从“课本”到“生产线”,虚拟仿真助力智能制造人才培养
制造业是实体经济的主体。智能制造产业作为“制造强国”建设的主攻方向,是提质增效、转型升级、提升我国产业核心竞争力的必然要求。
我国要加快产业转型升级、实现新旧动能的转换,必须建设实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同的现代产业体系。产业结构多元化发展需要不同类型、不同层次的人才。
智能制造业人才培养需求大
我国是世界第一制造大国,但自主创新能力不强、高端装备失守、关键零部件依赖进口、产品质量问题突出。技术技能人才队伍特别是高级技术技能人才规模偏小,近9亿劳动者中高技能人才只有4700多万人,比重仅为6%,远低于美国、德国等发达国家,无法支撑产业转型升级的现实需求。
解决这些问题的关键是人才。建设制造强国对机械类专业人才的工程实践和创新创业能力、国际竞争力、跨界整合能力、解决复杂工程问题能力的培养提出了新要求。
党的二十大报告指出:“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”。其中,人才是基础,是科技和创新的能动主体。
党的二十届三中全会《决定》也提出,“加快构建职普融通、产教融合的职业教育体系”“建设一流产业技术工人队伍”。
在制造业领域,已逐步由传统加工制造延伸至高精尖技术创新、精密仪器制造、一体化软件服务和解决方案等高附加值领域,亟需一大批能够与现代科技和社会生产力发展相适应,熟练掌握新质生产资料,能够真正承担打通技术突破和创造发明“最后一公里”重要任务的高素质产业技能人才队伍。
智能制造专业群的人才培养瓶颈
职业教育是智能制造人才培养的主阵地。当前我国职业教育已拥有巨大的职业教育规模、相对完善的职业教育体系、逐渐提升的职业教育质量、有效的区域融合和积极的对外交流与合作,一定程度上能适应新发展格局构建的需要。
然而,制造业的转型升级,需要大批高素质技术技能人才,智能制造类高水平专业群将为产业的数字化升级提供强有力的人才支撑。当前高职院校智能制造类专业群在人才培养方面还存在着一些瓶颈,主要体现在以下方面。
1、重理论、轻实践
长期以来,高职院校教学存在重理论、轻实践的现象,学生实践操作能力不能满足就业岗位的要求。虽然很多职业院校与企业有合作关系,但大多数仅限于短期实习或技术培训,深度的产教融合尚未实现。
2、课程体系滞后
智能制造技术发展迅速,但职业院校的课程体系相对滞后,无法跟上行业技术的更新迭代。很多学校的课程设置还是以传统制造为主,未能充分覆盖智能制造中的自动化、机器人技术、物联网、云计算等前沿领域。
3、实践教学条件有限
智能制造需要大量的实践操作,但职业院校的实验室和实践基地设备往往陈旧,投资不足,难以模拟真实的工业生产环境。这导致学生无法获得足够的实践经验,影响了他们的动手能力和实际操作水平。
如何培养中国制造向高质量发展过程中所需要的技能型人才?如何充分利用产教融合的平台,构建“以学生为中心”的产教融合新模式,加强企业与学校联系,提升职业教育质量?这一系列关于职业教育的核心问题已经被抛出,职业教育的定位和功能正在被重新审视。
虚拟仿真“金基地”
助力智能制造人才培养
教育部部长怀进鹏曾说:“人工智能是把金钥匙,不仅影响未来的教育,也影响教育的未来。”
近年来,随着科技的不断发展,运用人工智能技术,结合计算机声、光、电等技术,利用VR、AR、MR等模拟实训真实场景的虚拟仿真实训,正在重塑传统的教学和学习模式。
在智能制造虚拟仿真实训基地,通过引入行业内前沿的BIM、VR/AR/MR、智能检测和监测、虚拟仿真、智慧监管、人工智能等技术和XR数字融合工作站、3D—LED交互显示大屏、XR交互—资源开发编辑器等先进的软硬件设备,开展智能建造技术的研究和应用,推动产业创新和发展,同时,基地还为企业提供技术支持和服务,促进科技成果的转化和应用。
智能制造虚拟仿真实训基地主要智能建造专业实训中心、智能建造研创中心、智能建造公共实训中心、智能建造体验中心四个部分组成,通过构建虚拟实验室、模拟工厂、虚拟实训场景等,赋能职业院校智能制造专业人才培养。
这种教学方法打破了时空限制,学生可以根据书本上的理论知识,结合虚拟场景,模拟生产流程,感受智能制造带来的高效与便捷。同时,虚拟仿真技术通过计算机模拟实际的生产制造过程,使企业能够在实际生产之前对产品、工艺和流程进行全面的测试和验证
同时,通过虚拟仿真项目开发工具编辑器VRC—Editor,专业老师可以实时根据教学需求,更新课程资源,保持与行业发展同步,从根本上解决了虚拟仿真课程开发需求大、门槛高的行业难题。
“五金”建设(“金专、金课、金师、金地、金教材”)是加快推进现代职业教育产教融合的重要一环,虚拟仿真实训基地的建设,能够有效助推职业教育智能制造专业产教深度融合,使职业教育更加贴近社会需求,更加符合学生发展需求,赋能职业院校打造“金课堂”“金师资”“金基地”。
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