面向智能制造高精尖产业电子技术应用专业一体化课程教学的探索

孙静

摘 要：在智能制造与装备纳入北京市高精尖产业的背景下，电子技术作为智能制造的基础，在智能产品、传感器技术、自动化生产线等多个领域得到广泛运用。中职电子技术应用专业教学为了制造业的智能化转型升级进行改革创新。本文通过分析当前工学一体化课程教学现状，结合电子技术应用专业的特点，从教学内容、教学实施和学业评价三个方面进行探索，以期培养满足现代化产业需求的高技能人才。

关键词：智能制造 电子技术应用专业 工学一体化 课程教学

《北京市“十四五”时期高精尖产业发展规划》指出，智能制造与装备作为“北京智造”四个特色优势产业之一，以优品智造为主攻方向，全面增强装备的自主可控、软硬一体、智能制造、基础配套和服务增值能力，以装备的智能化、高端化带动北京制造业整体转型升级。《關于推动现代职业教育高质量发展的意见》指出，适应性是职业教育的特点，中职电子技术应用专业工学一体化课程教学要紧跟制造业的智能化转型升级需要，在教学内容中引入新技术、新工艺、新规范、新方法，在教学实施中融入智能自动化生产线的作业模式，在学业评价中涵盖综合职业能力、尊重学生的个性化差异，充分体现电子技术在智能机器人与自动化成套装备、智能专用设备、智能制造系统解决方案等智能制造高精尖产业中的作用。

一、中职电子技术应用专业工学一体化教学现状

（一）部分教学内容陈旧，不能满足产业智能化需求

当前中职电子技术应用专业工学一体化课程教学的学习任务集中在延时开关、报警器、流水灯、功率放大器等电子产品，不能充分体现智能装备的软硬结合、人机交互、自动化和小型化等需求。元器件识读集中在电阻、电容、二极管、三极管等常规器件，传感器、高频变压器、全控型开关器件、显示屏、蓝牙、Wi-Fi模块等智能装备所需器件涉及少。识读电路图、编制料单、焊接、测试、排故、维修涉及的技能点更新较少，缺少虚拟仿真、适合ERP系统的制造物料清单、自动化生产（波峰焊、回流焊和SMT）、智能测试工装（FCT和ICT）、特殊器件（航空插头）处理等，不能满足以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业岗位需求。

（二）教学实施过程与现代企业智能化、自动化生产过程存在较大差距

教学过程中往往是学生独立完成一个电子产品的装配、测试和维修，无法实现多人协作，学生只在自己的一个产品上完成各个技能点的学习，无法接触大量产品、处理不同问题，不能体现出一岗专精。

（三）评价方式较单一、评价元素不全面，学业评价不能完全作为企业选人用人依据

学业评价表现为通常只对学习任务进行评价（纵向评价）。教师按照学生在任务实施的各个阶段（识读电路—装配—测试—排故—维修）的过程表现和成果进行评分，各阶段分数总和为学生的得分。这种评价方式不能全面反映学生对知识、技能的掌握情况，不能体现学生的个性化差异。例如，某学生毕业时专业课平均成绩为60分，从专业课成绩看，该生专业知识基础较弱，但是该生在电路板焊接操作方面表现非常优秀，焊接质量高、速度快，焊接的电路板故障率低，并得到技能大师的表扬，但是其测试、排故等方面能力较弱，导致总分不高。如果用人单位招聘岗位是电路板焊接方向的，只看该生专业课成绩决定取舍，可能就会错失一个人才。

二、中职电子技术应用专业工学一体化教学的改革探索

智能制造包括智能产品、智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂等多项关键技术。为更好地服务首都高精尖产业，发挥电子技术在智能制造中的支撑作用， 中职电子技术应用专业应将课程教学与智能制造产业需求对接，将教学实施过程与企业智能化、自动化生产过程对接，将智能机器人、传感器、自动化生产、计算机辅助设计纳入教学内容，课程教学内容随着智能制造岗位需求的变化及时进行调整，并根据产业发展趋势预测未来人才培养方向。

结合电子技术应用专业极端复杂化、微型化、绿色化、集成化、高精度、多功能和智能化的特点，笔者从教学内容、教学实施过程和学业评价三方面进行了探索，以供教师参考。

（一）教学内容需引入新技术、新规范、新工艺，与时俱进，满足智能制造产业岗位需求

元器件识读引入智能产品微型化、智能化的新器件，如大规模集成电路、功率集成模块、功率控制芯片、全控型器件、传感器（温度传感器、超声波传感器、红外传感器等）、碳化硅肖特基二极管等。

产品装配引入实现智能产线的SMT、波峰焊、回流焊等设备的操作方法，电路板检测补焊、复杂封装元器件的成型和焊接技术装配的电路板和元器件引入新规范、新技术且覆盖全面，既包含普通电路板、电阻、电容器件，还要包含异形电路板、高集成度电路板、航天和军工的特殊器件（航空插头，高压电阻、小型多引脚芯片）、复杂成型器件、高温敏感器件等。

智能产品和装备在生产、储存、运输和使用过程中，经常受到结构限制和周围环境的影响，因此，在电子产品测试环节应根据产品的工作条件引入盐雾、振动、瞬态冲击、电网波动、IP防护等级（防尘防水）、绝缘电阻、耐压等新的测试规范。在智能制造企业中，智能产品的基础测试通常由智能测试设备完成，因此，还需要引入智能测试工装设计、搭建和使用的新技术，如测试点设计、测试平台搭建、人机交互的结果显示和数据分析。

智能制造的绿色化是未来的发展趋势。在电子产品设计中引入高频器件的使用、高效电路的设计等新技术，在损坏器件处理、器件引脚和锡渣回收中引入新方法，充分体现节能、环保理念。

学习任务的选取原则上要突出体现电子技术在智能制造产业中的应用。学习任务中的电子产品应包含传感器检测、高频功率变换、系统控制，应实现软硬结合，体现智能化、高端化，如跳舞机器人、循迹小车、智能音箱等。

随着制造业的智能化转型升级，产品的生产均由智能化设备完成，企业对智能制造与装配人才的需求已由会焊接变成会使用和维护焊接设备、掌握产品焊接标准、快速查找电路板缺陷并补焊。企业对测试人才的需求也由按要求测试变成会分析电路和产品功能、设计和搭建智能化测试平台、选取测量参数、测试点、选取仪器仪表、编写工艺文件和标准作业卡。智能化生产让某些人工岗位逐渐被机器人取代，如果教学内容不与时俱进，跟不上产业的发展，将无法输送出满足企业岗位需求的技能人才。

（二）教学实施过程紧密对接智能自动化生产线

随着智能化、自动化的发展，现代企业生产管理的“人机法料环”五要素都发生了根本变化。产品的生产线均为自动化流水线且智能化程度很高，产品的制作是由多人协作或是人机交互完成，每个人只负责装配、测试等单一任务，体现一岗专精，产品越复杂，岗位分工越细。因此，在教学实施过程中可以采用“角色扮演+角色轮换”的方式来模拟流水线作业过程，实现教学过程和生产过程紧密对接。

下面以电子产品制作与调试课程中的“声道功放机制作”为例进行说明。先对班级学生进行分组。声道功放机制作分为焊接、测试、整机装配和检验四个步骤，每个步骤对应一个工作岗位，组内成员按照岗位职责进行角色（焊接员、测试员、检验员、装配员）分工，每人扮演一个角色。

教学开始后，焊接员开始焊接；测试员思考怎么测，制订测试计划；检验员思考怎么检验，写出检验步骤；装配员思考怎么装，画出自己的接线图；焊接员完成焊接后，测试人员开始调试，此时焊接员观察测试员的操作并向测试员了解焊接存在的问题，检验员和装配员按顺序完成职责，直至产品检验合格。此任务的教学过程符合智能制造自动化生产过程，即通过分工协作完成一个产品，而不是一个人完成一个产品。随后，进行角色轮换，继续按照上述分工协作的方式完成第二个功放机制作，经过四次角色轮换，每名学生均明确了四个角色的职责，而且每个人测试、检验和装配的电路板均不是自己焊接的，增加了任务难度，提升了各项技能，更符合企业工作岗位的实际情况（测试岗位的员工测试的电路板基本上不是自己焊接的）。如果组内人员较多，可再做轮换。

（三）学业评价应参考智能产线一岗专精的作业模式，尊重学生的个性化差异

智能产线的自动化程度高、岗位分工細、更需要在某一岗位上的技能专精人才。因此，电子技术应用专业工学一体化学业评价元素应涵盖智能制造产业全部岗位需求，评价方式应参考智能产线的作业模式、关注学生的个性化差异，不仅要进行纵向评价，还要进行横向评价。

电子技术应用专业课程设置基本围绕电子产品的装配、调试和维修三条路线展开，评价元素不仅要包含成形、焊接、测试、维修等基础技能，还应包含SMT、波峰焊等自动化设备的使用，智能化测试平台的搭建，新型元器件的应用等能够满足智能制造产业岗位要求的技能。

电子技术应用专业包含多门专业课程，虽然不同课程侧重学习的知识技能点不同，但每门课程基本包含元器件识读、电路分析、装配、调试、维修等技能点，教师应根据这些通用技能点进行横向评价，跟踪、记录学生所有课程学习任务中包含的单个技能点成绩，教师不仅给出学生每门课程的成绩，还要对各技能点分数进行汇总、给出每个技能点的成绩，最终学生的学业评价既包含每门课程的成绩，又包含单个技能点成绩。这样既尊重学生的个性化差异，又全方位展示学生的职业能力，可更好地为企业选人用人提供参考。

三、小结

中职电子技术应用专业工学一体化教学要体现出“适应性”，要通过产教融合、校企合作在教学内容、教学实施、学业评价等方面满足智能制造产业发展的需求，充分体现电子技术在智能制造中的支撑作用，更好地服务于首都高精尖产业的发展。

参考文献：

[1]唐莹.智能制造中电子技术的应用研究[J].电子测试，2018（19）.

[2]冯泽虎.智能电子技术的应用现状及发展趋势[J].南方农机，2019（21）.

[3]董淑红.电子技术在智能制造产业的应用分析[J].红豆教育，2021（16）.

（作者单位：北京电子信息技师学院）