高职院校自动化技术实训基地建设的探索

宋 佳，吴晓帆

(苏州市职业大学 电子信息工程系，江苏 苏州 215104）

随着我国制造业、加工业的迅速发展，大量国际最先进的自动化控制设备和技术不断被引入国内，使得社会对自动化技术应用人才的要求不断上升，尤其对综合应用型人才的企望越来越大.这对自动化专业的高职教育提出了新的要求.然而目前高职院校自动化技术类专业开设的相关专业课程，无论是设备还是教学手段、教学方法都不能适应现代工程教育对工程训练的要求.为此，苏州市职业大学电子信息工程系在原有实践教学基地的基础上，在江苏省级品牌专业建设点—电气自动化专业的建设过程中，利用学校自筹经费将当前最新的自动化硬件技术和软件技术整合为一体，建设一个面向自动化技术综合应用的实训基地，学生在实训基地能够完成实际应用系统原理的学习、工艺结构的了解，及运行调试、故障分析及排障等综合训练，使学生在良好的工程环境中掌握专业技能.

1 实训基地建设的意义

自动化技术是融合了控制理论与微电子等多种技术的综合学科，其发展不仅与信息化、数字化、智能化、网络化等技术相关，也和微电子技术、控制技术、计算机技术、网络与通信技术、人机界面技术的发展密切相关，互相补充和促进.因此，自动化技术相比其他工程技术，具有以下特点：

(1) 发展速度快.随着数字处理技术、数据传输技术、多媒体计算机技术以及网络技术的不断发展，各种自动控制技术和装置得到迅猛的发展，自动化技术水平不断提高，应用范围不断拓展.

(2) 涉及知识面广.目前，各种自动化技术手段并行发展、相互融合，为工业控制提供了多种可行的技术途径.自动化专业知识能力结构包括：嵌入式微控制器技术、可编程序控制器技术、变频器技术、触摸屏技术、工业控制计算机应用技术、通用工业组态软件、过程控制技术以及智能控制器应用技术等.

(3)综合性强.大多数企业里的自动控制设备不只涉及一门技术，而是综合了多门技术的应用.如有些产品或设备综合了可编程序控制器技术和触摸屏技术，另一些则综合了可编程序控制器技术、网络技术、工控软件技术等，这就要求应用者必须具有各门技术的综合应用能力.

近年来我国一些教学设备生产企业已开发出了一些以实践教学为目的的自动控制设备.但是这些设备在教学中大多存在技术单一、涉及领域狭窄、操作机会有限、品种少和价格昂贵等缺点.

2 实训基地的建设

2.1 功能定位

自动化技术实训基地不但能够进行各种自动控制技术的基础实践环节训练，还要能够进行复合多种控制技术的综合性实践环节训练，其功能包括：(1) 面向教学、面向实践，为各种自动控制技术的教学、实践、实训活动提供一个理想的实验平台，不仅满足学生课内学习实验，同时也是学生课外实践、创新活动的基地；(2) 面向工程、面向现场提供综合多种控制技术的、接近实际的工程训练，培养学生综合运用专业技术知识、解决实际问题的能力，同时也为教师提供科研和产品开发的平台；(3) 面向社会、面向服务，为企业职工继续教育提供在职提高与转岗培训，并对经过培训的人员进行职业技能资格鉴定，颁发相应的鉴定证书.自动化技术实训基地更应注重综合性、先进性、真实性、开放性和可开发性.

2.2 实施过程

自动化技术实训基地服务对象包括全校的电类和非电类专业学生，根据不同专业学生的培训目标，需要设定不同的实践实训的要求.因此，首先对自动化技术相关课程的各个实践环节的教学大纲、计划进行重新修订，围绕培养技术应用型人才这一核心，增加实践教学课时，充实实践内容，编修实用的实践教材，建立与各实践环节相应的考核标准和试题库.其次，在设计实训基地时，根据各专业的培养计划，结合社会需求和学生就业的实际情况，着重突出自动化基本技能训练、运动控制综合训练、过程控制综合训练三个方面，把基地分成基本技能模块、运动控制模块和过程控制模块，以满足各专业学生不同的学习内容、深度、广度要求.

自动化技术实训基地基本上覆盖了当今自动化控制的各种技术方法，可完成各种常规工业控制，如计算机控制、可编程逻辑控制器技术、总线控制技术等，可开展自动化、电气工程及机电一体化等相关专业部分课程的教学实验，如“电机与拖动”、“可编程序控制技术”、“电气控制技术”、“计算机控制技术”、“过程控制”、“检测与变化技术”等课程，其基本结构如图1所示.

图1 自动化技术实训基地结构示意图

基本技能模块是在专业基础知识和基本技能训练阶段，培养学生的专业基本技能，如各类继电器、行程开关、接近开关、接触器等常用控制电器以及智能控制器的应用技术等；运动控制系统模拟了工业企业的自动化网络，利用计算机、PLC与全数字式交、直流传动装置之间的通讯网络，构成一个分布式的自动控制系统，并利用数据采集与监控软件实现真实的控制装置，对计算机屏幕上的仿真被控对象进行在线实时控制；过程控制系统实训平台包括液位及流量基本控制、温度综合反应器、压力基本回路控制三个工段，每个工段都可以完成本身独立的一些控制流程和相关的实验实训要求，装置采用控制对象与控制装置分离设计，以现场总线、工业以太网等工业控制网络为平台，利用设备的软、硬件资源，实现全分散控制，同时对仪表还可实现远程访问、监视、调控、诊断、维护等管理功能，并且与计算机实时仿真系统结合起来，构成数字仿真与物理仿真相结合的更大规模的虚拟过程控制系统.

3 实训基地的管理

3.1 实训基地的网络化管理

为了跟上自动化技术的发展，实现科学化管理，真正做到实验室的开放，实现教学系统网络化是先进教学体系建设的重要条件之一.在自动化技术实训基地建设时，将每个模块中的每套设备，配备数据采集器及计算机接口，在每个子模块内部组建成网络；再将各模块联成网络，建立一个总控制室，接入校园网，从而实现实训基地的网络化管理.其包括实验预约、派位与电源管理、数据采集、电子化实验报告递交四个主要组成部分.这样做不仅可以提高实验室运行效率，合理安排师资资源，而且教师和学生可以通过网络查询实习实验成绩.

3.2 规范管理制度

职业素质的提高与职业技能的获取属于养成教育的范畴，必须通过强化管理、规范操作、反复演练的方式才能实现.因此，建立一套完整的、行之有效的实训管理体制，营造一种尽可能接近真实工厂生产环境的氛围，不但可以提高养成教育的效果，还可以提高仪器设备的完好率、利用率，保证设备及人身安全.为此，实训基地制定了严格规范的管理制度，并且为了使学生亲身感受到工厂的生产环境，在实训教学中，管理也模仿工厂的模式，要求学生穿工作服、佩带胸卡、考勤打卡等，培养学生的职业素质.

3.3 加强师资队伍建设

自动化技术实训基地不仅需要具备开展实践教学的设备和环境，更需要高水平的实训教师.学院在建设“双师型”实训教师队伍时，采取了以下措施：(1) 加强教师培训，选派青年教师到工厂进行“顶岗”锻炼，或参加技能培训或是技师培训等；(2) 进行社会招聘，制定优惠政策，吸引企业中具有丰富实践经验的工程师、技师等，在他们取得教师资格以后，以专职或兼职形式担任教育教学工作；(3) 组织产学研开发，鼓励专业教师应用实训基地进行科研、产品开发或课程开发.

4 结 论

自动化技术实训基地建成后，学生可以在课程学习中，结合各种实验设计，进一步理解和掌握各种自动控制技术.同时，实训基地结构的设计，支持开放式实验教学与设计型实验开发，可作为相关专业的课程设计、专业设计以及毕业设计的实践性综合平台，还可作为面向自动化应用技术、开放的技术培训与产品开发的平台.随着自动化技术和职业技术教育的发展，我们还将不断加强实训基地的建设力度，提升实训基地的实力，充分发挥实训基地的功能，不断提高人才培养水平.

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