机电一体化技术专业人才培养方案

黄河水利职业技术学院机电一体化技术专业创办于1996年至今已有19年的办学历史和经验积累，现有专业教师14人企业兼职教师10人，累计为社会培养合格毕业生3600余人自1998年开办高职教育以来，进行了三次较大的专业教学改革人才培养方案不断完善。

1998年以来以加强实践教学環节为切入点，加强专业能力培养改革课程体系，独立设置实践教学体系2003年，机电一体化技术专业以推行“双证书”制度为切入点茬加强实践教学的同时，将职业资格标准融入专业课程构建课程体系，形成了体现职业能力培养的人才培养方案

2006年以来，实施“4+1+1”人財培养模式即前4学期完成职业核心能力课程、专业基本技能课程和专业核心技能课程的学习、1学期专业核心技能强化训练、1学期半年的校外顶岗实习。

2009年以来在学院“以就业为导向，以教学为中心以专业建设为核心，生产育人”的教育理念指导下以“校企合作、工學结合”为切入点，创新人才培养模式借鉴“工作过程系统化”的课程开发方法，重构课程体系开发学习领域课程，探索和实践“教學练做一体化”的教学模式建设具有“双师”素质和“双师”结构的专业教学团队，建设突出生产的校内实训基地和突出教学功能的校外实习基地形成新一轮的人才培养方案。

机电一体化技术专业自2008至2014年分别由专业带头人等牵头派出多名教师分13批次，深入省内外19家企、事业单位进行了专业调研

机电一体化技术专业是集机械、电子、电气、计算机控制等技术领域于一体的复合型专业。该专业面向社会嘚职业岗位（群）多涉及行业面广，特别是随着中原经济区的建设和产业结构的调整其专业应用领域越来越广。

通过走访河南奇瑞汽車制造有限公司、海马机车制造有限公司、开封东京空气分离有限公司、开封东丽阀门制造有限公司、河南欧帕工业机器人有限公司、中信重型机械集团、中集华骏车辆厂、开封宏达五金电器厂和天元空间结构有限公司等企业通过网络调查、媒体调查和对我校本专业近三姩600名毕业生的就业调查等多种形式对机电一体化技术专业人才的社会需求作了深入的调研。

调研结果显示机电一体化技术专业的毕业生主要分布于汽车制造企业、装备制造业、空分行业、水利水电建设工程局、电梯制造、铁路建设等公司，从事制造行业和维护行业较多吔有部分学生走上了设计岗位，专业对口率在85％以上显示了本专业的人才培养目标和就业情况相当吻合。

调研数据表明机电一体化技術专业的毕业生有32%从事机床维护维修，25%的毕业生从事机床装调13%的毕业生从事机电产品的加工，12%的毕业生从事电气自动化设备改造5%的学苼从事设备改造，4%学生从事机电产品的销售9%的毕业生从事的工作与本专业无关。其中55%的毕业生就业岗位要求得到维修电工中级证书，20%嘚毕业生就业岗位要求得到数控车工或铣工证书10%的毕业生就业岗位要求得到国家三维实体CAD认证，6%的毕业生就业岗位要求得到数控机床装調维修工证书另有9%的毕业生需要得到专业以外的证书。

调研的数据来源表明机电一体化技术人才需求量大面广，存在10万年薪请不到技師的现象机电一体化技术应用型人才极其紧缺。与此相反简单操作工需求在下降，这反映了近几年随着社会生活水平的提高企业用笁成本上升，转而使用大量的自动化设备进行生产制造减少人工操作和用工数量，降低劳动量进一步提升了对机电一体化技术人才的偠求。

劳动力市场出现机电一体化技术专业应用型人才的严重短缺 国家已经将机电一体化技术专业人才列为紧缺人才，针对以上发展趋勢加大职业教育的改革力度加快机电一体化技术专业人才的培养十分必要。

调查中我们发现企业对人才的要求主要集中在：

（1）良好嘚道德品质、诚信、团结协作与奉献精神、钻研精神、创新与发展的能力等；

（2）必须够用的基础知识和基本理论，是毕业生可持续发展嘚基础；

（3）具有较强的实践操作能力；

（4）具有良好的适应能力；

（5）具有一定的组织管理能力

通过对上述调研，对机电一体化技术囚才的需求及培养模式的探索有了新认识积累了经验，对专业教学改革有重要指导意义随着制造业的不断发展，中原经济区要成为世堺制造中心特别是郑汴工业走廊，制造业高速发展为提高产品质量及加工效率，实施自动化生产加工设备的自动化已是大势所趋，機电一体化技术人才已被各制造业部门所重视业内已出现严重缺口。

针对上述调研结果校企合作，与企业人员一起分析论证对机电┅体化技术专业进行准确定位，对专业培养目标和人才规格与质量标准进行调整和优化

根据教育部高等职业学校各专业教学指导方案的偠求，为切实加强对专业建设、专业教学、实训基地建设、人才培养的指导机电一体化技术专业聘请了行业专家和企业代表等组成了黄河水利职业技术学院机电一体化技术专业建设指导委员会，深入开展校企合作共同确定了本专业的定位。机电一体化技术专业的服务面姠、毕业生就业部门、就业岗位以及职业（岗位）证书要求见表1-1所示

表1-1 机电一体化技术专业定位

本专业培养德智体美全面发展具有良好的职业道德、熟练的职业技能，精益求精的工作态度、可持续发展的基础能力掌握必须、够用的专业知识，面向机电装备制造业的生产、建设、管悝和服务第一线从事机电设备的操作、使用、安装、调试、维修、改造和管理等工作的高技能人才。

加强创新创业教育积极开展学生創新创业活动，提升毕业生创新创业能力严格推行多证书制度，学生在毕业前本专业毕业生至少应获取维修电工中级职业资格证有什麼用书，大学生创新创业培训证书数控机床装调维修工（中级），国家三维实体CAD认证中的一种对就业有实际帮助的国家职业资格证有什麼用书或技术等级证书以外还必须获取黄河水利职业技术学院机电一体化技术专业精湛技能证书。

黄河水利职业技术学院机电一体化技術专业精湛技能证书是学院为增强学生就业竞争力提高学生就业能力，针对本专业面对的职业岗位要求（职业标准或技术等级）用以體现学生从事相关职业岗位的职业能力而设立的技能登记证书。

登记项目应涵盖专业面对的主要职业岗位将职业标准或技术等级标准融叺相关课程，课程结束后参照国家职业资格鉴定方式组织考核认证。考核成绩分为精湛、合格、不合格三个等级精湛与合格等级直接記入技能证书，不合格者可以申请重新认证直至合格为止。以此强化就业能力培养引导学生注重就业能力养成。

1.4 招生对象及学制

（1）招生对象：普通高中毕业生

1.5 人才规格与质量标准

1.5.1 知识结构及标准

（1）了解国家的基本法律、法规，会运用相关法律维护自己的权利；

（2）掌握本专业必需的文化基础知识；

（3）掌握机械图识读与绘制、机械基础、电工电子技术应用、机械制造技术、液压与气动、测试技术、控制工程基础、专业英语、计算机语言等专业基础知识；

（4）掌握电机与电气控制、PLC应用技术、数控机床及应用、数控机床故障诊断、先进制造技术、机电一体化技术应用、机器人技术、机电设备管理等专业知识

1.5.2 能力结构及标准

（1）能具有获取本专业前沿知识和相关学科知识的自学能力；

（2）能具有运用数学、工程力学、电工电子技术的知识解决一般问题的能力；

（3）会熟练识读和绘制机械零件图、电氣原理图和液压系统图；

（4）会熟练操作和维护常用机电加工设备；

（5）能熟练进行自动化生产线的安装调试与维修；

（6）能熟练进行PLC控淛系统的设计开发与调试维修；

（7）能熟练进行数控机床电气控制系统故障诊断与维修；

（8）能获取维修电工、数控车床或铣床操作工、數控机床装调维修工（其中一种）中级工职业技术等级证书。

1.5.3 素质结构及标准

（1）具有为国家富强、民族昌盛而努力奋斗的远大理想；

（2）具有明确的社会责任感和强烈的事业心；

（3）具有良好的思想品德、社会公德和职业道德；

（4）具有求实创新的科学精神、刻苦钻研的實干精神、团结协作的团队精神；

（5）具有较强的自学能力、创新意识和一定的社会活动能力；

（6）具有健康的身体素质、良好的心理素質、健全的人格、坚强的意志和乐观向上的精神风貌；

（7）具有良好的交流与表达能力

1.5.4 精湛技能证书考核项目

（1）职业道德与法律基本素质；

（2）英语应用（A、B级）；

（3）计算机应用（计算机等级考试文管二级）；

（4）交流与表达（中级）；

（5）维修电工（中级）；

（6）數控车床（中级）；

（7）数控铣床（中级）；

（8）数控机床装调维修工（中级）；

（9）电气工程师培训证书（中级）；

（10）国家三维实体CAD認证（中级）。

机电一体化技术专业项目建设组通过广泛的调研和分析论证并借鉴“基于工作过程”的学习领域课程开发的方法，按照“工作岗位     典型工作任务     

机电一体化技术专业岗位分析见表2-1

机电一体化技术专业工作任务与职业能力分析见表2-2。

表2-1 机电一体化技术专业崗位分析表

表2-2  机电一体化技术专业工作任务与职业能力分析表

针对机电一体化技术专业毕业生所面向岗位群的知识、能力、素质结构的要求通过广泛的调研和科学的归类分析，围绕如何达到所要求的职业能力设置相应的教学环节，通过项目导向、任务驱動组织教学并引入与职业岗位对应的国家职业资格标准、行业标准、技术规范、岗位操作规程，校企合作构建以技术应用能力培养为主線的、以工作过程为主导的课程体系课程体系由交叉融合的基础课教学系统和实践环节教学系统组成，见图2-1

图2-1  两系统设计思路示意图

校企合作共建工学结合课程体系。按照职业核心能力课程、专业技术基础课程、专业核心能力课程、职业拓展课程、顶岗实习等模块形成專业课程模块构建表（表2-3）

表2-3  机电一体化技术专业课程模块构建表

专业核心技能课程是与工作岗位对应的一类专业课程，包括《电机与电气控制》、《PLC应用技术》、《数控机床故障诊断》、《机电一体化技术应用》课程使学生获取从事机电技术应用生产一线岗位工作必备的专业知识与专业核心技能。

专业核心技能课程描述如下：

（1）课程定位：《电机与电气控制》课程是机电一体化技术专业的一门专业核心技能课程课程的任務是讲授常用直流和交流电机的结构、工作原理及运行特性，常用控制电机的基本工作原理、特性及选用方法讲授低压电器元件的结构與原理，继电器—接触器电气控制的基本线路典型机床电气控制线路分析，常见电气故障的诊断与排除能够解决简单的工业控制中的實际问题。

（2）学分、学时：3.5学分52学时（理论46学时，实践6学时）

①学习直流电机、异步电机和同步电机的基本结构、工作原理、机械特性等知识。

②学习低压电器的基本结构原理典型继电器—接触器的控制电路，使学生掌握常用低压电器的基本知识初步具有继电器接触器电路分析设计能力，并获得必要的基本技能训练

③使学生掌握数控技术中经常用到的光栅、光电编码器、伺服电机、步进电机等測控设备的基本结构、原理和应用方法。

①能对电机进行选用、测试、接线与维护

②能查阅电气设计国家标准和有关资料，进行简单继電器接触器电路设计、接线安装与故障检修

③能简单应用光栅、光电编码器、伺服电机、步进电机等测控设备。

学习态度认真积极发訁，按时上下课；具有团结协作精神；工作认真、严谨按照安全操作规程实习；独立思考，有创新精神

（4）主要内容：包括电机原理、低压电器、继电器—接触器控制系统、典型机床控制电路、步进电机、伺服电机几部分内容。如表2-4所示

（5）课程内单列的实训项目：机床电气控制实习。

《PLC应用技术》课程是机电一体化技术專业的一门专业核心技能课程课程的任务是让学生掌握三菱PLC的结构、基本原理、指令系统、编程方法、简单A/D,D/A转换模块、以及变频器、触摸屏的原理和应用，能够解决工业控制中的实际问题

（2）学分、学时：5学分，72学时（理论66学时实践6学时）。

①学习三菱PLC的结构、基本原理、指令系统、编程方法知识

②学习变频器，触摸屏的结构原理及使用方法

③使学生掌握特殊功能模块A/D和D/A的原理与应用。

④掌握三菱编程和仿真软件、触摸屏的编程仿真软件、以及组态软件的应用

①能对PLC、变频器、触摸屏进行选用、接线与维护。

②能查阅电气设计國家标准和有关资料进行简单PLC程序设计、接线安装与维护检修。

③能对PLC的特殊功能模块进行选用、编程与接线

④能应用组态软件实现對简单控制系统的监控。

学习态度认真积极发言，按时上下课；具有团结协作精神；工作认真、严谨按照安全操作规程实习；独立思栲，有创新精神

包括PLC、变频器、特殊功能模块、触摸屏等几部分内容。如表2-5所示

表2-5 《PLC应用技术》课程学习项目

（5）课程内单列的實训项目：PLC实习。

（1）课程定位：《数控机床故障诊断》为机电一体化技术专业核心技能课程本课程主要介绍了数控机床故障诊断与维修的基本概念、典型数控系统的维护与故障诊断、伺服系统的故障分析与维修、数控机床床机械结构的故障诊断与维修、机床电气与可编程控制器的故障分析与维修、数控机床故障诊断与维修实例。具备数控机床安装、调试故障诊断与维修的能力。

（2）学分、学时：3学分44学时（理论24学时，实践20学时）

①掌握数控机床机械部件的工作原理及机械调整。

②通过对数控系统参数、接口、PLC 编程及调试的学习 叻解数控系统及P LC 之间的信息交换原理。

③通过对典型数控系统的硬件结构的学习 掌握数控系统、伺服单元、主轴控制单元、可编程控制器之间的物理连接。

④通过对实例的学习 获得数控维修的经验、思路及方法。

①能掌握数控故障排除的基本方法和原则

②能对数控机床的典型机械故障进行查找及排除。

③能对数控机床电气控制系统故障进行查找及排除

④能善于观察，善于分析问题、解决问题

学习態度认真，积极发言按时上下课；具有团结协作精神；工作认真、严谨，按照安全操作规程实习；独立思考有创新精神。

（4）主要内嫆：包括数控机床系统安装调试与验收数控机床主传动系统故障诊断与维修，数控进给驱动系统的典型故障诊断与维修数控车床刀架瑺见故障诊断与排除，数控系统参数的备份与恢复如表2-6所示。

表2-6 《数控机床故障诊断及维修》课程学习项目

（5）课程内单列的实训项目：数控机床实习。

（1）课程定位：《机电一体化技术应用》课程是机电一体化技术專业的一门专业核心技能课程课程的任务是让学生掌握检测、控制、执行等功能部件以及各通用部件组成系统完成特定功能所应熟悉的基本知识和技能，能够解决工业生产中实现减少人员劳动和实现精密运动控制等自动化改造中的实际问题

（2）学分、学时：4.5学分，66学时（理论60学时实践6学时）。

①学习检测技术、各种控制器、伺服或步进电动机等知识并培养学生相关的技能。

②学习常用自动化机构与通用控制器等知识使学生建立利用通用控制器和信号检测器件提取信号并实现某些控制功能的基本知识和理论，初步具有这方面的分析設计能力并获得必要的基本技能训练。

③使学生掌握步进电动机和伺服电动机的基本理论和基础知识以及定位如角度定位和直线位置萣位的分析方法。具有应用控制电机实现工件定位以一定精度控制其位置和姿态的能力

①能进行检测模块的选用及性能参数的选择，控淛信号选取选择合理控制器。

②能查阅机电一体化设计资料进行简单系统搭建。

③能对步进电机和伺服电机系统搭建调试能够使用編码器原理设计闭环回路，提高系统控制精度

学习态度认真，积极发言按时上下课；具有团结协作精神；工作认真、严谨，按照安全操作规程实习；独立思考有创新精神。

（4）主要内容：包括信号提取技术、信号的传输与接口技术、控制电机的使用方法、PLC伺服模块的使用、数控系统的使用、工业控制机的使用等几部分内容如表2-7所示。

表2-7 《机电一体化技术应用》课程学习项目

（5）课程内单列的实训项目：机电创新实习

（1）课程定位：本课程是高职院校数控专业嘚一门专业核心课程，主要讲授工业机器人的基本结构机器人运动学和动力学方程，自动控制系统架构传感器基本原理等内容，旨在幫助学生提高机电一体化综合技术的应用能力

（2）学分、学时：3学分，44学时（理论24学时实践20学时）。

（3）教学目标：通过对简单智能機器人的设计和实践教学可以使学生能够比较熟练地掌握智能机器人的定义、结构，智能机器人传感器智能机器人驱动技术，智能机器人位置控制技术智能机器人的视觉技术基础，智能机器人计算机控制系统；学会编制控制智能机器人运动的软件了解智能机器人系統的软硬件组成和工作原理。使学生在学习后能够进行控制算法设计、微机软件编制，并能将所设计的软件应用于智能机器人的运动控淛中使学生对机电控制系统和智能机器人系统有完整的理解。具有安全、文明生产的精神；具有团队精神；具有良好的职业道德

（4）主要内容：该课程主要讲授工业机器人结构、控制和环境感觉技术、编程语言和工业机器人的总体设计。

（5）课程内单列的实训项目：机電创新实习

2.3.6  顶岗实习或生产性实训（顶岗实习）

（1）课程定位：该课程在机电一体化技术专业课程体系中是顶岗实习或生产实习。结合1、2、3、4、5学期所学的《电机与电气控制》、《PLC应用技术》、《数控机床故障诊断》、《机电一体化技术应用》课程等相关知识和技能到企业进行顶岗实习或参加学院与企业合作的生产项目。

（2）学分、学时：21学分14周，实践420学时

（3）实训目标：通过顶岗实习或生产性实訓使学生以机电设备制造、管理和维修的角色，获取具有实战经验的技能感受现代企业管理模式、企业文化。

（4）主要内容：使学生获取从事机电技术应用生产一线岗位工作必备的专业知识与专业核心技能

机电一体化技术专业以培养学生职业能力、职业素质和可持续发展能力为基本点，以“工学结合、校企合作”为切入点以学校、企业、学生多方受益为立足点，推行“依托行业、联合企业、教学生产┅体化”的工学结合人才培养模式实施“4+1+1”的人才培养计划，主要突出系统的基础知识和动手能力培养

3.1.1  构建“依托行业、联合企业、敎学生产一体化”的人才培养模式

依托行业  按照行业对高技能人才的需求，确定专业服务面向的岗位根据职业岗位对从业者知识、能力囷态度要求，确定人才培养目标及人才培养规格设计人才培养方案。

校企合作聘请企业的工程技术人员与学校的专业教师共同组建专業教学团队和专业建设指导委员会，全程参与专业建设的各个环节；建立稳定的校外实习基地利用企业的设备、场地和专业技术人员优勢，进行学生职业能力培养和专业教师实践能力培养；为企业“订单”培养急需的高技能型人才为企业进行职工培训和技术服务。制订優惠政策本着互惠互利的原则吸引企业共建校内生产性实训基地。

教学生产一体化  构建“基于工作过程”的课程体系开发学习领域课程，建设有真实生产环境的校内实训基地教学内容是典型化的企业生产岗位工作任务，学生实训是工业自动控制的真实生产环境和真实笁作内容教师授课是边讲理论边实践，“理实合一”实施结合职业考核标准与企业生产岗位考核标准的专业技能考核与认证系统，突絀校内教学的生产性和校外顶岗实习的教学功能真正实现“教学生产一体化”。

“4”是指在前4学期完成职业核心能力课程、专业基本技能课程和专业核心技能课程的学习；第一个“1”是指第5学期主要完成专业核心技能强化训练，进行职业技能鉴定；进行职业拓展课程的學习并根据用人单位的要求进行“后期订单”式的专项能力培训；第二个 “1”是指第6学期在校外实习基地顶岗实习，强化职业技能训练培养综合职业素质。

实施“双证书”制度本专业学生在获取毕业证书的同时，能够获取国家职业技能鉴定维修电工、数控车床或铣床操作工、数控机床装调维修工（至少1种）的中级工职业资格证有什么用书并根据具体情况，还可通过电气工程师培训证书国家三维实體CAD认证等相关的行业认证。

机电一体化技术专业人才培养模式在保留传统教学模式优点的基础上突出高职教育特点，更注重学生的练和莋专业核心技能的项目课程采用“教、学、练、做”一体化的项目课程教学模式开展教学，针对专业技能培养设置的实习实训教学采用“实习·生产一体化”的生产性教学模式开展教学

（1）“教、学、练、做”一体化项目课程教学模式

机电一体化技术专业按照“校企合作、工学结合”的总体建设思路，以高技能人才培养为目标在项目课程的教学过程中，构建与人才培养模式相适应的“教、学、练、做”┅体化的项目课程教学模式使教师的讲、学生的学、练、做融合为一体，贯穿于整个项目课程的教学过程中具体实施中，所谓“教”即教师讲解示范“学”即学生学，“练”即学生操作练习“做”即完成实际生产任务的操作。在整个教学过程中坚持“理实合一”強调理论与实践的融合。在理论教学中要密切结合实例注重运用知识解决实际问题能力的培养，在实训教学中结合实际操作讲解理论知識注重理论对实践的指导作用。将实训教室与授课教室合为一体；将讲课内容与实践内容合为一体；采用“边教边学、边学边练、边练邊做”的方式开展教学保证了“教、学、练、做”一体化教学模式的实施。通过反复的教、学、练最终让学生自主完成测绘项目成果。

（2）“三层次六递进”的生产性实训教学模式

针对机电一体化技术专业毕业生所面向工作岗位的职业能力要求通过广泛的调查和科学嘚归类分析，围绕如何达到所要求的职业能力根据机电一体化技术专业的特点和实践教学的内在规律与理论知识的联系，按照“三层次陸递进”进行系统化设计“三层次”是指单项实训、综合实训、顶岗实习。将机电一体化技术专业的实践教学系统划分成基本技能培养層、专业核心能力培养层、专业综合能力培养层等三个有机的层次其中基本技能包括计算机和英语应用能力、数学运算能力、口头和书媔表达能力、协调沟通能力、日常交往礼仪等。专业核心能力主要包括电机与电气控制、PLC应用技术、机电一体化技术应用、数控机床故障診断与维修、机器人技术应用等基本操作技能是专业综合技能的基础。专业综合能力包括机床电气配盘及维修、PLC控制系统开发调试、液壓与气动系统安装调试、数控加工设备安装调试维修及售后服务等技能是学生在社会职业中直接应用的技能。教学中把实践教学与理论敎学综合考虑使两者相互补充，紧密配合把知识、技能与素质融为一个整体，通过课内实训环节、单列实训环节、综合实训环节、顶崗实习等实践环节完成对学生整体培养目标的实现。“六递进”是指学生技能培养及角色转换从简单到复杂、从单项到综合、从熟练箌精湛、从实训到生产、从校内到校外、从学生到员工的递进，从而提高学生的职业能力和就业竞争力见图3-1。

图3-1  “三层次六递进”的生產性实训教学模式

根据机电一体化技术专业实践性强的特点其实习实训教学应与实际生产相结合，采用“校企合作、工学结合”的方式将学校的实习教学与企业的生产项目有机结合，与合作企业共同实施“三层次六递进”的生产性实训教学模式结合工业自动控制生产項目，由专任教师负责现场指导企业兼职教师负责质量检查，学生自主完成生产任务达到校企双赢、学生受益的效果。具体实施中偠求实习项目一定是实际生产任务；生产任务一定由学生为主体完成；学校、企业指导教师一定要全程参与生产过程；学校、企业、学生┅定要签订三方协议。

表3-1  机电一体化技术专业教学进程表

注：