技能引领 乐学创新型自动化专业实践教学设计与探索

党媚

[摘  要]针对西安航空职业技术学院自动化专业毕业生存在的职业资格对接度不高、缺乏创新精神等问题，紧贴职业资格标准和岗位工作实际，以“工程应用、自主开发、开放自组、技能提升”为原则，提出“345”的实践教学设计思路重构实践内容结构。开发“真、深、广、乐”的实践案例开展教学设计，研制“虚、仿、实”的实践设备平台实施实践教学，在实践中改善学生知识和能力结构，提升工业生产技能及实践创新能力。

[关键词]实践教学  设备平台  实践案例

引  言

智能制造是工业自动化必然的发展方向，高职院校自动化类专业已成为培养智能化生产领域高素质技术技能人才的主要平台。西安航空职业技术学院针对在智能化生产要求下，该院自动化类专业学生实践技能不强、职业资格对接度不高、缺乏创新精神、可持续发展能力薄弱的问题，紧贴职业资格标准和岗位工作实际，以“工程应用、自主开发、开放自组、技能提升”为原则，改革自动化类专业实践教学内容体系，开發实践项目和实践设备平台，通过项目实施，达到使学生掌握自动化系统相关知识、拓展工业实践技术水平、提升实际工业生产技能、培养创新意识提升职业素养的核心目标。

实践教学改革解决的关键问题

西安航空职业技术学院作为一所高等职业院校，该院自动化类专业在人才培养过程中主动适应航空产业和区域经济建设和社会发展需要，以培养自动化技术专业领域复合型技术技能人才为目标。其相关专业在教学过程中主要面临以下几点待需解决的问题。第一，传统教学模式下自动化类专业课程分门教学，内容结构衔接不够紧密、学生知识技能离散化、控制系统知识结构不完善。第二，智能化生产环境对学生实践技能水平培养提出了更高要求，对接岗位核心能力培养的实践教学资源有待充实和更新。第三，实践教学设计受现有装置固化模块的限制，项目拓展具有局限性，学生创新思维能力的培养难于落实。

实践教学改革的方法

1.依据技能人才成长规律，创新实践教学思路，重构实践内容结构

按照技能人才培养岗位的针对性、培训过程的动态性以及技能提升的渐进性等特点及规律，以职业岗位需求重新构建自动化类专业实践教学内容结构框架，提出“345”的实践教学内容设计思路，如图1。以知识结构构建“认知→设计→开发”的3步循序渐进的学习规律，设计各阶段的学习目标。依据目标达成要求，以知识技能提升“基础应用→典型案例→综合开发→特色发展”的4层进阶的应用需求，设计各阶段的项目内容及实践平台，认知工控系统、熟悉工控系统设计流程、掌握工控系统开发思路及方法。各项目以任务驱动的方式，按照“学习目标→学习任务→背景知识→任务实施→知识巩固”的5环节组织实施教学。学生通过多阶段工作任务的逐步实施，形成控制系统整体概念和完整的专业岗位知识结构。

2.依据工控领域工程应用需求，开发实践教学项目，开展教学设计

以CDIO（C—构思、D—设计、I—实现、O—运作）工程教育理念为指引，结合企业生产实际、行业产业特色以及专业发展需求，突出“工程应用、实践性强”的特点，选取与专业密切相关、切实可行的“真实工业”案例，以项目需求为目标，开发“基础→典型→综合→特色”的实践项目，实现各项工控技术的“深度应用”，充实更新专业课程实践教学资源。项目化教学设计过程中采用大项目、小任务方式将不同技术要求的项目，实现工作过程与学习相结合。

3.依据创新型人才培养要求，研制实践教学平台，实施实践教学过程

贯彻产教融合理念，以创新思维能力培养为目标，结合实践项目教学需求，突出“自拟自组、开放实施”的特点，选取“实际”工业级器件，研制开放式基础实践项目设备、开放式电气控制系统装调、自动化生产线控制装置等多套综合和特色实践设备平台。运用TIA  Portal、Kingview、Keil以及扩展Automation Studio等工业生产软件，构建“虚拟”工业环境。

教学实施过程中，将模仿与创新相结合，利用开放式平台，以搭积木的方式自拟、自组典型工业生产模拟设备，激发学习兴趣;通过电路设计、安装、调试以及下位机控制程序编写、上位机系统开发，完成具有“行业广泛性”的、符合工程标准的规定及创新实践项目，高度“仿真”自动化系统调试和运行过程，将离散知识结构化提升学习成就感。学生通过切身实践，了解自动化领域先进技术、完善工控系统知识结构体系、掌握系统设计方法、体会工业自动化系统工程项目开发的“实践乐趣”，提升实际工业生产技能以及实践创新能力。

实践教学改革的特点

1.“345”的实践教学设计思路，形成知识结构体系

率先提出“345”的实践教学设计思路，重构自动化类专业实践教学内容结构，帮助学生形成完整的专业岗位知识结构。

2.“虚、仿、实”的实践设备平台，锻炼行业生产技能

“虚”指通过多个工业级仿真生产软件，构建人机交互环境和模拟仿真环境，模拟生产设备调试和运行。“仿”指通过开放式实践平台，高度仿真典型工业自动化生产设备及过程。实训设备功能全面，涵盖自动化领域广泛使用的多种控制器、驱动器以及现场设备等，且硬件系统采用“搭积木”的思想，可自拟、自组不同功能的系统。“实”指平台使用器件均为工业级器件，且以智能生产行业工程实际应用项目为载体，设计实施完整的、符合工程标准的自动化系统。

3.“真、深、广、乐”的实践案例，提升岗位职业素养

实践教学设计过程中，项目载体对接行业真实工业案例，项目要求贯彻企业标准，实际践行工程案例应用的“真度”;项目开发融合工控领域主流技术，项目设计紧跟行业发展方向，探索工控技术应用的“深度”;项目内容延展产业链，项目实践创新工程应用，拓展工控技术行业应用的“广度”;项目实施模拟工业项目设计、构思、研发和实现过程，体验工程项目开发的“乐度”，帮助内化形成良好的岗位职业素养。

实践教学改革成效

1.学生技术技能水平提升，就业竞争力显著增强

在专业教学过程中项目逐步扩展，设计内容紧跟企业需求，突出了学生工程实践能力和创造思维能力的培养，专业技能得到了提升，职业资格证书获取率达100%，就业质量明显提高。

2.学生实践动手能力增强，技能大赛获奖率提升

连续多年将开放式设备平台应用于该院社团培训及创新训练营职业技能大赛学生培训，近三年在“全国职业院校技能大赛”“金砖国家技能发展与技术创新大赛”等国家级赛项中获奖7项。

3.教师教研教改能力增强，教学水平明显提高

依托已建成的软、硬件平台，完成了3项横向及省级教科研项目的实施;出版相关教材5本，发表相关技术论文10余篇;授权实用新型专利2项。专业教师1名晋升教授职称，1名获“省级优秀教师”，2名获“省级教学名师”称号。

4.专业社会服务功能完善，社会影响力进一步增强

借助已建成典型和综合实践项目及设备，完成陕西省内十余批次师资培训及技能大赛能力培训，并赴山东、甘肃等省市与6所高职院校就专业实践教学设计、学生实践能力提升及课程改革等经验进行交流共享，加强了与省内外兄弟院校的交流合作。

参考文献：

[1]刘倩婧.智能制造行业发展与人才需求变化[J].教育现代化，2017（9）：11-12.

[2]费菲.高技能人才成长规律及培养模式研究综述[J].职教通讯，2015（19）：61-64.

[3]徐静.强化内涵建设谋求特色发展——德州学院纺织服装工程学院特色发展之思考与实践[J].纺织教育，2011（2）：94-97.

[4]刘桂涛，李志敏，贺秋冬.“中国制造2025”背景下自动化专业人才培养质量提升路径分析[J].信息通信，2017（3）：98-107.

作者单位：西安航空职业技术学院  陕西西安