電子產品裝調與智能檢測實訓室專業建設方案

第一章  電子產品裝調與智能檢測實訓室建設背景
1.1電工電子發展狀況
電工電子誕生于20世紀60年代，并在20世紀90年代得到迅速發展，它是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍、應用日益廣泛的領域。它的出現是為了適應制造業規模化生產，解決單調、重復的體力勞動和提高生產質量而代替人工作業。
在國際上大力推廣"工業4.0"、國內出臺《中國制造2025》規劃的大背景下，電工電子正向更深更廣的方向發展，電工電子的智能化水平也不斷提高，電工電子的應用范圍還在不斷地擴大，已從汽車制造業推廣到其他制造業，進而推廣到諸如采礦電工電子、建筑業電工電子以及水電系統維護維修電工電子等各種非制造行業，企業對電工電子高技能人才的需求也越發迫切。
電工電子技術是多學科交叉與綜合的高新技術，對國民經濟和國家安全具有重要的戰略意義。當前，人力勞動正在逐漸被機器所取代，電工電子的出現是人類在利用機器進行社會生產史上的一個里程碑。全球諸多國家近半個世紀的電工電子的使用實踐表明，電工電子的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。
電工電子技術已經成為展示一個國家制造水平和科技水平的重要標志，在技術發達國家已經建成一批電工電子制造廠已經成為其所在國的支柱性產業。
對電工電子技術人才的需求是由社會發展大環境決定的，我國的制造業在世界上有重要影響，制造業的技術進步和全球化發展對電工電子技術的人才有極大需求。
我國將發展成為世界現代制造業加工中心，電工電子技術正是加工制造業為了適應現代生產環境及市場的動態變化，將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的一批高新復合技術群，是國民經濟發展所急需的優勢學科方向。我國將需要一大批掌握先進制造技術，以及其他新型電工電子技術和產品的設計、安裝、調試、操縱、編程與開發的高素質高技能復合應用型創新人才。
21世紀是科技高速發展的世紀，微電子和和計算機的高度繁榮和快速發展，使其已成為當今我國國民經濟的第一支柱產業，掌握最新的機械技術、微電子技術和計算機技術等，將其融會貫通，將為學生展現廣闊的發展空間。由于機械電子行業的飛速發展，在我國的各行各業都需要電工電子技術專業的專門應用型人才，以解決各行業中機械電子系統與設備的開發、制造、應用、管理、維修等各種實際應用中的問題。因此，從產業發展看電工電子技術專業設置具有非常大的必要性。
習近平總書記在2014年兩院院士大會講話、2015年世界電工電子大會賀信中中明確提出要求，中國將電工電子及智能制造納入了國家科技創新的優先重點領域，我們不僅要把我國電工電子水平提高上去，而且要盡可能多地占領市場"電工電子革命"有望成為"第四次工業革命"的一個切入點和重要增長點，將影響全球制造業格局，而且我國已經成為全球最大的電工電子市場。我國正在制訂的《電工電子產業"十三五"發展規劃》即將出臺，必將進一步促進我國電工電子產業加快發展。
隨著我國制造業產業的轉型升級，我國正從制造大國走向制造強國，其中電工電子作為高技術高附加值的重要基礎裝備，在汽車工業、航空制造、電子裝配和現代物流等規模化生產中正發揮著越來越重要作用。世界范圍內電工電子平均年增長率在10％左右，而亞洲電工電子的年增長率則達到20-25％，我國甚至達到30-40%。中國電工電子產業聯盟發布的統計數據顯示，2014年我國市場新增電工電子達到4.55萬臺，同比增長35.01%。2015年市場增長速度將進一步加快，預計增幅將超過40%，達到6.42萬臺，電子制造業已經成為第二大增長引擎，主要集中在高精密、高速度的平面關節電工電子以及直角坐標電工電子上。中國市場的電工電子銷量約占全球四分之一，已經連續兩年成為全球最大的電工電子市場。
近年來，電工電子在各個領域迅速發展，《2016-2021年中國電工電子行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》中數據顯示： 2015年，全球電工電子的銷量達到248000臺，同比增長12%。2016年一季度我國電工電子產量為11497臺，同比增長19.9%。2016年至2017年，美洲和歐洲的電工電子銷量預計年均增長6%，在亞洲/澳洲預計年均增長16%。IFR預測，至2017年底，全球范圍內工廠電工電子保有量預計將達200萬臺，如下數據圖表佐證所示。
隨著電工電子的迅速發展，電工電子技術已經成為展示一個國家制造水平和科技水平的重要標志，在技術發達國家已經建成一批電工電子制造廠。但我國電工電子發展由于起步較晚,基本還處在產業化的初期階段，市場相對比較小。中國正在服役的電工電子已占全球總量的9%左右，2017年中國市場電工電子將達10萬臺，同比增長16%，整體而言，電工電子市場需求只增不降。在多種因素的引誘下，電工電子產業的發展速度將再次提速，步入歷史上的第二個繁榮發展期，或將比第一次浪潮還將巨烈。   未來10年，挑戰與機遇并存，既是中國傳統制造業轉型升級和提升全球制造業競爭力最為關鍵的黃金時期，也是中國通過"智能制造"實現"彎道超車"、踐行制造業強國之夢的歷史性發展機遇。全球制造業競爭已經拉開序幕，以電工電子為代表的新一代高新技術將成為新一輪科技創新與產業變革的制勝法寶。誰能搶先摘取制造業皇冠頂端的明珠，誰就能贏得未來制造業的主動權。按照工信部的發展規劃，到2020年，我國電工電子裝機量將達到100萬臺，意味著大概需要數百萬電工電子應用相關從業人員，其中，電工電子本體制造與集成廠商需求電工電子研發、銷售、安裝調試、技術支持等專業人才；電工電子的終端應用企業需求電工電子工作站調試維護，操作編程等綜合素質較強的技術技能人才。
伴隨著機器換人浪潮的到來，對這類技術技能型人才的需求變得越來越迫切。當前電工電子行業的增長速度與專業人才的需求存在很大的缺口，全國范圍內的人才缺口已達百萬人以上。如何快速高效高質量的培養企業所需的電工電子相關技能人才成為高等教育迫切需要解決的問題。隨著各高職高校電工電子專業建設發展，除師資培養外，更急需一系列接近工業實際應用并且針對技能培訓需求專門做了優化設計的電工電子實訓產品，為學生提供一個開放性可參與性強的平臺，構建一個高水平實訓中心，提升專業的建設水平和學生的培養水平。使學生能真正掌握所學知識，并將它們更好、更快地運用到社會生產實踐中去。
1.2市場及人才需求分析
在中國工程院2015年發布的《制造強國戰略研究·綜合卷》中了解到，目前，我國電工電子密度不足世界平均值的一半，而且市場多為國外占據。加快電工電子發展是我國建設制造強國的重要戰略之一。
來自國際電工電子聯合會的一項統計結果顯示，全世界平均每萬人擁有66臺電工電子，這一數字在中國僅為36臺。而在工業發達國家，這一數字更是遙遙領先，比如韓國478臺/萬人、日本314臺/萬人、德國292臺/萬人，都遠遠超過中國。因此，中國電工電子密度存在較大提升空間，市場潛力巨大。
針對汽車、電子等幾個重要的電工電子應用領域，對比美德日韓的相應領域的電工電子使用密度，可以估算出僅這幾個行業國內電工電子的需求將在125-282 萬臺，由于這幾個行業占電工電子總需求量的約75%，由此可以估算得到國內電工電子的總需求量約在167-376 萬臺，相比較于目前10 萬臺左右的累積安裝量，還有巨大的發展空間。以如此龐大數量電工電子需求為核心，拉動基礎元件、關鍵零部件和應用集成所帶來的市場潛力可達上十萬億規模。
目前客戶對使用電工電子的要求無外乎是熟悉一到兩個著名品牌的電工電子應用知識，具備一定年限的工作經驗，能與產品的制造工藝流程結合提出電工電子應用解決方案；具備一定的項目管理經驗，最好是軟硬件結合（具備上位機軟件系統和機器視覺系統開發經驗）。這樣的要求能最大程度降低"試錯"成本，提高設備的周轉率和加快項目實施速度。但這樣一個電工電子高端集成應用的技術人才從目前來講屬于鳳毛麟角，而操作電工電子的技術人員，一年來工資已漲了一倍，與電工電子相關的專業技術人才將隨著電工電子產業的雄起而迎來新的事業起點。電工電子始終需要人來操作、維護、保養。人和機器的關系屬于一種控制鏈的關系，因此只有將人與機器進行協同合作才能達到人機合一的效果，為企業創造更高的工作效率，所以電工電子產業的壯大又為電工電子服務人才制造了新的市場機會。人不可能完全被電工電子代替，眼下很多企業最大的問題就是技術工人的招募和管理問題，目前普通企業中最缺的就是熟悉電工電子操作和維護的技術工人，而電工電子應用的系統的開發工作往往就交由系統集成商完成。
電子技術人才需求結構分析
根據近幾年企業對電工電子技術型人才的需求特點，并針對電工電子企業中主要崗位進行分析，得出崗位素質與相關課程如下：
電工電子技術專業職業崗位定位及崗位素質分析表

職業崗位	崗位素質	相關核心課程
電工電子系統方案設計	按要求對電工電子控制系統進行硬件系統的設計、軟件系統控制	電工電子技術基礎、電工電子編程與示教、現場總線與通信技術等
電工電子編程應用	按要求對電工電子控制系統進行安裝、調試	高級語言基礎、電工電子仿真、電工電子編程與示教等
電工電子維修技術員	按要求對電工電子控制系統進行維修、調試	機電設備裝調與維修技術、電工電子自動化生產線應用與維護等
電工電子項目研發工程師	按要求對電工電子控制系統進行系統的研發、軟件系統控制	電工電子編程與示教、工控組態與現場總線技術等
電工電子銷售管理	熟悉產品的結構、主要功能、性能、優缺點。了解與人溝通的技巧、市場營銷技巧。	電工電子技術基礎、市場營銷、溝通與技巧等

對應于專業人才層次分布，電工電子專業人才就業方向主要分為電工電子研發和生產企業、電工電子系統集成商和電工電子應用企業，其就業人才構成如圖所示的研發部門，推動電工電子技術發展；而電工電子應用企業和電工電子系統集成商則需求大量調試工程師和操作及維護人員，工作在生產一線，保障設備的正常運行和簡單細微的調整，同時電工電子研發與生產企業也需要大量的培訓技師及懂一定專業知識的銷售人員。

電技術子專業人才就業崗位分布
在電工電子專業人才需求中，需求量最大的是基礎的操作及維護人員以及掌握基本電工電子應用技術的調試工程師和更高層次的應用工程師，中國機械工業聯合會的統計數據表明，中國當前電工電子應用人才缺口20萬，并且以每年20%~30%的速度持續遞增。因此，電工電子專業人才的培養，要更加著力于應用型人才的培養。
隨著電工電子應用的日益廣泛和裝機容量的直線上升，對這類技術人員的需求也變得越來越迫切。過去我國電工電子的研究主要集中在有限的大專院校和科研單位，而且主要以科學研究為主，工業現場嚴重缺乏該類人才，這已經成為制約電工電子應用和推廣的瓶頸問題之一，對這些人員的理論教育、操作和維護實踐培訓等需求變得極為迫切。
因此急需一系列接近工業實際應用并且針對教學培訓需求專門做了優化設計的電工電子產品，為學生提供一個開放性可參與性強的平臺，構建一個高水平電工電子實訓基地，提升專業的建設水平和學生的培養水平。使學生能真正掌握所學知識，并將它們更好、更快地運用到社會生產實踐中去。電工電子是典型的機電一體化設備，集機械設計、電子電氣、控制方法、傳感器等技術于一體，可以將分散在不同學科的知識點融會貫通在一起；另外電工電子是復雜機電系統的代表，如果學生在求職過程中展現其對電工電子及周邊設備的理解和熟悉，用人單位會認為該生具有快速適應其它自動化設備的能力；電工電子及自動化生產線動作復雜，模塊化、可單機，可組線，運用靈活，作為綜合實踐教學項目，比一般的教學設備性價比更高。基于電工電子的智能柔性自動化技術是傳統自動化（機電一體化）技術的升級和提升，適用于傳統自動化（機電一體化）技術的就業崗位學習電工電子技術的都可適應，學習電工電子技術就業面不是收窄，而是更寬。
1.3電子技術與智能制造產業發展結論
中國電工電子市場之所以能有如此迅速的增長，主要源于以下三點：
1)勞動力的供需矛盾。勞動力成本上升和勞動力供給的下降，在很多產業，尤其在中低端工業產業，勞動力的供需矛盾非常突出，這對實施"機器換人"計劃提出了迫切需求。
2)企業轉型升級的迫切需求。隨著全球制造業轉移的持續深入，先進制造業回流，中國的低端制造業面臨產業轉移和空心化的風險。因此，中國的制造業企業迫切需要轉變傳統的制造模式，降低企業運行成本，提升企業發展效率，提升工廠的自動化、智能化程度。而電工電子的大量應用，是提升企業產能和產品質量的重要手段。
3)國家戰略需求。電工電子作為高端制造裝備的重要組成部分，技術附加值高，應用范圍廣，是我國先進制造業的重要支撐技術和信息化社會的重要生產裝備，將對未來生產、社會發展以及增強軍事國防實力都具有十分重要的意義。習近平主席在2014年兩院院士大會上強調："電工電子革命"有望成為"第四次工業革命"的一個切入點和重要增長點，將影響全球制造業格局，而且我國將成為全球最大的電工電子市場。
然而，盡管中國是當今世界上最大的電工電子市場，但中國每萬名制造業工人擁有的電工電子數量卻遠低于發達國家水平和國際平均水平，如下圖所示。工信部副部長蘇波表示，工信部將組織制訂我國電工電子技術路線圖及電工電子產業"十三五"規劃，到2020年，電工電子密度達到每萬名員工使用100臺以上。可以看出，中國電工電子市場至少存在7倍以上的增長，未來十年，中國電工電子是看不到天花板的行業。
第二章  建設意義
電子產品裝調與智能檢測實訓室具有教學和科研功能，是人才培養和技術開發的重要基地，是高職院校辦好教學的基本條件之一；實驗教學對于學生學習知識、掌握職業技能起到關鍵作用。實驗室在實踐教學中的地位是無可替代的,它是自然科學理論驗證,生產力技術創新,人才培養的重要場所；是高校培養高層次、高素質、多樣化、創造性人才的重要基地。為了培養應用型人才,必須加強實踐教學,在實踐中完成理論的提升,在實踐中提高動手能力,實驗室是實現這些職能的必要條件。近年來，我國高等職業教育處于高速發展的階段，隨著學校的發展和教學理念的變化，實驗室在建設和管理方面都遇到了新的問題，建立科學化、規范化、制度化是高職院校面臨的新課題。實驗室的建設既涉及專業和學科建設的整體規劃，也涉及課程體系的改革，同時還與教學資源的整體配置布局息息相關。因此有效地加強實驗室的建設和管理，必須優化實驗室資源，積極探索試驗室的管理模式和運作機制，充分發揮實驗室的職能，創建規范化的實驗室顯得尤為重要。
電工電子技術專業及相關產業是新世紀最有發展前景的產業之一，其學科特點是實踐性強，對于學生的動手能力有較高的要求，實踐教學是學生在校期間獲得實踐能力和綜合職業能力的最主要途徑和手段。因此對電工電子專業來講，加強實驗室建設和管理顯得更為重要。
第三章 建設目標
對照《實驗室建設標準》，結合電子技術專業培養目標對學生知識、能力和素質的要求，著眼學生能力培養，以模塊化教學內容為核心，重新組織教學結構，整體構建課程體系，有針對性地將電子技術專業單一的教學活動，通過一體化主控臺教師臺虛擬仿真實訓軟件演示和利用配置的透明實驗模塊由學生動手搭建實驗電路相結合，快速掌握電子電路原理，并掌握電工電子電路實際靈光應用技能，變"讓學生觀摩教師表演"為"讓學生學習中動手、動手中學習"，理論和實際無縫銜接，提高實際操作技能；所有的操作都具有嚴格的工藝流程和操作步驟，學習者通過規范的訓練，掌握專業知識，養成正確操作的習慣，培養學習者科學嚴緊、一絲不茍的職業素養。
 
 

DB-ETZ05 人工智能與電子產品裝調創新考核裝置