团队的课程设计、课题研究和应用技术研究能力。按照分层次、分梯队的能力要求确定培养要求，按照理论知识扎实、职业能力过硬的标准开展培训工作。对于企业实践经验丰富但教学经验不足的教师，重点进行高职教育教学理念、课程设计、教学方法的培训，派遣教师到职业教育先进的国家和地区学习培训。同时，通过院内二次培训，学习体会交流活动，所有专业教师都能学习到职业教育发达国家的教育理念，学习并掌握项目和任务的设计方法以及教学资源的建设方法。对实践经验不足的专业教师重点进行企业顶岗实践培训，安排20名专任教师到哈尔滨著名企业参加为期1个月的顶岗锻炼，3年内累计半年以上企业工作经历的有4人，在此过程中教师熟悉了企业文化，掌握了大量的岗位知识和技能。3年时间，教学团队共开发精品在线开放课程7门，编写CDIO项目式专业教材8部、其他教材10部，发表教育科研论文46篇，承接省级以上课题研究19项，获批专利20项，从而使教师的实践技能和教学水平得到很大提升。

3.4技术开发与技术服务

来自生产实践的真实项目是CDIO实施的重要载体，学院邀请来自各行各业的专家共同探讨，选取适合学生特点的三级项目，项目从最简单的开始，由浅入深，使学生逐步掌握项目构思、设计、实施和运行的方法。另外，鼓励教师积极开展技术开发和技术服务，参与生产实践，帮助企业解决发展中面临的技术攻关、技术改造等难题。3年共派出技术咨询与技术服务104人次，为企业提供技术研发、技术服务。这些措施不仅提高了专业教师的技术服务能力，还为CDIO的有效实施提供了大量的工程项目。

3.5考核与评价

上述措施只是提供必要的保障，而更多细节的处理对这一人才培养模式的有效实施起到了极为关键的作用，主要表现在对学生的成果进行考核评价。参照CDIO大纲和标准，结合专业特点，加强过程控制，制订考核方案。在CDIO的每个阶段，学生都应提交一个阶段性成果，最后提交一个完整的作品和报告，使学生更有成就感。此外，改革考核方式，加强过程考核，各组学生将每个阶段的成果公开展示并进行讲解，以培养表达能力。同时，利用各组之间的竞争激发学生的潜能。

4CDIO工程教育理念实施的成果

CDIO人才培养模式的实施有力提升了人才培养质量。近3年，学生双证书率达100%，毕业生平均一次就业率达98%，专业对口率80%，用人单位满意率达92%，省级以上技能大赛获奖45项。特色人才培养模式已推广至黑龙江省10余所高职院校的同类专业。哈尔滨职业技术学院已成为国家56所高水平高职院校建设单位之一。实践证明，CDIO工程教育人才培养模式一定能够在高职装备制造类专业技术技能人才培养中发挥重要作用。

参考文献

［1］尚晶,王海英.新时代黑龙江省装备制造业转型升级对策研究［J］.奋斗,2018(14):52-53.

［2］教育部，人力资源和社会保障部，工业和信息化部.制造业人才发展规划指南（教职成〔2016〕9号）［Z］.2016.

［3］李为行,孙又银,王红.浅谈高职院校培养装备制造业人才的策略［J］.山东工业技术,2017(3):276.

［4］常金玲,王跃.智能制造与工匠精神研究［J］.创新科技,2016(12):49-51.

作者:刘卫民 马乐 单位:哈尔滨职业技术学院