“雙高計劃”下智能控制綜合技能實訓基地建設的探索與實踐

任曉敏

“雙高計劃”下智能控制綜合技能實訓基地建設的探索與實踐

任曉敏

（西安航空職業技術學院，陜西 西安 710089）

以“雙高計劃”建設為契機，依托無人機應用技術專業群建設，在實訓基地建設過程中將現有實訓室資源進行整合和優化，圍繞智能制造產業鏈，沿著智能控制與制造方向，按專業群任務計劃整體設計、逐步完善分梯度建設各類多功能實訓室，發展以“硬件＋軟件＋虛擬仿真＋網絡”為核心的智能控制綜合實訓基地，將信息技術、智能控制技術深度融合于實踐教學與管理，建立教學方面的智能化、網絡化、自動化、數字化的多功能系統，開展集生產、自動化控制優化設計和應用開發等技術，為機電行業各類企業發展提供技術服務，成為職業技能培訓和與社會服務平臺。

雙高計劃；智能控制；優化設計

引言

圍繞“雙高計劃”建設目標，面對新時代職業教育的新要求，打造技術技能人才培養新高地和技術技能創新服務平臺，充分發揮職業教育改革發展和培養高素質技術技能人才示范引領作用[1]，推進校內實訓基地建設再提升是開展高水平現代高職院校和高水平特色專業群建設的一項重要內容，也是開展高職實踐教學改革重要的保障措施，優良的實訓環境、先進的儀器設備為實訓基地建設任務的開展提供了硬件支撐，因此，實訓基地條件的先進性對實訓基地建設與管理等方面提出了更高要求，需對實訓基地建設的理念、標準、管理運行機制等內容進行全方位考慮，做好長遠建設規劃，同時利用實訓基地的“硬件資源”繼續優化課程教學資源建設，統籌學校實訓基地的建設規劃與運行管理工作，立足細節建章立制加強規范管理，不斷創新與完善實踐教學與運行管理方式，才能有效促進“雙高計劃”建設任務的完成。

1 實訓基地建設與運行管理的現狀

“雙高計劃”建設任務的實施為高職院校實訓基地的發展指明了方向[2]，以無人機應用技術高水平專業群（簡稱無人機應用技術專業群）中機電一體化技術專業為主，以專業群其他專業為輔，所屬智能控制綜合技能實訓基地建設是以智能制造、網聯化為發展方向，匯集無人機應用技術專業群中各專業優質資源，按照國內高等職業教育標準進行建設，以標準化引領職業教育改革，通過硬件設施建設進一步提升現有機電一體化技術實訓基地功能，改善硬件條件的同時融入機電行業的企業文化、航空精神，重構實踐教學組織形式，優化和改進實訓基地建設的策略、管理模式與機制，做到軟件、硬件兩手抓，從而加快建設任務的完成。但在實訓基地建設、運行與管理過程中發現了一些問題。

1.1 實訓基地建設缺乏統一規劃

（1）部分實訓基地建設目標仍顯單一，主要針對每個專業的課程設置與需求，實訓室之間缺乏交流溝通，導致專業群中每個專業所屬實訓室相互獨立，推進共建共用工作較為緩慢[3]。

（2）專業群中每個專業所建實訓室的建設標準缺乏統一性，實訓室建設規劃存在個別不合理因素，合理利用實訓室資源與優化配置不完善；在實訓基地建設中各專業學科領域之間的相互滲透較少，缺少專業之間相互跨越融合的綜合性實驗，不同專業由于設備類型不同無法形成資源共享整合，特別是形成多學科交叉創新型實訓項目數量較少。

（3）部分實訓室建設項目的投入資金受到建設流程的限制，導致實訓室建設周期較長，建好的實訓室跟不上技術發展的速度，更新速度落后于企業一線使用的技術；購置實訓設備依賴于生產教育設備廠家，教學內容過于依賴購置教學設備，與企業實際所使用設備還具有一定的差距；校內實訓基地建設內容較為單一，由于購置企業真實設備考慮因素較多，需要綜合考慮設備占地面積的需求、購置真實設備成本價格較高、設備現場操作可能存在一定的安全風險等，實際參與校外合作項目數量有限。

1.2 實訓基地缺乏運行管理機制

對于實訓基地管理工作內容主要包含日常教學管理、設備使用維護、耗材報備、安全維護等，但管理模式不夠全面，形式單一、機械，缺乏靈活性，不能適應當前實訓基地基本運行需要。

（1）實訓基地的日常管理規范性不強、共享程度不深，管理過程使用信息化技術較少，實訓室設備使用規程及維護保養、安全文明生產等內容不完善。例如，在使用實訓室時，日常使用情況采用紙質記錄的方式，沒能每位老師登記實訓室使用具體情況一一實施監管，設備報修情況統計較為緩慢。

（2）實訓基地仍遵循原有模式管理，管理方法缺乏創新性，運行機制不夠靈活。例如，校園信息化管理平臺具體功能主要進行實訓室課表的使用，缺少實訓基地運行管理部分，未開展對實訓基地使用后的評估、反饋。

2 實訓基地的建設思路

針對機電一體化技術專業，依據專業教學的實際需求定位實訓基地建設類型和模式，明確發展方向，按照“產教融合、技術領先、智能管理”的建設原則，對接先進制造產業鏈，以企業需求為方向，緊緊圍繞無人機技術專業群的實踐教學體系要求，以崗位群所需職業能力的培養為核心，合理配置實訓室的實訓設備，建設以智能控制為核心的多個實訓室，打造凸顯行業特色的智能控制實訓基地。

智能控制綜合技能實訓基地建設思路是收集整理原有實訓室存在的問題，以全面提高無人機技術專業群高端技能型人才培養質量為目標，從崗位需求、專業群發展、制度建設、實訓室管理、學生就業、教科研等方面多角度統籌建設實訓基地[4]，建成一個目標明確、產教研一體、功能強的全能型智能控制實訓基地，既能提高高職學生的實踐技能和職業素養，又能讓教師利用實訓室開展科研項目，探索構建智能化、交互式、開放式的教學體系，進而全面推動專業實踐能力和創新精神的綜合發展，形成“理實一體、虛實結合”的現代教學模式，推進實踐教學研究和改革，提升課程教學效果。

2.1 構建智能控制綜合實踐教學平臺

在推進無人機技術專業群建設過程中，將對所屬機電一體化技術專業原有實訓室的基礎上進行擴建或新建實訓室形成智能控制綜合技能基地，以實際典型生產的控制系統設計、調試為核心，利用“互聯網＋”和信息技術把智能控制綜合實踐教學平臺中涵蓋的相關技術有效提取和展現，形成有效的教學資源和科學管理模式[4]，從而產生科學的“教學云數據”，可服務于機電一體化技術、無人機技術等相關專業，為專業群師資團隊教育教學及科學研究工作提供保障。

為了全面發揮實訓室的功能，充分利用信息技術和虛擬仿真技術，結合生產實際，設計形象生動的案例，運用智能制造技術相關的實訓室資源，完善數字化資源建設，開發實訓室設備的智能管理系統，形成集生產、設計、調試、管理的智能控制實踐教學平臺，如圖1所示。在硬件資源支持下積極開展課堂教學資源信息化建設，從而有效推動無人機技術專業群建設任務開展，完善“基本技能＋專業技能＋綜合技能”能力遞進的課程體系的實踐教學體系。

圖1 智能控制實踐教學平臺

2.2 運用“互聯網＋”創設虛實融合的職業環境

借助“互聯網＋”技術，選取典型生產的實踐教學項目，在良好硬件環境的支持下，利用VisualOne智能制造工廠等軟件進行虛擬仿真教學，結合仿真調試結果應用在真實設備中，促進虛擬仿真與實踐操作的融合，創設虛實融合的職業環境，合理應用現代信息技術手段，深化高職教學方式變革。

2.3 發揮教師創新能力改進管理方法

實訓基地建設過程中學校已投入大量設備、優質的實訓環境等硬件資源，但由于缺乏有效的技術手段，實訓基地運行過程中設備使用、管理、維護等各個環節處于孤立狀態，無法建立關聯；實訓設備損壞等報備數據處于靜態，專職實訓室管理員統計數據較為困難[5]。行之有效的方法是成立校內創新團隊，鼓勵教師利用所建實訓室開展教科研，充分發揮教師創新能力；提升教師創新思維、管理能力與服務意識，改進實訓室的管理模式。例如，借助教師自主研發的智能管理APP軟件，對每個實訓室的設備使用、維護開啟“動態數據”報備服務，有效提升實訓基地管理效率。

2.4 注重實訓室的內涵建設和職業價值導向

在實訓基地建設過程時，除了關注硬件與軟件設施的完善，還要注重挖掘每個實訓室的特色與內涵建設，充分發揮實訓基地的職業價值導向作用。內涵建設的核心在于以學生為本，為學生創建真實的企業環境，在長期教學實踐過程中形成的精神文化，即包括職業素養、道德修養、職業行為規范、工匠精神、文化素養等企業必備內容，精神文化建設能夠對學生的思想起到指導和引領作用，自覺規范行為，為實訓基地的管理提供有益的幫助。制度文化是對實訓基地建設與管理順利進行的重要保障，制度文化的形成是結合專業特色，制定相關管理制度和操作規范，在建設過程中體現教育性的特點，推動實訓基地建設和管理的社會化發展，提高實訓基地的建設管理質量。

3 實訓基地建設內容與實踐創新

在“雙高計劃”建設方案的引領下，實訓基地建設從目標、內容、管理三個層面開展，圖2為實訓基地建設框架，結合智能控制技術，集生產、教學、運行、管理等一體，通過目標層將實訓基地建設目標緊跟企業一線技術，滿足專業教學需求，改進與優化教學模式；在內容層方面使實訓基地充分利用原有實訓室的功能，利用已優化的設計方案擴建與新建實訓室，更新設備啟用新技術，形成全新的智能制造產業鏈；在管理層方面，應結合實訓室的功能與設備特點，健全設備使用管理的各項規章制度，提高精細化管理模式，通過實訓基地的運行反饋完善優化管理體制[6]，開啟科學合理運行模式，激發實訓基地活力，形成具有仿真、生產、開放、共享等多種功能的實訓基地，體現現代制造與自動化企業需要的方向。

圖2 實訓基地建設框架

3.1 改進教學模式

實訓基地建設為開展實踐教學提供豐富的硬件資源，以塔型階梯狀的典型工作任務開展教學，完成以典型生產任務設計、虛擬聯調等虛實之間的交互學習，真正實現理實一體；學習方式靈活突出職業能力不同階段的高職學生成長需求，有效提高學生學習興趣。

3.2 搭建智能控制實訓平臺

按照“產教融合、技術領先、智能管理”的建設原則，充分發揮實訓基地功能，利用信息化技術開展多樣化資源建設，開放共享渠道，打造技術技智能實訓創新服務平臺，提升服務能力，助力“雙高計劃”任務的實施。

3.3 優化完善課程體系

落實無人機應用技術專業群建設任務，對接行業標準，尋找專業之間課程內容相關聯的要素，挖掘提煉專業課程所蘊涵的思政點，形成“理論知識＋專業技能＋職業素養＋職業精神”全面均衡的課程體系；通過產教融合，深度開展校企合作以及教育教學方式的改革創新；依托技能大賽，錘煉學生的專業技能，使學生專業技能、職業素養、創新能力顯著增強[6]。

3.4 創新實訓基地管理機制

學校組織做好實訓基地管理模式全盤規劃，使實訓基地的建設滿足“雙高計劃”任務的總目標，對于實訓基地管理模式應用“互聯網＋”技術，融入現代化管理模式，研發可操作性的實訓管理平臺，以科學管理機制為保障，不斷創新各個實訓室管理方法，使管理平臺功能齊全，具有一定的共享性與可控性，切實讓實訓管理平臺為培養合格創新應用型高素質技術技能型人才發揮其應有的作用[7]。

4 建設成效與展望

針對“雙高計劃”任務中實訓基地建設與運行管理過程中遇到一些問題開展研究分析，以智能控制綜合技能實訓基地為載體，依據任務中實訓基地建設目標，圍繞智能制造產業鏈，沿著智能控制與制造方向，將先進自動化技術作為基礎，梳理與優化“雙高計劃”專業群建設任務之實訓基地建設思路，統一新建與擴建實訓室的建設標準；以實訓基地為平臺建立形式多樣的對接產業、實時更新、動態調整的課程資源，推進課程建設共建共享的任務進度，搭建跨學科、跨專業的課程資源平臺，形成以“互聯網＋”為手段的實訓資源共享網開啟優質資源共享模式，使之成為“硬件＋軟件＋虛擬仿真＋網絡”為核心的智能控制綜合實訓基地，構建校企合作與教學交流平臺，積極構思合作項目，與企業深度融合，提升智能控制綜合技能實訓基地的服務能力；階段性監督所建實訓基地運行情況，對運行過程及時反饋、發現問題并改進，創新實訓基地管理運行機制，使實訓基地設施建設更加完備、齊全、先進，逐步完善基地建設管理，將信息技術、智能控制技術深度融合于實踐教學與管理，從教學資源建設、管理模式及運行機制、技術服務功能建設等方面進行“軟硬”共建，最大限度地發揮實訓基地在“雙高計劃”建設任務的支撐作用。

[1]教育部，財政部. 教育部財政部關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見[EB/OL]. http://www. moe.gov.cn/srcsite/A07/moe_737/s3876_qt/201904/t20190402_376471.html?authkey=lca153，2019-4-1.

[2]湯燕飛. “雙高”背景下高職院校高水平實訓基地建設路徑研究[J]. 天津職業大學學報，2021(4): 27-30.

[3]丁寧. “雙高”背景下高職院校“訓研創服”四位一體高水平實訓基地建設路徑研究[J]. 寧波職業技術學院學報，2021(2): 27-30.

[4]楊建民，紀惠軍，尚華，等. 基于“雙高計劃”建設背景下的高職實踐教學體系構建與實踐[J]. 陜西教育(高教版)，2021(2): 27-30

[5]王明，黃海峰，左文艷. 高職自動化技術綜合實訓基地建設探索與實踐——以鎮江市高等專科學校自動化技術綜合實訓基地建設為例[J]. 滁州職業技術學院學報，2015(1): 18-21

[6]王鋒，陸春元，高穎. 高等學校電梯專業實驗實訓基地建設研究——以蘇州市職業大學為例[J]. 科技與創新，2021(2): 99-101

[7]王棟，張海濤. 高校實訓基地管理機制的創新研究[J]. 大學，2021(22): 38-41.

Exploration and Practice of the Construction of Comprehensive Skills Training Base for Intelligent Control under the "Double High Plan"

Taking the "double high plan" construction as an opportunity, relying on the construction of UAV application technology specialty group, integrate and optimize the existing training room resources during the construction of the training base, design and gradually improve various multi-functional training rooms in gradient according to the task plan of the specialty group along the direction of intelligent control and manufacturing around the intelligent manufacturing industry chain, develop an intelligent control comprehensive training base with the core of "hardware+software+virtual simulation+network", deeply integrate information technology and intelligent control technology into practical teaching and management, establish an intelligent, networked, automatic and digital multi-function system in teaching, carry out integrated production, automatic control optimization design, application development and other technologies, and provide technical services for the development of various enterprises in the electromechanical industry, become a platform for vocational skills training and social services.

double high plan; intelligent control; optimization design

TN27

A

1008-1151(2022)12-0164-04

2022-09-25

陜西省教育科學“十三五”規劃2020年度課題（SGH20Y1650）。

任曉敏，西安航空職業技術學院副教授，碩士，研究方向為控制工程。