

新质生产力视域下职业教育专业课程数智化转型路径研究
作者: 秦婧
[摘 要] 在新质生产力视域下,职业教育课程的数智化转型具有重要意义。提出“跨学科”性、“数字化”性、“可持续”性是职业教育课程数智化转型的方向。以此为锚点,从三个维度:以工作逻辑重构课程内容,提升教师数字素养、创建数字课堂,学训赛创探讨职业教育课程数智化转型的路径,并以工业数据采集课程为例阐述了具体实践方式。明确产教融合、加大技术支持、加强师资建设、建立评价体系是课程数智化转型的保障。旨在为职业教育专业课程的数智化转型提供参考和借鉴,为新质生产力的发展培养高素质的应用型人才。
[关 键 词] 数智化转型;产教融合;新质生产力;职业教育;人工智能;大数据
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2025)01-0149-04
一、引言
以人工智能技术、大数据等为代表的新技术正在掀起新一轮的产业变革,传统的生产力模式已经难以满足当下对高效、智能、绿色发展的要求,新质生产力应运而生。新质生产力是一种具有创新性、高效性和可持续性的先进生产力形态,2024年被写入政府工作报告,列为政府工作任务的首位。随着新质生产力的不断发展,职业教育面临新的机遇和挑战。本文以新质生产力为切入点,以培养适应制造业“智转数改”产业变革的新型技术人才为着力点,以工业机器人技术专业工业数据采集课程为例进行职业教育专业课程数智化转型路径的探讨,助力相关专业职业教育高质量发展与教育强国建设。
二、职业教育专业课程数智化转型的方向
(一)凸显专业技术技能的“跨学科”性
职业教育数智化转型强调人与智能机器之间的协同,技术人员应是“多面手”,有广博的基础知识,在多专业之间起衔接作用,具备综合职业技能。例如,对工业机器人相关产业企业调研发现,企业需求岗位更多趋向交叉学科人才,涉及机械工程、控制工程、电子技术、计算机网络、人工智能技术等。而当前大部分职业院校专业课程受学科壁垒、专业过细、资源单向等制约仍呈现培养过程孤立化、课程内容迟滞化的特点,无法供给满足培养适应新质生产力发展的高素质技术技能人才的需求。根据F.Rauner的“发展性逻辑结构课程”理论,只有打破教育的学科边界,以跨专业交叉融合为理念,按照真实岗位中的工作逻辑重组,构建融合型课程,才能真正实现为新质生产力赋能。因此,原有孤立的专业技能培养要发生转变,呈现跨界、融合、开放之势。
(二)提升教师职业素养的“数字化”性
2022年10月,习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上指出,要推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国[1]。职业数字化素养是新质生产力背景下职业教育贯彻国家战略,推动职业教育创新发展的必然选择。培养具有“专业技能+数字化素养”的复合型人才是职业教育数智化转型的重要目标之一,而教师的数字化素养提升是关键因素。教育部发布《教师数字素养》教育行业标准,明确教师数字素养内涵为:适当利用数字技术获取、加工、使用、管理和评价数字信息和资源,发现、分析和解决教育教学问题,优化、创新和变革教育教学活动而具有的意识、能力和责任。只有提升教师的数字化素养,将智能、数字技术融入高职教育的各个领域,推动人才培养模式、课程教学和评价形式等方面的创新及变革,才能引领学生更好地适应数字化环境,培养其终身学习的意识和能力。提升教师的数字素养,一要提升数字意识,教师要落实于解决观念短板,更新认知,突破传统,让理念时刻跟进数字化转型的步伐。二要提升数字技能,以掌握数字技术知识和技能为目标,通过培训、实践、交流等方式提升数字知识与技能水平。三要推进数字应用,以数字化赋能教学设计与评价,升级教学组织与管理,在实践中应用、检验数字能力。
(三)强调学生职业能力提升的“可持续”性
新质生产力背景下,可持续发展的职业能力是对从业者提出的新要求,要求从业者具备较强的创新意识和创新能力,能够适应新质生产力发展过程中技术突破和产业转型升级的现实需要,具备职业能力发展的可持续性[2]。具体体现在,一是持续学习能力,学生拥有主动学习和自我提升的意识与能力,能够不断更新自己的知识体系和提升技能水平。这包括对新知识的获取、对新技能的掌握以及对新观念的理解和接受。比如,当前工业控制技术与人工智能融合度越来越高,学生不仅要掌握工业控制技术,还需要不断学习新的编程语言、软件工具和开发方法,以保持自己在职业市场上的竞争力。二是综合职业素养,不仅包括专业技能,还涵盖良好的沟通能力、团队协作能力、问题解决能力、创新能力等[3]。这些素养能够帮助学生更好地与他人合作,应对各种挑战,并且为职业发展创造更多机会。三是职业规划与发展意识,学生对自己的职业有明确的规划和目标,并且能够根据职业发展的不同阶段进行调整和优化。他们能够认识到职业发展是一个长期的过程,需要不断努力和积累。
三、职业教育专业课程数智化转型路径——以工业数据采集课程为例
(一)产教融合,以工作逻辑重构课程内容
产教融合是职业教育数智化转型的原动力[4],激发校企深度合作,融合企业真实生产项目,双向渗透教育学科逻辑与企业工作逻辑,重构产教融合课程内容是专业课数智化转型的基础。工作逻辑主要是围绕实际工作任务和目标展开的思维方式与行动准则。它强调在特定的工作场景中如何运用特定的技能和方法解决实际工作中的问题,以实现以工作成果为导向。它侧重于解决具体的问题,通常围绕技术的原理、操作方法、应用场景以及技术的不断改进和创新展开。与之相对应的是学科逻辑,指在特定学科领域内,按照学科的知识体系、研究方法和理论框架进行思考和研究的方式,它强调学科的系统性、完整性和科学性。职业教育技术技能型人才的培养以工作就业为出发点,培养的目标应为“会不会做”,而不是“知不知道”,因此应重视跨学科和交叉学科知识以及创新意识的培养,所设计项目打破传统课程类别的设计逻辑,对学科知识和工作技术技能进行融合创新,通过以能力训练提升为主线的综合项目设计将理论与技能相融合,在做中学。
以工业机器人专业工业数据采集课程为例,深入企业生产线,获得苏锡常地区智能制造车间的真实现场工程项目案例,以此制定适应职业岗位需求的课程本体。课程基于技术技能型人才成长规律,按照职业资格标准,梳理现场工作实践过程中的知识、能力需求,以工作逻辑串联重构课程任务模块。同时,重视跨学科和交叉学科知识以及创新意识的培养,融入人工智能等新技术,采用工作项目化能力训练提升为主线的“人工智能+”微项目,建立多学科交叉融合的知识与技能结构,构建工业数据采集与可视化案例,如表1所示。
不仅要在教学内容上融入企业工作逻辑,注意“跨学科”重组,还要在教学实践中注意将教学过程和企业工作过程融合、教师团队和企业技术团队协同、企业评价与教师评价结合。确保企业充分参与课程改革,是实现课程数智化转型的关键。
(二)提升教师数字素养,构建数字课堂
新质生产力背景下,信息技术的高速发展从根本上改变了知识开发、迁移和习得的方式,也促进了高等教育的教学手段向着数字化转型[5]。数字化课堂是利用数字技术打造的现代化教学环境。以数字化在线课程为基础、以数字化软件为手段,融合多媒体等数字化资源,实施“线上、线下混合教学”的便捷、高效课堂。数字化课堂可以为学习者提供丰富资源,更具开放性的专业支持。在数字课堂中,学生不仅学习学科知识,还能培养数字素养。学生学会使用各种数字工具和资源,提高信息检索、分析和处理能力,为未来的学习和工作打下基础。教师可以从以下途径提升自身的数字素养,要充分理解数字化融入教学的重要性,认识到当前职业教育质量的提升与自身数字素养之间的关系;积极拥抱变革,主动参加相关数字化培训,更新教学理念,掌握专业数字化软件的使用[6];加强数字技术与学科之间的融合,通过参加数字教学教研和课改项目,推进数字化教学实践[7]。
以工业机器人专业工业数据采集课程为例,构建“数字化场景、数字化资源、数字化手段”的数字课堂,如图1。“数字化场景”,工业数据采集因其本身的信息技术性特点,在缺少相应硬件条件支持下,可用仿真虚拟教学,利用RobotStudio、Factory IO、NX等软件构建工业实景1 ∶ 1的数字孪生资源,能够按照企业实际生产环境高度准确地还原工业现场的布局、设备、工艺流程,可以反映实际物理模型的全生命周期过程。通过创建数字场景采集工业数据,解决了实训设备数量不足的问题。另外,延伸了学生实践教学的时间和空间,拓展了教学内容的宽度和深度,切实提升了实践教学的质量和水平。“数字化资源”,创建在线学习平台,将数组孪生资源包、理论知识点讲解视频、任务仿真实现过程视频、PPT等上传至在线平台。除要保证线上资源精准对标任务点以外,还要增加资源的广度和深度,以满足不同层次学生的学习需求。校企双元,构建一系列围绕真实的工作场景、典型工作实践案例展开的线上学习资源。“数字化手段”,采用数字化手段,例如,虚拟现实、大数据分析、数字化的互动工具等不仅为专业课教学带来了诸多优势,提高了教学质量和效果,还培养了适应数字化时代需求的高素质专业人才。本课程通过3D动画、教师自行开发的3D云游数字系统使数据传输等更直观;通过CSDN、Github等数字助学软件获取新技术的最新咨讯;通过Pycharm等交互软件使枯燥待测的代码实时直观显示运行结果,助力工业数据可视化学习。
(三)学训赛创,提升“可持续”职业能力
所谓“可持续”职业能力,涵盖学生创新能力、终身学习能力、绿色发展意识、工匠精神等,这些隐性能力相互交织,共同构成了个人的职业竞争力,使其能够快速适应技术变革和产业升级,这是新质生产力发展对从业人员的必然要求。“可持续”职业能力的内涵有“隐性”和“综合”两个重要特点,它难以直接观察和衡量,但其并非孤立存在,而是与专业知识和技能相辅相成、相互促进。“学训赛创”将学生课堂学习、技能训练与技能大赛、创新创业有效结合起来,采用以学促训、以训促赛、以赛促创,又以创促学的培养模式,将四者相互融合、相互作用,最后达到相互促进的目的,形成人才培养的良性循环模式[2],是提升“可持续”职业能力的有效途径。
以工业数据采集课程为例,“学”指的是学习PLC及工业机器人中数据采集的方法。在学习过程中引导学生要有深入探究意识,比如采集到工业机器人的位置数据后,如何进一步对数据进行分割处理?带领学生完成开发工作任务手册(包括岗位职责、工作流程、应知应会及操作技能、岗位作业常见问题及解决办法、职业发展规划等),总结技能学习的方法和习惯,这是“学训赛创”的前提。“训”指的是校内企业双场域中的实践实训。创建校内技能训练区、企业技能实战区两个实践实训教学环境。学生在校内技能训练区通过反复训练所学专业知识,将所学的专业知识转化为技能;在校外企业技能实战区,在特定情境中运用所学知识、举一反三,实现仿做、强练、迁移,三阶提升,掌握岗位技能,并达到熟能生巧,服务于技能竞赛和工作。“赛”指的是各类专业技能大赛。课程融入国家新技能大赛(工业互联网技术应用)内容,鼓励学生参加各级专业相关技能大赛,增强学生的学习兴趣和动力。根据费曼学习法,让参赛学生作为“小老师”促进知识共享,提升交流沟通能力。“创”指的是“双创”意识和能力的提高,教师引入企业横向课题项目“多终端显示的助残产线设计”,师生共研,培养学生的创新创业意识和实际能力。
“可持续”职业能力是面向未来的,具有较强的内隐性,无法被直接观测。所以,有必要在“学训赛创”过程中增添情境设计,借助情境载体,促使个体的内部素养以外部的行动展现出来,通过对其行动表现的观测,间接判定其内部素养的水平[8]。
四、职业教育专业课程数智化转型的保障
(一)深化产教融合是职业教育课程数智化转型的前提保障
校企共定课程内容,数智化转型课程内容要源于企业工作现场实践项目,走工程实践项目的技术路线时融入新技术,跨学科融合,重构教学内容。同时,课程内容要兼顾学生泛在发展需求和企业岗位技能需求。校企共建数字课堂,整合双方的优势,构建一系列围绕典型工作展开的优质数字化资源。校企共育新质人才,采用“课堂+岗位”双场所、“教学团队+企业技术团队”双导师,运用“线上+线下”能力螺旋提升的项目化教学模式,共同培养新质人才。只有通过产教融合,才能实现职业教育与产业发展的同频共振,培养符合时代需求的高素质技能型人才。