《中国制造2025》背景下职业院校制造类专业实训基地建设的思考

何其文

【摘要】如何将先进智能制造技术融入实训基地建设是当前职业教育的热点与难点。对学校而言，“制造”的“产品”就是学生。文章通过分析制造类专业实训基地建设的现状，阐述智慧实训基地的构建思路，探讨了如何将智能制造理念融入实践教学体系的途径，以期避免各院校在智能制造实训基地建设过程中的种种问题。

【关键词】智能制造；实训基地；实践教学体系

随着国家《中国制造2025》发展战略的提出，新一代信息技术与制造业进一步深度融合。职业院校的制造类专业建设，特别是作为人才培养物资基础的专业实训基地建设，如何适应产业形态的变化，是当前职业教育改革的热点方向之一。不少职业院校在这些方面做了大量探索性的工作，取得了一些成果，但同时也暴露出了一些问题。

一、实训基地建设存在的问题与挑战

（一）盲目追求高大上

大家一听“智能制造”，马上就想到高端、先进、昂贵。所以不少院校在上马智能制造实训基地时，投入动辄上千万，机器人、视觉识别、AGV小车，一个都不能少。过高投入的直接后果，就是严重影响了其他基础实训基地的建设。

（二）盲目强调与企业实际生产设备对接

职教界普遍认为学校的教学设备要与企业生产现场实际设备对接。不少院校理解成学校的教学设备要和生产现场的设备一样。这样势必带来两个问题：一是企业的生产设备是为生产服务的，往往不利于教学，这样的设备放在学校，老师们是很难利用这些设备组织教学的；二是产品的生产离不开区域产业的支撑，比如原材料、销售市场等。学校引入生产设备后，很难像企业那样组织生产，实际上是一种很大程度上的浪费。

（三）重硬件轻软件

智能制造之所以“智能”，很大程度上是硬件背后的软件在支撑，但软件看不见摸不着，所以很多学校在投入时更愿意在硬件投入上下功夫，软件投入则能省就省。“轻软件”还有一层意思是对人员的培训不够。当前智能制造是热点，以学校的条件很难吸引这方面的优秀人才加入。同时由于智能制造正处于发展阶段，对应的师资培训资源也很有限，这样就造成了设备的有效运用存在问题。

（四）工业大数据无数据

智能制造离不开大数据的支撑，而学校往往很难开展工业化的大生产。没有数据来源，也就谈不上大数据了；没有大数据，“智能”也就只是一个概念了。如何获取足够的工业大数据，也是智能制造实训基地面临的挑战之一。

（五）与原有实训系统割裂

近十年来，各职业院校通国家示范、省示范、特色专业等建设项目，均已建立了比较完备的实训基地。新上马的智能制造系统往往不能或根本没考虑把原有的实训系统融入进去。这样既会造成资源浪费，同时也不利于教学的开展。

二、智慧实训基地建设的构想

（一）技術路线

充分利用原有实训系统的自动化设备，新增智能制造关键设备，利用物联网、工业以太网等工业数据采集手段，实现学生实训过程及实训设备运行数据的云存储。通过学习过程的大数据分析，建立智能化实践教学体系。智慧实训基地总体结构分为设备层、网络层、平台层和应用层。

1.设备层：新增工业机器人、3D打印等智能制造关键技术相关实训室；利用实训设备控制器原有通信接口，或在原有实训装置上加装嵌入式通信装置。

2.网络层：构建设备层与后台服务的网络通讯，通道数据传输采用TCP/IP协议。

3.平台层：搭建智慧实训平台，构建长连接推送框架，实现数据接收、存储、后台云服务和权限控制等基础功能。

4.应用层：搭建仿真实训系统，实现流式大数据分析数据处理，对数据进行实时数据统计、分析，并对实时分析数据进行展示等功能。

（二）功能分析

1.实现学生实训学习过程大数据的收集与整理。智慧实训基地基于物联网架构搭建，后台服务部署在云端。实训基地所有控制设备通过无线和有线网络借助嵌入式通讯装置采用长连接的形式接入到后台服务器中，经初步分析后存入数据库。学生使用实训设备时需先登录智慧实训平台系统，在系统中选定对应实训设备，设备绑定成功后，选择实训项目。实训过程中，学生操作信息及设备运行信息同步上传到服务器。通过学生整个实训过程的信息高度集成化和数据化，从而达到学生实训学习过程的信息透明化。

2.通过对大数据的分析，实现对学生实训学习效果的智能判定。学生进行实训时，智慧实训平台根据学生实际操作信息、设备运行信息、学生提交的控制程序等信息，进行智能判别。系统通过分析学生学习过程大数据，针对学生的问题进行分析。教师的主要任务不再是组织教学，指导学生，而是通过分析学生操作过程中的大数据，提取教学过程中的重点、难点，在课程教学中有针对性地重点讲解。

3.通过智慧实训平台的运用，建立学生实训学习过程的“数字双胞胎”。学生在学习课程时，需先在仿真实训系统中完成相应实训项目的训练。只有在仿真实训系统通过了相关测试，智慧实训平台才允许到实际设备上进行练习。这样一方面可以有效利用实训设备，另一方面可以避免不规范操作带来的安全问题。

4.实践教学体系的智能化。智慧实训平台结合学生完成的实训项目、实训时长、掌握情况等数据进行分析处理，统计出每个学生的学习情况数据，全面掌握学生的学习经过、实际状态以及至学习目标状态的可选路径，从而给学生分配不同的学习任务。这样每个学生的学习进度、学习内容都可能不同，从而实现对学生的个性化教学。

5.实训基地管理的智能化。智慧实训平台有智慧实训基地的所有设备的运行信息，从而为实训基地的智能化管理提供了基础。学生可根据自己的学习情况自行申请实训岗位，充分利用实训资源。

6.为教学工作诊断与改进提供重要支撑。教学工作诊断与改进离不开智慧校园建设及大数据分析，智慧实训基地的建设毫无疑问将成为基于大数据平台的质量保证体系的重要组成部分，将为教育教学改革提供重要支撑。

三、总结

本文通过分析制造类专业实训基地建设的现状，提出了一种智慧实训基地建设的构想。通过智慧实训基地的建设，实现学生实训学习过程大数据的收集与整理；通过对大数据的分析，实现对学生实训学习效果的智能判定，实现智能制造与实训教学的融合。

【参考文献】

[1]杨运鑫，罗频频，陈鹏.产教深度融合机制创新研究[J].职业技术教育，2014（04）：39-43.

[2]崔立群.产教融合视角下的高职院校实训基地建设研究[J].时代金融，2015（08）：189-190.