自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革探索與實踐*

陸華才

安徽工程大學電氣工程學院 安徽蕪湖 241000

0 引言

2010 年，教育部為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》啟動了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，2012 年安徽工程大學自動化專業(yè)加入了安徽省卓越計劃，開始改革自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，制定了自動化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃，重點對實踐教育環(huán)節(jié)進行了改革。2018 年教育部又推出了升級版卓越計劃2.0，即新工科建設，我校自動化專業(yè)又積極加入新工科建設，對傳統(tǒng)的自動化專業(yè)進行升級改造。當前我們正在積極開展工程教育專業(yè)認證和安徽省專業(yè)評估工作，圍繞工程教育專業(yè)認證標準和新工科建設的要求，不斷完善課程體系和實踐教育體系，主要建設了“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬仿真實驗中心，構建了基于“工程生長”理念的工程實踐階梯培養(yǎng)模式[1-6]。

1 培養(yǎng)方案和大綱實現(xiàn)機制

在本科專業(yè)教學質量國家標準、工程教育專業(yè)認證標準的框架下，以安徽工程大學的辦學定位和社會需求為導向，制定自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和5年后畢業(yè)生應具備的職業(yè)能力。根據(jù)培養(yǎng)目標、職業(yè)能力定位制定課程實現(xiàn)矩陣，重構課程體系、更新教學內容和課程大綱，具體如圖1 所示。

圖1 培養(yǎng)方案和大綱實現(xiàn)機制

我們制定的培養(yǎng)目標，最終還是要落實在課程上，因此課程體系建設尤為重要。我校自動化專業(yè)的專業(yè)方向是運動控制，課程體系是圍繞運動控制系統(tǒng)構建的（圖2），完成這些課程模塊，就可以實現(xiàn)一個運動控制系統(tǒng)。再結合本專業(yè)其他課程的學習，學生就具備了自動化專業(yè)的核心能力。

圖2 課程模塊構建方法

2 “新工科”背景下的實踐教育改革

在“互聯(lián)網(wǎng)+”如火如荼發(fā)展的今天，各行各業(yè)得益于海量的網(wǎng)絡資源和互聯(lián)互通的便利，教育也不例外。2017年以來，教育部不斷推進的“新工科”建設，要求推進信息技術和教育教學深度融合，建設和推廣應用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術創(chuàng)新工程實踐教學方式，完善“新工科”人才“創(chuàng)意—創(chuàng)新—創(chuàng)業(yè)”教育體系，廣泛搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺[7-9]。對于自動化專業(yè)的工程實踐教育，我們利用網(wǎng)絡平臺和自由資源，建立了“電子電氣與智能信息虛擬仿真實驗教學中心”，構建了四個層次的虛擬仿真實驗教學體系（圖3）。學生在自己的電腦上登錄中心服務器，就可以完成很多虛擬實驗，實現(xiàn)了“三結合”。

圖3 虛擬仿真實驗教學體系

2.1 理論課程與虛擬仿真實驗課程相結合

虛擬仿真實驗與各專業(yè)的學科平臺課程、專業(yè)核心課程配套，并且教學計劃中對理論課程和虛擬仿真實驗課程的授課時間作了系統(tǒng)的安排，使學生在掌握了一定的理論知識后通過虛擬仿真實驗直觀地了解其應用的領域和方法，增強學生的學習興趣和掌握、運用知識的能力。

2.2 校內實驗與校外交流/實踐相結合

虛擬仿真實驗展現(xiàn)的電子電氣與智能信息方面相關生產(chǎn)和研發(fā)過程往往具有深刻的現(xiàn)實背景，通過安排學生進行校外實習/實訓基地參觀、實踐，進一步強化虛實結合，促進學生理論聯(lián)系實際，對電子電氣與智能信息相關產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)和質控方面等均有較好的掌握。

2.3 虛擬仿真實驗教學與科學研究相結合

中心為學生提供課外綜合設計與虛擬仿真實驗項目，學生可以自由選題，并在老師指導下通過中心的虛擬仿真實驗平臺開展創(chuàng)新性的研究工作。

3 基于“工程生長”理念的實踐教育階梯培養(yǎng)模式

無論是卓越計劃還是工程教育專業(yè)認證，都強調工程實踐能力的培養(yǎng)，而工程實踐能力培養(yǎng)模式必須以培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則，以“工程生長”的理念構建各個環(huán)節(jié)優(yōu)化組合的新體系，實現(xiàn)實踐教學的分階段的階梯培養(yǎng)模式。

工程生長法是一種具有實踐性、深入性和綜合性的特征，為學生提供把理論知識有效應用到實踐中的機會和平臺，對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)來說，工程生長法具有強大的現(xiàn)實教學意義。

基于“工程生長”理念的實踐教育體系，應該遵循漸進性、理論實踐相結合、產(chǎn)學研相結合的基本原則，構建如圖4 所示的工程實踐教育體系，不斷推動學生專業(yè)實踐能力的提高。

圖4 工程實踐教育體系

4 三環(huán)節(jié)融合的實踐育人協(xié)同平臺

4.1 將學科競賽與專業(yè)培養(yǎng)方案、課程群、課程大綱相融合

對自動化培養(yǎng)方案融入“依托競賽、面向工程、強化實踐”元素，有效實現(xiàn)“教”的設計與“學”的設計相互融合[10]。

4.2 將以培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為導向的學科競賽與實踐教學融合

創(chuàng)建以學生為中心的教學實驗平臺，把賽事課題分解到日常的課程實驗、課程設計、綜合性大實驗中，實現(xiàn)課內實踐教學與課外創(chuàng)新活動的相互補充，構建可持續(xù)發(fā)展的實踐育人閉環(huán)體系。

4.3 將學科競賽與學生社會實踐相融合

鼓勵學生以學科競賽成果為依托開展社會實踐，引導學生在社會實踐過程中增強社會責任感。

5 結束語

隨著新技術、新經(jīng)濟的快速興起，工程教育改革與創(chuàng)新是工科人才培養(yǎng)適應新時代的需要。本文針對地方高校自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系、“互聯(lián)網(wǎng)+”在實踐教育中的應用、實踐教學階梯培養(yǎng)模式、三環(huán)節(jié)融合的實踐育人協(xié)同平臺等進行了探討。對于地方本科高校，只有找準定位、確立目標，積極進行課程體系和工程實踐體系建設，才能適應地方經(jīng)濟建設的需求，為社會輸送具有社會責任感、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和實踐能力的高素質應用型人才。