新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”模式实践研究

郭丹丹　陈安柱

摘 要：随着国家对职业教育的关注度不断提高，职业教育日趋信息化、网络化，传统的“满堂灌”教学模式已无法满足企业对于高职高技术技能人才的需求。为探索适应企业岗位需求的教学模式，本文以高职新能源汽车技术专业为例，构建高职“数字化教学工厂”模式框架，建设“数字化教学工厂”硬环境以及软环境，并阐述了此种教学模式实践研究的成效，实现了对接工作岗位的高质量高职技术技能人才培养教学模式的创新与补充。

关键词：数字化教学工厂 新能源汽车技术专业 教学模式 工作岗位

1 研究背景

1.1 重大国家政策赋予高职新能源汽车专业新的历史使命

近些年，中国政府以及教育部对职业教育发展的关注度越来越高：2022年4月新颁布的《中华人民共和国职业教育法》中指出职业教育与普通教育同等重要。高职人才培养的核心工作是建设以就业为导向的专业。专业的建设与发展是提高高技术技能人才核心竞争力的保障。专业建设的质量关系着人才培养的规格和质量，也决定着企业的人才层次。

2020年11月份，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中明确提出目标：力争经过十五年的持續努力，我国新能源汽车核心技术能够达到国际领先水平，相关质量品牌具备较强国际竞争力，我国进入世界汽车强国行列。2020年10月通过的“十四五”规划中也明确提出国家未来5年发展要聚焦新能源汽车等战略性新兴产业。随着汽车产业的不断调整，人才转型培养出现大的增长，高职高专开设新能源汽车技术类专业院校由2012年的30多所增至2022年的300多所，院校数量虽然增加，但相应的专业建设教学模式研究需要很长一段时间[1]。两者的矛盾，需要职业院校积极对接产业发展，解决人才培养供求衔接问题。

显然，陆续出台国家政策均指出高职新能源汽车专业要对接新能源汽车产业发展，促进教学模式、教学内容和教学组织形式的变革。“积极推动高职新能源专业教学模式创新研究”是当前国家产业加速发展阶段赋予给教育者的重大历史使命！

1.2 传统教学模式已无法满足企业对于高技术技能人才的需求

随着信息技术、网络技术的不断发展，高职教育也紧跟潮流，教师对于知识的生产、传播方式也日趋智能化，这也导致课程改革被持续推进，教育形式不断地发展。近几年，以问题为导向的“项目化”教学模式在高职院校被广泛采用，体现了以学生为中心的理念，取得一定的效果。但随着项目式教学的深入开展，教学项目较多、教学模式单一、课堂教学时间难以掌控、部分项目在课堂中难以完全模拟企业生产等问题逐渐凸显，这些问题的产生使学生能力难以匹配岗位需求，亟待解决。“教学工厂”模式是由新加坡南洋理工学院提出的，在借鉴德国“双元制”教学模式的基础上对其进行创新改进，将企业的生产环境引入到学生的教学环境中，使学生毕业就能上岗，快速适应企业对于人才的需求。新加坡“教学工厂”模式如图1所示。“数字化教学工厂”教学模式是在“教学工厂”模式的基础上将真实的企业生产制造流程融入到日常实践教学中，将校内实训场所模拟企业生产车间进行布局，学生按照真实的工作岗位角色进行分工，使学生在学习的过程中参与到产品从订单、销售、设计制造、质量检测、售后服务等整个过程模拟中[2]。

2 新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”模式实践研究过程

2.1 新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”模式框架的构建

由于当前很多职业院校仍采用传统的教学模式，课堂主要以老师灌输、学生听课为主，“填鸭式”教学模式导致学生独立思维能力较差，不能适应工作岗位的需求[3]。传统实验实训设备的布置方式不能满足学生的学习需求，“围观式”教学只能满足少部分的学生，大部分学生“听不到、看不清”。针对传统教学模式的弊端，本文设计了“数字化教学工厂”模式框架，将现有的实验实训设施以及场地进行整合，与企业生产管理进行紧密对接，打破传统实训场地的陈设，实现由“固定教室、集体授课”转变为“实习车间、按岗施教”，打造现代化、规范化、智能化的数字化教学工厂，一方面解决了传统实验实训设备以及场地利用率低的问题，另一方面提高了学生信息化技术的学习使用能力。

通过与教学软件开发、新能源汽车、信息技术等企业的全方位合作，将新能源汽车企业真实的生产实践车间融入到学校教学场所，按照生产的要求和职业实践的过程来设计规范化、现代化、智能化的教学场所，从而让学生尽可能地在接近企业工作岗位的情境中学习，“数字化教学工厂”提供了一个真实的模仿企业生产环境的学习平台供学生学习实践，其主要包括六个功能模块。“数字化教学工厂”模式框架如图2所示。

2.2 新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”一体化教学模式硬环境建设

根据“数字化教学工厂”模式框架分别建设如下硬件环境：

1、新能源汽车PLM体验中心。

新能源汽车PLM体验中心借助产品生命周期管理这一理念，结合信息化管理平台、数字化工艺软件平台等，实现基于工作岗位生产、实践项目的教学。学生通过信息化、网络化的软件体验企业真实的生产流程，产品的生命周期。真正的体现了“项目教学”的内涵，实现了“工学结合。在新能源汽车PLM体验中心主要开展《混合动力汽车结构原理与检修》、《新能源汽车故障诊断与排除》等专业核心课程的项目教学，让学生模拟体验新能源汽车企业生产计划的制定、工艺规划、工作派发、生产制造、质量复检、维修作业等生产流程，在此过程中能够认知和掌握课程理论知识与企业岗位实践技能知识。

2、理实一体化讨论区。

理实一体化讨论区教学场所可以实现理论教学与实训教学的完美融合，学生在理实一体化讨论区通过信息化网络化手段可以实时同步看到实训指导教师或者企业能工巧匠对新能源汽车拆装以及检修的操作视频，同时校内或者企业教师可以在学生实践训练过程中通过同步直播指出学生操作过程中的问题，并针对问题与学生进行探讨，帮助学生及时解决学习过程中出现的问题。突破高职教育中传统教学模式的框架，解决了传统教学模式中“教-学-做-考”脱节，有限的教学资源与众多的学生需要实践之间的矛盾。

3、数字化教学车间

数字化车间是将数字化教学工厂现有的生产设备通过信息化、网络化手段进行连接，并根据现代化车间的布局对生产教学车间进行重新规划，将新能源汽车发动机车间、新能源汽车整车车间和相关台架、机算机、实时同传设备、摄像头等先进设备相互连通，同时利用网络技术将数字化教学车间与其他五大模块连接起来。在数字化教学车间内教师和学生可以通过数据查询调取教师教案、实训记录、学生作业等教学资源，实现了现实企业车间的无纸化管理模式。

4、可视化管理

可视化管理就是通过摄像头等使整个教学工厂可视化，便于学校管理与学生交流。主要包括主要包括实训场地可视化、实训过程可视化、实训管理可视化、平台可视化等。

5、实训库房管理

库房管理的功能是对实践教学中工具的借用、耗材的领用、物资的去向、物料的库存进行综合管理。信息化的库房管理系统保障了实践教学的顺利进行。提高实验实训的管理水平，具有紧迫性和现实意义。

6、实训资源管理

实训资源管理平台同时造福学校、企业、学生三方。对于学生，实训资源管理可以便利實践场所；对于校企双方，可以利用网络平台搭建校企对接的平台，为双方带来便利。实训资源管理平台具体包括以下三个方面的功能：①资源检索服务功能；②校企双方用户管理服务功能；③师生共享共建资源服务。

新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”模式之核心课程《新能源汽车故障诊断与排除》的改革设计概念图如图3所示。

2.3 新能源汽车专业“数字化教学工厂”一体化模式软环境的建设

1、完善“数字化教学工厂”课程体系

根据我校的实际情况和省级示范建设的要求，本专业结合“数字化教学工厂”建设契机，利用搭建的“数字化教学工厂”教学模式，将专业原有的课程体系进行整合，制定了满足教学工厂模式的新的人才培养方案。通过对多个新能源汽车企业的调研，明确企业对于技能人才需求和对岗位技能的要求，开发基于“工作过程导向”的课程，全面采用数字化教学工厂教学模式。

2、开发数字化教学资源

以高职双高建设计划为契机，开展企业人才需求、岗位需求调研，召集行业专家和专业任课教师进行讨论，制定教学计划、课程标准等，并根据专家和专业教师的意见多次进行修改完善；组织专业教师开发相应核心课程的标准，以及新能源汽车专业核心课程的教学视频、教材、教案、课件及试题库等数字化教学资源，开发数字化综合教学平台。将企业生产、教师教学和学生学习的过程资源融入到数字化教学平台中，实现课堂教学与企业生产岗位需求的无缝对接。

3 新能源汽车专业“数字化教学工厂”实施成效

通过数字化教学工厂教学模式在新能源汽车专业的应用，新能源汽车人才培养模式更加适应企业的需求，在实际的教学中达到了以下成效：

（1）模拟企业工作流程，使学生毕业即上岗。

基于工作岗位需求设计教学，教学实训区域就是企业工作岗位，实践内容就是企业生产过程，这种教学模式一方面使高职教育模式与企业先进生产制造模式有机融合，在教学和实训场所中建设现代先进制造业车间；另一方面，提高了学生的技术技能与企业工作岗位对于技能需求的匹配度，使学生毕业后能够快速适应企业实际工作的要求。这种教学模式有效地激发学生的学生的自主学习意识，增强了教学的实效性和针对性。

（2）打造与生产现场布局和管理模式相一致的教学工厂，提高人才职业素养。

通过打造数字化教学工厂，使学生在实训时不但学习操作技能，同时还学习了企业的管理规范，企业文化，提升了学生对于企业管理条例、规章制度的了解，提高自身的职业素养。

（3）将课程思政与企业文化紧密项链，达成课程思政目标。

依托岗位职业情境，弘扬行业正气，传承优秀企业文化，充分挖掘思政元素，拓展思政空间，细化思政点，实施隐性化融入、浸润式渗透，在数字化教学环节中渗透“检以求真 验以正德”的核心职业情怀和“维以匠心 修身立德”的核心职业精神，达成“润物无声 育人有形”的课程思政目标。

（4）利用信息化手段，提高资源的利用率。

通过采用信息化网络化手段，按照数字化教学工厂的教学模式重新整合规划有限的实训资源，大大提高了资源的利用率。利用网络化手段实时记录学生实训过程，对于实训过程可能潜在的安全隐患，及时规避风险，提高了实训过程的安全性。

4 结语

本文通过瞄准先进职业教育和职业院校的办学水平和动向，结合区域经济实际，改革创新，探索新能源汽车专业“数字化教学工厂”教学模式，突出职业岗位核心能力的培养，形成“高效课堂”，达到“有效教学”，实现了对接工作岗位的高质量高职技术技能人才培养教学模式的创新与补充。

基金项目：2022年度江苏省现代教育技术研究立项课题“新能源汽车技术专业“数字化教学工厂”模式实践研究”（2022-R-102327）；

2022年度高校哲学社会科学研究项目立项课题““双碳”背景下高职新能源汽车专业内涵提升策略研究”（2022SJYB2066）；

2021-2022年度全国机械行业职业教育科研立项课题“中德职业教育汽车机电（SGAVE）项目“学习领域”课程模式本土化建构与实践研究”（JXHYZX202125）。

参考文献：

[1]蒋修定，沈宝国，陈良发.基于数字化教学工厂平台下数控技能学习方式研究[J].现代制造技术与装备，2016（3）：25-26.

[2]谢骎“.互联网+”模式下高职《汽车营销》课程改革探索[J].课程教育研究，2018（14）：222.

[3]史建军.以“数字化教学工厂”为载体助推一体化教学[J].职业，2015（12）：45-46.