智能制造專業(yè)雙向?qū)嵺`教學(xué)模式研究

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【摘要】本文對(duì)高職院校實(shí)踐教學(xué)改革政策進(jìn)行分析，“工業(yè)4.0”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“中國制造2025”等戰(zhàn)略的提出充分說明世界各國正在搶占制造業(yè)新一輪競爭制高點(diǎn)。工業(yè)4.0的提出預(yù)示著智能化時(shí)代的到來，本文對(duì)智能制造類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革的必要性進(jìn)行分析，并對(duì)智能制造類專業(yè)雙向實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建進(jìn)行研究，提出構(gòu)建“走出去、引進(jìn)來”“教師—學(xué)生”及“線上—線下”等雙向?qū)嵺`教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)4.0；智能制造；實(shí)踐教學(xué)模式；研究

“工業(yè)4.0”是德國教研部與經(jīng)濟(jì)技術(shù)部于2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的概念。為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略，2015年5月，我國印發(fā)了《中國制造2025》強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年綱領(lǐng)。教育興則國興，實(shí)踐教學(xué)是高職院校教學(xué)中的非常重要的一環(huán)，實(shí)踐教學(xué)模式必須要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，必須與時(shí)俱進(jìn)。由此，非常有必要對(duì)高職院校的實(shí)踐教學(xué)模式的改革與構(gòu)建進(jìn)行探索與研究，進(jìn)而不斷充實(shí)與改進(jìn)高職教育實(shí)踐教學(xué)模式，并不斷促進(jìn)我國高職院校的內(nèi)涵質(zhì)量建設(shè)。

1高職院校實(shí)踐教學(xué)改革政策現(xiàn)狀分析

教育部于2006年出臺(tái)相關(guān)文件并明確指出，三年制專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)一般不低于教學(xué)活動(dòng)總學(xué)時(shí)的40%，人才培養(yǎng)模式改革的重點(diǎn)是教學(xué)過程的實(shí)踐性、開放性和職業(yè)性。2017年，教育部在天津召開的新工科研討會(huì)上指出，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才；新課改理念要求在教學(xué)過程中要切實(shí)做到“以學(xué)生為主體，以學(xué)生為中心”，要厘清教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的責(zé)任邊界，更好地發(fā)揮教師在課堂上所起的引導(dǎo)作用；《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》指出職業(yè)教育和普通教育具有同等重要地位，并提出從2019年開始，在職業(yè)院校、應(yīng)用型本科高校等（不包含技工學(xué)校）啟動(dòng)“1+X證書制度”試點(diǎn)工作。

2工業(yè)4.0背景下智能制造類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革的必要性分析

德國“工業(yè)”4.0概念的提出，目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)。眾所周知，工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)時(shí)代，工業(yè)2.0是電氣化時(shí)代，工業(yè)3.0是信息化時(shí)代，而工業(yè)4.0則是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代，是信息化與工業(yè)化的深度融合，也就是智能化時(shí)代，是基于智能制造為主導(dǎo)的生產(chǎn)方法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、3D打印及人工智能等熱點(diǎn)技術(shù)，世界各國的競爭愈加激烈，各發(fā)達(dá)國家正在搶占制造業(yè)新一輪競爭制高點(diǎn)。例如，中國提出“中國制造2025”強(qiáng)國戰(zhàn)略、美國提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略、日本提出“機(jī)器人革命”戰(zhàn)略、英國提出“工業(yè)2050”戰(zhàn)略等。實(shí)際上，這些戰(zhàn)略的核心都是為了抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵歷史機(jī)遇，各國之間也面臨巨大競爭與挑戰(zhàn)。由于智能制造已成為世界各國非常重要的發(fā)展戰(zhàn)略，成為當(dāng)前的熱點(diǎn)，由此，世界各國、各地區(qū)迫切需要培養(yǎng)、引入智能制造類人才，從而提升本國、本地區(qū)制造業(yè)人才隊(duì)伍的整體素質(zhì)，充分利用和發(fā)揮人才隊(duì)伍的優(yōu)勢。工業(yè)4.0使得產(chǎn)品全生命周期管理得以實(shí)現(xiàn)。傳感器技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能制造技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、3D打印及云計(jì)算等現(xiàn)代熱點(diǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過信息感知、人機(jī)交互、決策、執(zhí)行、反饋等，從而使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、企業(yè)管理及企業(yè)服務(wù)智能化。結(jié)合教育部關(guān)于職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)改革方面的政策，并考慮到提升我國在新一輪科技革命中的競爭力，智能制造類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式的改革勢在必行。

3智能制造類專業(yè)雙向?qū)嵺`教學(xué)模式的構(gòu)建

3.1構(gòu)建“走出去、引進(jìn)來”的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式

德國“雙元制”的成功在世界上引起了強(qiáng)烈的反響，也為世界其他國家的職業(yè)教育提供了借鑒，二戰(zhàn)后德國經(jīng)濟(jì)快速騰飛中，德國的“雙元制”教學(xué)發(fā)揮了極為重要的作用，所謂“雙元制”，就是指學(xué)校和企業(yè)共同參與學(xué)生的培養(yǎng)，實(shí)際上，校企合作是搞好職業(yè)教育的重要抓手。在高職學(xué)生的培養(yǎng)中，“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象還普遍存在，造成這種現(xiàn)象的原因主要有：實(shí)踐教學(xué)設(shè)備與資源的缺乏、高職教師隊(duì)伍中大多數(shù)教師的實(shí)踐教學(xué)能力不強(qiáng)、學(xué)校教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)脫節(jié)等。針對(duì)上述現(xiàn)象，近年來我校在校企合作中進(jìn)行了積極的探索，構(gòu)建“走出去、引進(jìn)來”的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式，積極建立校企合作產(chǎn)教融合平臺(tái)、整合校企合作資源。我校與友達(dá)光電（蘇州）有限公司、蘇州科茵斯智能科技有限公司等積極開展現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)模式試點(diǎn)工作，校企雙方共同參與教學(xué)計(jì)劃的制定、人才培養(yǎng)和學(xué)生實(shí)踐能力提升等；與蘇州匯川技術(shù)有限公司、蘇州鎰升機(jī)器人科技有限公司、蘇州菱麥自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司等智能制造類企業(yè)簽約建立校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，充分發(fā)揮企業(yè)的技術(shù)、資源優(yōu)勢等，為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)；我校聯(lián)合工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心、博眾精工科技股份有限公司等成立博眾凡賽斯自動(dòng)化學(xué)院，在校內(nèi)建成國內(nèi)首條自動(dòng)化生產(chǎn)線，企業(yè)資深工程師、企業(yè)導(dǎo)師常駐我校，學(xué)校、政府與企業(yè)聯(lián)動(dòng)，多方共同參與學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，也可以與行業(yè)協(xié)會(huì)合作，加強(qiáng)“政行企?！遍g的合作，協(xié)同建立多元育人平臺(tái)，并進(jìn)一步推動(dòng)高職院校的內(nèi)涵質(zhì)量建設(shè)。2018年，長三角區(qū)域一體化發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，地處長三角核心區(qū)域的蘇州正在加快推進(jìn)國家智能制造示范區(qū)建設(shè)，我校作為蘇州地區(qū)的市屬高職院校，承擔(dān)著為蘇州地區(qū)智能制造類企業(yè)培養(yǎng)人才的重要任務(wù)，為了進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，我校電氣自動(dòng)化技術(shù)、智能控制技術(shù)等智能制造類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式的改革就變得非常迫切。近年來，我校電氣自動(dòng)化技術(shù)與智能控制技術(shù)專業(yè)通過積極實(shí)施“走出去、引進(jìn)來”的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式，電氣自動(dòng)化技術(shù)與智能控制技術(shù)專業(yè)的學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)中教”，讓學(xué)生在具體的生產(chǎn)場景中不斷深入理解課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，將企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的鮮活的直觀的實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)與書本當(dāng)中的抽象的理論知識(shí)結(jié)合在一起，不僅激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)欲望，而且在實(shí)踐教學(xué)中獲得了一定的實(shí)際技術(shù)技能，使得學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析解決問題的能力等明顯提升，顯著提高了學(xué)生的綜合能力，學(xué)生在軟件著作權(quán)申請(qǐng)、專利申請(qǐng)、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目申請(qǐng)以及技能大賽等方面均有了進(jìn)一步的提升。此外，“走出去、引進(jìn)來”的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式，盡管有企業(yè)資深工程師的深度參與，但是也對(duì)高職教師也提出了一定的要求，要求高職教師不斷提升實(shí)踐能力與豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，需具備較強(qiáng)的、豐富的實(shí)踐能力。

3.2構(gòu)建“教師-學(xué)生”之間的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式

高職院校的教師大多數(shù)畢業(yè)于非師范類高校，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不豐富，高職院校課堂教學(xué)中還普遍存在教師“一言堂”“滿堂灌”等教學(xué)現(xiàn)象，教師與學(xué)生之間嚴(yán)重缺少互動(dòng)，一些教師往往忽略了學(xué)生才是課堂教學(xué)中的主體，沒有注重和遵守教學(xué)規(guī)律。事實(shí)上，課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)是教師與學(xué)生雙向積極溝通、互動(dòng)的過程，教學(xué)過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的教與學(xué)統(tǒng)一的活動(dòng)過程，教師與學(xué)生共同參與教與學(xué)的全過程，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙向互長，相互促進(jìn)?！耙谎蕴谩薄皾M堂灌”的教學(xué)方式中，學(xué)生是被動(dòng)的，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性被嚴(yán)重地束縛，教師也沒有很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由此，要積極構(gòu)建“教師-學(xué)生”之間的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式，讓學(xué)生回歸為學(xué)習(xí)的主人，教師在課堂教學(xué)中起組織與引導(dǎo)作用，與學(xué)生積極開展互動(dòng)、合作，在課堂教學(xué)中建立一種師生平等的關(guān)系與環(huán)境，讓學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)中來，教師要想方設(shè)法讓學(xué)生敢于發(fā)表意見和想法，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性。此外，教師要積極改進(jìn)和探索教學(xué)方法，可以采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)、任務(wù)導(dǎo)向、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組討論、合作探索、師生互動(dòng)、學(xué)生匯報(bào)等相結(jié)合的方式，在“教師-學(xué)生”之間的雙向溝通中實(shí)現(xiàn)信息的有效傳遞，將學(xué)生被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

3.3構(gòu)建“線上—線下”的雙向?qū)嵺`教學(xué)模式

我校一貫重視實(shí)踐教學(xué)，在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理等方面做了大量工作，以我院電氣自動(dòng)化系為例，近三年建成智慧工廠實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、機(jī)器視覺實(shí)訓(xùn)室、智能設(shè)備安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與通訊實(shí)訓(xùn)室、ABB工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室等；在實(shí)踐教學(xué)師資方面，聘請(qǐng)企業(yè)資深工程師、企業(yè)導(dǎo)師等作為電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)、智能控制技術(shù)專業(yè)兼職教師。在注重線下實(shí)踐教學(xué)的同時(shí)，為了更好地發(fā)揮和順應(yīng)教學(xué)信息化在高職院校實(shí)踐教學(xué)改革中的指導(dǎo)作用，切實(shí)提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，我校未雨綢繆，近年來在線上教學(xué)平臺(tái)建設(shè)申報(bào)、教學(xué)資源信息化建設(shè)、教學(xué)管理信息化建設(shè)以及教學(xué)信息化比賽等方面投入了比較多的人力與物力。在教學(xué)管理信息化建設(shè)方面，我校實(shí)訓(xùn)中心近年來非常注重自主研發(fā)與創(chuàng)新，取得了不少成果，自主開發(fā)了實(shí)訓(xùn)室鑰匙管理系統(tǒng)、實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)、實(shí)訓(xùn)室使用登記管理軟件系統(tǒng)等；在線上教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方面，2018年我校與佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院聯(lián)合主持，與全國多所兄弟院校、行業(yè)企業(yè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合共建的智能控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫成為國家資源庫備選庫，并于2019年正式立項(xiàng)。2020年疫情發(fā)生后，我校積極地利用國家級(jí)智能控制技術(shù)資源庫、泛雅、愛課程等教學(xué)平臺(tái)開展實(shí)踐教學(xué)，有效地保障了我校教學(xué)的順利進(jìn)行。線上教學(xué)不僅可以有效地解決諸如疫情等突發(fā)事件給教學(xué)開展帶來的影響，而且隨著當(dāng)代信息化技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，線上教學(xué)平臺(tái)與線上教學(xué)模式不斷促進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變和教學(xué)效果的提升。有些實(shí)踐教學(xué)設(shè)備比較貴重，借助于線上教學(xué)平臺(tái)、線上教學(xué)資源庫可以有效地開展智能制造類專業(yè)的一些實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，利用數(shù)字化資源和數(shù)字化仿真手段，不僅能夠節(jié)約實(shí)踐教學(xué)設(shè)備費(fèi)用，而且也能更好地展現(xiàn)某些系統(tǒng)的內(nèi)在工作原理。有些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，可以先進(jìn)行線上教學(xué)，線上教學(xué)或線上仿真比較靈活、各個(gè)模塊間的組合、仿真更加方便，能夠極大地提升學(xué)生的實(shí)訓(xùn)效果和效率，然后再結(jié)合線下實(shí)踐教學(xué)模式，使得學(xué)生從理論與實(shí)踐等方面都得到提升。線上實(shí)踐教學(xué)模式不受場地、空間、時(shí)間等限制，而且具有可重復(fù)學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，非常靈活、方便，該教學(xué)模式會(huì)在高職實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮越來越重要的作用。

4結(jié)論

當(dāng)前世界各國之間的競爭，說到底就是人才的競爭，在工業(yè)4.0背景下，世界各國尤其是世界主要強(qiáng)國之間都在搶抓新一輪科技革命帶來的機(jī)遇。為應(yīng)對(duì)新一輪科技革命帶來的挑戰(zhàn)，必須提高智能制造類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才。實(shí)踐教學(xué)在高職教育中的地位非常突出，由此，構(gòu)建和探索改革智能制造類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)高職院校實(shí)踐教學(xué)改革方面的政策現(xiàn)狀做了簡要研究，并對(duì)智能制造類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革做了必要性分析，最后，結(jié)合我院近年來在實(shí)踐教學(xué)中所做的一些探索性、積極富有成效的工作，提出了構(gòu)建“走出去、引進(jìn)來”“教師-學(xué)生”及“線上-線下”等雙向?qū)嵺`教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)

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作者:趙成 單位:蘇州市職業(yè)大學(xué)自動(dòng)化系