鄧小龍,顧曉燕
(1.江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 發(fā)展規(guī)劃處,江蘇 無(wú)錫 214153;2.江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214153)
如今,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等蓬勃發(fā)展,使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新形態(tài),即“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代。政府制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,促進(jìn)新一代信息技術(shù)和新一代創(chuàng)新相互影響,推動(dòng)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)相互結(jié)合,全力推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),全面激發(fā)市場(chǎng)和社會(huì)活力,以加速實(shí)現(xiàn)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展[1]。
作為信息技術(shù)平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),是江蘇省“十二五”期間著力打造的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。先進(jìn)制造業(yè)等也面臨與互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展?!吨袊?guó)制造2025江蘇行動(dòng)綱要》指出,江蘇省要大力實(shí)施智能化改造升級(jí)、互聯(lián)網(wǎng)化提升計(jì)劃,包括大幅新增工業(yè)機(jī)器人、創(chuàng)建智能車間等。無(wú)錫作為“感知中國(guó)中心”和“國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)”,將重點(diǎn)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)、高端裝備制造等產(chǎn)業(yè),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化、高端化。
在當(dāng)前形勢(shì)下,對(duì)既掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技能又兼具信息技術(shù)行業(yè)應(yīng)用能力的信息類專業(yè)人才、既掌握先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)技能又融入信息素養(yǎng)的創(chuàng)新型復(fù)合人才的需求不斷上升和持續(xù)增加[2-3]。
為緊密契合江蘇省新經(jīng)濟(jì)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求,對(duì)接江蘇省、無(wú)錫市智能化和互聯(lián)網(wǎng)化融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,作為信息特色高職院校,我院緊緊圍繞《中國(guó)制造2025》、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的要求,以省品牌專業(yè)(物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),微電子技術(shù)專業(yè))為引領(lǐng),實(shí)施校企深度融合戰(zhàn)略。用“互聯(lián)網(wǎng)+”改造融合傳統(tǒng)專業(yè),打造現(xiàn)代智能制造、微電子專業(yè)集群,建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái),全力推進(jìn)信息特色專業(yè)集群的發(fā)展。構(gòu)建“專業(yè)+”專業(yè)復(fù)合課程體系,實(shí)行“立體化培養(yǎng)、個(gè)性化拓展”人才培養(yǎng)新模式,培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合技術(shù)技能型人才[4]。
我院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等5個(gè)專業(yè)分屬于不同二級(jí)學(xué)院,服務(wù)于不同的行業(yè),有著各自的專業(yè)核心技能,但在“互聯(lián)網(wǎng)+”新形態(tài)下,與現(xiàn)代智能制造領(lǐng)域都有著或多或少的聯(lián)系。因此,圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代智能制造,同時(shí)也為了避免重復(fù)建設(shè)實(shí)訓(xùn)資源,我院因勢(shì)利導(dǎo),建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”下開(kāi)放共享、專業(yè)互通互聯(lián)的現(xiàn)代智能制造專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái),打造智能制造智慧工廠,將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有效整合在公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開(kāi)展,建立專業(yè)互通互聯(lián)、專業(yè)復(fù)合的“跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨院系”(三跨)的實(shí)訓(xùn)體系。
高職院校重在培養(yǎng)技術(shù)技能型人才,而實(shí)訓(xùn)室建設(shè)對(duì)于學(xué)生技能培養(yǎng)起到很大的作用[5]。我院實(shí)訓(xùn)室主要按照基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、行業(yè)典型應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)室三級(jí)實(shí)訓(xùn)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。智能制造專業(yè)集群基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室主要有電工、電子、液壓與氣動(dòng)等實(shí)訓(xùn)室,關(guān)鍵技術(shù)實(shí)訓(xùn)室主要有物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃及組建、工業(yè)機(jī)器人編程、PLC應(yīng)用、數(shù)控編程、嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)、通信及組網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等實(shí)訓(xùn)室。而“互聯(lián)網(wǎng)+”的現(xiàn)代智能制造專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)著力建設(shè)傳統(tǒng)制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的,多專業(yè)復(fù)合,互通互聯(lián)的開(kāi)放共享的行業(yè)典型應(yīng)用的綜合實(shí)訓(xùn)室,如圖1所示。
圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+”的現(xiàn)代智能制造專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
電腦檢測(cè)終端與智能網(wǎng)關(guān)(一)等相連構(gòu)成智慧工廠實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),而與智能網(wǎng)關(guān)(二)和工業(yè)機(jī)器人等相連構(gòu)成智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)[6]。在智能制造專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上,可以進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人等專業(yè)綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。智能制造實(shí)訓(xùn)流程主要是:
(1) 將工件毛坯或半成品擺放在供料輸送線上進(jìn)行自動(dòng)輸送,光電傳感器感應(yīng)觸發(fā)RFID讀寫(xiě)器,讀寫(xiě)工件相關(guān)信息到RFID標(biāo)簽中;
(2) 供料輸送線運(yùn)行到與工業(yè)機(jī)器人對(duì)接處,工業(yè)機(jī)器人抓取工件送入數(shù)控機(jī)床(CNC加工中心)進(jìn)行加工;
(3) 工業(yè)機(jī)器人在翻轉(zhuǎn)臺(tái)上,對(duì)已加工好工藝一的零件和需加工工藝二的零件進(jìn)行中間夾持轉(zhuǎn)換;
(4) 工業(yè)機(jī)器人把需加工工藝二的零件送入數(shù)控機(jī)床(CNC加工中心)進(jìn)行加工,將加工好的成品工件放入檢測(cè)臺(tái)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果經(jīng)電腦分析記錄并做出判斷,同時(shí)自動(dòng)剔除不合格品并報(bào)警;
(5) 機(jī)器人抓取合格品放在成品輸送線上運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)儲(chǔ)庫(kù),同時(shí)由光電傳感器感應(yīng)觸發(fā)RFID讀寫(xiě)器,將成品信息寫(xiě)入到RFID標(biāo)簽中[7]。
另外,智能制造實(shí)訓(xùn)基地的溫度、濕度、可燃?xì)怏w、紅外人體感應(yīng)等信息通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器采集到電腦測(cè)控終端。電腦測(cè)控終端還與智能網(wǎng)關(guān)、工業(yè)機(jī)器人相連[8]。監(jiān)控人可通過(guò)移動(dòng)手機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控云端服務(wù)器查看智能制造實(shí)訓(xùn)基地的溫、濕度,人員位置等信息,也可監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行狀況、加工零部件的狀態(tài)信息等。監(jiān)控人員也可通過(guò)手機(jī)終端和遠(yuǎn)程云端下發(fā)命令到電腦測(cè)控終端,控制排氣扇、空調(diào)、窗簾等終端執(zhí)行器的開(kāi)啟,進(jìn)行溫、濕度等的調(diào)節(jié),以及加工零件信息的監(jiān)控等。另外,智能制造實(shí)訓(xùn)基地還可以拓展建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁管理系統(tǒng)等[6]。
通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+”專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái),可突破原有的教育教學(xué)組織架構(gòu)和運(yùn)行模式,設(shè)立多專業(yè)相互疊加互通互聯(lián)的平臺(tái)和學(xué)習(xí)要求,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)復(fù)合及創(chuàng)新融合能力,職業(yè)變遷能力和綜合素質(zhì)。
在建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”專業(yè)互通互聯(lián)的專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建以學(xué)生發(fā)展為中心的學(xué)生可自主選擇的“專業(yè)+”專業(yè)復(fù)合學(xué)分制課程體系[9],如圖2所示。
圖2 “專業(yè)+”的專業(yè)復(fù)合課程體系
課程體系主要由通識(shí)教育課程、平臺(tái)課程、專業(yè)模組課程、工程實(shí)踐課程等組成。通識(shí)教育課程主要包括自然領(lǐng)域(數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等)、社會(huì)領(lǐng)域(政治、法律、心理、形勢(shì)與政策等)、人文領(lǐng)域(文學(xué)、歷史、外語(yǔ)等)、藝術(shù)領(lǐng)域(音樂(lè)、美術(shù)、電影等)、職場(chǎng)領(lǐng)域(職業(yè)規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)等)以及其他拓展領(lǐng)域(體育、軍事等)。平臺(tái)課程主要是5個(gè)專業(yè)每個(gè)專業(yè)都要開(kāi)展的課程,如電工技術(shù)、電子技術(shù)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、物聯(lián)網(wǎng)概論、制圖與CAD等。而專業(yè)模組課程主要是培養(yǎng)各專業(yè)的核心技能,每個(gè)專業(yè)模組包含6~7門(mén)專業(yè)課程,共20~30學(xué)分。學(xué)生在學(xué)業(yè)導(dǎo)師的引導(dǎo)下,根據(jù)自己的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃,可自主選擇主修專業(yè)模組課程,同時(shí)可以選修其他專業(yè)模組課程或者模組中的一門(mén)或多門(mén)課程。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模組課程主要包括物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與組建、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目工程管理、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)等課程;工業(yè)機(jī)器人模組課程主要包括PLC與變頻器技術(shù)應(yīng)用、人機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用、自動(dòng)線安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人編程與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)等課程;電氣自動(dòng)化模組課程主要包括工廠電氣控制技術(shù)、自動(dòng)控制原理及應(yīng)用、PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)、單片機(jī)及其控制技術(shù)、電氣安裝調(diào)試與排故、自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)等課程;機(jī)電一體化模組課程主要包括機(jī)械制圖及設(shè)計(jì),機(jī)電設(shè)備維修、機(jī)械制造及機(jī)械零件加工、PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)控編程與加工、機(jī)電項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)等課程;而數(shù)控技術(shù)模組主要包括數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工工藝、機(jī)械制造及機(jī)械零件加工、數(shù)控編程與加工、PLC應(yīng)用技術(shù)、零件檢驗(yàn)與質(zhì)量控制、數(shù)控項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)等課程。
工程實(shí)踐課程全部在企業(yè)實(shí)施,包括項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)踐等環(huán)節(jié),由學(xué)校教師、企業(yè)工程師共同指導(dǎo)學(xué)生在企業(yè)完成。
通過(guò)構(gòu)建“專業(yè)+”的專業(yè)復(fù)合課程體系,使學(xué)生培養(yǎng)從單一專業(yè)培養(yǎng)轉(zhuǎn)向復(fù)合專業(yè)培養(yǎng),從單一固定不變課程講授到多樣復(fù)合課程自主選擇。每個(gè)學(xué)生除主修一個(gè)主干專業(yè)模組課程外,可自主選擇學(xué)習(xí)一個(gè)或多個(gè)拓展專業(yè)模組課程。主干專業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心技能,拓展專業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生的行業(yè)應(yīng)用能力[10]。
“跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨院系”(三跨)的“專業(yè)+”人才培養(yǎng),使得專業(yè)方向、課程設(shè)置、能力結(jié)構(gòu)、資格證書(shū)等復(fù)合互通[11]。
同時(shí),我們實(shí)施“立體化培養(yǎng)、個(gè)性化拓展”的人才培養(yǎng)新模式,在空間、時(shí)間上全方位、全過(guò)程著力培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合技術(shù)技能型人才。課內(nèi)教學(xué)采用網(wǎng)絡(luò)課程、翻轉(zhuǎn)課堂等線上和線下相結(jié)合方式。在課外培養(yǎng)上,采用學(xué)生社團(tuán)、創(chuàng)新工作室、競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)等方式。
如圖3所示,我院創(chuàng)新“立體化培養(yǎng)、個(gè)性化拓展”的人才培養(yǎng)模式,按照學(xué)生社團(tuán)、創(chuàng)新工作室、競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)3種層次對(duì)學(xué)生進(jìn)行逐層選拔、分層課外培養(yǎng)。學(xué)生社團(tuán)主要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)新工作室著重培養(yǎng)學(xué)生專項(xiàng)技能,而競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合技能[12-13]。
圖3 “立體化培養(yǎng)、個(gè)性化拓展”人才培養(yǎng)新模式
對(duì)于現(xiàn)代智能制造專業(yè)集群,要求每個(gè)專業(yè)都必須成立至少1個(gè)學(xué)生社團(tuán),建設(shè)至少1個(gè)創(chuàng)新工作室,形成至少1個(gè)競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)。已經(jīng)成立了物聯(lián)網(wǎng)興趣社團(tuán)、機(jī)器人社團(tuán)、無(wú)人機(jī)社團(tuán)、3D打印社團(tuán)、數(shù)控加工社團(tuán)等,以及相對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新工作室和競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)。
學(xué)生社團(tuán)面向全校學(xué)生,由學(xué)生自愿報(bào)名,由所在班級(jí)班主任、輔導(dǎo)員進(jìn)行審核,由學(xué)校教師擔(dān)任社團(tuán)指導(dǎo)教師,以學(xué)生為主體在課余時(shí)間開(kāi)展活動(dòng)。
創(chuàng)新工作室聘任專業(yè)負(fù)責(zé)人和骨干教師、企業(yè)工程師擔(dān)任工作室導(dǎo)師,從各學(xué)生社團(tuán)中選拔有一定專業(yè)特長(zhǎng)及有培養(yǎng)潛力的學(xué)生加入工作室。工作室面向?qū)W生全天候開(kāi)放,校企導(dǎo)師定時(shí)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),隨時(shí)網(wǎng)上輔導(dǎo),以引導(dǎo)學(xué)生在工作室參與小項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作及開(kāi)發(fā)等工作,進(jìn)行專項(xiàng)技能的培養(yǎng)。
競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自于創(chuàng)新工作室學(xué)生成員中遵紀(jì)守法、品行端正、專業(yè)知識(shí)和技能較扎實(shí)的選拔出的學(xué)生。首先由有興趣和意愿的學(xué)生自行報(bào)名,經(jīng)過(guò)相關(guān)人員審核,挑選出的學(xué)生通過(guò)筆試、面試、技能操作考試等擇優(yōu)最終確定競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)成員入選名單。在競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)中,由校、企導(dǎo)師組成的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)圍繞職業(yè)技能大賽、技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目、企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目等,對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、專業(yè)綜合技能等的培養(yǎng)。
學(xué)生社團(tuán)主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)創(chuàng)新工作室、競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)則需進(jìn)行過(guò)程考核和階段考核。指導(dǎo)教師需要編制詳細(xì)的授課計(jì)劃和訓(xùn)練計(jì)劃,利用自修等課余時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和指導(dǎo),并填寫(xiě)指導(dǎo)記錄。學(xué)生需要提交學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和任務(wù)周志及月志給導(dǎo)師。指導(dǎo)教師通過(guò)釘釘、QQ等現(xiàn)代通信方式加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的考勤管理及過(guò)程考核和監(jiān)督。每學(xué)期期中、期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,對(duì)不遵守規(guī)章制度和紀(jì)律,以及無(wú)法適應(yīng)學(xué)習(xí)的學(xué)生可予以勸退。期末由各創(chuàng)新工作室、競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)等進(jìn)行總結(jié)和活動(dòng)成果匯報(bào),組織相關(guān)人員對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行評(píng)估考核。根據(jù)考核結(jié)果,給予相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼及獎(jiǎng)勵(lì),在評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)等方面給予傾斜和優(yōu)先考慮。
我院通過(guò)建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”專業(yè)集群公共實(shí)訓(xùn)平臺(tái),構(gòu)建“專業(yè)+”專業(yè)復(fù)合課程體系,按照“立體化培養(yǎng)、個(gè)性化拓展”的人才培養(yǎng)新模式,著力培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”新形態(tài)下創(chuàng)新型復(fù)合技術(shù)技能型人才。經(jīng)過(guò)幾年的積累,人才培養(yǎng)成效顯著。學(xué)校已成立100多個(gè)社團(tuán),有的社團(tuán)榮獲省、市級(jí)“優(yōu)秀學(xué)生社團(tuán)”等榮譽(yù)稱號(hào)。學(xué)生申獲多項(xiàng)省、市級(jí)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、軟件著作權(quán)、專利等。在近幾年全國(guó)、省、市職業(yè)技能大賽和省、市級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中,多次收獲全國(guó)一、二等獎(jiǎng),省市級(jí)一、二等獎(jiǎng)等好成績(jī)。
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