《電氣自動化技術》專業改革的分析與研究

秦偉

（臨汾職業技術學院，山西 臨汾 041000）

1 電氣自動化技術專業改革的背景

山西省教育廳結合我國“中國制造2025”“工業4.0”發展戰略，舉辦了“山西省職業技能大賽”。其中，“自動化生產線組裝與調試”比賽項目是促進高職院校適應當地經濟、緊貼產業需求，發展裝備制造企業急需的自動生產線的安裝、調試與維護技術人員。

新時代背景下，“1+X”證書制度的開發和建設，促進了高職院校評價向社會開放，將學歷證書和職業技能等級證書相融合，提高學生的就業能力，緩解就業壓力和矛盾。以職業能力為導向，提出了高職院校電氣自動化技術專業人才培養模式與“1+X”證書制度高度融合。

“自動生產線組裝與調試”項目技能大賽和“1+X”證書涉及的專業課程內容正是電氣自動化技術專業所包含專業課程的整合。主要包括變頻器技術、伺服控制技術、傳感器技術、氣動技術、PLC 編程及硬件技術、組態控制技術、機械技術、機器人編程及調試技術、自動生產線的安裝與調試技術、自動生產線故障診斷技術等多門學科，要達到要求的基本條件，需要把所有專業課程的基本理論和基本實踐技能完美地結合在一起。

2 電氣自動化技術專業當前存在的問題

臨汾職業技術學院電氣自動化技術專業課程體系以2008年修訂的《電氣自動化技術專業培養方案》為基礎，按照近幾年技能大賽、“1+X”證書和社會職業能力需求先后對培養方案進行了兩次修訂，課程體系不斷更新。但經過多年來的教學實踐，還是發現一些問題有待完善。

2.1 課程體系存在的問題

（1）實踐教學總學時略顯偏低，學生理論知識基本掌握，但實踐技能水平偏低。缺乏實踐技能綜合訓練課程，不能通過綜合實訓項目把所學的專業內容與實際生產設備聯系起來。

（2）課程設置機械部分課程比重過大，占用學時略多，使得電氣方面的課程學時開設不足，從而造成學生電氣方面的基礎知識和技能不夠扎實。

（3）課程體系與1+X 證書、技能大賽所需專業知識側重有所偏差，對考取職業資格證書和參加技能大賽帶來一定的影響。

（4）企業崗位需求不能與課程體系無縫對接。企業所需的職業能力、實踐能力與學生在校期間掌握的理論、實踐能力存在一定的偏差。

2.2 技能大賽展現的問題

（1）由于培訓周期長、知識面廣、實踐技能水平要求高，從開始培訓到能夠參加比賽，至少需要半年以上的學習和實踐過程。培訓過程中，學生的基本功不扎實，動手能力差，加上繁多的專業知識和大強度的專業訓練，大部分學生在培訓過程中非常吃力。

（2）指導教師要對不同層次的學生、多個專業課程內容進行授課，教學難度極大，缺乏一支理論扎實、技能水平高的技師型教學團隊。

（3）學生自己能夠理解的一些問題，不能準確地用語言表達。特別是在比賽過程中的答辯環節，很多學生會做不會說，這也是一種專業知識薄弱，理論與實踐基本功不扎實、技能訓練周期短的問題造成的。

（4）近年來，技能大賽中低壓電器線路安裝與調試、傳感器安裝與調試、氣動回路安裝與調試等實踐操作能力、元件檢測能力、故障診斷能力相對薄弱。尤其近幾年比賽中出現問題最多的并不是PLC 編程的問題，而是設備電氣線路安裝速度慢，電氣元件檢測與調試不熟練，出現故障不能及時診斷和排除，影響了技能大賽的成績。

2.3 “1+X 證書”存在的問題

雖然勞動和社會保障部頒發的《維修電工職業資格》認證，基本滿足電氣自動化技術專業的基本理論和實踐技能的要求。但還不能滿足新形勢下“1+X”證書制度試點的要求，還不能完全與企業、行業用人標準接軌。

3 電氣自動化技術專業改革措施和成效

電氣自動化技術專業人員必須具有計劃組織、團隊協作、開拓創新等綜合職業能力，具備自動化設備的安裝、調試、編程、故障診斷及維護等技能。

為了注重“工匠精神”的培育，還將職業素養也納入了競賽內容范圍。因此，職業院校人才培養要與國家職業標準、企業要求對接，進行相互融合，把技能大賽、“1+X”證書與課程建設、教學資源建設緊密結合，對電氣自動化技術專業人專業建設和改革具有很重要的指導意義。

3.1 將部分專業課程進行了拆分、重組，構建了新的課程體系

（1）結合電氣自動化技術專業建設現狀和技能大賽、1+X 證書基本要求，構建能勝任電氣控制及自動化系統設備的安裝、調試、運行、維護等崗位的課程體系。將原課程體系中的專業基礎課程、專業核心課程、專業拓展課程及專業選修課程內容進行優化，提高了學生的就業競爭力、精益求精的工匠精神和可持續發展的能力。例如，《低壓電器及PLC》《電機與變壓器》兩門課程拆分為電動機拆裝實訓項目、低壓電器實訓項目、PLC 系統與編程實訓項目。又根據實驗實訓條件，重新組建成《電機與電氣控制技術》《可編程序控制器編程與實踐》兩門課程。

（2）為了適應近年來新的技能大賽項目和企業職業能力要求，增加了專業核心課程《工業機器人現場編程及操作實訓》、專業拓展課程《自動化系統集成綜合訓練》、專業選修課程《工業機器人離線編程》。并將《機械設計》《液壓氣動》《金屬工藝及熱處理》三門課程整合成《機械基礎》《金工實習》兩門課程。

3.2 加強實驗實訓室的改造、升級，加大實驗實訓比重，提升實踐技能水平

（1）增加了工業機器人綜合實訓室、3D 打印實訓室，同時，對老舊實驗實訓室進行維護和改造。引入模塊化實訓教學模式，將專業課程按照實訓項目劃分為PLC 實訓、單片機實訓、數控加工實訓、電動機拆裝實訓、金工實訓、自動生產系組裝與調試實訓等多個模塊化實訓項目，逐步實現所有專業課程理實一體化教學模式。2019 年，自動化171 班的38 名學生在山西華翔集團頂崗實習期間，經過短期培訓，能夠快速適應工作崗位，尤其在自動化生產線的調試、工業機器人操作、數控機床操作、產品檢驗等工作崗位表現突出。有5 名同學實習不足兩個月就晉升為班組長或技師，快速成為企業技術能手，充分體現了理實一體化教學效果，大大提高學生技能水平。

（2）將部分實驗實訓室免費開放，學生可以利用節假日或課余時間進入實驗實訓室進行理論學習和實踐操作，并安排專業課教師進行技術指導，加強理論知識與實踐能力的相互融合。學生在專業課教師的指導下，自發組織了“3D 打印興趣小組”，利用實驗實訓室開放時間，自己動手制作了prusa i3 型3D 打印機。學生在組裝、調試的過程中，對3D打印機的結構、工作原理和3D 打印切片軟件參數設置有了更深的了解。學生們充分發揮自己的想象力、創造力，利用3D 打印機制作出了很多學習、生活中實用的小設計、小發明、小創造，激發了學習專業知識的興趣，提升了學生技能水平。

3.3 加強校企合作，實現產教融合協同育人模式

（1）利用學校教學資源和企業專業技術優勢，校企合作共同開發課程資源。做到優勢互補、資源共享、協同發展，讓學校、企業共同參與電氣自動化專業改革，把企業文化、職業能力、考核體系等方面融入人才培養方案，提高教育教學水平。2020 年，我院抽調專業課教師與山西華翔集團技術管理人員共同聯合開發了《數控加工實訓》精品課程，盡可能真實地把大量企業生產制造與產品開發中的圖紙、案例、程序、配方等納入課程教學體系中，共同打造精品課程。開發完成后，不但可以作為學校理實一體化教學資源，也可以作為企業員工培訓的教學資源。

（2）在開發適應企業轉型發展、能力提升的專業課程的同時，聘請企業專家進入課堂進行專題講座，促進校企共同發展，協同育人。2020 年，我院兩名專業課教師深入企業，為立恒鋼鐵集團進行了特種作業人員安全技術《低壓電工作業》和《熔化焊接與熱切割作業》培訓，共計64 學時、300余人次。2019 年，自動化171 班學生在山西華翔集團實習時，定期邀請企業專家、車間主任、班組長進行專題講座。主要對企業文化、企業管理制度、成才事例、專業技術等方面進行授課，讓學生能夠快速地了解企業，了解崗位，快速成為適應自身發展的高素質技術人才。

（3）專業課教師進入企業實踐鍛煉，促進校企技術交流，將企業標準、行業標準融入專業改革。充分體現了理論知識和實踐技能的轉化、實際生產和教育教學的相互融合，注重崗位責任、安全、紀律意識的培養和建立，對電氣自動化技術專業改革提供了依據，更具有很重要的現實意義。2019 年開始，我院共計選派10 名專業課教師利用假期赴山西華翔集團、旺龍藥業集團、火鳥無人機有限公司等企業進行實踐鍛煉。專業課教師在數控加工、自動生產線調試、工業機器人操作、無人機駕駛、產品檢驗等崗位進行了實踐鍛煉。

3.4 建立線上線下教學資源庫，充分發揮網絡教學優勢，提高教學效果

根據新的課程體系，將以前的課程資源重新整合，開發出適應新的課程體系和技能大賽的課程資源。目前，已有《工業網絡及組態控制技術》《數控加工實訓》《工業機器人離線編程》等課程建立了校級網絡課程。作為院級科研課題，“可編程序控制器編程與實踐的線上線下混合式教學模式”已立項，正在建設中。

今年疫情期間，所有專業課教師利用網絡資源和線上教學平臺，搭建和完善專業課程資源庫，進行線上教學，將理論知識和實踐技能通過網絡遠程進行傳授，所有專業課程全部實現了線上教學。疫情緩和后，針對網絡教學只能進行理論學習和實踐技能展示的實際情況，將所有專業課程全部轉為模塊化實訓，通過線下技能強化訓練和線上課程的復習，提升了學生的實踐操作能力，鞏固了理論知識的學習。

3.5 電氣自動化技術專業知識面廣、輻射能力強，通過專業改革加強相近專業的建設

（1）以電氣自動化技術專業改革為抓手，組建以電氣自動化技術為龍頭的專業群，并推動其他相關專業快速發展。從2016 年到2019 年，連續四年增添了機械設計與制造、工業機器人技術、新能源汽車、無人機應用技術四個新的專業。實現資源互補、共同發展，推動機電一體化技術、工業機器人技術、機械設計與制造、無人機應用技術、新能源汽車等專業的協同發展。

（2）根據電氣自動化專業發展方向，結合實驗實訓室升級改造情況，開發了兩個新的技能大賽項目，“機電一體化項目”“工業機器人技術”項目正在建設中。

3.6 專業改革與技能大賽相結合，把技能大賽引入課堂

（1）增設《自動生產線調試與維護》課程，將技能大賽內容引入課堂，讓所有的學生了解技能大賽，參與技能大賽。讓技能大賽與電氣自動化技術課程體系相互融合，讓學生掌握自動生產線的機械、電氣、氣動回路、傳感器、變頻器、伺服控制的安裝與調試能力；PLC、組態控制技術的程序設計與調試能力。2020 年4 月，山西旺龍藥業集團新進4 臺口罩機生產線，缺乏自動化設備安裝、調試技術人員，我院抽調自動化171 班4 名學生赴旺龍藥業進行口罩機生產線組裝、調試，及時將設備安裝、調試完成，保證了口罩生產進度。最終四名同學被企業留用，成為自動化設備維護崗位正式員工。

（2）同時，圍繞技能大賽開設校內其他課程的校內技能競賽，逐步將技能競賽成為常態，使每位學生都能參與技能競賽中，有利于提高師生技能水平提升，讓技能大賽不再遙不可及，學生技能水平逐年提高。自2017 年以來，我系每年舉辦校級職業技能大賽，先后舉辦了單片機程序設計、PLC 編程與調試、電動機拆裝、數控加工、金工等多項技能大賽，共計有30 多名學生獲獎。2019 年，在山西省第十三屆職業技能大賽中，我院兩名學生在組隊參加“自動生產線組裝與調試”項目比賽，榮獲“二等獎”，取得了第三名的好成績。同時，有兩名專業課教師榮獲“優秀指導教師”。通過比賽不但提高了學生技能水平，也提升了教師的實踐能力。為創建高技術、技師型教師團隊打下了良好的基礎，也為職業技能大賽的選手選拔提供了有力保證。

3.7 實行專業課教師輪流輔導技能大賽

讓所有專業課教師參與技能大賽培訓，有利于專業課教師對技能大賽的競賽內容、規則以及專業課程的重難點深入了解，從而增強實踐技能教學能力。在技能大賽培訓過程中相互學習、共同提高，將專業課教師快速打造成電氣自動化專業技能大師，逐步提高整體實踐教學水平，創建一支技術過硬的技師型教學團隊。

近年來，共計有6 名教師參加了技能大賽培訓。參與培訓的教師通過實踐技能培訓、鍛煉，解決了一些課堂教學中存在的疑難問題，并把技能大賽培訓過程中的經驗和機巧應用在平時的教學中，提高了教學效果。

隨著技能大賽項目的不斷增加，輪流輔導的制度不斷完善，參與技能大賽輔導的教師越來越多，最終將實現全員參與，整體提高。

3.8 專業改革與“1+X 證書”相結合，實現“雙元化”的育人模式

（1）對電氣自動化技術相關專業“1+X 證書”試點進行了申報，以專業帶頭人為龍頭組建教師團隊，與培訓評價組織共同對有關“1+X”證書和標準的進行開發和建設。

（2）進一步完善試點人才培養方案，做好職業教育“學分銀行”建設，聘請企業、行業專家共同參與試點申報工作，著力打造“多元化”育人模式。

（3）繼續做好勞動和社會保障部頒發的高級維修電工職業資格的考試認證，同時，繼續拓展新的職業技能認證。

2020 年，我院與山西華翔集團共同成立了華翔學院，本著“優勢互補、資源共享、互惠互贏、共同發展”的理念，共同培育面向未來、高技能的裝備制造行業人才。同時，山西華翔制造有限公司也成為我院“1+X”證書試點。

4 結語

專業改革要與企業職業能力需求、技能大賽、“1+X”證書接軌，充分發揮校企合作優勢，也是實現雙主體育人的重要舉措。通過對電氣自動化技術專業的改革，大大加強了技師型的師資隊伍建設，構建了全面的教學管理體系，提升了師生的技能水平，拓展了校企的合作、創新。為其他相關專業的教學改革提供了參考，對推進我院的轉型發展具有重要的現實意義。