人工智能時代高職機械制造類專業實訓教學重構與提升研究

沈言錦　張坤　鄒瑞睿

摘? 要? 分析高職院校機械制造類專業實訓教學體系現狀，提出改革目前的實訓教學體系，加大理論教學和實訓教學的融合度，提高設備的利用率，降低相關專業的教學成本等策略，為提高實訓教學質量和人才培養質量提供參考。

關鍵詞? 高職院校；人工智能；機械制造；實訓教學

中圖分類號：G712? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）03-0072-03

0? 引言

中國是制造業大國，對技術技能型人才有著極大需求。當前，人工智能技術高速發展，對相關人才需求極大，但對口技術技能型人才極度缺乏，急需相關專業的學生能夠填補相關崗位，在此類人才培養過程中，關鍵是加強相關專業學生的實驗實訓教學[1]。

近十年來高職教育飛速發展，實訓師資和實訓設備持續進步，一些機械制造類設備變得越來越普及，甚至一些非常精密的儀器也變得非常常見，一些較小企業也可以采購和使用，由此對員工的要求也越來越高，對人才的要求不斷提高，進而對高職院校也提出了更高的要求[2]。因此，提升機械制造類專業實訓教學質量是滿足企業用人需求的現實需要，重構和提升高職院校機械制造類專業實訓教學體系是提高人才培養質量的客觀需要。

1? 高職院校實訓教學的現狀

經過十多年的飛速發展，我國職業教育取得了顯著成績，人才培養品質有了很大提升，高職院校的內涵建設取得豐碩成果，主要體現為以下幾點。

1.1? 實訓教學環境得到明顯改善

我國高職院校的實訓教學普遍可以滿足基本的教學需求。目前，出現了一批實訓教學條件較好的實訓教學基地，甚至一些高職院校的實訓教學條件超過了一些本科院校的實訓條件，實訓教學環境得到明顯改善。

1.2? 實訓教學師資隊伍建設成效顯著

從國家到地方，各級政府紛紛加大了對高職師資隊伍的培訓，培養了一批既掌握一定理論知識又有一定實踐能力，具備雙師素質的“雙師型”教師。此外，隨著高職院校待遇的提高，一大批經驗豐富的工程技術人員也加入高職院校隊伍中，改善了以往師資來源渠道單一的問題[3]。

1.3? 實訓教學經費實現初步的多元化

以往的實訓教學經費主要依靠上級撥款，來源單一，隨著職業教育的發展，校企合作深入開展，實訓教學經費實現了初步的多元化。有些高職院校通過幫助企業做產品替代實訓教學，具有很大的借鑒價值，也在客觀上降低了實訓教學的成本。

2? 人工智能時代高職院校機械制造類專業實

訓教學存在的不足

對比人工智能時代對高職院校機械制造類專業實訓教學的要求，目前實訓教學還存在一定的不足。

2.1? 理論教學和實訓教學的融合還處在較低的層次，嚴重影響了理論教學和實訓教學的效果

我國高職院校的實訓教學還處在較低的層次，其實訓教學體系“拼接”痕跡很嚴重，在具體實訓過程中，還是一個項目一個項目實訓，缺乏系統性，由此造成實訓效果事倍功半，無法充分挖掘實訓設備的價值，造成了極大浪費[4]。

2.2? 職業教育的內容不能凸顯先進性，無法密切配合經濟發展需要

我國的職業教育還處在教育的底層，很多高職院校的人才培養目標是一線的工作人員[5]，更確切的描述是培養“當下”一線工作人員，很少有院校研究高新技術發展動向和國內產業結構調整后對人才的需求情況，不能根據社會需求改進實訓教學。

2.3? 部分高職院校的實訓安排沒有很好地考慮人才培養的內在需求，實訓之間沒有任何的內在聯系

部分高職院校為實訓而實訓，或者是為完成一個學期的實訓課時而設定實訓，或者是高職院校的主管部門規定一個學期需要完成多少個課時量，完全不考慮不同專業的專業特點，最終的實訓效果也就無法到達預期。

2.4? 高職院校的實訓安排對接人工智能要素不緊密

未來的社會是人工智能社會，一切生產生活都離不開人工智能，高職院校在課程設置、實驗實訓設置過程中，必須體現人工智能要素[6]，但目前大部分高職院校的實訓安排沒有考慮這個要素，還停留在傳統的實訓安排上。

很多高職院校的實訓設備已經非常完善和充足，但由于其教學體系不科學、不完善，造成了極大的浪費，更有甚者，由于實訓教學安排不合理，很多高職院校單純追求實訓設備的數量，造成了實訓設備的實際過剩，影響了其他專業的發展與提升[7]。特別是對于機械制造類專業，其實訓設備的成本一般較高，合理安排實訓教學體系可有效降低教學運行成本。

3? 人工智能時代高職院校機械制造類專業實

訓教學重構與提升策略

人工智能時代高職院校機械制造類專業實訓教學改革要摒棄傳統的實訓教學觀念，深入客觀地分析高職院校機械制造類專業的招人人數、班級設置、實訓設備的數量和類別，把人才培養質量、實訓教學體系和師資隊伍納入研究對象，以改革實訓教學的方式方法為目標。改革不但要有一定的理論研究價值，還必須具備一定的實踐操作性[8]。

3.1? 人工智能時代高職院校機械制造類專業實訓體系重構與提升的目標

高職院校機械制造類專業實訓體系重構與提升，要實現以下幾個方面的目標。

3.1.1? 要實現實訓教學和理論教學的重構

實訓教學是人才培養的一個環節，制定實訓教學計劃時不能割裂實訓教學和理論教學。特別是對于一些專業實訓，由于師資缺乏，人為造成理論教學和實訓教學的割裂，隨著高職師資力量的提升，重構理論教學和實訓教師體系是提高人才培養質量的迫切要求。在人工智能時代，實訓教學和理論教學的邊界將變得模糊，更需要對兩者進行重構。

3.1.2? 要實現不同實訓項目的重構

不同的實訓項目之間具有一定的內在聯系，在實訓過程中，結合不同實訓項目的特點及內在聯系，可以很好地節約實訓設備，提升實訓效果。以智能制造為例，在實訓教學過程中，把設備操作和軟件仿真結合在一起進行實訓，既節約了資源，又能很好地提升實訓教學效果。

3.1.3? 要實現傳統實訓與人工智能項目的重構

高職院校常規實訓要考慮未來人工智能要素，要結合實訓工種的技術特點，以及未來的技術發展趨勢，實現傳統實訓與人工智能要素的融合與重構。人工智能已慢慢滲入各個行業，也將滲入各個專業的實訓教學，因此，在實訓教學設置中，要有意識地增加人工智能要素和項目[9]。

3.2? 人工智能時代高職院校機械制造類專業實訓體系重構與提升的策略

3.2.1? 高職院校機械制造類專業基礎實訓策略

對于基礎實訓，運用比較多的，具有一定的技術含量，但需要完成一定操作量才可熟練的，如普通車、銑、鉗工、焊接等。教學設備和實訓的人數需要滿足1∶1的比例。（為研究需要，該類實訓標記為Ⅰ類實訓）

對于基礎實訓，運用比較多的，但技術含量比較低，但卻很容易上手的，如普通磨床、刨床等設備，其數量和實訓的人數需要滿足5∶1的比例。（為研究需要，該類實訓標記為Ⅱ類實訓）

上述兩者的比例主要按照實訓的難度和實訓的時間來確定，通過實訓教學體系的重構和提升，把兩者結合起來，通過穿插實現實訓設備利用的最大化。以一周5天的實訓為例，全部學生進行Ⅰ類實訓，同時輪換20%的學生進行Ⅱ類實訓，一般該類實訓都以周計算，5天輪換一個周期，具有很強的操作性。因此，Ⅰ類實訓按照1∶1的比例配備實訓設備，Ⅱ類實訓按照5：1的比例配備實訓設備。

3.2.2? 高職院校機械制造類專業實訓策略

專業實訓難度較大，對學生的實訓要求也較高，而且專業實訓的設備也比較昂貴，因此，合理地重構專業實訓體系是本課題研究的重點。以數控技術專業實訓為例，實訓編程和車床操作是實訓的重點和難點，二者的實訓效果是決定該專業人才培養效果的關鍵因素，通過實訓教學體系的重構，把兩者結合起來，模擬編程實訓的軟件（為研究需要，該類實訓標記為Ⅲ類實訓）按照1∶1的比例配備，數控車、數控銑和加工中心等（為研究需要，該類實訓標記為Ⅳ類實訓）按照3∶1的比例配備，學生首先進行Ⅲ類實訓，然后通過穿插，輪換1/3的學生進行Ⅳ類實訓。

該方法可以很好地解決該類實訓在以往出現的一些問題，例如，一部分學生操作，另外一部分學生圍觀，實訓課堂秩序混亂；實習過程中，有的學生動手多，有的學生動手少。通過實訓體系的重構，不但可以最大化地利用實訓設備，而且可以讓每個學生都能夠動手操作，解決以往有的學生吃得多，有的學生吃得少的問題[10]。

3.2.3? 高職院校機械制造類專業特種實訓策略

本文中特種實訓指的是一些現在不常用，但又具有發展前景的實訓。對于機械制造類專業而言，對一些前沿設備的學習是非常必要的，例如，焊接技術是機械制造類專業的學生必須掌握的一門技能，任何機械制造與裝配都需要用到焊接技術，對于普通的焊接實訓，可以通過1∶1配備實訓設備，但是對于一些先進的焊接技術，無法提供充足的實訓設備。以焊接機器人為例，湖南省僅有4所高職院校購買了此設備，但這幾所院校的焊接機器人主要用在比賽和參觀上，在教學上的使用幾乎是空白，通過實訓體系重構，把該類實訓教學和理論教學相結合，把基礎教學和前沿技術教育相結合，把該類實訓設備單獨開設成一門課程，一般設為一個星期，主要講解設備原理、設備操作和設備演示。該類實訓不但合理地利用了實訓設備，還可以極大地提升教師的教學效果。

4? 結束語

人工智能將給職業教育帶來極大沖擊，職業教育的專業體系與課程體系將發生改變；職業教育將和人工智能緊密結合。為適應未來發展，高職院校智能制造類專業必須率先改革，而實訓教學的重構與提升將是重中之重，高職院校必須針對智能制造類專業的基礎實訓、專業實訓、特種實訓采取不同策略，方可有效提升人才培養質量，更好地服務產業轉型升級。

5? 參考文獻

[1] 李慧燕，黃守寧.基于云課堂構建混合式教學模式的研究與實踐：以高職院校機加工實訓課為例[J].教育觀察，2021，10（46）：107-109.

[2] 沈言錦，張坤.“中國制造2025”背景下職業教育發展現狀及對策研究[J].成人教育，2017，37（10）：58-61.

[3] 董策.以提升綜合職業能力為導向的高職院校實訓教學探索[J].中國成人教育，2021（22）：46-49.

[4] 沈言錦.中國制造2025背景下高職院校芙蓉工匠培養對策研究[J].中國教育技術裝備，2017（16）：141-142，145.

[5] 鄒瀅.關于提高高職院校實訓設備使用率的思考：以我院物流實訓設備利用率為例[J].中國儲運，2021（11）：137-138.

[6] 沈言錦.“中國制造2025”背景下的職業教育供給側改革研究[J].成人教育，2016，36（11）：48-51.

[7] 文立.成果導向的高職實訓課程評價改革與實踐：以光伏發電系統規劃與設計實訓課程為例[J].現代制造技術與裝備，2021，57（11）：211-214.

[8] 沈言錦.“中國制造2025”背景下構建職教體系新模式研究[J].職業教育研究，2016（9）：13-17.

[9] 吉磊.文化創意產業背景下高職院校政校企融合實訓平臺建設研究：以連云港師專文創基地為例[J].大眾文藝，2022（02）：184-186.

[10] 沈言錦.高職院校實施項目式開放性考核體系的研究與探索[J].中國教育技術裝備，2014（3）：51-52.