技能引領(lǐng)　樂學(xué)創(chuàng)新型自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)與探索

黨媚

[摘? 要]針對(duì)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生存在的職業(yè)資格對(duì)接度不高、缺乏創(chuàng)新精神等問題，緊貼職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和崗位工作實(shí)際，以“工程應(yīng)用、自主開發(fā)、開放自組、技能提升”為原則，提出“345”的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)思路重構(gòu)實(shí)踐內(nèi)容結(jié)構(gòu)。開發(fā)“真、深、廣、樂”的實(shí)踐案例開展教學(xué)設(shè)計(jì)，研制“虛、仿、實(shí)”的實(shí)踐設(shè)備平臺(tái)實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，在實(shí)踐中改善學(xué)生知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)，提升工業(yè)生產(chǎn)技能及實(shí)踐創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]實(shí)踐教學(xué)? 設(shè)備平臺(tái)? 實(shí)踐案例

引? 言

智能制造是工業(yè)自動(dòng)化必然的發(fā)展方向，高職院校自動(dòng)化類專業(yè)已成為培養(yǎng)智能化生產(chǎn)領(lǐng)域高素質(zhì)技術(shù)技能人才的主要平臺(tái)。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院針對(duì)在智能化生產(chǎn)要求下，該院自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐技能不強(qiáng)、職業(yè)資格對(duì)接度不高、缺乏創(chuàng)新精神、可持續(xù)發(fā)展能力薄弱的問題，緊貼職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和崗位工作實(shí)際，以“工程應(yīng)用、自主開發(fā)、開放自組、技能提升”為原則，改革自動(dòng)化類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，開發(fā)實(shí)踐項(xiàng)目和實(shí)踐設(shè)備平臺(tái)，通過項(xiàng)目實(shí)施，達(dá)到使學(xué)生掌握自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)、拓展工業(yè)實(shí)踐技術(shù)水平、提升實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)提升職業(yè)素養(yǎng)的核心目標(biāo)。

實(shí)踐教學(xué)改革解決的關(guān)鍵問題

西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為一所高等職業(yè)院校，該院自動(dòng)化類專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中主動(dòng)適應(yīng)航空產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要，以培養(yǎng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域復(fù)合型技術(shù)技能人才為目標(biāo)。其相關(guān)專業(yè)在教學(xué)過程中主要面臨以下幾點(diǎn)待需解決的問題。第一，傳統(tǒng)教學(xué)模式下自動(dòng)化類專業(yè)課程分門教學(xué)，內(nèi)容結(jié)構(gòu)銜接不夠緊密、學(xué)生知識(shí)技能離散化、控制系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善。第二，智能化生產(chǎn)環(huán)境對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能水平培養(yǎng)提出了更高要求，對(duì)接崗位核心能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)資源有待充實(shí)和更新。第三，實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)受現(xiàn)有裝置固化模塊的限制，項(xiàng)目拓展具有局限性，學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)難于落實(shí)。

實(shí)踐教學(xué)改革的方法

1.依據(jù)技能人才成長(zhǎng)規(guī)律，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)思路，重構(gòu)實(shí)踐內(nèi)容結(jié)構(gòu)

按照技能人才培養(yǎng)崗位的針對(duì)性、培訓(xùn)過程的動(dòng)態(tài)性以及技能提升的漸進(jìn)性等特點(diǎn)及規(guī)律，以職業(yè)崗位需求重新構(gòu)建自動(dòng)化類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)框架，提出“345”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路，如圖1。以知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建“認(rèn)知→設(shè)計(jì)→開發(fā)”的3步循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)規(guī)律，設(shè)計(jì)各階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)。依據(jù)目標(biāo)達(dá)成要求，以知識(shí)技能提升“基礎(chǔ)應(yīng)用→典型案例→綜合開發(fā)→特色發(fā)展”的4層進(jìn)階的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)各階段的項(xiàng)目?jī)?nèi)容及實(shí)踐平臺(tái)，認(rèn)知工控系統(tǒng)、熟悉工控系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程、掌握工控系統(tǒng)開發(fā)思路及方法。各項(xiàng)目以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，按照“學(xué)習(xí)目標(biāo)→學(xué)習(xí)任務(wù)→背景知識(shí)→任務(wù)實(shí)施→知識(shí)鞏固”的5環(huán)節(jié)組織實(shí)施教學(xué)。學(xué)生通過多階段工作任務(wù)的逐步實(shí)施，形成控制系統(tǒng)整體概念和完整的專業(yè)崗位知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2.依據(jù)工控領(lǐng)域工程應(yīng)用需求，開發(fā)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，開展教學(xué)設(shè)計(jì)

以CDIO（C—構(gòu)思、D—設(shè)計(jì)、I—實(shí)現(xiàn)、O—運(yùn)作）工程教育理念為指引，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、行業(yè)產(chǎn)業(yè)特色以及專業(yè)發(fā)展需求，突出“工程應(yīng)用、實(shí)踐性強(qiáng)”的特點(diǎn)，選取與專業(yè)密切相關(guān)、切實(shí)可行的“真實(shí)工業(yè)”案例，以項(xiàng)目需求為目標(biāo)，開發(fā)“基礎(chǔ)→典型→綜合→特色”的實(shí)踐項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工控技術(shù)的“深度應(yīng)用”，充實(shí)更新專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)資源。項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)過程中采用大項(xiàng)目、小任務(wù)方式將不同技術(shù)要求的項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)工作過程與學(xué)習(xí)相結(jié)合。

3.依據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，研制實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，實(shí)施實(shí)踐教學(xué)過程

貫徹產(chǎn)教融合理念，以創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)需求，突出“自擬自組、開放實(shí)施”的特點(diǎn)，選取“實(shí)際”工業(yè)級(jí)器件，研制開放式基礎(chǔ)實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)備、開放式電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)、自動(dòng)化生產(chǎn)線控制裝置等多套綜合和特色實(shí)踐設(shè)備平臺(tái)。運(yùn)用TIA? Portal、Kingview、Keil以及擴(kuò)展Automation Studio等工業(yè)生產(chǎn)軟件，構(gòu)建“虛擬”工業(yè)環(huán)境。

教學(xué)實(shí)施過程中，將模仿與創(chuàng)新相結(jié)合，利用開放式平臺(tái)，以搭積木的方式自擬、自組典型工業(yè)生產(chǎn)模擬設(shè)備，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;通過電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試以及下位機(jī)控制程序編寫、上位機(jī)系統(tǒng)開發(fā)，完成具有“行業(yè)廣泛性”的、符合工程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定及創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，高度“仿真”自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行過程，將離散知識(shí)結(jié)構(gòu)化提升學(xué)習(xí)成就感。學(xué)生通過切身實(shí)踐，了解自動(dòng)化領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)、完善工控系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系、掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、體會(huì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)工程項(xiàng)目開發(fā)的“實(shí)踐樂趣”，提升實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)技能以及實(shí)踐創(chuàng)新能力。

實(shí)踐教學(xué)改革的特點(diǎn)

1.“345”的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)思路，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

率先提出“345”的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)思路，重構(gòu)自動(dòng)化類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生形成完整的專業(yè)崗位知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2.“虛、仿、實(shí)”的實(shí)踐設(shè)備平臺(tái)，鍛煉行業(yè)生產(chǎn)技能

“虛”指通過多個(gè)工業(yè)級(jí)仿真生產(chǎn)軟件，構(gòu)建人機(jī)交互環(huán)境和模擬仿真環(huán)境，模擬生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試和運(yùn)行。“仿”指通過開放式實(shí)踐平臺(tái)，高度仿真典型工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備及過程。實(shí)訓(xùn)設(shè)備功能全面，涵蓋自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛使用的多種控制器、驅(qū)動(dòng)器以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等，且硬件系統(tǒng)采用“搭積木”的思想，可自擬、自組不同功能的系統(tǒng)。“實(shí)”指平臺(tái)使用器件均為工業(yè)級(jí)器件，且以智能生產(chǎn)行業(yè)工程實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為載體，設(shè)計(jì)實(shí)施完整的、符合工程標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.“真、深、廣、樂”的實(shí)踐案例，提升崗位職業(yè)素養(yǎng)

實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目載體對(duì)接行業(yè)真實(shí)工業(yè)案例，項(xiàng)目要求貫徹企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際踐行工程案例應(yīng)用的“真度”;項(xiàng)目開發(fā)融合工控領(lǐng)域主流技術(shù)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)緊跟行業(yè)發(fā)展方向，探索工控技術(shù)應(yīng)用的“深度”;項(xiàng)目?jī)?nèi)容延展產(chǎn)業(yè)鏈，項(xiàng)目實(shí)踐創(chuàng)新工程應(yīng)用，拓展工控技術(shù)行業(yè)應(yīng)用的“廣度”;項(xiàng)目實(shí)施模擬工業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、構(gòu)思、研發(fā)和實(shí)現(xiàn)過程，體驗(yàn)工程項(xiàng)目開發(fā)的“樂度”，幫助內(nèi)化形成良好的崗位職業(yè)素養(yǎng)。

實(shí)踐教學(xué)改革成效

1.學(xué)生技術(shù)技能水平提升，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)

在專業(yè)教學(xué)過程中項(xiàng)目逐步擴(kuò)展，設(shè)計(jì)內(nèi)容緊跟企業(yè)需求，突出了學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)，專業(yè)技能得到了提升，職業(yè)資格證書獲取率達(dá)100%，就業(yè)質(zhì)量明顯提高。

2.學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力增強(qiáng)，技能大賽獲獎(jiǎng)率提升

連續(xù)多年將開放式設(shè)備平臺(tái)應(yīng)用于該院社團(tuán)培訓(xùn)及創(chuàng)新訓(xùn)練營(yíng)職業(yè)技能大賽學(xué)生培訓(xùn)，近三年在“全國(guó)職業(yè)院校技能大賽”“金磚國(guó)家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽”等國(guó)家級(jí)賽項(xiàng)中獲獎(jiǎng)7項(xiàng)。

3.教師教研教改能力增強(qiáng)，教學(xué)水平明顯提高

依托已建成的軟、硬件平臺(tái)，完成了3項(xiàng)橫向及省級(jí)教科研項(xiàng)目的實(shí)施;出版相關(guān)教材5本，發(fā)表相關(guān)技術(shù)論文10余篇;授權(quán)實(shí)用新型專利2項(xiàng)。專業(yè)教師1名晉升教授職稱，1名獲“省級(jí)優(yōu)秀教師”，2名獲“省級(jí)教學(xué)名師”稱號(hào)。

4.專業(yè)社會(huì)服務(wù)功能完善，社會(huì)影響力進(jìn)一步增強(qiáng)

借助已建成典型和綜合實(shí)踐項(xiàng)目及設(shè)備，完成陜西省內(nèi)十余批次師資培訓(xùn)及技能大賽能力培訓(xùn)，并赴山東、甘肅等省市與6所高職院校就專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生實(shí)踐能力提升及課程改革等經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流共享，加強(qiáng)了與省內(nèi)外兄弟院校的交流合作。

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作者單位：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院? 陜西西安