讓産業給課堂出題
2026-10-13 09:47:50來源: 中國教育新聞網 責編:盧家傲

  原標題:北京科技職業大學智慧網聯汽車技術專業群建設——讓産業給課堂出題

  一邊,TIA Portal軟體裏在線監控狀態不斷跳動;另一邊,機器人示教器上十余個路徑點正等待微調。感測器信號延遲、電磁閥動作不同步、焊點偏移……一個問題剛被排除,另一個問題又冒了出來。經過30多次迭代測試,機器人末端的焊槍終於沿著調整後的軌跡平穩運行。北京科技職業大學汽車工程學院“數字孿生及虛擬倣真機器人”科創團隊學生劉易航和同伴清楚地知道,眼前的結果並不是課堂練習給出的“標準答案”,這道題,來自他們走訪汽車企業時發現的真實痛點:不少中小汽車零部件企業焊接工位自動化水準不足,焊接效率和産品精度難以達標。於是,“汽車零部件焊接工位的自動化調試與效率提升”這個課題被帶回學校,成了學生們要啃下的一塊“硬骨頭”。

  “以前我們更多是把設備調通,這次我們一直在想,企業為什麼會遇到這個問題?我們做出來的方案到底能不能用?”劉澤文説。這句追問,恰恰勾勒出北京科技職業大學智慧網聯汽車技術專業群正在發生的變化:産業不再只是人才培養的“去向”,還是課堂的“出題人”。

  2025年,學校智慧網聯汽車技術專業群第二期國家“雙高計劃”建設方案通過論證。面對汽車産業加速邁向電動化、網聯化、智慧化的趨勢,學校把改革落點定得十分具體——讓崗位需求變化更快融入課程,讓企業真實任務更深進入教學,讓學生在一次次解決實際問題的過程中練就應對未來變化的能力。

  這道題來自車間

  如果一門課始終按照教材內容走,面對快速迭代的智慧汽車産業,更新難免慢半拍。專業群換了一個思路:先聽産業“説話”,再決定課堂教什麼。

  圍繞“車路雲一體化”技術路線,專業群與百度智行、小米汽車、小馬智行等企業開展深度合作,對智慧車系統設計、智慧車生産製造、車路信息交互、車雲系統基礎支撐等崗位的任務進行逐層拆解,在建設方案中將4類典型崗位群、29個典型崗位進一步對應到70項關鍵能力,再由這些能力反向推導確定課程內容、實訓項目和教學標準。

  這些數字的意義,並非只是把崗位列成一張更長的表單,而是為産業變化打通了一條進入課堂的通道:企業新增一種新工藝、崗位多出一項新要求,課程就能找到調整的著力點。

  在教師呂世霞看來,過去教師備課時最常思考的是“這一章要講什麼”,現在還得多問一句“企業當下正在解決什麼”。一段真實的産線視頻、一組異常運行數據、一個未解決的工藝問題,都可能成為下一次課堂教學的起點。

  學生面對的任務也隨之改變。不是照著操作單把步驟走完,而是先判斷問題出在哪,再決定要調用哪些知識。PLC程式、機器人軌跡、感測器、通信和數據分析常常在同一個任務裏交織。知識不再按課程名稱排隊出現,而是在解決問題的過程中被重新連接。

  專業群提出“基礎共享、核心分向、模組互選、實踐進階”的課程體系,正是為了讓這種知識連接自然發生。學生從基礎學習起步,逐步走向不同技術方向,之後跨專業選擇崗位模組,最終在企業現場鍛鍊提升自身能力。比起“學了多少門課”,更重要的是學生能否將不同課程中學到的知識整合起來,形成解決實際問題的方案。

  允許學生“做錯”

  真實車間裏,有些錯誤一次都不能犯;學習的過程,卻離不開試錯。

  一套自動化生産設備價格不菲,複雜故障不能為了教學隨意製造;機器人碰撞、高壓系統等場景又存在安全風險;一些封閉結構和動態過程,即使站在設備旁邊,也未必真正“看得見”。虛擬倣真給學生騰出了一塊可以反復試、慢慢想的空間。

  學校依託此前建成的高端裝備智慧製造與維護職業教育虛擬倣真實訓基地,將VR、AR、MR、人工智能等技術融入汽車智慧製造等教學場景。原本難以拆解的設備可以分層呈現,不易重復的工況可以重新載入,操作過程産生的數據也可以回放分析。一次失敗不必匆匆翻篇,反而可以停下來追問:到底是哪個參數、哪步邏輯、哪段軌跡出了問題?

  “虛擬倣真不是為了替換真實設備,而是讓學生在操作真實設備之前,多獲得幾次犯錯和改錯的機會。”教師王學雷説。

  這樣的“試錯”,和前面提到的焊接工位攻關本質上是一回事。很多時候,學生真正記住的不是最終那組正確參數,而是之前出錯的原因。在一次次“再試一次”的過程中,設備運行背後的邏輯被一點點梳理清楚,原本抽象的知識也逐漸變得可感知。

  新一輪專業群建設還將持續把5G雲代駕、車路動態信息交互、數字孿生和人工智能等技術引入實訓環節。虛擬倣真實訓基地不只是展示新技術的窗口,還更像是一塊緩衝地帶:學生可以先在這裡把陌生問題拆解、剖析、吃透,再帶著更成熟的判斷走向真實設備與真實崗位。

  到産業一線驗證答案

  但“在學校裏做出來”,離“在企業裏用得上”,中間還有很長一段路。

  這也是那支科創團隊完成30多次聯調後最直接的感受。方案雖然提升了教學型工作站的焊點定位精度和運行穩定性,卻還沒有接受企業真實産線檢驗:多工位協同、長時間運行、複雜工件上下料都未實測;面對多品種、小批量和異形焊縫,方案還需要進一步優化;成本核算、安全防護、運維規範等工程化問題,還沒有展開研究。這些“還沒有”,沒有削弱項目的價值,反而讓學生第一次更清楚地看見課堂與産業之間真實的距離。

  因此,專業群將企業融入人才培養全過程。按照“雙元主體、工學交替、四階遞進”的培養思路,學生從認崗、跟崗、輪崗一路走向定崗;校內教師和企業導師共同組織教學,企業真實生産任務進入課程、實訓和畢業設計,評價也不只看“做沒做出來”,還要看“能不能穩定做、換個場景還能不能做”。

  到了競賽場上,這套訓練方式以另一種形式繼續落地。在2026年睿抗機器人開發者大賽全國總決賽的備賽過程中,指導教師將機器人應用和汽車生産製造場景相結合,圍繞企業真實需求設計訓練任務。最終,學生劉浡、崔嘉珅從全國310支參賽隊伍中脫穎而出,獲得一等獎。比賽只有幾天,背後練習的卻還是同一種能力:面對一個並不熟悉的問題,能不能迅速拆解、不斷驗證,再把不同技術組合成一個可運行的系統。

  對教師而言,産業一線同樣是“另一間教室”。專業群依託企業實踐工作站,組織教師參與企業生産管理與技術創新,再將新技術、新工藝、新標準帶回課堂;同時將科研與技術服務項目轉化為教學項目,形成“企業出題—師生解題—成果反哺教學”的閉環。

  課堂和車間之間,正在少一道門檻,多一條來回走動的路。

  回到這套焊接工作站,經過30余次測試後,焊槍終於走出了穩定的運行軌跡。如果只看結果,這不過是完成了一項實訓任務;但如果把時間往回推,就能看到學生們一次次核對IO端口、調整信號時序、重新示教路徑點,也能看到他們的思考從“下一步該怎麼做”,慢慢轉向了“為什麼會這樣”。這種變化很細微,但它卻更貼近職業教育真正想要留下的東西。

  幾年之後,今天在用的設備會更新,軟體會迭代,就連崗位名稱也可能發生變化。沒有哪一本教材能提前寫好未來所有問題的答案。學生真正需要帶走的,是面對陌生問題時不慌亂,懂得如何拆解問題、驗證判斷,也願意在失敗之後重新嘗試的能力。

  産業還會不斷拋出新的問題。

  而一所職業院校的價值,或許就在於讓年輕人在走向生産一線之前,就已經學會如何迎著這些新考題,找到屬於自己的答案。

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