智能制造背景下的职业教育改革

夏 伟，肖 坤，刘金玉

（顺德职业技术学院，广东 佛山 528333）

以智能制造为主攻方向的新一轮技术与产业革命，正在世界范围勃然兴起。***总书记在全国网络安全和信息化工作会议上指出，“要推动互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合，加快制造业、农业、服务业数字化、网络化、智能化”［1］，进一步指明了我国以制造业为基础的实体经济数字化、网络化、智能化发展方向。制造业智能化的新趋势要求高等教育、职业教育要适应、服务、支撑信息技术的快速发展与广泛应用，对新时代职业教育高质量发展提出了前所未有的新课题。顺德职业技术学院根据智能制造对职业教育发展的新要求，积极探索新一轮职业教育新改革，主动参与区域产业转型升级的改革与创新，开拓学校新时代高质量发展的创新之路。

1 制造智能化的新趋势

1.1 智能制造的内涵与变化趋势

智能制造发展至今，没有一个世界公认的定义。各国的倡议、规划都是根据各自的国情和发展目标对智能制造发展战略的描述和解释。业内比较公认的“工业4.0”概念是针对德国国情和发展战略的诠释。根据我国的国情，我国工信部的定义：“智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。”［2］这个界定比较科学而客观地反映了中国制造业发展的国情、特色与趋势，突出了基于信息技术的智能化。

智能技术相当复杂，根据当前先进技术发展趋势，学界认为智能化核心技术大体有九大类：工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能［3］。这些技术在制造业的应用不仅将推动传统制造业转型升级，也必定给整个制造业带来诸多革命性的变化，包括变革制造业生产方式、管理与服务模式，也需要企业重新定义运营架构，并对产业生态结构调整产生深刻影响。

1.2 世界智能制造发展形势

随着互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的发展与应用，智能制造成为制造业发展的新方向。德国于2011 年首次提出“工业4.0”概念，将工业化进程中曾经发生的机械化、电气化、自动化分别视为工业1.0、工业2.0、工业3.0 的典型特征，而智能化则被视为工业4.0 的显著特征。2013年德国联邦教育研究部发布《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0 战略的建议》，聚焦智能生产，强调智能化+网络化是工业4.0 的核心。在这种新形势下，世界主要大国都提出了各自智能化制造战略计划，虽然名称各异，但其核心内容都不约而同地指向制造业智能化发展的新方向。美国2012 年提出“先进制造业国家战略”，聚焦“工业互联网”与“新一代机器人”布局；日本2013 年提出“再兴战略”，聚焦“超智能社会”建设，推行机器人大国战略；英国2013 年提出“英国制造2050 战略”，聚焦新技术重构制造业价值链；法国2013 年提出“新工业法国战略”、韩国2014 年提出“制造业创新3.0 战略”、印度2014 年提出“印度制造战略”，均聚焦先进制造业发展；2015 年我国发布《中国制造2025》，重视信息技术与制造业深度融合，强调创新驱动［4］。

1.3 我国智能制造发展态势

《中国制造2025》开宗明义指出，“制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。”经过几十年快速发展，我国制造业规模跃居世界第一位。早在2012 年，制造业增加值超2 万亿美元，在全球制造业占比约20%，但与先进国家相比，尚有较大差距，应该属于大而不强。为打造具有国际竞争力的制造业，我国应努力建设制造业强国，抢占全球新一轮竞争制高点。借鉴德国先进经验，我国在2015 年5 月出台了《中国制造2025》，推进智能制造是《中国制造2025》的战略重点。中国工程院院长周济曾撰文指出：“‘中国制造2025’的指导思想是：坚持走中国特色新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题……以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向。”［5］2017 年李克强总理在政府工作报告中提出，“深入实施《中国制造2025》，……把发展智能制造作为主攻方向，推进国家智能制造示范区、制造业创新中心建设，……大力发展先进制造业，推动中国制造向中高端迈进。”［6］

在智能化、网络化、数字化浪潮的驱动下，大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术与制造业融合，我国制造智能化显示蓬勃发展势头。根据《2017—2018 中国智能制造发展年度报告》，我国已建成208 个数字化车间和智能工厂，覆盖十大领域80 个行业［7］。

2 智能制造导致的新变化

1）智能制造创出新的发展方式。

智能制造业发展的核心驱动是创新。智能制造不仅仅是单一先进技术和装备的应用，而是在设计、生产、管理、服务等各个环节依靠装备智能化、设计数字化、生产自动化、管理现代化、营销服务网络化等制造技术与信息技术的深度融合与高度集成。其中，信息集成是智能制造最为核心的技术。高度集成化和智能化的智能制造系统取代人工制造流程和传统生产制造设备，可以实现设备与设备、设备与工厂、工厂与工厂之间以及供应链上下游企业之间、企业与用户之间的协同创新。企业可以根据用户多样化、个性化的需求进行柔性生产，实时监控整个生产过程，实现定制化服务。智能制造促进产品生产环节和商业服务环节的协同创新，形成以消费者为中心、“需求定制+大数据营销+参与制造”的“产品+服务”的新型生产模式和商业模式的融合与集成。智能制造，使机器之间、车间之间，工厂之间、生产者与消费者之间的信息壁垒被消除，传统的聚集型、园区型、大规模的制造业生产方式朝分散和泛在的模式转变，所以在某种意义上，智能制造也可被称为协同制造与泛在制造。

2）智能制造催生新的职业。

一项工作或职业，是由一系列互相关联的要素所组成的环环相扣链条，一旦有任何环节出现问题，原有的工作或职业会趋于消失，也必将会衍生出更重要或者是更高难度的新工作或新职业。作为一种综合技术，智能制造实现信息技术与制造技术的集成与融合，创造新的生产劳动方式，成为许多新职业的关键要素，既包括自动化，也包括互联化，即通过物联网、服联网、数据网，实现智能装备的集成；还包括智能化，即通过传感器和机器视觉等技术达到智能监控与决策。智能制造技术是互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等多层技术集成融合的新成果，覆盖所有的智能装备如机器人和数控机床、工业互联网如机器视觉和传感器等、工业软件如ERP 与3D 打印等领域。作为一种崭新的生产方式，智能制造不仅推动制造业生态和企业架构发生深刻变化；智能制造也会产生对智能装备、智能传感器、新材料、工业软件系统以及相关服务的大量需求，形成新的产业增长点；智能制造在设计、生产、管理、服务等各个环节都催生了许多新的技术人才需求和与之相应的新职业。在智能制造领域，新一代信息技术的广泛应用引发传统职业变迁，衍生新职业的情况，始料未及，引人注目。2019 年4月，人力资源社会保障部、市场监管总局、统计局发布了人工智能工程技术人员、物联网工程技术人员、大数据工程技术人员、云计算工程技术人员、数字化管理师、物联网安装调试员、工业机器人系统操作员、工业机器人系统运维员等13 个新职业，其中8 个新职业与智能制造相关［8］。

3）智能化变革学习方式。

智能制造，既要关注“智能”技术与设备，也要关注“制造”能力的提升，更要关心这个产业生产方式与服务模式的变革及其对人的学习内容和学习方式提出的新要求。短期来看，最显著的变化是智能制造将引发替代效应以及产业转移效应，许多传统职业与岗位趋向消失，传统产业因转型升级而被替代，比如机器人的使用必然会给中国劳动力密集型企业带来意想不到的冲击，传统岗位将消失。智能制造具有自感知、自决策和自执行等功能，一方面要替代许多岗位，另一方面产生许多新的岗位。智能制造的高效率和精准化，将大量替代处理简单、机械重复操作的岗位，但同时要求更多能胜任思考复杂度高、创造力强、灵活性高的服务艺术及创造性工作的劳动者来实现人—机对接。旧的职业与岗位消失，意味着旧的生产工艺知识的学习不再需要，而新的就业方向需要新的学习内容与学习方式。另外，当智能制造大行其道之时，许多人可能会成为闲人，对这一部分人如何与机器人、与智能技术共处，如何在智能化时代高质量地生存与发展，也提出了新的学习要求。在某种意义上，智能化也提高了个人生存与发展的门槛。新一代信息技术也推动教学从“教师、学生、课堂”传统的“三中心”教学模式，转变为时时、处处、人人可学的泛在学习方式。

3 中国职业教育的新使命

随着制造业向智能化、高端化发展，对人才的素质提出了更高的要求，必须具备解决复杂问题能力、创新能力、可持续发展能力，能够适应未来产业发展需要。应对新要求，我国出台了《国家职业教育改革实施方案》、《中国教育现代化2035》等计划，突出了职业教育应对科技革命挑战的新使命。

1）为智能制造供给各层次高素质技术技能人才。

加快完善育训并重的职业教育体系。服务制造智能化，职业教育必须同步向中高端发展，在提高中职、高职发展质量的基础上，加快发展职业本科和专业硕士，系统培养各层次技术技能人才。实施高质量职业培训，面向各类学习者，引入最新技术，盘活教学资源，提高培训能力。建立从研发、转化、生产到管理的完整学历教育与培训并重的现代职业教育体系。

加快调整专业布局。“中国制造2025”强调重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、新材料、生物医药及高性能医疗器械等10 大领域。职业学校应及时设置新领域相关专业，调整专业布局，专业结构与产业发展趋势相匹配。以信息技术改造升级传统专业，提升专业服务产业升级的能力。加快建设新一代信息技术与传统制造深度融合的专业群，集群发展，培养复合型技术技能人才。

2）为智能制造提供新技术服务。

加快建设技术创新平台。为智能制造提供新技术服务，这是职业教育在新的历史起点上服务制造业智能化、产业高端化的关键举措。职业院校应该根据智能化核心技术发展的趋势与要求，要在政府、院校与市场的三角互动协调格局中发挥更加主动积极的作用，加强与地方政府、行业企业、高水平大学深度合作，建设服务智能制造的新技术平台，直接对接科技进步发展趋势，主动融入技术迭代进程，提高服务产业转型升级的能力；兼具人才培养培训、知识生产、技术创新与服务功能，通过人工智能技术赋能专业，从培养目标、知识体系、培养方式等方面重塑教育过程，创新高技术人才培养体系。

加快建设产教融合型基地。在智能制造背景下，职业教育与产业的关系发生深刻变化，亟待加快建设新的产教融合型基地，以便能及时调整人才培养目标、重构专业布局、更新课程内容、培养新型师资。面向智能制造业的科技创新，学校与政府、行业、企业合作建设一系列具有辐射引领作用的高水平专业化产教融合实训基地，并服务区域内其他职业学校和企业的改革与创新，有利于构建产教融合教学场景，重塑人才培养方案，重构人才知识结构，提高人才培养质量。

3）为学习者提供更高效的学习资源和学习方式。

加快“三教”改革。聘请企业大师名匠为兼职教师，加强对教师新技术新管理培训，建设一支高水平双师队伍。及时将新技术、新工艺、新标准纳入教材，使用新型活页式、工作手册式教材，加快建设专业标准、课程标准，开发标准化、模块化、项目化、信息化的课程与教学资源。实施项目教学、情景教学、模块化教学等方式，强化教学、实训、科研相结合，教学科研相促进，创新创业教育与专业教育相融合。

加快教育信息化建设。加强智慧校园建设，以信息技术改革与重构教育教学模式、教育服务供给方式以及办学治校模式。推动信息技术与学校的教育、教学、管理、服务等工作深度融合，充分利用信息技术推进人才培养模式、教育教学方法、教育治理模式的创新和学分制改革。

4 顺德职业技术学院的新举措

顺德职业技术学院成立于1999 年，位于粤港澳大湾区腹地、广东省佛山市顺德区。顺德是全国闻名的制造业基地，“中国制造看广东、广东制造看顺德”。顺德拥有“中国家电之都”、“中国家具之都”、“中国燃气具之都”、“中国涂料之乡”等28 张国家级名片，家电、机械装备两个产业集群产值超两千亿元人民币。面对新技术与产业革命的挑战，顺德大力发展新时代智能化产业，推动传统制造业转型升级。碧桂园集团的博智林智能技术研究院开发研究以建筑特种机器人和农业机器人为主的智能化技术，未来希望能利用机器人来取代人工和建筑制造。美的集团库卡机器人项目，推动美的集团的智能化制造，把硬件、软件结合起来，打造智能制造示范工厂，完成转型升级；美的智慧家居控制系统和智慧楼宇系统，美的对数字化、智能化、人工智能、大数据的充分应用，以科技赋能生活，正在如火如荼开拓前行。当前，顺德传统制造业面临艰巨的转型升级任务，学校秉持“以贡献求支持，以服务求发展”的理念，以人才和技术全力服务顺德产业升级。

1）组建专业群，服务制造业智能化发展。

组建智能制造二级学院。学校整合原电子与信息工程、机电工程两个二级学院的工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术、模具设计与制造、电子信息工程技术、应用电子技术、通信技术、软件技术、计算机应用技术、计算机网络技术等专业，组建智能制造二级学院。二级学院下设智能装备与制造教研室、物联网教研室、人工智能与大数据教研室，聚集资源，聚焦服务促进制造产业智能化发展。

跨二级学院组建专业群。聚焦产业高端，对接产业链建设专业群，推动专业集群发展。建设家具设计与制造、制冷与空调技术等7 个专业群，探索职业教育服务传统制造业转型升级的中国模式。如：根据家具产业转型升级的需要，对接家具装备、设计、制造、营销的家具产业链，组建以家具艺术设计、环境艺术设计、机电一体化技术、工业机器人技术等四个专业（方向）为支撑的家具设计与制造专业群，培养培训从事家具设计、空间设计、家具智造等职业的发展型、复合型、创新型技术技能人才，推动中国家具产业由“中国制造”向“中国设计”、“中国品质”升级，推动中国家具产业走向世界家具产业高端，传承、创新、传播中式家具文化。

2）打造技术技能创新平台，服务制造产业升级。

建设“广东-亚琛工业4.0 应用研究中心”。学校与亚琛工业大学合作，共投入1.5 亿元人民币，共建科研、服务和教学一体化、高水平平台——“广东-亚琛工业4.0 应用研究中心”，“中心”拥有与工业4.0 技术密切相关的6 大功能：示范工厂、多功能展厅、技术服务、员工培训、师生培养培训、国际合作研究等。“中心”与世界500 强企业美的集团共建示范工厂，为家电企业提供基于工业4.0 技术的示范性现代生产线，服务企业产能升级。学校依托“中心”，承接广东万和新电器股份有限公司生产基地的生产线升级项目，项目经费800 多万元人民币。“中心”开发出基于工业4.0 生产线的人才培养培训课程体系，引入“精益道场”，开展企业员工培训，培养技术升级所需人才。“中心”引入德国职业教育教师培训项目，举办职业教育教学能力培训班，为教师“赋能”。

实施“平台+项目”模式。建设一批高层次技术创新平台，引入大量企业真实项目，依托平台，聚焦项目，将技术研发、成果转化与教学改革、人才培养相结合，以科研成果支持教学改革，推动教学与科研互动、互促。推进项目化教学、SRP（Student Research Program）计划，提升教师的技术研发能力，提高学生的创新创业能力，实现教学与科研水平互促进、教师与学生能力共提升的多赢格局。形成“以平台为依托、以项目为纽带、教学科研相结合、协同创新、协同育人”，培养发展型、复合型、创新型技术技能人才的新模式。

3）建设智慧校园，支撑教育教学智能化改革。

重构教育治理模式。运用新一代信息技术，建成学生全生命周期ERP 项目，实现学校架构、培养方案、学籍、排选课、学生财务、成绩、授课、排考、教材、师生自助服务等关键管理流程再造。开发学分制管理系统，通过学分转换、课程替代、同等课程等功能模块，实现灵活的学分认定与学分转换功能，支持学分制改革、“1+X”证书制度试点。

重构教育教学模式。建设智慧课堂，推行线上线下混合教学模式，实现“以学习者为中心”的交互式移动学习，在满足校内教学的同时，适应社会人员学习需求和培训要求。

重构教师发展模式。构建在线实训云服务，通过虚拟化技术整合物理资源，帮助师生简化开发部署活动，为教学实验、多媒体教学等教学活动提供支撑，有效提升教师教学能力水平。

在智能制造背景下，进一步突出职业教育的类型特征，为经济社会发展提供不可替代的职业人才和智力支撑，使新时代职业教育重要地位和作用越来越凸显。为进一步提升职业教育服务国家经济社会发展的能力，继续深化与德国的合作，学习德国先进制造技术和管理理念，加快机器人学院建设、职业资格框架建设、“三教”改革、“1+X”证书制度改革，进一步在职业教育体系建设、人才培养质量提高、技术创新服务能力增强、政策制度标准开拓等方面下大功夫，期待取得系列新的突破。