試點學院背景下基于工程能力驅動的自動化專業人才培養模式研究

□王凌云 黃悅華 譚 超

試點學院背景下基于工程能力驅動的自動化專業人才培養模式研究

□王凌云 黃悅華 譚 超

據試點學院對人才培養模式改革的要求，以三峽大學電氣與新能源學院自動化專業為對象，探討新型的專業人才培養模式，對相關的人才培養模式構建思路及具體實施措施等方面進行探討，制訂和完善科學的人才培養體系，逐步建立適合自動化專業的基于工程能力驅動教育理念的人才培養模式，為自動化專業的人才培養探索新的思路。

試點學院；自動化；工程能力；人才培養

試點學院是通過設立“教育教學改革特別試驗區”，推進以人才培養體制改革為核心，以學院和社會創新資源協同發展為路徑，以學院為基本實施單位的綜合性改革。三峽大學電氣與新能源學院2013年度被列入湖北省16個試點學院行列，通過重點探索人才選拔與招錄機制、人才培養體系、教師選拔與考核、學院管理體制4個方面的改革，著力激發學校改革發展新活力，構建學校與社會協同發展新機制，推動學校內涵式發展。當前電氣與新能源學院正在推行試點學院改革，學校期望把試點學院建設成為體制改革的先行區、人才培養的試驗區、特色發展的示范區、協同發展的創新區，努力實現人才培養模式改革、特色院系建設、高校協同創新發展、體制機制創新“四位一體”的改革目標，并最終增強二級學院的辦學活力，形成良性循環、科學發展的高校內部治理結構，提升學校人才培養質量。

自動化學科作為工科中的前沿學科，在高度信息化環境下，其應用遍及各行各業，由此決定了該專業的人才培養質量至關重要。多年來，與其他工科專業一樣，自動化專業人才培養也面臨嚴峻的形勢，如學生工程能力的培養與社會需求有明顯的差距，而且由于教育的慣性，在一定的時間內這種矛盾會持續甚至更為嚴重。在此背景下，實時調整自動化專業培養目標，將工程能力作為自動化專業本科培養的第一要素，并以工程師能力模型為依據制定人才培養方案就顯得十分重要。

本文將在學校推進試點學院改革的背景條件下，按照試點學院對人才培養模式改革的要求，以三峽大學電氣與新能源學院自動化本科專業為樣本，研究新型的工程教育模式，以具有實踐性、探索性的工程項目為載體，以科學合理的課程安排來實現人才培養目標，對相關的人才培養模式構建思路及具體實施措施等方面進行探討，期望構建一套基于工程能力驅動教育理念的自動化專業人才培養模式，為自動化專業的人才培養探索新的思路。

一、人才培養模式構建的新思路

1.構建先進的自動化專業課程體系

先進的課程體系是人才培養方案的核心內容。對學生的培養要能在同一性的基礎上實現多樣性，即體現不同的個性發展，突出專業特色和個性。因此，課程設置要充分體現學科融合，淡化專業意識，突出專業特色；著重加強綜合性教學實踐內容，強化綜合能力，即課程設置要使學生具備扎實的理論基礎，既有通才的素質，又有專才的技能。根據本學科的特點及新版人才培養目標，該自動化專業課程體系采用板塊課程結構，包括通識課程、專業基礎課程、專業課程和集中實踐4大板塊。

通識課程由教務處協同全校各相關專業共同討論制訂而成，主要由3個課程群組成：一是以“馬克思主義基本原理”“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”“思想品德修養與法律基礎”“中國近現代史綱要”等課程為主的公共政治課和大學體育課程群；二是以英語、高等數學、大學物理、大學計算機基礎等課程為主的公共基礎課程群；三是以介紹哲學、歷史、經濟、法律、管理、藝術等學科基礎知識為主的人文類課程群。

圖1 自動化專業課程體系

圖1為自動化專業課程體系模塊，該模塊又可分為學科基礎、專業基礎和專業拓展3部分，其中學科基礎和專業基礎是自動化專業必備知識，專業拓展課程可根據生產制造企業需求定制。專業基礎課程是自動化專業學生知識結構的核心部分。根據我國生產制造業發展的趨勢和特點，從剖析專業所需的知識和能力素質入手，構建與專業人才培養目標相對應的、完整的專業基礎課程體系，主要以本地區區域經濟發展為契機，結合學校所處地域優勢，通過內部資源整合，依托學校優勢學科特色，利用專業學科資源，培養社會所急需的自動化專業方向人才；以參與解決企業實際生產問題和企業實訓為載體，突出實踐能力和工程能力的培養。

2.發揮高校、企業雙方資源優勢，聯合制定適合生產制造企業需要的工程專業人才培養方案

企業參與人才培養方案制定全過程，弱化用人單位和學校培養人才之間的矛盾，著重開展企業課堂，讓在企業一線崗位的工程師定期參與課堂教學，同時開展校企合作，讓教師與學生進入企業實習，讓教師和學生更直觀地了解企業需求。學院現已簽約且建成的實習基地主要分布在湖北省內各地區，并在實習基地聘請企業工程技術人員參與指導實習實踐工作。針對學院自動化專業特點，結合區域地理優勢，積極和中國長江三峽集團公司、葛洲壩集團股份有限公司、黑旋風鋸業股份有限公司、中船重工第七一零研究所等當地的知名企業共建了一批實踐教學基地。

3.改革實驗課程內容與模式以及后續專業課程內容，著力培養學生的動手能力、實踐能力和科技創新意識

對自動化專業現有的實驗課程內容進行調整、重組和更新，完善“基礎性實驗—專業實驗—綜合性實驗—創新性實驗”的實驗體系，實現由驗證性實驗向探索性實驗、由單一性實驗向綜合性實驗、由學生要怎么做向學生該怎么做的轉變，提高本科生的操作技能和實驗設計能力。對實驗教學模式進行新的探索，除基礎性實驗外的各層次的實驗環節均不采用批量式教學，實行研討式、目標式教學手段，使學生在試驗過程中自己負責信息的收集、方案的設計、實驗項目的實施及最終的評價，以提高學生綜合應用能力。

制定的人才培養方案要同時體現共性與個性，即學生具有扎實的數理、自動化學科基礎知識和較強的實踐動手能力共性，同時“分流”出具有個性的適合不同生產制造企業的高級工程型人才。具體方法為：設置不同方向的專業課程群，學生根據自身定位情況，自由選擇與從事的學習或研究方向相關的課程群和素質拓展課程，在教師指導下形成適合于學生個體的最優人才培養方案。另一方面，利用學校理、工、文、醫、法、經管、外語等多學科優勢，在選修課的設置方面，鼓勵自動化專業學生多選修適合個性化發展需要的管理類、營銷類、財務類等課程，為將來適應企業發展需要的銷售和管理人才的培養提供學習平臺。同時，為培養學生的創新精神和創新意識，促進學生德、智、體、美、勞全面發展，適應經濟社會發展對創新型人才的迫切需要，積極鼓勵和倡導大學生開展多學科的科技創新第二課堂活動。

4.建設工業級實驗室，使學生的實驗環節更貼近于工業實際

按照著力提高學生專業適應能力的培養原則，緊密結合國家、企業對生產制造業人才的要求，針對生產制造企業存在的工業實際開發需求，與國際知名自動化裝備制造商西門子公司聯合共建工業級自動化專業實驗室，從基本技能、綜合能力和行業拓展3個層級對學生進行鍛煉，在提高學生應用知識能力的同時，使學生在校能夠得到更貼近于企業實際的實踐鍛煉。此外，部分實驗可實行學生自行選擇實驗內容、自行設計實驗方案、預約實驗時間、指導教師輔導的實驗教學模式，培養學生獨立創新的能力。

5.與企業共同執行學生畢業實踐與畢業設計環節，采用校企聯合模式，優選部分來自企業實際的課題，采用雙導師進行高層次技能型人才的專門培養

為培養高層次的技能型人才，從本科四年級學生中挑選一批能吃苦耐勞、動手能力強且善于動腦筋的學生，在最后一年直接深入企業，進行為期一年的畢業實踐和畢業論文設計。論文課題以企業實際需求為主，對來自企業的畢業論文課題采用雙導師制，實現人力資源互補，重點培養學生的理論知識與實際應用相結合的能力、對工程問題進行綜合分析和解決的能力，從而培養更適合企業需要的高層次技能創新型人才。

二、人才培養方案的具體實施措施

三峽大學電氣與新能源學院特別重視專業改造和新專業方向的建設，在學校的統一部署下，將其作為學院建設和發展的重中之重，同時，自動化專業方向也是學校確定的戰略性新興產業人才培養方向之一。為了保證自動化專業人才培養方案的落實，具體實施措施如下：

1.加強雙師型師資隊伍的建設

雙師型教師隊伍是培養應用型、復合型、技能型專門人才的關鍵，而師資力量的建設是頭等大事。我們采取“請進來”和“走出去”的方式加強專業師資隊伍建設，在相關企業中聘請具有豐富實踐經驗的高級專業技術人才擔任該專業方向的兼職教師，并將自己的專職教師外派到相關企業參加企業實踐，共同參與企業的項目研發工作，積累豐富的實踐經驗。

2.加強實驗環境與條件的建設

學院目前建設有一批專業實驗室，依托自動化系、電氣工程系、電力電子系等教學單位和大學生創新創業中心，具備一定的探索性實驗和研究條件，可滿足自動化專業方向大部分課程的教學、實驗和實訓的要求。此外，通過與企業聯合建立實驗、實訓中心，加強實驗環境與條件的改善，進一步創造人才培養的良好環境。目前，已經與西門子公司聯合共建了自動化先進技術聯合示范實訓中心，該實訓中心立足服務于自動化專業本科生的綜合實踐教學和創新設計訓練，可以滿足學院乃至學校各專業教學相應環節的自動控制技術、機械、化工等專業課的教學需求。

3.創新人才培養模式

采用“3+1”的培養模式，即基礎理論和工程實踐教學階段為3學年、企業實踐實習（畢業設計)階段為1學年，使CDIO國際工程教育理念貫穿學生的整個大學4年，將專業理論和工程實踐緊密結合。CDIO代表構思（Conceive)、設計（Design)、實現（Implement)和運作（Operate)，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習自動化專業課程，同時大力改進課程考核方式，強化學生的實踐能力。

4.進一步加大校企合作的力度

近年來，學院面向數據采集、信息系統集成、模式識別以及自動控制等應用領域廣泛開展了與企業的項目合作，但是如何真正實施“項目+人才”的培養模式，還需要進一步加強與相關企業的合作，加大項目建設的力度，依托應用項目的研發來加強對學生的培養，從而帶動實訓教學工作。

5.進一步加強教材建設和課程建設

以教材建設為驅動，建立課程組和課程首席教師，組織相關專業教師并聯合企業進行教材編寫工作，使專業教師盡快進入角色，深入研究所授課程的知識體系，熟悉相關實驗設備，為新課程的開設做好充分準備。

6.進一步豐富學生的課外活動

通過開展學科競賽、專業技術認證，提高學生的就業競爭力；通過開設企業家講壇，擴展學生的行業視野，培養學生創新、創業和管理等方面的綜合能力；通過海外教授課堂，開拓學生的國際視野；通過企業工程師課堂，提高學生的工程實際應用能力和團隊協作精神等。

基于工程能力驅動的自動化專業人才培養模式的定位是工程應用型，培養大批實踐能力強的自動化專業人才符合我國“以信息化帶動工業化，走新型工業化道路”的發展模式對人才需求的要求。根據地方社會經濟、工業發展的需求趨勢，兄弟院校自動化專業方向的設置以及學校原有的相近專業優勢，設置能夠體現學校特色的自動化專業方向。通過走訪企業調研，召開人才培養的企業咨詢會，制訂和完善科學的人才培養體系，科學設置課程，逐步建立適合本院自動化專業的人才培養模式。采用校企聯合培養形式，加大企業參與力度，完善校企聯合培養的機制，以應用型人才定位，培養能夠在工業自動化、高端生產制造業從事生產加工、工藝設計、技術開發和技術研究的專門人才。

[1]朱詩生,張惠珍.基于EIP-CDIO理念下培養學生獨立性與創新性的研究與實踐[J].計算機教育,2010,(4):11-14.

[2]黃家善,李建興,胡馳,等.以CDIO人才培養模式為特色的工科專業建設[J].實驗室科學,2011,14(6):388-391.

[3]宋起超,楊春光,喬爽,等.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業多元化實踐教學模式的構建[J].中國冶金教育,2010,(2):12-15.

[4]杜柳青,余永維,周康渠,等.以培養學生工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革研究[J].教育教學論壇,2014,(36):42-44.

[5]許其清.自動化專業CDIO人才培養模式的探索與實踐[J].中國現代教育裝備,2011,(23):84-85.

（編輯：秦俊嫄）

本文系三峽大學教學研究項目“試點學院背景下基于CDIO理念的自動化專業課程體系構建的研究”（編號：J2014056）、教育部研究生課程建設試點單位——電氣與新能源學院教研教改項目“控制工程專業研究生創新實踐能力培養模式研究”（編號：SDYJ201602）和湖北省高等學校省級教學研究項目“試點學院下自動化專業實踐教學體系的改革與實踐”（編號：2015252）的研究成果。

G642.0

A

1671-0568（2016)26-0065-03

王凌云，博士，三峽大學電氣與新能源學院副教授。研究方向：電機與控制；黃悅華，博士，三峽大學電氣與新能源學院教授。研究方向：電力系統運行與控制；譚超，博士，三峽大學電氣與新能源學院副教授。研究方向：檢測技術與自動化。