智能制造工程专业的“四维”课程体系和学习工厂培养模式研究

智能制造具有数字化、透明化、高柔性自动化、智能化和生产与质量可控等特点,是机械制造业未来的发展趋势之一。立足京津冀区域协同发展战略规划及学校自身定位,提出涵盖智能制造过程所涉及的设计、制造、运维管理等全生命周期的“四维”课程体系,并以典型产品的智能制造过程为引导,建立基于学习工厂的人才培养新模式。对于最终培养面向“基于现代设计方法的产品智能设计及现代网络环境的分布式协同制造”的高素质创新型人才,填补领军人才与行业应用型人才之间的空白,具有良好的推广意义。

基于学习工厂的产教融合教学模式构建——以东软数字工场为例

学习工厂能够将自主探究学习、情境学习和项目导向学习等多种学习方式融为一体,是一种能够深化产教融合育人理念的人才培养模式。文章从建构目标、核心要素、作用关系和整体特征四个方面构建了基于学习工厂的产教融合教学模式。总的来说,基于学习工厂的产教融合教学模式能够促使学生从“学校人”转向“实践人”实现身份超越,从单一学习空间转向情境实践空间实现场域超越,从技能培养转向蕴含实践文化的全视角培养实现内容超越,从学校培养转向“校企实践共同体”培养实现形式超越。在具体操作中,以东软数字工场为参考案例呈现该模式的具体实践路径,具体为面向不同岗位进行能力需求分析,对应岗位能力建设实训课程体系,基于行业标准进行职业技能等级认证,“引进+走出”两种方式开展顶岗实习,对接真实项目内容进行毕业设计,打通合作渠道提供人才就业服务。

德国工业4.0产教融合“智慧学习工厂”的构建理念与实施路径

为应对工业4.0对职业教育的挑战,德国实施了职业教育4.0战略。在此背景下,德国工业4.0产教融合“智慧学习工厂”应运而生。“智慧学习工厂”以行为主义为指引,以学习者面向工业4.0的能力需求为目标,通过“教育层”“管理层”和“技术层”三个层面的系统化设计,实现了工业4.0技术、智慧生产与教育的深度融合,形成了一套致力于培养智能工业时代高素质人才的有效方法,成为全球智能工业人才培养的经典范例,为我国职业教育产教融合、科教融汇的纵深推进及培养智能工业高素质人才提供了借鉴:明确智能工业人才能力培养目标;以产教融合平台为载体促进智能工业与教育的资源整合;实现智能工业教学实践平台管理与运营的系统化设计;加强智能工业数字技术与教育的系统集成。

工业4.0技术与职业教育的融合研究——以工业4.0学习工厂为例

随着信息技术的发展,制造业正在迈向智能化、数字化的新的发展阶段。诸如物联网、云技术、增强现实和虚拟现实等技术正在改变制造业的面貌,同时也对职业教育提出了新的要求。当前职业教育所面临的问题是应如何将最新的技术与职业教育相融合,以培养具备工业4.0所需能力的技术人才。工业4.0学习工厂打破了产业与教育之间的壁垒,将工业4.0技术融入整个教学过程,通过工业4.0工业平台CPS系统的嵌入,实现了职业教育的赋能与重塑。工业4.0学习工厂为满足信息智能时代对新型人力资源日益增长的需求,培养面向工业4.0需求的高素质人才提供了范例。

一种基于“学习工厂”人才培养模式的工作手册式云计算专业教材开发模式

教材改革是我国职业教育“三教”改革的重要环节,是深化教学改革、巩固教学改革成果、提高教学质量、培养高素质人才的重要保证。如何跟上云计算新职业市场的快速变化需求、开发适合高职教学的专业教材是目前亟待解决的问题[1-3]。重庆工商职业学院通过“学习工厂”教学模式的教学改革与实践,探索出一种适合云计算新职业高职教学的基于“岗课赛证动态协同”的工作手册式教材编写模式。

数字化学习工厂在教育中的应用:优势与挑战

文章通过文献分析,在理解学习工厂、数字化制造技术和数字化工厂的基础上,概述了数字化学习工厂的概念及类型,并阐述了数字化学习工厂在教育中的应用优势和挑战:一方面,数字化学习工厂有助于培养适应未来制造业领域需要的人才,为学习者提供高度情境化和可视化的具身学习环境,将"工厂融入课堂"支持多种应用场景和学习方式,以及有利于校企融合开展协同知识创造和技术创新;另一方面,在技术层面、教学层面和学习层面还存在许多问题需要解决。

德国学习工厂产教融合的特点及启示

为解决产业发展过快引发的产教失衡失配问题,德国学习工厂兴起与发展,这既是产教融合的需要,也是产教融合的载体,具有功能耦合整体性、多元主体协同可持续性、构建路径前瞻性等特点。我国高校亟待深化产教融合创新育人机制,注重多功能耦合,解决企业主体育人合作缺位问题;强化可持续发展,提升高校技术技能人才培养质量;聚焦前瞻性设计,提升产教融合型实训基地创建水平。

德国工业4.0“精益学习工厂”系统化构建与启示

德国工业4.0“精益学习工厂”以行为主义为引领,以能力本位为导向,以学习者面向工业4.0需求的能力培养为目标,通过教育界和企业界的合作,将价值链管理贯穿于整个教学过程,通过在宏观层面的学习工厂、中观层面的教学模块和微观层面的教学情境三个维度的一体化设计,实现了技术、生产、教学要素的系统整合,发展了一套致力于培养和提升学习者实践能力的系统方法,为培养学习者面向工业4.0需求的能力提供了有效途径。德国工业4.0“精益学习工厂”为我国培养面向智能工业发展需求的工程技术与管理人才提供了如下借鉴:明确面向我国智能工业发展需求的人才能力培养目标,实现实践教学机构从宏观建设运营到微观教学实施的系统化设计,借助工业4.0技术手段将价值链管理和精益生产融入教学过程以实现生产、技术和教学的深度融合。

德国职业教育产教融合的实施经验及借鉴——基于“学习工厂”的分析

为应对产业发展过快引起的产教失衡问题,德国"学习工厂"逐渐兴起,成为产教融合的新载体。德国在"学习工厂"建设过程中,树立了教育与生产相结合的目标观、尊重学习规律的教学观以及行动导向的教育过程观。借鉴德国经验,我国职业教育产教融合应明确面向智能工业发展的能力目标,实现从宏观运营到微观教学的系统化设计;从产业需求转向学习需求,聚焦学生工程实践能力提升;将价值链管理和精益生产融入教学过程,模拟真实的工程实践情境;从传统的校企单体合作转变为多元主体协同,整合产教融合的各类资源;注重前瞻性设计,提升职业教育产教融合实训基地的建设水平。

产教融合背景下“课程学习工厂”建设模式探究--以工业分析技术专业课程体系建设为例

当下,经济社会的高质量发展使职业教育向更高质量迈进,也使高职学校人才培养滞后于产业发展、产教失衡、学生能力无法适应产业发展和企业需求等问题暴露出来。常州工程职业技术学院工业分析技术专业以课程改革为抓手,以企业生产项目为纽带,建设校、行、企三元课程建设理事会,重构以检验基础技术—检测核心技术—实验室管理技术为主线的“三三三”课程体系,建设集车间、课堂、实训室、平台、线上资源于一体的学习环境,形成现代分析检验“课程学习工厂”人才培养模式。

基于物流学习工厂的应用型高校物流类专业实践教学模式研究

物流实践教学模式的探索与改革,是应用型高校物流类专业建设的重中之重,也是物流创新人才培养的关键。以宁波工程学院物流类人才培养的实践为经验,构建基于物流学习工厂的应用型高校物流类专业实践教学模式,并分别从实践教学目标设计、实践教学内容构建、课程体系协同优化和实践教学评价阐述实践教学模式的主要内容,最后提出了基于物流学习工厂的实践教学模式发展建议。

工业4.0背景下德国大力发展“学习工厂”——以巴登—符腾堡州为例

德国制造业发展和工程技术人才培养成就举世瞩目,除其传统“双元制”职业教育体系以外,近年来为适应工业4.0发展而逐步兴起的“学习工厂”成为培养新型技术技能人才的重要场所,其基本理念是教育培训与生产研发相整合的目标观与功能观、基于学习规律的教学论观、行动导向的整合教育过程观。“学习工厂”的主要优点是:作为未来特定生产过程的展示场所,能使学员在了解传统的控制和自动化技术学习的基础上,有针对性地学习工业4.0相关知识和技能;具有研究、教育培训和服务工业生产等功能。

“学习工厂”理念下的数字媒体人才培养模式探析

数字媒体教育是新时代媒体人才培养的发展方向。为此,世界各国都在探寻新的路径。本文基于“学习工厂”理念,分析了这一理念的核心内涵,并依据这一内涵,提出了我国数字媒体人才培养的模式,认为应建立行动型学习、生产型学习,实现产学研对接。

德国“学习工厂”的经验与启示——兼论如何打通产教融合的“最后一公里”

德国工程教育通过"学习工厂"建设实现了产教深度融合,打通了产教融合的"最后一公里"。德国"学习工厂"依据工程实践全流程与生涯全阶段确定学习内容,设计组织"目标-过程-方法"相协同的教学实施,建构"服务学习、真实体验"的工程实践学习情境,不仅在组织结构上实现了工业生产与高校教学的有机整合,而且成功地将工程实践知识转化为具体的教学内容,为工程教育产教融合积累了丰富的实践经验。因此,借鉴德国"学习工厂"的经验,中国工程教育的产教融合要从宏观改革转向具体实践,聚焦工程实践的学与教;从产业需求转向学习需求,服务学生的学习与发展;从校企合作到多元主体协同,整合产教融合的力量。

学习工厂:迈向工业4.0的技能人才培养新模式

学习工厂是工业4.0时代技能人才培养的新模式。研究在对学习工厂的源起、内涵、形态与功能演进进行系统阐述的基础上,认为学习工厂遵循“顺应时代之需,强调复杂思维”的人才培养理念,课程结构设计强调“纵向贯通、横向交叉、行动导向”,学习方式具有“过程学习、项目学习、问题学习与数字化学习”的特点,增进了高技能人才培养的广度与深度。借鉴学习工厂模式,研究提出高技能人才培养模式的改革建议:一是面向实践、育人为本,培养创新和应对复杂工作情境的能力;二是系统设计、强化合作,深化产教融合育人新机制;三是学科交叉、转变角色,创新课程结构设计与教学方式;四是需求导向、智能评价,实现能力评价的可视化与多元化。

面向精益生产的学习工厂建设

对学习工厂与精益生产进行了介绍,从第一轮模拟、价值流程分析、价值流程设计、第二轮模拟等四个步骤对面向精益生产的学习工厂建设进行了分析。通过建设学习工厂,可以使参与者更好地理解与掌握精益生产。

以亚琛数字能力中心为例浅析学习工厂4.0的教学方法

工业4.0迫使企业重新审视并完善发展其商业模式与产品。无论在技术还是人才方面,企业都面临着严峻的挑战。在此,学习工厂4.0可以为企业成功地应对这些挑战提供必要的支持。亚琛数字能力中心DCC是学习工厂很好的一个示例,其教学旨在培养企业员工的数字化能力,并为企业在数字化转型的道路上给予支持。为此,该学习工厂展示的是最新的数字解决方案,并通过提供量体裁衣的工作坊和培训,使员工能够为进入全新的职业世界做好准备。

论学习工厂在德国高校工程师教育中的应用

现代职业世界4.0的特征是数字化和全球化,因此其发展也呈现出极高的动态性。与之相伴的是对人才的要求也在发生变化。特别是对直接受工业4.0影响的工程师职业来说,掌握新技术和具有跨学科能力变得十分必要。为了使将来的就业者为这样的职业世界做好充分准备,高校在构建教学方法和教学方案时,要能够让学生可以发展多方面的能力。本文揭示了如何在高校的工程师教育中把学习工厂作为实践教学环境应用,并介绍了当前的相关研究成果。

基于教学论视角下学习工厂的能力获取

论述了工科高等教育中能力导向型(能力本位)学习面临的挑战和存在的潜力。根据能力概念的基本思想和理论依据,学习工厂被视为学生获取各方面能力的重要学习场所。介绍了在第三方资助的研究中,如何为德国的学习工厂开发出能力的适当研究方法和与之相应的用于课程建设的转化方案,最后总结了高等教育在工科领域未来将面临潜在挑战的一些思考和发现。

学习工厂教育范式下能力导向课程创新与实施--以“控制电机应用”课程为例

工业数字化技术大量呈现人机交互、驱动系统集成、控制技术的融合,原有课程已不能适应企业数字化转型升级的人才需求。本文从学习模式、学习内容、学习平台、能力评价、教学反馈五个层面阐述课程重构的实施方法。先从电机在工业自动化领域中的应用范围出发,统括员工能力目标。针对能力目标,用定量优化方法进行最佳元素组合,衍生出洗车机这个学习工厂载体,搭建学习工厂平台,用不同类型的电机及控制模块来驱动洗车机各项动作,实现各种功能。课程内容就此依据电机类型划分课程单元,融入工业网络技术和触摸屏,实现智能控制洗车机,可按提示对电机进行基于状态的维护。学习工厂中使用的所有教学方法都基于行动导向,经过理论培训、对现状的观察、解决方案的实施以及评估反馈的能力发展过程,从新手成为专家,让知识有效地转移到职业实现中。