中职数控专业“研学课堂”教学模式创新与实践研究

一、制造业智能化转型背景下的人才培养困境

当前，我国制造业正处于智能化转型的关键阶段，对高素质技术技能人才的需求日益迫切。以某精密机械制造有限公司为例，该公司 2024 年引进的五轴联动加工中心操作人员中，中职毕业生仅占38% ，且需要 3-6 个月的岗前培训才能胜任基本操作。这一现象折射出当前中职数控专业人才培养与产业需求之间存在显著的结构性矛盾。调查数据显示， 73% 的中职学校数控设备更新周期超过 8 年，课程内容对多轴加工、智能制造等新技术的覆盖率不足 30% ，理论讲授占比高达 65% ， 87% 的学校仍采用单一的终结性技能考核方式。这些数据充分说明传统教学模式已难以适应智能制造时代的人才培养需求。

二、理论支撑体系的创新构建

（一）理论框架创新

本研究基于现代职业教育理念，创新性地构建了“双轮驱动”理论支撑体系。在建构主义学习理论应用方面，实现了三个层面的突破：首先，在知识建构环节，选取典型机械零件作为教学载体，使学生在完成真实加工任务的过程中主动构建数控专业知识体系；其次，在情境创设方面，参照 ISO9001 质量管理体系标准，模拟企业真实生产环境，设置工艺员、质检员、设备管理员、生产组长、安全员和技术员等6 个岗位角色，每个角色配备相应的工作职责和考核标准；最后，在协作学习环节，创新采用“组长轮值制”，通过定期轮换小组负责人，培养学生的团队协作能力和领导意识。在行动导向教学本土化实践方面，开发了4 个“工作过程系统化”课程模块（包括工艺分析、编程设计、加工实施和质量控制），每个模块都设计了“教学做评”一体化的学习情境，并按照“基础 $$ 提高→拓展”三个层次递进实施任务驱动教学。

（二）“三阶四维”模式创新

本研究提出的“三阶四维”教学模式具有鲜明的职业教育特色。三阶段实施路径包括：课前导学阶段，学生通过 VR 仿真系统预习数控车床操作流程，完成安全规范在线测试；课中研学阶段，4-6 人一组合作完成从工艺设计、程序编制到实际加工的完整工作过程，教师全程担任技术顾问角色；课后拓学阶段，要求学生基于加工实测数据优化工艺方案，并撰写包含改进建议的技术报告。四维度协同机制体现为：在情境维度上，引入企业真实订单；在任务维度上，设计了由简单到复杂的12 个典型任务；在实践维度上，采用“斯沃仿真 $$ 半精加工→精加工”的渐进式训练方式；在评价维度上，建立了包含 6 个一级指标、18 个二级指标的多元评估体系，其中过程性评价重点考核学生的职业素养和规范意识。

三、教学实施路径与策略创新

（一）基于深度学习的知识建构

以“数控车削坐标系建立”教学为例，开发 AR 辅助教学 APP，扫描机床即可显示各坐标系空间位置；设计“寻宝游戏”活动，学生根据坐标提示寻找隐藏在车间各处的“宝藏”；通过 3D 打印技术制作可组装的教学模型，直观展示坐标系关系。

（二）基于科学探究的能力培养

在“三角形螺纹类零件加工”项目中，设置探究问题，不同刀具

角度对螺纹质量的影响、切削参数与表面粗糙度的关系、冷却方式对刀具寿命的影响；提供测量工具和检测设备，引导学生收集分析数据；组织工艺方案答辩，邀请企业专家参与评审。

（三）虚拟仿真与实操的深度融合

以“五轴加工中心操作”教学为例，使用数控加工仿真系统软件进行碰撞检测和加工过程仿真，在虚拟环境中完成机床调试和程序验证，通过数据对比分析虚拟加工与实际加工的差异，将优秀作业的加工参数存入数据库供后续教学参考。

四、实践成效与现存问题分析

经过两年的教学实践，“研学课堂”教学模式在提升学生专业技能方面成效显著。学生工艺设计能力平均提升 47% ，企业满意度达到82% ，但在实施过程中也暴露出若干问题。调查显示，约 50% 的教师仍存在“标准答案依赖”，在“三角形螺纹类零件加工”项目中，我们发现仅有一半的学生能够独立完成从工艺分析到成品加工的全过程，反映出任务难度梯度设置需要进一步优化。设备配置方面，学生每周使用智能化教学设备的平均时长不足 2 课时。此外，企业提供的生产案例平均滞后实际生产18 个月以上， 40% 的合作企业未能持续参与评价活动。这些问题的存在，反映出教师转型、资源配置和校企合作机制等方面仍需完善。

五、深化改革的路径与展望

基于实践反思，研究团队提出以下改进路径：首先，构建“云- 端”结合的虚拟实训平台，开发移动端微仿真系统，突破设备使用的时空限制；其次，实施教师能力提升工程，重点加强项目化教学设计和过程性评价能力培训；再次，创新校企合作形式，通过共建“教学工厂”、设立企业导师工作室等方式深化产教融合；最后，开发基于大数据的智能评价系统，实现学习过程的精准监测与反馈。这些措施将有效促进“研学课堂”模式的落地实施。

本研究的意义在于，不仅构建了适应智能制造需求的中职数控专业教学模式，更重要的是探索出了一条“教师研中学、学生学中研”的实践路径。通过将先进教育理论与专业技术教学深度融合，使学生在真实项目实践中构建知识体系、培养创新能力，为职业教育数字化转型提供了可借鉴的实施方案。未来研究将进一步聚焦于虚拟仿真与实操训练的最优配比、企业参与教学的长效机制等问题，持续完善“研学课堂”教学模式。

参考文献

[1] 王建华 , 李志强 . 智能制造背景下职业教育人才培养模式创新研究 [J]. 中国职业技术教育 ,2023(15):45- 50.

[2] 张伟 , 刘芳 . 基于虚拟仿真技术的数控专业教学改革实践 [J]. 职业技术教育 ,2022(32):67- 71.

[3] 国家发展和改革委员会 , 教育部 . 关于推动现代职业教育高质量发展的意见 [Z].2021.