談電氣自動化專業課程體系的構建

摘要：從抓主線，找共性，補漏洞，挖細節四個不同的視角，對高職院校電氣自動化專業畢業生就業的相關工作任務和職業要求進行了深入分析，旨在探討電氣自動化專業課程體系的構建。該專業課程體系仍然保留著項目課程與傳統意義上的學科（專業）課程兩者并存的局面。對于課程體系中指定的項目課程，闡明了課程體系開發的指導思想和技術手段。

關鍵詞：電氣自動化專業；課程體系

電氣自動化專業是一個寬口徑專業，學習的內容多，覆蓋面廣。對學生而言，由于不清楚與本專業相關的工作任務環境和典型技術主線，感覺每一門課程都很重要，每一項技術都是重點，學生對自己未來的職業道路通常會感到迷茫，對學習的重點難以有效把握。對教師而言，培養學生的職業能力包括三個方面，即完成工作任務需要采取的動作、行為及所需要的知識，因此應該對工作任務及過程有更深刻的認識。為了解決這個問題，我們以職業教育學“基于職業屬性的專業觀”和“基于工作過程的課程觀”作為理論指導，在專業培養目標上滿足職業要求，在課程體系的構建上以相關工作任務和過程分析為基礎。課程設置必須與工作任務與職業要求相匹配，并以工作任務為中心選擇、組織課程內容，以完成工作任務為主要學習方式，盡早讓學生進入工作實踐，逐步實現從學習者到工作者的角色轉換，并最終為學生的終身職業生涯發展做好準備。

工作任務分析

與電氣自動化專業相關的工作任務涉及很多細節，我們采取的分析策略是由整體到部分，由面到點，從四個不同的視角進行深入分析，可以歸納為“抓主線，找共性，補漏洞，挖細節”。其中“抓主線”是從工作任務客體的視角，對主流工作任務及其客觀要求進行分析；“找共性”是從工作任務主體即人的視角，對學生完成工作任務應該具備的要素進行分析；“補漏洞”是從找問題的視角，對當前電氣自動化專業課程體系中存在的與企業工作任務要求不適應的問題進行分析；“挖細節”是從課程體系開發技術的視角，對構建課程體系過程中出現的一些細節問題進行處理。

（一）主流工作任務

電氣自動化專業培養的畢業生，其未來職業道路有兩個主要方向。一是電子技術員，主要工作于弱電環境，從事電路板的設計、焊接、調試、維修等工作；另一個是電氣技術員，主要工作于強電環境，從事電力供給、自動化設備（或生產線）設計、安裝、調試、維護等工作。調查表明，學生在工作時，往往只能選擇其中的一個方向，但在教學中，學生兩方向的內容都要學。考慮到工作實際需要，我們建議學生根據興趣選擇其中的一個方向作為未來職業發展方向進行深入鉆研。

經過對廣州、深圳等多家大、中型企業的調研，發現要勝任當前企業的電子類技術（或技術開發）工作，作為技能型電子工程師（或技術員）必須掌握的內容有：電路基本理論、電子元器件封裝形式、EDA（Electronic Design Automation，電子設計自動化）、數字集成電路、單片機軟件和硬件及CPLD/FPGA。其中CPLD/FPGA屬于高級技能，需要經過高級培訓和實踐方能掌握。要勝任當前企業的電氣類技術（或技術開發）工作，作為技能型電氣工程師（或技術員）必須掌握的內容有：電力系統、供配電、AUTOCAD、電機、數控機床、變頻器、繼電器與PLC控制等。

（二）完成工作任務的必備要素

作為學生個體，完成工作任務應具備的要素可以概括為三個方面：獲取及消化相關資料的能力、專業技能和良好的職業素質。有趣的是，其中第一個要素最重要，卻往往被忽略。在企業工作，如果沒有相關資料，是很難完成高水平工作任務的，而資料是要自己去尋找并消化的，所以獲取及消化資料的能力顯得尤為重要。

由此得到兩點啟示：一是新構建的專業課程體系仍應保留部分傳統意義上的學科課程，全部推倒原來的學科課程，重建項目課程體系是不現實的。項目課程的建設是一項系統工程，應由小到大、由點到面、循序漸進地進行。如果把學科課程作為項目課程的補充資料，既能發揮學科課程系統性強、方便歸納與檢索的優勢，又能培養學生獲取及消化相關資料的能力。例如，原有專業課程體系中《PLC》、《液壓與氣動》、《檢測與轉換技術》三門課程的知識，是在工作崗位上綜合應用的，因此新的課程體系開設了一門綜合性的項目課程《電氣自動化系統設計》，并且仍然保留了《PLC》、《檢測與轉換技術》兩門原有課程，（適當縮短學時）。

第二點啟示是考試方式改革，在有些科目上，將傳統的閉卷考試改為開卷考試。如果學生查閱書本會做（當然題目應增加難度），應當認為是合格的。因為工作的時候是可以翻看書本和查閱資料的。開卷考試將學生由應付考試（閉卷）的被動機械記憶學科課程資料引導到理解和消化學科課程資料的主動學習中來，并直接培養學生走進為興趣而學習和完成工作任務的正確途徑。

（三）專業技能培養的薄弱環節

通過分析多家企業電子技術員崗位技能要求，我們發現按照現有的人才培養方案培養出來的學生，在專業技能上存在薄弱環節，具體表現在以下幾個方面。

集成電路應用能力差電子類企業中集成電路得到了極為廣泛的應用。例如，傳統的收音機電路就集成在一個芯片上，其外形尺寸只有6×6×0.85mm大小，可以廣泛應用于手機、MP3等便攜式產品中。學生專業技能的薄弱環節表現為對集成電路的應用能力差，不能舉一反三，本質上沒有掌握集成電路的應用技巧與方法。

對硬件電路朝著柔性化、智能化方向發展缺乏深刻認識現在的電子產品基本上離不開微處理器（或單片機）以及可編程邏輯器件的使用。數字電視、空調、冰箱、洗衣機、數碼相機、手機、筆記本電腦、MP3、智能儀器儀表等等，都使用了單片機進行智能控制。可編程邏輯器件（如FPGA、CPLD）則適合于時序、組合等邏輯電路應用場合，它可以替代幾十甚至上百塊通用IC芯片。這種芯片具有可編程性和實現方案容易改動的特點，由于芯片內部硬件連接關系的描述是通過編程實現的，因而在芯片及外圍電路保持不動的情況下，可以通過更改軟件實現不同的功能。學生雖對單片機的使用有一定認識，但缺乏深度，對可編程邏輯器件的使用則基本上是空白。

不熟悉電子元件的封裝形式目前廣泛使用的電子元件的管腳越來越密，體積越來越小，封裝形式多種多樣。例如0402是目前企業常用的電阻、電容封裝形式，與傳統的直插式電阻、電容在形狀上完全不同。電子元件封裝是完成電子產品設計的必要條件，不清楚封裝形式就無法完成PCB的設計。此外，在維修、焊接這類電子產品時也會出現很多麻煩和問題，如缺乏辨識能力和焊接技巧等。

EDA技術應用能力差設計一個簡單的電子產品，其工作任務包括原理圖設計、PCB設計、焊接、編程和調試。學生在原理圖設計和PCB設計上，距離企業要求差距很大。造成這種現象的原因是學校對EDA技術重視程度不夠、教學學時不多、內容難度偏低、EDA教學與電子技術類相關課程嚴重脫節等方面。EDA技術主要用來設計電子線路圖紙，包括原理圖和PCB圖。常用的設計軟件有：Protel、OrCAD、PowerPCB、Candence等等。調查表明，電氣自動化專業的學生對EDA技術的掌握明顯不如對AUTOCAD技術（用于設計機械圖紙）的掌握。EDA技術是電子技術課程理論與應用實踐相結合的重要橋梁，但是在電子技術類課程的教學中，沒有把電路設計與EDA技術融合在一起，造成從學校、教師到學生，未能對EDA技術足夠重視，以至于相關專業的大學生畢業后連簡單的電路圖都不能自己設計。

（四）工作任務分析過程中應注意的問題

工作任務與學科課程項目課程開發的重點是構建合適的工作（或教學）項目以及理論知識的應用性實踐方法，理論知識的系統性描述仍然可以借助于學科課程。如果把學科課程作為完成該項目（或工作任務）的補充資料，則學科課程仍然有存在的價值和生命力。基于工作任務的專業課程體系仍然保留著項目課程與傳統意義上的學科課程兩者并存的局面。學科課程的存在有其合理性，因為資料是完成工作任務不可缺少的要素。資料以學科類別來劃分，方便歸納與檢索，有利于技術的積累、進步與創新。

工作任務與基礎課程工作任務與基礎課程有密切的關系。比如英語課程，在實際工作中，新設備、新器件（特別是集成電路）的說明文字都是英文，要消化這些資料必須具備一定的英文水平。目前英語教學與工作任務割裂開來，導致學生為學英語而學英語。在新的專業課程體系構建過程中，可以把英語教學（一部分學時）融入到相關的項目課程中，比如《電子電路技術實習》，只提供英文資料讓學生設計、制作、焊接和調試收音機電路。

工作任務與職業素質職業素質是完成工作任務的三要素之一。在新的專業課程體系中，把職業素質教育融入到各項目課程中，進行多層次、多角度的職業素質教育，沒有另外開設專門的職業素質教育課程。基于工作任務的項目課程的教學與學生職業素質培養是息息相關、密不可分的。由于項目課程與工作任務緊密相關，在項目實施過程中，應模擬真實的工作任務、環境和要求，除了培養學生的專業技能外，同時還要培養學生的合作精神與自信心，使他們知道如何面對困難和壓力，如何解決技術難題，如何敬業等。

工作任務子模塊新的專業課程體系的構建是以工作任務的主流分析為基礎的，對于工作任務子模塊我們的處理方法是盡量避免開設一門對應的項目課程。例如質量控制，可以融入與產品、設計、技術相關的項目課程如《電子電路技術實習》中，通過項目評價過程中明確的要求和指標培養學生的質量控制意識。

專業課程體系的構建

我校電氣自動化專業是2004年新增專業，是面向社會需求，考慮高職教育特點而設立的。2006年，我們在以上工作任務分析的基礎上對該專業的課程體系進行了重新構建（見下表）。

電氣自動化專業課程體系表

目前，該課程體系已正式成為我校2006、2007級電氣自動化專業培養方案的重要組成部分，開始進入教學實施階段，在實施過程中，得到了系領導和教研室專業教師的大力支持，在2006級、2007級電氣自動化專業學生的入學專業介紹中，專業課程體系以及與本專業相關的工作任務環境和典型技術主線引起了學生的極大興趣，表現為學習積極性明顯提高，對課程關注度明顯提高，對個人未來職業規劃與發展的關心程度明顯提高，相信該課程體系會對學生今后的學習和職業能力的培養產生很大幫助。

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作者簡介：

葉斌元（1969—），男，碩士，廣東機電職業技術學院講師，主要從事智能儀器儀表和嵌入式系統研究及電氣自動化專業課程教學工作。

（本文責任編輯：謝良才）