智慧工坊数控机床智能操作终端
学校承办江苏联合职业技术学院智能控制专业建设指导委员会成立大会暨智能制造专业集群建设研讨会
为贯彻落实国家信息化和工业化深度融合战略，响应江苏制造业转型升级对数控专业新型高技能人才的迫切需要，整体提高江苏中职校数控专业人才培养质量，无锡机电高等职业技术学校2014年受江苏省教育部门委托，牵头研发“数控技术应用专业技能实训平台”攻关项目，研制江苏省职业学校数控专业技能教学标准和仿真实训平台，历经“标准研制、平台开发、资源建设、试点应用、全面推广”五个阶段，建成了大数据支持的智慧数控实训工坊，实现了“虚实结合、数据支持、精准教学”的课堂变革，促进了信息时代的教产互动与融合发展。
虚实结合，技能进阶，首创数控综合仿真实训平台
无锡机电高等职业技术学校适应技能养成规律，提出了“虚实结合、技能进阶”的实训理念。在学生的技能培养上，采用以虚助实、虚实互动的思路，为学生搭建实训“脚手架”，先通过虚拟实训教授学生基本知识与基本操作技能，再安排实机数控实训，全面提高了实机实训的安全性与学习效率。
项目组通过虚拟现实、人工智能等技术将新一代信息技术和数控机床的人机交互装置深度融合，仿真机床运动及加工全过程，构建数控综合仿真实训平台。平台通过规范夹具、刀具、工件安装、零件加工等机床操作全程，促进学生数控技能学习的标准化、规范性，并采集学生操作过程，客观评分，生成评价报告。
进一步配套建设虚实结合环境支持下的系列课程资源。及时将新技术、新工艺、新规范纳入课程标准和教学内容，升级虚拟教学环境支持下的课程资源，研发经典教学案例，丰富实训课程资源。出版“十三五”职业教育国家规划教材《数控车削技能训练》等5本教材，研发“以虚助实”模块化教学资源26门，形成经典教学案例300多个，建成“机床数控技术”“CAD/CAM软件应用技术”等6门省市精品课程，开发的示范性教学微课资源在省内外广泛应用。
开发适用于江苏省职业院校数控类专业技能教学标准。基于标准，优化数控综合仿真实训平台，促进平台的广泛推广和应用，为全省统一开展数控技能培训、考核评估奠定基础。解决了区域范围内数控技术人才培养和考核的校企设备差异、校校设备差异、数控系统差异等痛点问题，全面解决了区域数控技术高质量实训教学与统一考核的难题。
平台融入省、市、校三级实时监管，促进了教学的诊断与改进。平台实现省、市、校三级统一监管，兼容多品牌多型号数控操作系统，提供理论考试和实操考试，具有在线自动评分考核功能。实现了大数据支持的教学诊断与改进，已在全省中职学生中开展学业水平考试。全面解决了实训课程教学方式单一、考核过程烦琐难以统一等问题。
精准教学，个人定制，探索智慧实训教学管理
在数控综合仿真实训平台基础上，利用数据库技术、无线网络技术、物联网技术建成一个融网络监控、数据采集、数据挖掘技术为一体的智慧工坊。工坊实时捕捉、记录设备数据，通过对运行数据的分析和判断，完成对工坊设备、教学和评价的智慧化管理。进一步变革传统实训教学体系。创新混合式、个性化、精准化的实训教学模式，构建以培养学生应用能力和创新能力为核心，融“教学考练评”为一体的模块化、智慧数控实训教学体系。
数据支持，实现精准化教学。实时捕捉、记录学生实习数据，通过大数据分析，精准判断教学进度与质量之间的关系，在实现精准化教学的同时，根据学生不同学习进度和能力推送相匹配的学习资源，实施因材施教。
智慧助学，开发个人学习空间。追踪学生不同学习轨迹，提供个性化学习方案，赋予学习者自主管理权限，为学习者创设个性化学习环境，促进乐学慧学。提升工坊管理效能。基于数据挖掘，实现车间管理的预判与实时监控，分析预测刀具寿命、加工精度、成品质量等问题，并综合预判工坊设备运行的健康情况，实现工坊设备的智慧化、泛在化管理，提升工坊管理效能。提高课堂教学效率。基于数据分析，提供虚实结合的混合式实训，打破以班级为建制的传统实训模式，在保证正常教学所需的设备及时间外，灵活分配设备权限，配合在线精品课程，丰富学习形态，实现智慧化教学管理，提高课堂教学效率。
建立大数据环境支持下的全过程评价机制。率先开发了融“教学考练评”为一体的数控综合实训平台，并在全省应用。结合在线精品课程、技能考试题库、智能检测设备等载体，变革实训教学样态，构建了实训教学资源建设、生成、发展的协同环境。构建绿色技能考核模式，降低区域统一测试的管理成本。平台融合了全省数控类专业技能教学标准，兼容多品牌多型号的机床系统，共享共用在线教学资源，支持全省数控类专业学生学业水平考试管理与评价，具备在线自动评分考核功能。同时还解决了实训教学及考核过程中高投入、高损耗、高风险等问题。智慧检测，优化评价机制。通过“过程回顾”和“结果检测”评定学生成绩，形成了融合生生评价、师生评价、校企评价的多元评价方式，构建了共享、共用、共考的全过程评价机制。
成效显著，整体推进，提高中职校数控专业人才培养质量
该成果2017年应用于全省数控实训教学，经历5届数控技能学业水平考试检验，切实提高了教学质量。根据江苏试点学校教学数据分析，学生都认为虚实结合数控实训缓解了实训压力和畏惧心理，学生课堂满意度由73.5%提高到94.6%。同时实训操作工位数由实施前的4—6人/工位优化到1人/工位，课程教学目标达成率从70%增至90%，学生在各类考证中的合格率由85%提高到95%。成果完成单位为社会培养了大批“学有所用、技有所长、社会需要、企业欢迎”的高技能人才，学生职业技能等级认证合格率达99%，就业率保持在98%以上，高技术岗位、高薪就业岗位比例79%，用人单位普遍反映毕业学生动手能力强，适应高端装备和智能制造工作岗位的需求，社会满意率91%以上。成果完成单位培养了一大批高精尖数控技能人才，其中5人入选第44届、45届、46届世界技能大赛国家集训队，8次获全国职业院校技能大赛一等奖，6次获江苏技能状元大赛冠军，获省级技能大赛一等奖39项。
依托智慧实训工坊建设，2017年成果完成单位数控技术实训基地获评江苏省职业学校现代化实训基地，数控技术专业获评全国职业院校装备制造类示范专业。2016—2017年智慧实训工坊被认定为江苏省加工制造类技能竞赛赛点、国赛集训基地。2021年数控高端制造实训基地获批设立为第46届世界技能大赛中国集训基地。2022年数控技术专业群获评江苏省五年制高等职业教育高水平专业群。牵头修订了江苏省职业学校数控技术、模具设计与制造专业人才培养方案，完成了相关省级课程标准与技能教学标准制定。牵头组织了江苏省职业学校学生数控类专业学业水平考试技能考试，协助开展全省“学标、贯标、用标”专项培训12场，培训教师、考评员2000余人。校企共建的智慧实训工坊项目培育了卓越的“双师型”教学团队。培养了全国教学名师1人，省级教学名师（技能大师）3人，国家省级技能大赛优秀指导教师30余人。建设了国家教学创新团队培育对象1个，江苏省技能大师工作室1个，江苏省职业教育名师工作室3个。
依托智慧实训工坊，校企联合成立凤凰高端制造联盟，开展系列教学研究与改革，结项“智能制造背景下智慧车间教学生态系统的构建与应用研究”等省级以上课题9项，引起广泛关注。先后有全国各地50余个职业院校代表团到校参观学习智慧工坊建设成果，举行省级以上主题教研活动12次，2次在全国教育改革创新典型案例推选活动中进行展示，10次在陕西等地职业学校管理人员及教师到苏跟岗培训班上推广，承担全国职业院校国家师资培训150批、共计3223人次，助推职业教育均衡发展与质量提升。2020年，成果完成单位牵头的江苏·发那科数控职业教育集团入选国家首批示范性职业教育集团（联盟）培育单位。成果应用于江苏并辐射全国，有力促进了信息时代机械行业的教产互动与融合发展，力争为整体提高我国中职校数控专业人才培养质量作出贡献。
（蔡军）
