人工智能背景下的智能制造專業群分層課程體系構建

唐立偉

摘要：人工智能助力“制造”向“智造”轉變，經濟運行模式隨之變化，對制造業人才提出了新需求。文章通過智能制造與傳統制造全方位的對比分析，厘清“智造”時代高職人才培養目標和職業能力需求，依據智能制造生產流程的邏輯順序，基于行動導向開發核心課程，重新構建“基礎通用、模塊組合、能力遞進”的專業群課程體系，以滿足制造企業對綜合型、創新型人才的需求。

關鍵詞：人工智能;高職院校;智能制造專業群;分層課程體系

2017年7月國務院出臺《新一代人工智能發展規劃》，提出“到2030年，使中國成為世界主要人工智能創新中心”[1]。人工智能與傳統制造業快速融合，助力“制造”向“智造”轉變，生產過程智能化、管理流程智能化的“無人工廠”正成為現實。從宏觀層面來看，傳統的勞動密集型、簡單重復性的經濟運行模式正在向萬物互聯、智能協同的產業模式轉變;從微觀層面來看，機器代人，將引發勞動就業迭代，制造企業對人才的需求也逐步從高技能型向為發展型、創新型和復合型轉變。為適應產業轉型升級需求，教育部于2015 年下文啟動特色專業群建設，而課程建設是其重要內容之一。研究人工智能背景下制造智能化引發的崗位變遷和企業對人才知識、能力需求，重構智能制造專業群分層課程體系，以適應“智造”時代對復合化與精細化相統一的專業知識的要求，具有重要的現實意義[2]。

一、人工智能對制造業人才需求及課程設置的影響

（一）智能制造產業崗位需求分析

人工智能促使我國制造產業進行結構調整，一方面發展出“智造”新模式;另一方面，帶來就業結構調整。智能制造在技術層面、組織形態、生產模式方面與傳統制造相比發生了根本性變化，從而引發勞動就業迭代，如傳統一線操作工被工業機器人取代，“熟練工種”需求減少、“能動工種”需求增加，創新型、復合型專業技術人才需求量劇增[3]。崗位變遷導致企業對勞動者的知識、能力需求隨著而變，企業需要的是具有創新能力、學習遷移能力以及適應能力，能夠獨立完成智能化目標和任務的高素質復合型技術技能人才。智能制造相比傳統制造的變化見表1。

（二）勞動就業迭代對課程設置的影響

為應對勞動就業迭代引發企業對人才知識、能力需求的變化，高職學校需要調整課程體系，以培養“人工智能+專業”的復合型技術技能人才。第一，過去專業課程設置，往往注重崗位單項能力培養，無法滿足設備間的協同作業要求，應從專業群視角設置課程體系，利于培養跨專業、跨崗位復合型人才[4]。第二，“智造”需要高職學生具備人工智能知識與專業素養，智能制造專業群應開設《人工智能》作為通識課程，或構建“人工智能+X”復合型課程。第三，與時俱進，原來課程內容要根據新材料、新設備、新工藝、新技術的要求及時進行更新、優化，增加相應的實訓課程與項目。第四，智能制造企業新崗位所需人才，需要開設新的專業課程來支撐。如：工業互聯網實施與運維崗位，需要開設《工控網絡與組態技術》課程;智能控制系統集成工程師崗位，需增設《智能控制系統與工程》《智能生產線數字化設計與仿真》《智能控制系統集成與裝調》。

二、重構智能制造專業群分層課程體系

（一）智能制造專業群課程體系開發思路

以滿足區域智能制造產業需求為宗旨，以培養高素質技術技能型人才為目標，校企合作，按照龍頭制造企業調研→適合高職的崗位群→典型工作任務→行動領域→學習領域流程，以智能制造崗位工作過程邏輯為依據，基于行動導向開發核心課程，人文基礎課和技術公共課按照學科體系排序。行動體系適合技能型人才培養，而學科體系適合技術型人才培養，兩者互補，通過融合發展有利于人才培養目標的實現。課程體系開發流程如圖1所示。

（二）基于行動導向開發核心課程

依據智能制造生產流程的邏輯順序，選取與智能控制及運行相關的崗位群，進行工作任務與職業能力分析，開發出專業群核心課程，如表2所示。

（三）智能制造專業群分層課程體系建構

對接區域智能制造產業，按照專業基礎相通、技術領域相近、職業崗位相關的原則構建專業群[5]，本智能制造專業群選取與自動化模塊相關的機電一體化技術、電氣自動化技術、智能控制技術、工業機器人技術四個專業組建。圍繞智能制造典型環節，構建以核心職業能力培養為主線，“基礎通用、模塊組合、能力遞進”的專業群課程體系。智能制造專業群分層課程體系框架見表3。

專業群課程體系由四層組成。第一層，基本素質課，培養學生的職業基本素養;第二層，專業群共享的技術公共課，培養學生的基礎技能和知識遷移能力;第三層，各專業的核心課程，主要培養學生的崗位核心技能與智能制造關鍵技術應用能力;第四層，拓展互選課程，培養學生可持續發展需要的社會適應能力和遷移創新能力。

三、結語

人工智能對于傳統制造業來說，是一個轉型升級的新機遇，對高職院校的人才培養帶來新的挑戰。制造業轉型升級引發勞動就業迭代，傳統一線操作工將會被工業機器人取代，單一技能“熟練工”的作用將逐步削弱;具有“多工種”綜合能力的復合技術者、“能動工種”將是今后人才爭奪大戰的焦點。高職院校制造類專業原來的課程體系存在架構設置不合理、內容陳舊、與崗位銜接不佳等問題，已經無法培養出行業發展所需要的人才。從對接產業鏈的專業群視角，重構智能制造專業群課程體系、更新教學內容，以適應人工智能時代對復合化與精細化相統一專業知識的要求，對加速促進中國智能制造業的發展具有重要意義。

參考文獻：

[1] 王沖鶄.人工智能全球新浪潮[J].中國信息化，2017（08）：9-11.

[2]? 崔志莉.人工智能時代高技能人才需求特征研究[J].職業教育研究，2019（08）：5-9.

[3]? 孔祥次，張國平，劉彤.人工智能視域下高職機電類專業創客型工匠培養模式構建[J].河北職業教育，2020（04）：90-94.

[4] 蘭青，曹美苑，范薇.高職院校專業群構建案例分析[J].現代職業教育，2017（16）：30-33.

[5] 李書光.高職院校特色專業群建設的研究綜述[J].職教通訊，2018（14）：18-21.