“双高”背景下智能控制技术专业群实训室建设创新与实践——以工业视觉检测实训室为例

张淑红，王熙雏

（苏州工业职业技术学院，江苏 苏州 215104）

1 前言

2021 年政府工作报告指出，增强职业教育适应性，深化产教融合、校企合作, 深入实施职业技能等级证书制度。2021 年“1+X 证书制度试点工作培训会”指出，1 与X 相互促进、相得益彰。其中，1 是根本，是学生可持续发展的基础；X 是补充，是为学生增强就业创业本领赋能，目前高职院校争相实施1+X 证书，根据人才培养方向选取培养复合型人才的对口的X 专门证书。

自“1+X”证书制度试点工作启动以来，教育部先后于2019 年4 月、9 月和2020 年1 月、12 月先后公布了4 批447 个职业技能等级证书作为试点。首批职业技能等级证书试点共6 个，第二批是10 个，第三批是76 个，第四批是355 个,工业视觉应行业企业发展需求作为第四批次进行试点建设。

目前，针对视觉检测相关的X 证书有机器视觉系统应用和工业视觉系统运维，从教育部1+X 职业技能等级证书信息管理服务平台提供的证书标准和后续调研，我们可以看出，X 证书对高职院校在校学生或从事机器视觉相关工作1 年以上的行业从业者都有很大帮助，X 证书是依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前工业视觉相关岗位需求开发设计而成，为满足双高建设要求，在智能控制技术专业群实训室建设中将进行调研、论证和实施，开发出与职业技能等级X证书互相衔接与融通的“课证融通”实训室，培养符合企业转型升级和发展需要的工业视觉相关的高技术技能人才，势必满足未来5 年我国工业视觉领域应用技术人才缺口需求。

2 工业视觉检测实训室调研与建设目标

2.1 智能控制技术专业群现状

我校作为2019 年国家首批“双高计划”建设单位，其中双高建设专业群——智能控制技术专业群整合了智能控制技术、机电一体化技术、工业机器人技术和数控技术四个专业，该智控控制技术专用群依据智能车间装备系统集成应用技术链与岗位群复合型技术技能的需求组建的，智能控制专业群归属装备制造大类，是宽口径的专业群，与该专业群相关的企事业单位数量多、地域分布广,且规模、层次各异。随着长三角区域制造业产业转型升级，苏州作为国家智能制造示范区和千亿人工智能产业高地，实施智能制造“十百千万”工程，以“智能制造”为主攻方向，建设智能工厂和智能车间，高端装备制造产业转型升级以智能产品－智能生产－智能服务为技术链，涉及到关键零部件大规模定制化智能生产，智能控制技术专业群培养学生具备高端装备制造中所具备的各制造单元的运行、生产、交互控制，视觉检测等映射企业真实场景的职业能力。智能控制技术专业群技术服务领域：以智能产线和智能装备为主，主要面向智能制造和智能产线行业、标准设备制造行业，将新型技术：机器视觉技术、激光应用技术和机器人技术融入专业建设中。根据双高建设方案，重点打造工业视觉识别系统和智能视觉系统。

2.2 工业视觉发展现状

根据工业视觉检测市场增长趋势调研，目前全球工业视觉产业规模在70 亿美元左右，年均增速接近14%。产生了德国巴斯勒(BASLER)、美国康耐视（COGNEX）、日本基恩士（KEYENCE）等国际巨头，占据复合工业视觉市场份额的87%左右。中国正成为全球工业视觉应用规模最大的地区，尤其在3C、汽车、光伏、半导体等行业普遍应用，近年来，特别是5G+工业视觉相组合，推动工业视觉相关技术与产业领域的规模化发展，近五年复合增长率高达34%，是全球平均水平的2 倍，2021 年市场超过134 亿元。目前“工业视觉”领域全国从业人数不少于20 万人，未来5 年需求人数年均增长率不低于30%。主要就业地在长三角、珠三角、环渤海和中西部地区。中国智能制造私董会联盟（CIMPCA）统计数据显示，目前全国工业视觉系统维护、调试以及开发工程师的平均月薪分别为7000 元、11000 元和18500 元。未来5 年，我国工业视觉领域应用技术人才缺口大约为15万～30 万人。

当前各个高职院校均以“1+X”证书制度试点为契机，创新人才培养模式和评价模式，我校作为第一批为适应双高建设专业群——智能控制技术专业群区域产业的调整和变化带来的“新企业”“新技能”“新岗位”，及时地满足企业的人才需求,实时跟踪教育部“1+X”职业技能等级证书培训认证项目，从教育部1+X 职业技能等级证书信息管理服务平台提供的证书标准，工业视觉相关的X 证书作为第四批次试点建设，目前对应的有机器视觉系统应用和工业视觉系统运维两种X 证书的考核标准。

据调研，目前江苏省已建立工业视觉实训室及人才培养基地的高职院校有无锡职业技术学院、苏州园区工业职业技术学院、常熟滨江职业技术学校，这些建设院校建设工业视觉实训室并开设课证融通课程，学生在获得毕业证书的同时同步考取工业视觉X 证书，专业教师开展视觉技术应用专业类教师教学能力提升国家级和省级培训项目，根据走访开设工业视觉实训室的院校在产教融合、校企双元育人方面融合度更加深入，对学生的培养方案更灵活，在促进教师课程建设、科研能力等方面的能力都有所提升。

2.3 工业视觉实验室建设目标

为适应智能控制技术专业群区域产业的调整和变化带来的“新企业”“新技能”“新岗位”，及时地满足企业的人才需求，建设智能线集成与应用于一体的工业视觉检测实训室，引入工业视觉X 技能认证项目，校企共建工业视觉检测实训室，工业视觉检测实训室与工业视觉X 职业技能等级证书相吻合，工业视觉“1+X”职业技能等级证书依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前工业视觉相关岗位需求开发设计而成，与智能制造控制技术专业群服务行业和岗位相吻合，及时地满足企业的人才需求，

工业视觉检测实训室依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前工业视觉相关岗位需求开发设计。主要面向非标自动化设备行业、标准设备制造行业、半导体及电子制造行业、汽车制造行业、包装印刷行业、医药制造行业、纺织制造行业、食品加工行业及相关行业，主要从事视觉系统的现场安装、调试、维护、编写异常分析报告等工作岗位，如视觉系统集成与技术支持工程师、视觉系统应用开发与调试工程师等。同时，为了满足市场发展和技术更新迭代提升需要，工业视觉检测实训室设备以模块方式自由组合为便，提升部分设备配置开发拓展模块，可根据工业应用场景进行二次开发，操作者可以在实训中训练工业视觉多种应用方向的检测技能，例如，测量、检测、识别、引导定位、精确组装、3D 应用等。除此以外，还可以学习机械装调、电气管路连接、程序设计、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服驱动控制等机电专业技能。

建设工业视觉检测实训室，通过工业视觉相关的“X”职业等级证书考核和认证打通学校教育与产业需求的最后一公里，将工业视觉检测实训室打造技能成“X”职业资格证书认证及人才培养基地。

3 工业视觉检测实训室岗课证融通

3.1 岗课证课程体系

工业视觉检测实训室相对应的X 证书有机器视觉系统应用和工业视觉系统运维两种，无论哪种X 证书其职业技能等级都分为三个等级：初级、中级和高级，且三个级别依次递进，高级别涵盖低级别职业技能要求。根据X 证书职业技能等级标准面向的工作岗位与智能控制技术专业群人才培养目标的契合度，结合双高建设目标将新型技术视觉检测技术融入实验室建设中，综合PLC、智能传感、人机界面、可视化仿真、视觉、通讯等核心技术，确定工业视觉系统运维中级证书作为学生技能考证目标，工业视觉系统运维中级岗位主要从事工业视觉设备现场安装、调试，为视觉设备开展日常设备维护，异常处理维护、编写异常分析报告等工作，其对应的工作岗位有工业视觉维护工程师、工业视觉调试工程师、工业视觉开发工程师，工业视觉检测实训室。智能控制技术专业群中智能控制技术专业和电气自动化技术专业在人才培养方案中融入工业视觉系统运维X 证书，其对应的岗课证融通课程体系，如图1 所示。

图1

3.2 实训室硬件建设

学院在双高院校建设期间,根据智能车间智能控制新技术新岗位技能要求，依据智能车间核心零部件生产流程的技术链和人才培养能力递进的逻辑链，全面规划了智能线集成与应用生产实训基地的建设。作为智能控制检测核心技术的工业视觉检测实训室，校企共建10套工业视觉实训设备，同步智能控制技术人才培养方案中开设64 课时专业核心课程《工业视觉检测》，探索课证融通考核认证，对接“X”中级证书。工业视觉系统运维中级职业技能等级要求，根据检测目标和工艺流程，编制视觉检测方案，达到视觉检测速度、精度要求；使用视觉软件编写视觉方案流程程序，进行通信设置实现视觉系统与上位机以及终端设备的通信，具备工业视觉设备现场安装、识别、测量和检测、调试、维护、编写异常分析报告等能力。

3.3 实训室师资队伍建设

根据学校双高建设目标，鼓励教师积极带领学生参与企业项目，实时追踪企业的先进技术，开发涵盖新技术、新工艺、新规范的融合化拓展课程，形成企业真实项目的课程资源，形成职业素养与能力素养并重、劳动教育和价值引领贯穿全过程的专业群课程标准。

在进行实训室建设调研期间，智能控制技术专业群选派教师利用暑假参加企业1+X 工业视觉系统运维培训，并考取高级培训师和考评员证书，本身这批教师就具有高级技师证和“双师型”教师资格,具有较强的学习新技术和新技能的欲望，通过学习提高教师对机器视觉硬件方案的选型和方案搭建能力，对视觉软件、工业相机、镜头、光源及标定板等进行应用研究能力，并具有一定的工业级别视觉项目的开发应用能力，课程建设同步聘请校外实习基地的工程师、技师作为课程组成员参与课程建设。课程建设时进行了工学结合的项目化重整,将现代智能传感激光和视觉传感融入教学中，选取工业生产上的真实项目，为学生提供更贴近工厂实际更具有新颖性，让学生提前适应真实的工程项目设计。形成一支能阶段性随企业技术提升和设备更新的，理论、实践能力强，能满足高技能型人才培养需要的双师结构素质的教师队伍。

3.4 实训项目开发与教材建设

围绕工业视觉系统运维中级设备以模块方式自由组合，学生可以在实训中训练工业视觉多种应用方向的检测技能，如测量，检测、识别、引导定位、精确组装、3D 应用等。同时，还可以将机械装调、电气管路连接、程序设计、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服驱动控制知识融入教学实践中，开拓学生技能的同时提升学生自我学习能力。实训项目开发实施与企业真实项目相融合，同时根据学生的可接受能力逐步提升，如先开展螺母或书签的分拣，再进行工件颜色和划痕的检测，最后提升到飞拍物体和拼图游戏等，每个项目都会有相应的光源、相机和镜头的选型和设置；产品定位和被测对象的读取和分析；系统通讯设置和联调测试；运行过程中出现故障的排故等知识技能，同时为了提升设备的二次开发，为了更换方便，整套设备的设计遵循模块化方式，单元模块之间可以根据场景需要自由组合，开展多种应用训练，提升拓展模块以拼图游戏完成，学生根据自己爱好进行设计拼接，课程项目的设计根据学生喜好，激发学生学习兴趣和动力，让学生在做中学，学中练，练中提升知识和技能。

《工业视觉检测》作为智能控制技术人才培养方案中开设的专业核心课程，教学实施中校内外专兼教师协同综合实践项目化教学模式，采用线上+线下+课程项目相融合课堂教学，很好地激发学生学习的自发性，培养学生养成探究创新的心理，学生课前通过网络学习下次课所学内容，并在授课中根据所学提出疑问，课中进行分析解决问题，课后对知识进行巩固提升。该课程实施以项目为载体，选取工业生产上的真实项目，为学生提供更贴近工厂实际更具有新颖性，让学生提前适应真实的工程项目设计。根据双高建设要求，建设一批国家精品在线开放课程和国家级重点规划教材，本课程作为“工程项目模块化”进行开发，预计在2023 年年底以模块化新形态教材出版。

4 工业视觉检测实训室对接X 证书

根据我们配置的10 套实训设备可开展智能控制技术专业群学生实训场所，同时该课程作为电气自动化技术专业和智能控制技术的专业核心课程，专业学生每级180人左右完成工业视觉职业技能等级中级证书，学生在获得学历证书的同时，同时取得工业视觉系统运维“1+X”职业技能等级中级证书考核。同时该实训室作为合作企业订单培养实训场所，校企合作开展现代学徒制班、订单班培养,预计开设工业视觉检测企业培训每期20 人。

工业视觉系统运维作为江苏省和全国职业院校技能大赛项目，后续开展学生训练并参加职业院校技能大赛项目，通过工业视觉职业技能等级证书资格认证和竞赛，学生专业技能水平和职业综合素养得到有效提升，实现了与企业需求的无缝对接。

工业视觉检测实训室作为教师实践能力提高的场所，教师可与合作企业开展技术开发、技术服务等科研项目，将工业视觉检测实训室打造成企业工业视觉技术服务基地和师生创新创业的实践场所。

5 结语

课程建设和实训室建设是专业建设的重要组成部分，也是“双高计划”建设中的核心内容，二者是相互依托、相辅相成的关系。在“双高”背景下智能控制技术专业群深入挖掘课程建设和实训室建设的共融性和互促性，在实训室建设和课程建设中融入“X”职业技能等级证书，为学生增强就业创业本领赋能，同时对促进学院高水平专业建设、师资队伍建设、产教融合建设及培养复合型人才等方面具有重要的支撑作用。