基于智能工廠的實踐性教學體系研究

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摘要：為了加強智能制造專業建設，提高智能制造人才培養的質量，給教師提供有力的教學和科研平臺，學院建成了具有優勢的智能工廠，但尚未進入實踐性教學階段，實踐性教學體系尚未完善。本文針對上述問題，結合國內外高職院校建構實踐性教學體系的相關做法并進行了總結，分析了實踐性教學體系的相關理論，最后對建構基于智能工廠的實踐性教學體系提出了實效性對策和建議。

關鍵詞：智能工廠；實踐性教學；對策

一、 引言

實踐性教學體系的推進與改革，是我國職業教育教學改革發展的熱點問題，是湖南省示范性高職院校建設的重要內容。智能工廠是機電類專業、工業機器人專業學生將理論知識運用到實際操作中的重要場地，是培養機電專業、工業機器人專業全面發展的職業技能人才的實踐場所。因此，充分利用智能工廠的優勢硬件資源，以學生就業目標和職業能力提升為導向，研究基于智能工廠的實踐教學體系，是培養具有扎實理論知識和較強實踐能力的職業技能人才的切實有效的途徑，對學院教育能力和人才培養質量的提升具有重要的理論價值和實踐意義。

國內部分高職院校將現行政策和現有實踐教學條件相結合，推行以職業技能和綜合素質提升為目標的實踐性教學模式。如浙江機電職業技術學院數字化制造實訓車間建設是以數控實訓內容為主線，形成零件設計、數控編程、數控加工仿真、數控機床操作、數控機床維護一體化的教學模式。讓學生按項目組織方式協同完成1個產品或零件的完整生產過程。北京電子科技職業學院對其工業機器人實訓基地的建設進行了實踐與探索，以汽車制造工藝為主線構建實訓室，引入企業生產工藝并與企業深度合作共同開發課程及實訓項目，同時依托工業機器人實訓基地提供的教學和科研平臺，進行理實一體的教學和實訓，采用先進的機器人技術進行教科研并取得了一系列成果。

二、 構建實踐性教學體系要素

“實踐性教學體系”是由實踐性教學目標、實踐性教學方式、實踐性教學內容、實踐性教學管理和實踐教學考評五大要素構成。同時還包括建設一支好的實踐性教學教師隊伍，加強實踐教學基地的建設等。

1. 實踐性教學目標

實踐性教學的目標是培養面向社會生產服務、能夠滿足用人單位需要、按照相關規程進行技術操作的實用技能型人才，要教給學生必需、夠用的基本理論知識，培養學生熟練的專業操作技能，提高學生的綜合素質，使學生成為適應能力強、具有較強實踐技能和創新能力的技能型人才。

2. 實踐性教學方式和方法

實踐性教學以動手操作練習為主要教學方式，其方法主要包括示范模仿法、案例教學法、項目訓練法、仿真法等。

3. 實踐性教學內容

專業技能規范是決定實踐性教學內容的因素之一，它是根據教學計劃中專業服務方向和社會對專業人才的技能要求及學科發展，提出系統的技能訓練目的要求、內容范圍、順序安排、考核形式的教學文件，是制定實踐教學標準的基本依據。

4. 實踐性教學管理

實踐性教學體系的管理包括實踐教學管理組織、實踐教學管理計劃、實踐教材管理、實踐教學運行管理、實踐教學質量管理和實踐教學基地建設管理等。

5. 實踐教學考評

實踐教學考評是根據實踐性教學特點設計的考查方式，是實踐性教學體系不可或缺的一環。目前應用較廣的有模塊化操作技能命題技術、智能化專業理論考試技術、仿真平臺模擬技能考試技術等行之有效的實踐教學考評方法。

三、 建構基于智能工廠的實踐性教學體系的對策

（一） 明確實踐性教學目標

建設基于智能工廠的實踐性教學體系，必須首先明確教學目標。教學目標是全面培養機電制造類各專業高素質的高級技能人才，使學生具備較強的理論知識基礎，使學生全面了解智能制造生產線和智能制造技術。與宇環智能合作，根據學院機電制造類各專業的培養目標和人才培養方案以及企業對人才的目標需求，共同制定智能工廠實踐性教學的目標。

（二） 建立實踐性教學課程與教學體系

1. 加強教材建設

加強核心課程開發，結合智能工廠的實際開發實用的教材。學院智能工廠是與宇環智能等企業合作研發的，非常切合企業的生產實際。智能工廠中涉及PLC控制技術、傳感器應用技術、機器人控制技術、液壓與氣動技術、數控磨床、人機界面與組態、自動化生產線等，與機電、工業機器人等專業課程十分對應。因此，可將該生產線的設備或技術編寫到對應課程的教材里或者作為應用案例寫入教材，例如，教師可針對智能工廠中的三菱PLC進行《PLC及應用》課程教材的編寫，從而使學生將理論知識與實踐課程結合并學習。

2. 建立課程體系，開發課程和實訓項目

結合企業需求、學生的知識結構和智能制工廠的硬件資源，與宇環智能等企業的工程師討論并共同設計機電制造類各專業的人才培養方案和課程體系，共同開發課程和實訓項目，避免出現“閉門造車”的現象。利用智能工廠開發的實訓項目，還可以幫助企業進行新員工培訓。課程方案設計成“1+3”結構體系。其中，“1”是指一個平臺，即專業基礎課程平臺，幫助學生建立最基本的專業理論知識、專業技能及職業素養，為實施后續專業課程實踐教學，形成綜合的職業能力打下堅實基礎。“3”是對應實踐性教學體系而設置的三個實踐模塊，即由“基礎實訓”“單項技能訓練”“綜合智能工廠實訓”三個部分構成。教師可利用該智能工廠進行課程資源建設，使實踐性教學和課程資源建設互相服務、互相促進。

3. 設計教學方法

根據實訓項目的開發思路，教學可采取“三步走”模式，第一步是通過項目式教學，將必需、夠用且實用的基本理論知識糅合到一個個子項目中；第二步是通過每門課程大項目與實際設備和技術相結合，引導學生掌握智能工廠中與該門課程相關的技術；第三步是以綜合實訓項目或者畢業設計為目標，讓學生在教師的帶領下，通過半年以內的時間，完成整個智能工廠的產品生產或設備的改進。

在讓學生掌握智能制造技術的過程中，可采取分組輪流學習的方法。比如，將一個班的學生分成6-7個小組，依據實際生產線，可分為激光切割組、機器人組、PLC控制技術組、人機界面組、數控磨床組等，每個小組輪流學習生產線各部分的技術。

4. 實踐教學與科研相結合

智能工廠除了具有教學功能外，較為先進的智能制造生產線還能為教師做科研提供平臺。智能工廠中的設備自動化程度高，為師生提供了先進的教學和實訓條件。教師可利用智能工廠提供的良好平臺，結合自己的研究方向，進行課題研究和新技術研發，將企業產品放到實訓中心進行生產，將智能制造實訓中心建設成為“教、學、做、研、產一體化”的實訓中心。

5. 構建并完善實踐性教學評價體系

構建以技能操作、課程子項目實踐、課程大項目實踐和綜合實訓項目實踐的逐級評價體系。注重過程考核，以項目考核為主，同時達到實踐和學習效果，對學生進行評價，以激發學生的學習興趣。

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作者簡介：

李瓊，湖南省長沙市，湖南機電職業技術學院。endprint