張燕紅
(常州工學院電子信息與電氣工程學院,江蘇 常州 213002)
工業是一個國家發展的重要支柱,中國要發展為工業強國,就離不開工程師的貢獻,而高校的工科專業是輸送各行各業工程師的重要渠道。但是從近幾年企業對高校工科畢業生的反饋信息來看,普遍存在高校工科畢業生動手能力差,創新意識不足,工程能力欠缺,團隊協作能力差,要經過一段時間的培訓才能上崗等問題。這些普遍存在的問題給高校管理者、教育工作者帶來若干思考和改革的動力,也引起了教育部對目前高校人才培養的重視。2010年6月,教育部聯合有關部門和行業協會共同在有關高校組織實施“卓越工程師培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”),并在多個專業進行試點。旨在培養一大批創新能力強、動手能力強、實踐能力強的高質量的工程技術人才。常州工學院電氣工程及其自動化專業成為首批試點專業之一。2012年7月,為貫徹落實《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》的精神,培養造就一批創新能力強、適應社會經濟發展需要的優秀工程科技人才,推動經濟轉型升級和創新型省份建設,江蘇省也在一些高校的專業組織實施卓越工程師計劃,常州工學院自動化專業就是實施首批江蘇省卓越計劃的專業之一。
卓越計劃具有三個特點:一是強化培養學生的工程能力和創新能力;二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才;三是行業企業深度參與培養過程。因此,與以往普通的高校培養模式有了很大的區別,以往普通的高校人才培養模式中幾乎沒有企業參與培養的過程,幾乎都是高校的教師授課,形成了重理論輕實踐的模式;而且以往普通高校的培養模式中,教師的科研是有限的,縱向科研往往多于橫向科研,造成重視理論研究,輕視實踐能力的培養。因此,根據卓越工程師計劃提出的背景和特點,可以看出卓越工程師計劃主要以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,真正培養學生的工程能力和創新實踐能力。
自動化專業主要學習電子電路、自動控制理論、計算機應用與網絡技術、PLC技術、單片機技術、運動控制等基本理論與知識。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1)具有扎實的數學和物理等自然科學的基礎知識、較好的人文社會科學和管理科學基礎,熟練的計算機應用能力。
2)熟練掌握本專業領域的專業基礎知識,主要包括電工及電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制技術、計算機軟硬件基本原理與應用、單片機與嵌入式系統、可編程控制器、數據與信息處理、工業控制軟件等。
3)較好掌握本專業的四個核心能力:工業控制應用能力、計算機應用能力、單片機開發應用能力、PLC開發應用能力。
4)獲得較好的工程實踐訓練,具有較好的技術開發、工程實踐能力,具有較強的工作適應能力和工程管理等實際工作能力,具有一定的創新能力。
5)具有一定的信息獲取能力,能了解本專業工程技術前沿的發展趨勢。掌握文獻檢索、資料查詢、技術文檔撰寫的基本方法。
6)具有較強的外語應用能力,良好的國際化視野和一定的國際交流能力。
7)具有較強的交流與溝通、團隊協作能力,組織與管理、調查研究能力。
結合學校應用型人才培養的目標,自動化專業的學生通過在學校和企業兩個階段的學習和實踐,將獲得相關職業領域的知識結構、工程技術素質和實踐工作能力,并在創新思維和創新實踐能力、領導與組織能力、終生學習能力、溝通與團隊協作能力、適應多元文化或跨文化環境能力等方面得到基本訓練,從而具備卓越自動化工程師的基本品質,能夠在自動化相關行業從事設計與開發、工程項目的實施、運行和管理等方面的工作,培養以應用為主的現場一線自動化系統工程師。
以卓越計劃的培養目標為導向,以培養學生動手能力和實踐能力為目的,對自動化專業卓越工程師計劃的實施進行了探索。
1)培養模式。自動化專業的學生采取“3+1”的校企合作聯合培養模式,即用3年時間在校內進行理論課學習和必要的實踐環節訓練,使學生掌握與工程相關的基本理論、基本方法和基本技能;用1年時間在企業學習和實踐,培養學生工程素質、職業素養和實踐創新能力。在企業學習和實踐可以根據需要分階段進行,累計時間必須達到1年。
2)教學內容。把以往重理論的課程學時壓縮,壓縮出的學時加入企業實踐環節中以案例教學的形式補充,這樣就達到了必要的理論學時在課堂上講解,實踐環節在企業里完成的目的,既解決了以往教學過程中教學的單一枯燥性,又能真正凸顯實踐環節的重要性并進行企業實踐,切實提高了學生的動手能力。在教學過程中,也可以采取“走出去,請進來”的模式,在企業實踐環節中,讓學生走出學校,走進企業,了解目前主流的自動化產品和自動化技術,加強學生的動手能力、溝通能力與協作能力;當學生在校內時,還可以請外面企業的相關工程技術人員來學校給在校學生做報告和交流等,使學生了解當今最前沿的工業技術等,這種教學模式極大地拓寬了學生的視野、增強了學生的溝通能力。
3)師資力量。以往的教學基本都是自動化專業的專任教師在授課,實施卓越計劃的班級,對教師的工程能力要求更高一些,如何解決目前師資的問題,是很多高校面臨的問題。學校主要采取兩種方式,一是將現有的專任教師送到自動化相關企業進行一定周期的培訓并實踐,鼓勵其積極申報校企合作的科研或教研課題,提高現有教師解決實際問題的能力和工程實踐能力,促進教師把企業的實際案例或實際成果引入課堂中,切實提高學生的聽課效率和興趣;二是引進合作企業的高級工程師擔任校內的兼職教師,這樣教師能把目前最為先進的自動化產品和自動化技術引入到課堂,打破了傳統的教師只是按照課本上講解一些落后的自動化技術的授課方法,這樣不僅激發學生學習的動力,也培養了學生的工程理念和工程意識。
4)與企業共建實驗室。在理論課程培養中,一些專業課程都有課內實驗,目前的實驗設備只能基本滿足日常的教學需求,但是自動化技術日新月異,發展很快,而實驗室的實驗設備往往若干年才會更新,學生做的實驗已經和實際的技術產生了脫節,因此通過和企業共建實驗室,把企業中最先進的技術引入到實驗室中,讓學生學到的不只是書本上的理論知識,更是當今企業中最先進的控制技術,如常州工學院自動化專業和施耐德電氣有限公司已經合作共建了工業自動化實驗室,為學生提供了很好的實踐平臺,為日后開放實驗室創造了條件。
5)擴大實習基地范圍。目前自動化專業的卓越工程師實習基地已經有6家企業,這些只能基本滿足自動化專業1個班的教學實踐,還需擴大實習基本的規模,滿足學生在企業“一對一”的教學,即一位工程師對一名學生;同時也應該提升實習基本的層次,如果更多地引入一些研發類的企業加入實習基地,無疑能更好地提升學生就業的競爭力。
自動化專業是與集成電路、計算機技術等學科密切相關的學科,而集成電路、計算機技術的發展非常迅速,這也決定了自動化技術是日新月異的,而且自動化技術往往應用于自動化系統中,自動化系統的復雜性及高成本決定了目前高校的實驗室很難有和實際生產相匹配的自動化設備,很多都是模擬設備,所以一般的教學還是落后于實際生產。隨著卓越計劃在學校自動化專業的實施,理論知識的學習與工程實踐結合越來越密切。一些相應的教學模式也不斷地被探索和研究,教學過程中越來越多地增加實踐環節的內容,增加實際控制系統的講解,增加學生動手設計的內容,增加企業工程師的參與,增加學生到企業的實踐過程,逐步培養學生的系統工程能力、動手操作能力和研究創新能力,切實提高教學質量,培養自動化行業需要的優秀工程人才。
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