葛笑寒
(三門峽職業技術學院,河南 三門峽 472000)
電氣類專業實訓基地服務于電氣自動化技術、供用電技術、智能電梯技術及工業機器人技術等專業。在運行過程中,怎樣使實訓基地走向專業化、社會化、效益化的可持續發展道路尤為關鍵。文獻[1]提出了建立持續發展的實訓基地師資培養機制、運營機制是關鍵措施,文獻[2]提出從科學定位、總體規劃、完善運行機制等方面加以改造。但是都忽略了硬件設施的更新。文獻[3]提出運用“互聯網+”思維,建造校內實訓智慧工場從而促進高職院校實訓基地的管理。但是不夠全面。文獻[4]針對學生的實踐操作能力偏低,難以滿足企業崗位需要,提出進行專業實訓體系的創新,提升學生的實踐能力。但是沒有涉及硬件的升級和信息化手段的措施。近年來三門峽職業技術學院校內實訓基地建設主要從課程開發提升實訓設備功能;信息化、智能化等實訓基地共享化;硬件升級先進化及智能管理機制等四個方面提升實訓基地的功能。
本校電氣類實訓基地先后經過三次大規模建設。第一階段主要建設了基礎類實訓室,后來又逐漸建設了電氣自動化創新實訓室、低壓電氣和全集成實訓室等。當前,又投入了智能制造工程訓練中心生產性實訓基地。目前,第一階段的實訓室已經嚴重落后于市場發展,使用效率低,維護成本頗高。第二階段建設的實訓室基本滿足實訓要求,但是存在著功能不全的問題。最后建設的實訓基地滿足當前科技發展,但存在著維護困難的狀況。
電氣類實訓基地建設年代較早。各實訓室相對封閉獨立。對于基礎類實訓室,早期很多電氣元件及儀表智能化很低。這些實訓室配置儀器儀表等遠遠落后于科技的發展;專業實訓室智能化程度也落后于市場。PLC實訓室,沒有考慮步進電機、伺服電機和變頻器等的閉環位置控制裝置。低壓電氣實訓室采用的是常規的開關元件,也明顯落后于目前智能的物聯網開關元件。全集成實訓室主要是系統的網絡化不足;新型的智能制造中心智能化程度較高。另外,所有實訓室也是獨立的個體,之間也沒有智能的信息化的管理和控制手段。
高水平的師資開發基于工作過程的教學項目是教學做一體化的關鍵。但是課程和實訓基地的融合度,及實訓基地的改造升級不夠。大多數教師主要以課程教學為中心,以現有的實訓資源完成課程。對拓展實訓基地功能和提高專業實踐能力積極性不高。雖然,每年都有國家級和省級骨干教師培訓計劃和企業頂崗學習計劃。但是效果不太顯著。另外,現有的激勵政策也把教師的精力吸引到教學、科研、競賽指導和項目建設中了。最終導致實訓基地可持續發展受阻。
我校采用理論和實踐一體化教學,教師既是理論知識的傳授者,也是技能訓練的指導者。實訓管理人員管理和維護歸實訓室。這種使用管理脫離的方式,局限了實訓室功能的最大發揮。
一方面,節約資金。每學期,院部統籌規劃。統一申報耗材計劃,首先滿足教學的基本要求。另外,略有剩余的情況下,有專業教師申報實訓室改造耗材計劃。通過老師帶學生擴充實訓設備的功能。另一方面,部分昂貴的耗材,可以采用市場上的二手配件。最大限度的保障實訓設備的運轉,又能提升設備的功能。在經費緊張的情況下,與企業共建專業,由企業提供部分設備和自籌資金建設的智能制造中心共同為該專業服務。
1.實訓基地智能化信息化
近些年學校建設了“智慧校園”,基本實現“網絡無處不在、學習隨時隨地、管理規范智能、服務便捷高效、生活綠色和諧”的校園。基于此無線網絡,實訓基地所有教學和學生用電腦均實現無線上網功能;學校提出課程建設信息化建設工程項目。建設內容之一,實驗實訓信息化:改變傳統的實訓設備不能滿足學生實訓需要的現狀,建設學生自帶設備進課堂的新常態,建設仿真實訓與實操實訓的互補,虛擬現實技術模仿仿真生產過程的數字化實訓相結合,著力學生實踐能力的培養與新技術、新方法的融合。對三大類實訓室正在逐步上線融信息化課程于一體的二維碼識別系統,語音解說系統和安全警示系統等。不僅把實訓臺的使用說明書、開機流程文件共享,還要把設備開機過程和開機檢查形成視頻共享。
2.實訓基地設備智能化
實訓基地設備功能不同改造方法有所不同。總體來說,主要是虛擬仿真平臺和設備智能化的功能的擴展。
第一類基礎實驗室。電力電子實驗室,主要是引Matlab仿真軟件進課堂,使學生仿真調試完成后再進行實際調試;電工電子實訓室、電機與控制、高壓和電工技能等實訓室主要是更換新型材料。對于電工電子實訓室使用Multisim軟件輔助教學以彌補實訓設備的不足;單片機實訓室則采用設計設計軟件,并且用普開單片機開發板代替早期的落后的開發板;在PLC實訓室,使用新型西門子控制器制作實驗板,實現了和兼容原三菱實訓平臺效果。另外,購買西門子通訊組件,實現了該PLC的Profibus及以太網通信功能。后來,在專業老師的指導下,使用編碼器和變頻器改造現有電動機,實現了PLC控制變頻器的精確位置控制。
第二類專業實訓室。低壓電氣實訓室主要是使用新型遙控開關,語音開關等新型開關器件。另外,引CAD軟件進課堂,實現設計訓練的一體化;全集成自動化實訓室和自動化創新實訓室主要實現西門子300、400和1200、1500的網絡控制。實行硬件擴展加軟件調試及仿真于一體的智能化手段。主要對計算機硬件和軟件進行升級改造。工業網絡控制設計基于無線橋接的分布式實訓系統,使程序的下載調試實現無線傳輸。
第三類生產型實訓基地。該基地自動化成較高。目前主要是文化氛圍、設備信息及實訓項目的信息化處理。另外,該基地主要由企業負責日常運行和生產加工。
以實訓基地為載體的課程改革需要人才的支撐。因此需要創新可持續發展的人才培養機制,打造高水平的教學團隊。
首先,建立專業教師實踐能力培養長效機制。學校實行專業教師必須參加企業頂崗鍛煉,提升實踐能力。鼓勵專業教師參加技術培訓、骨干教師培訓等項目,提升專業能力。并且職稱評審以及評優評先等聯系在一起。
其次,建課程改革的長效機制。學院先后開展了“說專業”和“說課程”活動,目的在于通過這些活動帶動各個專業在專業建設和課程建設中更上一個臺階。在“說課程”活動中,學院提出的“課程育人”新理念和“六步四結合”課程教學模式[5]。完成課程整體設計、項目設計及單元設計。2017學校提出課程建設信息化建設工程項目,建設內容之一便是實驗實訓信息化建設。
目前,我校實行二級管理模式,電氣工程學院實訓基地歸院部統管。有助于效率的最大化。我校沒有專業實訓指導教師,只有實訓室管理員負責設備的資產管理。實行教學管理體制的一體化[6]。此種模式下,教師發揮著關鍵作用,教師不但實施一體化教學,而且承擔實訓室管理和維護,可以最大程度的發揮實訓室的功能。當前,正在加快新校區建設。通過實訓資源統一布局,逐步實現實訓基地綜合信息管理,最終實現實訓基地的智能化管理。
綜上所述,在深入分析校內實訓基地發展過程中所面臨的可持續發展問題的基礎上,從節約經費、創新發展,推進實訓基地智能化信息化、課程改革常態化,創新管理機制等方面促進實訓基地的健康發展。另外重點分析了電氣類實訓基地智能化、信息化的改造方案。在一定程度上推進了實訓基地的持續發展。但是這些還遠遠不夠,教育部門和學校要把實訓基地工作放在重要位置,從政策層面激勵廣大專業教師進行實訓基地的優化升級。