汽車智能一體化實訓中心建設項目調研報告

華杰，魏倩，冀承，王富強，葉峰利

（成都市技師學院（成都工貿職業技術學院）汽車工程系，四川 成都 610051）

1 調研的背景及目的

伴隨著互聯網技術的飛速發展、數字化與不同行業的深度融合，“互聯網+”新業態層出不窮，“互聯網+”已經成為中國的國家發展戰略。特別是在職業教育領域，職業教育信息化的推進正是“互聯網+職業教育”的生動詮釋。依托互聯網的開放性、交互性和信息化特點，綜合運用多媒體、虛擬仿真和大數據技術，職業教育的課程內容和教學方式產生了巨大的變化。如何將“互聯網+”與專業教學深入結合提升教學質量，實現教學和實訓過程的智能化，這是職業院校需要考慮的問題。

近些年，隨著大數據、云計算、人工智能等新技術的發展，新能源汽車和智能汽車已成為汽車產業發展的戰略方向。另一方面，智能車輛集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術，將環境檢測、線路選擇與決策、智能輔助駕駛等功能于一體的系統，從而將汽車變成了一個典型的高新技術綜合體。作為以技術技能型人才作為培養目標的職業教育，必須緊隨汽車技術的趨勢和行業實際需求。

職業院校實踐環境的建設通過多年的積累，設備數量和水平上有了明顯的提升，但“軟環境”建設一直被忽略，導致管理水平、師資隊伍、內涵建設和保障機制等“軟環境”不能滿足日益增長的硬件設備增加所帶來的的需求。我系現有校內實訓基地總面積近 4000m2，實訓儀器設備 202 套；校外實訓基地個數 2 個。能滿足日常常規實踐教學所需，但想要提高還有很多困難，如理論教學與實踐教學相互分離；傳統實訓教學模式無法預習和復習；實訓室配置缺少課件內容和課件載體；設備配套“軟件”建設滯后等等。

為此，開展汽車智能一體化實訓中心建設教育研究，旨在構建科學合理的可推廣的汽車智能一體化實訓中心實踐教學體系，基于典型工作任務的教學內容、基于行為導向的教學方法、智能化的教學裝備、網絡化數字化資源、一體化教材、權威的認證評價體系的汽車運用技術專業群教、學、訓、考一體化的解決方案。

希望通過調研，了解兄弟院校、用人單位和教學系統研發公司在智能一體化實訓中心和實訓系統建設方面的典型案例和先進理念，為項目的后續開展提供新的思路方向和可借鑒并推廣的經驗。

2 調研時間

2018 年4 月-2018 年8 月。

3 調研對象與方法

3.1 調研對象

深圳職業技術學院、陜西職業技術學院、天津交通職業技術學院、一汽大眾成都分公司、新綸和業成都分公司、陸科思德教學器材發展（上海）有限公司。

3.2 主要調研方法有

3.2.1 走訪調研

進行了全國示范高職院校實驗實訓中心建設的考察調研，分別赴廣東及陜西等地高校及教育園區，進行了基于學院層面實訓基地建設的調研。

3.2.2 信息調研

通過網上信息資料查詢等方法，對項目有關理論研究、建設成果、政策、地方產業及專業技術等方面進行調研。

3.2.3 專家咨詢及研討

通過專家研討會、訪談等方法，與合作企業充分溝通交流，校企合作共建實訓室；對實訓中心功能定位進行調研。

4 調研的內容

4.1 全國高職院校調研

4.1.1 深圳職業技術學院

深圳職業技術學院是全國高職示范性實訓基地，共有 35個實訓室、125 個實訓分室，具有178 個功能場室，總建筑面積達13.3 萬m2，設備總值4.0 億元，設備數達39719 臺套。該工業中心為教學單位，共有35 個實驗實訓室，其中有5個為公共共享公管實訓室，主要有電工、金工、電子、數學及物理實驗室，另 30 個實驗實訓室由系部負責建設與管理，由工業中心負責進行后勤保障。

我們重點對工業中心進行了參觀考察。該工業中心獨立編制有 70 多人，主要承擔各院系公共課程，包括電工電子、金工機械等等，各專業實驗實訓室仍由各院系負責。后勤保障提供水、電、維修等任務，有些后勤服務職能實現社會化。所有專業均參加電工、金工等進行職業培訓，實行打卡上課、統一著裝、并參加早訓。設備的管理實行“誰建設、誰使用、誰管理”的原則，確保物盡其用、人盡其才。

通過參觀和交流，我們感受到深圳職院的師生無不展現出自信、自強、自豪的風貌。學校倡導“敬業、創新、求實、奉獻、協作”的校訓精神，學生在貼近生產的教學環境當中，技能得到了過硬的鍛煉，得到社會廣泛認可。

4.1.2 陜西職業技術學院

學院堅持“立德樹人、質量強校，校企合作、促進就業，創新發展、服務地方”的辦學思想，貫徹落實“校企合作，工學結合、產教融合”的發展思路，確立了全面創建“國家優質專科高等職業院校”的發展目標和“全省第一、全國領跑”的奮斗目標。學院和 120 多家行業、企業、院校和科研院所合作共建，牽頭組建了“一帶一路”職教聯盟、陜西城鎮建設職業教育集團、白鹿原大學城高校聯盟、白鹿原文化研究會、白鹿原互聯網+果業（櫻桃）創新創業高峰論壇；引入社會資本，校企共建了多個“混合所有制”、“現代學徒制”二級院系，構建了政府、行業、企業、高校、科研院所“五方聯動”的校企合作體制機制，形成了“校企集團化辦學、區域聯盟式發展”的辦學格局。

學院擁有優良的實踐教學條件，校企共建了10 多個融“教學、實訓、培訓、服務”于一體的校內仿真實訓基地，開設了23 個訂單班。建有校內專業實訓工間156 個，其中中央財政撥款建設的實訓中心項目5 個，省級財政撥款建設的高職示范實訓中心項目6 個；并建有校外實習、實訓基地和技術服務聯系點188 個。省教育廳、省人社廳在學院設立了職業技能鑒定站，可為30 余個職業資格和技術工種進行技能考核鑒定，突出了“低重心、綜合性、基地式”的辦學特色。

4.1.3 天津交通職業技術學院

學院依托行業優勢，建設了汽車技術、物流、交通、軌道、智能制造技術和交通服務六大專業群 38 個專業，形成了滿足綜合交通運輸體系和區域經濟人才需求的專業布局。其中，物流管理和汽車檢測與維修兩個專業已建成天津市高職高專教學改革試點專業。各專業以校企合作為平臺，建設了汽車、電商、物流、路橋、民航、軌道、工程機械等校內實訓基地，建設了252 個穩固的校外實訓基地；先后成立了豐田、奧迪、大眾、保時捷、京東、阿里巴巴等65 個訂單班；開展企業橫向課題40 余項，開展面向企業的技術服務達20000 人次/年，提升了人才培養質量水平，確保了畢業生高質量就業。學院就業率始終在 98%的高線已保持多年，許多畢業生成長為企業部門經理、技術骨干和技術總監，成為企業和學院的寶貴資源。另外，學院在社會服務和輻射周邊經濟技術的貢獻方面，連續多年承辦了全國職業技能大賽（高職組）現代物流、汽車技術賽項以及全國（高職組）汽車職業教師教學技能大賽，均得到社會各界的廣泛認可和高度評價。進入“十三五”，學院憑借雄厚的辦學基礎和實力，入圍“世界先進水平校”建設行列，獲批“十三五”天津市高等職業院校提升辦學能力、天津市教育信息化等重點建設項目，預期將建成辦學定位準確、專業特色鮮明、人才培養質量高、社會服務能力強、國際合作成果顯著、綜合辦學實力領先的高等職業院校。

4.2 企業走訪調研

4.2.1 一汽大眾新能源汽車售后認證和培訓體系

大眾汽車成都分公司是一汽大眾有限公司的第二個生產基地，目前生產的主要車型是速騰和捷達。我們這次調研主要針對新能源汽車的培訓體系,雖然大眾集團新能源汽車車型仍在規劃中，但培訓科的新能源汽車培訓課程開發和培訓室建設早在2015 年就已經開展。由于新能源汽車存在高壓系統，對操作人員具有人身安全風險。如何規范高壓系統操作流程、保障高壓系統操作安全和提升從業人員整體素質，是汽車制造商廣泛關注的問題。新能源汽車高壓系統從業人員培訓標準是規范高壓系統操作流程、保障高壓系統操作安全和提升從業人員整體素質水平重要手段。大眾集團根據I8686E（現在 DGUV200-005）標準制定了的 EIP、HVT 和HVE 三層級資質和培訓標準（如下圖）。

在未來，大眾集團售后所有與新能源汽車相關的技術崗位，特別是機電維修人員都必須按照該體系進行培訓認證，只有獲取相應資質才能夠進行相關作業。

大眾新能源汽車售后認證資格體系大眾新能源汽車售后資格培訓體系一汽大眾汽車新能源高壓培訓

在調研和觀摩過程中，我們發現大眾的培訓一方面非常關注高壓操作規范和流程，另一方面非常注重新能源汽車原理和診斷能力的培養，培訓過程依托軟硬件一體化的實訓教具，而非實車形式教具，經了解原來實車系統無法確保安全性，同時由于模塊化的封閉式設計，實車系統無法達到很好的培訓效果。另外，大眾使用的培訓教具培訓了軟件課程資源，能夠很好的彌補理論教學的短板，反饋很好。

4.2.2 新綸和業成都分公司

新綸和業成都分公司憑借整體設備解決方案、完善培訓咨詢體系、多樣渠道發展模式及專業維修服務優勢，為大中華區車間維修提供全面解決方案，為客戶創造價值，贏得客戶信賴。

新綸和業精英教育項目以專門提供和培養學校學生理論與實際相結合的專業技能為宗旨，并與職業教育機構以及汽車維修服務企業建立戰略合作，做到學校與企業信息、資源共享的雙贏模式，實現在校學習與企業實踐有機結合，讓學校和企業在學科、技術上實現優勢互補，促進職業教育行業發展新綸和業成都分公司利用專業技術優勢和高校開展了以下多個項目，為打造高校技能優。

質化做出巨大的貢獻：

● 培訓場地整體規劃，合理對項目學員進行技能評定。

● 制定培訓教材及課程，培養獨立傳遞課程的講師梯隊。

● 培養學員單獨作業能力，提升高校專業技能實力。

● 按學員能力定資、定崗，確保項目學員的在職率。

● 對學員進行跟蹤技能評估指導，提供完善的評估報告

SEEP 技術項目支持實訓室建設

4.3 陸科思德教學器材發展（上海）有限公司

德國陸科思德教育集團重點在新能源實訓設備的研制，其著眼于為未來新能源汽車的技術的發展，早早地將新能源汽車實驗實訓室工作列入了工作進程，并將功能性、教學實用性和用戶友好性三者完美融合。借助陸科思德實驗實訓系統，學生可以掌握以下知識和能力：

* 高壓系統的工作原理與設計

* 高壓安全設計理念

* 充電系統

* 高壓系統斷電操作系統

* 高壓系統故障診斷

* 光伏電池與燃料電池

5 調研分析

5.1 實訓基地建設模式的比較分析

5.1.1 實訓基地建設模式

結合院校及企業的調研，我們總結出現行國內院校實訓基地建設模式有以下幾種：

（1）“技術與繼續教育”實訓模式

澳大利亞“技術與繼續教育”是建立在以就業為導向，細分企業崗位和職業需求的基礎上開展技術培訓的教育。技術與繼續教育反映在兩個方面：一是企業、行業負責制定教學內容和標準，院校負責實施；二是人才培養過程按照產學研結合的模式，從一開始就將學習與崗位技能培訓緊密結合，校內實訓和企業頂崗實訓交替進行，使實習實訓與就業實現無縫對接。

（2）“雙元制”實訓模式

德國“雙元制”要求職業標準和能力要求由行業統一制訂，技能培養的主要途徑有：校內實訓室與地區、行業協會教育實習中心及社會各類企業實訓基地共同推進技能培訓。最先進的設備是在各職業教育技能訓練中心，企業主動向行業協會教育中心和職業院校提供最先進的實訓設備和最頂尖的技術支持。

（3）“教學工廠”實訓模式

新加坡“教學工廠”這一概念是南洋理工學院針對職業院校畢業生無法迅速適應企業生產的崗位需求，而企業對畢業生技能水平比較挑剔的情況下提出來的。這是一種適應企業技術發展和職業教育要求的，將企業、培訓中心、學校三者緊密結合的教育培訓模式。將工廠環境引入學校，在校內建起設備完善、環境逼真、技術先進的教學工廠。

（4）“合作型”實訓模式

美國的辛辛那提大學推出了一項教育計劃：為了實現學生一年中有四分之一的時間到與自己專業對口的公司或企業進行實訓，職業院校與企業共同建設“合作型”實訓基地。面向社會、由社會參與辦學，強化學校與用人單位，乃至整個社會的橫向聯系。獲得社會、企業的支持和更多更優秀的辦學信息，從而強化學校的教育功能、社會功能，并以此推動學校從實際出發改變課程設置，充實和更新教學內容，進而調整專業、提升實訓設備水平。

（5）“三明治”實訓模式

英國“三明治”實訓模式是在教學過程中每個學年增加企業崗位實踐訓練的模式。在頭三年的每兩個學期的學習過程中，一個學期在學校學習，另一個學期在企業里接受企業崗位實踐訓練。進入第四年后，學生都在學校里學習并取得學士學位，而第五年則完全進入企業定崗實踐，完成后取得碩士學位。這種模式，把技術技能型人才的培養與社會、企業掛鉤， 解決了學校教育過于理論化，企業更多強調實踐的問題，實現了理論與實踐相結合培養人才，同時也使得學校和社會、企業的聯系得到了加強。

5.1.2 實訓中心建設模式的初步分析

依據對以上各院校和其他國家關于實訓基地建設模式的分析，對汽車智能一體化實訓中心建設思路進行初步分析。

（1）理念先進性

我們設想的實訓中心堅持“開放、共享、集約、高效”的理念，采用“企業參與、雙元主體、統一規劃、市場運作”的建設體制，拓寬政府、學校、企業、行業的投資渠道，充分發揮政府、高校與行業、企業四方面的優勢,多渠道、多方式籌措資金, 建設實訓中心，通過政府投資、學校自籌、校企共建，從而實現共同投資和共享資源。在構建優質高職教育資源，促進產、學、研良性互動，培養高層次技術技能型人才等方面作了許多有益的嘗試與實踐，并對周邊經濟社會和高等職業教育發展產生明顯的帶動與輻射作用。所建實訓項目的設備水平要求保持行業領先，并具有一定的超前性，與學院構建全國一流，中西部領先的技師學院辦學理念相一致。

（2）建設集約化與專業性

實訓中心按照汽車運用與維修專業群大類集中布局和建設,既能滿足專業要求，也能實現“集約化”。這樣，既可避免設備的重復購置，以實現資源共享，提高效益；又可保障設備的配套齊全和達到相當規模。

（3）項目多樣性

一是營造一個環境：盡可能與生產、服務一線相一致,形成真實或仿真的職業環境。

二是確立二個中心：企業生產技術技能訓練中心和職業素質培訓中心。

三是同步實現三個目的：實踐教學(實訓、實驗、實習)、開發生產(產、學、發、研相結合)、培訓鑒定(職業培訓、技能鑒定、資格認證)。

四是建成四個基地：培養第一線需要的高技術技能型人才的實訓基地；職業技術教育師資的培養基地；高新技術的開發、應用、推廣基地；職業技能的培訓、考核、鑒定基地。

（4）服務開放性

實訓中心在環境和總體設計上充分體現向社會開放，向企業開放，向國內外各類科研單位、企業、教育機構開放，充分共享，創造條件成為全省、全國緊缺專業技術人才和職教師資的培訓中心。同時實現學校與社會共享、產學研結合，與輻射地方經濟發展，提高設備、設施的利用率，為社會提供全方位的服務。

（5）管理的高效性

實訓中心的管理和運作采用“學校為主、多方受益”的原則，在管理模式上采用企業化的運作方式，同時引進經營管理的理念和方法。充分利用有限資源和資金，實現多學科的綜合實訓，并為相關汽車運用與維修、汽車營銷與服務、新能源汽車等汽車專業群實訓提供服務。

（6）產業長遠性

實訓中心密切教育與科研、生產相結合，與發展培訓產業相結合，同時促進行業和企業參與共同研發、創新、創業和生產，促進可持續發展。

5.2 實訓中心一體化教學分析

理論教學、虛擬仿真和實踐教學的“理虛實一體化” 職業教育和培訓強調理論實踐一體化，在汽車專業教學中就體現在理論教學和實車教學的一體。在調研過程中，我們發現在理論教學和實踐教學間還加入了虛擬仿真教學，以此來解決理論到實踐的過度問題。一汽大眾汽車培訓室的做法是，理論培訓依托軟件，虛擬仿真依托教具，而實踐教學則直接在實訓車或實車總成上展開。如針對 CAN 總線技術培訓，先是借助課程軟件學習理論，然后在 CAN 總線仿真系統上進行信號檢測和故障診斷學習，然后再將 CAN 仿真系統與大眾實車車門以及實車進行連接，進行信號檢測、報文讀取和發送新報文。按照該理念，一汽大眾培訓科設置了動力總成培訓室、汽車電器培訓室、汽車底盤培訓室、整車培訓室以及新能源汽車培訓室。如新能源汽車一體化實訓室重點針對汽車電控原理以及故障診斷能力培訓而設計，突出一室多用，既覆蓋汽車電子電器，也覆蓋發動機管理，也覆蓋新能源汽車技術以及整車故障診斷。

5.3 汽車一體化實訓室仿真教學設備與實車車門聯動系統

汽車一體化教學過程的新方式——線上線下結合的混合學習互聯網與職業教育的融合催生線上線下結合的混合學習方式。所謂線上線下學習，即線上借助網絡學習理論，線下進入實訓室結合線上學習結果在實物上進行實踐，并且實操過程也可以借助網絡實時復習理論，是一種電子學習+實物學習的混合學習方式，極大提升教學。

效果和學生學習興趣。對幾所高職院校汽車實訓室的調研中，汽車專業多已經構建起一個校本課程資源體系，學生可通過臺式電腦、手機和平板電腦登陸該平臺，進行課前預習、課后復習，將專業知識資源，信息技術，示教板與實訓臺融為一體，實現了教學與實訓數字化，網絡化，多媒體化以及智能化，增強教學實訓實效。

6 調研結果及建議

6.1 汽車專業課程和實訓體系要與企業標準對接

職業教育的內在要求是專業設置與產業需求對接，課程內容與職業標準對接，教學過程與生產過程對接，畢業證書與職業資格證書對接。例如：我國作為全球新能源汽車產銷量第一大國，目前針對新能源汽車高壓系統從業人員技術水平要求和培訓尚未出臺相關指導性標準和文件，這也造成新能源汽車人才培養和課程設置沒有參考標準。大眾新能源汽車售后培訓和認證體系內容明確、結構清晰，且在課程體系和實訓室建設方面可操作性、可復制性較強，應作為我系開始新能源課程或專業（方向）的重要參考標準，也為我系未來與大眾品牌在新能源汽車方面的合作奠定基礎。

6.2 汽車課程體系建設遵從寬基礎活模塊的原則

面對汽車技術的飛速發展，如何根據不斷變化的崗位設置和人才需求設計人才培養體系？通過對德國陸科思德公司以及對德國職教體系的調研，職業教育課程理念是工作過程導向，即以汽車維修工作崗位中的典型工作任務為線索，設置課程典型工作任務和設計教學過程，實現理論學習和實踐技能操作培訓一體化。課程體系的設計突出“三橫兩縱”的原則，能力培養目標體現保養、維修和診斷能力的螺旋遞進式綜合發展（“三橫”）理念，課程內容將按照“寬基礎活模塊”的理念分兩個部分。比如新能源專業：第一個階段為汽車技術公共基礎模塊，重點針對汽車技術基礎、新能源汽車和傳統汽車技術共通部分，第二個階段為汽車維修專業方向，分為燃油動力汽車技術方向和替代能源汽車技術方向（即新能源汽車技術）供選擇，從而將面向傳統汽車技術的教育培訓和面向新能源汽車技術的教育內容融為有機的整體。

6.3 汽車維修教育培訓體系的“三橫兩縱”

此外，故障診斷實驗室的建設還需引入“汽車醫學院”的理念。在汽車故障診斷綜合實驗室（“汽車醫學院”）中，汽車被視作一個具備完整功能、由若干子系統構成的復雜系統（“機體”），汽車技術培訓應像醫學教育一樣將汽車“解剖”為若干具備獨立功能的子系統（如發動機電控系統、燈光系統、啟動系統等等），首先集中學習和掌握各個子系統的基本原理和工作過程、故障特征（“病理特征”）和故障診斷和排除方法（“診治方案”），再將這些子系統集合為完整的汽車系統，重點理解各個子系統如何協同工作實現汽車作為一個整體系統所具有的某項功能，在所有環節上都體現理論知識與實踐應用之間的關聯，從而傳授給學生對汽車系統整理理解，確保學生始終能夠應對汽車技術革新帶來的新挑戰。

6.4 汽車智能一體化實訓中心建設強調四個一體化

根據汽車專業人才培養方向定位和實驗教學示范基地建設目標，汽車智能一體化實訓中心建設需強調以下四個一體化：

（1）理論教學與實踐操作的一體化

所有實驗硬件都應針對典型工作任務所需求的實車、配件，并匹配符合課程標準的多媒體課程軟件，并能與實訓硬件能夠實現實時交互。軟件上的理論學習緊密聯系硬件上的實踐訓練，硬件上的實踐操作能夠隨時反饋到軟件，通過理論學習與實踐訓練的結合，切實提高學生解決問題的能力，同時提高整體技能教育的水平。

（2）真實環境與虛擬仿真的一體化

整個仿真系統廣泛使用實車執行器、傳感器和控制設備，系統通信和工作實現過程則采用校企共建、產權在我，共同研發，能完整模擬汽車系統工作過程，提供給學生更多實踐實訓自由學習空間，此外實訓設備可實現與真實整車及其系統的無縫對接和數據交換，實現虛擬仿真教學環境與真實環境的一體化。

（3）課程軟件（線上）與實驗硬件（線下）的一體化

所有實驗硬件都應配有相應的包含文字、圖片和動畫展示的多媒體課程軟件，課程軟件與實訓硬件能夠實現實時交互。學生可在課程軟件中進行理論和基礎知識學習、測試測驗、熟悉實驗操作流程、填寫實驗實訓結果、生成實驗數據曲線等學習過程；可在仿真控制軟件中進行實驗設備的參數設置、狀態跟蹤、硬件設備控制、信號采集和顯示測量、環境開發等實驗過程；可在實驗設備上完成線路連接、狀態設置、顯示和跟蹤等操作過程。

（4）教學過程與教學管理的一體化

該教學綜合管理軟件可實現：管理學生和多媒體課程；檢查學生學習進度；創建和編輯課程和考試內容；創建問題、實訓操作和一系列課程和考試問題；生成考試試題和創建考試等管理操作。所有多媒體課程軟件均可儲存在中心服務器上，借助網絡可隨時隨地訪問該服務器上的課程軟件資源，形成更加集成、高效、系統化的集教學和管理功能一體的軟硬結合的數字化平臺，構建O2O 線上線下結合的汽車一體化混合學習智能教學平臺。

通過分析和調查研究，我們計劃中的汽車智能一體化實訓中心應該采用多媒體仿真軟件與網絡技術、軟硬結合技術、虛擬仿真技術等先進技術手段將智能化汽車教學實訓臺與多個學生學習終端聯成實訓網絡，形成實訓模擬工位群，增加實訓人次、減少實訓批次、降低訓練成本、放大教學效果，實現理論教學內容、形式與實訓過程相結合，實訓內容與典型工作任務相結合，考核評價與工作過程相結合的現代化汽車專業技能人才培養的智能化汽車理實一體化實訓室。