王芹+王浩

基于炼钢生产线，对电气自动化技术专业生产性实训中心建设及课程资源建设进行了研究，基于企业典型控制环节设计项目，基于真实工作过程设计任务，使用虚拟仿真技术，研究软硬结合的控制对象，建设生产性实训环境，并研发配套课程资源，以达到培养学生职业素养，提升学生职业综合能力的目的。

生产性实训虚拟技术课程资源项目任务近几年，在职业教育领域，国家先后出台了一系列文件，用以指导职业教育改革，职业教育改革的重点是实现学校和行业企业的紧密衔接，深化办学模式、培养模式、教学模式和评价模式的改革。

由行业专家、職业教育专家、企业一线工程师、职业院校一线教师组成专家团队对于职业教育领域机电一体化、电气自动化技术等专业课程体系与人才培养模式做了深入的研究与探讨，在课程体系中，设置了电气控制系统安装与调试生产性实训课程，对于电气生产性实训课程的课程内容、课程组织模式、课程教学团队要求及课程所需硬件环境，做了体系化的研究。

一、生产性实训中心建设背景

我们探索的电气类专业生产性实训中心建设，运用虚拟仿真技术，再现真实生产环境，采用项目导向、任务驱动、软硬结合的培训模式和以学生为主、教师为辅的教学方法，搭建对学生进行综合职业能力培养的实训场所。

以炼钢生产线为例生产性实训中心是运用虚拟仿真技术，软硬结合，再现炼钢厂生产线环境，基于行动导向的教学模式设计，以学生为主、教师为辅，采用项目导向、任务驱动的教学方法，满足电气类学生进行生产性综合实训的要求。

整个系统包括控制柜、软硬结合的控制对象、上位机监控、操作台等部分，无法用于实训环境的实际工艺设备，将通过虚拟仿真技术完全再现。

生产性实训中心至少需要100平米以上的空间，主要分主控区、工作区、学习区、资讯区和仓库五个区。

生产性实训中心的建设目标有3个，一是建设环境一流、应用一流的生产性实训中心，二是开发生产性综合实训课程，三是建设课程配套数字化资源 ，通过完善的软硬件建设，从而达到对学生进行综合职业能力和职业素养培养的目标。

主控区主要为学生提供虚拟生产线场境和仿真操作环境，使学生的实训有身临其境的感觉。主要实现上位机监控和实时被控对象（虚拟负载）的监控。主要设备是环屏和上位机。

工作区：主要为学生提供专业规范性技术和过程性技术的训练环境，主要由低压配电柜、控制系统和执行机构（电机、电磁阀、现场操作箱等）组成。

学习区：主要为学生提供CAD制图、PLC编程、上位机编程训练环境，主要由装有PLC、上位机、CAD设计软件的电脑，白板、投影仪等教学设备组成。

咨询区：主要为学生提供相关的电工手册、电气设计手册、设备选型手册等专业性资料以及电气图纸、变量字典（点号表）、程序框图、PLC程序、工位号字典、控制变量表、画面变量表等示范文本。以便学生在实训过程中掌握所需资讯的查询，逐步形成自行解决问题的习惯和方法。主要包含书柜、阅览桌、椅子、文具以及专业工具书、传统专业教材、各种设计资料的示范性样本。

仓库，主要为学生提供实训过程中所需的各种设备、装置、工具、材料。主要配置货架和工具柜。

二、课程内容选取

以生产性实训中心为依托可对学生进行综合技能训练、生产性技能训练、职业素养训练和创新能力训练，并将班组长培训渗透其中。

电气类专业生产性实训课程以炼钢生产线典型控制环节为基础，遵循由简单到复杂，由单一到综合的原则构建实训项目，选取的六个项目。分别是：项目一、氧枪横移系统，项目二、氧枪升降系统，项目三、顶吹阀门站系统（PID），项目四、氧枪综合系统，项目五、转炉倾动系统（变频器），项目六、网络系统。

每个项目基于企业真实工作过程设计6个任务，任务一、编写电气工艺说明书（标准文档），任务二、电气原理图设计，任务三、PLC程序设计及仿真调试，任务四、上位机编程，任务五、安装调试，任务六、编写竣工资料，每个任务按咨询、计划、决策、实施、反馈、评估六步教学过程组织实施。

任务一、编写电气工艺说明书，通过工厂视频、虚拟仿真工厂了解工艺流程，熟悉工艺设备，任务二、电气原理图设计，绘制设计图纸包括主回路、控制回路、盘面布置图、PLC端子接线图、电气柜端子接线图、管线表、设备材料表等设计；任务三、PLC程序设计及仿真调试，编制控制变量表、程序框图、梯形图、程序清单等，并进行程序仿真调试； 任务四、上位机编程（画面），编制HMI变量表和画面 ；任务五、按设计资料为低压配电盘、控制柜接线；编写调试大纲，进行设备调试并作好调试记录 ；任务六、编写竣工资料，编写操作指南和使用说明书，整理设计说明书、设计图纸（系统原理图、接线图、盘（柜）面布置图、器材表等）、 PLC程序框图、梯形图、程序清单、控制变量表、调试说明、调试记录等资料，编写归档资料目录，完成资料归档。

实训教学的组织，将班级变成车间，5到10人一组，让学生分别扮演班组长、计划员、技术员、安全员、核算员、领料员、保管员等角色，并在不同任务实施的过程，进行角色转换，并将班组长的培训渗透其中。

通过生产性实训中心的体系化项目训练，学生可以参加维修电工、可编程控制系统设计师等技能鉴定，取得相关技能证书，对于班组长培训合格者，可发给培训合格证。

三、课程资源开发

生产性实训课程将配套建设网络课程，建设课程的配套数字化资源，开发配套的虚拟工厂、虚拟控制对象、教学课件，教学方案，学习工作单，教学评价表，示范样本等数字化资源。

数字化教学资源建设，按照课程要求和数字化资源开发标准，开发的数字化资源以3D动画、Flash动画、视频、图片、文字等形式表示。

采用各种虚拟仿真技术，通过工厂虚拟仿真（3D漫游）、自动化生产线生产流程虚拟仿真、自动化设备虚拟仿真，把工厂环境搬到实训中心，实现培训与工厂的紧密衔接。

四、项目运行保障

一是提供丰富的教师培训项目，旨在让教师了解生产性实训中心的教学理念，掌握相关的教学方法，了解本专业前沿知识，迅速提高教师的技能水平并可取得相应的资格证书。教师培训项目将由校企合作的专家团队在公司的培训基地中进行。

二是丰富的网络资源，依托实训中心开发的网络课程将放在黄河职教网上，方便用户随时取用，职教网上会提供一个教师支持平台，教师可以任意编辑多媒体动画、图片、文字等资源，可以自我创意整合各种素材形成自有产权的教案学案及电子课件。

三是远程网络在线指导和售后服务，可以通过黄河职教网对实训中心建设和教学工作进行远程指导，公司有完善的售后服务机制。

五、课程特色

电气类生产性实训课程的特色体现在五个方面：一是综合性，中心的实训项目几乎涵盖本专业的各项知识和技能，在提升学生知识和技能的同时，也训练学生的方法能力和社会能力；二是先进性，以先进的职教理念做指导，运用先进的技术手段，进行行业先进内容的培训。三是体系化，从实训中心建设、实训项目设置、体系化的课程资源建设直到教师培训，形成完整的软硬结合体系；四是生产性，在实训中心营造了接近实际的生产氛围，按照生产任务设置实训项目和任务，在项目完成的过程中，遵照企业的工作流程和规章制度；五是安全和节约性，虚拟的生产环境，仿真的控制对象，丰富的网络资源，既保证了安全，又节约很多资源。

参考文献：

[1]张尧学.端正思想，建设好首批国家示范性高等职业院校[J].中国高等教育，2007，（03）：61-62.

[2]姚寿广.示范院校的内涵建设——理念支撑与设计建构[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint