工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室建設問題的研究與改進策略

江艷華 張 平 李 杰

（1.成都市技師學院∕成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程學院，四川 成都 611743；2.宜賓市南溪職業(yè)技術(shù)學校，四川 宜賓 644100）

0 引言

近年來，我國相繼發(fā)布一系列促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展階段，因此，培養(yǎng)大批高素質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才已迫在眉睫。職業(yè)教育與社會的聯(lián)系最為緊密，其圍繞社會產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點，將人才培養(yǎng)供給側(cè)與產(chǎn)業(yè)需求側(cè)進行對接，承擔著培養(yǎng)高質(zhì)量技術(shù)人才的重要使命［1］?；诠ぷ鲗虻穆毥汤砟睿瑹o論是工程類學科還是非工程類學科，都應在現(xiàn)有的理實一體化教學平臺中踐行理論教學融入實訓教學的要求［2］。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實驗室的建設，設置專業(yè)課程，學生在就業(yè)前完成崗位所需的專項技能的培訓。崗前模擬訓練，使學生對企業(yè)所需技術(shù)、設備及工作環(huán)境等有所了解，能有效縮短學生的崗前適應時間，使其能更快滿足企業(yè)要求［3］。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室建設存在著問題，如課程體系的完整性不足、實訓條件有限、軟件環(huán)境不完善和應用限制、實踐項目缺乏。為解決這些問題，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室建設進行研究，并提出改進策略。

1 專業(yè)設置與課程體系的問題分析與改進策略

1.1 專業(yè)設置與課程體系的現(xiàn)狀和問題

隨著新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，行業(yè)對相關(guān)人才的需求也在不斷增長。為了盡快滿足市場需求，高校迅速開設了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)課程，但在課程設置過程中，沒有足夠時間和資源去全面考慮課程體系的完整性和前瞻性。

目前，不同學校的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)課程體系有一定差異。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的課程體系涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)知識和應用實踐等內(nèi)容，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與挖掘、云計算與邊緣計算、智能制造與工業(yè)控制等課程。然而，在課程設置過程中存在內(nèi)容重復、重點不明確、缺乏前沿技術(shù)內(nèi)容等問題。

1.2 課程體系的完整性和前瞻性分析

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展非常迅速，應根據(jù)崗位需求和社會需要來設置相應的課程體系，培養(yǎng)學生良好的實踐技能和實際操作能力［4］。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下，建設校內(nèi)實訓項目時需要將專業(yè)崗位的高技術(shù)含量和行業(yè)新技術(shù)充分體現(xiàn)出來，并使學生通過實訓來掌握本專業(yè)的先進技術(shù)［5］。因此，課程體系應及時跟進行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，保持與行業(yè)緊密聯(lián)系。

1.3 專業(yè)設置與課程體系的改進策略

1.3.1 優(yōu)化課程設置和結(jié)構(gòu)。對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的課程設置進行優(yōu)化和調(diào)整，提高課程體系的完整性和前瞻性；考慮到行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，增加相關(guān)前沿課程或模塊；優(yōu)化現(xiàn)有課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，注重理論與實踐的有機結(jié)合；引入跨學科課程，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和團隊合作能力。

1.3.2 加強理論與實踐的有機結(jié)合。通過優(yōu)化課程設置和結(jié)構(gòu)，加強實踐性的課程和實訓項目，強化實驗室和實訓設施建設，與企業(yè)合作開展實踐項目，注重理論與實踐的有機結(jié)合，從而進一步加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的課程體系，培養(yǎng)出具備實踐能力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才。

2 實訓條件與硬件設備的問題分析與改進策略

2.1 實訓條件與硬件設備的現(xiàn)狀和問題

實訓室以提高學生職業(yè)能力為核心，逐步完善實訓室其他功能，使實訓室能滿足多樣化需求［6］。目前，高校工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的實訓場地和設施往往無法滿足學生的實踐需求，且實訓場地多為信息類或自動化類專業(yè)原有實訓場地，無法提供完全匹配工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的實踐操作平臺，制約了對學生實踐能力和技術(shù)水平的培養(yǎng)。在實訓過程中，實訓資源和材料的缺乏也限制了對學生實踐能力的培養(yǎng)。學?？赡軣o法提供足夠的練習案例和實際項目，導致學生在學習理論后無法真正進行實踐操作。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用實訓過程中，硬件設備的配置和性能要求也是至關(guān)重要的，應用實訓涵蓋了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)機器人、PLC 控制、CNC、智能傳感器、運動控制等技術(shù)，要求硬件設備能服務不同層次和技術(shù)水平的在校學生［7］。學生在實訓時需要使用高性能計算機、網(wǎng)絡設備、傳感器和控制器等來模擬真實的工業(yè)環(huán)境和場景，并進行相關(guān)實踐操作。然而，由于經(jīng)費限制或技術(shù)支持不足等，實訓室沒有適合的硬件設備，導致學生的實訓效果受限。

2.2 實訓平臺適應性和硬件設備更新?lián)Q代的需求分析

在構(gòu)建實訓平臺和引進設備時，學校需要充分研討其可行性。結(jié)合實訓基地優(yōu)質(zhì)的實訓資源及支撐職業(yè)技能證書考核培訓的需要，開展高技能人才的培養(yǎng)，為在校學生和企業(yè)技術(shù)人員提供服務［8］。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，新的硬件設備和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并且發(fā)展迅速。為了跟上行業(yè)發(fā)展步伐，學校需要及時更新硬件設備，為學生提供最新的實訓體驗和技術(shù)應用。然而，硬件設備的更新?lián)Q代速度較快，且購買和維護新設備也會消耗大量的經(jīng)費和資源，這給學校帶來了一定的挑戰(zhàn)。在購買設備時，需要考慮經(jīng)費投入、設備維護和更新、技術(shù)支持等方面的可行性和可持續(xù)性。同時，也需要與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)、專家教授等進行溝通和合作，從而確保實訓平臺和設備的選擇與行業(yè)需求和發(fā)展趨勢相適應。

2.3 構(gòu)建實訓平臺和引進先進設備的改進策略

2.3.1 打造模擬實踐環(huán)境和設備網(wǎng)絡。為了解決實訓條件不足的問題，學?？煽紤]構(gòu)建模擬實踐環(huán)境和設備網(wǎng)絡。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù)，在云平臺上構(gòu)建與實際工廠中的物理環(huán)境、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)過程完全對應的虛擬制造系統(tǒng)。通過搭建虛擬實驗室或模擬工廠等平臺，學生可進行虛擬實踐操作和模擬場景應用。此外，學校還可通過構(gòu)建設備網(wǎng)絡，將現(xiàn)有的硬件設備進行聯(lián)網(wǎng)互通，從而提供更多的實訓資源和材料，增加學生實踐的機會。

2.3.2 引進先進的設備和技術(shù)。為滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的實訓需求，學?？煽紤]引進先進的硬件設備和技術(shù)。與企業(yè)合作或與行業(yè)內(nèi)的有關(guān)研究機構(gòu)建立合作關(guān)系，獲得更多的先進設備和技術(shù)的引進渠道。通過引進先進設備，學生可接觸到最新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設備，提高實踐能力和技術(shù)水平。同時，學?？膳c企業(yè)或研究機構(gòu)合作，進一步拓寬學生獲得實訓資源和實踐機會的渠道。

3 軟件環(huán)境與實踐項目的問題分析與改進策略

3.1 軟件環(huán)境與實踐項目的現(xiàn)狀和問題

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的實訓過程中，軟件環(huán)境與實踐項目亟須改善。當前某些實訓活動的軟件環(huán)境存在不足，如軟件工具落后、不支持最新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這還限制了學生的學習與實踐。同時，現(xiàn)有實踐項目內(nèi)容不夠豐富、技術(shù)不夠新穎，使得學生無法在校內(nèi)得到與企業(yè)實際相符的訓練經(jīng)驗。

3.2 軟件環(huán)境與實踐項目改進的需求分析

改進軟件環(huán)境和實踐項目是提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)學生的實踐能力的關(guān)鍵，通過引進先進的軟件工具和技術(shù)，可滿足學生對軟件環(huán)境的需求，并提供更多的實踐機會和應用場景。因此，迫切需要設計和開發(fā)出適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的實踐項目，以培養(yǎng)學生的實踐能力和解決問題的能力［9］。

3.3 軟件環(huán)境與實踐項目的改進策略

3.3.1 改善軟件環(huán)境。學校通過系統(tǒng)性的調(diào)研和分析，了解市場上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用軟件工具的情況和教學實踐需求，通過與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)合作、參與行業(yè)研究項目、與其他高校進行經(jīng)驗交流等方式來改善軟件環(huán)境。在選擇軟件工具時，需要綜合考慮軟件的功能、適用性、易用性和成本等因素，并實現(xiàn)與學校教學目標和實踐需求相匹配。

3.3.2 加強實踐項目設計與開發(fā)。針對缺乏實踐項目的問題，學?？膳c企業(yè)、研究機構(gòu)及行業(yè)內(nèi)的專家進行合作，通過與企業(yè)簽訂合作協(xié)議、搭建實訓基地、設立實訓項目基金等方式來加強實踐項目。同時，也可通過優(yōu)化師資隊伍、鼓勵教師參與實踐項目的設計與開發(fā)，并提供相應的支持和資源，從而解決實踐項目缺乏的問題。

4 成套設備選擇的問題分析與改進策略

4.1 成套設備選擇的現(xiàn)狀和問題

在構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室過程中，成套設備的采購是一項重要任務。成套設備價格高昂，且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)更新迭代快，對教育機構(gòu)的資金和資源造成壓力。學校需要挑選出既能滿足教學和實訓需求，又經(jīng)濟可行的成套設備選擇方案，確保資金有效使用，為學生提供最新的實訓環(huán)境。

4.2 成套設備選擇的需求分析

高昂的設備價格和快速更新的技術(shù)使得學校需要進行細致的市場調(diào)研和需求分析，從而選擇性價比高、能適應教學需求變化的設備。成套設備的采購策略應結(jié)合學校的財政預算、教學目標和長期發(fā)展規(guī)劃，并考慮如何通過校企合作、產(chǎn)教融合等方式來降低成本、分享資源，從而實現(xiàn)設備的最大化利用。同時，需要預估設備的使用壽命，并考慮后續(xù)的維護和更新成本，確保投資回報。

4.3 成套設備選擇的改進策略

研究成套設備的價格與選擇方案，學校可系統(tǒng)地評估市場上不同成套設備的價格、性能和可行性，選擇適合學校條件和實際需求的成套設備方案。在選擇方案時，需要綜合考慮成套設備的性能、價格及其對校內(nèi)條件、預算和實際需求的適應程度。

針對成套設備的應用推廣，學?？芍贫ǔ龊侠淼耐茝V策略。工信部印發(fā)的《研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展指導意見》指出，要加強工業(yè)互聯(lián)政策引領(lǐng)，強化制度要素保障，研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展指導意見，深化產(chǎn)融合作和產(chǎn)教融合，引導各類資本加大投入，加快培育高層次、復合型、技能型人才，進一步營造良好的發(fā)展環(huán)境［10］。因此，可與相關(guān)行業(yè)內(nèi)的企業(yè)進行合作，共享設備資源，并開展合作研究項目，促進設備的充分利用和校企合作。學校還可探索與其他高?；蜓芯繖C構(gòu)的合作，開展聯(lián)合實驗室項目，為師生提供更多的使用成套設備的機會。

通過對成套設備價格與方案進行評估，學?？擅鞔_采購目標、選擇合理方案，提高成套設備的使用效果和性能優(yōu)勢，并最大程度發(fā)揮設備在教學與實踐中的作用。

5 師資隊伍建設與培養(yǎng)的問題分析與改進策略

5.1 師資隊伍建設與培養(yǎng)的現(xiàn)狀和問題

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，部分教師未能及時更新知識體系以適應新技術(shù)和新工藝。由于部分教師長期缺乏與企業(yè)實際工作的接觸，導致其實際工作經(jīng)驗不足。一些教師可能仍采用傳統(tǒng)的教學模式和理念，沒有有效結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點和要求來設計課程和實訓活動。在新技術(shù)和教學方法的更新方面，教師沒有得到系統(tǒng)的、持續(xù)的培養(yǎng)和培訓，教師隊伍整體素質(zhì)提升緩慢。

5.2 教師培訓和發(fā)展的需求分析

對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)的師資隊伍人員構(gòu)成和狀況進行分析，了解教師學歷、資歷、教學經(jīng)驗及研究和實踐能力等方面的情況以及教師隊伍的整體年齡結(jié)構(gòu)和學科背景分布情況，找到師資隊伍建設中存在的問題和短板，可能存在的問題包括教師學科專業(yè)不齊全、學術(shù)研究能力欠缺、行業(yè)實踐經(jīng)驗不足、教育教學理念陳舊等。著重關(guān)注存在的問題，為制定針對性的培養(yǎng)策略和改進措施提供依據(jù)。

5.3 教師培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式設計與改進策略

應基于需求和目標來制定教師培訓計劃和發(fā)展策略，包括培訓內(nèi)容、培訓方式和培訓周期等。根據(jù)不同教師的不同需求來制定具體的師資培養(yǎng)方案，分階段進行培訓。培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標、培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)方法和評估機制等，確保能全面提高師資隊伍素質(zhì)和能力水平，可對教師的學科知識、教學設計能力、課堂管理技巧、科研能力和實踐經(jīng)驗等進行培養(yǎng)。

結(jié)合教育技術(shù)和在線學習技術(shù)的發(fā)展，探索新的師資培養(yǎng)模式，包括在線培訓、遠程教育、虛擬實驗室等。通過引入新的技術(shù)和教學手段，提高教師的學習效果和培養(yǎng)質(zhì)量。同時，也可發(fā)揮行業(yè)內(nèi)的企業(yè)資源和校企合作的優(yōu)勢，提供實踐培訓和產(chǎn)學研結(jié)合的機會，從而增強教師在實踐應用能力。

6 結(jié)語

針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室的現(xiàn)狀及存在的問題，提出具有針對性的對策建議，提高實訓室的建設質(zhì)量，加快人才培養(yǎng)進程。通過這些改進措施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實訓室能更有效地為學生提供實踐操作和項目實施機會，提高學生對實際問題的解決能力和行業(yè)就業(yè)競爭力。此外，通過加強行業(yè)與學校的合作，可確保實訓室能提供與實際工作環(huán)境相匹配的設施和課程內(nèi)容，培養(yǎng)出適應當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展需求的高素質(zhì)技術(shù)人才。