高職教育實(shí)訓(xùn)基地育人新生態(tài)建設(shè)研究與實(shí)踐

方正華

（浙江長(zhǎng)征職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江·杭州 310023）

0 前言

教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，順應(yīng)信息社會(huì)人才培養(yǎng)需要，提出了以信息化構(gòu)建學(xué)習(xí)者為中心教育發(fā)展新理念，標(biāo)志著教育信息化從強(qiáng)調(diào)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、融合發(fā)展，向注重創(chuàng)新引領(lǐng)、生態(tài)變革轉(zhuǎn)變。昭示教育與信息技術(shù)深度融合，引領(lǐng)教育理念創(chuàng)新,支撐教育現(xiàn)代化發(fā)展，促進(jìn)高等職業(yè)人才培養(yǎng)模式變革，加快課程體系改造，優(yōu)化教學(xué)資源配置，迭代更新實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，重構(gòu)教育新生態(tài)。

我校中小企業(yè)機(jī)器人應(yīng)用開放式實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目，2017年9月獲浙江省教育廳“十三五”高等職業(yè)教育示范性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)立項(xiàng)。面對(duì)風(fēng)起潮涌“互聯(lián)網(wǎng)+高職教育”大變革時(shí)代背景，圍繞如何充分運(yùn)用教育信息技術(shù)發(fā)展新成果，建設(shè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)增益多，科學(xué)研究支撐能力強(qiáng)，社會(huì)服務(wù)效果好的高職教育實(shí)訓(xùn)基地育人新生態(tài)課題，我們以浙江省高等教育“十三五”第一批教學(xué)改革研究項(xiàng)目，“教育信息化2.0視域下實(shí)訓(xùn)基地育人生態(tài)營造創(chuàng)新研究——以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)省示范實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)為例”開展了研究與實(shí)踐。

1 建設(shè)目標(biāo)

貫徹落實(shí)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，建設(shè)線上線下互聯(lián)互通，實(shí)訓(xùn)教學(xué)信息資源扁平傳輸、泛在易得，實(shí)訓(xùn)時(shí)空間受限少，能夠體現(xiàn)信息技術(shù)時(shí)代特征的高職教育示范實(shí)訓(xùn)基地。滿足工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)技術(shù)技能人才實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要，服務(wù)學(xué)生成長(zhǎng)成才。

2 建設(shè)思路

以工業(yè)機(jī)器人柔性自動(dòng)生產(chǎn)線等系列實(shí)訓(xùn)室為載體，引進(jìn)中小企業(yè)工業(yè)機(jī)器人柔性自動(dòng)組裝生產(chǎn)線以及產(chǎn)品項(xiàng)目、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理制度和專業(yè)文化，在線下構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站應(yīng)用實(shí)操實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈。以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)為載體，建設(shè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)線上實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈。線下線上兩個(gè)育人生態(tài)圈有機(jī)結(jié)合，建設(shè)項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，理實(shí)一體，虛實(shí)相濟(jì)、和諧共生，能夠?qū)崿F(xiàn)有效實(shí)訓(xùn)教學(xué)和管理，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)增長(zhǎng)，職業(yè)能力增強(qiáng)，工程素養(yǎng)和信息素養(yǎng)提高的高職教育實(shí)訓(xùn)育人新生態(tài)環(huán)境和資源。

3 建設(shè)項(xiàng)目

3.1 線下實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈

采用經(jīng)典ABBIRB120-3/0.6六自由度多功能機(jī)器人工作站，作為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)線下實(shí)訓(xùn)平臺(tái)核心主體，把應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人工作站集成柔性自動(dòng)組裝生產(chǎn)線，完成LED手電筒組裝操作和運(yùn)行維護(hù)，作為貫穿工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)職業(yè)能力和人才培養(yǎng)全過程的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

分析工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線工藝過程，組裝LED手電筒作業(yè)分為供料、定位、裝配和檢驗(yàn)入庫4個(gè)生產(chǎn)工序，完成這4個(gè)工序生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，需要操作和運(yùn)維技術(shù)人員掌握176項(xiàng)操作技能要領(lǐng)，以此要領(lǐng)為線下實(shí)操實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，按照“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充”的原則，分別安排在機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制、軟件應(yīng)用和系統(tǒng)集成等4個(gè)系統(tǒng)模塊13個(gè)實(shí)訓(xùn)室（見圖1）實(shí)操實(shí)訓(xùn)。

圖1

3.2 線上實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈

線上實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈，以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)為載體，建設(shè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源庫、實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)和虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等3個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境和資源。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源庫。主要包括（1）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程教學(xué)用課程資源。包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課程教案、新形態(tài)教材、教學(xué)進(jìn)程表、教學(xué)軟件等。（2）13個(gè)線下實(shí)訓(xùn)室176個(gè)實(shí)操實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)訓(xùn)操作指導(dǎo)書、實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范視頻等。（3）互聯(lián)網(wǎng)上開放共享實(shí)訓(xùn)軟件，教學(xué)資源庫鏈接，精品在線開放課程教學(xué)平臺(tái)課程資源。（4）主流五大品牌工業(yè)機(jī)器人工作站產(chǎn)品使用說明書、編程軟件安裝包、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等資料。（6）ABBIRB120-3/0.6六自由度多功能機(jī)器人集成柔性自動(dòng)生產(chǎn)線附帶的相關(guān)實(shí)訓(xùn)軟件和技術(shù)資料。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)。運(yùn)用虛擬技術(shù)在教學(xué)資源云平臺(tái)上，搭建線上實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)，為教師和學(xué)生分別設(shè)置實(shí)訓(xùn)教學(xué)空間。按照課程對(duì)學(xué)生完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)時(shí)間、實(shí)訓(xùn)報(bào)告等進(jìn)行跟蹤記錄和評(píng)價(jià)，通過實(shí)訓(xùn)過程日志，對(duì)學(xué)生形成過程性評(píng)價(jià)考核。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)。主要包括（1）桌面級(jí)虛擬仿真。例如《電工電子技術(shù)》課程實(shí)訓(xùn)軟件Multisim計(jì)算機(jī)仿真等。（2）沉浸性虛擬仿真。例如虛擬工業(yè)機(jī)器人軟件工業(yè)機(jī)器人柔性自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)三維動(dòng)圖、動(dòng)畫、場(chǎng)景視頻。（3）增強(qiáng)型虛擬仿真。例如工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與維護(hù)虛擬仿真操作實(shí)訓(xùn)。（4）分布式虛擬仿真。虛擬工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)室與機(jī)房互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)RobotStudio多點(diǎn)離線編制和分布式遠(yuǎn)程驗(yàn)證實(shí)訓(xùn)。

4 要素建設(shè)

為把線上和線下兩個(gè)生態(tài)圈建設(shè)成為能夠全員全過程全方位有效育人示范性實(shí)訓(xùn)基地，主要從實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、職業(yè)場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò)空間、制度規(guī)范、專業(yè)文化、線上資源等六項(xiàng)育人要素入手，著力建設(shè)虛實(shí)互濟(jì)，和諧共生，基于教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃視域下實(shí)訓(xùn)基地育人新生態(tài)。

（1）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。以工業(yè)機(jī)器人操作和運(yùn)維職業(yè)崗位176項(xiàng)操作技能為脈絡(luò)，分別按基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能和綜合技能的三種形式，映射到工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)12門主干課程中，根據(jù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)訓(xùn)基地條件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，逐一對(duì)接配置實(shí)訓(xùn)資源。

（2）職業(yè)場(chǎng)景。在線下實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所環(huán)境條件建設(shè)和設(shè)備硬件資源配置時(shí)，首先把實(shí)訓(xùn)室安全健康、環(huán)保節(jié)能放在首要位置。其次實(shí)訓(xùn)設(shè)備選型時(shí)，將生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的經(jīng)典機(jī)型引進(jìn)實(shí)訓(xùn)室。第三安排生產(chǎn)線上工業(yè)機(jī)器人工作站工藝布置，工位器具擺放，物料流轉(zhuǎn)路徑等環(huán)節(jié)時(shí)，著力營造工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)車間工作氛圍。第四綜合實(shí)訓(xùn)室使用的工藝文件、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法、設(shè)備操作指導(dǎo)書等與企業(yè)生產(chǎn)車間保持相同或相近。

（3）網(wǎng)絡(luò)與空間。實(shí)訓(xùn)室采用千兆光纖接入，室內(nèi)局域網(wǎng)組建采用千兆交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)千兆帶寬進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，百兆帶寬到桌面，無線網(wǎng)絡(luò)4G/5G雙模全覆蓋。保持寬帶與無線網(wǎng)絡(luò)泛在易得，暢通高效。為每名師生在實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)上配置20G實(shí)訓(xùn)教學(xué)空間。

（4）線上資源。在線上實(shí)訓(xùn)教學(xué)云平臺(tái)，匯聚課程學(xué)習(xí)資源、實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目資源、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源、專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件、校外實(shí)訓(xùn)資源匯編與鏈接、工業(yè)機(jī)器人行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范匯編等優(yōu)質(zhì)資源。

（5）制度規(guī)范。分別制定有面向教師的實(shí)訓(xùn)室使用管理規(guī)定、實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全操作規(guī)程等。面向?qū)W生的實(shí)訓(xùn)守則、實(shí)訓(xùn)室安全操作規(guī)程、實(shí)訓(xùn)室“5S”管理規(guī)范等。面向?qū)嵱?xùn)室專職管理人員的實(shí)訓(xùn)室安全管理規(guī)定、實(shí)訓(xùn)室設(shè)備資產(chǎn)管理辦法。面向全體實(shí)訓(xùn)教學(xué)參與人員的實(shí)訓(xùn)室安全準(zhǔn)入管理規(guī)定等。

（6）專業(yè)文化。首先是通過工業(yè)機(jī)器人柔性制造車間“5S”現(xiàn)場(chǎng)管理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，精益生產(chǎn)管理設(shè)備和工位器具的布局，呈現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)物態(tài)文化特色。其次是通過系列教學(xué)管理、生產(chǎn)管理制度和技術(shù)文件構(gòu)建自身特有的制度文化。第三是通過RobotStudio編程競(jìng)賽、創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等活動(dòng)，打造工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)特色行為文化。第四是通過實(shí)訓(xùn)環(huán)境中走廊文化展板，引導(dǎo)學(xué)生正確價(jià)值取向，增強(qiáng)勞動(dòng)意識(shí)，提高專業(yè)榮譽(yù)感和自信心。

5 建設(shè)成效

高職教育實(shí)訓(xùn)基地育人新生態(tài)建設(shè)，（1）配置了8臺(tái)專用服務(wù)器及其相應(yīng)輔助設(shè)備，運(yùn)用虛擬技術(shù)搭建了校級(jí)私有實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)，安裝工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)軟件36套，為集成校級(jí)信息系統(tǒng)大平臺(tái)發(fā)揮了示范引領(lǐng)作用。（2）通過線上線下實(shí)訓(xùn)育人生態(tài)圈建設(shè)，參與建設(shè)的教師和學(xué)生得到了實(shí)踐鍛煉，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)能力，提高了教師和學(xué)生信息化素養(yǎng)。（3）建成使用兩年，學(xué)生通過項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)，利用開放共享平臺(tái)，在自己網(wǎng)絡(luò)空間，線上線下交互實(shí)訓(xùn)，自主完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自覺性、主動(dòng)性，促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的教育教學(xué)改革。（4）作為數(shù)字校園實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)先試先建示范案例，為其他高職教育專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，提供了可復(fù)制推廣應(yīng)用方案。