新工科背景下應用型本科院校自動化教材建設
——以營口理工學院為例

張 健，荊 珂，賈 靜

營口理工學院，遼寧 營口 115014

1 應用型本科教材的局限性

新工科背景下應用型本科教育工作的啟動實施，拉開了我國應用型本科教育發展的新序幕[1]。應用型本科院校教育工作的推進，對學生項目技能訓練的要求越來越高。國內各高校和出版社都積極推出一批體現課程改革新理念的規劃教材，取得了一些成績，但還未完全跟上應用型本科教育發展的要求，很多教材還存在較大的局限性[2]。

1.1 應用型本科教育特點不夠明顯

當前應用型本科院校的培養目標主要是培養本學科應用實踐型的人才，新工科背景下各個應用型本科院校側重專業應用知識講授，并將理論知識作為實踐知識的補充[3]。但是大部分應用型本科院校仍然使用側重理論教學的教材，實踐知識不足，很難使學生獲得實踐技能，無法滿足應用型教育需求[4]。

1.2 實踐內容不足

隨著新工科背景下應用型本科院校教育工作的推進，對學生項目技能訓練的要求越來越高[5]。目前，新工科背景下應用型本科院校大多使用的是各個學校專業教師編著的教材，企業里的相關技術人才因為企業的行業特點，無法充分融入教材的編寫過程，而是僅僅參與教材的審定工作，這也導致教材的內容很難與企業的要求相契合。因此，學校培養的人才與企業的崗位要求不匹配，學生入職后仍需要長時間系統培訓[6]。同時企業人員不能充分參與教材編寫也使得教材應用型設計案例缺乏[7]，無法真正反映生產的實踐過程[8]，很難實現應用型技術的培養目標[9]，由此可見，現行的教材無法滿足新工科背景下的應用型本科教育的要求。

2 教材建設與特色

營口理工學院（以下簡稱“我院”） 辦學定位是面向遼寧、服務營口，培養從事裝備制造行業的人才。

我院電氣工程學院開設的自動化工程的設計與應用是專業限選課，一學期理論與實踐課各16 課時，卻一直沒有相應教材可選。在幾年的教學過程中，教師結合實踐編寫了講義，并補充了一些前沿的生產線技術知識，但仍需出版一部實踐性強的教材，另外，專業綜合實習、專業綜合設計、畢業設計也需要一本相關內容的實踐教程，為后續專業的發展奠定基礎。

在已有的校企合作基礎上，借鑒國內外優秀教材開發經驗，突破傳統的普通高等教育教材建設的思路，充分利用學校教師、企業教師和頂崗實習學生三方資源，共同設計對接崗位綜合能力要求的教材，注重企業頂崗實習學生對教材使用情況的積極反饋，確保教材內容的動態調整和教材職業性的充分體現，實現校企互利雙贏。

教材是學生學習的主要材料，自動化工程的設計與應用教材在體現自動化生產線工程設計實際案例的同時，加入專業機電一體化概念設計的虛擬仿真技術，給應用型本科院校的師生帶來不一樣的感受。學習實際設計案例之后，學生可以利用虛擬仿真技術再現實際產品，也可在軟件上設計新的項目，激發學生學習樂趣。同時教材提供精美教學PPT 及書中案例講解視頻，學生能夠快速理解并掌握所學知識，提升學生實踐能力。

3 教材研究與教學改革工作的實施

自動化工程的設計與應用課程把既有的機械、電氣、液壓、氣動、驅動、自動化和編程等學科知識綜合為具有閉環反饋的制造業知識回路，進而使人們在數字環境下進行產品的制作與驗證。因此，機電一體化概念設計是一個多學科技術融合與虛擬調試、開發的技術平臺。

《自動化工程的設計與應用》教材以校企合作為前提，所有案例均采用校企合作單位的實際項目，充分利用機電一體化概念創設虛實結合的工作情境，自動化生產線設計的“實”部分經過三年的實踐教學，已形成講義；“虛”部分為數字孿生技術即基于MCD 虛擬仿真項目，現已在機械、自動化專業畢業設計中得到應用。

4 教材編寫的基本要求

4.1 校企合作基礎良好

我院電氣工程學院的自動化、電氣工程及自動化、智能科學與技術專業，與昆山巨林科教實業有限公司進行深度合作，共同對相關專業實踐教學體系進行科學規劃，并付諸實施。校企共同制訂專業課程教師培訓計劃，推進智能制造生產線技術、現代工業網絡與控制技術、智能制造信息系統開發等相關課程實踐教學項目開展，支持編寫校企合作教材用于自動化專業的教學，確保申請項目的順利實施。

通過加強與昆山巨林科教實業有限公司的合作，實施“雙師型”師資隊伍建設工程；與合作企業共同開發基于企業技術平臺和技術培訓內容的專業課程，保證通過這些課程考核的學生不低于100 人次；探索取得職業資格認證的形式，設立鑒定站，全面推進認證制度，完善人才培養方案并長期執行；依托合作企業申請遼寧省大學生實踐基地建設項目；組織實踐教學建設研討會，進行教材建設總結，并出版智能制造生產線技術相關教材及實踐指導書。

4.2 教材內容的準確性和時效性

為了保障教材內容的準確性和時效性，我院電氣工程學院實施開放辦學，吸引企業投入技術、資金、設備，合作共建實驗室、實訓基地等，促進實踐基地和教學團隊建設、人才培養模式和課程體系改革，鼓勵教學研究，這為應用型本科教材的研究奠定了堅實基礎。首先與昆山巨林科教實業有限公司合作創建了機器人與智能裝備實驗室，完善機電創新實驗室，建設場地100平方米，保證了教學需要。其次繼續加大資金投入，完成智能制造生產線實訓平臺建設，擴大智能制造生產線技術師資培訓規模，提高完成課題任務的能力。同時聘任昆山巨林科教實業有限公司科技人員作為兼職教師，并將企業兼職教師納入項目建設團隊，以項目招標的形式，使其承擔課程建設、教材建設、校企合作、實踐基地等部分建設任務。

5 結論

營口理工學院電氣工程學院自動化工程的設計與應用課程，針對當前應用型本科教材的不足，充分利用學校教師、企業教師和頂崗實習學生三方資源，共同設計、編寫與崗位要求綜合能力相對接的應用型本科教材，通過“虛- 虛”“虛-實”結合的虛擬調試對產品和生產工藝進行反復的修改和論證，并把結果映射到真實的物理環境中去，有力促進制造業的發展。