摘 要：工業(yè)自動化是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，是企業(yè)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的有效途徑。工業(yè)自動化是工業(yè)4.0體系的重要組成部分，是制造業(yè)走向智能化的關(guān)鍵技術(shù)。針對當前工業(yè)自動化人才需求的特點，文章從研究分析理論課程教學、實踐教學、項目開發(fā)能力訓練三個人才培養(yǎng)的核心要素出發(fā)，在課程體系、實驗教學體系、項目研發(fā)能力培養(yǎng)體系等方面構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線的工業(yè)自動化技術(shù)人才培養(yǎng)體系。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化技術(shù);人才培養(yǎng)體系;能力培養(yǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.194

工業(yè)自動化技術(shù)是探索和研究實現(xiàn)自動化過程的技術(shù)統(tǒng)稱，它是涉及機械、微電子、計算機、機器視覺、工業(yè)機器人等技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。隨著中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級，企業(yè)生產(chǎn)自動化程度越來越高，逐漸往智能化、信息化方向發(fā)展，相應的人才需求量越來越大，質(zhì)量要求越來越高，對高校人才培養(yǎng)提出了新的要求。如何培養(yǎng)適應當前制造業(yè)新環(huán)境下的工科優(yōu)秀人才成為眾多高校研究的課題。本文通過分析工業(yè)自動化技術(shù)本科人才的需求與特點，制定培養(yǎng)目標，從理論課程教學、實踐教學、項目開發(fā)能力三個方面著手研究，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線的工業(yè)自動化技術(shù)應用型本科人才培養(yǎng)體系[1]。

1 工業(yè)自動化技術(shù)應用型人才的需求及特點

企業(yè)為提高效率必須提高自動化水平，需要的人才是能夠掌握機械設計、自動化編程、生產(chǎn)線設計及改進的技術(shù)應用型人才。在知識方面，要求既要有較為全面的專業(yè)理論知識，同時又要有較強的綜合性知識，并具備一定的科學人文知識和管理知識;在能力方面，應用型本科人才要求具備較強的專業(yè)操作能力和創(chuàng)新能力，同時也要具備相應的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，具備將理論知識和技術(shù)應用于工程實踐的能力，能夠針對企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀進行有效地改進，提高企業(yè)的自動化水平和生產(chǎn)效率;在素質(zhì)方面，不僅要求學生具備一定的專業(yè)素養(yǎng)，也要求具有一定的綜合素養(yǎng)，在人才培養(yǎng)過程中要采取“專業(yè)技術(shù)和綜合素質(zhì)并重”的培養(yǎng)模式，在重視學生技術(shù)價值形成的同時，也需注重學生自我發(fā)展能力的培養(yǎng)，要避免只注重培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)而忽視綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

工業(yè)自動化技術(shù)應用型人才是促進企業(yè)生產(chǎn)力的重要技術(shù)人員，其能力結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展，首先是專業(yè)基礎知識的教學，包括數(shù)學、計算機、物理、力學、機械基礎和專業(yè)知識;其次是專業(yè)技術(shù)的學習和單項技能的訓練。工業(yè)自動化技術(shù)涉及生產(chǎn)線及周邊設備的設計安裝及調(diào)試、操作、維護維修，既需要把控全局的能力，又需要具備有解決單項技術(shù)問題的能力，體現(xiàn)在PLC、電氣設計、單片機、工業(yè)機器人、計算機編程等技術(shù)的應用上;其次是應用型的自動化技術(shù)人才還需要掌握技術(shù)應用領(lǐng)域的研發(fā)能力。企業(yè)的研發(fā)水平是企業(yè)的生命線，是企業(yè)發(fā)展的重要支撐，作為應用型本科人才也應具備新技術(shù)、新設備、新方法的研發(fā)能力。

綜上所述，工業(yè)自動化技術(shù)人才的需求特點可以歸納為：綜合素質(zhì)高，基礎好，技術(shù)應用能力強，具備創(chuàng)新精神。

2 以能力培養(yǎng)為主線的人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

整個人才培養(yǎng)體系構(gòu)建的基本思路是：遵循人才培養(yǎng)的規(guī)律，建立以能力培養(yǎng)為目標的人才觀和教育質(zhì)量觀。通過全方位的改革與探索，探索能力培養(yǎng)的新方法和新途徑，確立以能力培養(yǎng)為主線，理清課程與能力培養(yǎng)的關(guān)系，并改革課程的教學方法。在教學過程中，將知識的教學、能力的培養(yǎng)、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有機地結(jié)合，引入校企合作機制，有針對性地培養(yǎng)人才。

（1）課程教學體系構(gòu)建。工業(yè)自動化技術(shù)類應用型本科人才應具備“知識面寬、基礎扎實、應用能力強”的特點，需要將現(xiàn)有的課程進行有機整合，注重教學內(nèi)容的實用性，在課程教學目標、教學內(nèi)容、課程考核方法進行改革，注重各科基礎知識的交叉運用、理論與實踐相結(jié)合。教學緊扣當前工業(yè)自動化技術(shù)，基礎知識的教學為將來的專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)夯實基礎，專業(yè)知識的教學為學生個人技術(shù)水平和技能的提高提供支持，在教學進程安排上分四步走，梯級推進。大學一年級是培養(yǎng)學生學習興趣的關(guān)鍵一年，注重“認知+基礎知識”的教學。讓學生開闊眼界，培養(yǎng)對專業(yè)的熱愛，讓學生了解教學的內(nèi)容及教學開展的進程，使學生對工業(yè)自動化技術(shù)，如機器視覺、工業(yè)機器人、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)有一個感性的認知，確立學習的方向和目標。以學科的視角全面觀察機械工程這門學科所涉及的關(guān)鍵技術(shù)和專業(yè)技能，引領(lǐng)學生到專業(yè)實驗室學習體驗，接觸先進的工業(yè)自動化技術(shù)，激發(fā)學生學習的興趣;大學二年級開展專業(yè)基礎能力培養(yǎng)和訓練。要求學生進行深入學習基礎理論知識，例如機械設計、機械原理等課程，同時在培養(yǎng)過程中實驗教學與理論教學緊密結(jié)合，通過實踐訓練，提高學生對理論知識的掌握程度和應用水平。通過實踐教學環(huán)節(jié)的科學設計，倒逼學生深入學習理論知識，兩者互相促進，有機融合。實驗是基于理論知識的應用而開設，要求理論課與實驗課交叉進行，綜合性、設計性地完成這門基礎實驗課。大學三年級是提升學生專業(yè)技能最為關(guān)鍵一年，根據(jù)人才培養(yǎng)的目標提出 “大三戰(zhàn)略”，開設以提高個人能力為目標的強化訓練，使學生通過強化訓練掌握工業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)，提高知識的應用能力。為此，開設四周的《工業(yè)自動化技術(shù)強化訓練》個人拓展訓練，通過訓練使學生掌握生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試、小型嵌入式系統(tǒng)的制作、工業(yè)機器人的應用等內(nèi)容，鍛煉學生在PLC、單片機、變頻器、氣動、機械傳動、工業(yè)機器人等方面的應用技能，逐步提高專業(yè)技能水平;大學四年級是檢驗學生所學知識的重要一年，也是學生提升個人就業(yè)能力的關(guān)鍵一年。在這一學年中，學生通過參加學科科技競賽、項目式教學、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設計等教學活動，不斷提升綜合能力，為就業(yè)打下堅實基礎。

（2）實踐教學體系的構(gòu)建。根據(jù)工業(yè)自動化技術(shù)人才“基礎扎實、應用能力強”的特點，構(gòu)建出由基礎實驗、專業(yè)綜合實驗、專業(yè)技能訓練、項目訓練組成的層次分明、突出能力培養(yǎng)的實踐教學體系。整合當前實驗教學分散的、驗證性為主的實驗課程，以創(chuàng)新型、綜合型、設計型的方式開展實驗（實踐）訓練，各門課程相互交叉，融會貫通。通過基礎實驗教學培養(yǎng)學生認知、學習、分析、測量等基礎能力;通過專業(yè)實踐教學培養(yǎng)學生專業(yè)、綜合、設計、控制、開發(fā)等專業(yè)能力;通過個人能力實驗教學，培養(yǎng)學生設計、開發(fā)、應用、工程、創(chuàng)新等綜合能力和素質(zhì)。在實驗教學的方式上，注重學生能力的培養(yǎng)，提高學生參與設計的實驗環(huán)節(jié)考核比重，采取因果引導、成果型、實物型訓練，有利于學生獲得學習的成就感，激發(fā)學習的興趣與潛能，培養(yǎng)學生自主學習的能力。通過實踐訓練，學生在實物制作過程中充分運用所學的知識，促使學生學習新的專業(yè)知識，通過實驗環(huán)節(jié)，解決實驗出現(xiàn)的問題，提高了分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了自主學習的良好習慣。

實驗室是學生學習、技能訓練、項目研究的重要場所，實驗室建設的水平直接關(guān)系到教學的開展。實驗室建設遵循與企業(yè)應用接軌、與生產(chǎn)零距離的理念，采用當前社會上正在使用的生產(chǎn)型實驗設備[2]。在基礎和專業(yè)能力的培養(yǎng)上，通過建設機械基礎綜合實驗室，整合教學資源，以綜合實驗的方式建設實驗室。為培養(yǎng)學生的單項技術(shù)應用能力，例如建設基于工業(yè)級的PLC和單片機技術(shù)小型自動生產(chǎn)線，在實訓時以企業(yè)的生產(chǎn)線的實際項目作為實訓的內(nèi)容，開展PLC、工業(yè)機器人、嵌入式技術(shù)、機器視覺等方面的訓練與研究，將企業(yè)的生產(chǎn)應用搬入實驗室訓練，讓實驗室的實踐教學項目實用性更強，全方位、與企業(yè)零距離地提高學生的技術(shù)能力，縮短畢業(yè)生與企業(yè)要求的距離。

在實踐教學中，開放式實驗教學是調(diào)節(jié)學生個體的智力、能力、興趣、特長的差異，為不同發(fā)展特點的學生提供多樣的、自主的學習方式，是現(xiàn)代實驗教學的開展模式。它可以將實驗教學時間延伸到“八小時”以外，根據(jù)學生的興趣愛好和項目學習需要，針對性地開放功能實驗室，制定實驗室開放的管理辦法，吸引學生進入實驗室，開放光機電一化系統(tǒng)實驗室、工業(yè)機器人實驗室、機器視覺實驗室、虛擬儀器實驗室等，提供充分的機會和實驗條件給予學生拓展訓練，充分利用實驗室資源，提高實驗設備的使用效益，實驗室的開放是常規(guī)教學的一種延伸和補充。開展校企合作聯(lián)合培養(yǎng)應用型人才，鼓勵老師承擔企業(yè)人技術(shù)改造項目，帶領(lǐng)學生開展項目的研究，以項目驅(qū)動教學，以項目驅(qū)動學生的能力培養(yǎng)。

（3）項目開發(fā)能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建。項目開發(fā)是工業(yè)自動化技術(shù)人才在社會上立足的重要能力之一，它不同于其他的單項技能，它需要扎實的基礎知識和專業(yè)知識，對工業(yè)自動化領(lǐng)域的技術(shù)能夠靈活運用，并擅于解決當前技術(shù)難題[3]。項目開發(fā)能力的培養(yǎng)是針對具有該方面潛能，并且具備相應的學習能力的學生進行的。構(gòu)建以項目開發(fā)能力為培養(yǎng)目標的人才培養(yǎng)體系，需要學生將知識、興趣、素質(zhì)、等多方面全面提高，具備自主學習能力、語言表達能力、管理能力。采取積極的措施開展學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在基礎開發(fā)能力的培養(yǎng)模塊，通過3D大賽、機械創(chuàng)新大賽、大中華區(qū)機械創(chuàng)新大賽等平臺鼓勵學生與高年級的同學組隊參加大賽，培養(yǎng)學生繪圖、設計、創(chuàng)新等基礎開發(fā)能力;在專業(yè)開發(fā)能力培養(yǎng)模塊，培養(yǎng)學生在PLC、工業(yè)機器人、嵌入式系統(tǒng)、機器視覺、控制系統(tǒng)開發(fā)等領(lǐng)域的控制、制造、系統(tǒng)開發(fā)能力;在綜合開發(fā)能力培養(yǎng)模塊，鼓勵學生將所學的基礎和專業(yè)開發(fā)能力參與到工程項目中，通過全國機器人大賽、競技節(jié)能車大賽、校企合作的平臺，鼓勵學生獨立承擔某一項的技術(shù)攻關(guān)，以訓練學生綜合開發(fā)和創(chuàng)新能力。

3 實施效果

以培養(yǎng)工科創(chuàng)新型人才為出發(fā)點，重點開展新技術(shù)、前沿科技的人才培養(yǎng)，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的三大教學體系，三個教學體系相互交融，共同培養(yǎng)學生，在應用型人才培養(yǎng)的效果上取得了良好的效果，培養(yǎng)的應用型人才適應了當前工業(yè)自動化技術(shù)人才的客觀需求。學生在機器視覺、工業(yè)機器人、PLC、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等方面的技術(shù)能力得到有效的訓練和提高，專業(yè)能力提升效果明顯，很好地迎合了當今社會對工業(yè)自動化技術(shù)人才的要求。不少畢業(yè)生被機器人公司、視覺開發(fā)和應用公司、創(chuàng)新型技術(shù)公司等錄用，并迅速成長為骨干工程師，畢業(yè)生的項目經(jīng)驗相比其他高校的學生具有一定的優(yōu)勢，他們的能力獲得用人單位的更高認可。2015屆畢業(yè)生，有三個項目組獲得了東莞松山湖國際機器人產(chǎn)業(yè)基地的基金資助，成功進駐東莞松山湖國際機器人產(chǎn)業(yè)園，成為該園進駐項目組畢業(yè)生最多的學校，約30位已經(jīng)畢業(yè)的機械專業(yè)學生參與到松山湖產(chǎn)業(yè)園的創(chuàng)業(yè)項目，學生的能力獲得了項目投資人的高度認可。在項目研發(fā)能力的培養(yǎng)上，學校每年組織學生參加全國大學生robocon機器人大賽，我校學生利用所學的專業(yè)知識，從機器人的設計、制造，控制系統(tǒng)的設計及調(diào)試各方面充分體現(xiàn)了學生大學所學的專業(yè)知識，在全國機器人大賽上，與全國知名的工科院校同臺競技，多次獲得大賽一等獎，體現(xiàn)出了學校人才培養(yǎng)的效果。

4 結(jié)束語

目前，工科教育已向新工科教育轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新與理論教學、實踐教學相結(jié)合，是高等教育工科專業(yè)發(fā)展的大趨勢，“項目式”教學是學生技術(shù)提升的最佳路徑。通過理論課程體系、實踐教學系統(tǒng)、項目開發(fā)能力培養(yǎng)體系三大體系的構(gòu)建，建立工業(yè)自動化技術(shù)應用型人才培養(yǎng)體系，充分發(fā)揮教師的主觀能動性，結(jié)合學校人才培養(yǎng)的目標，提升人才培養(yǎng)的效果，使畢業(yè)生獲得社會上眾多企業(yè)的認可，為廣東省的創(chuàng)新驅(qū)動、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略提供強有力的幫助，該體系的建立與實踐可為其他工科領(lǐng)域教學改革提供參考。

參考文獻：

[1]焦冬莉，李晉生，趙永強.應用型通信人才培養(yǎng)的實踐教學體系改革[J].實驗室研究與探索，2012，31（09）：128-130.

[2]王召鵬，徐通泉，周巧軍.工業(yè)4.0背景下實訓基地建設模式的探索[J].實驗技術(shù)與管理，2015，32，231（12）：222-224.

[3]賀平.項目教學法的實踐探索[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2006（22）：

43-44.

基金項目：廣東省本科高校高等教育教學改革項目（JY170309）

作者簡介：陳銳鴻（1983-），男，廣東揭陽人，碩士，教師，實驗師，從事工業(yè)自動化技術(shù)教學和項目研究。