技能引領　樂學創新型自動化專業實踐教學設計與探索

黨媚

[摘? 要]針對西安航空職業技術學院自動化專業畢業生存在的職業資格對接度不高、缺乏創新精神等問題，緊貼職業資格標準和崗位工作實際，以“工程應用、自主開發、開放自組、技能提升”為原則，提出“345”的實踐教學設計思路重構實踐內容結構。開發“真、深、廣、樂”的實踐案例開展教學設計，研制“虛、仿、實”的實踐設備平臺實施實踐教學，在實踐中改善學生知識和能力結構，提升工業生產技能及實踐創新能力。

[關鍵詞]實踐教學? 設備平臺? 實踐案例

引? 言

智能制造是工業自動化必然的發展方向，高職院校自動化類專業已成為培養智能化生產領域高素質技術技能人才的主要平臺。西安航空職業技術學院針對在智能化生產要求下，該院自動化類專業學生實踐技能不強、職業資格對接度不高、缺乏創新精神、可持續發展能力薄弱的問題，緊貼職業資格標準和崗位工作實際，以“工程應用、自主開發、開放自組、技能提升”為原則，改革自動化類專業實踐教學內容體系，開發實踐項目和實踐設備平臺，通過項目實施，達到使學生掌握自動化系統相關知識、拓展工業實踐技術水平、提升實際工業生產技能、培養創新意識提升職業素養的核心目標。

實踐教學改革解決的關鍵問題

西安航空職業技術學院作為一所高等職業院校，該院自動化類專業在人才培養過程中主動適應航空產業和區域經濟建設和社會發展需要，以培養自動化技術專業領域復合型技術技能人才為目標。其相關專業在教學過程中主要面臨以下幾點待需解決的問題。第一，傳統教學模式下自動化類專業課程分門教學，內容結構銜接不夠緊密、學生知識技能離散化、控制系統知識結構不完善。第二，智能化生產環境對學生實踐技能水平培養提出了更高要求，對接崗位核心能力培養的實踐教學資源有待充實和更新。第三，實踐教學設計受現有裝置固化模塊的限制，項目拓展具有局限性，學生創新思維能力的培養難于落實。

實踐教學改革的方法

1.依據技能人才成長規律，創新實踐教學思路，重構實踐內容結構

按照技能人才培養崗位的針對性、培訓過程的動態性以及技能提升的漸進性等特點及規律，以職業崗位需求重新構建自動化類專業實踐教學內容結構框架，提出“345”的實踐教學內容設計思路，如圖1。以知識結構構建“認知→設計→開發”的3步循序漸進的學習規律，設計各階段的學習目標。依據目標達成要求，以知識技能提升“基礎應用→典型案例→綜合開發→特色發展”的4層進階的應用需求，設計各階段的項目內容及實踐平臺，認知工控系統、熟悉工控系統設計流程、掌握工控系統開發思路及方法。各項目以任務驅動的方式，按照“學習目標→學習任務→背景知識→任務實施→知識鞏固”的5環節組織實施教學。學生通過多階段工作任務的逐步實施，形成控制系統整體概念和完整的專業崗位知識結構。

2.依據工控領域工程應用需求，開發實踐教學項目，開展教學設計

以CDIO（C—構思、D—設計、I—實現、O—運作）工程教育理念為指引，結合企業生產實際、行業產業特色以及專業發展需求，突出“工程應用、實踐性強”的特點，選取與專業密切相關、切實可行的“真實工業”案例，以項目需求為目標，開發“基礎→典型→綜合→特色”的實踐項目，實現各項工控技術的“深度應用”，充實更新專業課程實踐教學資源。項目化教學設計過程中采用大項目、小任務方式將不同技術要求的項目，實現工作過程與學習相結合。

3.依據創新型人才培養要求，研制實踐教學平臺，實施實踐教學過程

貫徹產教融合理念，以創新思維能力培養為目標，結合實踐項目教學需求，突出“自擬自組、開放實施”的特點，選取“實際”工業級器件，研制開放式基礎實踐項目設備、開放式電氣控制系統裝調、自動化生產線控制裝置等多套綜合和特色實踐設備平臺。運用TIA? Portal、Kingview、Keil以及擴展Automation Studio等工業生產軟件，構建“虛擬”工業環境。

教學實施過程中，將模仿與創新相結合，利用開放式平臺，以搭積木的方式自擬、自組典型工業生產模擬設備，激發學習興趣;通過電路設計、安裝、調試以及下位機控制程序編寫、上位機系統開發，完成具有“行業廣泛性”的、符合工程標準的規定及創新實踐項目，高度“仿真”自動化系統調試和運行過程，將離散知識結構化提升學習成就感。學生通過切身實踐，了解自動化領域先進技術、完善工控系統知識結構體系、掌握系統設計方法、體會工業自動化系統工程項目開發的“實踐樂趣”，提升實際工業生產技能以及實踐創新能力。

實踐教學改革的特點

1.“345”的實踐教學設計思路，形成知識結構體系

率先提出“345”的實踐教學設計思路，重構自動化類專業實踐教學內容結構，幫助學生形成完整的專業崗位知識結構。

2.“虛、仿、實”的實踐設備平臺，鍛煉行業生產技能

“虛”指通過多個工業級仿真生產軟件，構建人機交互環境和模擬仿真環境，模擬生產設備調試和運行。“仿”指通過開放式實踐平臺，高度仿真典型工業自動化生產設備及過程。實訓設備功能全面，涵蓋自動化領域廣泛使用的多種控制器、驅動器以及現場設備等，且硬件系統采用“搭積木”的思想，可自擬、自組不同功能的系統。“實”指平臺使用器件均為工業級器件，且以智能生產行業工程實際應用項目為載體，設計實施完整的、符合工程標準的自動化系統。

3.“真、深、廣、樂”的實踐案例，提升崗位職業素養

實踐教學設計過程中，項目載體對接行業真實工業案例，項目要求貫徹企業標準，實際踐行工程案例應用的“真度”;項目開發融合工控領域主流技術，項目設計緊跟行業發展方向，探索工控技術應用的“深度”;項目內容延展產業鏈，項目實踐創新工程應用，拓展工控技術行業應用的“廣度”;項目實施模擬工業項目設計、構思、研發和實現過程，體驗工程項目開發的“樂度”，幫助內化形成良好的崗位職業素養。

實踐教學改革成效

1.學生技術技能水平提升，就業競爭力顯著增強

在專業教學過程中項目逐步擴展，設計內容緊跟企業需求，突出了學生工程實踐能力和創造思維能力的培養，專業技能得到了提升，職業資格證書獲取率達100%，就業質量明顯提高。

2.學生實踐動手能力增強，技能大賽獲獎率提升

連續多年將開放式設備平臺應用于該院社團培訓及創新訓練營職業技能大賽學生培訓，近三年在“全國職業院校技能大賽”“金磚國家技能發展與技術創新大賽”等國家級賽項中獲獎7項。

3.教師教研教改能力增強，教學水平明顯提高

依托已建成的軟、硬件平臺，完成了3項橫向及省級教科研項目的實施;出版相關教材5本，發表相關技術論文10余篇;授權實用新型專利2項。專業教師1名晉升教授職稱，1名獲“省級優秀教師”，2名獲“省級教學名師”稱號。

4.專業社會服務功能完善，社會影響力進一步增強

借助已建成典型和綜合實踐項目及設備，完成陜西省內十余批次師資培訓及技能大賽能力培訓，并赴山東、甘肅等省市與6所高職院校就專業實踐教學設計、學生實踐能力提升及課程改革等經驗進行交流共享，加強了與省內外兄弟院校的交流合作。

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作者單位：西安航空職業技術學院? 陜西西安