《电气自动化技术》专业改革的分析与研究

秦伟

（临汾职业技术学院，山西 临汾 041000）

1 电气自动化技术专业改革的背景

山西省教育厅结合我国“中国制造2025”“工业4.0”发展战略，举办了“山西省职业技能大赛”。其中，“自动化生产线组装与调试”比赛项目是促进高职院校适应当地经济、紧贴产业需求，发展装备制造企业急需的自动生产线的安装、调试与维护技术人员。

新时代背景下，“1+X”证书制度的开发和建设，促进了高职院校评价向社会开放，将学历证书和职业技能等级证书相融合，提高学生的就业能力，缓解就业压力和矛盾。以职业能力为导向，提出了高职院校电气自动化技术专业人才培养模式与“1+X”证书制度高度融合。

“自动生产线组装与调试”项目技能大赛和“1+X”证书涉及的专业课程内容正是电气自动化技术专业所包含专业课程的整合。主要包括变频器技术、伺服控制技术、传感器技术、气动技术、PLC 编程及硬件技术、组态控制技术、机械技术、机器人编程及调试技术、自动生产线的安装与调试技术、自动生产线故障诊断技术等多门学科，要达到要求的基本条件，需要把所有专业课程的基本理论和基本实践技能完美地结合在一起。

2 电气自动化技术专业当前存在的问题

临汾职业技术学院电气自动化技术专业课程体系以2008年修订的《电气自动化技术专业培养方案》为基础，按照近几年技能大赛、“1+X”证书和社会职业能力需求先后对培养方案进行了两次修订，课程体系不断更新。但经过多年来的教学实践，还是发现一些问题有待完善。

2.1 课程体系存在的问题

（1）实践教学总学时略显偏低，学生理论知识基本掌握，但实践技能水平偏低。缺乏实践技能综合训练课程，不能通过综合实训项目把所学的专业内容与实际生产设备联系起来。

（2）课程设置机械部分课程比重过大，占用学时略多，使得电气方面的课程学时开设不足，从而造成学生电气方面的基础知识和技能不够扎实。

（3）课程体系与1+X 证书、技能大赛所需专业知识侧重有所偏差，对考取职业资格证书和参加技能大赛带来一定的影响。

（4）企业岗位需求不能与课程体系无缝对接。企业所需的职业能力、实践能力与学生在校期间掌握的理论、实践能力存在一定的偏差。

2.2 技能大赛展现的问题

（1）由于培训周期长、知识面广、实践技能水平要求高，从开始培训到能够参加比赛，至少需要半年以上的学习和实践过程。培训过程中，学生的基本功不扎实，动手能力差，加上繁多的专业知识和大强度的专业训练，大部分学生在培训过程中非常吃力。

（2）指导教师要对不同层次的学生、多个专业课程内容进行授课，教学难度极大，缺乏一支理论扎实、技能水平高的技师型教学团队。

（3）学生自己能够理解的一些问题，不能准确地用语言表达。特别是在比赛过程中的答辩环节，很多学生会做不会说，这也是一种专业知识薄弱，理论与实践基本功不扎实、技能训练周期短的问题造成的。

（4）近年来，技能大赛中低压电器线路安装与调试、传感器安装与调试、气动回路安装与调试等实践操作能力、元件检测能力、故障诊断能力相对薄弱。尤其近几年比赛中出现问题最多的并不是PLC 编程的问题，而是设备电气线路安装速度慢，电气元件检测与调试不熟练，出现故障不能及时诊断和排除，影响了技能大赛的成绩。

2.3 “1+X 证书”存在的问题

虽然劳动和社会保障部颁发的《维修电工职业资格》认证，基本满足电气自动化技术专业的基本理论和实践技能的要求。但还不能满足新形势下“1+X”证书制度试点的要求，还不能完全与企业、行业用人标准接轨。

3 电气自动化技术专业改革措施和成效

电气自动化技术专业人员必须具有计划组织、团队协作、开拓创新等综合职业能力，具备自动化设备的安装、调试、编程、故障诊断及维护等技能。

为了注重“工匠精神”的培育，还将职业素养也纳入了竞赛内容范围。因此，职业院校人才培养要与国家职业标准、企业要求对接，进行相互融合，把技能大赛、“1+X”证书与课程建设、教学资源建设紧密结合，对电气自动化技术专业人专业建设和改革具有很重要的指导意义。

3.1 将部分专业课程进行了拆分、重组，构建了新的课程体系

（1）结合电气自动化技术专业建设现状和技能大赛、1+X 证书基本要求，构建能胜任电气控制及自动化系统设备的安装、调试、运行、维护等岗位的课程体系。将原课程体系中的专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程及专业选修课程内容进行优化，提高了学生的就业竞争力、精益求精的工匠精神和可持续发展的能力。例如，《低压电器及PLC》《电机与变压器》两门课程拆分为电动机拆装实训项目、低压电器实训项目、PLC 系统与编程实训项目。又根据实验实训条件，重新组建成《电机与电气控制技术》《可编程序控制器编程与实践》两门课程。

（2）为了适应近年来新的技能大赛项目和企业职业能力要求，增加了专业核心课程《工业机器人现场编程及操作实训》、专业拓展课程《自动化系统集成综合训练》、专业选修课程《工业机器人离线编程》。并将《机械设计》《液压气动》《金属工艺及热处理》三门课程整合成《机械基础》《金工实习》两门课程。

3.2 加强实验实训室的改造、升级，加大实验实训比重，提升实践技能水平

（1）增加了工业机器人综合实训室、3D 打印实训室，同时，对老旧实验实训室进行维护和改造。引入模块化实训教学模式，将专业课程按照实训项目划分为PLC 实训、单片机实训、数控加工实训、电动机拆装实训、金工实训、自动生产系组装与调试实训等多个模块化实训项目，逐步实现所有专业课程理实一体化教学模式。2019 年，自动化171 班的38 名学生在山西华翔集团顶岗实习期间，经过短期培训，能够快速适应工作岗位，尤其在自动化生产线的调试、工业机器人操作、数控机床操作、产品检验等工作岗位表现突出。有5 名同学实习不足两个月就晋升为班组长或技师，快速成为企业技术能手，充分体现了理实一体化教学效果，大大提高学生技能水平。

（2）将部分实验实训室免费开放，学生可以利用节假日或课余时间进入实验实训室进行理论学习和实践操作，并安排专业课教师进行技术指导，加强理论知识与实践能力的相互融合。学生在专业课教师的指导下，自发组织了“3D 打印兴趣小组”，利用实验实训室开放时间，自己动手制作了prusa i3 型3D 打印机。学生在组装、调试的过程中，对3D打印机的结构、工作原理和3D 打印切片软件参数设置有了更深的了解。学生们充分发挥自己的想象力、创造力，利用3D 打印机制作出了很多学习、生活中实用的小设计、小发明、小创造，激发了学习专业知识的兴趣，提升了学生技能水平。

3.3 加强校企合作，实现产教融合协同育人模式

（1）利用学校教学资源和企业专业技术优势，校企合作共同开发课程资源。做到优势互补、资源共享、协同发展，让学校、企业共同参与电气自动化专业改革，把企业文化、职业能力、考核体系等方面融入人才培养方案，提高教育教学水平。2020 年，我院抽调专业课教师与山西华翔集团技术管理人员共同联合开发了《数控加工实训》精品课程，尽可能真实地把大量企业生产制造与产品开发中的图纸、案例、程序、配方等纳入课程教学体系中，共同打造精品课程。开发完成后，不但可以作为学校理实一体化教学资源，也可以作为企业员工培训的教学资源。

（2）在开发适应企业转型发展、能力提升的专业课程的同时，聘请企业专家进入课堂进行专题讲座，促进校企共同发展，协同育人。2020 年，我院两名专业课教师深入企业，为立恒钢铁集团进行了特种作业人员安全技术《低压电工作业》和《熔化焊接与热切割作业》培训，共计64 学时、300余人次。2019 年，自动化171 班学生在山西华翔集团实习时，定期邀请企业专家、车间主任、班组长进行专题讲座。主要对企业文化、企业管理制度、成才事例、专业技术等方面进行授课，让学生能够快速地了解企业，了解岗位，快速成为适应自身发展的高素质技术人才。

（3）专业课教师进入企业实践锻炼，促进校企技术交流，将企业标准、行业标准融入专业改革。充分体现了理论知识和实践技能的转化、实际生产和教育教学的相互融合，注重岗位责任、安全、纪律意识的培养和建立，对电气自动化技术专业改革提供了依据，更具有很重要的现实意义。2019 年开始，我院共计选派10 名专业课教师利用假期赴山西华翔集团、旺龙药业集团、火鸟无人机有限公司等企业进行实践锻炼。专业课教师在数控加工、自动生产线调试、工业机器人操作、无人机驾驶、产品检验等岗位进行了实践锻炼。

3.4 建立线上线下教学资源库，充分发挥网络教学优势，提高教学效果

根据新的课程体系，将以前的课程资源重新整合，开发出适应新的课程体系和技能大赛的课程资源。目前，已有《工业网络及组态控制技术》《数控加工实训》《工业机器人离线编程》等课程建立了校级网络课程。作为院级科研课题，“可编程序控制器编程与实践的线上线下混合式教学模式”已立项，正在建设中。

今年疫情期间，所有专业课教师利用网络资源和线上教学平台，搭建和完善专业课程资源库，进行线上教学，将理论知识和实践技能通过网络远程进行传授，所有专业课程全部实现了线上教学。疫情缓和后，针对网络教学只能进行理论学习和实践技能展示的实际情况，将所有专业课程全部转为模块化实训，通过线下技能强化训练和线上课程的复习，提升了学生的实践操作能力，巩固了理论知识的学习。

3.5 电气自动化技术专业知识面广、辐射能力强，通过专业改革加强相近专业的建设

（1）以电气自动化技术专业改革为抓手，组建以电气自动化技术为龙头的专业群，并推动其他相关专业快速发展。从2016 年到2019 年，连续四年增添了机械设计与制造、工业机器人技术、新能源汽车、无人机应用技术四个新的专业。实现资源互补、共同发展，推动机电一体化技术、工业机器人技术、机械设计与制造、无人机应用技术、新能源汽车等专业的协同发展。

（2）根据电气自动化专业发展方向，结合实验实训室升级改造情况，开发了两个新的技能大赛项目，“机电一体化项目”“工业机器人技术”项目正在建设中。

3.6 专业改革与技能大赛相结合，把技能大赛引入课堂

（1）增设《自动生产线调试与维护》课程，将技能大赛内容引入课堂，让所有的学生了解技能大赛，参与技能大赛。让技能大赛与电气自动化技术课程体系相互融合，让学生掌握自动生产线的机械、电气、气动回路、传感器、变频器、伺服控制的安装与调试能力；PLC、组态控制技术的程序设计与调试能力。2020 年4 月，山西旺龙药业集团新进4 台口罩机生产线，缺乏自动化设备安装、调试技术人员，我院抽调自动化171 班4 名学生赴旺龙药业进行口罩机生产线组装、调试，及时将设备安装、调试完成，保证了口罩生产进度。最终四名同学被企业留用，成为自动化设备维护岗位正式员工。

（2）同时，围绕技能大赛开设校内其他课程的校内技能竞赛，逐步将技能竞赛成为常态，使每位学生都能参与技能竞赛中，有利于提高师生技能水平提升，让技能大赛不再遥不可及，学生技能水平逐年提高。自2017 年以来，我系每年举办校级职业技能大赛，先后举办了单片机程序设计、PLC 编程与调试、电动机拆装、数控加工、金工等多项技能大赛，共计有30 多名学生获奖。2019 年，在山西省第十三届职业技能大赛中，我院两名学生在组队参加“自动生产线组装与调试”项目比赛，荣获“二等奖”，取得了第三名的好成绩。同时，有两名专业课教师荣获“优秀指导教师”。通过比赛不但提高了学生技能水平，也提升了教师的实践能力。为创建高技术、技师型教师团队打下了良好的基础，也为职业技能大赛的选手选拔提供了有力保证。

3.7 实行专业课教师轮流辅导技能大赛

让所有专业课教师参与技能大赛培训，有利于专业课教师对技能大赛的竞赛内容、规则以及专业课程的重难点深入了解，从而增强实践技能教学能力。在技能大赛培训过程中相互学习、共同提高，将专业课教师快速打造成电气自动化专业技能大师，逐步提高整体实践教学水平，创建一支技术过硬的技师型教学团队。

近年来，共计有6 名教师参加了技能大赛培训。参与培训的教师通过实践技能培训、锻炼，解决了一些课堂教学中存在的疑难问题，并把技能大赛培训过程中的经验和机巧应用在平时的教学中，提高了教学效果。

随着技能大赛项目的不断增加，轮流辅导的制度不断完善，参与技能大赛辅导的教师越来越多，最终将实现全员参与，整体提高。

3.8 专业改革与“1+X 证书”相结合，实现“双元化”的育人模式

（1）对电气自动化技术相关专业“1+X 证书”试点进行了申报，以专业带头人为龙头组建教师团队，与培训评价组织共同对有关“1+X”证书和标准的进行开发和建设。

（2）进一步完善试点人才培养方案，做好职业教育“学分银行”建设，聘请企业、行业专家共同参与试点申报工作，着力打造“多元化”育人模式。

（3）继续做好劳动和社会保障部颁发的高级维修电工职业资格的考试认证，同时，继续拓展新的职业技能认证。

2020 年，我院与山西华翔集团共同成立了华翔学院，本着“优势互补、资源共享、互惠互赢、共同发展”的理念，共同培育面向未来、高技能的装备制造行业人才。同时，山西华翔制造有限公司也成为我院“1+X”证书试点。

4 结语

专业改革要与企业职业能力需求、技能大赛、“1+X”证书接轨，充分发挥校企合作优势，也是实现双主体育人的重要举措。通过对电气自动化技术专业的改革，大大加强了技师型的师资队伍建设，构建了全面的教学管理体系，提升了师生的技能水平，拓展了校企的合作、创新。为其他相关专业的教学改革提供了参考，对推进我院的转型发展具有重要的现实意义。