江艷華 張 平 李 杰
(1.成都市技師學(xué)院∕成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院,四川 成都 611743;2.宜賓市南溪職業(yè)技術(shù)學(xué)校,四川 宜賓 644100)
近年來,我國相繼發(fā)布一系列促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展階段,因此,培養(yǎng)大批高素質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才已迫在眉睫。職業(yè)教育與社會的聯(lián)系最為緊密,其圍繞社會產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點,將人才培養(yǎng)供給側(cè)與產(chǎn)業(yè)需求側(cè)進行對接,承擔(dān)著培養(yǎng)高質(zhì)量技術(shù)人才的重要使命[1]。基于工作導(dǎo)向的職教理念,無論是工程類學(xué)科還是非工程類學(xué)科,都應(yīng)在現(xiàn)有的理實一體化教學(xué)平臺中踐行理論教學(xué)融入實訓(xùn)教學(xué)的要求[2]。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實驗室的建設(shè),設(shè)置專業(yè)課程,學(xué)生在就業(yè)前完成崗位所需的專項技能的培訓(xùn)。崗前模擬訓(xùn)練,使學(xué)生對企業(yè)所需技術(shù)、設(shè)備及工作環(huán)境等有所了解,能有效縮短學(xué)生的崗前適應(yīng)時間,使其能更快滿足企業(yè)要求[3]。目前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)存在著問題,如課程體系的完整性不足、實訓(xùn)條件有限、軟件環(huán)境不完善和應(yīng)用限制、實踐項目缺乏。為解決這些問題,對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)進行研究,并提出改進策略。
隨著新技術(shù)不斷涌現(xiàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛,行業(yè)對相關(guān)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(shè)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)課程,但在課程設(shè)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(xué)校的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)課程體系有一定差異。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的課程體系涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)知識和應(yīng)用實踐等內(nèi)容,包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與挖掘、云計算與邊緣計算、智能制造與工業(yè)控制等課程。然而,在課程設(shè)置過程中存在內(nèi)容重復(fù)、重點不明確、缺乏前沿技術(shù)內(nèi)容等問題。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展非常迅速,應(yīng)根據(jù)崗位需求和社會需要來設(shè)置相應(yīng)的課程體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的實踐技能和實際操作能力[4]。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下,建設(shè)校內(nèi)實訓(xùn)項目時需要將專業(yè)崗位的高技術(shù)含量和行業(yè)新技術(shù)充分體現(xiàn)出來,并使學(xué)生通過實訓(xùn)來掌握本專業(yè)的先進技術(shù)[5]。因此,課程體系應(yīng)及時跟進行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢,保持與行業(yè)緊密聯(lián)系。
1.3.1 優(yōu)化課程設(shè)置和結(jié)構(gòu)。對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的課程設(shè)置進行優(yōu)化和調(diào)整,提高課程體系的完整性和前瞻性;考慮到行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢,增加相關(guān)前沿課程或模塊;優(yōu)化現(xiàn)有課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,注重理論與實踐的有機結(jié)合;引入跨學(xué)科課程,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和團隊合作能力。
1.3.2 加強理論與實踐的有機結(jié)合。通過優(yōu)化課程設(shè)置和結(jié)構(gòu),加強實踐性的課程和實訓(xùn)項目,強化實驗室和實訓(xùn)設(shè)施建設(shè),與企業(yè)合作開展實踐項目,注重理論與實踐的有機結(jié)合,從而進一步加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的課程體系,培養(yǎng)出具備實踐能力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才。
實訓(xùn)室以提高學(xué)生職業(yè)能力為核心,逐步完善實訓(xùn)室其他功能,使實訓(xùn)室能滿足多樣化需求[6]。目前,高校工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的實訓(xùn)場地和設(shè)施往往無法滿足學(xué)生的實踐需求,且實訓(xùn)場地多為信息類或自動化類專業(yè)原有實訓(xùn)場地,無法提供完全匹配工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的實踐操作平臺,制約了對學(xué)生實踐能力和技術(shù)水平的培養(yǎng)。在實訓(xùn)過程中,實訓(xùn)資源和材料的缺乏也限制了對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。學(xué)??赡軣o法提供足夠的練習(xí)案例和實際項目,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)理論后無法真正進行實踐操作。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實訓(xùn)過程中,硬件設(shè)備的配置和性能要求也是至關(guān)重要的,應(yīng)用實訓(xùn)涵蓋了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)機器人、PLC 控制、CNC、智能傳感器、運動控制等技術(shù),要求硬件設(shè)備能服務(wù)不同層次和技術(shù)水平的在校學(xué)生[7]。學(xué)生在實訓(xùn)時需要使用高性能計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳感器和控制器等來模擬真實的工業(yè)環(huán)境和場景,并進行相關(guān)實踐操作。然而,由于經(jīng)費限制或技術(shù)支持不足等,實訓(xùn)室沒有適合的硬件設(shè)備,導(dǎo)致學(xué)生的實訓(xùn)效果受限。
在構(gòu)建實訓(xùn)平臺和引進設(shè)備時,學(xué)校需要充分研討其可行性。結(jié)合實訓(xùn)基地優(yōu)質(zhì)的實訓(xùn)資源及支撐職業(yè)技能證書考核培訓(xùn)的需要,開展高技能人才的培養(yǎng),為在校學(xué)生和企業(yè)技術(shù)人員提供服務(wù)[8]。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,新的硬件設(shè)備和技術(shù)不斷涌現(xiàn),并且發(fā)展迅速。為了跟上行業(yè)發(fā)展步伐,學(xué)校需要及時更新硬件設(shè)備,為學(xué)生提供最新的實訓(xùn)體驗和技術(shù)應(yīng)用。然而,硬件設(shè)備的更新?lián)Q代速度較快,且購買和維護新設(shè)備也會消耗大量的經(jīng)費和資源,這給學(xué)校帶來了一定的挑戰(zhàn)。在購買設(shè)備時,需要考慮經(jīng)費投入、設(shè)備維護和更新、技術(shù)支持等方面的可行性和可持續(xù)性。同時,也需要與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)、專家教授等進行溝通和合作,從而確保實訓(xùn)平臺和設(shè)備的選擇與行業(yè)需求和發(fā)展趨勢相適應(yīng)。
2.3.1 打造模擬實踐環(huán)境和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。為了解決實訓(xùn)條件不足的問題,學(xué)校可考慮構(gòu)建模擬實踐環(huán)境和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù),在云平臺上構(gòu)建與實際工廠中的物理環(huán)境、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)過程完全對應(yīng)的虛擬制造系統(tǒng)。通過搭建虛擬實驗室或模擬工廠等平臺,學(xué)生可進行虛擬實踐操作和模擬場景應(yīng)用。此外,學(xué)校還可通過構(gòu)建設(shè)備網(wǎng)絡(luò),將現(xiàn)有的硬件設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)互通,從而提供更多的實訓(xùn)資源和材料,增加學(xué)生實踐的機會。
2.3.2 引進先進的設(shè)備和技術(shù)。為滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的實訓(xùn)需求,學(xué)??煽紤]引進先進的硬件設(shè)備和技術(shù)。與企業(yè)合作或與行業(yè)內(nèi)的有關(guān)研究機構(gòu)建立合作關(guān)系,獲得更多的先進設(shè)備和技術(shù)的引進渠道。通過引進先進設(shè)備,學(xué)生可接觸到最新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備,提高實踐能力和技術(shù)水平。同時,學(xué)??膳c企業(yè)或研究機構(gòu)合作,進一步拓寬學(xué)生獲得實訓(xùn)資源和實踐機會的渠道。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的實訓(xùn)過程中,軟件環(huán)境與實踐項目亟須改善。當(dāng)前某些實訓(xùn)活動的軟件環(huán)境存在不足,如軟件工具落后、不支持最新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這還限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)與實踐。同時,現(xiàn)有實踐項目內(nèi)容不夠豐富、技術(shù)不夠新穎,使得學(xué)生無法在校內(nèi)得到與企業(yè)實際相符的訓(xùn)練經(jīng)驗。
改進軟件環(huán)境和實踐項目是提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生的實踐能力的關(guān)鍵,通過引進先進的軟件工具和技術(shù),可滿足學(xué)生對軟件環(huán)境的需求,并提供更多的實踐機會和應(yīng)用場景。因此,迫切需要設(shè)計和開發(fā)出適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實踐項目,以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的能力[9]。
3.3.1 改善軟件環(huán)境。學(xué)校通過系統(tǒng)性的調(diào)研和分析,了解市場上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件工具的情況和教學(xué)實踐需求,通過與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)合作、參與行業(yè)研究項目、與其他高校進行經(jīng)驗交流等方式來改善軟件環(huán)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(xiàn)與學(xué)校教學(xué)目標和實踐需求相匹配。
3.3.2 加強實踐項目設(shè)計與開發(fā)。針對缺乏實踐項目的問題,學(xué)??膳c企業(yè)、研究機構(gòu)及行業(yè)內(nèi)的專家進行合作,通過與企業(yè)簽訂合作協(xié)議、搭建實訓(xùn)基地、設(shè)立實訓(xùn)項目基金等方式來加強實踐項目。同時,也可通過優(yōu)化師資隊伍、鼓勵教師參與實踐項目的設(shè)計與開發(fā),并提供相應(yīng)的支持和資源,從而解決實踐項目缺乏的問題。
在構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)室過程中,成套設(shè)備的采購是一項重要任務(wù)。成套設(shè)備價格高昂,且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)更新迭代快,對教育機構(gòu)的資金和資源造成壓力。學(xué)校需要挑選出既能滿足教學(xué)和實訓(xùn)需求,又經(jīng)濟可行的成套設(shè)備選擇方案,確保資金有效使用,為學(xué)生提供最新的實訓(xùn)環(huán)境。
高昂的設(shè)備價格和快速更新的技術(shù)使得學(xué)校需要進行細致的市場調(diào)研和需求分析,從而選擇性價比高、能適應(yīng)教學(xué)需求變化的設(shè)備。成套設(shè)備的采購策略應(yīng)結(jié)合學(xué)校的財政預(yù)算、教學(xué)目標和長期發(fā)展規(guī)劃,并考慮如何通過校企合作、產(chǎn)教融合等方式來降低成本、分享資源,從而實現(xiàn)設(shè)備的最大化利用。同時,需要預(yù)估設(shè)備的使用壽命,并考慮后續(xù)的維護和更新成本,確保投資回報。
研究成套設(shè)備的價格與選擇方案,學(xué)校可系統(tǒng)地評估市場上不同成套設(shè)備的價格、性能和可行性,選擇適合學(xué)校條件和實際需求的成套設(shè)備方案。在選擇方案時,需要綜合考慮成套設(shè)備的性能、價格及其對校內(nèi)條件、預(yù)算和實際需求的適應(yīng)程度。
針對成套設(shè)備的應(yīng)用推廣,學(xué)??芍贫ǔ龊侠淼耐茝V策略。工信部印發(fā)的《研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見》指出,要加強工業(yè)互聯(lián)政策引領(lǐng),強化制度要素保障,研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見,深化產(chǎn)融合作和產(chǎn)教融合,引導(dǎo)各類資本加大投入,加快培育高層次、復(fù)合型、技能型人才,進一步營造良好的發(fā)展環(huán)境[10]。因此,可與相關(guān)行業(yè)內(nèi)的企業(yè)進行合作,共享設(shè)備資源,并開展合作研究項目,促進設(shè)備的充分利用和校企合作。學(xué)校還可探索與其他高?;蜓芯繖C構(gòu)的合作,開展聯(lián)合實驗室項目,為師生提供更多的使用成套設(shè)備的機會。
通過對成套設(shè)備價格與方案進行評估,學(xué)??擅鞔_采購目標、選擇合理方案,提高成套設(shè)備的使用效果和性能優(yōu)勢,并最大程度發(fā)揮設(shè)備在教學(xué)與實踐中的作用。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,部分教師未能及時更新知識體系以適應(yīng)新技術(shù)和新工藝。由于部分教師長期缺乏與企業(yè)實際工作的接觸,導(dǎo)致其實際工作經(jīng)驗不足。一些教師可能仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和理念,沒有有效結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點和要求來設(shè)計課程和實訓(xùn)活動。在新技術(shù)和教學(xué)方法的更新方面,教師沒有得到系統(tǒng)的、持續(xù)的培養(yǎng)和培訓(xùn),教師隊伍整體素質(zhì)提升緩慢。
對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)的師資隊伍人員構(gòu)成和狀況進行分析,了解教師學(xué)歷、資歷、教學(xué)經(jīng)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(jié)構(gòu)和學(xué)科背景分布情況,找到師資隊伍建設(shè)中存在的問題和短板,可能存在的問題包括教師學(xué)科專業(yè)不齊全、學(xué)術(shù)研究能力欠缺、行業(yè)實踐經(jīng)驗不足、教育教學(xué)理念陳舊等。著重關(guān)注存在的問題,為制定針對性的培養(yǎng)策略和改進措施提供依據(jù)。
應(yīng)基于需求和目標來制定教師培訓(xùn)計劃和發(fā)展策略,包括培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)方式和培訓(xùn)周期等。根據(jù)不同教師的不同需求來制定具體的師資培養(yǎng)方案,分階段進行培訓(xùn)。培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標、培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)方法和評估機制等,確保能全面提高師資隊伍素質(zhì)和能力水平,可對教師的學(xué)科知識、教學(xué)設(shè)計能力、課堂管理技巧、科研能力和實踐經(jīng)驗等進行培養(yǎng)。
結(jié)合教育技術(shù)和在線學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,探索新的師資培養(yǎng)模式,包括在線培訓(xùn)、遠程教育、虛擬實驗室等。通過引入新的技術(shù)和教學(xué)手段,提高教師的學(xué)習(xí)效果和培養(yǎng)質(zhì)量。同時,也可發(fā)揮行業(yè)內(nèi)的企業(yè)資源和校企合作的優(yōu)勢,提供實踐培訓(xùn)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的機會,從而增強教師在實踐應(yīng)用能力。
針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)室的現(xiàn)狀及存在的問題,提出具有針對性的對策建議,提高實訓(xùn)室的建設(shè)質(zhì)量,加快人才培養(yǎng)進程。通過這些改進措施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)室能更有效地為學(xué)生提供實踐操作和項目實施機會,提高學(xué)生對實際問題的解決能力和行業(yè)就業(yè)競爭力。此外,通過加強行業(yè)與學(xué)校的合作,可確保實訓(xùn)室能提供與實際工作環(huán)境相匹配的設(shè)施和課程內(nèi)容,培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展需求的高素質(zhì)技術(shù)人才。