中職學校“精益化”+“信息化”相融合的實訓室建設研究與實踐

何瑜

（柳州市第一職業(yè)技術學校，廣西柳州 545616）

目前，中職學校理實一體化教學、混合式教學、模塊化教學等新型教學模式被廣泛應用其目的是為了培養(yǎng)與提升職業(yè)學校學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力；可對應課程的三維目標。實訓室的建設應該服務于專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程標準的落實以及教學模式的實施。

1 實訓室建設存在的問題

目前不少學校在實訓室建設中一般遵循設備領先、環(huán)境逼真的原則，是專業(yè)能力培養(yǎng)的重要物質基礎。按照德國的職業(yè)教育理念，關鍵能力的培養(yǎng)靠“行動導向”教學法實現(xiàn)，“行動”的有效開展依賴于教師創(chuàng)設的學習情境、學習者的組織形式、預設的評價方法等，要求教師在教學中關注與記錄學生的學習過程，有效指導學生，給予每個學生正確的評價。因此在職業(yè)教育發(fā)達的國家與地區(qū)，小班化教學是必然。

而我國絕大多數(shù)中職學校因師資條件所限，依然是40～60人的大班額。大班額的實訓教學難以實現(xiàn)培養(yǎng)關鍵能力的三維目標。

2 大班額實訓室建設研究

職業(yè)教育核心理論之一的建構主義學習理論，強調以學生為主體、教師為主導，學生在一定的情境下借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得知識。優(yōu)良而充足的實訓設備是學生動手實踐實現(xiàn)意義建構奠定了基礎，大班額問題影響和阻礙了學生完成意義建構及個性化學習。

2.1 借鑒企業(yè)生產管理中的“精益化”理念讓學生自主掌控實訓進程

企業(yè)的精益化生產源于日本豐田公司，美國研究者在此基礎上發(fā)展出了“精益化管理”理論。該理論涉及企業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)，但是生產是多種技術技能的有機聚集的過程；而實訓教學則是將生產過程按技術技能點進行拆分細化后學習、實踐的過程，這兩個過程在一定程度上是互逆的，試圖將企業(yè)生產管理方式生搬硬套至實訓教學管理中明顯是不合適的。但是“精益化管理”理論中的過程管理做法卻值得借鑒，該方法追求全面質量管理，即在每一個工序進行時注重質量的檢測與控制，發(fā)現(xiàn)質量問題立即糾正直至解決。

因此在實訓室建設中，可以引入“精益化管理”理論在過程管理中的做法，將每一個實訓項目進行細分，針對每一個實訓學習環(huán)節(jié)進行全面質量管理。即設定每一實訓學習環(huán)節(jié)的學習目標、建立實訓標準、開發(fā)實訓流程、進行量化評價，不達標時需要糾正改進，直至達標。

目標與標準的建立、實訓流程的開發(fā)、評價方法的確定要對應課程教學的三維目標，除知識技能目標外，還要納入熟悉生產組織形式、工藝流程、行業(yè)的標準，提升閱讀、表達能力等過程方法目標，以及培養(yǎng)正確的勞動態(tài)度、安全生產意識、合作能力等情感態(tài)度價值觀目標。以此為標準開發(fā)實訓教材與學材。

在實訓室硬件建設中，要將每個項目各實訓環(huán)節(jié)的目標、標準、實訓流程、評價方法及結果在每一個實訓工位按實訓進程呈現(xiàn)出來，建立實訓室的目視系統(tǒng)。如引入企業(yè)中常用的看板管理。

在“精益化”目視環(huán)境下進行實訓教學學習，學生可以精準地掌控自己的學習進度、準確評價自己的學習效果、方便獲取學習資源。

2.2 用信息化手段實現(xiàn)精益化環(huán)境下學生獲得教師有效幫助

信息化手段的運用是解決大班額實訓課堂上學生按需獲得教師幫助與個別指導問題的重要途徑。

實訓室信息化建設除了解決教學展示問題（1.0階段），還應實現(xiàn)以下目標（2.0階段）：能采集學生實訓學習每個環(huán)節(jié)的過程數(shù)據(jù)，教師能隨時調取數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)某個學習環(huán)節(jié)不達標的學生以迅速精準提供幫助。

一般可以通過兩個途徑，一是對實訓室硬件加裝、改造，采用物聯(lián)網技術，使之具備數(shù)據(jù)采集、呈現(xiàn)、過程重放等功能；二是采用云技術在實訓室原有硬件之外獨立引入基于移動終端的網絡教學平臺，通過師生在課堂內外線上使用系統(tǒng)、線下操作設備的方式生成數(shù)據(jù)。在條件允許的情況下使用大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術對數(shù)據(jù)進行分析、挖掘，為教師的下一步教學策略提供支持。

3 建設實踐

該研究以首批國家改革發(fā)展示范校柳州市第一職業(yè)技術學校近年來典型實訓室建設實踐為例，探討實訓室建設“精益化”+“信息化”融合的操作形式。該校近年均按精益化理念開發(fā)相應的實訓教材與學材，呈現(xiàn)了多樣化的信息應用方式。

3.1 汽車發(fā)動機裝配實訓室ANDON系統(tǒng)改造

ANDON（暗燈）系統(tǒng)來自汽車產業(yè)現(xiàn)場管理，當工位發(fā)生異常時，通過工位上的ANDON系統(tǒng)發(fā)出信息尋求幫助。學校將該ANDON系統(tǒng)引入實訓室，將系統(tǒng)中的生產線各種異常替換為實訓教材中各實訓項目的重要異常點，每當預設異常發(fā)生時會觸發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)計入異常數(shù)據(jù)，并通過信息看板及語音提示異常類型及工號，教師能迅速到工位對學生的實訓操作產生的異常進行指導，同時異常數(shù)據(jù)也是評價學生實訓過程的重要量化指標。

3.2 工業(yè)機器人基本技能實訓室基于物聯(lián)網技術的實訓平臺研發(fā)

該實訓室中的主要設備是3kg工業(yè)機器人+視覺機器人，學校根據(jù)實訓工作頁中實訓項目研發(fā)了基于物聯(lián)網技術的實訓平臺。實訓平臺根據(jù)每個實訓項目的關鍵評價指標，讀取每臺機器人的工作數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)計算推演出學生的操作是否達到預期結果。通過總控臺向教師呈現(xiàn)每個工位的操作情況，教師通過數(shù)據(jù)能快速了解每個學生的實訓進度、存在問題，從而實現(xiàn)準確的指導。

3.3 計算機機房的課程云平臺應用

計算機應用專業(yè)、數(shù)字媒體專業(yè)、電子商務專業(yè)等專業(yè)的主要實訓場所是計算機機房，在信息化上有天然優(yōu)勢。學校曾自主研發(fā)過用于課堂教學的B-S架構的網絡課程平臺，隨著移動終端的普及，目前購買使用參實現(xiàn)混合式教學的課程云平臺。

學生的課前、課中、課后的各種組織形式的學習情況均能記錄到系統(tǒng)中，學生在實訓室的實訓過程、實訓結果均能方便地上傳到平臺中。

平臺提供了實訓課中豐富的課程活動模式及評價模式，所有活動過程、活動結果均以數(shù)據(jù)形式記入平臺。

教師能隨時通過平臺掌握每個學生的學習進度與情況，精確調控學生學習進度、指導與幫助學生。

3.4 西餐烹飪實訓室錄播系統(tǒng)+網絡課程云平臺/基本人工智能技術的識別系統(tǒng)應用

與以上三個工科專業(yè)不同，西餐烹飪實訓設備信息化程度低，對實訓設備的操作并不是實訓過程的主要內容和關鍵評價指標，實訓環(huán)節(jié)評價的權重更多傾向于實訓動作與實訓成果，而且學生在不達標后的糾正與指導需要教師多次的示范。

基于此特點，學校制定了這類實訓室精益化+信息化1.0版本建設標準，即錄播系統(tǒng)+網絡課程云平臺的應用。在每個工位布置錄播節(jié)點，錄播系統(tǒng)可以采集每個學生每個操作環(huán)節(jié)的視頻呈現(xiàn)在總控臺上，教師在總控臺上可以較全面地了解每個工位的實訓狀況，對異常情況可以及時指導；一個環(huán)節(jié)結束后，教師可以回放優(yōu)秀實訓過程或異常實訓過程進行點評與總結；學生在實訓過程中可以隨時通過系統(tǒng)節(jié)點或網絡課程云平臺回放教師示范視頻；同時師生通過移動終端使用網絡課程云平臺對自己的實訓過程及實訓成果按即定標準進行評價。

隨著靜態(tài)視覺識別、人臉識別、動作識別技術的成熟與成本下降，學校制定了基于人工智能技術的實訓室精益化+信息化2.0版本規(guī)劃。即在實訓室布局靜態(tài)視覺識別、人臉識別、動作識別系列攝像頭，根據(jù)實訓項目設定比對標準，通過算法捕捉、計算、判別學生的實訓過程及部分實訓成果。從而更精準地為教師對學生進行個別輔導提供數(shù)據(jù)支持。

4 結語

實訓室是職業(yè)教育的主戰(zhàn)場，以學生為中心、服務于學生個性化學習的學習環(huán)境的建設是職業(yè)學校實訓建設追求的終極目標。精益化的理念，飛速發(fā)展的信息技術，為達成這個目標提供了無限可能。