汽车智能一体化实训中心建设项目调研报告

华杰，魏倩，冀承，王富强，叶峰利

（成都市技师学院（成都工贸职业技术学院）汽车工程系，四川 成都 610051）

1 调研的背景及目的

伴随着互联网技术的飞速发展、数字化与不同行业的深度融合，“互联网+”新业态层出不穷，“互联网+”已经成为中国的国家发展战略。特别是在职业教育领域，职业教育信息化的推进正是“互联网+职业教育”的生动诠释。依托互联网的开放性、交互性和信息化特点，综合运用多媒体、虚拟仿真和大数据技术，职业教育的课程内容和教学方式产生了巨大的变化。如何将“互联网+”与专业教学深入结合提升教学质量，实现教学和实训过程的智能化，这是职业院校需要考虑的问题。

近些年，随着大数据、云计算、人工智能等新技术的发展，新能源汽车和智能汽车已成为汽车产业发展的战略方向。另一方面，智能车辆集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，将环境检测、线路选择与决策、智能辅助驾驶等功能于一体的系统，从而将汽车变成了一个典型的高新技术综合体。作为以技术技能型人才作为培养目标的职业教育，必须紧随汽车技术的趋势和行业实际需求。

职业院校实践环境的建设通过多年的积累，设备数量和水平上有了明显的提升，但“软环境”建设一直被忽略，导致管理水平、师资队伍、内涵建设和保障机制等“软环境”不能满足日益增长的硬件设备增加所带来的的需求。我系现有校内实训基地总面积近 4000m2，实训仪器设备 202 套；校外实训基地个数 2 个。能满足日常常规实践教学所需，但想要提高还有很多困难，如理论教学与实践教学相互分离；传统实训教学模式无法预习和复习；实训室配置缺少课件内容和课件载体；设备配套“软件”建设滞后等等。

为此，开展汽车智能一体化实训中心建设教育研究，旨在构建科学合理的可推广的汽车智能一体化实训中心实践教学体系，基于典型工作任务的教学内容、基于行为导向的教学方法、智能化的教学装备、网络化数字化资源、一体化教材、权威的认证评价体系的汽车运用技术专业群教、学、训、考一体化的解决方案。

希望通过调研，了解兄弟院校、用人单位和教学系统研发公司在智能一体化实训中心和实训系统建设方面的典型案例和先进理念，为项目的后续开展提供新的思路方向和可借鉴并推广的经验。

2 调研时间

2018 年4 月-2018 年8 月。

3 调研对象与方法

3.1 调研对象

深圳职业技术学院、陕西职业技术学院、天津交通职业技术学院、一汽大众成都分公司、新纶和业成都分公司、陆科思德教学器材发展（上海）有限公司。

3.2 主要调研方法有

3.2.1 走访调研

进行了全国示范高职院校实验实训中心建设的考察调研，分别赴广东及陕西等地高校及教育园区，进行了基于学院层面实训基地建设的调研。

3.2.2 信息调研

通过网上信息资料查询等方法，对项目有关理论研究、建设成果、政策、地方产业及专业技术等方面进行调研。

3.2.3 专家咨询及研讨

通过专家研讨会、访谈等方法，与合作企业充分沟通交流，校企合作共建实训室；对实训中心功能定位进行调研。

4 调研的内容

4.1 全国高职院校调研

4.1.1 深圳职业技术学院

深圳职业技术学院是全国高职示范性实训基地，共有 35个实训室、125 个实训分室，具有178 个功能场室，总建筑面积达13.3 万m2，设备总值4.0 亿元，设备数达39719 台套。该工业中心为教学单位，共有35 个实验实训室，其中有5个为公共共享公管实训室，主要有电工、金工、电子、数学及物理实验室，另 30 个实验实训室由系部负责建设与管理，由工业中心负责进行后勤保障。

我们重点对工业中心进行了参观考察。该工业中心独立编制有 70 多人，主要承担各院系公共课程，包括电工电子、金工机械等等，各专业实验实训室仍由各院系负责。后勤保障提供水、电、维修等任务，有些后勤服务职能实现社会化。所有专业均参加电工、金工等进行职业培训，实行打卡上课、统一着装、并参加早训。设备的管理实行“谁建设、谁使用、谁管理”的原则，确保物尽其用、人尽其才。

通过参观和交流，我们感受到深圳职院的师生无不展现出自信、自强、自豪的风貌。学校倡导“敬业、创新、求实、奉献、协作”的校训精神，学生在贴近生产的教学环境当中，技能得到了过硬的锻炼，得到社会广泛认可。

4.1.2 陕西职业技术学院

学院坚持“立德树人、质量强校，校企合作、促进就业，创新发展、服务地方”的办学思想，贯彻落实“校企合作，工学结合、产教融合”的发展思路，确立了全面创建“国家优质专科高等职业院校”的发展目标和“全省第一、全国领跑”的奋斗目标。学院和 120 多家行业、企业、院校和科研院所合作共建，牵头组建了“一带一路”职教联盟、陕西城镇建设职业教育集团、白鹿原大学城高校联盟、白鹿原文化研究会、白鹿原互联网+果业（樱桃）创新创业高峰论坛；引入社会资本，校企共建了多个“混合所有制”、“现代学徒制”二级院系，构建了政府、行业、企业、高校、科研院所“五方联动”的校企合作体制机制，形成了“校企集团化办学、区域联盟式发展”的办学格局。

学院拥有优良的实践教学条件，校企共建了10 多个融“教学、实训、培训、服务”于一体的校内仿真实训基地，开设了23 个订单班。建有校内专业实训工间156 个，其中中央财政拨款建设的实训中心项目5 个，省级财政拨款建设的高职示范实训中心项目6 个；并建有校外实习、实训基地和技术服务联系点188 个。省教育厅、省人社厅在学院设立了职业技能鉴定站，可为30 余个职业资格和技术工种进行技能考核鉴定，突出了“低重心、综合性、基地式”的办学特色。

4.1.3 天津交通职业技术学院

学院依托行业优势，建设了汽车技术、物流、交通、轨道、智能制造技术和交通服务六大专业群 38 个专业，形成了满足综合交通运输体系和区域经济人才需求的专业布局。其中，物流管理和汽车检测与维修两个专业已建成天津市高职高专教学改革试点专业。各专业以校企合作为平台，建设了汽车、电商、物流、路桥、民航、轨道、工程机械等校内实训基地，建设了252 个稳固的校外实训基地；先后成立了丰田、奥迪、大众、保时捷、京东、阿里巴巴等65 个订单班；开展企业横向课题40 余项，开展面向企业的技术服务达20000 人次/年，提升了人才培养质量水平，确保了毕业生高质量就业。学院就业率始终在 98%的高线已保持多年，许多毕业生成长为企业部门经理、技术骨干和技术总监，成为企业和学院的宝贵资源。另外，学院在社会服务和辐射周边经济技术的贡献方面，连续多年承办了全国职业技能大赛（高职组）现代物流、汽车技术赛项以及全国（高职组）汽车职业教师教学技能大赛，均得到社会各界的广泛认可和高度评价。进入“十三五”，学院凭借雄厚的办学基础和实力，入围“世界先进水平校”建设行列，获批“十三五”天津市高等职业院校提升办学能力、天津市教育信息化等重点建设项目，预期将建成办学定位准确、专业特色鲜明、人才培养质量高、社会服务能力强、国际合作成果显著、综合办学实力领先的高等职业院校。

4.2 企业走访调研

4.2.1 一汽大众新能源汽车售后认证和培训体系

大众汽车成都分公司是一汽大众有限公司的第二个生产基地，目前生产的主要车型是速腾和捷达。我们这次调研主要针对新能源汽车的培训体系,虽然大众集团新能源汽车车型仍在规划中，但培训科的新能源汽车培训课程开发和培训室建设早在2015 年就已经开展。由于新能源汽车存在高压系统，对操作人员具有人身安全风险。如何规范高压系统操作流程、保障高压系统操作安全和提升从业人员整体素质，是汽车制造商广泛关注的问题。新能源汽车高压系统从业人员培训标准是规范高压系统操作流程、保障高压系统操作安全和提升从业人员整体素质水平重要手段。大众集团根据I8686E（现在 DGUV200-005）标准制定了的 EIP、HVT 和HVE 三层级资质和培训标准（如下图）。

在未来，大众集团售后所有与新能源汽车相关的技术岗位，特别是机电维修人员都必须按照该体系进行培训认证，只有获取相应资质才能够进行相关作业。

大众新能源汽车售后认证资格体系大众新能源汽车售后资格培训体系一汽大众汽车新能源高压培训

在调研和观摩过程中，我们发现大众的培训一方面非常关注高压操作规范和流程，另一方面非常注重新能源汽车原理和诊断能力的培养，培训过程依托软硬件一体化的实训教具，而非实车形式教具，经了解原来实车系统无法确保安全性，同时由于模块化的封闭式设计，实车系统无法达到很好的培训效果。另外，大众使用的培训教具培训了软件课程资源，能够很好的弥补理论教学的短板，反馈很好。

4.2.2 新纶和业成都分公司

新纶和业成都分公司凭借整体设备解决方案、完善培训咨询体系、多样渠道发展模式及专业维修服务优势，为大中华区车间维修提供全面解决方案，为客户创造价值，赢得客户信赖。

新纶和业精英教育项目以专门提供和培养学校学生理论与实际相结合的专业技能为宗旨，并与职业教育机构以及汽车维修服务企业建立战略合作，做到学校与企业信息、资源共享的双赢模式，实现在校学习与企业实践有机结合，让学校和企业在学科、技术上实现优势互补，促进职业教育行业发展新纶和业成都分公司利用专业技术优势和高校开展了以下多个项目，为打造高校技能优。

质化做出巨大的贡献：

● 培训场地整体规划，合理对项目学员进行技能评定。

● 制定培训教材及课程，培养独立传递课程的讲师梯队。

● 培养学员单独作业能力，提升高校专业技能实力。

● 按学员能力定资、定岗，确保项目学员的在职率。

● 对学员进行跟踪技能评估指导，提供完善的评估报告

SEEP 技术项目支持实训室建设

4.3 陆科思德教学器材发展（上海）有限公司

德国陆科思德教育集团重点在新能源实训设备的研制，其着眼于为未来新能源汽车的技术的发展，早早地将新能源汽车实验实训室工作列入了工作进程，并将功能性、教学实用性和用户友好性三者完美融合。借助陆科思德实验实训系统，学生可以掌握以下知识和能力：

* 高压系统的工作原理与设计

* 高压安全设计理念

* 充电系统

* 高压系统断电操作系统

* 高压系统故障诊断

* 光伏电池与燃料电池

5 调研分析

5.1 实训基地建设模式的比较分析

5.1.1 实训基地建设模式

结合院校及企业的调研，我们总结出现行国内院校实训基地建设模式有以下几种：

（1）“技术与继续教育”实训模式

澳大利亚“技术与继续教育”是建立在以就业为导向，细分企业岗位和职业需求的基础上开展技术培训的教育。技术与继续教育反映在两个方面：一是企业、行业负责制定教学内容和标准，院校负责实施；二是人才培养过程按照产学研结合的模式，从一开始就将学习与岗位技能培训紧密结合，校内实训和企业顶岗实训交替进行，使实习实训与就业实现无缝对接。

（2）“双元制”实训模式

德国“双元制”要求职业标准和能力要求由行业统一制订，技能培养的主要途径有：校内实训室与地区、行业协会教育实习中心及社会各类企业实训基地共同推进技能培训。最先进的设备是在各职业教育技能训练中心，企业主动向行业协会教育中心和职业院校提供最先进的实训设备和最顶尖的技术支持。

（3）“教学工厂”实训模式

新加坡“教学工厂”这一概念是南洋理工学院针对职业院校毕业生无法迅速适应企业生产的岗位需求，而企业对毕业生技能水平比较挑剔的情况下提出来的。这是一种适应企业技术发展和职业教育要求的，将企业、培训中心、学校三者紧密结合的教育培训模式。将工厂环境引入学校，在校内建起设备完善、环境逼真、技术先进的教学工厂。

（4）“合作型”实训模式

美国的辛辛那提大学推出了一项教育计划：为了实现学生一年中有四分之一的时间到与自己专业对口的公司或企业进行实训，职业院校与企业共同建设“合作型”实训基地。面向社会、由社会参与办学，强化学校与用人单位，乃至整个社会的横向联系。获得社会、企业的支持和更多更优秀的办学信息，从而强化学校的教育功能、社会功能，并以此推动学校从实际出发改变课程设置，充实和更新教学内容，进而调整专业、提升实训设备水平。

（5）“三明治”实训模式

英国“三明治”实训模式是在教学过程中每个学年增加企业岗位实践训练的模式。在头三年的每两个学期的学习过程中，一个学期在学校学习，另一个学期在企业里接受企业岗位实践训练。进入第四年后，学生都在学校里学习并取得学士学位，而第五年则完全进入企业定岗实践，完成后取得硕士学位。这种模式，把技术技能型人才的培养与社会、企业挂钩， 解决了学校教育过于理论化，企业更多强调实践的问题，实现了理论与实践相结合培养人才，同时也使得学校和社会、企业的联系得到了加强。

5.1.2 实训中心建设模式的初步分析

依据对以上各院校和其他国家关于实训基地建设模式的分析，对汽车智能一体化实训中心建设思路进行初步分析。

（1）理念先进性

我们设想的实训中心坚持“开放、共享、集约、高效”的理念，采用“企业参与、双元主体、统一规划、市场运作”的建设体制，拓宽政府、学校、企业、行业的投资渠道，充分发挥政府、高校与行业、企业四方面的优势,多渠道、多方式筹措资金, 建设实训中心，通过政府投资、学校自筹、校企共建，从而实现共同投资和共享资源。在构建优质高职教育资源，促进产、学、研良性互动，培养高层次技术技能型人才等方面作了许多有益的尝试与实践，并对周边经济社会和高等职业教育发展产生明显的带动与辐射作用。所建实训项目的设备水平要求保持行业领先，并具有一定的超前性，与学院构建全国一流，中西部领先的技师学院办学理念相一致。

（2）建设集约化与专业性

实训中心按照汽车运用与维修专业群大类集中布局和建设,既能满足专业要求，也能实现“集约化”。这样，既可避免设备的重复购置，以实现资源共享，提高效益；又可保障设备的配套齐全和达到相当规模。

（3）项目多样性

一是营造一个环境：尽可能与生产、服务一线相一致,形成真实或仿真的职业环境。

二是确立二个中心：企业生产技术技能训练中心和职业素质培训中心。

三是同步实现三个目的：实践教学(实训、实验、实习)、开发生产(产、学、发、研相结合)、培训鉴定(职业培训、技能鉴定、资格认证)。

四是建成四个基地：培养第一线需要的高技术技能型人才的实训基地；职业技术教育师资的培养基地；高新技术的开发、应用、推广基地；职业技能的培训、考核、鉴定基地。

（4）服务开放性

实训中心在环境和总体设计上充分体现向社会开放，向企业开放，向国内外各类科研单位、企业、教育机构开放，充分共享，创造条件成为全省、全国紧缺专业技术人才和职教师资的培训中心。同时实现学校与社会共享、产学研结合，与辐射地方经济发展，提高设备、设施的利用率，为社会提供全方位的服务。

（5）管理的高效性

实训中心的管理和运作采用“学校为主、多方受益”的原则，在管理模式上采用企业化的运作方式，同时引进经营管理的理念和方法。充分利用有限资源和资金，实现多学科的综合实训，并为相关汽车运用与维修、汽车营销与服务、新能源汽车等汽车专业群实训提供服务。

（6）产业长远性

实训中心密切教育与科研、生产相结合，与发展培训产业相结合，同时促进行业和企业参与共同研发、创新、创业和生产，促进可持续发展。

5.2 实训中心一体化教学分析

理论教学、虚拟仿真和实践教学的“理虚实一体化” 职业教育和培训强调理论实践一体化，在汽车专业教学中就体现在理论教学和实车教学的一体。在调研过程中，我们发现在理论教学和实践教学间还加入了虚拟仿真教学，以此来解决理论到实践的过度问题。一汽大众汽车培训室的做法是，理论培训依托软件，虚拟仿真依托教具，而实践教学则直接在实训车或实车总成上展开。如针对 CAN 总线技术培训，先是借助课程软件学习理论，然后在 CAN 总线仿真系统上进行信号检测和故障诊断学习，然后再将 CAN 仿真系统与大众实车车门以及实车进行连接，进行信号检测、报文读取和发送新报文。按照该理念，一汽大众培训科设置了动力总成培训室、汽车电器培训室、汽车底盘培训室、整车培训室以及新能源汽车培训室。如新能源汽车一体化实训室重点针对汽车电控原理以及故障诊断能力培训而设计，突出一室多用，既覆盖汽车电子电器，也覆盖发动机管理，也覆盖新能源汽车技术以及整车故障诊断。

5.3 汽车一体化实训室仿真教学设备与实车车门联动系统

汽车一体化教学过程的新方式——线上线下结合的混合学习互联网与职业教育的融合催生线上线下结合的混合学习方式。所谓线上线下学习，即线上借助网络学习理论，线下进入实训室结合线上学习结果在实物上进行实践，并且实操过程也可以借助网络实时复习理论，是一种电子学习+实物学习的混合学习方式，极大提升教学。

效果和学生学习兴趣。对几所高职院校汽车实训室的调研中，汽车专业多已经构建起一个校本课程资源体系，学生可通过台式电脑、手机和平板电脑登陆该平台，进行课前预习、课后复习，将专业知识资源，信息技术，示教板与实训台融为一体，实现了教学与实训数字化，网络化，多媒体化以及智能化，增强教学实训实效。

6 调研结果及建议

6.1 汽车专业课程和实训体系要与企业标准对接

职业教育的内在要求是专业设置与产业需求对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，毕业证书与职业资格证书对接。例如：我国作为全球新能源汽车产销量第一大国，目前针对新能源汽车高压系统从业人员技术水平要求和培训尚未出台相关指导性标准和文件，这也造成新能源汽车人才培养和课程设置没有参考标准。大众新能源汽车售后培训和认证体系内容明确、结构清晰，且在课程体系和实训室建设方面可操作性、可复制性较强，应作为我系开始新能源课程或专业（方向）的重要参考标准，也为我系未来与大众品牌在新能源汽车方面的合作奠定基础。

6.2 汽车课程体系建设遵从宽基础活模块的原则

面对汽车技术的飞速发展，如何根据不断变化的岗位设置和人才需求设计人才培养体系？通过对德国陆科思德公司以及对德国职教体系的调研，职业教育课程理念是工作过程导向，即以汽车维修工作岗位中的典型工作任务为线索，设置课程典型工作任务和设计教学过程，实现理论学习和实践技能操作培训一体化。课程体系的设计突出“三横两纵”的原则，能力培养目标体现保养、维修和诊断能力的螺旋递进式综合发展（“三横”）理念，课程内容将按照“宽基础活模块”的理念分两个部分。比如新能源专业：第一个阶段为汽车技术公共基础模块，重点针对汽车技术基础、新能源汽车和传统汽车技术共通部分，第二个阶段为汽车维修专业方向，分为燃油动力汽车技术方向和替代能源汽车技术方向（即新能源汽车技术）供选择，从而将面向传统汽车技术的教育培训和面向新能源汽车技术的教育内容融为有机的整体。

6.3 汽车维修教育培训体系的“三横两纵”

此外，故障诊断实验室的建设还需引入“汽车医学院”的理念。在汽车故障诊断综合实验室（“汽车医学院”）中，汽车被视作一个具备完整功能、由若干子系统构成的复杂系统（“机体”），汽车技术培训应像医学教育一样将汽车“解剖”为若干具备独立功能的子系统（如发动机电控系统、灯光系统、启动系统等等），首先集中学习和掌握各个子系统的基本原理和工作过程、故障特征（“病理特征”）和故障诊断和排除方法（“诊治方案”），再将这些子系统集合为完整的汽车系统，重点理解各个子系统如何协同工作实现汽车作为一个整体系统所具有的某项功能，在所有环节上都体现理论知识与实践应用之间的关联，从而传授给学生对汽车系统整理理解，确保学生始终能够应对汽车技术革新带来的新挑战。

6.4 汽车智能一体化实训中心建设强调四个一体化

根据汽车专业人才培养方向定位和实验教学示范基地建设目标，汽车智能一体化实训中心建设需强调以下四个一体化：

（1）理论教学与实践操作的一体化

所有实验硬件都应针对典型工作任务所需求的实车、配件，并匹配符合课程标准的多媒体课程软件，并能与实训硬件能够实现实时交互。软件上的理论学习紧密联系硬件上的实践训练，硬件上的实践操作能够随时反馈到软件，通过理论学习与实践训练的结合，切实提高学生解决问题的能力，同时提高整体技能教育的水平。

（2）真实环境与虚拟仿真的一体化

整个仿真系统广泛使用实车执行器、传感器和控制设备，系统通信和工作实现过程则采用校企共建、产权在我，共同研发，能完整模拟汽车系统工作过程，提供给学生更多实践实训自由学习空间，此外实训设备可实现与真实整车及其系统的无缝对接和数据交换，实现虚拟仿真教学环境与真实环境的一体化。

（3）课程软件（线上）与实验硬件（线下）的一体化

所有实验硬件都应配有相应的包含文字、图片和动画展示的多媒体课程软件，课程软件与实训硬件能够实现实时交互。学生可在课程软件中进行理论和基础知识学习、测试测验、熟悉实验操作流程、填写实验实训结果、生成实验数据曲线等学习过程；可在仿真控制软件中进行实验设备的参数设置、状态跟踪、硬件设备控制、信号采集和显示测量、环境开发等实验过程；可在实验设备上完成线路连接、状态设置、显示和跟踪等操作过程。

（4）教学过程与教学管理的一体化

该教学综合管理软件可实现：管理学生和多媒体课程；检查学生学习进度；创建和编辑课程和考试内容；创建问题、实训操作和一系列课程和考试问题；生成考试试题和创建考试等管理操作。所有多媒体课程软件均可储存在中心服务器上，借助网络可随时随地访问该服务器上的课程软件资源，形成更加集成、高效、系统化的集教学和管理功能一体的软硬结合的数字化平台，构建O2O 线上线下结合的汽车一体化混合学习智能教学平台。

通过分析和调查研究，我们计划中的汽车智能一体化实训中心应该采用多媒体仿真软件与网络技术、软硬结合技术、虚拟仿真技术等先进技术手段将智能化汽车教学实训台与多个学生学习终端联成实训网络，形成实训模拟工位群，增加实训人次、减少实训批次、降低训练成本、放大教学效果，实现理论教学内容、形式与实训过程相结合，实训内容与典型工作任务相结合，考核评价与工作过程相结合的现代化汽车专业技能人才培养的智能化汽车理实一体化实训室。