智能制造视域下职教师资实践教学体系变革与重塑

摘要：推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力，迫切需要“双师型”卓越职教师资为技术技能人才培养提供支撑。智能制造的技术变革、职业教育的内涵变化、职教师资学历的多层次发展引发了职教师资实践教学体系的需求变革。重塑职教师资实践教学体系要打破学科限制，从明确实践教学体系的总体目标和阶段性要求、完善实践课程体系和实践内容、搭建柔性可重构的智能制造实践平台、紧密对接区域智能制造产业深化产教融合四方面进行改革实践。

关键词：智能制造;职教师资;实践教学体系

中图分类号：G715    文献标识码：A    文章编号：1672-5727（2024）09-0058-07

一、引言

2024年政府工作报告将“大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力”列为首项任务，并明确提出“实施制造业技术改造升级工程，培育壮大先进制造业集群，创建国家新型工业化示范区，推动传统产业高端化、智能化、绿色化转型”。新一代人工智能技术、网络技术与先进制造技术深度融合，形成了新一代智能制造技术，已经成为传统产业优化升级、新型工业化快速发展的引擎，并为加快发展新质生产力、建设现代化产业体系提供重要支撑。

智能制造相关产业链的蓬勃发展带来与之匹配的技术技能人才需求增长。职业教育必须尽早预见技术变革带来的巨大挑战，以培养适应新技术时代需求的技术技能人才[1]。2020年9月，教育部等九部门印发《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》，明确提出要主动适应科技革命和产业革命要求，深化职业教育供给侧结构性改革，促进职业教育和产业人才需求精准对接。产业结构的升级影响着专业结构的调整，教育部牵头进行了专业布局。在《职业教育专业目录（2021年）》与智能制造相关的专业中，除了传统的机械类专业，中等职业教育院校开设了增材制造技术应用、工业机器人技术应用专业，高等职业教育专科院校开设了智能制造装备技术、智能控制技术、工业机器人技术专业，高等职业教育本科院校开设了智能制造工程技术专业。职业教育院校智能制造相关专业的开设推动了智能制造领域技能人才的培养，迫切需要高素养专业化“双师型”卓越职教师资作为支撑。

本文从前置性的职教师资培养切入，探讨如何重塑职教师资实践教学体系，以应对智能制造产业发展引发的职业结构根本性变化。本研究遵循的基本逻辑为：选取以培养职教师资为目标的某大学机械工艺技术专业为个案，调研其依据智能制造领域的人才需求而开展的职教师资实践教学体系改革，探讨智能制造技术发展对职教师资实践教学体系的需求变化，以期为智能制造产业链相关专业领域的职教师资实践教学体系建设提供借鉴和启迪。

二、智能制造对职教师资实践教学体系变革提出的新要求

（一）新时代的技术变革需要职教师资实践教学体系的迭代升级

技术始终是影响和推动教育发展的重要力量。职业教育的“职业性”特征决定了其必然需要伴随着技术系统的演进而不断变化发展。如图1所示，技术变革引发了生产模式和产业模式的变革，实践的技术特征也从“机器化、机械化”向“网络化、智能化”演进。这个过程中，职业教育的目的由传承技艺、生产产品逐渐转变为职业发展、终身学习，办学主体由家庭、行会、学校逐步转变为学校、企业、社会等多元合作主体，教育模式由工厂实地操作、课堂讲授逐步转变为现实与虚拟有机融合，进而实现终身教育、可持续发展[2]。

智能制造作为制造业和信息技术融合的产物，制造是主体，数字化、网络化、智能化技术是赋能技术。伴随而来的智能制造产业对人才的需求也体现出在专业知识层面的系统性和交叉性，在岗位技能层面的多元化和复合化，在核心素养层面的实践创新和终身学习三个特征[3]。提高职业教育的适应性，需要应对智能制造对人才提出的新要求：实践内容的载体，不仅仅是以车、铣、刨、磨等为代表的单一机械设备，还有集机械、电子、信息、计算机等学科为一体的新兴工业形态;实践能力不再是简单的动手操作能力，而是集分析、设计、制造、检测、开发、操作为一体的综合应用能力;实践场景也不再是单纯的实验实训室，而是能融入智能制造需要的智能化产线、数字化车间、智能制造工厂的真实场景。

（二）职业教育的内涵变化需要职教师资实践教学体系的功能保障

2019年1月，国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》把职业教育确定为一种教育类型，需要对职业教育内涵重新界定。职业教育不再只是培养简单技能，适应谋生需要的教育，而是承担现代社会人才结构中技能人才培养任务的教育，是具有相当专业水平的教育[4]。从低技能培训转向专业性、系统性技能教育是职业教育内涵变化的体现。2022年10月，教育部印发了《关于做好职业教育“双师型”教师认定工作的通知》，给出了职业教育“双师型”教师基本标准，要求加快推进职业教育“双师型”教师队伍高质量建设，健全教师标准体系。因此，职教师资实践教学体系要能为“双师型”教师的培养提供“土壤”和基础支撑。

职教师资实践教学体系要具备融合“产学研创”的自造血能力。通过企业和高校的资源共享，围绕产业技术前沿，共同完成教育科研任务，推动师生深入企业，多主体协同育人，以产促教，以研促创，“产学研创”为实践教学体系提供生机和活力。职教师资实践教学体系要具备为社会性业务提供系统性服务的功能。社会性业务包括院校师资能力提升培训，企业与社会再就业人群的职业技能训练、鉴定，以及师范与职业技能竞赛的组织与赛前集训等，实践教育应是有效的公共服务接口，为人才供给侧和需求侧提供对接。

（三）职教师资学历的多层次发展需要实践教学体系的柔性支撑

智能制造视域下，我国工业面临着新一轮科技革命和产业转型升级的挑战。外部技术的发展变革要求职教师资不断提升教育教学创新能力，及时更新专业知识、实践技能以适应产业需求。在推进职业教育高质量发展中呈现出职教师资学历高移，本科、硕士、博士的多层次发展趋势，并逐步形成了多种职教师资培养模式，如“中职+本科”模式、“本科+硕士”模式[5]、职业技术教育领域教育硕士[6]、“双师型”博士层次卓越职教师资[7]。职教师资学历的高移既反映了职业教育与产业对接对工程实践能力的新要求，也体现了职业院校高质量发展对高层次师资队伍建设的新诉求。

专门培养职业教育师资的院校或专业面临着满足本科、硕士、博士不同层次培养需求的挑战，以及职教师资的生源前置专业跨度较大的问题，要求职教师资实践教学体系提供足够的柔性支撑。一是实践教学体系的纵向融通，依据双师能力螺旋式上升的成长规律建设实践教学体系，既要保证不同层次人才在专业知识、师范能力、职业素养的逐级提升，又要确保实践内容的延续性和完整性;二是实践教学体系的横向适应，要建设能力本位的实践课程体系，构建开放的学习空间系统和灵活的学分制度，保障不同学科背景和层次的学生能在实践教学体系中进行自适应的训练成长;三是实践教学体系的交叉融汇，要围绕智能制造关键技术，打破专业方向的局限，促进职业技术教育学与工学的深度融合，构建多学科相互融合的跨学科实践教学体系。

三、面向智能制造的职教师资实践教学体系创新实践

机械工艺技术是X职业技术师范大学的市级一流专业，根据新的产业需求，紧跟制造业数字化、网络化、智能化的发展趋势，以“产学研创”为主线，充分发挥“院校、企业、创新中心”三方的主体作用，在全国职业教育领域已成为培养“双师型”职教师资的优势特色专业。本部分选取该专业为研究对象，探索其为适应智能制造时代职教师资实践教学体系需求而进行的改革和实践。

（一）虚实结合，构建多维度协同的智能制造实践架构

智能制造背景下的人才培养，离不开工作场景的真实训练。数字化技术、人工智能、工业互联网、云服务平台加持下的智能制造工厂不再局限于传统的制造维度。该专业依据智能制造对职教师资的发展需求，通过技术技能、实践路径和场域层级三个维度的协同，构建了智能制造实践教学体系架构，如图2所示。

实践教学体系中建构了产教融合的教学模式，充分利用第二课堂的技能训练、实验、实训、实习等实践课程和第三课堂的竞赛、学生社团培训等课外实践，开展师范能力培养，融入了智能制造的理念和技术。改革后的实践教学体系具有三个特点。一是实践技能涵盖的内容更为宽广。不再局限于车床、铣床等传统机械加工设备的训练，结合智能制造的发展需求，把智能制造生产体系中的生产工艺、工业机器人、高档数控机床、智能产线、数字孪生技术等智能制造产业链的技术技能训练纳入实践教学体系，从而保证体系既涵盖了传统机械制造的深度，又辐射了智能制造的广度。二是实践场景更为多样化和复杂化。实践教学体系不再限于传统的实验室、实训中心环境，而是通过虚实结合、产教融合的方式逐渐延伸到企业真实场景和复杂情境中。为应对工作岗位复杂的生产环境和工艺流程，实践场景涉及物联网、大数据分析、人工智能等多学科融合的技术。三是实践路径更注重多元和协作。以“双师型”教师培养为核心，通过教师的指导训练、比赛的激励、学生社团的协作、企业和职业院校的实践实战等多元途径重塑自身的专业知识结构，将智能制造领域的科技转化为相应的教学资源，开展教学改革研究。

（二）平台支撑，开发专业特色智能制造实践课程

依据智能制造产品生命周期，以“两中心，两基地”的“产学研创”实践平台为支撑，开发了认知与设计、制造与装调、控制与检测、产线搭建与管理、研发与实战五个模块的智能制造实践课程，如图3所示。课程内容遵循教育规律和技术技能人才成长规律，以技术深度逐层递进的逻辑培养科研实践能力。初级阶段（大一、大二、大三），通过设计、制造装备的基础技能训练及对平台软硬件设备的认知和操作，建立学生对智能制造应用场景、关键技术及未来发展的整体认知;中级阶段（大四、大五），侧重智造单元和智造产线的布局搭建，引入企业和科研中的真实案例，需求导向设计教学项目和内容，旨在提升学生工程意识和建立跨学科的系统观;高级阶段（硕博），面向智能制造车间真实场景，对接当前智能制造产业链上的需求，让学生参与实战研发，培养学生的创新精神和协作能力。

“五模块、三阶段”的实践课程为融合智能制造方向专业能力、职业能力、师范能力的养成提供了实践土壤，其创新之处体现在以下几个方面。

1.实践课程具有高度的柔性和可扩展性

通过职业能力调研得到岗位能力需求，再根据能力需求重构课程体系。兼顾本科不同年级、硕博不同阶段、非机械类专业人才培养的差异性，模块化、阶段性的课程，保证了学生可以根据个人能力水平和成长需求展开学习。专业特色项目贯穿始终，既包含了保障学生职业通用技能提升的固定项目（如大力神杯的设计制作、铣床的拆装实践、减速器下箱体的数字孪生与产线搭建等），又不断引入企业的现实案例，以真实的需求导向动态更新教学项目和内容，将新技术、新工艺、新标准融入实践教学，实现课程内容与职业标准、行业标准和岗位规范对接。

2.显性的职业技能训练和隐性的师范能力培养有机融合

职教师资培养中，师范能力主要指能够应用职业教育教学理念与现代化的教学手段，根据学生身心发展规律进行教学设计、实施、管理和评价，进行班级组织与建设的能力。专业课程中有专门培养通用师范能力的模块。而在专业特色的智能制造实践课程中，专业师范能力培养隐性地贯穿在教学实践的各环节中，比如带领学生设计实验指导书、开发虚拟仿真案例项目、讲解企业项目并设计教案等。在整个实践课程的学习过程中，学生不再单纯是技能的学习者，还是教学资源的开发者。“两中心、两基地”的“产学研创”实践平台成为了学生深度参与“三教”改革、师范能力综合运用的实战平台。

3.提供“开放式”学习模式+“云端”泛在化的教学资源

为了最大化提升实践课程的共享和辐射范围，进行教学信息化建设，以智能制造关键技术为核心，开发对应的“云端”学习资源，比如：虚拟仿真训练、机电一体化训练、创新中心实践（研究生必修）等课程的“云端”学习资源，并以活页教材、PPT、视频动画形式呈现，实现学习资源泛在化。提供了 “开放式”课程学习模式，学生可以通过扫描二维码加入“云端”课程开展“云实践”，创建“想学即可学”的开放式实践教学环境。教师亦由知识的传授者变成学习任务的设计者、学习过程的指导者和学习效果的评价者。