產(chǎn)教融合背景下基于虛實一體化工業(yè)機器人實訓(xùn)平臺的建設(shè)研究

一、建設(shè)背景：工業(yè)機器人實訓(xùn)教學(xué)的困境

現(xiàn)今，多數(shù)職業(yè)學(xué)校無法配備數(shù)量足夠的實訓(xùn)設(shè)備，多專業(yè)共用有限的幾臺設(shè)備，導(dǎo)致工業(yè)機器人設(shè)備耗損嚴(yán)重，無法支撐教學(xué)需求。教學(xué)資源短缺，實訓(xùn)內(nèi)容單一，教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)。另外，“雙師”型教師隊伍建設(shè)水平有待進一步提高。

二、建設(shè)思路：多角度的智慧融合

1.實訓(xùn)教學(xué)模式的虛實融合。針對“教學(xué)設(shè)備少且陳舊、多專業(yè)共享導(dǎo)致的設(shè)備耗損”問題，該實訓(xùn)平臺以實體工作站為基本，選取了多個典型的企業(yè)應(yīng)用場景，建設(shè)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(xùn)教學(xué)中采用“以虛助實、以實帶虛、虛實結(jié)合”等方式，較好地克服了工業(yè)機器人實體設(shè)備不足的短板，減小了實訓(xùn)教學(xué)成本，為多專業(yè)順利開展工業(yè)機器人實訓(xùn)教學(xué)提供了有利保障。

2.跨學(xué)科知識及技術(shù)的資源融合。該實訓(xùn)平臺圍繞工業(yè)機器人核心技能，以目前學(xué)校擬建的的智能制造專業(yè)群的學(xué)生為服務(wù)對象，進行工作站實體及配套資源的一體化設(shè)計與重構(gòu)。在實體工作站的總體設(shè)計上，結(jié)合專業(yè)群內(nèi)各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，校內(nèi)外教師團隊圍繞工業(yè)機器人及外圍設(shè)備應(yīng)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(shù)為一體的虛實一體化實訓(xùn)平臺。

3.“校內(nèi)校外一體化”實訓(xùn)需求的融合。目前，學(xué)校專業(yè)部實訓(xùn)室已與廣汽本田的職工培訓(xùn)達成了良好的合作意向，提供了三年的職工培訓(xùn)服務(wù)，今后還可以為廣州地區(qū)企業(yè)、社會人員及省內(nèi)中高職院校學(xué)生提供通用工種培訓(xùn)和鑒定。

4.校內(nèi)外師資隊伍的融合。借助實訓(xùn)平臺的建設(shè)，校內(nèi)教師與職教集團內(nèi)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)的工程師、技能大師組成了教師團隊，共同商量建設(shè)方案及細(xì)節(jié)，開發(fā)實訓(xùn)平臺的軟硬件資源。

三、建設(shè)內(nèi)容：立足“五個一”

1.充分調(diào)研企業(yè)技術(shù)人才需求，升級改造一套嵌入企業(yè)新工藝新技術(shù)的工業(yè)機器人實體工作站。校內(nèi)項目建設(shè)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(shù)新工藝的工業(yè)機器人集成應(yīng)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(shù)的工業(yè)機器人集成應(yīng)用工作站。

2.以信息化技術(shù)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(diào)試與真實的工作站一致可以顯著提高實訓(xùn)效率，避免學(xué)生不必要的重復(fù)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(diào)試，也可與真實PLC、傳感器等外設(shè)與虛擬工作站進行虛實聯(lián)調(diào)。

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(xué)資源。課程團隊通過調(diào)研，以本土汽車生產(chǎn)企業(yè)的崗位職業(yè)能力為基準(zhǔn)，以崗位典型工作任務(wù)為導(dǎo)向，定位教學(xué)資源建設(shè)的“崗”的要求；依據(jù)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，分析“工業(yè)機器人集成應(yīng)用”職業(yè)技能等級（即“X”證書）的初級標(biāo)準(zhǔn)，并充分結(jié)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(xué)資源建設(shè)的“證”的標(biāo)準(zhǔn)；選取本土汽車行業(yè)的經(jīng)典應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)拆解（“定標(biāo)”）、設(shè)備中嵌入企業(yè)新技術(shù)等多種強化職業(yè)能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)融入課程教學(xué)資源建設(shè)，再落實到課堂環(huán)節(jié)，規(guī)范學(xué)生技能水平和綜合素質(zhì)，是實現(xiàn)“崗、課、證”的有力融通。

4.“以學(xué)生為中心”，校企合作、校校合作開發(fā)一本高質(zhì)量的工作站配套教材。教材建設(shè)以廣州市精品課程“工業(yè)機器人集成應(yīng)用（初級）”的建設(shè)要求為契機，校內(nèi)教師聯(lián)合企業(yè)工程師與其他中高職院校的三間學(xué)校教師同行組成團隊，共同制訂課程標(biāo)準(zhǔn)，共同建設(shè)精品課程資源，編寫工作站配套教材與實訓(xùn)手冊。

【注：本文系廣州市教育科學(xué)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(yīng)用’課程建設(shè)為例”（202215 089）研究成果】

責(zé)任編輯 徐國堅