自動化專業實踐教學模式探索與改革

◇新疆工程學院控制工程學院 劉 越 張寧寧 翟玉曉

針對新疆工程學院自動化專業實踐教學中存在的問題，在分析問題的基礎上構建新的實踐教學體系；更新實踐教學內容；引入OBE 的教學理念，進行“基于問題”、“基于項目”的研究性實踐教學方法改革和面向新疆重點產業需求的“教-學-做-思”四階一體實踐教學模式探索。實踐教學過程中以學生為中心，強調問題導向，讓學生學習過程和思考解決問題有機結合，提高學生的自主學習能力和工程應用能力，使人才培養更能夠適應新疆產業發展對自動化人才的需求。

實踐教學在大學生的創新意識和創新思維的培養中具有不可替代的作用。通過實踐教學，幫助學生感悟理論教學中所學到的知識，同時讓學生通過實際操作進一步鞏固理論知識，讓學生在實踐過程中領會工程意識、實驗測試方法，培養學生的實驗技能、綜合實踐能力、科學素養、獨立思考能力和工程應用能力。為適應國家對創新型人才的需求，如何在人才培養模式中全程把專業教育和創新創業教育深入融合，是近年來比較熱門的話題。因此，研究實踐教學模式，對深化實踐教學內容與方法改革具有重要的理論指導與實踐作用。

新疆工程學院自動化專業2019年獲批自治區級一流本科專業。自2017年起，專業開始進行實踐教學改革，并針對實踐教學的發展困境以漸進的方式完善實踐教學模式的構建，并最終確定了面向新疆重點產業需求，“基于問題”、“基于項目”的研究性實踐教學方法改革和“教—學—做—思”四階一體實踐教學模式探索。

1 實踐教學存在的關鍵問題

目前實踐育教學環節自動化專業人才培養中的薄弱環節，與新疆重點產業對自動化專業的人才培養需求還有一定的差距。我校近年來也一直在倡導實踐教學改革，完善實踐教學體系，自動化專業做了一定的努力提升學生工程實踐能力，但仍然存在以下問題。

（1）實踐教學體系設計需要進一步完善。從實踐教學體系看，教學頂層設計缺乏層次性。自動化專業人才培養方案中，校外實踐教學中實踐教學主要包含課內實驗環節、校內實訓和校外實習環節。在具體的課程課內實驗設置和教學安排上，實驗課程的比重雖然有所上升，但實驗以驗證性實驗為主，綜合性、創新性實驗不足。另外，由于自動化專業學生規模大、學生學習能力參差不齊，校內實訓的要求以及實踐教學的條件之間都存在明顯差距。校外進行的認識實習、生產實習、畢業實習之間邏輯性不強，缺乏明顯的梯度和層次。同時，實習時長集中在3～4周，企業從自身利益考慮，不愿接收學生短期實習，即使接收，學生在實習過程中也是參觀多而參與少，缺乏實戰性訓練機會。實踐教學體系設計不完善，存在一定的問題。

（2）實踐教學方法需要進一步改進。實踐教學中由于設備和師資情況的局限性，大部分仍然是實行以教師為中心的教學方法，學生自覺主動探索實踐不足。在傳統的教學模式中，在專業理論學習的基礎上加入實驗環節，整個的教學計劃、教學內容都是由實驗教師擬定，實驗教師根據自己對知識的理解把握完成設計實驗內容。學生跟隨教師的指揮棒分組完成驗證性內容。學生重復教師的實驗過程，完成實驗報告。被動接受教師傳授的知識，缺乏主動思考，缺乏應用知識解決實際問題的過程。

（3）實踐教學內容與新疆重點產業發展需求結合不足?！笆奈濉逼陂g新疆將重點推動石油石化、煤炭煤化工等產業的發展。目前自動化專業實踐教學內容沒有實現與區域經濟發展對人才培養需求的對接，部分課程內容多年沒有變化，內容陳舊。學生在學校獲得的知識無法滿足到企業工作的需要，學生畢業后往往需要先在企業進行相關的崗前培訓工作，才能適應崗位工作要求。經過一段時間培養才能且至少經歷3～5年才能成長為骨干人才，這就形成了社會招聘中有些企業會備注有社會工作經歷這一要求。

（4）實踐教學師資力量薄弱，師資隊伍建設需要進一步加強。目前，實踐教學教師主體主要是專職實驗員，他們多數從一個學校畢業到另一個學校工作，注重學習扎實的理論知識，多數缺少實踐經驗，應用理論知識解決實踐問題的能力不足，實踐教學師資力量薄弱。目前，實踐教學改革迫在眉睫，教學內容和形式上要能將創新意識與實踐教學有機結合，構建新型實踐教學內容體系，實踐教學教師除了要有深刻的理論知識和實踐技能水平；還要及時對接產業需求，對接實際工程項目，能夠與時俱進的開展實踐教學改革。

（5）校企合作培養人才機制有待形成。通過調研發現，企業每年都在大規模地引進新技術，特別是工業生產技術和現代化裝備，而學校能夠向企業提供的通常都是傳統的、孤立的課程，不能及時結合科技發展和企業技術更新換代實際情況展開教學，與企業之間沒有形成良好的人才培養機制。

2 實踐教學體系構建

通過對教師、企業技術和管理人員以及畢業生的調研，梳理自動化專業實踐教學存在的問題，并從教學體系頂層設計、教學方法、教學內容和師資隊伍建設等方面出發，分析問題，找到解決問題的方法。

（1）構建完善的實踐教學體系。依據自動化專業人才培養方案，依托新疆重點產業，以強化工程實踐能力、學生自主學習能力與工程創新意識為核心，重構完善的實踐教學體系。理論教學與實踐教學不再是孤立的兩個過程，實施教學做一體化的實驗課程計劃。在課程體系的建設上，引入OBE的教學理念，強調“問題導向”、“以學生為中心”，進行“基于問題”、“基于項目”的研究性實踐教學方法改革，和“教-學-做-思”四階一體實踐教學模式探索。統籌校外實習實訓內容和時間，統籌規劃實踐教學環節，使各環節之間具有層次性、連續性和貫通性。將實踐教學目標融入自動化專業人才培養的整體目標中來考量，以能力培養為起點系統地對實踐教學內容進行反向設計。遵循協同育人理念，在實踐課程內容、師資隊伍、教學場所、教學方法、教學考核等環節充分調動整合校內資源、企業資源和社會資源，共同培養高質量自動化專業工程技術人才。

圖1 基于新疆產業需求的實踐教學體系

（2）改革實踐教學方法和教學模式。學生實踐的主體性不足是自動化專業目前實踐過程中存在的另一個主要問題。要引導學生從被動接受實踐內容逐步轉向主動創新實踐。變學生“學會”為學生“會學”，實踐過程中增加過程考核，減少死記硬背的考核內容，重點考核學生是否會將所學理論知識應用到工程實踐中，是否會思考問題，用所學知識解決問題。“基于項目”“教學做一體化”的教學方法是一種教和學的實踐型模式，其很重要的特點就是將學習過程融匯到實際的項目過程，把學生學習融入到項目完成的過程之中，讓學生通過解決實際工程問題，自主地進行知識的整合與建構，提高學生的自主學習和工程應用能力。

（3）更新實踐教學內容?，F代科學技術發展日新月異，這就要求實踐教學內容及時地做出更新與調整，結合新疆產業發展需求，加強與企業的溝通交流，將煤炭煤電、石油化工、新能源行業產業的新內容引入教學，將企業實際工程項目和學科競賽內容引入教學環節，改變實踐教學內容滯后的現象。除了在知識層面上與科學技術發展相適應外，還增加與工程專業相關的可持續發展、工程管理、創新創業教育等方面的內容。以就業為導向，在專業教育中結合具體崗位需求開展教學。

（4）實踐教學師資隊伍建設。通過激勵機制，鼓勵教師進入企業培訓、進修，參與企業運營活動，提升實踐能力。派駐青年教師通過在新疆新能源企業鍛煉，參與企業工程項目，并與企業合作開發基于工作崗位的實踐教學課程大綱；從企業選聘經驗豐富的工程師和管理人員到學校任教或兼職。實驗室除配備專職實驗員外，還鼓勵專職教師教師積極地加入實驗室建設，開發實驗項目，投身實踐教學，增強實踐教師師資隊伍建設。

（5）形成校企合作培養人才的良好機制。實行“3+1”聯合培養。學生實訓集中在最后一年在企業完成，與企業共同實施“校企合作培養計劃”。針對新疆重點產業需求，選定煤炭、石油化工等不同人才培養方向。人才培養方案由企業和學校共同制定，即企業急需哪些人才，便針對企業需求，設立課程；最后一年在相關企業參與實際工程項目，將課程融入實際工程項目提前進入準工程師角色。

3 結束語

完善后的實踐教學體系立足新疆重點產業需求，強調“頂層設計、整體優化”，在課程體系的建設上，強調以學生為中心、強調問題導向、強調主動學習，讓學生在實踐教學過程中不斷提高工程應用能力，通過實踐教學模式改革，學生畢業即上崗，就業競爭力明顯上升，為新疆的經濟發展和社會長治久安做出了積極貢獻。