新工科背景下地方高校自動化專業應用型人才培養模式研究

摘" 要：新工科背景為地方高校自動化專業的人才培養帶來了挑戰與機遇。文章以無錫學院為例，深入探索了應用型人才培養模式的創新和實踐。從改革教學內容、強化工程實踐、提升師資能力和校企合作等方面，旨在構建符合地方高校特色的自動化專業人才培養新模式。研究發現，結合地方產業需求，創新教學方法和實踐體系對提升應用型人才培養效果具有重要意義。

關鍵詞：新工科；自動化專業；應用型人才培養；校企合作

中圖分類號：G642" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）01-0073-04

在教育和工業領域，新工科的興起已成為不可逆轉的趨勢。特別是在自動化專業領域，隨著技術的迅速發展和產業需求的不斷變化，傳統的人才培養模式已無法滿足現代社會的需求。地方高校作為人才培養的重要基地，面對這一挑戰，需要探索更加高效、創新的人才培養模式。隨著全球化和信息化的發展，自動化技術在各行各業的應用日益廣泛，對應用型人才的需求也隨之增長。然而，目前高校在自動化專業的人才培養過程中存在諸多問題，如教育模式單一、實踐教學與產業需求脫節、教學內容更新滯后等。這些問題嚴重影響了畢業生的就業競爭力和行業適應能力。因此，探索適應新工科要求的自動化專業人才培養模式變得尤為重要。無錫學院作為一所地方高校，在自動化專業的人才培養方面進行了積極的嘗試和探索。學院以產業需求為導向，通過課程改革、實踐教學強化、師資隊伍建設和校企合作等措施，構建了一套與地方經濟發展相結合的應用型人才培養模式。這一模式不僅提升了學生的實際操作能力和創新思維，也為地方經濟發展輸送了大量高素質的技術人才。本研究旨在通過分析無錫學院自動化專業應用型人才培養的案例，探討在新工科背景下地方高校如何有效地培養適應時代發展需求的自動化專業人才。研究將從培養目標、課程設置、教學方法、實踐教學、師資隊伍和校企合作等多個方面進行深入分析，旨在為地方高校在自動化專業人才培養方面提供參考和借鑒。

一、文獻綜述

（一）新工科發展趨勢

新工科的興起，是全球教育領域對日益增加的創新型技術人才需求和跨學科融合趨勢的反應，這在自動化專業領域尤為突出。新工科的教育方式正在徹底脫離傳統的教育模式，特別是在課程設計、實踐技能及團隊合作方面。更具體地說，這種變革包括將計算機科學、人工智能等新興技術融入教學中，從而顯著拓寬了學生的職業選擇范圍。新工科教育不僅限于學術領域的更新，還包括與產業界的緊密合作，為學生提供接觸和應用最前沿技術的機會，這對他們未來適應職場的能力至關重要。在此背景下，本研究著重探討了自動化專業在新工科背景下的具體改革措施及其成效，旨在填補現有研究在實踐應用和具體教學方法上的空白。

（二）自動化專業人才培養現狀

自動化專業的教育方法和課程內容正在經歷一場革命，以適應工業4.0時代的需求。這一變革特別體現在增強實踐技能培訓和采用現代技術方面。例如，遠程教育和新軟件工具的使用正在顯著提升教育的效率，同時也使得課程內容得以更新，以滿足日益變化的就業市場的需求。本研究特別關注自動化專業如何通過新技術（如數字孿生技術和虛擬現實）以及校企合作來提升學生的實踐技能和就業適應性。這一研究的核心在于探索如何通過新興技術和教育模式的幾何，更好地培養出適應現代工業需求的自動化專業人才。這種教育改革的重點在于實現理論知識與實際應用之間的緊密結合，同時也強調了對學生創新思維和實際操作能力的培養。［1］為了達到這一目標，教育者正在采用各種新穎的教學方法和工具。這些方法不僅激發了學生的學習興趣，還增強了他們解決實際問題的能力。隨著工業4.0時代的到來，自動化專業的教育必須與時俱進，以適應這一變革。這意味著教育者需要不斷創新教學方法和課程內容，確保學生能夠掌握最新的技術和工具，同時也能夠靈活適應不斷變化的工業需求。

二、自動化專業培養模式探索

（一）教學內容與方法創新

教學內容的創新對自動化專業教育至關重要。運用新興數字技術能更有效地吸引學生參與學習。同時，應強調工程實踐教學的重要性，結合行業需求，建立系統完善的工程實踐課程體系和培養模式。以上創新內容的引入，不僅豐富了自動化專業的教學資源，也提升了學生的實踐能力和創新思維。教學方法的創新同樣是提升自動化專業教育質量的關鍵。本研究提出了一系列措施，如課程系統更新、教學方法改革和實踐教學強化，以實現專業人才的高質量、強能力和快速適應能力的培養。［2］此外，專業教育改革和教師雙重資格認證的方法，從教學質量監督和企業反饋的角度，對自動化專業的培養模式進行了探索。教學方法的創新還包括使用信息通信技術（ICT）工具和積極學習策略來提高學習者的參與度。案例表明，使用ICT工具和積極學習策略，如翻轉課堂、在線教育、虛擬課堂技術、項目式學習和活動式學習，能夠激發學生的學習積極性。［3］在實踐能力培養方面，本研究提出結合企業實踐、創新創業教育和參與技能競賽等創新方法。通過校企合作模式下的實踐教學系統構建、專業課程的項目化教學、全面融入企業環境、發展創新創業教育等方法培養學生的實際操作技能和提升其創新能力。

（二）強化工程實踐與項目導向

在工程實踐方面，基于現代技術工具的多學科項目開發方法，不僅能幫助學生學習新知識和技能，還能將理論與實踐相結合；用于工業自動化交互學習的教育項目，能夠使學生通過本地和遠程實驗室，學習工業自動化的理論和實踐操作。這些方法通過將學生直接置于實際工程環境中，提高了他們的學習動機和技能水平。此外，項目導向教學同樣重要。研究中展示了一個基于項目的學習（PBL）示例，致力于智慧工廠的工業互聯網實訓課程。這種方法將知識的智能制造多個領域結合起來，學生能夠在團隊合作中培養個人技能和團隊協作能力。另外，引入混合現實游戲讓工程教育變得多樣化，相關性和體驗式較強，學生可以在虛擬生產廠房中體驗數字化轉型，并獲得必要的方法論和技術知識。與工業實踐相結合的項目導向學習也是提升學生技能的關鍵，通過校企合作模式下的實踐教學系統構建、專業課程的項目化教學、全面融入企業環境、發展創新創業教育等方法，可以達到提升學生的實際操作技能和創新能力的效果。

（三）師資隊伍建設與提升

自動化專業的教學質量在很大程度上依賴于師資隊伍的建設與提升。教師的專業能力和教學方法對學生的學習效果具體直接影響。師資隊伍的專業能力提升是關鍵。開發基于現代技術工具的實踐設備，可以促進師資隊伍在控制技術教學中的應用創新。同時，通過開發新的實踐活動來支持學生發現新事物和解決實際問題，這要求教師要具備跨學科的知識和技能。教學方法的創新也是提升教育質量的關鍵因素。在計算機工程學位課程中使用的不同“教學－學習”策略，能夠激發學生的學習動機，并提高教育效果。此外，研究提出了在電氣工程教育中運用創新研究和實踐技術的重要性，這要求教師不斷更新自己的教學方法和技術知識。教師的繼續教育和職業發展同樣重要。研究顯示，實施繼續專業教育體系對培養現代農業工程人員在自動化、機器人化、數字技術領域的能力至關重要。［4］此外，通過機器人競賽可以激發學生的創新和技術技能，這也為教師提供了發展學生技能的新途徑。

（四）校企合作深化與實踐育人

在新工科背景下，地方高校自動化專業的應用型人才培養模式中，校企合作的深化對實踐育人具有重要意義。校企合作模式在實際應用中，不僅能夠強化學生的工程實踐能力，還能促進學生理論知識與行業需求的緊密結合。為了培養具有實用技能的應用型本科生，學校采用了實踐教學系統作為實踐技能培養的指導。通過構建校企合作模式下的實踐教學體系、專業課程的項目化教學、全面融入企業環境、發展創新創業教育等措施，為社會培養了具有強大專業實踐技能的高質量應用型人才。無錫學院的成功實踐，展示了如何通過校企合作模式提升自動化專業學生的實踐能力和培養其形成創新思維。

通過確定專業崗位和培訓目標，實施“雙證書”和“多證書”制度，校企合作改革了實踐培訓教學體系和方法。這一改革實踐取得了良好效果，值得學習和推廣。校企合作在提升教學質量和學生職業技能方面發揮著重要作用。在新工科背景下，地方應用型高校的校企合作人才培養模式，基于“共建、共管、共育”的校企協同教育，提出了貫穿人才培養目標、人才培養計劃、課程體系、教學資源、教學內容和人才培養質量標準等各個環節的人才培養模式。

三、模式創新效果分析

（一）教學改革成效分析

在新工科背景下，地方高校自動化專業的教學改革旨在培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才。這種改革不僅包括課程內容的更新，還涉及教學方法、評估機制及與工業實踐的結合。［5］近年來的研究表明，這些教學改革取得了顯著成效。研究聚焦于工程教育認證背景下的本科實踐教學改革，指出工程實踐教學應以學生發展需求和創新人才培養為目標，結合產業需求，推動理論教學與實踐教學的融合，建立系統完善的工程實踐課程體系和培訓模式。這種改革模式被證明能有效提升學生的專業實踐技能。基于工程教育專業認證背景下自動化專業創新人才培養的新模型，通過培養方案優化、課程體系更新、教學方法改革和實踐教學加強等一系列措施，能夠實現培養具有高質量、高水平和快速適應性專業人才的目的。實踐表明，這種新的人才培養模型可以有效提升學生的綜合素質、實踐和創新能力、就業競爭力。聚焦教育概念的教學改革，通過細化教學目標、重組教學內容、實施模塊化教學和完成典型任務，增強實踐教學的效果和靈活性。這種改革方法在各項評估指標上均超過傳統教學方法，實現了以學生為中心的課程目標。

（二）實踐能力提升效果

新工科背景下地方高校自動化專業的教學模式創新，在提升學生的實踐能力方面取得了顯著成效。這些改革包括課程設計的更新、教學方法的創新以及與實際工程實踐的緊密結合。為了培養具有實用技能的應用型本科生，學校采用了創新的實踐教學系統。通過構建校企合作模式下的實踐教學體系、專業課程的項目化教學、全面融入企業環境、發展創新創業教育等措施，培養了具有強大專業實踐技能的高質量應用型人才。這種方法展示了如何通過校企合作模式提升自動化專業學生的實踐能力和創新思維。有研究探討了基于工程教育專業認證背景下自動化專業創新人才培養的新模型。［6］通過課程體系更新、教學方法改革和實踐教學加強等措施，實現了培養具有高質量、高水平和快速適應性的專業人才目標。

（三）行業對接與就業情況

新工科背景下，地方高校自動化專業應用型人才培養模式的創新，在提升行業對接和學生就業率方面成效顯著。［7］這些改革包括校企合作的深化、課程與行業需求的緊密結合，以及實踐能力的強化。實踐證明，這些教育改革措施有效提升了學生與行業的對接效果。例如，通過對工程教育中學術與工業界合作的分析發現，此類合作能夠提高課程內容與行業實踐的相關性，從而增強學生的職業準備和就業能力。此類合作為學生提供了改進的學習體驗，并促進了所有利益相關者的共同發展。為支持工業4.0概念而設計的課程結構，強調學術課程應為學生提供實施工業4.0所需的多學科技能。通過硬件和軟件領域的協作，整合軟件特定主題到自動化工程和軟件工程課程中，從而挑戰了課程設計的多學科性，并通過實踐學習環境證明了實施工業4.0概念的可能性。工業4.0背景下“人—機協作”工作單元的實施研究指出，協作式裝配作業的實際實施應通過專門的程序和指導來支持。［8］這種協作式設計方法不僅有助于提高生產效率，還能保證操作員的安全。學術與工業合作強調了研究與教學相互影響、共同進步的重要性。這種合作不僅促進了研究和教學質量的提升，還創造了新的知識創造和利用網絡。

四、結語

本研究展示了新工科背景下，地方高校自動化專業應用型人才培養模式的有效性。研究發現，通過改革教學內容、強化工程實踐、提升師資能力和校企合作，可以顯著提升學生的專業技能和實踐能力。教學改革的成效不僅體現在學生知識水平和技能的提升上，也反映在其創新能力和就業競爭力的增強上。結合地方產業需求，創新教學方法和實踐體系對提升應用型人才培養效果具有重要意義。這一模式不僅能培養出適應行業需求的高素質人才，也為其他專業和高校提供了可借鑒的經驗和方法。未來，隨著工業和技術的發展，這一模式還將繼續演變和優化，以適應不斷變化的教育和行業需求。

參考文獻：

［1］ 王宏宇，劉莉. 新工科背景下地方高校創新人才培養模式研究：以自動化專業為例［J］. 創新創業理論研究與實踐，2023，6（21）：85-88.

［2］ 曹團武，徐建華，何樹華，等. 新工科背景下地方高校制藥工程專業應用型人才培養模式探索［J］. 廣州化工，2021，49（20）：171-173.

［3］ 丁軍航，于海生. 新工科背景下地方院校自動化專業人才培養機制研究［J］. 教育教學論壇，2020（51）：359-360.

［4］ 李沖，單以才，唐清輝. 新工科背景下地方高校自動化專業人才培養質量提升路徑探索［J］. 中國教育技術裝備，2020（14）：129-130+136.

［5］ 張弛. 新工科背景下地方高校小眾專業應用型人才培養模式探究［J］. 產業與科技論壇，2020，19（13）：166-167.

［6］ 龔書娟，張長青，劉浩，等. 工程認證背景下基于產教融合、校企合作的復合型人才培養體系優化實踐路徑研究［J］. 現代職業教育，2024（33）：41-44.

［7］ 張彩霞，文雪芹，郭靜，等. 新工科背景下地方高校自動化專業創新創業模式探索［J］. 中國現代教育裝備，2020（09）：50-52.

［8］ 李曉曼，陳麗.人機交互對工作創新行為的影響機制研究——來自智慧電廠的證據［J］. 外國經濟與管理，2024，46（10）：105-120.

（責任編輯：楊毅恒）

基金項目：江蘇省教育教學改革研究重點項目“工科背景下地方高校自動化專業應用型人才培養模式研究”（項目編號：2021JS JG064）；中國高等教育學會“高等教育科學研究規劃課題”實驗室管理重大項目“高校實驗室管理信息化建設調研與對策研究”（項目編號：22SY0109）；高校哲學社會科學研究一般項目“本科教學合格評估環境下高校教師教學能力提升研究——以無錫學院為例”（項目編號：2024SJYB0658）。

作者簡介：孫寧（1981—），男，碩士，無錫學院自動化學院正高級實驗師，研究方向為高等教育教學管理；劉金英（1981—），女，碩士，無錫學院教務處助理研究員，研究方向為高等教育教學管理。