基于新工科的智能制造勞動育人實踐與研究

霍海濤　焦志勇　梁國棟　劉媛

［摘 要］在新時代工科高校的勞動教育中，開展現代專業知識與先進工業生產緊密結合的智能制造勞動項目實踐，對于支撐中國式現代化的高等教育有著非常重要的意義。智能制造勞動教育是新工科人才培養的重要環節。文章基于智能輕工制造行業對人才的需求，按照OBE理念，以智能輕工機械生產線的產品生產為實踐訓練項目設計背景，探究在智能制造生產項目實施中開展勞動育人的實踐路徑。

［關鍵詞］新時代；勞動教育；智能制造；勞動課程；勞動精神

［中圖分類號］Ｇ642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）05-0141-05

“以勞樹德、以勞增智、以勞創新”為主的新時代高校勞動教育，正在全國各地以多種形式深入展開和推進。勞動教育的落地生根是在勞動促進人的發展、發揮育人價值的過程中實現的[1]。

新時代工科高校的勞動教育應當緊密跟隨工業生產和社會發展的步伐，重點突出一個“新”字，即新工藝、新技術、新知識、新方法，強調現代工業技術、多學科交叉融合的創造性，構建全方位的勞動教育實踐教學體系，旨在把大學生培養成為知識型、技能型、創新型的，有責任擔當的，有公共情懷的高素質勞動者。

可見，高校新時代勞動教育和高校新工科建設具有相同的人才培養目標，高校新時代勞動教育將發揮連接新工科專業教育、社會實踐和勞動生產的橋梁紐帶作用[2]。

制造業高級化是我國成為發達國家的可行路徑。隨著智能制造技術的應用，傳統的制造業正在經歷著一場全面的變革。智能制造不僅改變了產品制造過程，也改變了對制造人才的需求。將智能制造項目引入高校勞動教育課程，對于培養具有較高素質和較強競爭力的新工科人才是非常必要的。

一、開展智能制造勞動實踐對新工科人才培養的意義

智能制造是指在生產過程中，將智能裝備通過通信技術有機連接起來，實現生產過程自動化，并利用各類感知技術收集生產過程中的各種數據，同時通過工業以太網等通信手段將其上傳至工業服務器，在工業軟件系統的管理下進行數據處理分析，然后與企業資源管理軟件相結合，為客戶提供最優化的生產方案或者定制化生產，最終實現智能化生產。其是技術、信息、工程和管理的高度集成[3-4]。

許多人都有這么一個疑問，在一個智能化自動化的生產社會中，還需要人的勞動嗎？ 答案毋庸置疑是肯定的。勞動是人類社會永恒的一項社會活動。隨著時代的發展和社會的進步，勞動的形式和方法也不斷地發生著變化，從刀耕火種，逐步發展到近現代的機械化、自動化和智能化。智能化的機器設備降低了對勞動者的體能要求，卻對勞動者的智力、技能等綜合素質提出了更高的要求，更需要精益求精的工匠精神、一絲不茍的勞動精神和奮發有為的創新精神。

高校通過開展現代專業知識與先進工業生產緊密結合的智能制造勞動育人實踐，進行包含勞動精神面貌、勞動價值取向、勞動技能水平等內容的新時代大學生勞動教育[5]，引導學生熱愛偉大的祖國，主動擔當時代責任，將個人理想與國家需要緊密聯系起來，在實現中國夢的偉大實踐中實現個人價值[6]。只有這樣，才能為建設中國式現代化的高等教育發揮支撐作用，才能為建設創新型國家培養具有跨學科知識背景、創新意識、實踐能力，能夠適應未來工業發展和現代制造業需求的高素質新工科拔尖創新人才。這對于實現中華民族偉大復興的中國夢有著非常重要的意義。

二、智能制造勞動項目實踐在新工科勞動育人中發揮的作用

（一）“以勞增智”，助力客觀審視職業能力提升方向

黨的二十大明確指出，要加快建設制造強國、質量強國，推動制造業高端化、智能化發展。智能制造是實現制造業轉型升級的重要手段，也是實現制造強國的重要途徑。智能工廠是推動智能制造的切入口和突破點，是智能制造能級和核心競爭力的重要體現，也是高端技術人才的主要職場。

智能制造勞動項目實踐以產教融合的方式開展勞動教育，是適應現代制造新業態的職業啟蒙的一種教育方式。學生通過勞動，深入體驗未來的智能制造領域的職業生活，不僅可以深刻理解專業知識，更可以了解自身知識儲備中的不足，了解就業時所需的知識有哪些，然后有針對性地補充知識和深化學習，不斷完善知識結構。

智能制造勞動項目作為一種綜合性實踐項目，已經成為培養新工科人才的重要手段。通過智能制造勞動項目實踐，學生可以掌握多種技能和知識，提高動手能力和解決實際問題的能力；還可以讓學生在實際操作中體會到工作的難度和挑戰，從而更好地進行自己的職業規劃，確定發展方向。

較高的勞動能力是提高就業質量的根本保障。將智能制造勞動項目實踐和創新創業以及擇業就業相關聯，是推動學生將所學的知識轉化為產業發展的原動力，可帶動學生對勞動項目涉及的專業技能和專業知識進行深度學習和研究，為將來的職業生涯打下堅實的基礎。

（二）“以勞樹德”，培育新業態下的新時代勞動精神

當工業制造步入智能制造時代，勞動精神仍然是人們在生產生活中不可或缺的重要部分。在智能制造勞動項目的開展過程中，注重新時代勞動精神的培育是勞動教育的重要內容。

勞動精神包括勞動者在工作過程中積極向上的態度、行為和精神狀態，也就是國家倡導的勞模精神、工匠精神。大學生新時代勞動精神體現在以下幾個方面：

1.保持嚴謹負責。在勞動過程中培養學生對工作認真嚴謹，對工作質量、效率和安全高度負責的態度。

2.堅持勤奮努力。在勞動過程中培養學生刻苦鉆研、勤奮努力的精神，不斷追求進步和高效。

3.講求團結協作。在勞動過程中培養學生團結協作的精神：和諧相處、互相協作、密切配合，共同推進工作，順利完成生產任務。

4.追求不斷卓越。在勞動過程中培養學生追求卓越的精神，不斷提升自己的工作水平和專業素養，為國家和社會及企業的發展做出貢獻。

（三）“以勞增能”，提升學生深度服務社會生產的能力

智能制造勞動項目涉及機械、電子、計算機等多個學科領域，是進行多學科知識交叉融合的綜合學習大平臺。學生通過智能制造勞動項目的鍛煉，能夠提升以下幾個方面的能力。

1.知識綜合學習和運用能力方面：智能制造勞動項目涉及多個領域的知識和技術，能夠培養學生具備綜合性的分析和解決問題的能力，提升學生跨專業學習的興趣和激情。

2.智能設備控制與操作能力方面：智能制造勞動項目中的智能設備大都需要按照生產工序和生產工藝進行操作編程或者示教編程及調試設置，具有較高的技術要求和很強的實踐性質，能夠促進學生在實際操作中不斷掌握和應用與智能制造相關的前沿知識和現代化勞動技能。

3.創新思維和創新能力方面：在智能制造勞動項目實踐的過程中，學生可以不斷探索和嘗試新的解決方案和方法，進而培養學生的創新思維，促進學生創新能力的提升。

4.團隊合作與協調配合能力方面：智能制造過程是由每一部分的制造設備按照生產流程自動完成的，需要智能設備間行云流水般的相互配合。這種流暢的生產過程，說到底是人的集體智慧的結晶。在勞動項目實踐中承擔各部分任務的學生，需要在統籌協調、交流思想、銜接聯動等團隊配合協作下，進行參數設置、設備調試、程序編制等工作，這樣才能將產線調試成功，然后生產。因此，勞動項目實踐可以有效促進團隊協作能力的提升。

總之，基于智能制造項目開展勞動教育，不僅可以提高新工科人才的實踐能力和解決實際問題的能力，還可以培養他們具備優秀的職業素質和品格。

三、基于智能制造項目的勞動育人方案

勞動教育是把勞動作為一種教育載體的教育方式。樹立教育與生產勞動相結合的科學勞動價值觀[7]，實現“體腦結合”，讓大學生掌握契合未來職業發展需求的勞動知識和技能，是高校開展新時代勞動教育的主線。

下面以天津科技大學智能輕工與控制實踐平臺中的智能輕工機械柔性生產線實踐訓練項目為例，探討開展智能制造項目勞動教育的路徑。

（一）智能制造勞動實踐平臺

智能輕工與控制實踐平臺由多個基于數字化仿真（即數字孿生）平臺及配備MES系統的智能制造柔性生產線構成。以其中的智能機械柔性加工產線，作為智能制造勞動實踐平臺之一，開展智能制造勞動教育。

MES系統（Manufacturing Execution System，制造執行系統）是一種通過數字化和自動化的方式，實現生產流程的可視化、優化和控制的生產管理系統，具有生產計劃、生產過程控制、生產數據采集和分析等功能[8]。

數字孿生又被稱為“數字雙胞胎”，在實踐平臺中，其能將智能制造產線系統的全部結構布局、動作狀態、功能性能、傳感信號等進行完全數字化映射，構成仿真系統顯示在電腦屏幕上，實現復雜的真實產線與仿真系統的完全虛實融合，也就是能在仿真系統中控制產線，使產線狀態完全體現在仿真系統的屏幕上。在現代化工廠中，可以運用數字孿生技術，幫助企業在產品投入實際生產之前，先行在虛擬仿真系統中進行優化和測試，從而有效提升柔性生產效率和企業競爭力。

智能制造柔性生產線通過將產品設計、工藝規劃、制造執行、產品數據管理、數據采購與監控等軟件模塊高度集成，構建一套完整、真實的數字化智能化生產線，通過對人、機、料、法、環五大生產要素進行管控，以實現從生產計劃管理到倉儲物流生產全過程的智能調度及調整優化，達成柔性智能生產[9]。

（二）智能制造勞動教育的課程設計

勞動教育課程是承載勞動教育的重要載體，是高校勞動教育體系中最基礎、最直接、最核心的環節。智能制造勞動教育課程設計，不僅要體現勞動教育的思想性和實踐性，而且要與專業融合，以培養學生的創新思維和創造性勞動的能力。

智能制造勞動教育課程基于OBE理念，從智能輕工制造行業對人才的需求出發，結合學校培養高端工程技術人才的人才培養定位[10]，圍繞實際智能制造生產勞動項目的特點，進行課程內容的設計和實施，引導學生將所學知識和技能用于勞動生產實踐。

1.確定智能制造勞動教育項目的勞動任務。智能制造勞動教育項目的實踐任務，主要圍繞智能柔性機械加工生產線的順線調試與加工生產等工作過程實施。勞動項目中生產加工的工件是能夠為社會和企業實際使用的機械產品，因此勞動產生的勞動成果，能夠產生服務社會的勞動價值，進而能夠使學生感受到勞動帶來的獲得感和成就感，從而產生“愛勞動”的動力。

2.采用線上線下混合式教學方法。開展勞動生產前，學生需要通過課程提供的線上資源，溫習回顧勞動項目涉及的專業知識和專業技能；在勞動過程中，遇到問題、發現問題時，學生還需要自主分析和找到解決問題的辦法；在勞動項目結束后，針對生產實踐中遇到的問題，學生需要自己查找和學習SPOC線上的資源，對專業知識進行深度思考，從而達到勞動與學習雙促進的良性循環效果。“干中學、學中干”能實現學生勞動能力、自學能力和解決實際工程問題能力的螺旋式提升。

通過車間班前會進行任務分配、小組分工等工作部署，并以多種形式開展現場教學，內容包括：安全生產、操作規范與生產管理、質量控制等培訓和教育，以及回顧生產勞動中所要涉及的知識點等。

智能制造是全新的生產制造形式，學生掌握了與之相適應的安全生產知識、安全生產技術和安全管理模式，就打下了“會勞動”的基礎。

3.綜合工序和工藝因素，分組進行勞動實踐。任務分解和學生分組是勞動項目實踐的重要環節。引導學生按照產品生產工藝制定的工序環節，將任務分解成若干個子任務，并根據子任務內容的不同，采用相應的勞動方案和工作步驟。學生按照生產工序和崗位需求分成若干個小組，例如MES系統組、數控車加工組、加工中心加工組、工業機器人各組、激光打標組、AGV轉運組及智能倉儲組等，每個小組負責完成一個子任務。

MES系統小組根據生產管理系統提出的生產建議結果，發布需要生產的任務，并運用系統監控與分析生產過程。各生產小組的學生按照任務分工，首先在數字化仿真平臺，依據系統發布的生產任務中確定的產品規格和型號，進行產品生產過程的虛擬聯調聯試，包括數控設備的編程加工、工業機器人的編程與運行、自動轉運與倉儲以及生產數據分析等。

在仿真系統調試通過后，數字孿生平臺與智能生產線聯機運行，將各生產加工程序和設置參數導入智能生產線上的自動化生產設備，進行樣品試生產。各組查看驗證實際生產設備的運行狀況并檢驗產品質量，發現問題及時糾偏和修改，最終完成產線調試任務。

勞動過程是將專業理論進行實踐運用的過程，學生在實踐中熟悉和掌握智能制造工藝與技術應用，形成“能勞動”的保證。

4.采用二次分配的方式進行全過程性評價。勞動課程評價采用教師評價和學生互評相結合的方式（見表1）。教師評價包括對個人的評價和對任務小組的評價。學生互評是指根據個人在任務過程中的貢獻程度，對教師判定的任務小組總成績進行二次分配，確定個人任務成績。這是全過程性評價的一個顯著特點。

（三）塑造智能制造新業態的勞動精神

勞動精神仍然是新時代勞動教育之魂，新時代高校通過勞動教育課程鑄魂育人，是高校開展思政教育的重要途徑之一。

具備MES生產系統的智能制造新業態，可能會對勞動精神產生一些影響。比如，因為減少了人工的手動操作和決策，可能會削弱勞動者的主動性和創造力；因為減少了人工對生產過程的監控和控制，可能會影響在實踐中積累的經驗，降低勞動者的技能和素質；因為實現對生產過程的自動化和優化，減少了人員對生產過程的掌控，可能會影響勞動者的責任感和使命感。

因此，在以培養高素質高質量的大學生勞動者為目標的智能制造勞動教育過程中，要將學生的專業學習與勞動世界建立自覺和自然的聯系，激發學生“專業報國”的內在學習動機和社會責任感[11]，需注意以下幾個方面。

1.智能制造時代下的勞動精神更加注重創新意識和實踐能力。隨著技術的進步和工作方式的變革，需要培養學生具備積極的創新意識，不斷開拓新的思路和方法，以應對將要面對的日益復雜的工作環境和挑戰。同時，還需要具備高強度的實踐能力，能夠熟練掌握新型設備和技術，快速適應新的生產流程和工作方式。

2.智能制造時代下的勞動精神更加注重工匠精神和愛崗敬業的勞動態度。智能設備和智能系統構成的智能生產線，雖然一定程度上實現了智能化和自動化，但最終還是要根據人的決策執行生產任務。其由于具有超強的執行力，對最終決策的合理性、設計程序的準確性、任務及銜接的精準性等都提出了非常高的要求。因此，需要培養學生具備一絲不茍、嚴謹負責的勞動態度和兢兢業業、反復思考、精雕細琢的工匠精神。

3.智能制造時代下的勞動精神更加注重協作和團隊精神。智能制造時代強調的是全局視野和系統思維，要求勞動者能夠在團隊中協同工作，積極參與生產過程和決策，共同推進工作任務的完成。因此，需要培養學生具備良好的溝通能力、團隊協作能力和領導能力，能夠有效地處理和協調工作中的各種因素，使團隊協同工作達到最佳狀態。

4.智能制造時代下的勞動精神更加注重持續學習和自我提升。在這個時代，技術和知識的更新速度非常快，勞動者需要不斷學習和提升自己的技能與知識，以適應未來的發展趨勢。因此，需要培養學生具備強烈的學習意愿和自我提升意識，能夠自主學習和掌握新知識與新技能，不斷提高自己的綜合素質和能力。

四、結語

智能制造勞動教育課程是新工科人才培養的重要環節，基于智能制造的勞動教育項目實踐，更加貼近現代制造業的發展需求，有利于幫助學生掌握智能制造技術的基本理論和實踐技能，提高學生的專業素養和實踐能力；有利于幫助學生提高創新思維和解決問題的能力，增強創新能力和團隊合作能力；有利于幫助學生更好地了解制造業的實際情況，促進學生的職業發展和就業競爭力，讓學生能夠在未來的職業生涯中更好地適應和應對變化。這對于培養具有全球視野和國際水平，適應新時代創新型國家建設的知識型、應用型、創新型、復合型全面發展的新工科高素質人才，具有深遠意義。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 程從柱.勞動教育何以促進人的自由全面發展：基于馬克思主義勞動觀和人的發展觀的考察[J].南京師大學報（社會科學版），2020（3）：16-26.

[2］ 于麗麗，李晨暘，馬曉軍，等.新工科視域下高校勞動教育的困境及實施路徑[J].包裝工程，2021，42（S1）218-221.

[3］ 陳曉明.智能制造工程技術人員：中國制造轉型升級的“頂梁柱” [J].中國培訓，2020（9）：34.

[4］ 曹勝玉.中國智造之路[J].通用機械，2016（12）：2.

[5］ 趙靜，石彩紅.新時代高校勞動教育的育人價值及實施方略[J].黑河學刊，2020（5）：80-84.

[6］ 趙敬龍，李曉東，朱美璇.勞動教育在高校就業中的價值與實施路徑研究[J].太原城市職業技術學院學報，2022（1）：102-104.

[7］ 王標，伊鑫迪，葉秀丹.新時代大學生勞動教育的內涵、價值與實施路徑[J].海南師范大學學報（社會科學版），2022，35（1）：72-77.

[8］ 袁明鋒，楊磊，李通，等.基于MES系統的質量信息提取及應用[J].新技術新工藝，2020（7）：78-80.

[9］ 中國電子技術標準化研究院.智能制造：如何評價企業的智能制造能力成熟度[J].智能制造，2019（Z1）：24-29.

[10］ 焦志勇.基于新工科建設理念? 輕工類專業一體化實踐教學的思考：以天津科技大學輕工特色專業為例[J].中國輕工教育，2018（5）：11-17.

[11］ 檀傳寶.深度與復雜性的引入：高等學校應有的勞動哲學教育[J].教育研究，2023，44（1）：26-35.

［責任編輯：鐘 嵐］