一、调研基本情况
(一)调研目的
为保障电气自动化技术人才培养方案制订的科学性,在人才培养规格、课程体系等方面与电气自动化技术专业群要求相对接,了解目前装备制造大类中与自动化类企业的所需的职业岗位在素质、知识、能力等方面的要求,反馈毕业生对职前培养的课程与装备制造、维护维修职业岗位中存在的问题和建议,听取企业专家、人力资源及有关研究评价机构对人才培养方案的意见建议等,为高等职业学校电气自动化专业人才培养方案提供支撑,使培养体系更具科学性、系统性与实用性。
(二)调研对象
1.用人单位
主要面向珠三角、长江三角地区经济非常活跃的的生产制造业基地,在机械、汽车、电子、通信等现代制造领域,机电一体化、电气自动化等专业人才需求量非常大、也包括湖南本省的工程机械制造类企业如:三一重工、中联重科、山河智能等企业,汽车制造及航空装备维修企业和部队。
2.毕业生
面向电气自动化专业学生进行调查,主要调研内容包括就业率、就业专业相关度、专业满意度等。
(三)调研方式
主要调研方式有企业走访、访谈、问卷调查、文献查阅、网络资讯等。
(四)实施情况
此次调研通过制定了针对性的调研计划,确定了调研过程中各阶段内容,落实各阶段的实施者以及实施时间,调研样本具有多样性和代表性。
1.实地调研装备生产制造企业6家、自动化企业5家、飞机生产、维修企业3家、部队单位4个;
2.问卷调研和现场访谈企业厂长8名;企业人力资源部部长、生产车间主任、作战单位指战员30名;企业一线班组长、技术员、操作工人、士官共56名;
3.问卷调研和现场访谈毕业生220名;
4.网络和现场问卷调研职业院校5所;
5.利用网络资源,研究国家、省市颁布的相关文件15项,查阅导电气自动化专业建设、人才培养、创新创业等相关文献若干。
二、企业技术技能人才需求分析
(一)行业调研
1.行业特点与结构
(1)装备制造行业
装备制造业企业具有门类多样化、区域集中化、技术高新化的特点,也是电气自动化技术应用最活跃的行业。这类企业中的大中小型企业对高职电气自动化人才的需求如下:
①电气控制柜的配线、安装和线路检测(要求按照标准图纸进行)。要求能熟练阅读低压电气原理图,熟练使用常用电工和钳工工具,熟练使用常用电工仪器仪表,熟悉电工安装工艺,设计控制柜的布局和配线,对控制柜进行安装和线路检测。具有一定的沟通协调和组织管理能力。
②工业过程系统现场配线、安装和检测。包括电气控制柜传感器、仪器仪表、电机、控制阀等电气设备的配线、安装和检测。能读懂传感器、仪器仪表、电机、控制阀等电气设备的外部接线图,要求了解相关装备的机械结构,控制对象,以便安装时准确定位、正确接线
③系统的现场调试。包括售前的厂内调试和售后的使用现场调试。要求熟悉控制柜的功能指标、性能指标,熟悉设备调试、排故。要求了解气动、液压器件的原理,会设置变频器参数,触摸屏面板编程、PLC逻辑编程和模拟量编程(像包装等大型生产线还要会PLC与PLC之间的通信),会用工控机编程;懂得三相电机、伺服和步进电机的工作原理。
④辅助设计师:能协助工程技术人员作计算机辅助设计,懂AutoCAD、Protel等工程制图软件画图,并进行技术文件的整理。
⑤售后技术服务。设备投入正常运行后的维修、维护。
⑥企业供电、照明等日常用电的维修维护。
要求的职业资格证有维修电工证,有些特种设备如电梯还要有电梯操作证。
(2)电气自动化设备生产企业
调研的企业都属于强电类的电力电气自动化领域,这类企业对电气自动化人才的需求是:
①供配电控制柜安装:要求熟练阅读供配电原理图,熟练使用常用电工和钳工工具,熟练使用常用电工仪器仪表,熟悉电工安装工艺,设计控制柜的布局和配线,对控制柜进行安装和线路检测。具有一定的沟通协调和组织管理能力。有高级维修电工证。
②控制柜调试:能够辅助总设计师、工程师进行控制柜的调试和联调,要求除了掌握上述知识技能外,还要熟悉控制柜的功能指标、性能指标,熟悉设备调试、排故方法。有高压电工证。
③售后服务:售后设备正常运行后的维修维护,要求具备上述能力和资格证。
④辅助设计人员:能够使用AutoCAD等软件进行辅助设计。
⑤开发人员:能协助工程师开发单片机控制板,会焊接贴片元件,会protel制图,会单片机编程。
(3)电力行业
无论用电规模大小如何,企事业单位或者城市居民区都具有形式不同的供配电系统,都要配备数量不等的供配电系统运行人员。这是电气自动化专业就业方向之一。要求高职学生在掌握本专业基本专业能力外,需要着重掌握供配电系统中的高低压设备操作、继电保护整定、电气设备调试,系统运行维护维修以及动力管理知识。
(4)部队:部队是武器电气装备的使用方,需要多方的协调与合作,部队士官主要是对电气装备的维护、保养、维修,按照电气装备的维护细则进行装备的检查、测试、调整,故障分析与排除以及装备的联调、统调,部队的维护、保养、维修属于装备的一级和二级维修,部队解决不了的问题交科研院所、研制单位或装备维修企业进行三级维修。
(二)用人单位调研
1.用人单位人才需求现状
电气自动化技术专业是我国重点建设专业之一,是当今知识经济时代发展最快、应用面最广、知识更新最迅速的学科之一,是高新技术发展的基础和核心,有着巨大的潜力和广阔发展前景。电气自动化技术工业自动化水平的高低在很大程度上决定了一个国家的科技发展水平乃至国家的综合经济实力。已渗透到工业、农业、医疗、军事和信息产业等国民经济的各个领域。世界经济近十来年的高速增长,很大程度上归功于自动化技术的发展。中国从制造大国迈向智造强国离不开电气自动化的发展。珠江、长江三角洲地区是闻名的“世界工厂”,已成全球主要的生产制造业基地,是经济最活跃的地区之一,在机械、汽车、电子、通信等现代制造领域,对机电一体化、电气自动化等专业人才需求量非常大。这些企业的人才需求增长率为每年10%左右。主要岗位是现场生产工艺、产品工艺、质量检测、质量控制、物料采购、设备安装、运行、管理、维修、售后服务等。目前,珠江三角洲地区较早发展起来的电子行业已从劳动密集型行业逐渐向技术密集型行业转变。在传统劳动力密集型产业向以高新技术知识密集型转变的过程中,企业需要进行设备的更新与改造,需要大量既懂技术、管理,又具备操作技能的面向生产一线的技术人才。据有关部门统计,广东全省需求从事技术工种岗位人员达800万人,技术工人缺口超过400万,其中电气自动化专业是最紧缺专业之一。无锡、苏州是中国重要经济中心城市、区域性交通枢纽和著名的旅游胜地,江苏省重点发展的特大型城市之一。目前两市高素质、高层次人才短缺;创新型人才、复合型人才、外向型人才十分紧缺;支柱产业、高新技术产业人才需求旺盛;高级技能型人才严重不足。两市2019年度紧缺人才需求目录显示,电子信息、机械、电气及自动化、精细化工等20个领域143个专业岗位,将是两市开发紧缺急需人才的重点。省内及周边省市各大中型城市机械制造、冶金、化工、电力等工业企业蓬勃发展,如远大空调、三一重工、中联重科、湘潭钢铁、涟源钢铁、株洲冶金、长沙环保科技产业园、株洲火电等。为了增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全,各大企业不断改进生产线上的自动化设备,不断提高企业自动化程度,需要大量的自动化专业人才。电气自动化系统产品市场容量的迅速增长有力促进了自动化技术人才市场的扩大,所有这些自动化产品的安装、调试、维护急需一大批懂技术、有技能的应用型电气自动化技术专业人才。目前,整个社会对电气自动化技术应用的要求很高,对电气自动化人才需求量大。但从单个企业来说,有的企业只需一个电气自动化专业的人才即可满足需要。大型企业需要的量可达数十人,但由于每个企业都需要电气自动化人才,所以整个区域的需求量大,并且随着社会的产品质量的要求越来越高,设备的电气自动化程度也越来越高,对电气自动化人才的需求量也越来越大。
2.电气自动化专业对应的职业岗位群及岗位
收集整理了多所院校近三年毕业生就业数据,对电气自动化专业当前的就业形势、企业人才需求的发展趋势有总体性的把握,同企业调研结果形成相互佐证。本专业毕业生涉及的主要就业岗位/工种、比例等数据,
表1电气自动化从业人员的主要岗位和工作内容
岗位名称 |
主要工作内容 |
电气设备生产、安装 |
利用通用和专用设备对电气自动化设备进行生产、安装、调试。 |
电气设备调试、维护、维修 |
利用通用和专用测试设备对电气自动化设备进行技术参数测试、调整、记录,并根据维护细则进行日常维护和定期维护,对所维护的项目进行测试、调整、维护保养、记录,并分析和判断测试结果,发现故障及时排除。 |
自动控制系统设计或改造 |
根据客户要求及生产需要,利用自动化设备对生产或加工设备进行自动控制系统的设计及改造。 |
电气设备销售 |
具有一定的沟通协调和组织管理能力,电气设备的销售知识。 |
3.电气自动化技术职业岗位知识、能力和素质要求
经调研发现,企业在招聘新员工时,着重考查应聘者的素质、理论基础、实践动手能力、心理素质。
表2 岗位能力分析
序号 |
主要工作岗位 |
主要工作任务 |
知识要求 |
能力要求 |
素质要求 |
1 |
电气设备生产、安装 |
利用通用和专用设备对电气自动化设备进行生产、安装、调试。 |
1.掌握电气自动化系统的结构、特点及工作原理等基本理论知识; 2.掌握电气自动化设备生产与装配过程中所需基础知识; 3.掌握电气设备生产工艺文件的查询与编写知识。 |
1.具有正确使用各种工具和工装设备的能力; 2.具有CAD制图和识读、编制工艺文件的能力; 3.具有用电安全、元器件识别、检测能力分析和排除故障的能力; 4.具有现场6S管理能力。 |
1.具有质量意识、环保意识、安全意识、保密意思,信息素养、工匠精神、创新思维; 2.勇于奋斗、乐观向上,具有自我管理能力、职业生涯规划的意识,有较强的集体意识和团队合作精神; 3.具有健康的体魄、心理和健全的人格,敢于面对困难和挑战,具有良好的抗压能力及较好的协调沟通能力。 4.具有“敬仰航空,敬重装备,敬畏生命”以及“零差错、无缺陷”的航修职业素养和遵章守纪、精益求精的工作作风。 |
2 |
电气设备调试、维护、维修 |
利用通用和专用测试设备对电气自动化设备进行技术参数测试、调整、记录,并根据维护细则进行日常维护和定期维护,对所维护的项目进行测试、调整、维护保养、记录,并分析和判断测试结果,发现故障及时排除。 |
1.掌握电路分析的定理定律和工作原理; 2.掌握电子元件、电机、低压电器的结构、特性和工作原理; 3.掌握常见电子、电气线路、PLC、单片机、计算机、现场总线控制系统的工作原理、组成及特性; 4.掌握电气自动化系统的组成、结构、特点及工作原理等基本理论知识; 5.掌握通用仪器仪表及专用测试设备的结构、特点及工作过程等相关知识; 6.掌握技术参数测量的原理及相关知识; 7.掌握电工仪器和设备的工作原理及工作过程等相关知识; 8.掌握电气设备生产工艺文件的查询与编写知识。 |
1.具有电路分析的能力、电参数测试、调整、记录、分析的能力、具有分析和排除故障的能力; 2.具有电子元件、电气器件的识读和测试能力; 3.具有常见电子、电气线路、继电器控制系统、电力设备、计算机控制系统的制作、调试、维修的能力; 4.具有使用相关测试软件操作通用仪器仪表和专用测试设备的能力; 5.具有查询和编制工艺文件的能力; 6.具有现场6S管理能力。 |
3 |
自动控制系统、供配电系统设计或改造 |
根据客户要求及生产需要,利用自动化设备对生产或加工设备进行自动控制系统的设计及改造。 |
1.掌握电路分析的定理定律和工作原理; 2.掌握电子元件、电气器件的结构、特性和工作原理; 2.掌握电子元件、电机、低压电器的结构、特性和工作原理; 3.掌握常见电子、电气线路、继电器控制、PLC、单片机、计算机、变频器、特种电机、触摸屏、现场总线控制系统的工作原理、设计编程及调试方法; |
1.具有 PLC、继电器、单片机、现场总线等系统的分析、设计能力; 2.具备工厂供配电线路的负荷计算、线路安装与维护能力。; 3.具有电子元件、低压电器的认知和测试能力; 3.具有常见电子、电气线路的制作、调试、维修的能力; 4.具有电子电气CAD制图和识读、编制工艺文件的能力; 5.具有使用相关通用仪器仪表和专用测试设备的能力; 6.具有现场6S管理能力。 |
4 |
电气设备销售 |
具有一定的沟通协调和组织管理能力,电气设备的销售知识。 |
1.掌握电气设备基本知识和销售知识; 2.掌握自动化系统或电气设备的技术参数特点及工作原理; |
1.具有识读电气元件、电子元件和分析电气电路、电子电路的能力; 2.具有良好的沟通协调和组织管理能力; 3具有电气设备销售策略的能力。 |
4.用人单位对人才培养方案、课程设置等方面的意见和建议
通过本次调研,各用人单位普遍认为:
(1)准确定位人才培养的目标。高职专科学校,人才培养目标是培养技术应用型人才(高级工人、技师),而不是理论研发型人才。
(2)根据人才培养目标确定实施合适的教学体系。对于培养技术应用型人才的高职专科学校,应实施活动教学体系(即实践教学体系),而不是学科教学体系。
(3)毕业生应具有“技能报国”理念,具备承受高负荷工作的身体素质和心理素质;要敬畏产品技术和质量,具备“严慎细实”的质量意识和质量管理知识,具有严谨的行为规范。
(4)火箭军的要求:2021年5月电气自动化技术专业定向培养士官人才培养方案(火箭军)对接会议,在我要顺利召开,针对火箭军新形势下的作战要求,需要掌握本专业必需的电工基础、电子技术、电机与电气控制、电气制图、单片机技术、PLC控制技术、自动控制系统等专业基础知识。具有机械、电气工程制图及识读图能力;操作使用常用电工工具、常用检测仪器仪表的能力;电气设备及电气控制系统的安装、调试与运行维护能力。还需要具备网络技术基础,掌握各类总线的工作原理,具备网络参数设置、熟练使用各类仪器仪表的能力,火箭军要求专业人才方案的课程设置科学合理,可执行性强,课程标准要严谨规范,要注重士官的动手实践操作能力的培养,有条件的学校主干课程的实践环节要占50%及以上。
(三)毕业生调研
调研显示,毕业生对电气自动化专业培养为92%。不满意的原因主要表现在:实验室硬件条件有待提高少的占36.3%;专业基础不够扎实如:电工电子技术理论不够系统,学习不够深入,占22.8%。课程设置总体评价中,89.6%的毕业生认为所学课程较为实用,有12.5%的毕业生认为专业的新知识新技能新工艺跟企业需求还不够紧密、有18.2%的毕业生认为学生的创新创业能力培养不足。对电气自动化技术专业人才培养方案的意见和建议:
1.专业基础课教学的理论部分要加强,基本技能训练的项目与教学内容,使教学内容与真实工作内容更接近;注重专业基础课程的教学,打牢基础,为以后在工作岗位上的自学与岗位迁移提供可能;
2.实验室设备和设施比较老旧,需要更新换代,新建高新技术的实验室,为培养新知识新技能新工艺提供硬件支持。
3.加强对学生的学习能力、创新能力、创新意识的培养,加大扩展能力课程的设立力度。
三、对学院技术技能人才培养的要求
(一)调研基本结论
1.社会需求
随着中国智造2025的逐步推进,社会对电气自动化专业毕业生仍有较大的需求,2021-2025年将出现人才需求爆发式增长。
2.人才培养目标符合高等职业教育要求
经过充分调研,电气自动化技术专业人才培养目标调整为:本专业主要面向电气自动化设备及自动控制系统的设计、生产、安装、调试、维护、维修,航空电子电气设备维护与修理等产业的生产、服务、建设与管理第一线,坚持立德树人,培养具有理想信念坚定,德、智、体、美、劳全面发展,具备较高人文素养、安全责任意识、创新精神、创业意识和工匠精神的德技并修、复合型技术技能人才。学员按规定修满学分后,应掌握电工电子技术、电气控制技术、PLC应用技术、组态技术、单片机技术、现场总线等知识,具备电气控制系统设计、安装、调试、维护、维修能力;具备典型计算机控制系统的分析、设计与维护能力;具备工厂供配电线路的负荷计算、线路安装与维护能力。能够从事电气自动化设备及自动控制系统的设计、生产、安装、调试、维护、维修等职业岗位工作,适应智能制造产业、及现代航空产业的发展要求,成为生产或管理岗位骨干。
(二)对专业教学标准的几点建议
1.素质要求
融入思政元素,三全育人,满足思政与技能培养相融合,要求如下:
(1)坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度,在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,践行社会主义核心价值观,具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感;
(2)崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动,履行道德准则和行为规范,具有社会责任感和社会参与意识;
(3)具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维;
(4)勇于奋斗、乐观向上,具有自我管理能力、职业生涯规划的意识,有较强的集体意识和团队合作精神;
(5)具有健康的体魄、心理和健全的人格,掌握基本运动知识和1~2项运动技能,养成良好的健身与卫生习惯,以及良好的行为习惯;
(6)具有一定的审美和人文素养,能够形成1~2项艺术特长或爱好。
2.课程设置与课时分配
课程设置应以国家职业目录为依据,按照本次标准的指导要求,以公共基础课、专业基础课、专业核心课程、专业拓展(或专业选修)课程,并涵盖有关实践性教学环节等构成。
专业基础课应加强专业基础知识、基本技能教育。应根据毕业生的知识、能力和素质调研,适当调整相关课程的课时分配比例,同时加强核心职业能力训练如:电子电气元器件检测、仪器仪表的使用、电子电气线路制作、工厂电气控制、机床排故、PLC、组态技术、单片机、变频器等基本技能的培养。
专业拓展课程应以现场总线、步进电机、伺服电机、运动控制、新技术为重点,拓展毕业生的知识视野,建议增开飞机电气标准线路施工、航空概论、电子产品分析与制作、信息技术等课程。
3.教学方法
教学方法应注重培养学生的学习能力、知识拓展能力、社会适应能力等;在培养学生独立分析问题、解决问题、总结问题的能力同时,教师应鼓励学生发掘发现问题;引导学生与人沟通、交流和相互协作的能力同时,应提倡坚持个体的合理主见,激发其创新的勇气和意识。
根据课程的不同性质和特点,在教学过程中教师创新教学方法和手段,充分使用项目教学、任务驱动、小组探究、教学做一体化、案例教学、仿真教学等多种教学方法,改革传统教学手段,积极推进现代信息技术与课堂教学深度融合。
以学生为中心,注重学生的参与度和自主学习,充分利用信息化教学资源、方法和手段,全面实施“线上学知识、线下练技能”为主要形式的线上线下混合式教学模式,基于线上教学平台开展观看微课、拓展阅读、讨论、答疑、直播、作业、测验、考试、仿真等多种教学活动,学生参与度高,师生、生生互动充分。
4.教学设施
为保障人才培养方案的顺利运行,按照“校企共建、资源共享”原则,以“生产车间”、“培训、实训一体化车间”等多种形式,配备多个集教学、培训、生产、技术服务于一体的共享型生产性校内实训基地,并以“真设备、真项目、真要求”的真实性集成,营造与生产工作现场相一致的职业教育环境,使校内实训基地成为学生职业技能和职业素质的训练中心,实现与企业生产现场无缝对接。电气自动化技术专业所需的校内实训室如下表所示。
实训室名称 |
主要实训项目 |
主要设备要求 |
电工电子综合应用实训室 |
数字电路相关实验实训 模拟电路相关实验实训 电工电子相关实验实训 |
万用表、示波器、数字电路相关综合实训装置、模拟电路相关综合实训装置、电工电子相关综合实训装置等 |
电气控制技术实训室 |
维修电工相关培训、电气控制相关实训、机床维修相关实训 |
维修电工考核平台、电气控制综合平台、机床维修平台等。 |
单片机实训室 |
单片机为主的微控制器相关实验实训 各类设计竞赛培训项目 |
电脑、单片机仿真器、程序烧录器、单片机综合实训装置等 |
PLC实训室 |
PLC基础实训、PLC应用实训、综合设计实训 |
PLC实训台、变频器、触摸屏、电脑、投影仪等 |
传感器检测技术实训室 |
电子测量与仪器应用、传感器应用等相关实训 |
万用表、示波器、相关电子测量仪器、各类传感器相关综合实训装置等 |
智能控制实训室 |
组态实训、网络控制实训、闭环控制实训 |
电脑、投影仪、现代控制综合实训装置等 |
电机与拖动实训室 |
电机与拖动相关实验实训 电力电子技术相关实验实训 技能抽查相关实验实训 |
万用表、示波器、相关电子测量仪器、电机与拖动相关综合实训装置、电力电子技术相关综合实训装置等 |
电气创新实训室 |
现代控制产品开发与调试相关实验实训 现代控制系统安装与调试竞赛培训项目 自动化生产线安装与调试竞赛培训项目 |
电脑、产品制作工具、控制器调试工具、现代控制系统安装与调试综合实训装置、自动化生产线实训装置等 |
5.师资队伍
为保证本专业人才培养目标的实现须拥有一支具有先进的职教理念、扎实的理论功底、熟练的实践技能、缜密的逻辑思维能力、丰富的表达方式的教师队伍。专业教学团队由专业带头人、骨干教师、兼职教师共同组成,专、兼职教师须满足下列任职条件。
(1)队伍结构
专业教学团队由1名专业带头人、6名以上专任专业核心课骨干教师、3名以上企业兼职教师组成,师生比达1:25以上,双师素质教师占专业教师比例不低于60%。专任教师队伍要考虑职称、年龄,形成合理的梯队结构。具有高尚的师德,爱岗敬业,遵纪守法。
(2)专任教师要求
1)具有良好的师德,较强的敬业精神,具有一定的企业工作经验,熟悉企业岗位任职与职业技能要求;
2)具有较强的电气自动化技术专业知识水平,能胜任所教授的课程;
3)具有高校教师任职资格证书,具有一定的电气自动化专业教研与科研能力;
4)具有扎实的本专业相关理论功底、实践能力和较强信息化教学能力;
5)骨干教师应具有双师素质,宽视野,新理念,有较强实践动手能力;
6)每5年累计有不少于6个月的企业实践经历。
(3)专业带头人要求
1)须具备副高及以上职称;
2)能够较好地把握国内外电气自动化行业、专业发展,能广泛联系行业企业,了解行业企业对本专业人才的需求实际;
3)在电气自动化专业领域内学识、技能、科研等方面有一定的影响力,具有紧跟新技术、新工艺、新材料、新设备、新标准等的敏锐力;
4)教学设计、专业研究能力强,能组织协调其他专业教师吸收、消化和推广专业课程建设,组织开展教科研工作能力强。
(4)兼职教师要求
1)具有良好的思想道德政治素质、职业道德和工匠精神;
2)具有3年以上相关岗位工作经历,具有扎实的专业知识、丰富的企业一线实践经验;
3)具有中级以上专业技术职务或在省级以上职业技能竞赛中获得奖励;
4)具有较强的教学组织能力,能承担专业课程教学、实习实训指导和学生学业发展规划等教学任务。