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“数字化引领”背景下职业院校智能制造专业群“金匠”培养与实践研究

作者

宗灵宝 张陈峰 孙宾

浙江省金华市技师学院 321000

引言:

随着工业互联网、人工智能等技术与制造业深度融合,“数字工匠”成为产业升级的核心人力资本。职业院校作为技术技能人才培养主阵地,亟需重构智能制造专业群培养体系。本文提出“金匠”培养目标——既传承“如切如磋,如琢如磨”的传统工匠精神,又具备智能装备操作、数据解析、系统集成等数字化能力的新型人才。研究基于“数字化引领”背景下职业院校智能制造专业群“金匠”培养与实践研究的调研,剖析培养痛点并提出实践路径。

1. 职业院校数字化学习资源建设的重要性

建设学习资源平台对职业院校的教学有着重要的作用,通过构建数字化学习平台,不仅可以满足老师的教学需求,还可以满足学生的专业学习需求。不仅如此,学生还可以借助这一平台对专业教学内容进行拓展,这也进一步丰富了学生的专业知识体系。除此之外,通过引进数字化教学模式,对于职业院校的教学模式也起到了一定的优化作用。比如智能制造专业课的老师可以根据该专业的教学内容,给学生分配好不同的课下任务,这样学生可以通过学习资源进行自主学习,进而提升了课堂的教学效果。另外,通过建立数字化学习资源平台,可以整合全国技师学院的教学资源,不仅开拓了学生的视野,还可以帮助学生更全面的了解的专业内容。因此,构建数字化学习资源平台,对于提升技师学院的教学效果有着重要的意义。

2. 职业院校数字化学习资源建设中的问题

2.1 数字化学习资源适用性有待提高

现阶段,根据我国职业院校的数字化学习资源平台建设情况分析,还是有部分学校的数字化学习资源适用性不高,这是职业院校建设数字化学习资源中心一个重要的影响因素。建设数字化学习资源平台最主要的目的就是帮助学生更深入的了解所学的专业内容,进而提升课堂的教学效果。由于数字化的学习资源主要是根据某一个知识点来展开的,并且不同学习内容之间的逻辑性也比较差。数字化教学模式与传统的教学模式相比,缺乏情景性,使得数字化学习资源的适用性比较低。比如智能制造专业是要通过大量的实践操作,才能让学生掌握相关专业知识,如果仅凭数字化的学习资源而缺少实际操作,会使学生对于资源的教学内容不了解,不利于提高数字化学习资源建设的应用效果。

2.2 数字化学习资源与教学模式存在矛盾

职业院校将数字化学习资源应用到课堂教学中,改变了原有的教学模式,因此为了使学生多运用数字化学习资源进行学习,老师应该不断调整教学内容,引导学生进行自主探究,进而完成教学内容的学习。但是部分学校的老师已经对传统教学模式形成了习惯,导致其在进行教学时仍会使用传统的教学模式,无法引导学生利用数字化学习资源进行专业的学习。除此之外,还有部分职业院校对数字化学习资源建设缺乏重视,没有将学习资源平台的运用纳入到教师考核体系中。由于学校在课堂上对数字化学习资源的涉及比较少,使得学生缺少对数字化学习资源学习的兴趣,导致降低了学生利用数字化学习资源平台学习的效率。

3. 智能制造专业群“金匠”培养的现实困境

数字化资源与教学需求脱节,现有资源多呈现“碎片化”特征,如某校数控编程课程 VR 资源仅演示基础操作,缺乏典型零件加工全流程情境设计,导致学生难以迁移解决真实问题。传统课堂与数字教法存在冲突,教师习惯于“演示 - 模仿”教学,而数字化学习需引导学生自主探究。硬件支撑滞后制约能力培养,智能制造实训需高实时性工业网络支持,但 65% 院校存在设备老旧、网络延迟问题。如某校数字孪生实验室因带宽不足,导致虚实同步误差超 200ms ,严重影响实训效果。

4. 构建三维协同“金匠”培养体系

4.1 资源层:构建“虚实链式”课程体系

开发情境化数字资源包,针对工业机器人集成应用课程,设计“汽车焊接工艺”虚拟工位:集成PLC 编程、视觉纠偏、能耗监测等模块,学生需完成从方案设计到调试验证的全流程任务。建立“问题树”知识图谱,将智能制造设备装调知识点关联为故障树,学生通过 AR 扫描设备触发故障点,自主检索维修方案库解决问题。

4.2 教学层:创新“数字工坊”教学模式

物理空间重构: 打破固定排排坐,打造灵活多变的“车间式”工位集群,配备 3D 打印、激光切割、智能传感套件及高性能算力终端,营造浓厚“动手造物”氛围。教学流程再造: 基于真实项目任务(如设计智能环保装置、开发社区服务小程序),学生经历“需求分析 - 方案设计- 数字建模- 虚拟仿真- 实体制作- 测试迭代”全流程。教师角色转型为“项目顾问”与“技术教练”。数字智能赋能: 利用 AI 实时反馈设计缺陷、VR/AR 沉浸式模拟高危操作、云端协作平台支持跨班组协同开发、大数据分析学习行为精准推送资源,极大提升学习效率与工程实践安全性。评价体系升级: 依托数字足迹(代码提交、设计版本、测试报告、协作记录)实现过程性评价,结合作品功能性与创新性进行多维成果验收。

4.3 环境层:建设“智能 + ”实训基地

虚实融合的空间架构,打破传统实训室边界,打造集“实体生产线 + 数字孪生平台 + 远程协作中心”于一体的复合空间。开放互联的平台生态, 构建云端资源池,集成行业案例库、标准工艺库、专家知识库。引入企业真实生产订单或研发项目,让学生在“准工业环境”中解决复杂工程问题。产教融合的生态闭环,联合龙头企业共建技术服务中心、认证培训基地,引入行业最新技术标准与认证体系。教师与企业工程师“双导师”协同授课,确保教学内容与产业技术发展同步迭代。

5、结语

数字化转型绝非技术工具的简单叠加,而是人才能力结构的系统性重塑。本研究通过“资源 - 教学 - 环境”三维协同,构建了以情境化资源包为载体、数字工坊为驱动、智能实训基地为支撑的“金匠”培养体系,有效破解了数字技能与工匠精神融合的难题。未来需进一步深化产教融合,在工业真实场景中锤炼学生“执技以精”的匠心和“驭数以智”的创新能力,为中国智造注入永续动能。正如《考工记》所言:“知者创物,巧者述之守之,世谓之工”,在数字时代,“金匠”正是这一古老智慧的全新诠释。

参考文献:

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[6] 王柱 . 技师学院数字化教学工厂的探索与实践 [J]. 现代职业教育 ,2018(13):136.