以产教融合引领自动化技术专业课程建设，助推智能制造产业

展明星 赵欣然 岳 强

1.柳州铁道职业技术学院 广西柳州 545616；2.南宁轨道交通集团有限公司 广西南宁 530029

一、概述

职业院校是为了培养大批的产业人才，服务于各行各业，是职业教育实施的载体[1-2]，是为企业输送养分的加工站，没有职业教育所培养的人才，企业的发展难以为继，并且没有新技术的诞生和发展。同样，企业也是职业教育的终端，是职业教育产品的消费市场[3]。因此，企业的需要放在了职业教育人才培养的最重要的位置。服务于企业，依存于企业，做大做强自身，是职业院校发展的必由之路，也是校企之间产生共振，取得双赢战略的必然之路。

二、新自动化技术专业核心课程的设置

基于智能制造的自动化技术专业被赋予了新的功能，尤其是大数据的应用及人工智能的推广，倒逼自动化技术的创新需要。智能制造的目的是通过各种智能化的先进技术将人类智慧注入制造装备，在装备活动的过程中提高信息感知和分析，完成决策和执行。自动化技术专业主要设置了电子技术类课程、自动控制类别课程[4]、继电类电气控制课程、机械结构及制造课程、自动线设备及应用技术课程、传感检测应用课程[5]，为制造企业培养了大批技术骨干。

基于智能制造开发的新自动化技术专业课程设置主要包括：

(1)高新传感器技术，做到灵敏度高、精度高、可靠性高的检测。对加工过程中刀具的切削轨迹进行精确控制，实现误差的消除、温度鉴别及图像信息的处理。

(2)新电机控制技术，提高完善伺服驱动控制技术，在自动识别、自动配置、自动优化、防撞方面突破，进而实现自律运行。

(3)智能CAD/CAM技术，通过ICAPP规模实现产品设计与制造，做到集成化、智能化和标准化。

(4)新电气控制技术，通过高性能控制器的应用、HMI技术和总线技术进行系统的自动控制，提高智能控制程度和实现虚拟现实环境的操作。

三、新自动化技术专业课程的开发及模块化设计

新的自动化技术课程开发基于实现智能制造为目的，通过完成基于“工作过程”的课程内容开发，按照自动化专业技能竞赛的要求及“1+X”证书的标准进行课程内容的组合，按照模块化组织课程教学。通过在传统的继电控制技术的基础上融合了PLC控制、变频器技术、伺服驱动技术，同时将触摸屏和组态软件应用到各种典型控制回路，应用项目化教学。使用学—练—设计—仿真—工程施工的教学流程，实现工厂施工场景的再现，从而完成课程目标。

四、细化课程目标、完成课程内容设计

完成课程目标的总体设计和细分后，逐步填充课程内容，见表1所示，根据专业特点和学生去向，课程内容可调。

表1 课程教学目标与教学模块

五、新电气控制技术教学模式的建设

根据课程不同模块的特点和任务，分别设计教学模式。遵循理—实—设计—工程实践项目任务的脉络，实施螺旋上升式教学模式，通过理论知识的讲解，实践项目任务的指导完成，系统设计的方法和步骤讲解，综合性项目的实践，承接企业工程施工项目的横向课题建设来完成模块的教学。以继电电气模块为例，我们设计了“理虚实”教学做一体化教学模式，如图1所示。

图1 “理虚实”教学做一体化教学模式

通过综合性项目的实践，我们设计了普通车床电气控制系统的安装调试排故教学，其教学策略采用“课证结合·任务驱动·工学结合”，如图2所示。

图2 “课证结合·任务驱动·工学结合”教学策略

六、新电气控制技术评价体系的建设

建立基于工作过程的评价体系，提高服务产业意识，建立多维度、多角度、交叉评价方式，全面衡量课程学习效果。

(一)素养目标养成

学生依据国家行业标准和企业作业规范，完成案例施工。以CW6140车床电气控制线路施工案例说明，通过方案实施，培养了学生刻苦努力、精益求精的工匠精神；应用虚拟仿真技术填补施工过程的缺项，克服实体设备不足的困难；利用虚拟技术还能展现错误施工造成安全隐患效果画面，给学生树立安全意识和责任意识；在相互交流、相互协作中培养团队意识、严谨意识、精益求精的专业素质，树立规范、安全、勤奋的劳动精神，学生的专业素质显著提升。

(二)知识目标达成

积极发挥学生作为教学的主体，在智慧职教平台发布学习任务。以继电电气控制模块为例，理论知识讲授贯通电器元器件的检测与鉴定、继电设备控制原理和案例施工、调试排故的全过程，学生在完成过程中掌握知识要点，培养了学生理论联系实践的能力；利用教师示范、企业技师指导掌握正确的工作方法。用虚拟仿真演示实际操作中出现的错误做反面教材，突出施工事故的残酷性，充分发挥线上教学的优势。通过线上发表的习题反复练习、考核，配合线下任务操作考核，学生综合评分在优良以上，100%学生达到合格，有效达成知识目标，如图3所示。

图3 学生学习成绩分布图

(三)能力目标胜任岗位

通过实训课堂对技能反复训练，学生动手操作能力得到提升，学生能够学以致用。以继电电气控制模块为例，从简单的普通车床的主轴电动机的控制特点分析，到整个控制系统的安装接线、调试与排故，均符合企业现场岗位要求，得到企业专家的一致好评。在教学过程中加入职业资格证书“电工证(中级)”考核内容，通过实操训练，学生技能等级证书通过率显著提高，实现工学一体。

(四)思政目标促成效

全面实行专业课堂思政教育革命，结合专业实践巧妙地将思政主题与技术问题结合，起到共鸣的作用。以继电电气控制模块为例，通过部分电气工程施工中出现的事故案例分析和探究，全面树立学生安全意识，培养学生严谨细致的态度、工匠意识；通过施工案例的调试过程，培养学生的大局意识、团队协作精神、细致严谨的处事风格；课程中渗入中国制造、我国工业制造发展的历史，激发学生的民族自豪感和家国情怀。

(五)职业能力初养成

围绕岗位任务设计的教学活动模拟实际生产过程，企业技术骨干予以现场指导，每个环节与工厂生产流程相一致，以企业产品质量评价为考核标准，锻炼学生的职业能力。教学活动丰富，师生互动、生生互助活跃。小组讨论、投票、抢答等提升了学生分析、解决问题的能力。学校组织开展“技能节”比赛以赛促教，以赛促学，营造“学技能，练本领”的学习氛围。如图4所示。

图4 课堂教学详情

七、特色与创新

(一)建立校企合作平台

课程的建设离不开企业的支持，通过加强与企业的交流与合作可以实现以下几点：(1)实现资源共享，共同开发使用教程和课程资源；(2)共同拟定课程内容和进行课程设计，课程更贴近岗位的需求；(3)互派人员参与对方技术开发、生产管理、课程教学；(4)企业对学生实践项目的接纳和共同管理。校企合作共建课程使课程资源最大限度地共享，惠及企业，扩大学习者的受益面。

(二)对接岗位创新需求，践行职业资格考试

对接岗位需求，以继电电气控制模块为例，以培养工厂设备维护员及技术主管为培养目标，将职业资格(电工证四级)考试的理论知识与实际操作技能融入课堂理论教学及实操训练，进行系统学习和训练，逐个突破，结合智慧职教平台的任务发布、讨论、考核和统计等功能，实现学生在线学习过程中以任务驱动为主的方式掌握知识和技能，有效达成教学目标。

(三)实训场地、生产车间及多媒体虚拟教学三结合

基于智能制造的课程实施场地必须具有高集成化、高智能化、精细化、技术尖端化特点。由于教育资金的投入不足，实训设备的投入更新滞后于生产一线，尤其赶不上高科技型企业技术的发展，实际生产中的设备配置要远远高于学校教学设备，因此采用多媒体虚拟仿真教学，开发多款专用软件，实现高技术或复杂生产过程的虚拟场景，增加学生学习的趣味性及真实性，提高学生对设备的认知。