不少工科生第一次走進企業(yè)車間,都會遇到一道現(xiàn)實落差:在學校實訓室里反復練習的設(shè)備和流程,到了生產(chǎn)一線,可能已經(jīng)更新了幾輪。大學里的實訓,怎樣跟上產(chǎn)業(yè)變化的速度?
近日,合肥工業(yè)大學正式發(fā)布全國本科高校首個系統(tǒng)化建設(shè)的“未來實訓中心”及建設(shè)白皮書。學校沒有把重點放在簡單添置設(shè)備、翻新實驗室上,而是借助數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù),將企業(yè)真實產(chǎn)線、復雜工藝以及部分高危作業(yè)場景引入校園。
合肥工業(yè)大學“未來實訓中心”正式發(fā)布
身處產(chǎn)業(yè)持續(xù)更新的合肥,這所老牌工科高校想解決一個很具體的問題:讓學生在走出校門前,就能接觸更接近真實車間的設(shè)備、數(shù)據(jù)和項目。
數(shù)字產(chǎn)線進校園,高危實訓可以反復試錯
發(fā)布會設(shè)在合工大屯溪路校區(qū)學術(shù)會議中心。大屏上,智能產(chǎn)線、數(shù)字孿生場景和實訓平臺界面依次切換。
“未來實訓中心”不是一間更大的實驗室,也不是把傳統(tǒng)實訓課搬到電腦屏幕上,而是將實體設(shè)備、虛擬場景、產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)和人工智能評價接入同一套系統(tǒng)。
一條智能產(chǎn)線,可以先在數(shù)字空間中建模。學生熟悉流程、調(diào)整參數(shù)、排查故障后,再進入實體操作環(huán)節(jié);ぁ⒉傻V、電力運維等風險較高、成本較大的內(nèi)容,也可以在虛擬環(huán)境中反復演練。過去一些只能看教師演示的項目,今后可以變成學生能夠參與和試錯的任務(wù)。
“當前傳統(tǒng)實訓普遍存在設(shè)備迭代滯后、產(chǎn)教融合淺層化、教學資源孤島化等問題!焙瞎ご簏h委常委、副校長洪日昌表示,學校希望以數(shù)字孿生、教育大模型等技術(shù)為底座,重新組織實踐教學,打通“課、崗、賽、證、研、服”之間的聯(lián)系。
變化也發(fā)生在課堂里。傳統(tǒng)實訓通常按照指導書完成操作,但真實車間里的設(shè)備報警、參數(shù)調(diào)整和工藝優(yōu)化,很少有現(xiàn)成答案,也往往需要多個專業(yè)協(xié)同解決。
未來,機械、自動化、計算機等專業(yè)的學生,可以圍繞同一項任務(wù)分工協(xié)作。人工智能則記錄操作順序和失誤節(jié)點,幫助教師判斷學生的問題出在哪里。AI智能導師承擔操作提示和重復答疑,教師把更多精力放在問題分析和創(chuàng)新引導上。
這個中心想改變的,不只是設(shè)備,而是學生解決問題的方式:從照著步驟完成操作,轉(zhuǎn)向面對真實任務(wù),自己尋找答案。
企業(yè)拿出真實項目,學生提前練“真題”
搭建出一條逼真的數(shù)字產(chǎn)線之后,還要看里面有沒有真實數(shù)據(jù)、真實工藝和真實問題。
按照建設(shè)方案,合作企業(yè)可以提供脫敏后的產(chǎn)線數(shù)據(jù)、崗位標準和工程師資源,學校將其轉(zhuǎn)化為適合教學的實訓項目。一些設(shè)備調(diào)試、工藝優(yōu)化和產(chǎn)品原型開發(fā)任務(wù),也可以進入中心,由教師、學生和企業(yè)工程師共同完成。
這相當于把學生接觸真實生產(chǎn)問題的時間提前。
過去,學生往往要到高年級才有機會進入企業(yè)車間,短時間內(nèi)熟悉設(shè)備和流程后,實習就接近結(jié)束。未來,企業(yè)生產(chǎn)線可以先在數(shù)字空間中建立對應(yīng)場景,學生在校園里完成訓練,再進入企業(yè)參與真實項目。到了車間,他們面對的不再只是參觀學習,而是已經(jīng)接觸過的工藝流程和問題場景。
根據(jù)規(guī)劃,企業(yè)還可以在中心設(shè)置駐場工作站,由工程師參與課程設(shè)計和項目指導。設(shè)備故障診斷、工藝優(yōu)化等實際問題,也可以被拆解成不同難度的任務(wù)。
設(shè)備會更新,軟件會迭代。如果學校只是不斷購買新設(shè)備,很難始終追上產(chǎn)業(yè)變化。因此,“未來實訓中心”建設(shè)的不是一批永遠不過時的機器,而是一套能夠持續(xù)吸收新數(shù)據(jù)、新項目和新技術(shù)的實訓機制。
校園實訓的價值,恰恰在于允許學生先試錯:參數(shù)調(diào)錯了可以重新調(diào)整,判斷偏差了可以回到數(shù)據(jù)中尋找原因。等真正走上生產(chǎn)線時,他們已經(jīng)練習過如何分析問題、協(xié)作解決問題。
未來實訓中心平臺界面,涵蓋校園數(shù)字場景、虛擬實訓空間、專業(yè)實訓模塊及企業(yè)車間預約等功能
算力設(shè)備跨專業(yè)共享,實訓資源還將向校外開放
如果只服務(wù)一門課程、一個專業(yè),再先進的實訓中心,也可能變成新的資源“孤島”。
合工大希望把它做成一個能夠不斷切換場景、連接校內(nèi)外資源的公共平臺。
按照規(guī)劃,中心將逐步建設(shè)智能制造、人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、新能源、集成電路、低空經(jīng)濟等學科特色分中心。不同分中心共用運營平臺,算力、數(shù)據(jù)、虛擬場景和部分設(shè)備可以統(tǒng)一調(diào)度。
過去,一些大型設(shè)備由不同學院分別購置,使用集中在少數(shù)課程和特定時段。未來實訓中心希望讓設(shè)備、算力和場景隨著教學任務(wù)流動,而不是讓學生始終圍著固定實驗室安排。
共享也不只停留在校內(nèi)。
下一步,合工大計劃聯(lián)合區(qū)域高校組建實訓共享聯(lián)盟,推動算力、場景和師資跨校使用。部分資源還將面向企業(yè)人員和社會學習者開放,用于數(shù)字技能培訓、設(shè)備故障仿真診斷和產(chǎn)品原型驗證。
對一些中小企業(yè)來說,一套數(shù)字孿生系統(tǒng)和相應(yīng)算力平臺,單獨建設(shè)成本并不低。高校平臺如果能夠穩(wěn)定開放,企業(yè)便可以先在數(shù)字環(huán)境中測試方案,再決定是否進入實體環(huán)節(jié),減少試錯成本。
反過來,企業(yè)不斷進入的新需求,也可以推動學校更新實訓內(nèi)容。
這項嘗試放在合肥,還有著具體的城市背景。
從新能源汽車、集成電路到人工智能、低空經(jīng)濟,合肥的產(chǎn)業(yè)場景不斷增加新的內(nèi)容。工廠里的生產(chǎn)方式在變,企業(yè)需要的人也在變。高校實訓很難追著每一代新設(shè)備不斷更新,但可以讓課程、數(shù)據(jù)和項目與產(chǎn)業(yè)靠得更近。
未來實訓中心不是要把一座工廠原樣裝進大學,而是在課堂與車間之間增加一條更順暢的通道。
企業(yè)里的“真問題”可以更早進入校園,學生也可以在走出校門前,多幾次接近真實生產(chǎn)的練習。至于這套體系最終能走多遠,仍要看這里能否持續(xù)迎來真實數(shù)據(jù)、真實項目,以及一批愿意動手尋找答案的年輕人。
合肥在線-合新聞 文字:王書滸/圖片:由受訪者提供/出品:深一度融媒體工作室![]()
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