涉海院校自動(dòng)化專業(yè)特色人才培養(yǎng)模式探討

李向軍，崔新忠，馬占軍，孟威

(大連海洋大學(xué)，遼寧 大連　116023)

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涉海院校自動(dòng)化專業(yè)特色人才培養(yǎng)模式探討

李向軍，崔新忠，馬占軍，孟威

(大連海洋大學(xué)，遼寧 大連116023)

針對(duì)目前大多涉海院校自動(dòng)化專業(yè)缺乏海洋特色的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)國(guó)家海洋事業(yè)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需求分析，以大連海洋大學(xué)為例，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討，提出加強(qiáng)特色專業(yè)建設(shè)的課程體系設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容及方法等方面的改革思路。

特色專業(yè)建設(shè)；涉海院校；自動(dòng)化專業(yè)；大連海洋大學(xué)；特色人才培養(yǎng)

一、引言

自動(dòng)化專業(yè)是我國(guó)首批設(shè)立培養(yǎng)本科人才的專業(yè)之一。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極其廣泛，幾乎涵蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。多年來(lái)，社會(huì)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才的需求量大且穩(wěn)定，因而目前大多數(shù)工科院校都設(shè)有自動(dòng)化專業(yè)。另一方面，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給自動(dòng)化專業(yè)帶來(lái)前所未有的生機(jī)，同時(shí)也對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。國(guó)家在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中，將發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)和海洋科技提升到前所未有的戰(zhàn)略高度。作為涉海院校，明確學(xué)校定位，面向行業(yè)及地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，確定具有特色的自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃與課程體系，根據(jù)專業(yè)特色改革教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法顯得尤為重要。

二、涉海院校自動(dòng)化專業(yè)的現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)的涉海院校主要有中國(guó)海洋大學(xué)、上海海洋大學(xué)、廣東海洋大學(xué)、浙江海洋學(xué)院、大連海洋大學(xué)以及大連海事大學(xué)、上海海事大學(xué)等十來(lái)所。綜觀這些高校的發(fā)展目標(biāo)和定位，普遍存在著學(xué)科、專業(yè)發(fā)展不均衡的現(xiàn)象。大部分高校都是以“海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色”，以海洋科技、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品科學(xué)、航海、船舶等為其重點(diǎn)學(xué)科，而其他學(xué)科專業(yè)在這些學(xué)校中卻普遍被邊緣化，與重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)的發(fā)展水平差距較大。

另一方面，自動(dòng)化類專業(yè)是我國(guó)高等教育中最大的學(xué)科專業(yè)之一，多數(shù)工科院校都設(shè)有此專業(yè)。目前涉海院校自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容普遍存在著缺乏海洋特色，有以學(xué)科辦專業(yè)而非以應(yīng)用辦專業(yè)的特點(diǎn)。面對(duì)眾多強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，如何從夾縫中求生存？面對(duì)國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)和海洋科技的發(fā)展需求，如何培養(yǎng)出適應(yīng)海洋產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才？這是關(guān)系到涉海院校自動(dòng)化專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題。

三、振興海洋事業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中明確指出要“推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展”，積極發(fā)展海洋運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、海洋工程裝備制造等新興產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)海洋基礎(chǔ)性、前瞻性、關(guān)鍵性技術(shù)研發(fā)，提高海洋科技水平。[1]科技強(qiáng)海，需要科技人才。涉海院校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)、壯大海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的工程技術(shù)、科技服務(wù)人才隊(duì)伍的職責(zé)。涉海院校的自動(dòng)化專業(yè)如何迎接挑戰(zhàn)，為我國(guó)海洋事業(yè)的振興做貢獻(xiàn)，學(xué)習(xí)《國(guó)家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》[2]，分析研究這一科技革命對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才的需求十分必要。

1.海洋裝備

海洋開發(fā)和海洋保護(hù)需要一批重大技術(shù)和裝備。例如水下機(jī)器人在海底資源調(diào)查、石油天然氣管線檢查、海底電纜光纜檢查敷設(shè)、海洋學(xué)研究等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。水下機(jī)器人是一個(gè)典型的自動(dòng)控制設(shè)備，其所涉及的自動(dòng)控制理論及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方面的知識(shí)，都是高等院校自動(dòng)化專業(yè)的必修內(nèi)容。

海洋高端船舶裝備制造，需要全船的綜合自動(dòng)化集成技術(shù)，包括船岸一體化運(yùn)程管理、控制及維修診斷技術(shù)以及無(wú)線網(wǎng)及智能傳感器技術(shù)等。另外，深海載人潛水器、海洋工程自動(dòng)化設(shè)備、海洋科學(xué)考察和調(diào)查船以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造等都與自動(dòng)化技術(shù)分不開。

2.海洋調(diào)查和探測(cè)

為了全面實(shí)施科技興海，提高我國(guó)海洋科技的整體創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，“數(shù)字海洋”建設(shè)規(guī)劃已經(jīng)全面展開。海洋調(diào)查和探測(cè)能夠提高對(duì)海洋的認(rèn)知和預(yù)測(cè)能力，為促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合管理提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息支撐。例如，可為重大海洋工程進(jìn)行環(huán)境預(yù)報(bào)，對(duì)近海搜救應(yīng)急等提供輔助決策系統(tǒng)，為海底地形測(cè)繪、水文地理研究提供信息等等。海洋調(diào)查和探測(cè)所涉及的傳感器及其檢測(cè)技術(shù)等是自動(dòng)化理論與應(yīng)用相結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)之一。

3.海洋資源開發(fā)利用

海洋中有豐富的化學(xué)資源、生物資源、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源等。在這些海洋資源的開發(fā)與利用方面，自動(dòng)化技術(shù)可大顯身手。例如，海洋中由魚、蝦、貝、藻等組成的海洋生物資源捕撈活動(dòng)已從工具、船舶、捕撈技術(shù)等多個(gè)方面向自動(dòng)化方向發(fā)展，大大提高了人類的海洋捕撈能力。這些海洋生物資源除了直接捕撈供食用和藥用外，還可通過(guò)養(yǎng)殖、增殖等途徑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，由此，集約化的養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)代的集約化養(yǎng)殖系統(tǒng)是以水質(zhì)傳感器為核心設(shè)備，運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等以實(shí)現(xiàn)一個(gè)從取樣、分析、數(shù)據(jù)處理到對(duì)各水質(zhì)參數(shù)的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)[3]。

由此可見，面對(duì)海洋科技實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性突破的關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。作為涉海類高校，要充分發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略，在原有專業(yè)特色的基礎(chǔ)上，探討具有區(qū)域及行業(yè)特色的人才培養(yǎng)模式，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

四、涉海院校自動(dòng)化專業(yè)特色人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

首先要明確定位。教育部自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告將自動(dòng)化專業(yè)分為“研究主導(dǎo)型”“工程研究應(yīng)用型”“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”“技術(shù)技能型”四種類型。大連海洋大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)定位于“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”，其辦學(xué)方針是以鮮明的行業(yè)特色或地方經(jīng)濟(jì)實(shí)際需要為背景，以自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)為主線，以大眾教育與專業(yè)技術(shù)教育相結(jié)合為特色。為此，學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)的改革思路是：在兼顧自動(dòng)化專業(yè)本身培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)規(guī)律的同時(shí)，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有資源和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，在船舶、海洋、水產(chǎn)等領(lǐng)域突出特色。

1.構(gòu)建特色鮮明的人才培養(yǎng)課程體系

根據(jù)學(xué)校海洋特色，構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)“藍(lán)色教育”課程體系。該體系由通識(shí)課程(淺藍(lán))、學(xué)科基礎(chǔ)課(蔚藍(lán))、專業(yè)課(湛藍(lán))、專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(深藍(lán))組成(見表1)。

通識(shí)課程中，在原來(lái)設(shè)置了人文科技類、體育藝術(shù)類、經(jīng)濟(jì)管理類的基礎(chǔ)上，新增藍(lán)色海洋類課程,如“海洋資源概論”“海水養(yǎng)殖概論”“數(shù)字海洋概論”“船舶與海洋工程導(dǎo)論”等供學(xué)生選修。使學(xué)生具備海洋科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生的藍(lán)色意識(shí)、開放意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生作為海洋大學(xué)專業(yè)人才對(duì)海洋的親近感及實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)夢(mèng)想的使命感。

學(xué)科基礎(chǔ)課及專業(yè)必修課的構(gòu)成雖然主要體現(xiàn)了自動(dòng)化專業(yè)的基本知識(shí)要求，但在課程內(nèi)容上可以突出海洋特色。

專業(yè)方向課，根據(jù)學(xué)校面向海洋、水產(chǎn)等特色方面發(fā)展的定位，本校自動(dòng)化專業(yè)設(shè)置了船舶電氣自動(dòng)化以及過(guò)程控制自動(dòng)化兩個(gè)方向。船舶電氣自動(dòng)化方向針對(duì)性很強(qiáng)，主要包括船舶電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、裝配、維修等；過(guò)程控制自動(dòng)化方向除包括工業(yè)過(guò)程控制外，還要加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在海洋裝備、海洋調(diào)查和探測(cè)及海洋資源開發(fā)等方面的應(yīng)用內(nèi)容。

專業(yè)選修課中，考慮到大連作為東北亞地區(qū)的經(jīng)貿(mào)中心，聚集了大量外資企業(yè)，對(duì)國(guó)際化人才的需求不斷增加，為了更好地服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)，要加強(qiáng)建立國(guó)際化的人才培養(yǎng)機(jī)制。學(xué)生在大學(xué)四年除了低年級(jí)的基礎(chǔ)英語(yǔ)外，在專業(yè)課中還設(shè)置雙語(yǔ)教學(xué)課及專業(yè)英語(yǔ)選修課，使學(xué)生每年都有英語(yǔ)的語(yǔ)言環(huán)境熏陶。另外，由于大連電子信息類日資企業(yè)較多，學(xué)校還開設(shè)了電類專業(yè)實(shí)用日語(yǔ)課。

集中實(shí)踐環(huán)節(jié)由認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)、綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等必修課程組成。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)也是辦出特色專業(yè)的一個(gè)途徑。

表1　藍(lán)色課程體系略表

2.在課程內(nèi)容上體現(xiàn)海洋特色

學(xué)科基礎(chǔ)課及專業(yè)必修課主要根據(jù)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中推薦的課程組成，其構(gòu)成雖然主要體現(xiàn)了自動(dòng)化專業(yè)的基本知識(shí)要求，但在課程內(nèi)容上可以突出海洋特色。例如，在“電機(jī)與拖動(dòng)原理”課程中，講解電機(jī)在舵機(jī)、錨機(jī)中的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和拖動(dòng)負(fù)載的方法；在“傳感器原理與轉(zhuǎn)換技術(shù)”中，介紹溫度、壓力、流量等傳感器在船舶的主、副機(jī)中的應(yīng)用；在“單片機(jī)原理及接口技術(shù)”中，介紹在集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖中作為控制器的應(yīng)用；在“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”中，不僅增加了船舶電氣章節(jié)，還特別增加了這方面的專業(yè)詞匯等。

3.多渠道加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)復(fù)合性應(yīng)用型人才,不僅應(yīng)在理論教學(xué)中致力于知識(shí)的應(yīng)用, 更重要的是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),做到知識(shí)和能力并重、理論與實(shí)踐結(jié)合。

(1)加強(qiáng)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高自主解決問(wèn)題能力。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),有針對(duì)性地對(duì)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程開設(shè)了相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)及課程實(shí)習(xí)，讓學(xué)生有時(shí)間自學(xué)、思考，運(yùn)用已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和方法，獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)踐過(guò)程，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、綜合實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，除了幫助學(xué)生掌握一般的自動(dòng)化專業(yè)理論的應(yīng)用技術(shù)外,還刻意加強(qiáng)學(xué)生對(duì)海洋的認(rèn)識(shí)；了解在海洋、船舶及其他行業(yè)中自動(dòng)化及其相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用情況。

(2)加強(qiáng)校企合作，鼓勵(lì)學(xué)生參加課外創(chuàng)新活動(dòng)。為提高學(xué)生了解實(shí)際、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，涉海高校還要?jiǎng)?chuàng)造學(xué)生與海洋、船舶行業(yè)緊密聯(lián)系的機(jī)會(huì)。其中建立穩(wěn)定、優(yōu)秀的實(shí)踐教學(xué)基地是重要渠道之一，這不僅使學(xué)生對(duì)自己將來(lái)可能從事的工作有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，還能體驗(yàn)工程技術(shù)人員的工作和生活，使學(xué)生建立與大海的感情，培養(yǎng)為科技獻(xiàn)身的精神。

建立大學(xué)生科技創(chuàng)新基地，鼓勵(lì)學(xué)生課余時(shí)間參加具有海洋特色的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。例如組織、參加海上航行器模型設(shè)計(jì)大賽等，既可提高學(xué)生自主動(dòng)手操作、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，也可培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)精神等，將大賽結(jié)果向?qū)W生展示，也會(huì)增加學(xué)生對(duì)海洋裝備創(chuàng)新實(shí)踐的興趣。

(3)利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)的不足。利用軟件開發(fā)的2D和3D虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，不僅可以使學(xué)生較直觀地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，提高動(dòng)手能力，并且能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用等。圖1是學(xué)校即將引進(jìn)的由軟件系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成的輪機(jī)模擬器。它是一種全新概念的集訓(xùn)練、考試于一體的輪機(jī)仿真平臺(tái)，具有多船型、多系統(tǒng)切換等豐富的內(nèi)容。學(xué)生可利用此平臺(tái)進(jìn)行操作、故障判斷、應(yīng)急處理等，教師可實(shí)現(xiàn)各種航行條件設(shè)置、故障設(shè)置以及智能評(píng)估、成績(jī)管理等操作。

圖1　輪機(jī)模擬器虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

4. 提高教師的素質(zhì)、改進(jìn)教學(xué)方法

自動(dòng)化專業(yè)的教師大多并無(wú)相關(guān)行業(yè)背景，要想培養(yǎng)出海洋特色的自動(dòng)化專業(yè)人才，必須不斷學(xué)習(xí)。教師不能滿足于做“教書匠”，必須要樹立一種做研究型教師的觀念。不斷更新知識(shí)，及時(shí)獲取行業(yè)、企業(yè)的第一手需求信息，以保證教學(xué)內(nèi)容有的放矢，更好地為地方經(jīng)濟(jì)及海洋科技建設(shè)服務(wù)。為此，學(xué)校積極鼓勵(lì)教師參加各種培訓(xùn)和進(jìn)修，以開展教學(xué)觀摩、講課比賽等為手段，督促教師改進(jìn)教學(xué)方法，切實(shí)保證人才培養(yǎng)模式能夠?qū)嵤┑轿弧?/p>

課堂教學(xué)要重視學(xué)習(xí)方法及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)和研討課，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題等能力。

五、結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化專業(yè)是我國(guó)高校中的一個(gè)大眾化專業(yè)。涉海院校必須明確辦學(xué)定位，掌握國(guó)家海洋事業(yè)發(fā)展的脈搏，緊跟地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步，在特色中求發(fā)展，做別人不可取代的涉海院校自動(dòng)化專業(yè)。要深化教育教學(xué)改革，一方面要立足傳統(tǒng)，另一方面要走為我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展服務(wù)的特色辦學(xué)之路，同時(shí)建立與地域經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的互動(dòng)機(jī)制，培養(yǎng)既掌握自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)，又具有海洋背景、區(qū)域特色的應(yīng)用型人才。

[1] 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要[N].人民日?qǐng)?bào),2011-03-17.

[2] 《國(guó)家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》發(fā)布[J].環(huán)境保護(hù), 2011(18):5-5.

[3] 曾洋泱，匡迎春，沈岳，等.水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2013,40(1):40-44.

2016-01-15

大連海洋大學(xué)2014年重點(diǎn)支持特色專業(yè)項(xiàng)目

李向軍(1963-)，女，博士，副教授，主要從事控制理論的研究及應(yīng)用。

G642.0

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1006-8724(2016)03-0073-04