自動化專業(yè)校企協(xié)作應用技術型人才培養(yǎng)模式探索

劉叔軍，毛麗民，李鑫

（常熟理工學院 電氣與自動化學院，江蘇 常熟 215500）

自動化專業(yè)校企協(xié)作應用技術型人才培養(yǎng)模式探索

劉叔軍，毛麗民，李鑫

（常熟理工學院 電氣與自動化學院，江蘇 常熟 215500）

為解決學生目標不明確，學習內(nèi)動力不足的問題，從建構“入門—提高—綜合”階梯化培養(yǎng)模式，形成原理—仿真—系統(tǒng)的模塊化知識體系入手，優(yōu)化課程體系，使得學以致用；研究激勵為主的相近專業(yè)課程的教學管理機制，滿足和調動學生學習興趣；提高企業(yè)參與的積極性，使學生接受系統(tǒng)性訓練，在工程技術上迅速成長；最后通過動態(tài)調整，不斷完善，以實現(xiàn)旨在提高學生興趣，培養(yǎng)和提高學生綜合能力和素質的學校主導、企業(yè)全程參與的自動化應用技術型人才培養(yǎng)模式。

自動化；校企協(xié)作；培養(yǎng)模式

許多教育改革者強調“實踐才是工程專業(yè)的根本”，強調開發(fā)“以問題為中心”，能融合“理論教學”和“研究型教學”的實踐性課程來培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力［1］。例如美國的麻省理工學院（簡稱MIT）積極通過實踐訓練使學生做好今后的就業(yè)準備，制定了本科生研究機會計劃（Undergraduate Research Opportunity Program，簡稱UROP），獨立活動期計劃（Independent Activities Period，簡稱IAP），工程實習項目（Engineering Internship Program，簡稱EIP）以及綜合研究項目，回歸工程計劃等［2-3］。這些項目盡管形式各具特色，但實質卻相同，就是利用大學的資源優(yōu)勢，為學生提供了理論聯(lián)系實踐的機會，也是為加強學生實踐能力而采取的有效配套措施?，F(xiàn)在美國已有很多大學采用了MIT這一經(jīng)驗。重視實踐性教育重新成為指導理工科大學課程改革的重要理念。

近年來，中國高等教育的“大躍進”所導致的學生培養(yǎng)與企業(yè)要求的差距以及教育國際化趨勢與中國教育模式的不適宜，迫使中國的教育改革必須面對現(xiàn)實，于是卓越工程師培養(yǎng)計劃、專業(yè)試點綜合改革和工程教育認證等應運而生。但中國的高等教育在很大程度上仍然是集權式管理，主要還是依據(jù)自上而下的政策性指令，改革多止于對發(fā)達國家教育模式的借鑒與移植［4］。許多學校紛紛建設培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力的平臺，但大都關注硬件平臺的建設［5］。如何整合利用好硬件資源，配套實踐軟平臺建設，在現(xiàn)今學生人數(shù)多，指導教師相對缺乏情況下，將培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力與理論實踐教學環(huán)節(jié)有機結合，以達到整體提高學生培養(yǎng)質量的目的，迄今尚未有一個較好的解決方案［6］。

一、建構“入門—提高—綜合”階梯化培養(yǎng)模式，解決學生目標不明確，學習內(nèi)動力不足的問題

學生素質和職業(yè)能力，是企業(yè)對畢業(yè)生衡量的關鍵指標，也是影響學生職業(yè)發(fā)展的兩個重要因素；企業(yè)對員工素質的要求是良好的社會責任感，也就是踏實誠實，自信好學，交流協(xié)作等；企業(yè)對員工能力的要求是分析解決問題的能力、自學能力、溝通能力等。對畢業(yè)生的要求是快速適應，進入角色，并且有一定的發(fā)展后勁；我們的學生培養(yǎng)和企業(yè)要求還存在一定的差距，我們的總體思路是：以機器人創(chuàng)新訓練活動為切入點，校企合作教育為主導，通過教學改革，實現(xiàn)閉環(huán)的動態(tài)調整，達到提高學生的素質和職業(yè)能力的目標。

目前我國各級各類的電子設計競賽和機器人競賽激發(fā)了學生對實踐和創(chuàng)新的興趣，然而目前大多數(shù)學生不能獲得這一方面的實訓，主要原因在于：對一般學生而言，入門門檻較高，很多學生開始熱情較高，幾經(jīng)挫折后自動放棄［7］。我們采用階梯和模塊化培養(yǎng)方式，將部分專業(yè)課程的實踐教學環(huán)節(jié)、畢業(yè)設計連接為整體，通過設計、甄選“入門—提高—綜合”階梯化訓練案例，面向全體學生，降低學生入門難度，通過興趣引領激發(fā)學生的內(nèi)動力；通過開展“以學生自主創(chuàng)新研修為主體、第一課堂與第二課堂相結合”的多樣化創(chuàng)新實踐活動提高學生學習興趣，調動學生自主學習的積極性；通過完善已制定的院級“創(chuàng)新培養(yǎng)激勵政策”，鼓勵教師將最新科研成果及時轉化為新的創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學資源，不斷充實“創(chuàng)新實踐”課程的教學內(nèi)容，指導本科生申報院、校、省三級自主創(chuàng)新研修課題，參加各級各類的競賽項目。總之，通過興趣引導，協(xié)調教與學，學與用的關系，明確了學習目標，激發(fā)了學生學習動力。

二、形成原理—仿真—系統(tǒng)的模塊化知識體系，使學生接受系統(tǒng)性訓練，在工程技術上迅速成長

近年來，國內(nèi)各高校加大實驗項目的硬件投入，硬件平臺建設有了長足發(fā)展，但實驗實踐平臺的軟件建設嚴重滯后，主要體現(xiàn)在：各高校為保證完成實踐教學環(huán)節(jié)，課程設計主要依附于課程，畢業(yè)設計課題具有很大的隨意性；同時，課題陳舊，無法引導學生涉足先進技術［8，9］。

通過總結我院近年來參加的創(chuàng)新項目，借鑒國內(nèi)外大學生機器人創(chuàng)新訓練經(jīng)驗，對每個工程案例構建“原理—仿真—系統(tǒng)”的模塊化知識體系，包括從原理到仿真到系統(tǒng)集成和調試的詳細過程資料，使設計環(huán)節(jié)循序漸進，便于學生自學；便于教師將理論知識，課程實驗和實踐以及畢業(yè)設計選題有機結合起來，使學生的工程技術訓練常態(tài)化、系統(tǒng)化，真正做到“以學生為主體”。

學生通過專業(yè)理論基礎和技術基礎模塊的學習和創(chuàng)新訓練，可以進入校內(nèi)校企合作建設的三個實訓平臺，即與常熟市天銀機電股份有限公司、北京博創(chuàng)興盛科技有限公司共建的機器人創(chuàng)新訓練平臺（側重單片機等微處理器的開發(fā)應用）、與美國國家儀器公司（NI）合作建設的先進測控技術聯(lián)合實訓中心（側重NI測控軟件和硬件的開發(fā)應用）和與西門子（中國）有限公司合作建設的西門子先進自動化技術聯(lián)合示范實訓中心（側重西門子PLC的開發(fā)應用）。其目標是，學生通過前三年的學習和訓練，能夠達到企業(yè)工程師“小幫手”的要求。

三、提高企業(yè)參與的積極性

企業(yè)是不養(yǎng)閑人的，要想讓企業(yè)參與學生培養(yǎng)，在目前沒有政府政策支持下，輸送給企業(yè)的學生絕對不能成為企業(yè)的累贅，必須能夠達到企業(yè)工程師助手的標準，實現(xiàn)企業(yè)與學校雙贏，才能真正調動企業(yè)參與的積極性。

針對行業(yè)企業(yè)需求，我們設置了三個專業(yè)方向，學生可以任選一個方向，完成規(guī)定的企業(yè)課程、實踐環(huán)節(jié)。通過前面的訓練，學生可以在相關技術領域完成企業(yè)工程師分配的任務，起到幫助企業(yè)工程師解決一些基本的技術問題的作用，成為企業(yè)工程師“小幫手”，同時可以在企業(yè)工程師的指導下，深入研究，完成畢業(yè)設計，最終目標是使學生能勝任相關行業(yè)的企業(yè)技術應用和工程開發(fā)。

四、優(yōu)化課程體系，學以致用

基于以上目標和校企共同培養(yǎng)模式的構建，我們對課程體系的優(yōu)化包括以下兩個方面：

1）設置柔性化培訓方案

學生可以根據(jù)自身需求選擇和調整知識模塊，主要注重理論知識對實踐的指導作用，實踐類課程注重基本操作技能和理論分析能力、初步設計能力的訓練，體現(xiàn)在學生軟件或硬件有所側重，單片機、PLC或LABVIEW有所側重的具有一定深度的實踐能力。

2）理論知識整合

由于理論學時的不斷壓縮，目前控制理論類課程以連續(xù)系統(tǒng)理論知識為主，對離散系統(tǒng)知識的闡述相對不足，這從知識邏輯體系看是對的。但由于計算機的廣泛應用，主要涉及離散系統(tǒng)知識，從技術邏輯體系的角度，我們要對兩者的比重進行調整，強調連續(xù)和離散的關系；并且對部分章節(jié)采用實驗導向理論學習的方法?？梢酝ㄟ^綜合課程設計環(huán)節(jié)，利用企業(yè)資源，開發(fā)實踐項目，模擬工程項目開發(fā)的全過程。

五、研究激勵為主的相近專業(yè)課程的教學管理機制

為鼓勵學生開展自主學習，更好利用創(chuàng)新實驗平臺，推廣實施學分互認改革方案。通過對電子技術課程設計、微機原理與接口技術課程設計、控制技術綜合實訓和畢業(yè)設計的連貫性設計，制定階梯化訓練方案和項目訓練大綱，學生可按照平臺的訓練大綱要求進行學習和訓練，達到規(guī)定的考核標準，可通過課程互認的方式獲得相應課程的學分。

六、動態(tài)調整，不斷完善

從閉環(huán)控制角度而言，了解企業(yè)需求和學生狀況即可明確培養(yǎng)目標，熟悉控制對象；學院、學生和企業(yè)的溝通交流使信息通暢不失真；積累數(shù)據(jù)，科學分析，動態(tài)調整，使控制有效；那么畢業(yè)生一定能夠達到培養(yǎng)目標要求。從近兩年的教學實踐和學生就業(yè)來看，效果是顯著的，主要體現(xiàn)在，學生學習積極性和主動性明顯增強，參加科技活動和各類競賽的學生明顯增加，學風明顯好轉，學生就業(yè)層次有一定的提高，而且部分學生在畢業(yè)設計之前就開始參與企業(yè)的研發(fā)項目。當然，如果從學校和學院管理角度而言，抓好學風建設，通過完善獎勵和淘汰的長效機制，進一步激發(fā)學生內(nèi)動力，使學生的主體作用充分的體現(xiàn)出來，這樣可以達到事半功倍的效果，我們的學生培養(yǎng)將會有一個新的跨越。

［1］張峰，項軍華.MIT本科教學活動的若干特點及啟示［J］.高等教育研究學報，2010，33（1）：62-64.

［2］李曉婷.麻省理工學院的辦學特色對我國的啟示［J］.中國電力教育，2009（3）：171-172.

［3］瞿福平.通往成功——MIT工學院本科實踐機會計劃［J］.高等工程教育研究，2005（1）：83-100.

［4］李元元.高等工程教育課程改革的比較研究——以華南理工大學與MIT為例［J］.高等工程教育研究，2004（6）：1-6.

［5］郝衛(wèi)東，李靜.開放性機器人創(chuàng)新實驗室建設研究［J］.高教論壇，2009（9）：54-56.

［6］吳獻鋼.智能機器人創(chuàng)新實驗的實踐與改革［J］.實驗科學與技術，2008（10）：102-104.

［7］張勇，蘇學軍.組建人形機器人實驗室，構建新型創(chuàng)新實驗平臺［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2008（6）.

［8］萬佑紅，蔣國平.機器人教育與大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索［J］.電氣電子教學學報，2005（4）.

［9］祝龍記，鄭曉亮.基于機器人制作平臺的大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.安徽理工大學學報（社會科學版），2010（1）.

［10］張云洲，吳成東，崔建江，等.基于機器人競賽的大學生創(chuàng)新素質培養(yǎng)與實踐［J］.電氣電子教學學報，2007（1）.

An Exploration of Automation Professional Applied Technical Personnel Training Mode by Means of University-enterprise Collaboration

LIU Shu-jun, MAO Li-min, LI Xin
(School of Electrical and Automation Engineering,Changshu Institute of Technology,Changshu 215500,China)

Firstly,in order to solve the students’learning problems of the unclear goal and the lack of their inner motivation,the"entry-improvement-integration”step trainingmode is constructed,and the“principle-simulationsystem”modular knowledge system is formed to optimize the curriculum system,which can contribute to the application.Secondly,a study ismade of the incentive-based similar professional courses teachingmanagementmechanism to satisfy and stimulate students’learning interest.Thirdly,enterprises’active participation is enhanced in order to enable students to receive systematic training and to grow rapidly in the engineering technology.Finally, through dynamic adjustment,and continuous improvement,the automation applied technology talent trainingmode led by schools and fully participated in by enterprises is builtwith a view to enhancing students’interestand cultivating and improving their comprehensive abilities and qualities.

automation;university-enterprise collaboration;trainingmode

TP29

A

1008-2794（2014）06-0012-03

2014-06-01

2013年常熟理工學院教學改革研究重點課題（CITJGIN201307）

劉叔軍（1962—），男，黑龍江寶清人，教授，碩士，主要研究方向為智能控制的研究與應用。