基于技能竞赛的工业互联网高技能人才培养体系构建与实践

杜雪飞

工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施。工业互联网作为我国工业数字化转型升级的关键支撑，2018年至2022年连续五年写入政府工作报告。预计到2022年，工业互联网产业增加值将达到4.45万亿元，占国内生产总值的3.64%，成为稳定经济增长的关键动力[1]。

工业互联网带来的智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等新产业、新业态和新模式，不断创造新的就业岗位，预计到2023年我国工业互联网人才需求总量将达235.5万人[2]。工业互联网跨界、融合的特性，需要高技能人才。2020年，人社部等部门发布了“工业互联网工程技术人员”这一新职业。根据工业互联网工程技术人员国家职业技术技能标准，工业互联网高技能人才定位在中级和高级，职业方向是工程应用和设计开发[3]，要求具备一定的工业互联网岗位操作和应用创新的能力。

随着工业互联网、人工智能、大数据、云计算等新技术和产业的飞速发展，新的人才缺口正在显现。2021年三季度供求对比显示，高级技师、技师、高级技能人员求人倍率较高，分别为3.05、2.7、2.51[4]。工业互联网高技能人才面临知识和技能结构失衡、数量短缺等问题。国家陆续出台《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》《关于推动工业互联网加快发展的通知》等一系列政策为工业互联网人才培养营造了良好政策环境。教育部出台了《职业教育专业目录（2021年）》，在职教本科和职教专科开设了工业互联网相关专业。截至2022年9月，全国共有108所高职院校完成83个“工业互联网技术”专业、79个“工业互联网应用”专业的设置备案工作[5]。

2019年，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》，指出“制定中国技能大赛、全国职业院校技能大赛、世界技能大赛获奖选手等免试入学政策，探索长学制培养高端技术技能人才”，把技能竞赛与高端技术技能人才培养融为一体。2021年，人社部办公厅印发的《关于加强新职业培训工作的通知》指出“广泛组织开展新职业技能竞赛活动，充分发挥以赛促学、以赛促训作用”。技能竞赛体现了产业发展方向和技术变革趋势，成为检验职业教育的标尺。

国内院校在技能竞赛和人才培养方面开展了较多工作[6][7][8][9]，国内研究者从现代学徒制、产教科融合、协同育人等角度对工业互联网人才培养模式进行研究[10][11][12][13]，但较少有人选择以职业技能竞赛体系为切入点。因此，从技能竞赛的角度，研究工业互联网高技能人才培养体系具有重要意义。

一、工业互联网竞赛赛项分析

2019年，工信部印发《工业互联网网络建设推广指南》，明确提出加快培育新技术、新产品、新模式、新业态，工业互联网技能竞赛的序幕由此拉开。从表1统计的2022年全国性工业互联网竞赛赛项来看，大致可分为三类。

表1 2022年全国性工业互联网竞赛赛项

一是综合性工业互联网竞赛。以中国工业互联网大赛为代表，该竞赛由工信部、国资委牵头主办，2019年、2020年、2021年、2022年分别强调“技术方向”“解决方案”“行业和专业”和“解决方案和专业”。该竞赛对专业素质要求高，偏重于技术研发、应用成效和商业模式，竞赛的方式主要有评审、路演、答辩，适合企业、高等学校和科研院所参赛。

二是专项性工业互联网竞赛。以工业互联网安全大赛、中国（天津）工业APP创新应用大赛为代表，这类竞赛由工信部及下属单位牵头主办，侧重于工业互联网某一个方面的技术，比赛方式包括评审、理论知识和技能操作。这类竞赛对技能水平要求高，强调真实场景应用，要求有先进技术和较为成熟的产品。从历年获奖名单可以看出，主要是企业、高等学校和科研院所参赛。

三是工业互联网行业赛。这类竞赛包括教育部组织的金砖国家职业技能大赛、人社部组织的工业互联网行业赛、学会协会和中国工业互联网研究院等组织的工业互联网赛项。这类比赛的主要参与者是职业院校学生和教师，比赛方式是实操、理论+实操，比赛内容贴近工厂实际操作，包括数字孪生、数据采集、网络通讯、数据上云、数据分析与可视化等，比赛需要专门的设备。

上述三类赛项中，第一类、第二类的专业性较强，侧重于技术研究、行业应用、商业模式，参赛者需要长时间的积累，参与者多数是大中型企业职工；第三类多基于真实生产环境中提炼出的典型功能应用，考察系统设计、设备组装和接线、网络组态和开通、数据采集、数据处理和上云、数据分析和可视化、云端指令下达和设备控制等工业互联网知识和技能，参与者多为职业院校师生。

二、工业互联网竞赛体系的重构

（一）现有竞赛体系的不足

目前，随着各院校对参与竞赛重要性认识的不断深入，纷纷将技能竞赛作为高技能人才培养的先导环节，强调在经费、师资、训练基地、组织管理等方面给予保障。但现实中，赛项众多，涉及多个专业，涵盖调研分析、设计、实操、分析、运维和创新创业等，如何选择合适的竞赛，将竞赛内容恰当地融入高技能人才培养过程中，现有竞赛体系无法提供有效解决方案。因为，各院校要么聚焦单一行业竞赛，侧重于通过训练、比赛提升学生的专业技能；要么聚焦创新创业竞赛，侧重于构建学科竞赛的培训平台和科研平台，培养创新创业人才[14]。再加上竞赛专业性强，对参赛选手能力要求较高，训练和参赛的受众面比较小，从而使竞赛难以更好地发挥促进人才培养的作用。

（二）“矩阵式”工业互联网竞赛体系的构建

工业互联网是工业数字化、网络化、智能化的重要载体，涉及物联网、自动化、计算机、通信、大数据、人工智能等多种技术，其岗位包括网络、标识、平台、工业大数据、安全、边缘计算、应用、运营8个方向41个赛项[15]。综合分析大学生竞赛榜赛项、2022年工业互联网竞赛赛项，从竞赛级别、竞赛内容与专业知识的对应关系，构建了“矩阵式”工业互联网竞赛体系，见表2。

表2 “矩阵式”工业互联网竞赛体系

1.纵向——“金字塔”工业互联网竞赛层次

根据比赛主办方的级别不同，可以将工业互联网竞赛划分为国际级、国家级、省级/行业级、校级，见图1。

图1 “金字塔”工业互联网竞赛层次

第一层次为校级竞赛，是指由学校主办的单项竞赛、选拔赛，可以再细分为院级竞赛、系级竞赛等。校级竞赛是金字塔竞赛体系的基础。通过训练和参与比赛，贯通相关课程内容，整合课程知识点和技能点，提升学生实际操作能力，激发学生学习热情，形成团队意识，养成良好的工作态度和职业道德。同时，为省级/行业级竞赛选拔参赛选手。

第二层次为省级/行业级竞赛，是指由省（直辖市、自治区）政府/全国性学会或协会/教育部行指委主办的竞赛及选拔赛。省级/行业级竞赛位于金字塔竞赛体系的中间，是发现和选拔高技能人才的关键，起到汇聚有毅力、有潜力、有能力学生的作用。通过组建团队、配套设备、集中训练、专门指导等，打造技能人才培养高地。

第三层次为国家级竞赛，是指由教育部、人社部、团中央等主办的竞赛，以及全国普通高校大学生竞赛榜赛项。国家级竞赛位于金字塔竞赛体系的头部，选手来自省级/行业级竞赛获奖的学生。通过集中强化训练、模拟比赛、外出培训、企业实践等方式，提升选手分析和解决问题能力、创新创业能力、综合能力与素养，从而培养出学校高技能人才代表。

第四层次为国际级竞赛，是指由国家或国际组织主办的赛项。国际级竞赛位于金字塔竞赛体系的塔尖，选手来自国家级比赛的前几名。通过搭建训练基地、集中训练、多轮选拔，最终选出中国参赛选手，培养出国家高技能人才代表。

2.横向——赛项竞赛内容和工业互联网专业知识对应关系

根据教育部发布的《职业教育专业简介》（2022年修订），梳理出工业互联网技术专业、工业互联网应用专业和相近专业的课程，形成了竞赛内容和工业互联网专业知识技能的对应关系，见图2。

图2 竞赛内容和工业互联网专业知识对应关系

工业互联网行业赛竞赛内容是工业互联网相关知识和技能，检验专业人才培养的综合能力和职业素质。该类赛项与工业互联网专业匹配度最高。

工业互联网相近专业赛项竞赛内容是智能制造、人工智能、自动化、通信、物联网等专业的知识和技能，检验专业人才在专项技术技能上的能力和职业素质。该类赛项是工业互联网专业人才培养的拓展实践。

基础赛项竞赛内容涉及计算机语言编程/算法/数据分析、数学建模、物理竞赛和外语竞赛等，检验专业人才在基础知识和技术上的能力和职业素质。该类赛项可以锻炼学生独立思考、团队协作、分析问题和解决问题能力，是工业互联网专业人才培养的有益补充。

（4）“双创”赛项，竞赛内容涉及技术创新、团队协作、商业模式、计划书撰写、PPT编制和路演等，“双创”赛项引领人才培养模式转变，培养学生创新精神、创业意识和创新创业能力。

3.“矩阵式”工业互联网竞赛体系与高技能人才培养

“矩阵式”工业互联网竞赛体系既包括本专业和相近专业的赛项，也有基础专业和“双创”赛项。这些竞赛的内容涵盖了工业互联网专业的公共基础课程、专业基础课、专业核心课和专业拓展课，全方位促进工业互联网高技能人才培养。同时，“金字塔”竞赛层次涵盖了不同年级和不同水平的学生：大一学生重在学习，主要参与第一层次竞赛；大二学生重在积累，主要参与第二层次和第三层次的竞赛；大三学生重在展示和传承，主要参与第二层次和第三层次的竞赛。而第四层次的竞赛，竞争极为激烈，参加主体往往是大三学生、本科学生、甚至青年教师/职工。“矩阵式”工业互联网竞赛体系广泛覆盖专业课程，让更多的学生参与，可激发学生学习积极性，充分发挥竞赛的引领示范作用。由于竞赛赛项多，各院校应根据工业互联网专业开设情况、学生数量、实训设备、师资力量等综合考虑，选择合适的赛项，切忌贪大求全。此外，该竞赛体系构建思路不仅适用于工业互联网专业，也适用于其他专业，对工科专业技能人才培养具有重要的借鉴作用。

三、基于技能竞赛的工业互联网高技能人才培养体系的构建

工业互联网融合IT、CT和OT，需要具有跨学科、跨专业和跨行业的高技能人才。人才需求的变化必然需要人才培养体系的创新。技能竞赛紧跟技术前沿、产业发展，并贴合企业生产实际，对高职专业教学和技能人才培养具有导向作用。“矩阵式”工业互联网竞赛体系为工业互联网高技能人才培养开辟了一条新道路。通过系统研究、交流讨论和实践论证，构建了工业互联网高技能人才培养体系，包括技能训练/竞赛平台、指导团队、参训参赛学生、成果收获，见图3。

图3 基于技能竞赛的工业互联网高技能人才培养体系

（一）技能训练/竞赛平台

在政府支持下，校企进一步深化产教融合，共建实训基地、工匠工坊、大师工作室、众创空间、产业学院和校外平台等国家级、省级、校级的多层级技能训练/竞赛平台，为学生开展训练和准备比赛提供平台支撑。

（二）指导团队

整合多方资源，组建包括学生技术能手、专业导师、“双创”导师、技能大师在内的学校指导团队，以及企业技能专家和企业负责人在内的企业指导团队。学生技术能手协助导师开展训练和备赛，起到传帮带的作用。学校教师“走出去”参与培训、实践，企业专家“请进来”进行指导，多种方式相结合，有利于提高竞赛指导团队的水平和能力。

（三）参训参赛学生

转变教学理念，筛选竞赛内容纳入人才培养方案，坚持理实一体化融合相关知识点和技能点，促进学生实训实习实操经验的积累。动员更多学生参与校级/院级/系级竞赛，以赛促学，树立学生自信心。通过选拔出来的优秀学生可进行备赛训练，强化技能操作训练，提高系统集成能力和方案编制能力。根据以往赛题和自设赛题，开展实战模拟训练，培养学生分析和解决问题能力，使其具备团队协作精神和职业素养。

（四）成果收获

学生在高水平证书、竞赛获奖、知识产权（专利、软著、论文）等方面有所收获。同时，又经历纵向科研项目和横向企业项目的锻炼，部分学生通过专升本、本升硕取得更高一级学历。总结经验，凝练典型成果，将其纳入案例库、项目库，彰显成果特色，在校内校外推广应用。通过平台支撑、专家指导、参与实战和引领示范，促使工业互联网高技能人才培养体系螺旋循环提升。