李 燕

(天津市經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)校，天津 300381)

一、研究背景

隨著科技的快速發(fā)展，新一輪的工業(yè)技術(shù)革命已經(jīng)開始，未來生產(chǎn)加工企業(yè)必將走向無人化工廠。2015年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中提出，“堅(jiān)持走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路，以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)對(duì)重大技術(shù)裝備的需求為目標(biāo)，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，提高綜合集成水平，完善多層次多類型人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育有中國(guó)特色的制造文化，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越?！薄Ｒ粋€(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的崛起，與現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展是密不可分的。為服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和《中國(guó)制造2025》強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，天津市經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)校十三五期間依托天津市提升辦學(xué)能力國(guó)際先進(jìn)水平中等職業(yè)學(xué)校建設(shè)項(xiàng)目，基于機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)(工業(yè)機(jī)器人方向)“崗位引領(lǐng)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，積極打造集“教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、技能鑒定、職業(yè)教育活動(dòng)體驗(yàn)、技能大賽、社會(huì)實(shí)踐培訓(xùn)、科研創(chuàng)新”多位一體的工業(yè)機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)基地。

二、建設(shè)必要性

工業(yè)機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，符合國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要的主基調(diào)，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緊跟中國(guó)制造2025發(fā)展強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。該實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)立足于培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的教育本位，統(tǒng)籌教學(xué)實(shí)訓(xùn)、技能鑒定、職業(yè)體驗(yàn)、技能大賽、社會(huì)培訓(xùn)、科研創(chuàng)新等多方面需求，對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位規(guī)范，緊貼結(jié)合崗位實(shí)際，培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人安裝、調(diào)試、維護(hù)技術(shù)人員和服務(wù)于生產(chǎn)一線的售前售后技術(shù)支持人才。

為找準(zhǔn)專業(yè)建設(shè)方向與定位，了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)水平與用人需求，學(xué)校組建項(xiàng)目研發(fā)小組，分赴各地參加機(jī)器人展覽、論壇會(huì)議，實(shí)地走訪了上海ABB工程有限公司、沈陽(yáng)新松、廣州數(shù)控等多家國(guó)內(nèi)外知名工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，了解國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展水平。與國(guó)內(nèi)開設(shè)有工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程或?qū)I(yè)的上海信息技術(shù)學(xué)校、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院等多所院校進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。成立了專業(yè)建設(shè)和指導(dǎo)委員會(huì)，聘請(qǐng)高等院校和企業(yè)專家指導(dǎo)建設(shè)一體化工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)基地。

為充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)基地的各項(xiàng)功能，基地的設(shè)計(jì)和建設(shè)在一定程度上要充分考慮開放性，要在滿足人才培養(yǎng)與教育實(shí)踐教學(xué)工作需求的同時(shí)，兼顧服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)企業(yè)需求功能，以產(chǎn)生影響更大的資源效益及經(jīng)濟(jì)效益，例如用于承辦大賽、技能鑒定、社會(huì)培訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和職普融通教育等活動(dòng)，以達(dá)到為國(guó)家培養(yǎng)輸送更多機(jī)電技術(shù)應(yīng)用型人才的目的。

三、建設(shè)內(nèi)容

(一)場(chǎng)地建設(shè)

實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)包括場(chǎng)地建設(shè)和配套設(shè)施建設(shè)，占地700平米，平面設(shè)計(jì)如圖1所示：

圖1 實(shí)訓(xùn)基地平面設(shè)計(jì)圖

(二)設(shè)備配置

1.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室

該實(shí)訓(xùn)室以工業(yè)機(jī)器人為核心，將先進(jìn)制造業(yè)中所需的機(jī)械、氣動(dòng)、電氣控制、伺服驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速、傳感檢測(cè)、PLC控制技術(shù)有機(jī)整合，建有工業(yè)機(jī)器系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)考核裝備6套、工業(yè)機(jī)器人故障診斷實(shí)訓(xùn)裝置2套、智能分揀機(jī)器人等實(shí)訓(xùn)裝備。用于工業(yè)機(jī)器人操作、調(diào)試和編程的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)，滿足《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及編程》《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)操作與調(diào)試》等課程的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)需求。使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本技能操作的同時(shí)，模擬企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的具體問題分析研究應(yīng)用。此外該實(shí)訓(xùn)室可承擔(dān)技能培訓(xùn)、等級(jí)鑒定等工作，還能承辦國(guó)家、行業(yè)技能大賽的部分賽項(xiàng)。

2.機(jī)器人控制體驗(yàn)室

該體驗(yàn)室配備機(jī)器人互聯(lián)教育套件、創(chuàng)新課程動(dòng)力傳動(dòng)套裝及智能控制套裝。學(xué)生通過應(yīng)用教學(xué)套件和配套編程軟件進(jìn)行項(xiàng)目體驗(yàn)，進(jìn)而使初次接觸機(jī)器人的學(xué)生的邏輯思維受到啟發(fā)、對(duì)機(jī)器人編程的興趣得到激發(fā)，為其后續(xù)工業(yè)機(jī)器人核心課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。實(shí)訓(xùn)室除滿足《邏輯編程》課程的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)需求外，還面向社會(huì)開放，承接中、小學(xué)師生及社會(huì)相關(guān)從業(yè)人員的培訓(xùn)咨詢服務(wù)，讓普教學(xué)生可以提前了解機(jī)器人控制技術(shù)在日常生產(chǎn)生活與智能制造中的應(yīng)用，推進(jìn)普職教育深度融合。

3.工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室

該實(shí)訓(xùn)室利用現(xiàn)代信息管理技術(shù)，利用與工業(yè)機(jī)器人匹配的虛擬仿真軟件和豐富的案例與場(chǎng)景，完成機(jī)器人在碼垛、機(jī)床上下料等實(shí)際應(yīng)用中需掌握的軌跡設(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)仿真、碰撞檢查、姿態(tài)優(yōu)化等訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的虛擬仿真教學(xué)。滿足《邏輯編程》《工業(yè)機(jī)器人離線編程》《電氣及 PLC 控制技術(shù)》課程的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)需求。仿真實(shí)訓(xùn)過程中，利用與工業(yè)機(jī)器人實(shí)體站完全一致的控制器和真實(shí)示教盒，增強(qiáng)了參與者實(shí)際操作的真實(shí)性，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了操作技巧和技能，從而減少了初學(xué)者因操作生疏而造成的設(shè)備出現(xiàn)損壞和人身財(cái)產(chǎn)安全。

4.機(jī)器人控制體驗(yàn)室

收集的研究數(shù)據(jù)采用SPSS23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

該體驗(yàn)室配備創(chuàng)新課程綜合套裝、能力源套件、機(jī)器人創(chuàng)新課程單片機(jī)、Robi未來型機(jī)器人等，為提高學(xué)生工業(yè)機(jī)器人操作的邏輯思維能力和編程計(jì)算思維能力，配備機(jī)器人互聯(lián)教育套件、創(chuàng)新課程動(dòng)力傳動(dòng)套裝及智能控制套裝，通過項(xiàng)目體驗(yàn)啟發(fā)初次接觸機(jī)器人學(xué)生的邏輯思維，激發(fā)對(duì)機(jī)器人編程的興趣，為后續(xù)工業(yè)機(jī)器人核心課程學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

5.工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室

該實(shí)訓(xùn)室建有工業(yè)機(jī)器人PCB異形插件工作站6臺(tái)，工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維工作站2臺(tái)，能開展演示實(shí)踐教學(xué)、基本技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)、項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)，同時(shí)能夠承接工業(yè)機(jī)器人技能大賽比賽、職業(yè)資格證書技能考核、1+X工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)培訓(xùn)及考評(píng)、師資培養(yǎng)、企業(yè)職工培訓(xùn)、產(chǎn)教融合等服務(wù)。

6.人工智能職業(yè)體驗(yàn)與實(shí)踐基地

該基地突出了智慧物聯(lián)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)兩大特色，智慧物聯(lián)主要開設(shè)人工智能相關(guān)基礎(chǔ)領(lǐng)域的課程，包括機(jī)械原理知識(shí)、C語(yǔ)言基礎(chǔ)、創(chuàng)意編程、智能設(shè)計(jì)、單片機(jī)與傳感器、3D打印技術(shù)等。所涉及的課程包括電子技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)控加工等專業(yè)內(nèi)容，融合創(chuàng)新、動(dòng)手和共享的創(chuàng)客教育核心要素。課程可與現(xiàn)有的基礎(chǔ)教育學(xué)科、專業(yè)技術(shù)課程教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)。憑借豐富的軟硬件資源，該基地還逐步開發(fā)更具特點(diǎn)的“人工智能+”課程，探索將工程實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)模式應(yīng)用于機(jī)器人、機(jī)電、數(shù)控專業(yè)。

7.工業(yè)機(jī)器人工作站應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室

該實(shí)訓(xùn)室緊貼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及前沿控制技術(shù)，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人在工廠中的真實(shí)應(yīng)用，建有機(jī)床上下料、搬運(yùn)碼垛、銑削加工、視覺分揀、故障診斷與維護(hù)、機(jī)械拆裝及運(yùn)維、智能互聯(lián)等工藝應(yīng)用工作站。除了能夠用于《搬運(yùn)碼垛技能訓(xùn)練》《機(jī)床上下料工藝設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練》《銑削工藝知識(shí)技能訓(xùn)練》專業(yè)方向課程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)外，實(shí)訓(xùn)室還承擔(dān)了“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員”及“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)維員”工種技能高級(jí)以上等級(jí)職業(yè)資格的鑒定工作。

(三)環(huán)境建設(shè)

實(shí)訓(xùn)室配備基本電源及急停開關(guān)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)等安全保護(hù)建設(shè)，符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)訓(xùn)環(huán)境建設(shè)主要包括實(shí)訓(xùn)基地的文化建設(shè)，職業(yè)環(huán)境模擬、職業(yè)素養(yǎng)培育、規(guī)章制度的規(guī)范等方面。以合作企業(yè)的文化和發(fā)展史為環(huán)境建設(shè)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)規(guī)劃教學(xué)與實(shí)訓(xùn)工作區(qū)，工作區(qū)按照企業(yè)車間標(biāo)準(zhǔn)打造。建立和完善了包括《工業(yè)機(jī)器人仿真實(shí)訓(xùn)室管理制度》《工業(yè)機(jī)器人工作站應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室管理制度》《機(jī)器人控制體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室學(xué)生守則》《安全生產(chǎn)操作規(guī)范》等多個(gè)實(shí)訓(xùn)室管理制度，同時(shí)做好日常設(shè)備操作運(yùn)行和維修記錄，以保障實(shí)訓(xùn)室的正常運(yùn)行。

(四)專業(yè)建設(shè)

1.改革人才培養(yǎng)模式、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)模式探索

為落實(shí)“1+X證書”制度試點(diǎn)工作，我們緊貼崗位實(shí)際工作過程，對(duì)接工業(yè)機(jī)器人維修工、操作工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位規(guī)范，對(duì)接工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維和工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，全面培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)技能。2020年，我校組織69名學(xué)生考取了工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)證書，取證通過率達(dá)82.6%。

在課程體系設(shè)計(jì)上，我們借鑒“德國(guó)職業(yè)教育教學(xué)法”，把德國(guó)職業(yè)教育工作過程系統(tǒng)化課程的教學(xué)思想中國(guó)化。學(xué)校教師與企業(yè)技術(shù)人員共同根據(jù)崗位工作任務(wù)進(jìn)行職業(yè)能力分析，將企業(yè)典型的工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目，按工作過程序化課程內(nèi)容，構(gòu)建理論實(shí)踐一體化的課程體系，并將專業(yè)課程劃分為職業(yè)基礎(chǔ)能力課程、職業(yè)核心能力課程、職業(yè)方向能力課程和崗位綜合實(shí)踐課程。

緊貼工業(yè)機(jī)器人操作與編程崗位技能及要領(lǐng)，與合作企業(yè)共同開發(fā)教學(xué)資源。我們借助企業(yè)在專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及成果，校企共同制定完成了《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與編程》《工業(yè)機(jī)器人離線控制》《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)操作與調(diào)試》三門職業(yè)核心課程的課程標(biāo)準(zhǔn)及配套教學(xué)資源。我們采用“課程+3D仿真軟件+實(shí)訓(xùn)設(shè)備”混合式項(xiàng)目教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了教材、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、仿真軟件三位一體，提高教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.雙師型教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

學(xué)校通過專業(yè)建設(shè)、課程開發(fā)、企業(yè)實(shí)踐、參加各級(jí)各類競(jìng)賽等方式不斷提高雙師型教師專業(yè)能力、業(yè)務(wù)水平。圍繞地方產(chǎn)業(yè)需求，我們有針對(duì)性地開展教師專業(yè)技能培訓(xùn)，加大與地方產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)的匹配度，派遣專業(yè)教師進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)、深造，聘請(qǐng)企業(yè)名師來校指導(dǎo)授課。通過校企合作和專業(yè)教師深入企業(yè)，教師們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中提升專業(yè)認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)了自我增值。2021年我校機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)(工業(yè)機(jī)器人方向)教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲批天津市教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

四、創(chuàng)新與展望

實(shí)訓(xùn)基地2017年立項(xiàng)建設(shè)，經(jīng)過近五年的實(shí)際運(yùn)行，已成為集產(chǎn)品研發(fā)與制造、工藝開發(fā)與改進(jìn)、技術(shù)升級(jí)與推廣和大國(guó)工匠培育四大功能為一體，服務(wù)人工智能、先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)“產(chǎn)學(xué)研”一體化的特色人才培養(yǎng)基地。其建設(shè)創(chuàng)新總結(jié)如下：

該實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目依托產(chǎn)教融合基地合作企業(yè)，將企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融合到學(xué)校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)之中，優(yōu)化課程改革，將學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)學(xué)校的人才培養(yǎng)模式改革。實(shí)訓(xùn)基地服務(wù)學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)，也為中職院校學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、教師實(shí)踐、學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)、員工培訓(xùn)、企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化等提供了平臺(tái)。學(xué)校依托實(shí)訓(xùn)基地，與企業(yè)共同合作研發(fā)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)崗位規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研資源共享。

作為一所立足于高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)的中職學(xué)校，天津經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)校在教學(xué)發(fā)展中，引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)職業(yè)培訓(xùn)理念、深化多種模式的課程改革，按照國(guó)際企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打造集實(shí)訓(xùn)教學(xué)、技能認(rèn)證、師資及企業(yè)職工培訓(xùn)、技能競(jìng)賽及產(chǎn)、教、研、服務(wù)為一體的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。我們與高職院校共同探索中高職銜接的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，并通過系統(tǒng)培養(yǎng)，打造了一支素質(zhì)優(yōu)良、業(yè)務(wù)精湛、理論與實(shí)踐能力并舉、專兼結(jié)合、結(jié)構(gòu)合理的專業(yè)師資隊(duì)伍。

未來我們將繼續(xù)以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，貫徹黨的十九大精神，牢固樹立新發(fā)展理念，以立德樹人為根本，以產(chǎn)教融合為主線，圍繞天津市人工智能產(chǎn)業(yè)布局以及“制造業(yè)立市”的需要，依托實(shí)訓(xùn)基地探索智能賦能制造專業(yè)群建設(shè)。一是對(duì)接天津區(qū)域智能裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈，以服務(wù)天津地區(qū)先進(jìn)制造業(yè)集群數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)為目標(biāo)，以政府規(guī)劃的天津16個(gè)區(qū)的產(chǎn)業(yè)布局圖譜為指導(dǎo)，廣泛調(diào)研、廣泛合作；二是以技術(shù)輸出的形式推進(jìn)企業(yè)智能化改造升級(jí)，配合天津地區(qū)建設(shè)300個(gè)智能工廠和數(shù)字化車間的廣闊需求而不斷調(diào)整自身建設(shè)方向，結(jié)合自身特點(diǎn)，找準(zhǔn)發(fā)力點(diǎn)，未來形成更具優(yōu)勢(shì)的技術(shù)輸出能力；三是依托基地豐富的硬件條件，積極推動(dòng)“三教”改革，培育產(chǎn)教高度融合的極具特色的“課堂革命”典型案例，配套開發(fā)先進(jìn)理念的滿足邊工作邊學(xué)習(xí)的活頁(yè)式教材及工作手冊(cè)，打造“崗課賽證”一體的課程體系，面向社會(huì)推進(jìn)證書試點(diǎn)培訓(xùn)考核，力求將我校打造成為主動(dòng)適應(yīng)京津冀經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步需要、與企業(yè)緊密聯(lián)系、專業(yè)特色鮮明的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工業(yè)機(jī)器人高素質(zhì)技術(shù)人才培養(yǎng)基地。