王芹+王浩

基于煉鋼生產線，對電氣自動化技術專業(yè)生產性實訓中心建設及課程資源建設進行了研究，基于企業(yè)典型控制環(huán)節(jié)設計項目，基于真實工作過程設計任務，使用虛擬仿真技術，研究軟硬結合的控制對象，建設生產性實訓環(huán)境，并研發(fā)配套課程資源，以達到培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)，提升學生職業(yè)綜合能力的目的。

生產性實訓虛擬技術課程資源項目任務近幾年，在職業(yè)教育領域，國家先后出臺了一系列文件，用以指導職業(yè)教育改革，職業(yè)教育改革的重點是實現(xiàn)學校和行業(yè)企業(yè)的緊密銜接，深化辦學模式、培養(yǎng)模式、教學模式和評價模式的改革。

由行業(yè)專家、職業(yè)教育專家、企業(yè)一線工程師、職業(yè)院校一線教師組成專家團隊對于職業(yè)教育領域機電一體化、電氣自動化技術等專業(yè)課程體系與人才培養(yǎng)模式做了深入的研究與探討，在課程體系中，設置了電氣控制系統(tǒng)安裝與調試生產性實訓課程，對于電氣生產性實訓課程的課程內容、課程組織模式、課程教學團隊要求及課程所需硬件環(huán)境，做了體系化的研究。

一、生產性實訓中心建設背景

我們探索的電氣類專業(yè)生產性實訓中心建設，運用虛擬仿真技術，再現(xiàn)真實生產環(huán)境，采用項目導向、任務驅動、軟硬結合的培訓模式和以學生為主、教師為輔的教學方法，搭建對學生進行綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的實訓場所。

以煉鋼生產線為例生產性實訓中心是運用虛擬仿真技術，軟硬結合，再現(xiàn)煉鋼廠生產線環(huán)境，基于行動導向的教學模式設計，以學生為主、教師為輔，采用項目導向、任務驅動的教學方法，滿足電氣類學生進行生產性綜合實訓的要求。

整個系統(tǒng)包括控制柜、軟硬結合的控制對象、上位機監(jiān)控、操作臺等部分，無法用于實訓環(huán)境的實際工藝設備，將通過虛擬仿真技術完全再現(xiàn)。

生產性實訓中心至少需要100平米以上的空間，主要分主控區(qū)、工作區(qū)、學習區(qū)、資訊區(qū)和倉庫五個區(qū)。

生產性實訓中心的建設目標有3個，一是建設環(huán)境一流、應用一流的生產性實訓中心，二是開發(fā)生產性綜合實訓課程，三是建設課程配套數(shù)字化資源 ，通過完善的軟硬件建設，從而達到對學生進行綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的目標。

主控區(qū)主要為學生提供虛擬生產線場境和仿真操作環(huán)境，使學生的實訓有身臨其境的感覺。主要實現(xiàn)上位機監(jiān)控和實時被控對象（虛擬負載）的監(jiān)控。主要設備是環(huán)屏和上位機。

工作區(qū)：主要為學生提供專業(yè)規(guī)范性技術和過程性技術的訓練環(huán)境，主要由低壓配電柜、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構（電機、電磁閥、現(xiàn)場操作箱等）組成。

學習區(qū)：主要為學生提供CAD制圖、PLC編程、上位機編程訓練環(huán)境，主要由裝有PLC、上位機、CAD設計軟件的電腦，白板、投影儀等教學設備組成。

咨詢區(qū)：主要為學生提供相關的電工手冊、電氣設計手冊、設備選型手冊等專業(yè)性資料以及電氣圖紙、變量字典（點號表）、程序框圖、PLC程序、工位號字典、控制變量表、畫面變量表等示范文本。以便學生在實訓過程中掌握所需資訊的查詢，逐步形成自行解決問題的習慣和方法。主要包含書柜、閱覽桌、椅子、文具以及專業(yè)工具書、傳統(tǒng)專業(yè)教材、各種設計資料的示范性樣本。

倉庫，主要為學生提供實訓過程中所需的各種設備、裝置、工具、材料。主要配置貨架和工具柜。

二、課程內容選取

以生產性實訓中心為依托可對學生進行綜合技能訓練、生產性技能訓練、職業(yè)素養(yǎng)訓練和創(chuàng)新能力訓練，并將班組長培訓滲透其中。

電氣類專業(yè)生產性實訓課程以煉鋼生產線典型控制環(huán)節(jié)為基礎，遵循由簡單到復雜，由單一到綜合的原則構建實訓項目，選取的六個項目。分別是：項目一、氧槍橫移系統(tǒng)，項目二、氧槍升降系統(tǒng)，項目三、頂吹閥門站系統(tǒng)（PID），項目四、氧槍綜合系統(tǒng)，項目五、轉爐傾動系統(tǒng)（變頻器），項目六、網(wǎng)絡系統(tǒng)。

每個項目基于企業(yè)真實工作過程設計6個任務，任務一、編寫電氣工藝說明書（標準文檔），任務二、電氣原理圖設計，任務三、PLC程序設計及仿真調試，任務四、上位機編程，任務五、安裝調試，任務六、編寫竣工資料，每個任務按咨詢、計劃、決策、實施、反饋、評估六步教學過程組織實施。

任務一、編寫電氣工藝說明書，通過工廠視頻、虛擬仿真工廠了解工藝流程，熟悉工藝設備，任務二、電氣原理圖設計，繪制設計圖紙包括主回路、控制回路、盤面布置圖、PLC端子接線圖、電氣柜端子接線圖、管線表、設備材料表等設計；任務三、PLC程序設計及仿真調試，編制控制變量表、程序框圖、梯形圖、程序清單等，并進行程序仿真調試； 任務四、上位機編程（畫面），編制HMI變量表和畫面 ；任務五、按設計資料為低壓配電盤、控制柜接線；編寫調試大綱，進行設備調試并作好調試記錄 ；任務六、編寫竣工資料，編寫操作指南和使用說明書，整理設計說明書、設計圖紙（系統(tǒng)原理圖、接線圖、盤（柜）面布置圖、器材表等）、 PLC程序框圖、梯形圖、程序清單、控制變量表、調試說明、調試記錄等資料，編寫歸檔資料目錄，完成資料歸檔。

實訓教學的組織，將班級變成車間，5到10人一組，讓學生分別扮演班組長、計劃員、技術員、安全員、核算員、領料員、保管員等角色，并在不同任務實施的過程，進行角色轉換，并將班組長的培訓滲透其中。

通過生產性實訓中心的體系化項目訓練，學生可以參加維修電工、可編程控制系統(tǒng)設計師等技能鑒定，取得相關技能證書，對于班組長培訓合格者，可發(fā)給培訓合格證。

三、課程資源開發(fā)

生產性實訓課程將配套建設網(wǎng)絡課程，建設課程的配套數(shù)字化資源，開發(fā)配套的虛擬工廠、虛擬控制對象、教學課件，教學方案，學習工作單，教學評價表，示范樣本等數(shù)字化資源。

數(shù)字化教學資源建設，按照課程要求和數(shù)字化資源開發(fā)標準，開發(fā)的數(shù)字化資源以3D動畫、Flash動畫、視頻、圖片、文字等形式表示。

采用各種虛擬仿真技術，通過工廠虛擬仿真（3D漫游）、自動化生產線生產流程虛擬仿真、自動化設備虛擬仿真，把工廠環(huán)境搬到實訓中心，實現(xiàn)培訓與工廠的緊密銜接。

四、項目運行保障

一是提供豐富的教師培訓項目，旨在讓教師了解生產性實訓中心的教學理念，掌握相關的教學方法，了解本專業(yè)前沿知識，迅速提高教師的技能水平并可取得相應的資格證書。教師培訓項目將由校企合作的專家團隊在公司的培訓基地中進行。

二是豐富的網(wǎng)絡資源，依托實訓中心開發(fā)的網(wǎng)絡課程將放在黃河職教網(wǎng)上，方便用戶隨時取用，職教網(wǎng)上會提供一個教師支持平臺，教師可以任意編輯多媒體動畫、圖片、文字等資源，可以自我創(chuàng)意整合各種素材形成自有產權的教案學案及電子課件。

三是遠程網(wǎng)絡在線指導和售后服務，可以通過黃河職教網(wǎng)對實訓中心建設和教學工作進行遠程指導，公司有完善的售后服務機制。

五、課程特色

電氣類生產性實訓課程的特色體現(xiàn)在五個方面：一是綜合性，中心的實訓項目幾乎涵蓋本專業(yè)的各項知識和技能，在提升學生知識和技能的同時，也訓練學生的方法能力和社會能力；二是先進性，以先進的職教理念做指導，運用先進的技術手段，進行行業(yè)先進內容的培訓。三是體系化，從實訓中心建設、實訓項目設置、體系化的課程資源建設直到教師培訓，形成完整的軟硬結合體系；四是生產性，在實訓中心營造了接近實際的生產氛圍，按照生產任務設置實訓項目和任務，在項目完成的過程中，遵照企業(yè)的工作流程和規(guī)章制度；五是安全和節(jié)約性，虛擬的生產環(huán)境，仿真的控制對象，豐富的網(wǎng)絡資源，既保證了安全，又節(jié)約很多資源。

參考文獻：

[1]張堯學.端正思想，建設好首批國家示范性高等職業(yè)院校[J].中國高等教育，2007，（03）：61-62.

[2]姚壽廣.示范院校的內涵建設——理念支撐與設計建構[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint