電氣工程及其自動化專業本科職業教育改革探索

社會與行業對人才需求具有多樣性，作為地方性本科院校的電氣工程及其自動化專業，其定位及人才培養模式與傳統高校不同，緊密與地方經濟結合，展開錯位競爭，從而發揮地方院校自身的優勢，提高學生的就業競爭力。浙江萬里學院的電氣工程及其自動化專業自從2009年起就被列為浙江省寧波市服務型教育重點建設專業之一，2012年又被列為寧波市特色專業。在建設過程中始終以行業需求為導向，以開展本科層次的職業教育為特征，為寧波市優勢產業——“機電一體化”“電子電器”及“汽車及零部件”服務，培養社會需求最多的具有較高文化素質、知識水平、具備先進技術應用能力的高層次技術技能人才。

服務地方經濟，開展多行業的人才培養定位

大量的地方性本科院校人才培養定位不準導致了本科階段職業教育的缺位，從而使得高等職業教育成為“終結性教育”，也導致了當前我國高等教育人才培養結構與社會需求結構性的矛盾。隨著國家《現代職業教育體系建設規劃（2014-2020年）》的出臺為地方性本科院校指明了方向。

根據我校專業教師對浙江省10多家企業的調研分析，綜合考慮本專業已有建設條件及學生生源特點，打造專業特色，并且提供給學生主動選擇專業方向的權利，因此，本專業的人才培養主要定位于在制造業、汽車行業、建筑業等多個行業的電氣技術與服務人員。

制造業對電氣技術人才的需求

浙江省是世界重要的新型制造業基地之一，制造業已成為浙江省的支柱產業，產值占全省GDP的46%，提供的就業崗位占1/3，財政收入占58%，出口額占93%;浙江省將圍繞先進制造業建設三大產業帶、十個全國制造業中心和二十個重要產業基地，實施打造先進制造業強省戰略。寧波市是一個經濟發展非常迅速的城市，存在著大量的生產制造型企業，生產設備大多是進口的、由計算機進行控制的機電一體化設備。在企業技術崗位中，藍領層（承擔機床具體操作的技術工人）約占70%，是目前需求量最大的技術工人。企業對藍領層的技術工人有很大的需求，并且對他們的知識和能力要求越來越高;灰領層（承擔編程的工藝人員和機床維護、維修人員）約占25%，隨著企業進口大量的設備，灰領層人才需求明顯增加。電氣工程及其自動化專業畢業生可從事電氣自動化工程的安裝、調試、運行、維護、維修和管理工作。

汽車行業對電氣技術人才的需求

近幾年，我國的汽車市場發展很快，汽車保有量直線上升，汽車售后維修保養服務市場也迅猛發展。但是目前，汽車服務行業從業人員的職業素質、技術水平及數量遠不能滿足汽車行業發展的要求。隨著汽車技術的發展，汽車的電子化水平越來越高，汽車保養維修越來越復雜，大批高科技檢測與維修設備應用于汽車維修行業，對從業人員的素質和技能要求也越來越高。汽車保有量的增加需要大量的汽車檢測與維修人才，汽車新技術的迅速推廣使用也需要高端技能型應用人才支撐。各級汽車維修保養企業急需掌握汽車電控應用技術，具備相應檢測、診斷、維修、維護與保養的高端技能型人才。

建筑行業對電氣技術人才的需求

一直很熱門的建筑行業中，電氣設計人才需求增加明顯，未來市場依然看好。據知名分行業專業人才招聘網站英才網聯旗下建筑英才網統計數據顯示，建筑電氣工程師需求連續三年保持高速增長態勢。與建筑電氣行業直接緊密相連的工業化、城鎮化、信息化、市場化、國際化將更加深入發展，這不僅為建筑電氣行業的發展蘊藏著廣闊的發展空間和巨大的市場潛力，更為中國建筑電氣行業的發展帶來豐富的內涵和重要意義。可以預見，在未來建筑電氣設計人才的需求將持續增加。

從職場行情看，制造業仍然是電氣工程及其自動化專業人才的需求大戶，其需求還將進一步增長，重點發展領域人才的需求特點是：高層次研發人才需求呈現旺勢;具有一線操作和管理經驗的高技能工人呈現供不應求的態勢;復合型、實用型、經驗型人才是需求重點。

通過對地方行業的調研分析，本專業的定位及人才培養目標是培養德、智、體全面發展，系統掌握電氣自動化基礎理論，具有較強的工程實踐與應用能力，具有電氣系統技術應用、運行維護、分析測試、客戶服務和銷售的能力，能夠在制造業、汽車電器、建筑電氣等領域從事工程技術工作和產品服務等工作，具有多元人文背景，有道德、善學習、勤思考、富有創新意識、團隊合作精神、社會責任感高素質應用型人才。

重構人才培養方案

理論教學課程體系

圍繞著上述人才培養定位與目標，人才培養方案的重構以“培養企業需要的人”為主導思想，進一步完善理論教學、實踐教學和素質拓展三大課程體系，以“應用能力和專業技能培養”為核心，校企合作，共同構建課程體系，建立起“電氣控制、汽車電器、建筑電氣”為專業方向的模塊課程群。圖1為以多方向人才培養為特點的理論課程教學體系。第一層為普通教育課程，第二層為專業基礎教育課程，第三層為專業核心課程，第四層為專業方向課程。

普通教育課程與傳統高校一樣，設置專業論證所需的各門課程。專業基礎課程主要包含電路分析、模擬電子技術、數字電子技術等課程，主要整合的思路是“理論與實驗一體化”。如傳統的課程體系中，設置有模擬電子技術理論課程4學分，模擬電子技術實驗課程1.5學分，還有模擬電子技術設計課程1學分，現在整合成模擬電子技術及實踐1門課程，總學分為6，開展項目驅動式教學，全程在實驗室小班化教學，做中學，學中做，理論與實踐融合教學。專業核心課程主要包含單片機原理及應用、電力電子技術、自動控制原理、可編程控制器、傳感器與檢測技術、變頻調速系統等，開設的課程為成為電氣技術人員必備的課程，理論性太強不適合應用型人才培養的課程大膽刪去。第四層即根據人才培養定位而設計的方向課程，設計“電氣控制”“汽車電器”及“建筑電氣”三個專業方向。

實踐教學體系

實踐教學體系如圖2所示。結合“卓越工程師計劃”培養理念和本科職業教育改革特點，經過五年的探索和努力，構建了基本技能訓練、專業基礎實踐訓練、專業實踐能力訓練、行業技能訓練、畢業綜合設計5個層次的實踐教學體系，開放創新及溝通交流、團隊合作等綜合素質訓練貫穿整個實踐教學體系。第一層是基本實踐技能培養層。其教學目標為培養學生的電子基本技能、電工基礎認知、程序編程思想及計算機基礎。相關的課程有金工實習、電工基本技能實習、電子基本技能實習、計算機應用軟件實習、C語言程序設計、電子線路輔助設計等。第二層是基本專業基礎實踐能力培養層。其教學目標為全面培養工科學生應具有的扎實的專業實踐能力、科學有序的實踐素質和進行科學實踐研究的興趣，具有分析問題和解決問題的能力。通過相關實驗的操作，使學生懂得電子電路原理，掌握數字電路設計、模擬電路設計與制作、基于單片機的軟硬件的設計，具備基本讀圖能力、電路設計能力、電子系統初步設計能力等，提高學生理論與實踐相結合的能力、軟硬件測試能力。第三層是專業實踐能力培養層。其教學目標使學生掌握電氣技術核心專業實踐能力，如電機特性測試、電機速度自動控制方法、電力電子電路的設計與測試能力、非電信號的檢測能力、工廠電氣設備控制電路分析及排故能力、基于PLC與觸摸屏、變頻器的系統設計及分析能力。相關的實驗實踐課程有維修電工實訓、電機拖動實驗、可編程控制器實踐等。

專業方向模塊課程

人才培養方案最大的特色是專業方向模塊課程的構建。這些課程群的設計需要行業人士的參與，而且基本上以行業專家的意見為主。三個專業方向課程設置參見表1。

表1 三個專業模塊課程設置

專業模塊方向 課程設置 學分

電氣控制

（15學分） 交流調速系統 3.0

計算機控制技術 3.0

DSP及應用 3.0

可編程邏輯器件應用 3.0

控制電機實訓 3.0

汽車電器

（15學分） 汽車構造 4.0

汽車電子技術 4.0

汽車技術服務與營銷 3.0

汽車綜合實訓 4.0

建筑電氣

（15學分） 智能建筑概論 2.0

建筑安防與消防工程 3.0

建筑供配電及照明技術 2.0

綜合布線技術 4.0

電氣識圖與繪制 4.0

模塊課程細分就業市場，課程設計與行業需求對接，產教融合，學生可根據自己的興趣特長及將來喜愛的就業方向選擇一個模塊學習，把學習的主動權交給學生。課程在第6學期全程在實驗室開展教學，理論與實踐結合，重點對學生進行行業能力訓練。

教學內容與方法改革

在理念上，提升實踐教學體系的地位，明確實驗教學在工科教育中的主導地位，使之重要性不亞于理論教學體系。在課堂教學中大力提倡“做中學、學中做”，把理論教學和實踐教學有機結合。在維修電工實訓、可編程控制器中融入維修電工考證與PLC設計師考證內容。方向課程由企業專家參與建設。目前本專業學生的實驗課時數已經占總課時數的70%左右。在教學方法上，采用小班化、合作探究式教學方法，培養學生學習興趣，提高學生自主學習能力及實踐動手能力，使學生在實踐過程中掌握理論知識并學會應用。

電路分析、自動控制原理等理論性較強的課程則嘗試將部分時間安排在實驗室，基于Matlab/Simulink等仿真軟件，通過虛實結合的仿真實驗項目實現“做中學，學中做”的教學。

單片機原理及應用等實踐性較強的課程實施全程在實驗室的“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”的教學。教學內容圍繞著“單燈閃爍、鍵控燈亮、流水彩燈、簡易電子琴、競賽搶答器、雙機串行通信、溫度計、簡易信號發生器、人機交互設計”等9個任務進行課堂的學習與課外的項目化練習。

教學內容與方法的改革需要實踐條件的支撐，與三個專業方向相對應，本專業建設了浙江省財政廳資助的“工業網絡控制實驗室”“汽車電子綜合實驗室”及“現代智能建筑電氣實訓室”。同時，本專業實驗室全面開放，學生自主管理的全天候開放的實驗室2間共180平方米，可預約開放的實驗室8間。實驗室開放實現了課內課外一體化，課堂內的項目沒完成或需要拓展完成的可到開放實驗室繼續完成，通過作品化項目的訓練，學生學習的成就感大大提高，對專業的學習興趣得到了提升。

以本科層次職業教育為特征的教學改革取得了一點成效，為應用型技術大學的轉型作了一點點的探索。然而，電氣工程及其自動化專業是個傳統專業，對于地方性本科院校則始終面臨著新的挑戰與機遇，如何把更多的學生培養成為社會需要的人才，如何吸引企業深度參與到專業建設中，仍然需要進一步的研究與實踐。（作者供職于浙江萬里學院電子信息學院。基金項目：本文系浙江省寧波市特色專業建設項目“電氣工程及其自動化”（序號第24）的階段建設成果）