高职电气自动化专业培养融合岗位创新人才的基本样态与实践路径*

吴国强

(湖州职业技术学院 教务处，浙江 湖州 313000)

高职电气自动化专业主要培养生产一线的自动化技术高技能人才。随着工业4.0时代的到来,以智能制造为核心的技术发展趋势必将倒逼中小企业转型升级，对高端技术技能人才的要求也相应改变。因此，高职电气自动化专业作为服务制造业的主力军，如何培养更好适应企业转型升级的高素质技术技能型人才，尤其是学生在职业岗位上的创新能力，是当前面临的新挑战、新课题。本文结合湖州职业技术学院电气自动化专业的实践，深入探讨了地方性高职院校融合岗位创新培养自动化人才模式，以及电气自动化专业课程体系的优化、教学手段的创新、质量评价体系的完善等关键环节，使人才培养更好地适应产业转型升级的要求。

一、高职电气自动化专业培养融合岗位创新人才的背景及面临的主要问题

《中国制造2025》[1]提出：“以促进制造业创新发展为主题”“加快制造业转型升级”。教育部、人社部、工信部出台的《制造业人才发展规划指南》[2]提出要“推进制造业人才供给结构改革”。高职院校的人才培养面临着两大挑战。第一，随着《中国制造2025》的全面推进，广大制造企业创新能力不断增强，生产工艺和产品的更新换代明显加快，自动化水平迅速提高，对高职自动化类人才的职业能力提出了更高的要求。具体表现为四大特征[3]：一是操作技能更复杂。企业转型升级后的生产系统更高端、复杂，柔性生产成为提高企业竞争力的主要生产方式之一，个性化产品定制更多，使得操作人员的维保、操作技能要求大大提高。二是对创新要求更高。智能制造要求企业从设计、工艺到售后维护都需要不断创新，只有不断创新和融合，才能提高生产效率。因此，需要从业者不断进行创新研究，才能保障智能制造技术的发展与应用。三是专业技能复合化程度更高。在智能制造背景下，设计、生产相互交融，这就要求人的能力更全面。四是生产服务一体化。智能制造将生产与客户串联起来，生产人员要直接与客户沟通，使得操作人员既需要生产技能，又需要良好的沟通能力。

第二，随着“中国制造”向“中国创造”的转变,机械自动化程度逐年提高。企业在未来的用人中，对复合型的人才会更加重视，具备自动化设备“二次开发与应用”能力的学生必将深受欢迎。然而，当前的人才培养还没有较好地适应这一趋势。主要存在以下几个问题：一是课程体系设计不合理。不少学校电气自动化专业的课程设置还没能摆脱学科体系的影子，与当前企业现场技术应用的要求还存在一定差距。二是结合专业渗透到全课程的创新能力训练教学改革还不够到位。大部分高职院校还没有完备的实训设备及实训教学项目来支撑学生岗位创新能力的培养。三是教学评价方式还不够科学。多数高职院校还未能就学生的专业创新能力及教学资源、训练体系开展有效评估，影响了学生工程实践与融合岗位创新能力的培养。四是学生技术应用能力不高。受制于设备、实训条件、师资等多方面因素，当前各高职院校电气自动化专业还不同程度的存在重理论轻实践探究的教学现状，导致学生解决工程实际问题的能力不强。

二、高职电气自动化专业融合岗位创新的基本样态

从事制造企业生产一线的安装、调试、运行维护、设备管理、技术改造等技术岗位的自动化类学生，[4]面对中小企业的转型升级，不仅需要自动化设备操作技能，更要结合中小企业的不同情况，具备自动化系统改造、优化的“二次开发与应用”能力，开展岗位创新。例如，笔者所在的湖州职业技术学院电气自动化专业在整合职业能力观的指导下，重点聚焦学生具备自动化系统改造、“二次开发与应用”能力的培养，系统开展了融合岗位创新的高职电气自动化专业人才培养改革。

(一)融合岗位创新的“二次开发与应用”

高职自动化专业面向中小企业，服务行业广泛，包括加工业、制造业、能源生产业、生物医药业等。在这些行业中，企业的生产工艺多样、产品众多，工艺升级和产品更新迅速。[5]为此，解决好高职自动化专业服务中小企业问题，需要对中小企业自动化岗位群的典型工作任务进行分析和归纳提炼。

高职自动化专业应以PLC等应用技术为核心，具备结合岗位工作实际的自动化技术应用能力。典型工作任务归纳如表1所示。

表1 中小企业自动化技术岗位工作任务分析

(二)融合岗位创新的“整合职业能力”

在中小企业的转型升级中，企业的生产工艺和产品都在不断升级。高职自动化专业学生不仅要掌握自动化技术知识，更重要的是结合不同工作岗位实际，针对产品和工艺的具体要求解决实际问题。因此，对能力的要求更加综合。

整合职业能力观认为：“所谓能力，就是个体在现实的职业工作表现中所体现出来的才智、知识、技能和态度的整合”。[8]主张将个体素质与工作任务整合起来，把职业能力与特定的工作情景或工作角色联系起来。整合职业能力观把个体素质、工作任务、工作情景列为职业能力的三个基本要素，形成了职业能力的基本结构。同时，又把三个基本要素统一在职业能力的学习之中(如图1)。这种能力观以“职业”为出发点，以互动、整合的视角透视了职业能力的内涵。

图1 职业能力的基本结构

由图1可见，一是高职自动化专业学生融合岗位创新的能力培养需要在强化技能训练的同时加强理论知识学习，使得自动化技术有良好的基础；[9]二是需要把理论、技能迁移到工作情景之中，开展“教、学、做”一体化教学，针对中小企业工作情景的多种变化，进行自动化技术的“二次开发与应用”；三是延续“自动化单元—自动化装置—自动化系统”递进的岗位要求，设计由简单到复杂的理论知识学习、操作实训、工作情景实践等，融合岗位创新，培养自动化技术“二次开发与应用”的能力。

三、高职电气自动化专业培养融合岗位创新人才的实践路径

湖州职业技术学院电气自动化专业紧扣学生创新能力的培养，以典型工作任务为主线建立了“三级递进”的课程体系，并在每门课程中设计了“基本项目+拓展项目”的训练方式来达成创新能力的培养。同时开发了一系列能够进行探究项目教学与研究、以生产现场为原型的系列实训设备。为了有效评估和改进课程教学效果，还制定了理论、实操、作品三结合的评价机制，实现了课程、课堂、教法、评价的有效联动。

(一)融合岗位创新，开发“三级递进”课程体系

分析典型工作任务的技术组成与要求，按照自动化“单元—装置—系统”的技术主线，以职业岗位典型任务为载体，重构教学内容，开发了“三级递进”的专业课程体系(如图2)，并将岗位创新要求融合在教学的全过程。

图2 融合岗位创新的“三级递进”课程体系

专业课充分融入职业岗位的典型任务,把理论知识、专业实践、岗位创新内容统一到同一课程之中。以PLC控制技术应用的课程内容整合为例：

模型中,绝缘子串可以使用两种简化方法:① 将绝缘子串视为刚体;② 将其视为变形体,如为变形体则需赋予很大的弹性模量.本文在铁塔有限元模型建立过程中,将绝缘子串视为刚体.为简化计算和分析,文中假设在塔-线体系模型中不含有螺栓、铁板等小辅助零件,仅令杆塔的质量、特征尺寸与实际吻合.

理论知识。PLC原理；典型指令、典型设计方法；PLC及配件的选型依据；PLC施工规范；经典控制系统实现方法。

专业实践。构建梯形图并传输；PLC外部电路的连接；PLC指令的应用、编程软件的使用、程序的调试实践；电气原理图、安装图、接线图的绘制；PLC基本单元和扩展单元，及外围元件的选取；PLC控制系统常见故障分析判断与排除；编写使用说明书、设计方案等技术文档。

岗位创新。根据被控对象的工艺要求，设计控制系统的方案；按照设备控制要求，进行PLC控制设备的控制设计、安装与调试工作；国家标准和行业规范的执行。

(二)融合岗位创新，施行“1+X”探究式项目教学

在具体的课程设计上，结合工作岗位典型任务对应技术应用的难易程度组合课程。融合岗位创新的要求，参照国家职业标准评价等级开发基于工作过程的探究式项目，形成“基本项目+拓展项目”课程训练模式。利用项目开展理实一体化教学，按照“任务发布资料收集方案论证与制定绘制工程图安装调试考核评价交付工程文件小组讨论总结”的流程组织实施教学。让学生按照工程实践的要求实现做中学、学中做、做中探，系统训练学生的职业核心能力和融合岗位创新的能力。

如《小型工业系统装调》课程，施行“识图→典型单元探究→简单系统装调→单工位装置设计→综合系统装调”的教学思路，完成“1+X”探究式项目教学(如表2)。

表2 《小型工业系统装调》教学设计

在探究式项目的教学中，鼓励学生面向企业设立探究项目，提供开放的实训环境，开展教师的过程指导。在《应用电工技术》课程的学习中，学生研发了“一种环卫供水及后备消防联动系统”“一种自断电插头组件及包含该插头组件的自断电控制系统”等专利技术。在《小型工业系统装调》课程的学习中，学生探究领域更为广泛，开发了自动升降办公桌、婴儿车、智能楼道座椅、喷水织机等项目或作品。

(三)融合岗位创新，研发以生产现场为背景的系列实训设备

为培养学生的基本单元设计能力、自动化装置的装调能力、小型控制系统开发的综合能力提供训练载体，按照融合岗位创新、实施三级递进方案，进行了实训设备的研发和实训室整合。先后建成了以生产现场为背景的继电线路实训室、PLC基础实训室、机床电气控制实训室、PLC控制系统实训室、小型工业系统装调实训室等系列实训室，自主研发了“水塔控制系统”“电梯门控制系统”“西门子全自动网络控制系统”“流量综合控制系统”等设备。通过校企合作开发了“退火炉控制系统”“高速杯装食品生产线自动装箱系统”“物流仓储控制系统”“亚龙机电一体化柔性系统”“光机电一体化系统”等实验设备。

融合生产性、探究性的实践要求，在建设实训室时开发具有能够支持基本实训项目+拓展性实训项目的教学设备。如电气控制装置实训室、PLC网络实训室，可以开展一系列的拓展性项目教学。

表3 实训室设备与功能

建构企业生产、研发现场环境。学生实训时按照企业规范进行设计、电气绘图、装配、调试，教师按照“提交方案——提供实训材料——开放实训室——师生研讨——作品研讨”的流程组织实践教学，将岗位创新融合到实践教学中。

(四)融合岗位创新，实施“三结合”教学质量评价

整合职业能力观并不是机械地把工作任务细化、分解,而是结合工作任务的复杂性、创造性要求，结合工作情景进行目标细化。因此，在自动化教学过程中，一方面对理论知识、技术技能要求、岗位创新点进行具体化；另一方面，还要根据工作实际进行整体性评价。以《低压电器控制线路装调》课程为例，形成了理论知识、技术技能、岗位创新三方面的教学要求。

1.理论知识要求

掌握安全用电知识；掌握低压电器产品安全标准、低压电器控制设备安装配线工艺标准；掌握常用低压电器、液压气动元件原理、测试方法和好坏判断；了解元件布置图、设备互连图等图纸绘制标准；了解警示标志；掌握电气绘图与读图知识。

2.技术操作要求

按照6S标准使用电气设备；常用低压电器的选用；正反转等典型控制线路的装调；典型机床的装调与维护。

3.岗位创新要求

能够根据不同的控制工艺设计装调一般复杂的继电器控制系统；能够规范编写技术文档；能编制设备大修工艺。

在教学评价中，根据学生的项目，实施理论、实操、作品三结合的评价方式。

如《低压电器控制线路装调课程》以M1432磨床电气控制线路的装调项目作为课程的考核项目。在评价过程中，将理论知识、实践技能与作品评价完全结合在一起。在进行项目考核时，要求学生首先按照企业规范进行M1432磨床电气控制线路设计，同时标出元件规格型号，考核学生低压电器元件、产品选用、典型拖动线路等方面的知识。完成设计之后再要求学生完成电气原理图、元件布置图、元件安装图、接线图的绘图，以提交图纸文件来考核学生电气绘图与读图知识以及应用国家CAD标准的技能。在此基础之上学生完成M1432磨床电气控制线路的安装与调试工作，以学生的作品来评价学生的相关知识和工艺技能、故障排查技能。最后要求学生编写设计说明书和使用说明书以及大修工艺。以学生提交的技术文件来考察学生的知识应用能力和岗位创新能力，整个项目的考核过程实现了知识、技能、作品评价的有机结合。

四、结语

针对企业转型升级背景下广大企业对具有岗位创新能力的高职电气自动化专业人才的迫切需求，湖州职业技术学院电气自动化专业重点加强学生基于职业岗位的自动化技术“二次开发与应用”能力的培养。经过几年的实践，由第三方进行的调查显示学生社会满意度连续3年90%以上,学生适岗能力逐年提升；学生创新能力明显提升，近三年学生获授权专利150多件，其中发明专利近40件；学生科技竞赛水平不断提升,近三年国家技能大赛获奖8项、省技能大赛获奖35项。这些成绩证明融合岗位创新型的人才培养实践助推了电气自动化专业的教学质量和水平。

融合岗位创新的教学改革，适应了中小企业转型升级的需要，系统拓展了高职电气自动化专业的教学改革方向，对于解决高等职业教育如何适应企业智能化水平不断提高的新课题具有重要意义。