一、建設背景:工業(yè)機器人實訓教學的困境
現(xiàn)今,多數(shù)職業(yè)學校無法配備數(shù)量足夠的實訓設備,多專業(yè)共用有限的幾臺設備,導致工業(yè)機器人設備耗損嚴重,無法支撐教學需求。教學資源短缺,實訓內容單一,教學內容與產(chǎn)業(yè)需求嚴重脫節(jié)。另外,“雙師”型教師隊伍建設水平有待進一步提高。
二、建設思路:多角度的智慧融合
1.實訓教學模式的虛實融合。針對“教學設備少且陳舊、多專業(yè)共享導致的設備耗損”問題,該實訓平臺以實體工作站為基本,選取了多個典型的企業(yè)應用場景,建設了配套的虛擬工作站,包括工作站的數(shù)字孿生體、RoboStudio仿真等多種虛擬仿真平臺,在實訓教學中采用“以虛助實、以實帶虛、虛實結合”等方式,較好地克服了工業(yè)機器人實體設備不足的短板,減小了實訓教學成本,為多專業(yè)順利開展工業(yè)機器人實訓教學提供了有利保障。
2.跨學科知識及技術的資源融合。該實訓平臺圍繞工業(yè)機器人核心技能,以目前學校擬建的的智能制造專業(yè)群的學生為服務對象,進行工作站實體及配套資源的一體化設計與重構。在實體工作站的總體設計上,結合專業(yè)群內各專業(yè)學生的學習特點,校內外教師團隊圍繞工業(yè)機器人及外圍設備應用的核心知識與技能進行精心布局,打造了一個集合了工業(yè)機器人、電氣、自動化、機械等多種技術為一體的虛實一體化實訓平臺。
3.“校內校外一體化”實訓需求的融合。目前,學校專業(yè)部實訓室已與廣汽本田的職工培訓達成了良好的合作意向,提供了三年的職工培訓服務,今后還可以為廣州地區(qū)企業(yè)、社會人員及省內中高職院校學生提供通用工種培訓和鑒定。
4.校內外師資隊伍的融合。借助實訓平臺的建設,校內教師與職教集團內的優(yōu)質企業(yè)的工程師、技能大師組成了教師團隊,共同商量建設方案及細節(jié),開發(fā)實訓平臺的軟硬件資源。
三、建設內容:立足“五個一”
1.充分調研企業(yè)技術人才需求,升級改造一套嵌入企業(yè)新工藝新技術的工業(yè)機器人實體工作站。校內項目建設團隊與企業(yè)工程師經(jīng)過多次研討,升級改造一套嵌入企業(yè)新技術新工藝的工業(yè)機器人集成應用工作站,搭建融合工業(yè)機器人、機電一體化生產(chǎn)線、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信等多種技術的工業(yè)機器人集成應用工作站。
2.以信息化技術為手段,開發(fā)一個配套的數(shù)字孿生虛擬工作站平臺。虛擬調試與真實的工作站一致可以顯著提高實訓效率,避免學生不必要的重復操作,根據(jù)實體工作站1:1比例開發(fā)出來的虛擬工作站即為數(shù)字孿生體,既可進行純虛擬調試,也可與真實PLC、傳感器等外設與虛擬工作站進行虛實聯(lián)調。
3.以企業(yè)真實工程案例為載體,開發(fā)一批配套虛擬仿真教學資源。課程團隊通過調研,以本土汽車生產(chǎn)企業(yè)的崗位職業(yè)能力為基準,以崗位典型工作任務為導向,定位教學資源建設的“崗”的要求;依據(jù)工業(yè)機器人技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案,分析“工業(yè)機器人集成應用”職業(yè)技能等級(即“X”證書)的初級標準,并充分結合工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員、運維員職業(yè)能力電,是定位教學資源建設的“證”的標準;選取本土汽車行業(yè)的經(jīng)典應用案例,實現(xiàn)搬運、碼垛、涂膠、視覺裝配、智能倉庫等生產(chǎn)工藝;將崗位職業(yè)能力拆分(“定崗”)、職業(yè)技能等級證書標準拆解(“定標”)、設備中嵌入企業(yè)新技術等多種強化職業(yè)能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)融入課程教學資源建設,再落實到課堂環(huán)節(jié),規(guī)范學生技能水平和綜合素質,是實現(xiàn)“崗、課、證”的有力融通。
4.“以學生為中心”,校企合作、校校合作開發(fā)一本高質量的工作站配套教材。教材建設以廣州市精品課程“工業(yè)機器人集成應用(初級)”的建設要求為契機,校內教師聯(lián)合企業(yè)工程師與其他中高職院校的三間學校教師同行組成團隊,共同制訂課程標準,共同建設精品課程資源,編寫工作站配套教材與實訓手冊。
【注:本文系廣州市教育科學規(guī)劃(Guangzhou education scientific research project)2023年度課題“基于1+X的中職智能制造專業(yè)群共享課程的研究-以‘工業(yè)機器人集成應用’課程建設為例”(202215 089)研究成果】
責任編輯 徐國堅