工業互聯網應用專業實訓室建設問題的研究與改進策略

江艷華 張 平 李 杰

（1.成都市技師學院∕成都工貿職業技術學院電氣工程學院，四川 成都 611743；2.宜賓市南溪職業技術學校，四川 宜賓 644100）

0 引言

近年來，我國相繼發布一系列促進工業互聯網發展的相關政策，推動工業互聯網產業進入快速發展階段，因此，培養大批高素質的工業互聯網人才已迫在眉睫。職業教育與社會的聯系最為緊密，其圍繞社會產業的發展重點，將人才培養供給側與產業需求側進行對接，承擔著培養高質量技術人才的重要使命［1］。基于工作導向的職教理念，無論是工程類學科還是非工程類學科，都應在現有的理實一體化教學平臺中踐行理論教學融入實訓教學的要求［2］。通過工業互聯網實驗室的建設，設置專業課程，學生在就業前完成崗位所需的專項技能的培訓。崗前模擬訓練，使學生對企業所需技術、設備及工作環境等有所了解，能有效縮短學生的崗前適應時間，使其能更快滿足企業要求［3］。目前，工業互聯網應用專業實訓室建設存在著問題，如課程體系的完整性不足、實訓條件有限、軟件環境不完善和應用限制、實踐項目缺乏。為解決這些問題，對工業互聯網應用專業實訓室建設進行研究，并提出改進策略。

1 專業設置與課程體系的問題分析與改進策略

1.1 專業設置與課程體系的現狀和問題

隨著新技術不斷涌現，工業互聯網發展迅猛，行業對相關人才的需求也在不斷增長。為了盡快滿足市場需求，高校迅速開設了工業互聯網應用專業課程，但在課程設置過程中，沒有足夠時間和資源去全面考慮課程體系的完整性和前瞻性。

目前，不同學校的工業互聯網應用專業課程體系有一定差異。工業互聯網應用專業的課程體系涵蓋工業互聯網的基礎理論、技術知識和應用實踐等內容，包括物聯網技術、數據分析與挖掘、云計算與邊緣計算、智能制造與工業控制等課程。然而，在課程設置過程中存在內容重復、重點不明確、缺乏前沿技術內容等問題。

1.2 課程體系的完整性和前瞻性分析

工業互聯網行業發展非常迅速，應根據崗位需求和社會需要來設置相應的課程體系，培養學生良好的實踐技能和實際操作能力［4］。在工業互聯網背景下，建設校內實訓項目時需要將專業崗位的高技術含量和行業新技術充分體現出來，并使學生通過實訓來掌握本專業的先進技術［5］。因此，課程體系應及時跟進行業需求和技術發展趨勢，保持與行業緊密聯系。

1.3 專業設置與課程體系的改進策略

1.3.1 優化課程設置和結構。對工業互聯網應用專業的課程設置進行優化和調整，提高課程體系的完整性和前瞻性；考慮到行業需求和技術發展趨勢，增加相關前沿課程或模塊；優化現有課程的結構和內容，注重理論與實踐的有機結合；引入跨學科課程，培養學生的綜合素養和團隊合作能力。

1.3.2 加強理論與實踐的有機結合。通過優化課程設置和結構，加強實踐性的課程和實訓項目，強化實驗室和實訓設施建設，與企業合作開展實踐項目，注重理論與實踐的有機結合，從而進一步加強工業互聯網應用專業的課程體系，培養出具備實踐能力的工業互聯網人才。

2 實訓條件與硬件設備的問題分析與改進策略

2.1 實訓條件與硬件設備的現狀和問題

實訓室以提高學生職業能力為核心，逐步完善實訓室其他功能，使實訓室能滿足多樣化需求［6］。目前，高校工業互聯網應用專業的實訓場地和設施往往無法滿足學生的實踐需求，且實訓場地多為信息類或自動化類專業原有實訓場地，無法提供完全匹配工業互聯網應用專業的實踐操作平臺，制約了對學生實踐能力和技術水平的培養。在實訓過程中，實訓資源和材料的缺乏也限制了對學生實踐能力的培養。學校可能無法提供足夠的練習案例和實際項目，導致學生在學習理論后無法真正進行實踐操作。

在工業互聯網應用實訓過程中，硬件設備的配置和性能要求也是至關重要的，應用實訓涵蓋了工業互聯網、云計算、工業機器人、PLC 控制、CNC、智能傳感器、運動控制等技術，要求硬件設備能服務不同層次和技術水平的在校學生［7］。學生在實訓時需要使用高性能計算機、網絡設備、傳感器和控制器等來模擬真實的工業環境和場景，并進行相關實踐操作。然而，由于經費限制或技術支持不足等，實訓室沒有適合的硬件設備，導致學生的實訓效果受限。

2.2 實訓平臺適應性和硬件設備更新換代的需求分析

在構建實訓平臺和引進設備時，學校需要充分研討其可行性。結合實訓基地優質的實訓資源及支撐職業技能證書考核培訓的需要，開展高技能人才的培養，為在校學生和企業技術人員提供服務［8］。

在工業互聯網領域，新的硬件設備和技術不斷涌現，并且發展迅速。為了跟上行業發展步伐，學校需要及時更新硬件設備，為學生提供最新的實訓體驗和技術應用。然而，硬件設備的更新換代速度較快，且購買和維護新設備也會消耗大量的經費和資源，這給學校帶來了一定的挑戰。在購買設備時，需要考慮經費投入、設備維護和更新、技術支持等方面的可行性和可持續性。同時，也需要與行業內的企業、專家教授等進行溝通和合作，從而確保實訓平臺和設備的選擇與行業需求和發展趨勢相適應。

2.3 構建實訓平臺和引進先進設備的改進策略

2.3.1 打造模擬實踐環境和設備網絡。為了解決實訓條件不足的問題，學校可考慮構建模擬實踐環境和設備網絡。利用虛擬現實技術和仿真技術，在云平臺上構建與實際工廠中的物理環境、生產能力和生產過程完全對應的虛擬制造系統。通過搭建虛擬實驗室或模擬工廠等平臺，學生可進行虛擬實踐操作和模擬場景應用。此外，學校還可通過構建設備網絡，將現有的硬件設備進行聯網互通，從而提供更多的實訓資源和材料，增加學生實踐的機會。

2.3.2 引進先進的設備和技術。為滿足工業互聯網應用專業的實訓需求，學校可考慮引進先進的硬件設備和技術。與企業合作或與行業內的有關研究機構建立合作關系，獲得更多的先進設備和技術的引進渠道。通過引進先進設備，學生可接觸到最新的工業互聯網技術和設備，提高實踐能力和技術水平。同時，學校可與企業或研究機構合作，進一步拓寬學生獲得實訓資源和實踐機會的渠道。

3 軟件環境與實踐項目的問題分析與改進策略

3.1 軟件環境與實踐項目的現狀和問題

在工業互聯網應用專業的實訓過程中，軟件環境與實踐項目亟須改善。當前某些實訓活動的軟件環境存在不足，如軟件工具落后、不支持最新的工業互聯網技術，這還限制了學生的學習與實踐。同時，現有實踐項目內容不夠豐富、技術不夠新穎，使得學生無法在校內得到與企業實際相符的訓練經驗。

3.2 軟件環境與實踐項目改進的需求分析

改進軟件環境和實踐項目是提高工業互聯網應用專業學生的實踐能力的關鍵，通過引進先進的軟件工具和技術，可滿足學生對軟件環境的需求，并提供更多的實踐機會和應用場景。因此，迫切需要設計和開發出適合工業互聯網應用的實踐項目，以培養學生的實踐能力和解決問題的能力［9］。

3.3 軟件環境與實踐項目的改進策略

3.3.1 改善軟件環境。學校通過系統性的調研和分析，了解市場上工業互聯網應用軟件工具的情況和教學實踐需求，通過與行業內的企業合作、參與行業研究項目、與其他高校進行經驗交流等方式來改善軟件環境。在選擇軟件工具時，需要綜合考慮軟件的功能、適用性、易用性和成本等因素，并實現與學校教學目標和實踐需求相匹配。

3.3.2 加強實踐項目設計與開發。針對缺乏實踐項目的問題，學校可與企業、研究機構及行業內的專家進行合作，通過與企業簽訂合作協議、搭建實訓基地、設立實訓項目基金等方式來加強實踐項目。同時，也可通過優化師資隊伍、鼓勵教師參與實踐項目的設計與開發，并提供相應的支持和資源，從而解決實踐項目缺乏的問題。

4 成套設備選擇的問題分析與改進策略

4.1 成套設備選擇的現狀和問題

在構建工業互聯網應用專業實訓室過程中，成套設備的采購是一項重要任務。成套設備價格高昂，且工業互聯網領域技術更新迭代快，對教育機構的資金和資源造成壓力。學校需要挑選出既能滿足教學和實訓需求，又經濟可行的成套設備選擇方案，確保資金有效使用，為學生提供最新的實訓環境。

4.2 成套設備選擇的需求分析

高昂的設備價格和快速更新的技術使得學校需要進行細致的市場調研和需求分析，從而選擇性價比高、能適應教學需求變化的設備。成套設備的采購策略應結合學校的財政預算、教學目標和長期發展規劃，并考慮如何通過校企合作、產教融合等方式來降低成本、分享資源，從而實現設備的最大化利用。同時，需要預估設備的使用壽命，并考慮后續的維護和更新成本，確保投資回報。

4.3 成套設備選擇的改進策略

研究成套設備的價格與選擇方案，學校可系統地評估市場上不同成套設備的價格、性能和可行性，選擇適合學校條件和實際需求的成套設備方案。在選擇方案時，需要綜合考慮成套設備的性能、價格及其對校內條件、預算和實際需求的適應程度。

針對成套設備的應用推廣，學校可制定出合理的推廣策略。工信部印發的《研究制定工業互聯網高質量發展指導意見》指出，要加強工業互聯政策引領，強化制度要素保障，研究制定工業互聯網高質量發展指導意見，深化產融合作和產教融合，引導各類資本加大投入，加快培育高層次、復合型、技能型人才，進一步營造良好的發展環境［10］。因此，可與相關行業內的企業進行合作，共享設備資源，并開展合作研究項目，促進設備的充分利用和校企合作。學校還可探索與其他高校或研究機構的合作，開展聯合實驗室項目，為師生提供更多的使用成套設備的機會。

通過對成套設備價格與方案進行評估，學校可明確采購目標、選擇合理方案，提高成套設備的使用效果和性能優勢，并最大程度發揮設備在教學與實踐中的作用。

5 師資隊伍建設與培養的問題分析與改進策略

5.1 師資隊伍建設與培養的現狀和問題

隨著工業互聯網技術的快速發展，部分教師未能及時更新知識體系以適應新技術和新工藝。由于部分教師長期缺乏與企業實際工作的接觸，導致其實際工作經驗不足。一些教師可能仍采用傳統的教學模式和理念，沒有有效結合工業互聯網的特點和要求來設計課程和實訓活動。在新技術和教學方法的更新方面，教師沒有得到系統的、持續的培養和培訓，教師隊伍整體素質提升緩慢。

5.2 教師培訓和發展的需求分析

對工業互聯網應用專業的師資隊伍人員構成和狀況進行分析，了解教師學歷、資歷、教學經驗及研究和實踐能力等方面的情況以及教師隊伍的整體年齡結構和學科背景分布情況，找到師資隊伍建設中存在的問題和短板，可能存在的問題包括教師學科專業不齊全、學術研究能力欠缺、行業實踐經驗不足、教育教學理念陳舊等。著重關注存在的問題，為制定針對性的培養策略和改進措施提供依據。

5.3 教師培養方案和培養模式設計與改進策略

應基于需求和目標來制定教師培訓計劃和發展策略，包括培訓內容、培訓方式和培訓周期等。根據不同教師的不同需求來制定具體的師資培養方案，分階段進行培訓。培養方案包括培養目標、培養內容、培養方法和評估機制等，確保能全面提高師資隊伍素質和能力水平，可對教師的學科知識、教學設計能力、課堂管理技巧、科研能力和實踐經驗等進行培養。

結合教育技術和在線學習技術的發展，探索新的師資培養模式，包括在線培訓、遠程教育、虛擬實驗室等。通過引入新的技術和教學手段，提高教師的學習效果和培養質量。同時，也可發揮行業內的企業資源和校企合作的優勢，提供實踐培訓和產學研結合的機會，從而增強教師在實踐應用能力。

6 結語

針對工業互聯網應用專業實訓室的現狀及存在的問題，提出具有針對性的對策建議，提高實訓室的建設質量，加快人才培養進程。通過這些改進措施，工業互聯網應用專業實訓室能更有效地為學生提供實踐操作和項目實施機會，提高學生對實際問題的解決能力和行業就業競爭力。此外，通過加強行業與學校的合作，可確保實訓室能提供與實際工作環境相匹配的設施和課程內容，培養出適應當前工業互聯網快速發展需求的高素質技術人才。