电气工程其自动化专业本科职业教育改革

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社会与行业对人才需求具有多样性,作为地方性本科院校的电气工程及其自动化专业,其定位及人才培养模式与传统高校不同,紧密与地方经济结合,展开错位竞争,从而发挥地方院校自身的优势,提高学生的就业竞争力.浙江万里学院的电气工程及其自动化专业自从2009年起就被列为浙江省宁波市服务型教育重点建设专业之一,2012年又被列为宁波市特色专业.在建设过程中始终以行业需求为导向,以开展本科层次的职业教育为特征,为宁波市优势产业――“机电一体化”“电子电器”及“汽车及零部件”服务,培养社会需求最多的具有较高文化素质、知识水平、具备先进技术应用能力的高层次技术技能人才.

服务地方经济,开展多行业的人才培养定位

大量的地方性本科院校人才培养定位不准导致了本科阶段职业教育的缺位,从而使得高等职业教育成为“终结性教育”,也导致了当前我国高等教育人才培养结构与社会需求结构性的矛盾.随着国家《现代职业教育体系建设规划（2014-2020年）》的出台为地方性本科院校指明了方向.

根据我校专业教师对浙江省10多家企业的调研分析,综合考虑本专业已有建设条件及学生生源特点,打造专业特色,并且提供给学生主动选择专业方向的权利,因此,本专业的人才培养主要定位于在制造业、汽车行业、建筑业等多个行业的电气技术与服务人员.

制造业对电气技术人才的需求

浙江省是世界重要的新型制造业基地之一,制造业已成为浙江省的支柱产业,产值占全省GDP的46%,提供的就业岗位占1/3,财政收入占58%,出口额占93%,浙江省将围绕先进制造业建设三大产业带、十个全国制造业中心和二十个重要产业基地,实施打造先进制造业强省战略.宁波市是一个经济发展非常迅速的城市,存在着大量的生产制造型企业,生产设备大多是进口的、由计算机进行控制的机电一体化设备.在企业技术岗位中,蓝领层（承担机床具体操作的技术工人）约占70%,是目前需求量最大的技术工人.企业对蓝领层的技术工人有很大的需求,并且对他们的知识和能力要求越来越高,灰领层（承担编程的工艺人员和机床维护、维修人员）约占25%,随着企业进口大量的设备,灰领层人才需求明显增加.电气工程及其自动化专业毕业生可从事电气自动化工程的安装、调试、运行、维护、维修和管理工作.

汽车行业对电气技术人才的需求

近几年,我国的汽车市场发展很快,汽车保有量直线上升,汽车售后维修保养服务市场也迅猛发展.但是目前,汽车服务行业从业人员的职业素质、技术水平及数量远不能满足汽车行业发展的要求.随着汽车技术的发展,汽车的电子化水平越来越高,汽车保养维修越来越复杂,大批高科技检测与维修设备应用于汽车维修行业,对从业人员的素质和技能要求也越来越高.汽车保有量的增加需要大量的汽车检测与维修人才,汽车新技术的迅速推广使用也需要高端技能型应用人才支撑.各级汽车维修保养企业急需掌握汽车电控应用技术,具备相应检测、诊断、维修、维护与保养的高端技能型人才.

建筑行业对电气技术人才的需求

一直很热门的建筑行业中,电气设计人才需求增加明显,未来市场依然看好.据知名分行业专业人才招聘网站英才网联旗下建筑英才网统计数据显示,建筑电气工程师需求连续三年保持高速增长态势.与建筑电气行业直接紧密相连的工业化、城镇化、信息化、市场化、国际化将更加深入发展,这不仅为建筑电气行业的发展蕴藏着广阔的发展空间和巨大的市场潜力,更为中国建筑电气行业的发展带来丰富的内涵和重要意义.可以预见,在未来建筑电气设计人才的需求将持续增加.

从职场行情看,制造业仍然是电气工程及其自动化专业人才的需求大户,其需求还将进一步增长,重点发展领域人才的需求特点是：高层次研发人才需求呈现旺势,具有一线操作和管理经验的高技能工人呈现供不应求的态势,复合型、实用型、经验型人才是需求重点.

通过对地方行业的调研分析,本专业的定位及人才培养目标是培养德、智、体全面发展,系统掌握电气自动化基础理论,具有较强的工程实践与应用能力,具有电气系统技术应用、运行维护、分析测试、客户服务和销售的能力,能够在制造业、汽车电器、建筑电气等领域从事工程技术工作和产品服务等工作,具有多元人文背景,有道德、善学习、勤思考、富有创新意识、团队合作精神、社会责任感高素质应用型人才.

重构人才培养方案

理论教学课程体系

围绕着上述人才培养定位与目标,人才培养方案的重构以“培养企业需要的人”为主导思想,进一步完善理论教学、实践教学和素质拓展三大课程体系,以“应用能力和专业技能培养”为核心,校企合作,共同构建课程体系,建立起“电气控制、汽车电器、建筑电气”为专业方向的模块课程群.图1为以多方向人才培养为特点的理论课程教学体系.第一层为普通教育课程,第二层为专业基础教育课程,第三层为专业核心课程,第四层为专业方向课程.

普通教育课程与传统高校一样,设置专业论证所需的各门课程.专业基础课程主要包含电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等课程,主要整合的思路是“理论与实验一体化”.如传统的课程体系中,设置有模拟电子技术理论课程4学分,模拟电子技术实验课程1.5学分,还有模拟电子技术设计课程1学分,现在整合成模拟电子技术及实践1门课程,总学分为6,开展项目驱动式教学,全程在实验室小班化教学,做中学,学中做,理论与实践融合教学.专业核心课程主要包含单片机原理及应用、电力电子技术、自动控制原理、可编程控制器、传感器与检测技术、变频调速系统等,开设的课程为成为电气技术人员必备的课程,理论性太强不适合应用型人才培养的课程大胆删去.第四层即根据人才培养定位而设计的方向课程,设计“电气控制”“汽车电器”及“建筑电气”三个专业方向.

实践教学体系

实践教学体系如图2所示.结合“卓越工程师计划”培养理念和本科职业教育改革特点,经过五年的探索和努力,构建了基本技能训练、专业基础实践训练、专业实践能力训练、行业技能训练、毕业综合设计5个层次的实践教学体系,开放创新及沟通交流、团队合作等综合素质训练贯穿整个实践教学体系.第一层是基本实践技能培养层.其教学目标为培养学生的电子基本技能、电工基础认知、程序编程思想及计算机基础.相关的课程有金工实习、电工基本技能实习、电子基本技能实习、计算机应用软件实习、C语言程序设计、电子线路辅助设计等.第二层是基本专业基础实践能力培养层.其教学目标为全面培养工科学生应具有的扎实的专业实践能力、科学有序的实践素质和进行科学实践研究的兴趣,具有分析问题和解决问题的能力.通过相关实验的操作,使学生懂得电子电路原理,掌握数字电路设计、模拟电路设计与制作、基于单片机的软硬件的设计,具备基本读图能力、电路设计能力、电子系统初步设计能力等,提高学生理论与实践相结合的能力、软硬件测试能力.第三层是专业实践能力培养层.其教学目标使学生掌握电气技术核心专业实践能力,如电机特性测试、电机速度自动控制方法、电力电子电路的设计与测试能力、非电信号的检测能力、工厂电气设备控制电路分析及排故能力、基于PLC与触摸屏、变频器的系统设计及分析能力.相关的实验实践课程有维修电工实训、电机拖动实验、可编程控制器实践等.专业方向模块课程

人才培养方案最大的特色是专业方向模块课程的构建.这些课程群的设计需要行业人士的参与,而且基本上以行业专家的意见为主.三个专业方向课程设置参见表1.

表1三个专业模块课程设置

专业模块方向课程设置学分

电气控制

（15学分）交流调速系统3.0

计算机控制技术3.0

DSP及应用3.0

可编程逻辑器件应用3.0

控制电机实训3.0

汽车电器

（15学分）汽车构造4.0

汽车电子技术4.0

汽车技术服务与营销3.0

汽车综合实训4.0

建筑电气

（15学分）智能建筑概论2.0

建筑安防与消防工程3.0

建筑供配电及照明技术2.0

综合布线技术4.0

电气识图与绘制4.0

模块课程细分就业市场,课程设计与行业需求对接,产教融合,学生可根据自己的兴趣特长及将来喜爱的就业方向选择一个模块学习,把学习的主动权交给学生.课程在第6学期全程在实验室开展教学,理论与实践结合,重点对学生进行行业能力训练.

教学内容与方法改革

在理念上,提升实践教学体系的地位,明确实验教学在工科教育中的主导地位,使之重要性不亚于理论教学体系.在课堂教学中大力提倡“做中学、学中做”,把理论教学和实践教学有机结合.在维修电工实训、可编程控制器中融入维修电工考证与PLC设计师考证内容.方向课程由企业专家参与建设.目前本专业学生的实验课时数已经占总课时数的70%左右.在教学方法上,采用小班化、合作探究式教学方法,培养学生学习兴趣,提高学生自主学习能力及实践动手能力,使学生在实践过程中掌握理论知识并学会应用.

电路分析、自动控制原理等理论性较强的课程则尝试将部分时间安排在实验室,基于Matlab/Simulink等仿真软件,通过虚实结合的仿真实验项目实现“做中学,学中做”的教学.

单片机原理及应用等实践性较强的课程实施全程在实验室的“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的教学.教学内容围绕着“单灯闪烁、键控灯亮、流水彩灯、简易电子琴、竞赛抢答器、双机串行通信、温度计、简易信号发生器、人机交互设计”等9个任务进行课堂的学习与课外的项目化练习.

教学内容与方法的改革需要实践条件的支撑,与三个专业方向相对应,本专业建设了浙江省财政厅资助的“工业网络控制实验室”“汽车电子综合实验室”及“现代智能建筑电气实训室”.同时,本专业实验室全面开放,学生自主管理的全天候开放的实验室2间共180平方米,可预约开放的实验室8间.实验室开放实现了课内课外一体化,课堂内的项目没完成或需要拓展完成的可到开放实验室继续完成,通过作品化项目的训练,学生学习的成就感大大提高,对专业的学习兴趣得到了提升.

以本科层次职业教育为特征的教学改革取得了一点成效,为应用型技术大学的转型作了一点点的探索.然而,电气工程及其自动化专业是个传统专业,对于地方性本科院校则始终面临着新的挑战与机遇,如何把更多的学生培养成为社会需要的人才,如何吸引企业深度参与到专业建设中,仍然需要进一步的研究与实践.（作者供职于浙江万里学院电子信息学院.基金项目：本文系浙江省宁波市特色专业建设项目“电气工程及其自动化”（序号第24）的阶段建设成果）