“工程教育”背景下自動化專業應用型創新人才培養模式實踐

王越男 田思慶

[摘 要] 培養高素質的創新型人才是將我國建設成為創新型國家的核心部分，對應用型人才的培養也提出了更高更新的要求。結合佳木斯大學自動化專業的科學定位，自動化專業以培養應用型創新人才為目標，優化人才培養方案，更新實踐教學，大力發展學生科創能力。

[關鍵詞] 工程;應用型創新人才;培養模式

[中圖分類號]G644? [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2020） 05-0012-02

2012年，胡錦濤提出“中國到2020年進入到創新型國家”。在2017年10月18日，習近平總書記在十九大報告中進一步指出“創新驅動實質上是人才驅動，綜合國力競爭歸根到底是人才競爭。誰擁有人才上的優勢，誰就擁有創新實力上的優勢”。由此可見，培養高素質的創新型人才是我國建設成為創新型國家的核心部分，是各個高校重中之重。

佳木斯大學自動化專業成立于1985年，在30多年的時間里，堅持“面向現代化，面向世界”，秉承“寬口徑，厚基礎，重能力，優素質”的教學理念，致力于服務國家和地方經濟建設，培養了一大批重理論，強實踐的自動化應用技術人才。在這30多年里，根據國家、企業對人才的需要，以適應社會需求為目標，不斷調整專業培養方案，先后提出“3+1"教學模式，CDIO工程人才培養模式等緊隨時代需要的模式，培養對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用的優秀人才。

目前，在這個富于變革創新的時代背景下，培養出在產業化升級和更新中能夠起到生力軍的作用，從而推動整個社會轉型順利實現的應用型創新人才，更是我校自動化專業的當務之急。這就需要在四年本科教育中，重新理清思路，通過多方面手段打造出面向三江都區，服務周邊，輻射全國的具有能力強，充分運用綜合知識，高素質，具有一定創新能力的應用型人才。因此，在近幾年的實踐教學中，我們分別做了以下幾方面的改革：

一 優化創新人才培養理念，優化創新人才培養方案

忽視學生發展需要，培養目標單一，培養的人才適應性不強，與社會需要、企業需求定位不一致，這曾經是地方高等院校人才培養存在的普遍性問題。而創新型人才培養是需要以學生發展為中心，需緊跟時代發展，以社會、企業需要為導向，并以地方為依托，從而定制出適合專業發展、能有效培養出創新人才的有效方案。

1 優化課程體系

專業發展與人才培養的重點是課程。課程體系和課程內容決定了人才培養的教育觀念和教育思想。佳木斯大學自動化專業培養綜合素質高，應用能力強，具有創新意識和創新能力，知識廣，基礎牢，弱電、強電相結合的人才。我們召開研討會，對傳統的課程安排和教學大綱深入分析，找出在素質培養，知識內容，學生能力培養等方面的不足與差距，進一步持續優化課程體系。

公共基礎課模塊為專業知識學習和學生能力培養奠定基礎。專業將高等數學，線性代數，概率論與數理統計，復變函數與積分變換，大學物理作為公共基礎課。加強社科類和人文素質類課程理論與知識的教學內容，提升學生對社會、人文、環境、團隊的認知與責任，培養明辨慎思，有道德，善合作，有社會責任感的人才。

結合專業特色和專業定位，佳木斯大學自動化專業開設了運動控制和過程控制兩個專業方向。設置電力電子技術，電機原理與拖動，自動控制理論，運動控制系統，檢測技術與儀表，過程控制系統，微機原理與接口技術，電氣控制與PLC技術等專業核心課。圍繞專業核心課，設置了電路，電子技術，語言程序類，應用軟件類，計算機網絡類等專業基礎課和專業課，培養學生能根據所學知識，達到應用、設計一般工程系統的能力。并設置供配電技術，現場總線技術，嵌入式系統，虛擬儀器，智能樓宇等專業選修課。課程的設置使學生在掌握一般工程系統的原理、分析方法與設計方法的同時，更能重點培養學生的測試、分析與計算機應用能力，實現以電為主，集機、電控制和計算機控制的要求。

二 強化實踐教學環節，依托實踐環節，著重培養創新精神與創新能力

自動化專業自身的特點決定了實踐教學環節舉足輕重的地位。實踐教學是學生知行合一，創新創造，將知識轉化成能力的基本途徑，是培養自動化創新型應用人才的最重要的環節之一。

（1）根據對畢業生進行調研，專業教師與實驗教師召開多次研討會，對課內外實驗重新修訂。一改過去“重理論，輕實驗，重課內，輕課外”，實驗依附于理論課的不合理狀態。在厚基礎前提下，突出實驗地位，理論實驗不割裂，實現理論實驗互通，將課程實驗教學歸屬到理論課程中。專業教師提高自身能力，承擔實驗教學工作，要理論、實驗兩頭都要抓，兩頭都要硬。整合實驗資源，根據實驗設備具體情況，重新設置實驗內容。降低驗證性實驗比重，改變過去學生被動地驗證課程知識。個別課程可將部分驗證性實驗，通過軟硬件在課上解決。提高探索性，驗證性，創新性實驗，激發學生學習好奇心，培養學生獨立的動手能力，縝密的思考能力，注重學生全面素質的培養和創新能力的提高。實驗內容靈活，針對不同基礎學生，設置不同難度系數實驗，如電氣控制與PLC技術課程實驗中，關于定時器、計數器實驗，就分設圓盤定時計數實驗、廣場噴泉實驗和十字路口交通燈三個不同難度的實驗，全方位激發學生的積極性。

（2）虛擬實驗。虛擬仿真實驗能夠提供生動、逼真的工程現場環境，從實驗室實驗設備延伸到虛擬現場，讓學生更好地了解工業現場。如供配電技術，以往采用變電所現場教學+實驗臺接線方法，讓學生熟悉、了解高壓設備和二次回路接線等內容，但是變電所參觀存在安全性等問題，而實驗臺接線則不能直觀地反映現場情況，另一方面實驗設備老舊，不能跟上新器件，新技術的發展。引入虛擬實驗后，很好地解決了教學環境和實驗內容等問題，在實驗過程中，學生既可以學習變電所高低壓設備的知識，了解各器件的作用，更能很好地熟悉變電所實際環境，設備外形，接線方式等。借助虛擬實驗可以達到“課內教學，課外虛仿”的目標，更好地配合了硬件實驗教學。

（3）應用型創新人才既要熟練掌握基本知識，又要具備將專業知識和技能應用于一線生產專業實踐中的技能并能創造性地發現和解決問題。近幾年來，隨著實驗教學環節不斷增加，即使教師和學生嚴格按照實驗室安全標準進行實驗，實驗設備的問題率和故障率也難免增多，嚴重影響實驗教學環節水平。針對此種現象，我們鼓勵和引導學生參與實驗室儀器儀表、實驗箱和實驗臺的日常維護和維修，成立興趣小組，提升學生的應用技術能力和實際工程能力。2017年，興趣小組協助實驗教師，將閑置不用的歐姆龍實驗箱與西門子PLC進行整合，為實驗室新增15臺實驗箱。2018年，興趣小組自己研制密碼鎖，給實驗室更換密碼鎖。

三 加強開放實驗室推進多層次個性化創新培養

為了開發學生全面的實踐能力以及創新意識和創新能力，充分發揮實驗室資源潛能，專業與實驗室進一步深入開放實驗室。結合開放實驗室實驗內容，我們研制了網上預約系統，具有實驗內容，實驗資料，實驗預約，實驗簽到，實驗管理等功能，實現開放實驗室管理的電子化，網絡化。開放實驗室實驗內容可以是課內實驗內容的延伸和深入，還可以是教師結合科研項目和科技創新指定內容，為學生參加科技創新制作，電子知識競賽，大學生創新創業項目，畢業設計等內容提供良好的平臺，學生可以進行自主科研，推進由基礎到提升的多層次個性化創新培養。

四 結束語

佳木斯大學自動化專業經過多年的探索、發展和建設，已經為地區企業培養了大批高級應用型人才。在此基礎上，根據地區企業對人才能力結構分析和要素分析，建立與之相關的課程設置、實踐設置和科研訓練等，建立了一套適合地區高校自動化創新人才培養模式。自動化專業畢業生具有社會責任感、職業道德和良好的科學、工程、人文素養，較好地掌握自然科學基礎、工程基礎、自動化技術方面的基礎知識和基本技能，具有團隊溝通、協作、組織和領導能力，能夠適應區域經濟發展，深受社會各界的普遍好評。

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（責任編輯：張宏玉）