AI重構課程體系,搭建人才培養(yǎng)新框架
2025-06-18 14:12 近年來,AI(人工智能)技術正在改變著高等教育的面貌。為順應產業(yè)升級需求,培養(yǎng)適應智能時代的高素質工程技術人才,廣西城市職業(yè)大學積極探索電氣自動化技術專業(yè)實踐教學改革,推動教育教學與產業(yè)需求深度融合,提升實踐教學質量,為行業(yè)輸送具備創(chuàng)新精神和實戰(zhàn)能力的高層次技能人才。
重構課程體系,搭建人才培養(yǎng)新框架
學校傳統(tǒng)的電氣自動化技術專業(yè)課程體系以學科為主線,在知識傳授上側重于基礎知識和技能,難以滿足新時代對學生創(chuàng)新能力和實際應用能力的要求。學校啟動模塊化課程體系重構工作,構建“基礎技能—系統(tǒng)集成—創(chuàng)新應用”的三級實踐能力培養(yǎng)框架。
在基礎技能模塊建設中,學校注重為學生筑牢專業(yè)根基。“自動化技術”“控制理論”等核心課程的教學團隊精心設計教學內容,采用理論講解與實驗操作相結合的方式,讓學生在學習基礎理論知識的同時,通過實際操作加深對知識的理解和掌握。在“自動化技術”課程的實驗環(huán)節(jié),學生親手搭建簡單的自動化控制系統(tǒng),從硬件連接到軟件編程,逐步熟悉系統(tǒng)的工作原理和操作流程,為后續(xù)學習和實踐奠定堅實基礎。
系統(tǒng)集成模塊致力于培養(yǎng)學生整合多種技術手段、設備和平臺的能力。學校與多家企業(yè)合作,引入實際項目案例,讓學生在項目實踐中鍛煉系統(tǒng)集成能力。在自動化生產線模擬項目中,學生需要運用所學的電氣控制技術、傳感器技術、PLC編程技術等,將各種設備和模塊集成在一起,實現(xiàn)生產線的自動化運行。通過項目實踐,讓學生提升技術應用能力,培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力。
創(chuàng)新應用模塊鼓勵學生在前沿領域探索,特別是在深度學習、智能故障診斷等AI技術應用方面,學校設立專項創(chuàng)新項目基金,支持學生開展創(chuàng)新性實踐活動。學生積極參與,利用深度學習算法對電氣設備故障進行診斷和預測,通過收集大量設備運行數據并運用相關算法進行分析和訓練,構建出智能故障診斷模型,有效提高了故障診斷的準確性和及時性,為企業(yè)設備維護提供解決方案。
搭建智能平臺,營造實踐教學新環(huán)境
隨著人工智能與教育技術的深度融合,傳統(tǒng)實驗教學平臺已無法滿足日益復雜的教學需求。學校積極推進智能教學平臺建設,集成數字孿生、AR(增強現(xiàn)實)與遠程協(xié)作技術,為學生創(chuàng)造更加高效、互動性強的實踐教學環(huán)境。
數字孿生技術的應用使虛擬與現(xiàn)實緊密結合。學校在智能教學平臺中引入數字孿生模型,學生可以在虛擬環(huán)境中模擬實際設備的運行狀態(tài),進行故障診斷、系統(tǒng)優(yōu)化等實踐操作。在“電力系統(tǒng)”課程的教學中,學生通過數字孿生模型模擬電力系統(tǒng)的運行,對線路故障、設備過載等常見故障進行診斷和處理,無須擔心因操作失誤對實際設備造成損壞,既增加了實踐機會,又降低了教學成本。
AR技術為學生操作提供實時反饋和引導。在“電氣設備安裝與調試”課程中,學生佩戴AR設備進行設備安裝操作時,設備的安裝步驟、注意事項等信息會以虛擬圖像的形式實時呈現(xiàn)在眼前,幫助學生準確操作。同時,AR技術還能對學生的操作進行實時糾錯,提高學習效果。
遠程協(xié)作技術打破了教學的時空限制,學校遠程協(xié)作平臺支持學生和教師跨地域、跨時間進行實時互動。師生通過遠程協(xié)作平臺開展實驗教學和項目指導,學生在家中就能參與實踐課程,與教師和同學進行交流討論,保證教學正常進行,充分體現(xiàn)了智能教學平臺的靈活性和實用性。
匯聚產教資源,開創(chuàng)教育融合新局面
學校利用區(qū)塊鏈技術構建校企間的安全數據共享通道,通過區(qū)塊鏈的去中心化特性,實現(xiàn)了校企之間教學案例、技術成果、實驗設備等資源的高效流通和共享。企業(yè)可以將實際生產中的技術難題和解決方案分享給學校,學校將優(yōu)秀的教學案例和學生的創(chuàng)新成果反饋給企業(yè),雙方實現(xiàn)互利共贏。在企業(yè)的設備升級項目中,學校的教師和學生利用企業(yè)分享的技術資料和數據提出創(chuàng)新性解決方案,幫助企業(yè)提高生產效率,同時也為學生提供實踐機會。
構建基于真實工業(yè)場景的虛擬仿真案例庫是學校提升教學質量的重要舉措。學校與多家企業(yè)聯(lián)合開發(fā)虛擬仿真案例,獲取企業(yè)真實生產場景的仿真數據和案例。學生通過虛擬仿真平臺進行實踐操作,能夠在虛擬環(huán)境中模擬復雜的工業(yè)過程,增強對現(xiàn)代自動化系統(tǒng)的理解和掌握。在化工自動化生產虛擬仿真項目中,學生可以模擬化工生產的全過程,從原料輸送、反應控制到產品分離,熟悉各個環(huán)節(jié)的自動化控制技術,提高解決實際問題的能力。
為確保教學內容和實驗設備與時俱進,學校建立動態(tài)更新的教學資源生態(tài),與企業(yè)保持密切合作,定期根據行業(yè)發(fā)展動態(tài)調整教學內容,更新實驗設備。企業(yè)的新技術、新工藝及時融入教學,使學生所學知識與行業(yè)需求緊密對接。隨著工業(yè)機器人在制造業(yè)中的廣泛應用,學校及時開設“工業(yè)機器人編程與應用”課程,更新相關實驗設備,培養(yǎng)學生在工業(yè)機器人領域的專業(yè)技能。
升級師資能力,夯實教學改革新基礎
學校推行“AI技術+專業(yè)領域”的“雙導師”培養(yǎng)計劃,與企業(yè)合作,邀請企業(yè)技術專家與高校教師共同擔任“雙導師”。學校定期組織教師參加企業(yè)實踐、技術研討和培訓活動,讓教師深入企業(yè)了解行業(yè)新的技術動態(tài),并將這些新技術融入教學中。在企業(yè)實踐活動中,教師參與企業(yè)的智能工廠建設項目,學習先進的智能制造技術和管理經驗,回校后對相關課程的教學內容和教學方法進行改進,提高教學的實踐性和創(chuàng)新性。
建立教師企業(yè)研修積分制度,激勵教師積極參與企業(yè)項目和技術研究。教師通過參與企業(yè)研修獲得積分,積分與教師的績效考核、職稱評定等掛鉤。該制度促使教師主動與企業(yè)合作,提升自身的實踐教學能力和創(chuàng)新能力。教師通過參與企業(yè)的技術研發(fā)項目,將項目中的實際案例引入課堂教學,豐富教學內容,激發(fā)學生的學習興趣。
構建跨學科教學能力認證體系,鼓勵教師提升跨學科教學能力。教師通過跨學科認證,可以獲得本專業(yè)的教學資格,增強在人工智能、大數據、物聯(lián)網等跨學科領域的教學能力。學校組織教師參加相關培訓和認證考試,為教師提供學習和提升的機會。目前,已有多名教師獲得跨學科教學能力認證,為學校開展跨學科教學奠定基礎。
未來,廣西城市職業(yè)大學將持續(xù)深化電氣自動化技術專業(yè)實踐教學改革,優(yōu)化模塊化課程體系,強化智能教學平臺功能,深化產教資源協(xié)同,提升師資專業(yè)素養(yǎng),推動教育教學與產業(yè)發(fā)展緊密相連,為區(qū)域經濟社會發(fā)展輸送高素質專業(yè)人才。
。瘶s 鄧明楊)信息來源: 《中國教育報》2025年6月18日10版
重構課程體系,搭建人才培養(yǎng)新框架
學校傳統(tǒng)的電氣自動化技術專業(yè)課程體系以學科為主線,在知識傳授上側重于基礎知識和技能,難以滿足新時代對學生創(chuàng)新能力和實際應用能力的要求。學校啟動模塊化課程體系重構工作,構建“基礎技能—系統(tǒng)集成—創(chuàng)新應用”的三級實踐能力培養(yǎng)框架。
在基礎技能模塊建設中,學校注重為學生筑牢專業(yè)根基。“自動化技術”“控制理論”等核心課程的教學團隊精心設計教學內容,采用理論講解與實驗操作相結合的方式,讓學生在學習基礎理論知識的同時,通過實際操作加深對知識的理解和掌握。在“自動化技術”課程的實驗環(huán)節(jié),學生親手搭建簡單的自動化控制系統(tǒng),從硬件連接到軟件編程,逐步熟悉系統(tǒng)的工作原理和操作流程,為后續(xù)學習和實踐奠定堅實基礎。
系統(tǒng)集成模塊致力于培養(yǎng)學生整合多種技術手段、設備和平臺的能力。學校與多家企業(yè)合作,引入實際項目案例,讓學生在項目實踐中鍛煉系統(tǒng)集成能力。在自動化生產線模擬項目中,學生需要運用所學的電氣控制技術、傳感器技術、PLC編程技術等,將各種設備和模塊集成在一起,實現(xiàn)生產線的自動化運行。通過項目實踐,讓學生提升技術應用能力,培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力。
創(chuàng)新應用模塊鼓勵學生在前沿領域探索,特別是在深度學習、智能故障診斷等AI技術應用方面,學校設立專項創(chuàng)新項目基金,支持學生開展創(chuàng)新性實踐活動。學生積極參與,利用深度學習算法對電氣設備故障進行診斷和預測,通過收集大量設備運行數據并運用相關算法進行分析和訓練,構建出智能故障診斷模型,有效提高了故障診斷的準確性和及時性,為企業(yè)設備維護提供解決方案。
搭建智能平臺,營造實踐教學新環(huán)境
隨著人工智能與教育技術的深度融合,傳統(tǒng)實驗教學平臺已無法滿足日益復雜的教學需求。學校積極推進智能教學平臺建設,集成數字孿生、AR(增強現(xiàn)實)與遠程協(xié)作技術,為學生創(chuàng)造更加高效、互動性強的實踐教學環(huán)境。
數字孿生技術的應用使虛擬與現(xiàn)實緊密結合。學校在智能教學平臺中引入數字孿生模型,學生可以在虛擬環(huán)境中模擬實際設備的運行狀態(tài),進行故障診斷、系統(tǒng)優(yōu)化等實踐操作。在“電力系統(tǒng)”課程的教學中,學生通過數字孿生模型模擬電力系統(tǒng)的運行,對線路故障、設備過載等常見故障進行診斷和處理,無須擔心因操作失誤對實際設備造成損壞,既增加了實踐機會,又降低了教學成本。
AR技術為學生操作提供實時反饋和引導。在“電氣設備安裝與調試”課程中,學生佩戴AR設備進行設備安裝操作時,設備的安裝步驟、注意事項等信息會以虛擬圖像的形式實時呈現(xiàn)在眼前,幫助學生準確操作。同時,AR技術還能對學生的操作進行實時糾錯,提高學習效果。
遠程協(xié)作技術打破了教學的時空限制,學校遠程協(xié)作平臺支持學生和教師跨地域、跨時間進行實時互動。師生通過遠程協(xié)作平臺開展實驗教學和項目指導,學生在家中就能參與實踐課程,與教師和同學進行交流討論,保證教學正常進行,充分體現(xiàn)了智能教學平臺的靈活性和實用性。
匯聚產教資源,開創(chuàng)教育融合新局面
學校利用區(qū)塊鏈技術構建校企間的安全數據共享通道,通過區(qū)塊鏈的去中心化特性,實現(xiàn)了校企之間教學案例、技術成果、實驗設備等資源的高效流通和共享。企業(yè)可以將實際生產中的技術難題和解決方案分享給學校,學校將優(yōu)秀的教學案例和學生的創(chuàng)新成果反饋給企業(yè),雙方實現(xiàn)互利共贏。在企業(yè)的設備升級項目中,學校的教師和學生利用企業(yè)分享的技術資料和數據提出創(chuàng)新性解決方案,幫助企業(yè)提高生產效率,同時也為學生提供實踐機會。
構建基于真實工業(yè)場景的虛擬仿真案例庫是學校提升教學質量的重要舉措。學校與多家企業(yè)聯(lián)合開發(fā)虛擬仿真案例,獲取企業(yè)真實生產場景的仿真數據和案例。學生通過虛擬仿真平臺進行實踐操作,能夠在虛擬環(huán)境中模擬復雜的工業(yè)過程,增強對現(xiàn)代自動化系統(tǒng)的理解和掌握。在化工自動化生產虛擬仿真項目中,學生可以模擬化工生產的全過程,從原料輸送、反應控制到產品分離,熟悉各個環(huán)節(jié)的自動化控制技術,提高解決實際問題的能力。
為確保教學內容和實驗設備與時俱進,學校建立動態(tài)更新的教學資源生態(tài),與企業(yè)保持密切合作,定期根據行業(yè)發(fā)展動態(tài)調整教學內容,更新實驗設備。企業(yè)的新技術、新工藝及時融入教學,使學生所學知識與行業(yè)需求緊密對接。隨著工業(yè)機器人在制造業(yè)中的廣泛應用,學校及時開設“工業(yè)機器人編程與應用”課程,更新相關實驗設備,培養(yǎng)學生在工業(yè)機器人領域的專業(yè)技能。
升級師資能力,夯實教學改革新基礎
學校推行“AI技術+專業(yè)領域”的“雙導師”培養(yǎng)計劃,與企業(yè)合作,邀請企業(yè)技術專家與高校教師共同擔任“雙導師”。學校定期組織教師參加企業(yè)實踐、技術研討和培訓活動,讓教師深入企業(yè)了解行業(yè)新的技術動態(tài),并將這些新技術融入教學中。在企業(yè)實踐活動中,教師參與企業(yè)的智能工廠建設項目,學習先進的智能制造技術和管理經驗,回校后對相關課程的教學內容和教學方法進行改進,提高教學的實踐性和創(chuàng)新性。
建立教師企業(yè)研修積分制度,激勵教師積極參與企業(yè)項目和技術研究。教師通過參與企業(yè)研修獲得積分,積分與教師的績效考核、職稱評定等掛鉤。該制度促使教師主動與企業(yè)合作,提升自身的實踐教學能力和創(chuàng)新能力。教師通過參與企業(yè)的技術研發(fā)項目,將項目中的實際案例引入課堂教學,豐富教學內容,激發(fā)學生的學習興趣。
構建跨學科教學能力認證體系,鼓勵教師提升跨學科教學能力。教師通過跨學科認證,可以獲得本專業(yè)的教學資格,增強在人工智能、大數據、物聯(lián)網等跨學科領域的教學能力。學校組織教師參加相關培訓和認證考試,為教師提供學習和提升的機會。目前,已有多名教師獲得跨學科教學能力認證,為學校開展跨學科教學奠定基礎。
未來,廣西城市職業(yè)大學將持續(xù)深化電氣自動化技術專業(yè)實踐教學改革,優(yōu)化模塊化課程體系,強化智能教學平臺功能,深化產教資源協(xié)同,提升師資專業(yè)素養(yǎng),推動教育教學與產業(yè)發(fā)展緊密相連,為區(qū)域經濟社會發(fā)展輸送高素質專業(yè)人才。
。瘶s 鄧明楊)信息來源: 《中國教育報》2025年6月18日10版