面向智能制造高精尖產(chǎn)業(yè)電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一體化課程教學(xué)的探索

孫靜

摘 要：在智能制造與裝備納入北京市高精尖產(chǎn)業(yè)的背景下，電子技術(shù)作為智能制造的基礎(chǔ)，在智能產(chǎn)品、傳感器技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)線等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)為了制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)行改革創(chuàng)新。本文通過(guò)分析當(dāng)前工學(xué)一體化課程教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行探索，以期培養(yǎng)滿足現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)需求的高技能人才。

關(guān)鍵詞：智能制造 電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè) 工學(xué)一體化 課程教學(xué)

《北京市“十四五”時(shí)期高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，智能制造與裝備作為“北京智造”四個(gè)特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，以優(yōu)品智造為主攻方向，全面增強(qiáng)裝備的自主可控、軟硬一體、智能制造、基礎(chǔ)配套和服務(wù)增值能力，以裝備的智能化、高端化帶動(dòng)北京制造業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級(jí)。《關(guān)于推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》指出，適應(yīng)性是職業(yè)教育的特點(diǎn)，中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化課程教學(xué)要緊跟制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)需要，在教學(xué)內(nèi)容中引入新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范、新方法，在教學(xué)實(shí)施中融入智能自動(dòng)化生產(chǎn)線的作業(yè)模式，在學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)中涵蓋綜合職業(yè)能力、尊重學(xué)生的個(gè)性化差異，充分體現(xiàn)電子技術(shù)在智能機(jī)器人與自動(dòng)化成套裝備、智能專用設(shè)備、智能制造系統(tǒng)解決方案等智能制造高精尖產(chǎn)業(yè)中的作用。

一、中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化教學(xué)現(xiàn)狀

（一）部分教學(xué)內(nèi)容陳舊，不能滿足產(chǎn)業(yè)智能化需求

當(dāng)前中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化課程教學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)集中在延時(shí)開(kāi)關(guān)、報(bào)警器、流水燈、功率放大器等電子產(chǎn)品，不能充分體現(xiàn)智能裝備的軟硬結(jié)合、人機(jī)交互、自動(dòng)化和小型化等需求。元器件識(shí)讀集中在電阻、電容、二極管、三極管等常規(guī)器件，傳感器、高頻變壓器、全控型開(kāi)關(guān)器件、顯示屏、藍(lán)牙、Wi-Fi模塊等智能裝備所需器件涉及少。識(shí)讀電路圖、編制料單、焊接、測(cè)試、排故、維修涉及的技能點(diǎn)更新較少，缺少虛擬仿真、適合ERP系統(tǒng)的制造物料清單、自動(dòng)化生產(chǎn)（波峰焊、回流焊和SMT）、智能測(cè)試工裝（FCT和ICT）、特殊器件（航空插頭）處理等，不能滿足以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)崗位需求。

（二）教學(xué)實(shí)施過(guò)程與現(xiàn)代企業(yè)智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程存在較大差距

教學(xué)過(guò)程中往往是學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)電子產(chǎn)品的裝配、測(cè)試和維修，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多人協(xié)作，學(xué)生只在自己的一個(gè)產(chǎn)品上完成各個(gè)技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)，無(wú)法接觸大量產(chǎn)品、處理不同問(wèn)題，不能體現(xiàn)出一崗專精。

（三）評(píng)價(jià)方式較單一、評(píng)價(jià)元素不全面，學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)不能完全作為企業(yè)選人用人依據(jù)

學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)表現(xiàn)為通常只對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)（縱向評(píng)價(jià)）。教師按照學(xué)生在任務(wù)實(shí)施的各個(gè)階段（識(shí)讀電路—裝配—測(cè)試—排故—維修）的過(guò)程表現(xiàn)和成果進(jìn)行評(píng)分，各階段分?jǐn)?shù)總和為學(xué)生的得分。這種評(píng)價(jià)方式不能全面反映學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能的掌握情況，不能體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化差異。例如，某學(xué)生畢業(yè)時(shí)專業(yè)課平均成績(jī)?yōu)?0分，從專業(yè)課成績(jī)看，該生專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)較弱，但是該生在電路板焊接操作方面表現(xiàn)非常優(yōu)秀，焊接質(zhì)量高、速度快，焊接的電路板故障率低，并得到技能大師的表?yè)P(yáng)，但是其測(cè)試、排故等方面能力較弱，導(dǎo)致總分不高。如果用人單位招聘崗位是電路板焊接方向的，只看該生專業(yè)課成績(jī)決定取舍，可能就會(huì)錯(cuò)失一個(gè)人才。

二、中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化教學(xué)的改革探索

智能制造包括智能產(chǎn)品、智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間、智能工廠等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為更好地服務(wù)首都高精尖產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮電子技術(shù)在智能制造中的支撐作用， 中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)應(yīng)將課程教學(xué)與智能制造產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接，將教學(xué)實(shí)施過(guò)程與企業(yè)智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接，將智能機(jī)器人、傳感器、自動(dòng)化生產(chǎn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)納入教學(xué)內(nèi)容，課程教學(xué)內(nèi)容隨著智能制造崗位需求的變化及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)未來(lái)人才培養(yǎng)方向。

結(jié)合電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)極端復(fù)雜化、微型化、綠色化、集成化、高精度、多功能和智能化的特點(diǎn)，筆者從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施過(guò)程和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)三方面進(jìn)行了探索，以供教師參考。

（一）教學(xué)內(nèi)容需引入新技術(shù)、新規(guī)范、新工藝，與時(shí)俱進(jìn)，滿足智能制造產(chǎn)業(yè)崗位需求

元器件識(shí)讀引入智能產(chǎn)品微型化、智能化的新器件，如大規(guī)模集成電路、功率集成模塊、功率控制芯片、全控型器件、傳感器（溫度傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器等）、碳化硅肖特基二極管等。

產(chǎn)品裝配引入實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線的SMT、波峰焊、回流焊等設(shè)備的操作方法，電路板檢測(cè)補(bǔ)焊、復(fù)雜封裝元器件的成型和焊接技術(shù)裝配的電路板和元器件引入新規(guī)范、新技術(shù)且覆蓋全面，既包含普通電路板、電阻、電容器件，還要包含異形電路板、高集成度電路板、航天和軍工的特殊器件（航空插頭，高壓電阻、小型多引腳芯片）、復(fù)雜成型器件、高溫敏感器件等。

智能產(chǎn)品和裝備在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中，經(jīng)常受到結(jié)構(gòu)限制和周圍環(huán)境的影響，因此，在電子產(chǎn)品測(cè)試環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工作條件引入鹽霧、振動(dòng)、瞬態(tài)沖擊、電網(wǎng)波動(dòng)、IP防護(hù)等級(jí)（防塵防水）、絕緣電阻、耐壓等新的測(cè)試規(guī)范。在智能制造企業(yè)中，智能產(chǎn)品的基礎(chǔ)測(cè)試通常由智能測(cè)試設(shè)備完成，因此，還需要引入智能測(cè)試工裝設(shè)計(jì)、搭建和使用的新技術(shù)，如測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)、測(cè)試平臺(tái)搭建、人機(jī)交互的結(jié)果顯示和數(shù)據(jù)分析。

智能制造的綠色化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中引入高頻器件的使用、高效電路的設(shè)計(jì)等新技術(shù)，在損壞器件處理、器件引腳和錫渣回收中引入新方法，充分體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保理念。

學(xué)習(xí)任務(wù)的選取原則上要突出體現(xiàn)電子技術(shù)在智能制造產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)任務(wù)中的電子產(chǎn)品應(yīng)包含傳感器檢測(cè)、高頻功率變換、系統(tǒng)控制，應(yīng)實(shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合，體現(xiàn)智能化、高端化，如跳舞機(jī)器人、循跡小車、智能音箱等。

隨著制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，產(chǎn)品的生產(chǎn)均由智能化設(shè)備完成，企業(yè)對(duì)智能制造與裝配人才的需求已由會(huì)焊接變成會(huì)使用和維護(hù)焊接設(shè)備、掌握產(chǎn)品焊接標(biāo)準(zhǔn)、快速查找電路板缺陷并補(bǔ)焊。企業(yè)對(duì)測(cè)試人才的需求也由按要求測(cè)試變成會(huì)分析電路和產(chǎn)品功能、設(shè)計(jì)和搭建智能化測(cè)試平臺(tái)、選取測(cè)量參數(shù)、測(cè)試點(diǎn)、選取儀器儀表、編寫(xiě)工藝文件和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)卡。智能化生產(chǎn)讓某些人工崗位逐漸被機(jī)器人取代，如果教學(xué)內(nèi)容不與時(shí)俱進(jìn)，跟不上產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將無(wú)法輸送出滿足企業(yè)崗位需求的技能人才。

（二）教學(xué)實(shí)施過(guò)程緊密對(duì)接智能自動(dòng)化生產(chǎn)線

隨著智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理的“人機(jī)法料環(huán)”五要素都發(fā)生了根本變化。產(chǎn)品的生產(chǎn)線均為自動(dòng)化流水線且智能化程度很高，產(chǎn)品的制作是由多人協(xié)作或是人機(jī)交互完成，每個(gè)人只負(fù)責(zé)裝配、測(cè)試等單一任務(wù)，體現(xiàn)一崗專精，產(chǎn)品越復(fù)雜，崗位分工越細(xì)。因此，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中可以采用“角色扮演+角色輪換”的方式來(lái)模擬流水線作業(yè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程緊密對(duì)接。

下面以電子產(chǎn)品制作與調(diào)試課程中的“聲道功放機(jī)制作”為例進(jìn)行說(shuō)明。先對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組。聲道功放機(jī)制作分為焊接、測(cè)試、整機(jī)裝配和檢驗(yàn)四個(gè)步驟，每個(gè)步驟對(duì)應(yīng)一個(gè)工作崗位，組內(nèi)成員按照崗位職責(zé)進(jìn)行角色（焊接員、測(cè)試員、檢驗(yàn)員、裝配員）分工，每人扮演一個(gè)角色。

教學(xué)開(kāi)始后，焊接員開(kāi)始焊接；測(cè)試員思考怎么測(cè)，制訂測(cè)試計(jì)劃；檢驗(yàn)員思考怎么檢驗(yàn)，寫(xiě)出檢驗(yàn)步驟；裝配員思考怎么裝，畫(huà)出自己的接線圖；焊接員完成焊接后，測(cè)試人員開(kāi)始調(diào)試，此時(shí)焊接員觀察測(cè)試員的操作并向測(cè)試員了解焊接存在的問(wèn)題，檢驗(yàn)員和裝配員按順序完成職責(zé)，直至產(chǎn)品檢驗(yàn)合格。此任務(wù)的教學(xué)過(guò)程符合智能制造自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，即通過(guò)分工協(xié)作完成一個(gè)產(chǎn)品，而不是一個(gè)人完成一個(gè)產(chǎn)品。隨后，進(jìn)行角色輪換，繼續(xù)按照上述分工協(xié)作的方式完成第二個(gè)功放機(jī)制作，經(jīng)過(guò)四次角色輪換，每名學(xué)生均明確了四個(gè)角色的職責(zé)，而且每個(gè)人測(cè)試、檢驗(yàn)和裝配的電路板均不是自己焊接的，增加了任務(wù)難度，提升了各項(xiàng)技能，更符合企業(yè)工作崗位的實(shí)際情況（測(cè)試崗位的員工測(cè)試的電路板基本上不是自己焊接的）。如果組內(nèi)人員較多，可再做輪換。

（三）學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)應(yīng)參考智能產(chǎn)線一崗專精的作業(yè)模式，尊重學(xué)生的個(gè)性化差異

智能產(chǎn)線的自動(dòng)化程度高、崗位分工細(xì)、更需要在某一崗位上的技能專精人才。因此，電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)元素應(yīng)涵蓋智能制造產(chǎn)業(yè)全部崗位需求，評(píng)價(jià)方式應(yīng)參考智能產(chǎn)線的作業(yè)模式、關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化差異，不僅要進(jìn)行縱向評(píng)價(jià)，還要進(jìn)行橫向評(píng)價(jià)。

電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程設(shè)置基本圍繞電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和維修三條路線展開(kāi)，評(píng)價(jià)元素不僅要包含成形、焊接、測(cè)試、維修等基礎(chǔ)技能，還應(yīng)包含SMT、波峰焊等自動(dòng)化設(shè)備的使用，智能化測(cè)試平臺(tái)的搭建，新型元器件的應(yīng)用等能夠滿足智能制造產(chǎn)業(yè)崗位要求的技能。

電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)包含多門專業(yè)課程，雖然不同課程側(cè)重學(xué)習(xí)的知識(shí)技能點(diǎn)不同，但每門課程基本包含元器件識(shí)讀、電路分析、裝配、調(diào)試、維修等技能點(diǎn)，教師應(yīng)根據(jù)這些通用技能點(diǎn)進(jìn)行橫向評(píng)價(jià)，跟蹤、記錄學(xué)生所有課程學(xué)習(xí)任務(wù)中包含的單個(gè)技能點(diǎn)成績(jī)，教師不僅給出學(xué)生每門課程的成績(jī)，還要對(duì)各技能點(diǎn)分?jǐn)?shù)進(jìn)行匯總、給出每個(gè)技能點(diǎn)的成績(jī)，最終學(xué)生的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)既包含每門課程的成績(jī)，又包含單個(gè)技能點(diǎn)成績(jī)。這樣既尊重學(xué)生的個(gè)性化差異，又全方位展示學(xué)生的職業(yè)能力，可更好地為企業(yè)選人用人提供參考。

三、小結(jié)

中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)一體化教學(xué)要體現(xiàn)出“適應(yīng)性”，要通過(guò)產(chǎn)教融合、校企合作在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)等方面滿足智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，充分體現(xiàn)電子技術(shù)在智能制造中的支撐作用，更好地服務(wù)于首都高精尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：北京電子信息技師學(xué)院）