校企合作共建实训室的实践与探索——以苏州市职业大学集散智能控制技术实训室为例

赵 成

（苏州市职业大学自动化系，江苏 苏州 215104）

0 引言

2005年，国家出台了《国务院关于大力发展职业教育的决定》，文中指出大力实施工学结合、校企合作的人才培养模式。2017年，国务院办公厅出台了《关于深化产教融合的若干意见》，意见指出，校企协同合作育人，充分调动企业参与校企合作的积极性。2018年，教育部、财政部及人力资源和社会保障部等六部门出台了《职业学校校企合作促进办法》，该办法指出校企合作是职业教育的基本办学模式，在职业教育的发展中举足轻重。2019年，国务院出台《国家职业教育改革实施方案》，指出职业教育的办学模式要向企业社会参与的类型转变。

由以上出台的一些关于职业教育的文件可以看出，校企合作在职业教育发展中的促进作用。2016年1月，我校与友达光电（苏州）有限公司联合开展现代学徒制试点，成立“友达班”。2016年10月，博众凡赛斯自动化学院在我校正式成立，成立全国首条自动化教学生产线，新华网、光明网等媒体对其进行了报道；2017年，教育部前部长周济院士率队调研博众凡赛斯自动化学院。

1 我校与西门子公司联合共建实训室的必要性分析

苏州是我国的工业强市、制造业强市。2017年，苏州下发《关于加快建设国家智能制造示范区的意见》，加快推进苏州制造业向智能制造方向转变。我校是苏州市属职业院校，承担着为苏州地区培养高素质技能型人才的重要任务。为提高学生的培养质量和实践能力，必须依托于高质量的实训室。我校电气自动化技术专业于2009年通过省级品牌专业建设验收，该专业实力比较强，非常重视实训室建设。西门子公司作为电气工程领域领先的世界500强企业，其产品及技术令人信赖，其也想通过与职业院校的合作来进一步扩大在中国的影响力，双方在实训室建设、人才培养及以赛促学等方面理念相近。

《PLC应用技术》《运动控制技术》《工业组态监控技术》《现代过程控制技术》与《工业数据通信与控制网络》是我校电气自动化技术专业的人才培养方案中开设的几门专业课程，其中《PLC应用技术》《运动控制技术》及《现代过程控制技术》是电气自动化技术专业的专业核心课程。

2013年，我校与西门子公司联合共建先进智能控制实训室、集散智能控制实训室、高级智能控制系统仿真实训室、高级智能控制实训室、基础智能控制实训室及西门子技术体验中心。并将我校设为“西门子杯”中国智能制造挑战赛华东二赛区，承办离散行业自动化方向与流程行业自动化方向两个初赛赛项。图1为我校与西门子共建联合示范实训中心。图2为集散智能控制技术实训室。

图1 我校与西门子共建联合示范实训中心

图2 集散智能控制技术实训室

《PLC应用技术》课程依托基础智能控制实训室，该实训室以S7-200SMART控制器为核心设备。《运动控制技术》依托高级智能控制实训室，以S7-300控制器为核心设备，运动控制系统主要涉及速度、加速度、位置等参数的调节。《工业组态监控技术》依托于先进智能控制实训室，该实训室以S7-1200 CPU为控制核心。

2 集散智能控制技术实训室介绍

《现代过程控制技术》是依据电气自动化技术专业人才培养方案中对本课程的素质、知识和能力要求，结合教育部“西门子杯”中国智能制造挑战赛项目的一门专业核心课程，旨在提高学生在工业控制系统的集成、安装、调试、运行与维护管理方面的能力，着重使学生掌握从事智能制造类企业中自动控制系统生产、安装及技术改造岗位所必备的知识和基本技能，培养其分析问题和解决问题的能力，具备继续学习专业技术的能力。

《现代过程控制技术》课程内容包含过程控制系统的组成与工作原理、PID控制规律对过程控制系统控制质量的影响、控制系统的投运和控制器参数的工程整定方法等。

集散智能控制技术实训室建设主要侧重于现场控制级与过程控制级，过程控制级的设备是PC电脑，也称为“上位机”，在PC电脑上运行西门子过程控制系统（PCS）PCS7系统软件和应用软件，通过设置可以实现工程师站与操作员站的功能。现场控制级包括西门子CPU412-3H可编程控制器、PS 407 10A电源模块、通信模块CP443-1、西门子的分布式系统ET200M及接口模块IM153-1，过程控制级通过工业以太网PROFINET和现场控制级进行通信。现场设备为高级多功能控制实训系统装置SMPT-1000，其使用PM125模块连接到PROFIBUS总线上。

集散智能控制技术实训室以西门子CPU412-3H可编程控制器为控制核心，运用半实物仿真技术构建实验环境，支持快速完整性自检和故障诊断功能，支持现代的分布式客户端/服务器体系结构。该实训室能满足《工业数据通信与控制网络》《现代过程控制技术》等课程的随课程实训和独立实训环节的实践任务，可开展储罐液位控制、储罐出口流量控制、换热器热流出口温度控制、锅炉控制系统的投运和整定、除氧器压力控制、蒸发器控制系统的投运和整定等实训项目，还可以开展过程开车及停车实验、故障及排除实验、全流程控制综合设计实验、安全控制与故障诊断实验、优化控制实验、MES执行层控制实验等。该实训室还连续多年作为“西门子杯”中国智能制造挑战赛华东二赛区流程行业初赛的赛点，该赛项是省级赛项。

通过新建集散智能控制技术实训室，可以满足《现代过程控制技术》《工业数据通信与控制网络》等课程的教学与实训的需要。

3 与西门子共建的集散智能控制技术实训室的强有力的实践示范作用

3.1 为教学、实训提供强有力的保障

我校电气自动化系设有电气自动化技术专业与智能控制技术专业，其中电气自动化技术专业是江苏省A类品牌专业，近年来，随着工业4.0、“中国制造2025”等概念的提出，这两个专业很受青睐，招生非常好。2020年，一共招收了7个班，大约300名学生。《现代过程控制技术》《集散控制系统》与《工业数据通信与控制网络》等课程均在集散智能控制技术实训室开设，每年该实训室开设的课时数约为600个，实训室利用率比较高。开展的实训项目20余个，能够让学生熟悉自动化站、操作员站、CFC及SFC组态，控制系统的采集与输出、投运和整定以及PROFIBUSDP总线通信等内容，切实提高学生的专业水平与实践能力。

3.2 为学生竞赛提供强有力的保障

从2013年开始，我校连续多年承办离散行业自动化方向与流程行业自动化方向两个初赛赛项，每个赛项平均每年有100余支队伍参赛，江南大学、中国矿业大学等本科院校也经常来我校参赛。我校作为主办方，电气自动化技术、智能控制技术、机电一体化等相关专业学生在设备使用、练习等方面具有一定的优势，为其提供了便利且宝贵的参赛条件和机会，我校每年每个赛项的参赛队伍约有15支。有些学生在比赛训练、较长的备赛过程中得到了很好的锻炼，毕业后在制药行业从事过程控制系统设计等方面的工作。通过参赛，将理论知识与实践紧密地结合在一起，学生的专业知识水平、处理实践工程问题的能力等方面均得到了提高，以赛促学。

由于有些参赛队所在学校没有参赛设备，我校也为其他兄弟院校的参赛学生提供赛前预约上机练习的机会，集散智能控制技术实训室为参赛学生提供了强有力的保障，该实训室设备利用率进一步得到了提高。

3.3 为教师培训、参观学习、学术交流提供强有力的保障

西门子公司会在暑假期间对高校教师进行PCS7的采集与输出、系统组态、除氧器液位控制系统等方面的培训，我校也在暑假承担江苏省省培项目，近年来，集散智能控制技术实训室都会承接相关培训项目，兄弟院校的领导、同行来我校参观该实训室的建设、管理情况，为兄弟院校的实训室建设提供宝贵的经验。高峰时候，年接待兄弟院校领导、教师参观约1 000人次。2019年，我校利用承办“西门子杯”初赛期间，与一些参赛高校的教师开展了智能制造背景下的“CIMC竞赛与交融融合培养新工程师”交流会，图3为交流会现场。

图3 CIMC竞赛与交融融合培养新工程师”交流会

3.4 极大地扩大了我校的影响力

集散智能控制技术实训室为流程行业自动化方向的比赛场地，分为高职组与本科组，2015年，电气自动化技术专业成为江苏省省级品牌专业A类建设点，2019年通过品牌验收。2019年，由我校牵头，联合湖南汽车工程职业学院等院校和企业共同建设的国家级职业教育智能控制技术专业教学资源库项目正式立项，这些项目的取得与我校承办“西门子杯”竞赛有一定的关系，通过比赛以及比赛期间的论坛、交流会等形式，各兄弟院校的师生之间增进了交流、增进了感情，使得各兄弟院校对我校也有了更进一步的了解，为我校申报国家级、省级等项目奠定了良好的基础，也为我校与兄弟院校的良好合作提供了基础。

3.5 为制作资源库课程素材提供了强有力的支撑

由我校牵头的国家级职业教育智能控制技术专业教学资源库项目立项后，本人承担了其中集散智能控制技术课程资源的建设，要求每门课程制作80个微课、100个视频、40个动画、200道习题等。该门课程的理论与实践并重，如果微课、视频侧重于理论，制作起来相对来说简单一些，教师在资源库课程方面的工作压力也相对较小，但是这样的课程素材并不能调动起学生的学习积极性与兴趣，利用该门课依托的校企合作共建的集散智能控制技术实训室，为资源库课程实践教学资源的建设、制作提供了强有力的基础保障，教师对资源库课程建设也有了底气。

4 结语

本文结合国家出台的关于校企合作的一些政策文件，阐述了校企合作在高职院校发展中的重要性，介绍了我校近年来校企合作取得的一些成功案例。对我校与西门子公司联合共建实训室进行了必要性分析，对双方合作共建的实训室进行了介绍，对双方共建的集散智能控制技术实训室进行了重点介绍，对该实训室的设备、可开展的实训室项目与课程等进行了介绍，并总结了该实训室在教学、竞赛、师资培训、合作交流、实训室参观以及数字化课程资源建设等方面发挥的积极作用，有力地提升了我校的影响力，该实训室运行、管理良好，与西门子公司合作成果显著，充分发挥出了实训室在教学、实践、社会服务等方面的作用，该实训室是校企合作共建实训室的优秀案例，今后将借鉴该实训室建设的思路、校企合作管理机制以及取得的一系列成果与成功经验，在校企合作共建实训室方面进行不断地探索与创新，与优秀企业共建更具示范性的高质量实训室，不断发挥示范引领作用。