制造产业升级背景下“工作室进阶循环”实践教学研究

管菊花 邓艳菲

摘要：本文针对制造产业升级背景，提出了“工作室进阶循环式”人才培养模式。“工作室”是以项目全生命周期设计的教学理念设计教学内容，淡化专业概念并消除学科专业界限;采用“进阶循环式”教学模式，充分调动各层次学生的学习积极性。实践证明，该培养模式满足制造产业升级对专业有特长、就业有优势、创业有能力、提升有基础、发展有空间的“五有”技术技能型人才的培养的需求。

关键词：制造产业升级  工作室  进阶循环式

智能制造作为制造业转型升级的核心，是自动化、智能化和信息化深度融合的产物，人才岗位需求已从单套设备操作、单一技能应用转向设备间协同操作应用、数据信息化技术应用等，而高职院校尚未形成制造产业升级背景下机械、电子、信息、网络、管理和人文等学科有机结合的教学内容，无法满足智能制造发展对专业有特长、就业有优势、创业有能力、提升有基础、发展有空间“五有”技术技能人才的需求，主要有以下几个问题：第一，传统实践教学模式人才培养与制造产业升级脱节;第二，传统实践教学内容的单一性与社会对“五有”技术技能人才的需求不协调;第三，传统实践教学方式对学生职业素养的培养缺乏足够重视。

一、智能制造人才培养模式的改革

1.成立“工作室”，明确教学目标

“工作室”包括虚拟仿真工作室、机器人工作室和智能制造工作室，将技能竞赛、科研项目和企业项目的实际案例作为教学内容，旨在打通与企业、高校研究所的教学通道，拓展教学内容的深度和广度;在人才培养上淡化专业概念，并消除学科专业界限，着重于培养学生多学科、多角度分析、解决问题的能力，以及学生在项目实施过程中责任心、沟通力、合作意识等职业素养。

2.建立“进阶循环式”的教学模式

所谓“进阶循环式”，即以项目设计周期从可行性分析到最终调试完成的教学理念培养学生，从“虚拟仿真工作室”可行性分析，到“機器人工作室”实践验证、最终在“智能制造工作室”综合调试后返回“虚拟仿真工作室”完善优化。“进阶循环式”的教学模式如图1所示。

（1）教学分流

智能制造教学设备价格昂贵，所需空间大，配套数量相对较少，通过“工作室”实现教学分流，教师可以对相应层次的学生进行针对性教学，不仅能有效解决设备昂贵台套数与学生人数不匹配的实践教学问题，还能根据学生的学习情况合理制定学习目标，引导学生不断挖掘自身优势，满足多元社会对多层次应用型人才的需求。

（2）分层教育

不同层次学生的学习能力和创新能力不同，教师要制定每个工作室的教学目标和阶段性考核任务，以此确保进入下一阶段学习的学生能做好充分准备。分层教学能有效避免学习能力较弱的学生因无法理解而学习积极性受挫的现象，阶段性考核机制的引入充分调动了各层次学生的学习积极性。

（3）竞争合作

在“进阶循环式”过程中，建立良好的师师、师生、生生的学习氛围，培养彼此间竞争合作关系，学习能力强的学生完成教学过程，可以辅助教师帮助学习能力弱的学生，既提高了他们分析解决问题的能力，又培养了彼此间良性竞争合作关系，有助于他们共同进步。

3.实践教学评价体系的改革

实践教学从实际项目角度出发，将相关的知识进行融合，而非游离在产品制造之外，与之相应的实践效果评价是由传统的理论考试或实践考核转变为以项目完成的技术指标，以及学生在工作室中的责任心、沟通力、合作意识等职业素养作为考核标准。学习效果评价也由单纯的理论考试，或实践考核转变为以项目的实际技术指标作为检验标准，人才培养标准只有与企业实际需求紧密结合，才能实现“五有”技术技能人才培养目标。教学评价如表1所示。

二、智能制造教学内容改革

1.以项目全生命周期设计理念设计教学内容

教师要将技能竞赛、科研项目和企业项目融入工作室的教学，以项目全生命周期设计理念设计教学内容，从可行性分析到实验验证，最后完成综合调试，项目内容涉及机械、电子、信息、人文等各学科知识，学生只有综合运用各学科的知识，才能完成项目技术指标，有效消除专业壁垒。

2.与产业发展同步

随着科技的不断进步，知识的更新速度越来越快，教师可以通过建立“比赛项目+企业项目+科研项目”的闭环反馈机制，将智能制造竞赛项目、教师科研项目，以及相关企业项目中前沿知识和技术融入工作室实践教学体系。

3.教学项目贯穿思政教育

教师在合适的知识点、恰当的时机引入思政教育，可以培养学生正确的人生观、价值观和世界观。因此，将“思政教育”纳入课程标准，可以优化相应的教学内容，以支持项目目标的实现。

三、教学改革的策略

1.课前准备

课前预习主要是培养学生的自学能力。教师可以充分利用信息化资源和课前发布子项目的任务，学生进行自主学习，反馈预习作业。教师还要根据预习作业提交情况，为学生制定合理的教学目标。

2.课中引导

对学生预习中出现的问题，教师可以采用引导式教学，启发学生探究教学重点和难点。通过“工作室”教学分流和“生生”间竞争合作，着重辅助学生专业知识的学习，以及培养项目实施过程中的职业素养。

3.课后拓展

课后主要是培养学生综合运用能力。教师可以依托相关竞赛、企业，以及高校研究所拓展学生的学习时间和空间，激励学生在学习深度和广度上不断提升，培养学生具有较强应对知识和技术快速变更的学习能力。

四、教学效果

第一，学生在相关比赛中成绩明显提高。在国家级一类竞赛中， 2016年实现零的突破，2名学生获奖，到2018年获奖人数为6人，上升了300%;在国家级其他比赛中，从2016年到2018年获奖人数多达 18人。江西省教育厅和人社厅组织的相关比赛，获奖人数由2016年12名上升到2018年31名，上升了258%，越来越多的学生在比赛中脱颖而出。

第二，部分优秀学生能够直接参与科研项目和企业横向课题的研究工作，参与教师的江西省科技厅重点研发计划《基于机器视觉的TFT-LCD缺陷检测关键技术研究》和江西省教育厅科技项目《柔性生产线喷涂烘干单元的智能监控》，2018年均顺利结题;江西恒大高新企业横向课题《焊缝自动跟踪系统》在2018年通过公司的验收。

第三，企业认可度高。根据企业反馈可知，“工作室”培养的18届毕业生得到了企业的高度评价，95%的学生能快速融入企业，成为部门的骨干力量，其中有两位学生工作一年后选择自主创业。

五、结语

采用项目全生命周期的设计理念设计教学内容，形成以项目化教学为主线的“进阶循环式”教学模式，可以改变“被动接受”和“注重理论”的学习定位，教学内容更贴近制造业产业升级实际需求。阶段性考核的引入有效激励了学生学习积极性，授课教师、竞赛指导教师、企业技术人员和高校研究所的共同参与，有效拓展学生学习的深度和广度，完成“五有”技术技能人才的培养目标。

参考文献：

[1]张波涛，王坚，吴秋轩.机器人技术的实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2017（3）.

※本文系江西省教育厅教学改革项目“信息技术背景下在线开放课程建设——以《工业机器人现场编程与仿真》课程为例”，课题编号：JXJG-19-70-6。

（作者单位：江西机电职业技术学院）