中职学校“精益化”+“信息化”相融合的实训室建设研究与实践

2019-03-22何瑜

创新创业理论研究与实践 2019年10期

何瑜

（柳州市第一职业技术学校，广西柳州 545616）

目前，中职学校理实一体化教学、混合式教学、模块化教学等新型教学模式被广泛应用其目的是为了培养与提升职业学校学生的专业能力、方法能力、社会能力；可对应课程的三维目标。实训室的建设应该服务于专业人才培养方案、课程标准的落实以及教学模式的实施。

1 实训室建设存在的问题

目前不少学校在实训室建设中一般遵循设备领先、环境逼真的原则，是专业能力培养的重要物质基础。按照德国的职业教育理念，关键能力的培养靠“行动导向”教学法实现，“行动”的有效开展依赖于教师创设的学习情境、学习者的组织形式、预设的评价方法等，要求教师在教学中关注与记录学生的学习过程，有效指导学生，给予每个学生正确的评价。因此在职业教育发达的国家与地区，小班化教学是必然。

而我国绝大多数中职学校因师资条件所限，依然是40～60人的大班额。大班额的实训教学难以实现培养关键能力的三维目标。

2 大班额实训室建设研究

职业教育核心理论之一的建构主义学习理论，强调以学生为主体、教师为主导，学生在一定的情境下借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得知识。优良而充足的实训设备是学生动手实践实现意义建构奠定了基础，大班额问题影响和阻碍了学生完成意义建构及个性化学习。

2.1 借鉴企业生产管理中的“精益化”理念让学生自主掌控实训进程

企业的精益化生产源于日本丰田公司，美国研究者在此基础上发展出了“精益化管理”理论。该理论涉及企业生产的各个环节，但是生产是多种技术技能的有机聚集的过程；而实训教学则是将生产过程按技术技能点进行拆分细化后学习、实践的过程，这两个过程在一定程度上是互逆的，试图将企业生产管理方式生搬硬套至实训教学管理中明显是不合适的。但是“精益化管理”理论中的过程管理做法却值得借鉴，该方法追求全面质量管理，即在每一个工序进行时注重质量的检测与控制，发现质量问题立即纠正直至解决。

因此在实训室建设中，可以引入“精益化管理”理论在过程管理中的做法，将每一个实训项目进行细分，针对每一个实训学习环节进行全面质量管理。即设定每一实训学习环节的学习目标、建立实训标准、开发实训流程、进行量化评价，不达标时需要纠正改进，直至达标。

目标与标准的建立、实训流程的开发、评价方法的确定要对应课程教学的三维目标，除知识技能目标外，还要纳入熟悉生产组织形式、工艺流程、行业的标准，提升阅读、表达能力等过程方法目标，以及培养正确的劳动态度、安全生产意识、合作能力等情感态度价值观目标。以此为标准开发实训教材与学材。

在实训室硬件建设中，要将每个项目各实训环节的目标、标准、实训流程、评价方法及结果在每一个实训工位按实训进程呈现出来，建立实训室的目视系统。如引入企业中常用的看板管理。

在“精益化”目视环境下进行实训教学学习，学生可以精准地掌控自己的学习进度、准确评价自己的学习效果、方便获取学习资源。

2.2 用信息化手段实现精益化环境下学生获得教师有效帮助

信息化手段的运用是解决大班额实训课堂上学生按需获得教师帮助与个别指导问题的重要途径。

实训室信息化建设除了解决教学展示问题（1.0阶段），还应实现以下目标（2.0阶段）：能采集学生实训学习每个环节的过程数据，教师能随时调取数据，发现某个学习环节不达标的学生以迅速精准提供帮助。

一般可以通过两个途径，一是对实训室硬件加装、改造，采用物联网技术，使之具备数据采集、呈现、过程重放等功能；二是采用云技术在实训室原有硬件之外独立引入基于移动终端的网络教学平台，通过师生在课堂内外线上使用系统、线下操作设备的方式生成数据。在条件允许的情况下使用大数据技术、人工智能技术对数据进行分析、挖掘，为教师的下一步教学策略提供支持。

3 建设实践

该研究以首批国家改革发展示范校柳州市第一职业技术学校近年来典型实训室建设实践为例，探讨实训室建设“精益化”+“信息化”融合的操作形式。该校近年均按精益化理念开发相应的实训教材与学材，呈现了多样化的信息应用方式。

3.1 汽车发动机装配实训室ANDON系统改造

ANDON（暗灯）系统来自汽车产业现场管理，当工位发生异常时，通过工位上的ANDON系统发出信息寻求帮助。学校将该ANDON系统引入实训室，将系统中的生产线各种异常替换为实训教材中各实训项目的重要异常点，每当预设异常发生时会触发系统，系统计入异常数据，并通过信息看板及语音提示异常类型及工号，教师能迅速到工位对学生的实训操作产生的异常进行指导，同时异常数据也是评价学生实训过程的重要量化指标。

3.2 工业机器人基本技能实训室基于物联网技术的实训平台研发

该实训室中的主要设备是3kg工业机器人+视觉机器人，学校根据实训工作页中实训项目研发了基于物联网技术的实训平台。实训平台根据每个实训项目的关键评价指标，读取每台机器人的工作数据，从数据计算推演出学生的操作是否达到预期结果。通过总控台向教师呈现每个工位的操作情况，教师通过数据能快速了解每个学生的实训进度、存在问题，从而实现准确的指导。

3.3 计算机机房的课程云平台应用

计算机应用专业、数字媒体专业、电子商务专业等专业的主要实训场所是计算机机房，在信息化上有天然优势。学校曾自主研发过用于课堂教学的B-S架构的网络课程平台，随着移动终端的普及，目前购买使用参实现混合式教学的课程云平台。

学生的课前、课中、课后的各种组织形式的学习情况均能记录到系统中，学生在实训室的实训过程、实训结果均能方便地上传到平台中。

平台提供了实训课中丰富的课程活动模式及评价模式，所有活动过程、活动结果均以数据形式记入平台。

教师能随时通过平台掌握每个学生的学习进度与情况，精确调控学生学习进度、指导与帮助学生。

3.4 西餐烹饪实训室录播系统+网络课程云平台/基本人工智能技术的识别系统应用

与以上三个工科专业不同，西餐烹饪实训设备信息化程度低，对实训设备的操作并不是实训过程的主要内容和关键评价指标，实训环节评价的权重更多倾向于实训动作与实训成果，而且学生在不达标后的纠正与指导需要教师多次的示范。

基于此特点，学校制定了这类实训室精益化+信息化1.0版本建设标准，即录播系统+网络课程云平台的应用。在每个工位布置录播节点，录播系统可以采集每个学生每个操作环节的视频呈现在总控台上，教师在总控台上可以较全面地了解每个工位的实训状况，对异常情况可以及时指导；一个环节结束后，教师可以回放优秀实训过程或异常实训过程进行点评与总结；学生在实训过程中可以随时通过系统节点或网络课程云平台回放教师示范视频；同时师生通过移动终端使用网络课程云平台对自己的实训过程及实训成果按即定标准进行评价。

随着静态视觉识别、人脸识别、动作识别技术的成熟与成本下降，学校制定了基于人工智能技术的实训室精益化+信息化2.0版本规划。即在实训室布局静态视觉识别、人脸识别、动作识别系列摄像头，根据实训项目设定比对标准，通过算法捕捉、计算、判别学生的实训过程及部分实训成果。从而更精准地为教师对学生进行个别辅导提供数据支持。