基于工業互聯網平臺的“教一學一做”一體化教學模式探究

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.21.021

Exploration on the \"Teach-Learn-Practice\" Integrated Teaching Model Based on Industrial Internet Platform

ZHOU Yongning， CAO Leilei

（Anji Technician College/Anji Vocational Education Center School， Huzhou， Zhejiang ）

AbstractAgainstthebackdropofthevigorousdevelopmentofindustrialinteret，traditionalteachingmodelsarefacingthe need for transformation.This paper focusesonthe integrationof industrial internet andthe\"Teach-Leam-Practice\"model， aiming toconstructanew teachingmodel toimprove teachingqualityandtalentcultivationefects.Byanalyzing theintegration logic of the two， the paper expounds the integration path from the aspects of technological empowerment and value reconstruction.Basedonthis，teaching modelisconstructed，coveringthedevelopmentofcouseresourcesbasedoniustrial internet，students'autonomous leaming andcollaborative inquiry，as wellasa practice teachingsystem combiningvitaland real scenarios.Thestudyshows thatthis modelcanefectivelyenhance thepertinenceoftaching，meetstudents'personalized neds，adstrengthnstudents'practicalabilies，providinganeffectivewayforthedeepintegrationofeducationandindustry. Keywordsindustrial internet; \"Teach-Learn-Practice\" integration; teaching model; integration logic

工業互聯網作為新一輪產業變革的關鍵支撐，正深刻改變著工業生產方式與產業格局。在此浪潮下，教育領域亦面臨轉型升級的迫切需求。傳統“教一學一做”教學模式雖重視實踐，但在信息時代，其在教學資源整合、學生個性化培養及產業需求對接等方面暴露出不足。而工業互聯網憑借其數據采集分析、仿真模擬和智能反饋等技術特性，為\"教一學一做\"模式創新提供了新的契機。探索二者的融合邏輯與教學模式的構建，對提升教育質量、培養適應產業發展的高素質人才具有重要意義。

1工業互聯網與“教一學一做”模式的融合邏輯

1.1技術賦能層面

工業互聯網憑借其強大的數據采集與分析能力，為“教一學一做”一體化教學提供了關鍵支撐。教學過程中，平臺能夠實時收集學生的學習行為數據，如在線學習時長、課程參與度、作業完成情況等。教師通過分析這些數據，可精準洞察學生的學習狀態，明確學生知識掌握的薄弱環節，從而有針對性地調整教學策略，實現教學資源的精準投放，提升教學的有效性與針對性。虛擬層面，工業互聯網平臺可通過仿真技術、數字孿生等手段，構建高度逼真的工業場景與實驗環境，讓學生在虛擬空間中反復模擬操作，降低實踐成本與風險。現實層面，學生能借助平臺連接真實的工業設備與生產線，獲取實際生產數據，參與遠程操控。虛實結合，使教學從傳統單一的課堂走向更為廣闊多元的空間，豐富學生的學習體驗，強化其知識理解與應用能力]。

依托工業互聯網的智能算法，教學平臺能及時生成智能反饋。學生完成學習任務后，系統自動給出詳細分析報告，指出問題所在并提供改進建議。教師可依據反饋信息實時調整教學進度與方法，優化教學內容。同時，智能反饋促使學生自我反思，自主規劃學習路徑，實現教與學的雙向動態優化，推動教學質量持續改進。

1.2價值重構層面

工業互聯網打破傳統教學“一刀切”的模式。平臺可依據學生個體學習數據，深度分析其學習風格、興趣偏好、能力水平，為每個學生提供個性化的學習方案。學生可自主選擇學習內容、節奏與方式，在適合自己的軌道上高效學習，充分挖掘自身潛力，實現從“要我學\"到“我要學”的轉變。在“教一學一做”一體化中，工業互聯網緊密對接產業實際，為學生提供豐富的實踐機會。學生通過參與項目實踐，將理論知識運用到模擬或真實的工業場景，在解決實際問題的過程中，鍛煉動手操作、問題解決、團隊協作等實踐能力。這種以實踐為導向的教學，使學生畢業后能迅速適應企業崗位需求，無縫對接產業工作，為職業發展奠定堅實的基礎。

工業互聯網可實時傳遞產業前沿動態與需求信息，促使教育緊跟產業步伐。學校可依據平臺反饋的產業需求，及時調整專業設置、課程體系與教學內容，確保人才培養目標與產業需求高度契合。同時，企業借助平臺參與教學過程，提供行業案例、技術指導，深度參與人才培養，實現教育與產業深度融合、協同發展。

2基于工業互聯網平臺的“教一學一做\"教學模式構建

2.1“教”：基于工業互聯網的課程資源開發

教師在基于工業互聯網的課程資源開發中肩負關鍵使命。于知識體系構建而言，教師需全面梳理工業互聯網相關知識。工業互聯網知識廣泛，涵蓋網絡技術、數據分析、工業自動化等多領域。教師應依據專業教學目標，精準篩選適配的教學內容。以電子信息專業為例，教師可著重挑選工業互聯網中的傳感器網絡知識[3]。首先，明確傳感器網絡的基礎概念，如傳感器類型、功能與數據采集原理。其次，深入講解其技術原理，包括傳感器網絡的拓撲結構、通信協議及數據傳輸機制。最后，引入實際應用案例，如智能工廠中傳感器網絡如何實現設備狀態監測與故障預警，引導學生逐步掌握知識，構建系統知識框架。

在教學素材選取方面，教師也應充分借助工業互聯網平臺。該平臺匯集了海量的工業生產數據、技術文檔與行業標準。教師需甄別提取適用于教學的內容。例如，在工業設計課程中，教師可從平臺獲取汽車制造企業的產品設計文檔，剖析設計流程、工藝標準與創新點，并將其轉化為教學課件。還可獲取汽車生產線上的設備運行數據，制作數據分析案例，引導學生學習數據挖掘與可視化知識，使教學內容緊密貼合產業實際，增強課程的吸引力。

教學方法設計上，教師要善于發揮工業互聯網特性。平臺具有實時交互、遠程操控的功能，教師可設計線上線下混合式教學。線上，通過平臺推送教學視頻、前沿行業資訊等資料，組織學生分組討論專業問題。線下，開展實踐操作與面對面輔導。以機械制造課程為例，線上教師可推送機械加工工藝資料，組織學生探討不同加工工藝的優缺點；線下學生操作機床，教師現場指導，確保操作規范。此外，教師可利用平臺虛擬仿真技術開展模擬教學。在航空航天專業，學生可通過虛擬仿真平臺模擬飛機發動機的裝配流程，在虛擬環境中反復練習，熟悉復雜的裝配工藝，降低實踐成本與風險，提升教學效果，助力學生深刻理解專業知識，提高知識應用能力。

2.2“學”：學生自主學習與協作探究

學生應積極借助工業互聯網平臺，開展自主學習與協作探究活動。在自主學習規劃環節，學生要深度利用平臺提供的個性化學習分析報告。平臺通過收集學生登錄時長、課程點擊次數、作業完成時間及準確率等學習行為數據，生成詳細的報告。學生研讀報告，如發現自己在電路原理課程的復雜電路分析知識點上錯誤率高，便可明確該部分為學習短板。隨后，學生結合自身日常學習節奏與時間安排制定學習計劃。假設學生每周課余有10小時可用于專業學習，根據平臺建議，可分配4小時用于復雜電路分析的專項學習。學生可選擇平臺上的電路分析基礎鞏固課程，從基礎電路搭建講起，逐步過渡到復雜電路的案例剖析；再搭配進階課程，學習利用專業軟件進行電路模擬仿真分析，逐步提升能力。

在自主學習過程中，學生要充分挖掘平臺上的豐富資源。工業互聯網平臺上的在線課程覆蓋從基礎理論到前沿技術的各類知識。以自動化專業學生學習工業控制系統課程為例，學生若對PLC控制系統原理理解困難，可在平臺搜索關鍵詞\"PLC控制系統原理詳解”，找到多所高校名師錄制的講解視頻。有的視頻從硬件結構入手，拆解PLC控制器內部模塊，介紹各模塊的功能；有的通過動畫演示，展示PLC軟件的編程邏輯與控制流程。學生還可查閱相關電子書籍，如《PLC編程與應用案例詳解》，結合書中大量的實際案例，加深對知識點的理解，精準滿足自身 的學習需求。

在協作探究方面，學生可依托平臺組建學習小組。以工業大數據分析項目為例，小組成員分工明確：負責數據收集的成員，借助平臺與企業合作渠道，獲取工廠生產線設備運行數據、產品質量檢測數據等。數據分析成員運用平臺提供的數據分析工具，如Python數據分析庫，對收集到的數據進行清洗、預處理，挖掘數據關聯，構建數據模型。撰寫報告的成員依據分析結果，結合專業知識，撰寫項目報告，闡述數據背后反映的生產問題，如設備故障頻發環節、產品質量波動因素等，并提出優化建議，如調整設備參數、改進生產工藝等。在項目推進過程中，小組成員可利用平臺的即時通信、文件共享功能，定期通過線上會議交流進展、討論問題。通過協作探究，學生將所學知識應用于實際問題的解決，在交流協作中，不斷提升團隊協作與溝通能力，全方位促進綜合素質的提升。

2.3“做”：虛實結合的實踐教學體系

學校應著力構建基于工業互聯網平臺的虛實結合實踐教學體系。在虛擬實踐環境的搭建上，學校需充分利用工業互聯網的仿真、數字孿生等技術，借助這些技術，創建高度仿真的虛擬工廠、虛擬實驗室等實踐場景。以虛擬工廠為例，其內部布局、設備運行機制等都與真實工廠極為相似。學生置身其中，能夠開展設備操作實踐，如在虛擬環境下模擬操作自動化生產線設備，熟悉設備啟動、運行、停止等流程；還可進行工藝設計實踐，依據虛擬工廠給定的生產任務，設計產品加工工藝路線；也能參與故障排查實踐，模擬設備出現故障的情況，通過分析故障現象，運用所學知識排查故障原因。虛擬實踐不受時間與空間限制，學生可以多次重復練習。如學生白天在課堂上未能完全掌握某一設備的操作流程，晚上回到宿舍，仍可通過平臺進入虛擬實踐環境繼續練習，極大降低實踐成本與風險。

在真實實踐項目引入方面，學校可借助工業互聯網平臺與企業建立緊密合作關系。企業將實際生產中的部分任務或項目發布到平臺。例如，機械制造企業可將新產品零部件的加工項目發布出來，便于學生參與。在參與項目的過程中，學生能夠深入接觸企業實際生產流程，了解從原材料采購、零部件加工到產品組裝的一系列環節，以及每個環節對應的技術要求。學生可將課堂所學的機械設計、制造工藝等知識應用到實際項目中，通過實際操作，切實提升解決實際問題的能力。

在實踐指導與評價環節，學校應合理安排教師與企業工程師共同指導學生實踐。教師憑借扎實的理論知識從應用的角度給予指導。當學生在實際項目中遇到問題時，教師可為學生講解相關原理，引導學生正確運用。企業工程師則從實際生產經驗角度提供建議，以幫助學生優化操作流程、提高生產效率。同時，學校要構建科學的實踐評價體系，從多個維度對學生進行評價。從實踐操作規范性方面，評價學生在設備操作、工藝流程執行等方面是否符合標準；從問題解決能力方面，考查學生在面對項目中出現的各類問題時，能否迅速分析問題、提出解決方案；從團隊協作方面，評估學生在項目團隊中的溝通、協作表現。同時，教師應及時反饋評價結果，讓學生清楚認識自身不足，進而促進其實踐能力持續提升。

3結語

工業互聯網與“教一學一做”模式的融合展現出顯著優勢。從課程資源開發到學生學習方式轉變，再到實踐教學體系完善，該模式有助于全方位提升教學效果。通過技術賦能，實現教學精準化與智能化；經由價值重構，滿足學生多元需求并緊密對接產業。然而，該模式的推廣仍面臨技術應用成本、教師能力提升等挑戰。未來，須進一步深化研究，持續優化模式，加強政策支持與資源投入，促進教育與產業深度融合，為工業互聯網時代培養更多優秀人才。

參考文獻

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