新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”模式實踐研究

郭丹丹　陳安柱

摘 要：隨著國家對職業教育的關注度不斷提高，職業教育日趨信息化、網絡化，傳統的“滿堂灌”教學模式已無法滿足企業對于高職高技術技能人才的需求。為探索適應企業崗位需求的教學模式，本文以高職新能源汽車技術專業為例，構建高職“數字化教學工廠”模式框架，建設“數字化教學工廠”硬環境以及軟環境，并闡述了此種教學模式實踐研究的成效，實現了對接工作崗位的高質量高職技術技能人才培養教學模式的創新與補充。

關鍵詞：數字化教學工廠 新能源汽車技術專業 教學模式 工作崗位

1 研究背景

1.1 重大國家政策賦予高職新能源汽車專業新的歷史使命

近些年，中國政府以及教育部對職業教育發展的關注度越來越高：2022年4月新頒布的《中華人民共和國職業教育法》中指出職業教育與普通教育同等重要。高職人才培養的核心工作是建設以就業為導向的專業。專業的建設與發展是提高高技術技能人才核心競爭力的保障。專業建設的質量關系著人才培養的規格和質量，也決定著企業的人才層次。

2020年11月份，國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中明確提出目標：力爭經過十五年的持續努力，我國新能源汽車核心技術能夠達到國際領先水平，相關質量品牌具備較強國際競爭力，我國進入世界汽車強國行列。2020年10月通過的“十四五”規劃中也明確提出國家未來5年發展要聚焦新能源汽車等戰略性新興產業。隨著汽車產業的不斷調整，人才轉型培養出現大的增長，高職高專開設新能源汽車技術類專業院校由2012年的30多所增至2022年的300多所，院校數量雖然增加，但相應的專業建設教學模式研究需要很長一段時間[1]。兩者的矛盾，需要職業院校積極對接產業發展，解決人才培養供求銜接問題。

顯然，陸續出臺國家政策均指出高職新能源汽車專業要對接新能源汽車產業發展，促進教學模式、教學內容和教學組織形式的變革。“積極推動高職新能源專業教學模式創新研究”是當前國家產業加速發展階段賦予給教育者的重大歷史使命！

1.2 傳統教學模式已無法滿足企業對于高技術技能人才的需求

隨著信息技術、網絡技術的不斷發展，高職教育也緊跟潮流，教師對于知識的生產、傳播方式也日趨智能化，這也導致課程改革被持續推進，教育形式不斷地發展。近幾年，以問題為導向的“項目化”教學模式在高職院校被廣泛采用，體現了以學生為中心的理念，取得一定的效果。但隨著項目式教學的深入開展，教學項目較多、教學模式單一、課堂教學時間難以掌控、部分項目在課堂中難以完全模擬企業生產等問題逐漸凸顯，這些問題的產生使學生能力難以匹配崗位需求，亟待解決。“教學工廠”模式是由新加坡南洋理工學院提出的，在借鑒德國“雙元制”教學模式的基礎上對其進行創新改進，將企業的生產環境引入到學生的教學環境中，使學生畢業就能上崗，快速適應企業對于人才的需求。新加坡“教學工廠”模式如圖1所示。“數字化教學工廠”教學模式是在“教學工廠”模式的基礎上將真實的企業生產制造流程融入到日常實踐教學中，將校內實訓場所模擬企業生產車間進行布局，學生按照真實的工作崗位角色進行分工，使學生在學習的過程中參與到產品從訂單、銷售、設計制造、質量檢測、售后服務等整個過程模擬中[2]。

2 新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”模式實踐研究過程

2.1 新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”模式框架的構建

由于當前很多職業院校仍采用傳統的教學模式，課堂主要以老師灌輸、學生聽課為主，“填鴨式”教學模式導致學生獨立思維能力較差，不能適應工作崗位的需求[3]。傳統實驗實訓設備的布置方式不能滿足學生的學習需求，“圍觀式”教學只能滿足少部分的學生，大部分學生“聽不到、看不清”。針對傳統教學模式的弊端，本文設計了“數字化教學工廠”模式框架，將現有的實驗實訓設施以及場地進行整合，與企業生產管理進行緊密對接，打破傳統實訓場地的陳設，實現由“固定教室、集體授課”轉變為“實習車間、按崗施教”，打造現代化、規范化、智能化的數字化教學工廠，一方面解決了傳統實驗實訓設備以及場地利用率低的問題，另一方面提高了學生信息化技術的學習使用能力。

通過與教學軟件開發、新能源汽車、信息技術等企業的全方位合作，將新能源汽車企業真實的生產實踐車間融入到學校教學場所，按照生產的要求和職業實踐的過程來設計規范化、現代化、智能化的教學場所，從而讓學生盡可能地在接近企業工作崗位的情境中學習，“數字化教學工廠”提供了一個真實的模仿企業生產環境的學習平臺供學生學習實踐，其主要包括六個功能模塊。“數字化教學工廠”模式框架如圖2所示。

2.2 新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”一體化教學模式硬環境建設

根據“數字化教學工廠”模式框架分別建設如下硬件環境：

1、新能源汽車PLM體驗中心。

新能源汽車PLM體驗中心借助產品生命周期管理這一理念，結合信息化管理平臺、數字化工藝軟件平臺等，實現基于工作崗位生產、實踐項目的教學。學生通過信息化、網絡化的軟件體驗企業真實的生產流程，產品的生命周期。真正的體現了“項目教學”的內涵，實現了“工學結合。在新能源汽車PLM體驗中心主要開展《混合動力汽車結構原理與檢修》、《新能源汽車故障診斷與排除》等專業核心課程的項目教學，讓學生模擬體驗新能源汽車企業生產計劃的制定、工藝規劃、工作派發、生產制造、質量復檢、維修作業等生產流程，在此過程中能夠認知和掌握課程理論知識與企業崗位實踐技能知識。

2、理實一體化討論區。

理實一體化討論區教學場所可以實現理論教學與實訓教學的完美融合，學生在理實一體化討論區通過信息化網絡化手段可以實時同步看到實訓指導教師或者企業能工巧匠對新能源汽車拆裝以及檢修的操作視頻，同時校內或者企業教師可以在學生實踐訓練過程中通過同步直播指出學生操作過程中的問題，并針對問題與學生進行探討，幫助學生及時解決學習過程中出現的問題。突破高職教育中傳統教學模式的框架，解決了傳統教學模式中“教-學-做-考”脫節，有限的教學資源與眾多的學生需要實踐之間的矛盾。

3、數字化教學車間

數字化車間是將數字化教學工廠現有的生產設備通過信息化、網絡化手段進行連接，并根據現代化車間的布局對生產教學車間進行重新規劃，將新能源汽車發動機車間、新能源汽車整車車間和相關臺架、機算機、實時同傳設備、攝像頭等先進設備相互連通，同時利用網絡技術將數字化教學車間與其他五大模塊連接起來。在數字化教學車間內教師和學生可以通過數據查詢調取教師教案、實訓記錄、學生作業等教學資源，實現了現實企業車間的無紙化管理模式。

4、可視化管理

可視化管理就是通過攝像頭等使整個教學工廠可視化，便于學校管理與學生交流。主要包括主要包括實訓場地可視化、實訓過程可視化、實訓管理可視化、平臺可視化等。

5、實訓庫房管理

庫房管理的功能是對實踐教學中工具的借用、耗材的領用、物資的去向、物料的庫存進行綜合管理。信息化的庫房管理系統保障了實踐教學的順利進行。提高實驗實訓的管理水平，具有緊迫性和現實意義。

6、實訓資源管理

實訓資源管理平臺同時造福學校、企業、學生三方。對于學生，實訓資源管理可以便利實踐場所；對于校企雙方，可以利用網絡平臺搭建校企對接的平臺，為雙方帶來便利。實訓資源管理平臺具體包括以下三個方面的功能：①資源檢索服務功能；②校企雙方用戶管理服務功能；③師生共享共建資源服務。

新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”模式之核心課程《新能源汽車故障診斷與排除》的改革設計概念圖如圖3所示。

2.3 新能源汽車專業“數字化教學工廠”一體化模式軟環境的建設

1、完善“數字化教學工廠”課程體系

根據我校的實際情況和省級示范建設的要求，本專業結合“數字化教學工廠”建設契機，利用搭建的“數字化教學工廠”教學模式，將專業原有的課程體系進行整合，制定了滿足教學工廠模式的新的人才培養方案。通過對多個新能源汽車企業的調研，明確企業對于技能人才需求和對崗位技能的要求，開發基于“工作過程導向”的課程，全面采用數字化教學工廠教學模式。

2、開發數字化教學資源

以高職雙高建設計劃為契機，開展企業人才需求、崗位需求調研，召集行業專家和專業任課教師進行討論，制定教學計劃、課程標準等，并根據專家和專業教師的意見多次進行修改完善；組織專業教師開發相應核心課程的標準，以及新能源汽車專業核心課程的教學視頻、教材、教案、課件及試題庫等數字化教學資源，開發數字化綜合教學平臺。將企業生產、教師教學和學生學習的過程資源融入到數字化教學平臺中，實現課堂教學與企業生產崗位需求的無縫對接。

3 新能源汽車專業“數字化教學工廠”實施成效

通過數字化教學工廠教學模式在新能源汽車專業的應用，新能源汽車人才培養模式更加適應企業的需求，在實際的教學中達到了以下成效：

（1）模擬企業工作流程，使學生畢業即上崗。

基于工作崗位需求設計教學，教學實訓區域就是企業工作崗位，實踐內容就是企業生產過程，這種教學模式一方面使高職教育模式與企業先進生產制造模式有機融合，在教學和實訓場所中建設現代先進制造業車間；另一方面，提高了學生的技術技能與企業工作崗位對于技能需求的匹配度，使學生畢業后能夠快速適應企業實際工作的要求。這種教學模式有效地激發學生的學生的自主學習意識，增強了教學的實效性和針對性。

（2）打造與生產現場布局和管理模式相一致的教學工廠，提高人才職業素養。

通過打造數字化教學工廠，使學生在實訓時不但學習操作技能，同時還學習了企業的管理規范，企業文化，提升了學生對于企業管理條例、規章制度的了解，提高自身的職業素養。

（3）將課程思政與企業文化緊密項鏈，達成課程思政目標。

依托崗位職業情境，弘揚行業正氣，傳承優秀企業文化，充分挖掘思政元素，拓展思政空間，細化思政點，實施隱性化融入、浸潤式滲透，在數字化教學環節中滲透“檢以求真 驗以正德”的核心職業情懷和“維以匠心 修身立德”的核心職業精神，達成“潤物無聲 育人有形”的課程思政目標。

（4）利用信息化手段，提高資源的利用率。

通過采用信息化網絡化手段，按照數字化教學工廠的教學模式重新整合規劃有限的實訓資源，大大提高了資源的利用率。利用網絡化手段實時記錄學生實訓過程，對于實訓過程可能潛在的安全隱患，及時規避風險，提高了實訓過程的安全性。

4 結語

本文通過瞄準先進職業教育和職業院校的辦學水平和動向，結合區域經濟實際，改革創新，探索新能源汽車專業“數字化教學工廠”教學模式，突出職業崗位核心能力的培養，形成“高效課堂”，達到“有效教學”，實現了對接工作崗位的高質量高職技術技能人才培養教學模式的創新與補充。

基金項目：2022年度江蘇省現代教育技術研究立項課題“新能源汽車技術專業“數字化教學工廠”模式實踐研究”（2022-R-102327）；

2022年度高校哲學社會科學研究項目立項課題““雙碳”背景下高職新能源汽車專業內涵提升策略研究”（2022SJYB2066）；

2021-2022年度全國機械行業職業教育科研立項課題“中德職業教育汽車機電（SGAVE）項目“學習領域”課程模式本土化建構與實踐研究”（JXHYZX202125）。

參考文獻：

[1]蔣修定，沈寶國，陳良發.基于數字化教學工廠平臺下數控技能學習方式研究[J].現代制造技術與裝備，2016（3）：25-26.

[2]謝骎“.互聯網+”模式下高職《汽車營銷》課程改革探索[J].課程教育研究，2018（14）：222.

[3]史建軍.以“數字化教學工廠”為載體助推一體化教學[J].職業，2015（12）：45-46.