在现代制造业中,学习工厂概念以其模拟真实生产环境的优势,逐渐成为教育、培训及研究的重要平台。学习工厂的建立不仅能提升学习者的技能,也能帮助企业解决实际问题。这种综合实践和理论的环境,对工业教育的发展具有深远影响。
学习工厂由两个单词组成,其含义反映在学习(competencies)和工厂(realistic manufacturing environment)的结合之中。根据国际生产工程学院(CIRP)的定义,学习工厂是基于现实生产过程的环境,结合了多个工作站及技术和组织要素,进行真实产品的生产。
学习工厂通过模拟的真实价值链,提供了学习者在现场进行学习的机会,使他们可以通过实践增强技能。此外,学习工厂注重理论与实践的紧密结合,让学习者能够在操作中获取知识。
学习工厂这一术语最早出现在1994年美国国家科学基金会的资助下,宾州州立大学开始建立学习工厂以解决工业界的实际问题。随着学习工厂的模式在全球的推广,越来越多的学术机构与企业开始建立自己的学习工厂,促进应用技术的发展。
自2006年以来,学习工厂的概念在欧洲快速扩展,并形成了国际学习工厂联合会,标志着全球学术界与产业界的合作。
例如,德国达姆施塔特科技大学的过程学习工厂(Process Learning Factory CiP)专注于精益生产和工业4.0技术。这里设计了模拟小型企业的生产流程,学习者在实际操作中运用各种薄弱环节解决技术挑战。
学习者可以从无效率、生产不平衡的情景中,逐步转型至精益生产和数位化精益状态,实践从理论到现实的教学理念。
在产业方面,如Daimler公司的MPS学习平台,通过模拟真实的生产环境来培训员工,这里的课程设计将理论与实际操作巧妙结合,无论是内部流程还是员工素质的提升均有所助益。
采用理论与实践相结合的方式进行培训,学习者能在真实环境中快速取得重要的实务经验。
学习工厂的设计可以分为三个层面:宏观层面、 mesos 层面和微观层面。宏观层面设计学习目标和社会技术基础设施,mesos 层面则关注学习模块的设计,而微观层面则强调学习场景的灵活运用。
这种结构化的教学策略,可以有效地支持学习者掌握必要的知识和技能,并提高他们解决问题的能力。
尽管学习工厂具有显著的优势,但其设置和运营仍面临挑战,包括资金投入、空间需求及技术维护等。学习工厂通常无法全面反映所有生产环境的需求,因此在特定的工业领域中,仍需针对不同的需求进行调整和优化。
随着学习工厂在全球的兴起,我们不禁要问,如何才能在保留实践性与安全性的同时,进一步提升学习者的学习动机呢?