引言

2024年教育部提出“办学能力高水平、产教融合高质量”的“新双高”导向，要求高职院校以服务产业定位人才培养目标（卜涛等，2024）。汽车制造业深度转型使企业亟需具备系统集成思维与跨模块联动能力的“智造型工匠”，而高职传统学科课程体系导致“知识孤岛”——学生虽掌握PLC、传感器、机器人等单科知识，却无法应对位置偏移叠加信号异常与逻辑冲突等复合故障。企业所需的不再是单一技能的“操作工”，而是具备系统集成思维、跨模块联动能力、现场优化素养的“智造型工匠”学界已从课程项目化改造（詹洪陈等，2024）、实训基地升级（段向军等，2023）、产教融合四链协同（周泳等，2025）及专业群组群逻辑（卜涛等，2024）等角度探索，但现有研究存在三方面不足：多聚焦设备或单课程改革，缺少从中观专业群课程结构打破学科边界的系统探讨；从岗位任务到课程模块的转化路径不清晰；缺乏大样本对照实验验证效果（陈小中，2025）。为此，研究以赛力斯“智造工程师”平台五个典型岗位为对象，采用典型工作任务分析法（BAG）与KSA模型，提出“任务—能力—知识”三阶映射法，实现从“学科逻辑”到“工作逻辑”的课程重构，并依托订单班对照实验验证其对系统集成能力与企业即岗适应度的提升效果。

一、三阶映射课程体系重构

分析对象选取赛力斯集团“智造工程师”平台五个核心岗位：总装技工、质检技工、台架测试技工、设备技工、工艺技工。岗位典型任务来源于企业智造工程师岗位需求中的“岗位要求”与“岗位画像”。企业课程总体计划中的安全（S）、质量（Q）、效率/成本（E/C）、能力（P）等维度培训内容纳入分析范围，作为课程重构参考依据。

“任务—能力—知识”三阶映射法包含三个递进环节：第一阶（T-KSA）：将典型工作任务分解为知识（Knowledge）、技能（Skill）、素养（Attitude）三维能力单元；第二阶（能力—知识点聚类）：识别跨岗位、跨任务的高频能力要素，形成核心能力簇；第三阶（知识点—模块化课程）：以智能产线“工作过程”（供料—加工—检测—分拣）为重组逻辑，将知识点整合为项目式模块。

任务－能力（T-KSA）阶段由企业工程师（含设备主管、工艺主管、质量主管） and 2名专业教师成立专家组，采用典型工作任务分析法（BAG），对每个岗位的2-3个核心任务逐一解构，输出KSA单元。

以“设备技工”岗位“PLC故障诊断与预防性维护”任务为例，解构结果见表1。

典型任务	知识（K）	技能（S）	素养（A）
PLC故障诊断与预防性维护	①PLC指令与程序结构（S7-1200）； ②传感器类型与信号类型（数字/模拟）； ③工业通信协议（Profinet /EtherCAT）； ④TPM全员生产维护体系。	①使用TIA Portal进行在线诊断； ②万用表/示波器测量信号； ③根据报警代码定位故障点； ④制定设备点检表。	①系统思维（关联分析）； ②安全规范（LOTO）； ③问题解决韧性； ④精益意识。

专家组将企业SIPS课程中的“危险源识别（LEC法）”“质量工具（鱼骨图、8D）”“精益工具（SMED、A3）”等元素纳入对应素养或技能指标。

能力－知识点聚类阶段汇总62条KSA能力项，采用词频统计与语义聚类，识别高频能力要素。“PLC编程与调试”“传感器信号处理”“工业通信配置”“故障树分析”“精益改善”五项出现在四个及以上岗位，认定为核心能力。“安全规范”“团队协作”“数据记录与分析”等在多岗位出现，作为通用能力保留。

将能力项与现有课程知识点映射，发现：原PLC技术与应用覆盖“PLC编程与调试”能力的约70%，但缺乏与传感器、通信的联动训练；传感器与智能检测技术覆盖传感器原理与选型，缺少产线情境综合应用；工业机器人操作与编程聚焦示教器操作，与PLC、传感器的集成内容极少。

知识点－模块化课程阶段，分析原有课程体系（与智能控制直接相关的核心课程如表2所示），在知识面上覆盖岗位需求，但彼此独立，实践项目以单一设备或单一技术验证性实验为主，缺乏跨课程综合项目。以智能产线典型工作过程（上料－加工－检测－分拣－数据上报）为主线，将原课程知识点重新打包为两个模块化项目课程（如表3所示），保留部分原有核心课程作为基础支撑。重构后，专业核心课总学时从288调整为232学时（减少56学时），腾出学时用于增设精益生产与现场管理等拓展课程。

课程名称	学时	课程类型	主要知识点
PLC技术与应用	64	核心课	梯形图、SCL、通信、PID
传感器与智能检测技术	64	基础课	光电、接近、压力、视觉传感器
工业机器人操作与编程	64	核心课	示教器、离线编程、I/O控制
电机与电气控制技术	48	基础课	继电器、接触器、变频器
工业网络控制技术	48	拓展课	Profinet、Modbus TCP、无线通信

模块课程名称	学时	对应原课程（贡献比例）	对应工作过程	核心项目任务
智能控制系统集成与调试	72	PLC（40%）+传感器（30%）+工业机器人（30%）	上料、加工、分拣	搭建小型自动化产线（供料－传送－分拣），完成PLC、机器人、传感器联动编程与调试
产线数据采集与可视化	64	传感器（40%）+高级语言程序设计（30%）+工业网络（30%）	检测、数据上报	配置边缘网关，采集产线温度、振动、产量数据，设计实时监控仪表盘并实现超限报警
电机与电气控制技术（保留）	48	原课程	基础支撑	增加“与PLC集成”模块内容
工业网络控制技术（保留）	48	原课程	基础支撑	将部分内容（如Profinet通信）前移至智能控制系统集成与调试同步教学

二、实践验证

（一）验证对象与设计

验证对象为“智造工程师”订单班（实验组，187人）及同年级非订单班学生（对照组，100人）。两班在性别、年龄、入学成绩上无显著差异（p>0.05），任课教师相同。订单班采用模块化课程体系（含智能控制系统集成与调试、产线数据采集与可视化及企业实训），普通班沿用传统学科课程。学制均为三年，前两年在校学习，第三年岗位实习。

实验周期为2024-2025学年。过程性考核指标为学年末产线故障诊断实操测试正确率，共设置5个源自企业真实故障案例库的典型故障（机器人抓取位置偏移、传感器无信号、PLC与变频器通讯中断、触摸屏数据显示错误、气动阀不动作）。结果性考核指标为第三学年岗位实习期间的独立上岗时间（天）与企业满意度（5级量表）。采用SPSS 26.0进行独立样本t检验，显著性水平α=0.05。

（二）结果与分析

1. 过程性考核

学年末实操测试显示，订单班在5个故障上的平均正确率为88.1%，普通班为71.8%，高出16.3个百分点。各故障类型中，订单班正确率从高到低依次为：传感器无信号（92.5%）、机器人抓取位置偏移（89.8%）、触摸屏数据显示错误（88.2%）、PLC与变频器通讯中断（86.1%）、气动阀不动作（84.0%）；普通班对应正确率分别为80.0%、73.0%、71.0%、69.0%、66.0%。其中，多模块联动故障（通讯中断、气动阀不动作）的差值最大，分别达17.1和18.0个百分点。独立样本t检验表明，订单班平均正确率显著高于普通班（t(285)=6.23，p<0.001）。

2. 结果性考核

岗位实习期间，订单班平均独立上岗时间为16.8天，普通班为27.5天，订单班缩短39%（10.7天），差异显著（t=4.56，p<0.001）。

企业满意度评价（5级量表）涵盖专业知识掌握、设备操作规范性、故障排查能力、团队协作与沟通、学习主动性五个维度。订单班总平均满意度为4.68分（n=172），普通班为3.96分（n=86），订单班高出0.72分（t(256)=8.21，p<0.001）。分维度看，故障排查能力差值最大（订单班4.75vs普通班3.80，差值0.95，t=8.94，p<0.001），其余维度差值在0.46～0.57之间（p均<0.001）。

3. 能力成长分析

从两组各随机抽取30名学生，从PLC编程、传感器应用、机器人操作、系统集成、故障诊断五个维度评分（1-5分）。订单班在系统集成（4.70vs3.30，差值1.40，t=9.42，p<0.001）和故障诊断（4.80vs3.50，差值1.30，t=9.01，p<0.001）两个维度上显著优于普通班，而单科能力（PLC编程、传感器应用、机器人操作）差异不显著（p>0.05）。这表明模块化课程的核心价值不在于增加知识量，而在于训练学生联结多学科知识解决复杂问题的思维。

三、讨论与结论

本研究以赛力斯“智造工程师”订单班为载体，提出“任务－能力－知识”三阶映射法，实现了智能制造专业群课程从学科逻辑向工作逻辑的重构。实验证明：以产线工作过程为轴心的模块化课程能有效破解“知识孤岛”，订单班学生在多技术联动故障诊断正确率（88.1%vs71.8%）、独立上岗时间（缩短39%）及企业满意度（4.68vs3.96）上均显著优于普通班；“任务－能力－知识”三阶映射法提供了从岗位需求到课程内容的可量化转化工具，能力单元可分解、可考核、可追溯；基于产线工作过程的模块化课程具备跨专业复用性，“共享核心模块+专业方向拓展模块”是专业群课程改革的有效架构；企业导师与校内教师互补教学是学生形成策略性知识的关键条件。该方法为高职装备制造类专业群模块化课程重构提供了可迁移的方法论工具。

参考文献：

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