新工科背景下自動化專業培養方案的修訂

摘 要：為了更好的與學校辦學定位及人才培養定位相符合，結合本校所處地方產業經濟模式、辦學定位及畢業生畢業去向，以“新工科“指導思想對自動專業培養方案進行修訂，細化，充實，提高，強化學生自學能力、獨立實驗分析、邏輯推理、創新能力的要求，本文從課程內容、教學進度、實踐能力培養等幾個方面，系統地介紹了自動化的專業2018培養方案的修訂，新的培養方案更新了知識內容、強化了實踐環節、合理安排了課程進度，是自動化專業課程設置方面的一次新的革新。

關鍵詞：自動專業;課程設置;新工科

1 緒論

為適新的時代發展需要，教育部出臺了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，[1]對人才培養提出了新的要求，必須培養理論基礎扎實與實踐能力強的創新型人才，滿足國家的戰略需要，提高國家競爭力，因此新工科建設在全國得到廣泛開展。自動化專業覆蓋面廣，涉及控制、檢測、通信、機器人等多個領域，特別人工智能的發展，對自動化的專業建設提出了更高了的要求，[2]因此自動化專業的培養方案必須及時更新，課程設置要考慮基礎性、前詹性、實踐性，培養的人才既具有實踐創新能力，又具備進一步深造的能力。[3]在市場經濟高速發展的今天，科學技術發展也日新月異，對于自動化專業而言，其專業的知識更新相對其他專業更快，原有的課程體系需要進一步完善良，新技術與新工藝必須替代陳舊的知識，其教學的方法與手段也必須得到有效的更新，教學模式也要跟課程內容發生相應的改變，因此對自動化專業課課程設置與教學模式研究顯得十分必要。[4]要緊跟時代步伐，全面落實“OBE”的教育理念，必須從源頭進行改革，對自動專業的培養方案進行修訂，提高學生綜合素質，使培養的學生真正能夠適應社會需求，在社會中有較強的競爭力。

2 自動化專業課設置存在的問題

人工智能的快速發展，帶動了器件、算法等領域知識的更新，對自動化專業而言，人工智能與其密切相關，無論是從控制算法、硬件器件，還是新技術。而現有的專業培養方案，依然是在原有培養方案的基礎上做了細枝末節的修改，未有真正根本性的變革，特別專業課程的設置，已不能適應時代發展對人才培養的需要，主要存在以下幾個方面：

（1）部分專業課的課程內容設置不合理。主要體現在課程內容設置不合理，部分內容陳舊，沒有及時將新技術、新成果納入到課程內容中來;同時學時安排不合理，重要的專業知識內容沒有足夠的學時保障。

（2）專業課的課程進程設置不合理。現有的專業課的安排，先后順序需要在優化，原理的進程安排，造成知識的學習順序不合理、不科學;各學期的學生的工作量分布不均，部分課程安排內容重復。

（3）自動化相關技術發展較快，其衍生了一些新的課程，特別是人工智能方面的，因此必須把新技術的相關課程納入到自動化專業的教學體系中來。

（4）新工科要求自動化專業學生應具備一定的工程創新能力，因此在大學期間必須開設足夠的實訓與實習課程，通過相應的實驗和設計、實習來培養，同時實驗與實踐手段也必須隨著新技術的發展而更新，此外，對實踐方面的學分設置要更有靈活性，充分調動學生參與學科競賽、創新項目等活動，進一步提高學生的工程創新能力。

3 課程設置改進

安徽理工大學是一所省屬重點高校，曾隸屬于煤炭部，長期從事礦山領域的相關研究，本著立足安徽，服務行業，面向全國，堅持“立足煤炭、電力行業，打造精品專業”的指導思想，面向礦山智能控制、電力傳動、礦山安全監控等行業國家重大需求和科技發展前沿開展科學研究，培養在過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術應用等領域從事自動控制系統分析、設計及研究等方面工作的高素質復合型人才。為適應新工科要求，本專業于2018年新修訂了專業培養方案，對專業課程及教學進程做了較大修改，與原有的教學大綱相比，取得了較大的突破與進步，主要體現在以下幾個方面。

3.1 課程模塊設置

根據校發“安徽理工大學2018版人才培養方案原則意見”，優化課程體系，分為“通識教育、學科基礎教育、專業教育、實踐教育”四個模塊，總學分180學分，課程設置比例見下表。

3.2 理論課程修訂

課程修訂的原則為：適當壓縮必修課程總學分，更新課程體系，開設更多新技術選修課程，為學生自主學習和多元化發展留下充足空間。積極吸收“新工科”“專業認證”標準等先進理念，引導學生形成研究性、創新性學習思維。對標中國礦業大學的培養計劃，將專業課程分為學科基礎課程和主干課程，其中專業主干課程分為專業核心課程模塊，限選課程模塊和專業任選課程模塊。

（1）修改學科基礎課程，將《自動控制原理》納入學科基礎課程，把《微機原理》從學科基礎科程中刪去，放入專業核心課程模塊中，并增加4個學時實驗;修改學科基礎選修課程，為適應學生畢業目標中的工程管理能力，增設《工程倫理與項目管理》課程，并把《采煤概論》修改為《井下通信技術》，《機械設計基礎》修改為《自動化學科前沿講座》更適應專業發展需要。

（2）修改原有專業核心課程，保留《電力電子技術》、《電機與拖動》兩門核心課程，把《智能控制基礎》、《感測技術》、《單片機及接口技術》納入核心課程。其中《電力電子技術》由3.5學分改為3學分，《電機與拖動》由4.5學分改為4學分，《單片機及接口技術》由3學分改為2.5學分，《感測技術》由2.5學分改為2學分，并減少4學時實驗，專業核心模塊共16.5學分。

（3）限選課程模塊分工業自動化方向和智能檢測方向，學生至少選修一個方向，每個方向共7學分。

（4）壓縮專業選修課學時，增加專業選修課程開課數量，拓寬學生的專業知識面，增強學生的就業能力。其中增加課程為：面向對像程序設計（雙語）、模式識別、工業4.0系統、無人機系統及應用、工業機器人技術及應用、數據結構與算法、數據挖掘、科技文獻檢索、專業外語等課程。

3.3 實踐課程修訂

增加課程設計的選題，豐富實訓課程的內容，強化實踐課程的綜合性、創新性，采用多種考核方式考核學生的實踐課程。為培養學生的創新性、綜合實驗能力，增加實踐模塊，實踐學分累計達49學分，增加《綜合設計與科研實踐》課程，鍛煉學生的創新與科研實踐能力，優化實訓類課程，將《過程控制與儀表》課程設計、《過程控制與儀表》實訓合二為一，將《自動化流水線實訓》、《運動控制系統實訓》由2學分減少為1學分，并把《認識實習》提到第4學期，《單片機課程設計》提到第6學期。并根據專業方向，增設了一門《機器人課程設計》，綜合新增實訓內容可滿足學生獨立設計實訓內容的能力。

4 結論

自動化專業在結合行業特色的基礎上，對專業的課程設置進行了研究，并制定出了適應社會發展要求的教學大綱，能夠緊緊圍繞專業認證要求，突出新工科的培養目標，課程設置更新了知識內容、強化了實踐環節、合理安排了課程進度，課程設置合理、內容新穎，學時安排恰當，是新工科背景下自動化專業課程設置的大膽改革與嘗試。

參考文獻：

[1]蘇曉光，于莉莉.人工智能與新工科人才培養探討.中國管理信息化，2018.08.

[2]張雅靜.新工科模式下基于能力培養的自動化綜合實踐探索.教育教學論壇，2018.09.

[3]岑紅蕾，張曉海，李宏偉.自動化方向專業課程實踐教學改革的研究與探索.農業網絡信息，2015.2.

[4]梁橋康，等.自動化專業課程體系建設研究——以湖南大學為例.當代教育理論與實踐，2019.01.

作者簡介：曹珍貫（1979-），男，博士，副教授，碩士生導師，主要從事自動化專業的教學與科研工作。