電氣工程及其自動化專業(yè)本科職業(yè)教育改革探索

社會與行業(yè)對人才需求具有多樣性，作為地方性本科院校的電氣工程及其自動化專業(yè)，其定位及人才培養(yǎng)模式與傳統(tǒng)高校不同，緊密與地方經(jīng)濟(jì)結(jié)合，展開錯位競爭，從而發(fā)揮地方院校自身的優(yōu)勢，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。浙江萬里學(xué)院的電氣工程及其自動化專業(yè)自從2009年起就被列為浙江省寧波市服務(wù)型教育重點建設(shè)專業(yè)之一，2012年又被列為寧波市特色專業(yè)。在建設(shè)過程中始終以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以開展本科層次的職業(yè)教育為特征，為寧波市優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)——“機電一體化”“電子電器”及“汽車及零部件”服務(wù)，培養(yǎng)社會需求最多的具有較高文化素質(zhì)、知識水平、具備先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用能力的高層次技術(shù)技能人才。

服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，開展多行業(yè)的人才培養(yǎng)定位

大量的地方性本科院校人才培養(yǎng)定位不準(zhǔn)導(dǎo)致了本科階段職業(yè)教育的缺位，從而使得高等職業(yè)教育成為“終結(jié)性教育”，也導(dǎo)致了當(dāng)前我國高等教育人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與社會需求結(jié)構(gòu)性的矛盾。隨著國家《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃（2014-2020年）》的出臺為地方性本科院校指明了方向。

根據(jù)我校專業(yè)教師對浙江省10多家企業(yè)的調(diào)研分析，綜合考慮本專業(yè)已有建設(shè)條件及學(xué)生生源特點，打造專業(yè)特色，并且提供給學(xué)生主動選擇專業(yè)方向的權(quán)利，因此，本專業(yè)的人才培養(yǎng)主要定位于在制造業(yè)、汽車行業(yè)、建筑業(yè)等多個行業(yè)的電氣技術(shù)與服務(wù)人員。

制造業(yè)對電氣技術(shù)人才的需求

浙江省是世界重要的新型制造業(yè)基地之一，制造業(yè)已成為浙江省的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值占全省GDP的46%，提供的就業(yè)崗位占1/3，財政收入占58%，出口額占93%;浙江省將圍繞先進(jìn)制造業(yè)建設(shè)三大產(chǎn)業(yè)帶、十個全國制造業(yè)中心和二十個重要產(chǎn)業(yè)基地，實施打造先進(jìn)制造業(yè)強省戰(zhàn)略。寧波市是一個經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速的城市，存在著大量的生產(chǎn)制造型企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備大多是進(jìn)口的、由計算機進(jìn)行控制的機電一體化設(shè)備。在企業(yè)技術(shù)崗位中，藍(lán)領(lǐng)層（承擔(dān)機床具體操作的技術(shù)工人）約占70%，是目前需求量最大的技術(shù)工人。企業(yè)對藍(lán)領(lǐng)層的技術(shù)工人有很大的需求，并且對他們的知識和能力要求越來越高;灰領(lǐng)層（承擔(dān)編程的工藝人員和機床維護(hù)、維修人員）約占25%，隨著企業(yè)進(jìn)口大量的設(shè)備，灰領(lǐng)層人才需求明顯增加。電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生可從事電氣自動化工程的安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、維修和管理工作。

汽車行業(yè)對電氣技術(shù)人才的需求

近幾年，我國的汽車市場發(fā)展很快，汽車保有量直線上升，汽車售后維修保養(yǎng)服務(wù)市場也迅猛發(fā)展。但是目前，汽車服務(wù)行業(yè)從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)、技術(shù)水平及數(shù)量遠(yuǎn)不能滿足汽車行業(yè)發(fā)展的要求。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車的電子化水平越來越高，汽車保養(yǎng)維修越來越復(fù)雜，大批高科技檢測與維修設(shè)備應(yīng)用于汽車維修行業(yè)，對從業(yè)人員的素質(zhì)和技能要求也越來越高。汽車保有量的增加需要大量的汽車檢測與維修人才，汽車新技術(shù)的迅速推廣使用也需要高端技能型應(yīng)用人才支撐。各級汽車維修保養(yǎng)企業(yè)急需掌握汽車電控應(yīng)用技術(shù)，具備相應(yīng)檢測、診斷、維修、維護(hù)與保養(yǎng)的高端技能型人才。

建筑行業(yè)對電氣技術(shù)人才的需求

一直很熱門的建筑行業(yè)中，電氣設(shè)計人才需求增加明顯，未來市場依然看好。據(jù)知名分行業(yè)專業(yè)人才招聘網(wǎng)站英才網(wǎng)聯(lián)旗下建筑英才網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑電氣工程師需求連續(xù)三年保持高速增長態(tài)勢。與建筑電氣行業(yè)直接緊密相連的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、市場化、國際化將更加深入發(fā)展，這不僅為建筑電氣行業(yè)的發(fā)展蘊藏著廣闊的發(fā)展空間和巨大的市場潛力，更為中國建筑電氣行業(yè)的發(fā)展帶來豐富的內(nèi)涵和重要意義?？梢灶A(yù)見，在未來建筑電氣設(shè)計人才的需求將持續(xù)增加。

從職場行情看，制造業(yè)仍然是電氣工程及其自動化專業(yè)人才的需求大戶，其需求還將進(jìn)一步增長，重點發(fā)展領(lǐng)域人才的需求特點是：高層次研發(fā)人才需求呈現(xiàn)旺勢;具有一線操作和管理經(jīng)驗的高技能工人呈現(xiàn)供不應(yīng)求的態(tài)勢;復(fù)合型、實用型、經(jīng)驗型人才是需求重點。

通過對地方行業(yè)的調(diào)研分析，本專業(yè)的定位及人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，系統(tǒng)掌握電氣自動化基礎(chǔ)理論，具有較強的工程實踐與應(yīng)用能力，具有電氣系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用、運行維護(hù)、分析測試、客戶服務(wù)和銷售的能力，能夠在制造業(yè)、汽車電器、建筑電氣等領(lǐng)域從事工程技術(shù)工作和產(chǎn)品服務(wù)等工作，具有多元人文背景，有道德、善學(xué)習(xí)、勤思考、富有創(chuàng)新意識、團(tuán)隊合作精神、社會責(zé)任感高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

重構(gòu)人才培養(yǎng)方案

理論教學(xué)課程體系

圍繞著上述人才培養(yǎng)定位與目標(biāo)，人才培養(yǎng)方案的重構(gòu)以“培養(yǎng)企業(yè)需要的人”為主導(dǎo)思想，進(jìn)一步完善理論教學(xué)、實踐教學(xué)和素質(zhì)拓展三大課程體系，以“應(yīng)用能力和專業(yè)技能培養(yǎng)”為核心，校企合作，共同構(gòu)建課程體系，建立起“電氣控制、汽車電器、建筑電氣”為專業(yè)方向的模塊課程群。圖1為以多方向人才培養(yǎng)為特點的理論課程教學(xué)體系。第一層為普通教育課程，第二層為專業(yè)基礎(chǔ)教育課程，第三層為專業(yè)核心課程，第四層為專業(yè)方向課程。

普通教育課程與傳統(tǒng)高校一樣，設(shè)置專業(yè)論證所需的各門課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包含電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程，主要整合的思路是“理論與實驗一體化”。如傳統(tǒng)的課程體系中，設(shè)置有模擬電子技術(shù)理論課程4學(xué)分，模擬電子技術(shù)實驗課程1.5學(xué)分，還有模擬電子技術(shù)設(shè)計課程1學(xué)分，現(xiàn)在整合成模擬電子技術(shù)及實踐1門課程，總學(xué)分為6，開展項目驅(qū)動式教學(xué)，全程在實驗室小班化教學(xué)，做中學(xué)，學(xué)中做，理論與實踐融合教學(xué)。專業(yè)核心課程主要包含單片機原理及應(yīng)用、電力電子技術(shù)、自動控制原理、可編程控制器、傳感器與檢測技術(shù)、變頻調(diào)速系統(tǒng)等，開設(shè)的課程為成為電氣技術(shù)人員必備的課程，理論性太強不適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程大膽刪去。第四層即根據(jù)人才培養(yǎng)定位而設(shè)計的方向課程，設(shè)計“電氣控制”“汽車電器”及“建筑電氣”三個專業(yè)方向。

實踐教學(xué)體系

實踐教學(xué)體系如圖2所示。結(jié)合“卓越工程師計劃”培養(yǎng)理念和本科職業(yè)教育改革特點，經(jīng)過五年的探索和努力，構(gòu)建了基本技能訓(xùn)練、專業(yè)基礎(chǔ)實踐訓(xùn)練、專業(yè)實踐能力訓(xùn)練、行業(yè)技能訓(xùn)練、畢業(yè)綜合設(shè)計5個層次的實踐教學(xué)體系，開放創(chuàng)新及溝通交流、團(tuán)隊合作等綜合素質(zhì)訓(xùn)練貫穿整個實踐教學(xué)體系。第一層是基本實踐技能培養(yǎng)層。其教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生的電子基本技能、電工基礎(chǔ)認(rèn)知、程序編程思想及計算機基礎(chǔ)。相關(guān)的課程有金工實習(xí)、電工基本技能實習(xí)、電子基本技能實習(xí)、計算機應(yīng)用軟件實習(xí)、C語言程序設(shè)計、電子線路輔助設(shè)計等。第二層是基本專業(yè)基礎(chǔ)實踐能力培養(yǎng)層。其教學(xué)目標(biāo)為全面培養(yǎng)工科學(xué)生應(yīng)具有的扎實的專業(yè)實踐能力、科學(xué)有序的實踐素質(zhì)和進(jìn)行科學(xué)實踐研究的興趣，具有分析問題和解決問題的能力。通過相關(guān)實驗的操作，使學(xué)生懂得電子電路原理，掌握數(shù)字電路設(shè)計、模擬電路設(shè)計與制作、基于單片機的軟硬件的設(shè)計，具備基本讀圖能力、電路設(shè)計能力、電子系統(tǒng)初步設(shè)計能力等，提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力、軟硬件測試能力。第三層是專業(yè)實踐能力培養(yǎng)層。其教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生掌握電氣技術(shù)核心專業(yè)實踐能力，如電機特性測試、電機速度自動控制方法、電力電子電路的設(shè)計與測試能力、非電信號的檢測能力、工廠電氣設(shè)備控制電路分析及排故能力、基于PLC與觸摸屏、變頻器的系統(tǒng)設(shè)計及分析能力。相關(guān)的實驗實踐課程有維修電工實訓(xùn)、電機拖動實驗、可編程控制器實踐等。

專業(yè)方向模塊課程

人才培養(yǎng)方案最大的特色是專業(yè)方向模塊課程的構(gòu)建。這些課程群的設(shè)計需要行業(yè)人士的參與，而且基本上以行業(yè)專家的意見為主。三個專業(yè)方向課程設(shè)置參見表1。

表1 三個專業(yè)模塊課程設(shè)置

專業(yè)模塊方向 課程設(shè)置 學(xué)分

電氣控制

（15學(xué)分） 交流調(diào)速系統(tǒng) 3.0

計算機控制技術(shù) 3.0

DSP及應(yīng)用 3.0

可編程邏輯器件應(yīng)用 3.0

控制電機實訓(xùn) 3.0

汽車電器

（15學(xué)分） 汽車構(gòu)造 4.0

汽車電子技術(shù) 4.0

汽車技術(shù)服務(wù)與營銷 3.0

汽車綜合實訓(xùn) 4.0

建筑電氣

（15學(xué)分） 智能建筑概論 2.0

建筑安防與消防工程 3.0

建筑供配電及照明技術(shù) 2.0

綜合布線技術(shù) 4.0

電氣識圖與繪制 4.0

模塊課程細(xì)分就業(yè)市場，課程設(shè)計與行業(yè)需求對接，產(chǎn)教融合，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣特長及將來喜愛的就業(yè)方向選擇一個模塊學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生。課程在第6學(xué)期全程在實驗室開展教學(xué)，理論與實踐結(jié)合，重點對學(xué)生進(jìn)行行業(yè)能力訓(xùn)練。

教學(xué)內(nèi)容與方法改革

在理念上，提升實踐教學(xué)體系的地位，明確實驗教學(xué)在工科教育中的主導(dǎo)地位，使之重要性不亞于理論教學(xué)體系。在課堂教學(xué)中大力提倡“做中學(xué)、學(xué)中做”，把理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機結(jié)合。在維修電工實訓(xùn)、可編程控制器中融入維修電工考證與PLC設(shè)計師考證內(nèi)容。方向課程由企業(yè)專家參與建設(shè)。目前本專業(yè)學(xué)生的實驗課時數(shù)已經(jīng)占總課時數(shù)的70%左右。在教學(xué)方法上，采用小班化、合作探究式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及實踐動手能力，使學(xué)生在實踐過程中掌握理論知識并學(xué)會應(yīng)用。

電路分析、自動控制原理等理論性較強的課程則嘗試將部分時間安排在實驗室，基于Matlab/Simulink等仿真軟件，通過虛實結(jié)合的仿真實驗項目實現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)。

單片機原理及應(yīng)用等實踐性較強的課程實施全程在實驗室的“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容圍繞著“單燈閃爍、鍵控?zé)袅痢⒘魉薀?、簡易電子琴、競賽搶答器、雙機串行通信、溫度計、簡易信號發(fā)生器、人機交互設(shè)計”等9個任務(wù)進(jìn)行課堂的學(xué)習(xí)與課外的項目化練習(xí)。

教學(xué)內(nèi)容與方法的改革需要實踐條件的支撐，與三個專業(yè)方向相對應(yīng)，本專業(yè)建設(shè)了浙江省財政廳資助的“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制實驗室”“汽車電子綜合實驗室”及“現(xiàn)代智能建筑電氣實訓(xùn)室”。同時，本專業(yè)實驗室全面開放，學(xué)生自主管理的全天候開放的實驗室2間共180平方米，可預(yù)約開放的實驗室8間。實驗室開放實現(xiàn)了課內(nèi)課外一體化，課堂內(nèi)的項目沒完成或需要拓展完成的可到開放實驗室繼續(xù)完成，通過作品化項目的訓(xùn)練，學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感大大提高，對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣得到了提升。

以本科層次職業(yè)教育為特征的教學(xué)改革取得了一點成效，為應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)的轉(zhuǎn)型作了一點點的探索。然而，電氣工程及其自動化專業(yè)是個傳統(tǒng)專業(yè)，對于地方性本科院校則始終面臨著新的挑戰(zhàn)與機遇，如何把更多的學(xué)生培養(yǎng)成為社會需要的人才，如何吸引企業(yè)深度參與到專業(yè)建設(shè)中，仍然需要進(jìn)一步的研究與實踐。（作者供職于浙江萬里學(xué)院電子信息學(xué)院。基金項目：本文系浙江省寧波市特色專業(yè)建設(shè)項目“電氣工程及其自動化”（序號第24）的階段建設(shè)成果）