基于教學能力大賽的教學改革研究與實踐
——以智能生產線裝調與維護課程為例

劉天嬌，姚 亮

沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110101

智能生產線裝調與維護是智能機電技術專業核心課程，是支撐電氣行業自動化、信息化、數字化、智能化轉型升級的“國雙高”機械設計與制造專業群核心課程，是人社部新職業電氣工程技術人員崗位能力重點培育課程。授課對象是高職二年級學生，主要面向智能機電安裝、調試、維護及自動化生產線等生產操作崗位。智能機電技術專業與沈陽中德產業園華晨寶馬汽車有限公司等德資企業聯合培養成立訂單班，面向企業實際生產用工需求，踐行“企業+學院”“雙元培養，目標統一”理念，創新人才培養模式，共同建設“雙師型”教師隊伍，校企協同育人，共建課程體系[1]。本課程以企業教學資源庫為平臺，以校內校外實訓基地為依托，按照“導—論—練—評—拓”實施教學流程。以“思政+專業”模式將勞動精神、勞模精神、工匠精神等思政元素[2]融入課堂，培養學生新時代工匠精神和堅定篤行的硬科技精神。

一、教學內容重構

（一）聚焦學生特點，多維分析學情

通過調研學生主干課程成績，依據企業實踐情況反饋，借助“問卷星”軟件，對學生開展調研、訪談、測試、問卷調查等活動，對學生學情進行分析。一是在知識和技能基礎方面：學生能夠看懂基礎電氣控制線路，使用EPLAN 軟件繪制線路圖，但分析設計線路圖能力較弱；具備一定的PLC 可編程邏輯編程基礎，能夠獨立完成電動機正轉反轉等簡易任務；具備機械設備安裝接線的基本技能；能夠獨立安裝多種編程仿真軟件。二是在認知和實踐能力方面：智能生產線涉及知識面廣泛，綜合應用性較高，38.2%的學生邏輯分析、自主探究能力較弱，在制定任務方案方面存在難度；62.5%的學生喜歡接受挑戰，對獨自完成任務存在畏難情緒；40.3%的學生對作品質量要求不高，需要在老師的督促、協助下完成任務。三是在學習特點與偏好方面：學生對行業企業案例和實際工作任務表現出極大熱情，94%的學生喜歡團隊協作、動手操作；88%的學生喜歡合作性、競賽性、激勵性學習氛圍，對虛擬仿真、AR技術等信息化教學手段感興趣，能夠熟練使用“智慧樹”教育平臺。

（二）融通崗課賽證，內容分解重構

按照企業對學生能力和素質提出的最新要求，遵守國家技術標準、行業服務標準，依據國家專業教學標準，智能機電技術專業人才培養方案、課程標準融合“生產線數字化仿真應用”“可編程控制器系統應用編程”1+X 職業技能等級證書標準，對接“自動化生產線安裝與調試”“可編程控制器系統應用”等技能大賽規程，根據實際學情確定出本課程的教學目標。圍繞上述教學目標，結合本門課程的整體內容設計，根據智能生產線各工作單元工藝要求的側重點不同，以企業典型工作任務為主線，將機械、傳感、氣動、PLC 技術等具體知識點和技能點進一步拆分、排序，教學內容由易到難循序漸進[3]，最終完成一個完整的綜合實踐性項目。

（三）校企相互賦能，共建課程機制

智能機電技術專業以“沈陽華晨寶馬汽車有限公司培訓中心—全新職業教育實訓基地”產業學院為支撐，與華晨寶馬汽車有限公司聯合組建課程教學團隊，在課程目標、教學內容、教學方式、考核評定、課程評價等方面進行調整和修訂，通過有效整合企業實踐教育資源，不斷健全校企協同育人教學模式，形成課程建設、人才培養、行業產業相互促進的發展機制。智能生產線裝調與維護課程的核心教學目標不僅需要培養學生具有一定的電工基礎、傳感器、電氣控制、運動控制等專業理論知識，還需具備工業現場相關自動化設備較強的編程、調試、排故的能力。那么，如何將本門課程的理論內容和實踐內容深度互聯，突出一體化設計是單元內容設計的關鍵。校企課程教學團隊針對生產線控制原理抽象的特點共同研發微型智能生產線設備，針對程序編程教學的難點開發虛擬現實相結合的多元化資源，針對學與訓脫節的問題構建校企交替的實訓場地，針對課程資源不豐富、零碎不集中和過程評價難展開的痛點開發線上學習空間，教學重難點逐個攻克。

二、教學模式構建

（一）虛擬現實交互，混合教學模式

1.微型智能生產線，演示生產全過程

將企業實際生產過程濃縮提煉后，合成一套完備的微型生產線工作站，結合西門子TIA 博途編程軟件、PLC 教學實訓設備及微型智能生產線工作站，現場操作“生產線分揀單元”，讓學生在教室就能親身體驗工廠真實生產作業流程。

2.虛擬平臺破時空，實驗過程全仿真

使用虛擬仿真平臺，搭建高度逼真的虛擬仿真環境和虛擬對象，讓學生在虛擬情境中完成仿真實驗，“沉浸式+互動式+情景式”的學習智能生產線拼接組成、各功能模塊控制設計、PLC 編程及整體聯調與排故。

3.智慧平臺功能強，數據監測全覆蓋

（3）提升自身的品德素質。良好的品德是一個人世界觀、人生觀、價值觀的具體體現。要教育別人，首先要教育自己，“己不正而欲正人，己不潔而欲潔人”是行不通的。要用自己良好的形象帶動人。在日常工作中，你只要有了一身正氣的良好形象，群眾就會跟你走，聽你的話，照你說的做。

課前教師通過線上“智慧樹”教育平臺推送學習資料、預習任務、課前測試，課中共享PPT、作品展示、線上投票，隨堂測試，課后學生學習資源庫教學資源，完成工作頁填寫，教師批改作業、評價反饋。平臺會自動記錄學生的學習規律，如登錄時間、瀏覽方向、學習時長、閱讀次數和討論區活躍度等，利用大數據技術監測學生線上學習情況，為個性化課堂教學指導及教學評價考核提供依據[4]。

4.立體教材形式新，自主探究為根本

教學團隊與企業共同開發智能生產線裝調與維護線上課程，配套集聽視練于一體的互動式數字立體化活頁教材[5]。教學資源在研發過程中深入企業一線，明確典型工作任務，參考職業技能大賽及1+X證書資源，制作工作頁、視頻微課、AR 增強現實技術、線上學習空間、在線開放學習課程等多元化教學資源[6]，實現教學重難點突破。

（二）企業導師進課堂，壓實育人新范式

貫徹落實校企協同育人模式，積極開展校企導師分工合作，結合專業發展現狀及專業課程開設情況，邀請企業導師進課堂，讓學校教學和企業生產一線相結合，將行業、企業的新知識，新技術，新需求和新形勢融入平時課堂教學，校內導師進行理論授課、管理指導，企業導師緊跟行業發展，講授工程應用，引入實踐案例。學生在校企合作指導下了解智能制造行業的發展現狀和具體的崗位職業能力要求，找到課堂學習和企業需求的結合點，進一步提高專業理論水平和實際操作能力，圍繞就業目標完成項目化學習，不斷提升課堂教學質量。

（三）典型任務為主線，課堂教學五步法

按照“導—論—練—評—拓”五步環節實施課堂教學，下面以“傳感器及變頻器安裝調試”任務為例闡述教學實施過程。

環節一課前“導”：發布任務、引導學習。通過“智慧樹”教育平臺發布預習資料、學習任務、微課視頻，進行在線問答；根據在線問答情況，了解學生預習效果，機動調整與優化教學內容和設計。微課講解部分簡單內容，例如涉及變頻器的概念知識、原理計算、標準流程操作等，讓學生提前自學，有效推進課堂小組討論、實操環節的進度和深度。同時發布“我國變頻器行業的發展和現狀”資料查閱任務，培養學生民族自豪感和愛國情懷，致力發展本國技術。

環節二課中“論”：分組討論、設計流程。課中以任務為驅動，講解知識要點，分配任務；學生分小組討論設計方案，細化任務的工作流程，共同討論設計系統硬件框圖、軟件流程圖，確保設計的可行性；播放優秀學生比賽現場視頻，引入課程思政，引導學生從身邊的優秀典型學起。

環節三課中“練”：軟件仿真、接線調試。按照任務要求，完成不同任務的軟件仿真、編譯、下載練習；硬件設備的安裝、接線、調試的實操練習；任務實現后，將設計工作資料、運行視頻上傳到“智慧樹”教育平臺。例如企業導師設置“根據功能描述查找參數”“設置參數”“硬件接線安裝”三個任務，將課堂教學集中在突破重點、化解難點上，學生實操練習、教師巡查糾錯，有效引導學生完成實訓任務。

環節五課后“拓”：布置任務、拓展技能。課后學生填寫工作頁，在“智慧樹”教育平臺上完成分層作業，例如必做鞏固題和選做拓展題，參與線上互動；開放實訓室，督促學生課后反復練習，技能鞏固提升；開展企業職業體驗等活動。

三、考核評價策略

校企導師合作構建考核評價體系，共同考核學生對智能生產線原理、技術、方法的掌握，對工程應用問題的表述、分析、設計、實現及使用智能制造設備的實踐能力。利用“智慧樹”教育平臺實現課程全過程數據采集和即時評價；對照企業生產、1+X 證書和技能競賽標準，將考核標準細化對應課程三維目標；不同層次學生任務評分標準不同，形成面向學生的綜合能力增值評價。

一是對專業知識和實踐技能的增值評價。利用“智慧樹”教育平臺進行數據統計，觀測記錄學生網絡學習次數、預習情況、問答參與、出勤考核、作業等活躍度，強化過程考核；理論知識采用客觀題隨堂測試方式考核；實踐技能根據虛擬仿真平臺評分系統及各組任務完成情況，進行現場評分；鼓勵學生參加與課程相關的職業技能大賽與1+X 證書考試，作為總評的重要加分項。

二是對職業能力和職業素養的增值評價。采用不同任務組內輪崗制，進行6S 管理，讓學生拓展不同崗位的工作思維；每個任務要進行資料收集、作品展示、小組匯報、報告撰寫、交流討論；任務完成后，作品上傳到“智慧樹”教育平臺展示，進行教師綜合評價，學生組內自評、組間互評；建立個人學習記錄檔案，記錄學習活動中與他人的協同合作、自我體驗、學習心得，及在不斷訓練、不斷提升的過程中，間接考核學生職業素養的增值程度。

四、學生學習效果

（一）三維目標達成

根據過程評價、結果評價和增值評價的數據匯總分析，本課程知識目標均已達成，知識目標平均優秀率為87%；根據課中任務完成質量及課后拓展任務完成情況分析，本課程能力目標均已達成，能力目標平均優秀率為86%；課程從設計到實施均注重挖掘勞動精神、勞模精神、工匠精神等內涵，培養學生嚴謹的工作態度和勞動習慣。經統計，學生自主實踐和練習的次數顯著增加，職業認同感明顯提升，有意識注重提高任務作品質量和工作效率。

（二）學習成效凸顯

近兩年，遴選本專業優秀學生參加職業技能大賽和“互聯網＋”創新創業大賽，獲得國家級一等獎1 項、二等獎2 項，省級二等獎4 項。本專業教師團隊獲遼寧省職業教育教師教學能力大賽二等獎2項。組織學生參加“生產線數字化仿真應用”“可編程控制器系統應用編程”1+X 職業技能等級證書考核[7]，通過率逐年上升。企業對本專業學生的滿意度從開課前調研的84.5%提升至91%，沈陽華晨寶馬汽車有限公司人事部反饋：“學員道德素質高、職業能力強、專業素養好、融入企業快、企業認同感強。雙元制人才培養模式為裝備制造業培養了大批‘用得上、留得住、有發展’的技能人才?！?/p>

（三）社會服務增值

在職業體驗實踐活動中，學生以向導的身份，帶領遼寧省實驗中學高一學生體驗“智能生產線流水作業”，有效引導學生了解職業教育，感受職業魅力，助力明晰職業理想。此次活動也為本專業學生展現專業風采、提升職業素養搭建了實踐平臺，成功實現了教學成果向社會服務轉化，學生職業技能進一步強化。

五、教學特色創新

（一）創新人才培養，全面復盤工作崗位

教學團隊在與沈陽華晨寶馬汽車有限公司教學團隊深度融合、積極探索和實踐改革過程中，按照工廠化辦學思路，探索人才培養的創新模式[7]。學校設有“華晨寶馬全新職業教育項目聯合培養示范基地”，企業設有“華晨寶馬培訓中心”，本課程采用學校和企業雙地點交換授課模式，無縫對接企業真實工作環境。學生根據自己的興趣喜好特長和就業價值取向確定工作崗位，采取練崗識崗、多崗共練、跟崗跨崗等多種教學活動模式，通過教師擇優選擇、學習小組推薦、強人能人自薦等多種方式進行輪崗頂崗，結合企業實際工作模式，實施“老帶新、傳幫帶”模式[8]，全面復盤企業真實工作任務。

（二）一學生一層次，因材施教全程貫穿

依據學生具體學情進行科學分層，將班級學生分為A、B、C 三個層次，針對不同層次學生制定不同的教學內容、采取不同的指導方法[9]。A 層次學生以啟迪為主，引導自主完成學習任務，側重產線整體安裝調試能力，解決實際生產問題；B 層次學生以討論教學為主，關注學習任務進展，鼓勵獨立解決問題，側重產線硬件安裝、軟件編程調試，培養運用自動控制技術能力；C 層次學生以講授鞏固為主，關注任務進展，鼓勵自主解決問題，提升學習積極性，側重簡單控制單元安裝調試，培養興趣。

（三）貫穿課程思政，回歸教育本真初心

圍繞教學目標與思政教育要求，設置一明一暗兩條教學線索，讓思政教育潤物細無聲地貫穿于課堂教學過程中：明線是學生必須掌握的專業知識點和技能點，暗線是引導學生了解智能生產線在各個領域的應用和發展，明確新工科人才需求與自身的培養方向，以“中國工匠夢”為主線，將“懷匠心、鑄匠魂、守匠情、踐匠行、做匠人”等思政元素融入課堂教學過程中，實現潛移默化的育人效果。

本文以智能生產線裝調與維護課程為例，介紹了高職課程的教學研究與改革，主要包括以下幾方面內容：一是對接沈陽市中德產業園華晨寶馬汽車有限公司等德資企業用工需求，踐行“企業+學院”雙元制職業教育理念，將“職業素質、企業文化、技能培養”貫穿人才培養全過程，以任務實現度為目標，企業滿意度為導向，培養企業認可度、滿意度高的專業技術技能人才[10]。二是結合國家制造和工業4.0 智能制造生產設計理念，搭建虛實結合、理實融合、互聯共享的混合式教學模式，與企業開發數字化教學資源， 結合西門子博途編程軟件、工業智能制造虛擬仿真平臺、PLC 教學實訓設備、微型智能生產線工作站、工業智能制造實驗平臺，將離線編程與線下實操、虛擬仿真與真實課堂、教學過程與生產實際相統一。三是立足制造業轉型升級，教學內容按照崗位職業能力要求，遵守國家技術標準、行業服務標準，依據國家專業教學標準，融合職業技能大賽規程，參考1+X 職業技能等級證書標準，充分體現了“崗課賽證”綜合培養人才的模式。未來，隨著現代化信息技術手段的升級迭代，職業教育數字化轉型升級勢在必行，教學團隊將以數字化改革發展為契機，以課程數字化、信息化教學革命為核心，助力職業教育高質量高水平發展。