自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系改革探討

王軍茹++劉麗華++王巧玲++付興建

根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)，要求注重學(xué)生基礎(chǔ)應(yīng)用和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，希望卓越班培養(yǎng)出的工程師具備需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成與測試、實(shí)施等工程應(yīng)用實(shí)踐能力以及工程項(xiàng)目的組織和管理能力，而這些能力的培養(yǎng)就需要大學(xué)四年不間斷的實(shí)踐教學(xué)體系的配合。大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要從實(shí)踐中來，并用到實(shí)踐中去，探討國家和北京市、學(xué)校和學(xué)院層面分別可以采取哪些一系列的措施和方法，建立符合卓越工程師計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系至關(guān)重要。

自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”簡稱“卓越計(jì)劃”，是教育部貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目。“卓越計(jì)劃”的基本目標(biāo)是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢，增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力。

北京信息科技大學(xué)在前期應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革工作的基礎(chǔ)上，按照教育部的申報(bào)要求，于2011年3月正式啟動(dòng)“卓越計(jì)劃”的申報(bào)組織工作，2011年12月獲批為第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃高校，我校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、自動(dòng)化、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程和軟件工程等5個(gè)專業(yè)申請加入第二批卓越計(jì)劃。

我校自動(dòng)化專業(yè)在國家級特色專業(yè)和北京市特色專業(yè)建設(shè)中已經(jīng)取得了顯著成就，2010年開始建立自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師試點(diǎn)班，2012年正式開設(shè)自動(dòng)化專業(yè)卓越班，2015年卓越工程師計(jì)劃班從一個(gè)班增設(shè)為兩個(gè)班。在特色專業(yè)建設(shè)和試點(diǎn)人才培養(yǎng)實(shí)踐中，已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，成功培養(yǎng)了一批動(dòng)手能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才。自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃逐步走向正規(guī)和系統(tǒng)化，但在很多方面尤其是實(shí)踐教學(xué)方面還在進(jìn)一步摸索和探討中。

一、自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

從我校自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師班培養(yǎng)計(jì)劃修訂上，在自動(dòng)化專業(yè)原有核心課程自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、檢測技術(shù)與儀表、電機(jī)與拖動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和過程控制的基礎(chǔ)上，增設(shè)了智能物聯(lián)與感知技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)、現(xiàn)場總線技術(shù)、自動(dòng)測試設(shè)備系統(tǒng)集成與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)、基于PC架構(gòu)的可編程序控制器項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)等實(shí)戰(zhàn)類課程，并開設(shè)了創(chuàng)新實(shí)踐與競賽類相關(guān)課程：專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)、專業(yè)引領(lǐng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練、專業(yè)綜合實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽實(shí)戰(zhàn)。

自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師班培養(yǎng)計(jì)劃相對于普通班培養(yǎng)計(jì)劃大多數(shù)課程的理論授課課時(shí)有所縮減，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)課時(shí)有所增加、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容更多、要求更高，這就要求授課老師需要和實(shí)驗(yàn)老師協(xié)商，在課堂上采用啟發(fā)式教學(xué)，并開出階梯型（難度由易到難，循序漸進(jìn)）、綜合性更高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)題目，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間多思考，多練習(xí)，彌補(bǔ)課內(nèi)授課課時(shí)的不足。而如何在有限的理論課時(shí)內(nèi)讓卓越工程師班學(xué)生實(shí)踐能力達(dá)到更高的要求，這就需要學(xué)校和學(xué)院層面大力支持，授課老師和實(shí)驗(yàn)老師積極配合，開動(dòng)腦筋，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置、開展做出系統(tǒng)的引導(dǎo)和規(guī)劃。

二、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目建設(shè)

大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要從實(shí)踐中來，并用到實(shí)踐中去，國家和北京市、學(xué)校和學(xué)院各個(gè)層面可以分別給學(xué)生提供哪些“實(shí)踐”的機(jī)會(huì)，創(chuàng)新實(shí)踐類項(xiàng)目的如何開展和具體實(shí)施，在卓越工程師培養(yǎng)中至關(guān)重要。

國家和北京市、學(xué)校和學(xué)院從各個(gè)方面加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)：國家和北京市每年都為學(xué)校提供大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持，北京市還為學(xué)校提供高水平人才交叉培養(yǎng)“實(shí)培計(jì)劃”大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（創(chuàng)業(yè)類）項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持；我校自動(dòng)化學(xué)院2015年年底啟動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐基地專業(yè)引領(lǐng)型學(xué)科競賽新生“R-Auto杯”智能小車競速比賽，購置50套設(shè)備面向全學(xué)院2015級學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)；自動(dòng)化學(xué)院各個(gè)專業(yè)老師開出相應(yīng)的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并帶領(lǐng)學(xué)生參加智能車、機(jī)器人、節(jié)能減排、電子設(shè)計(jì)等國家級、北京市和學(xué)校各類學(xué)科競賽；一些老師還帶領(lǐng)學(xué)生參加自己的科研活動(dòng)。

從國家到學(xué)院各個(gè)層面都對自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)做出了各種努力，而這也需要學(xué)生的積極配合，首先當(dāng)學(xué)生大學(xué)一年級剛進(jìn)校時(shí)需要班主任和輔導(dǎo)員做好專業(yè)引領(lǐng)，自覺自學(xué)一些預(yù)備知識，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)申請、參與相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，一年級上學(xué)期先做一些知識儲備，第二學(xué)期可以參加學(xué)院組織的創(chuàng)新實(shí)踐基地專業(yè)引領(lǐng)型學(xué)科競賽新生“R-Auto杯”智能小車競速比賽；二、三年級時(shí)可以參加各個(gè)專業(yè)老師開設(shè)的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并積極申請和參與國家級或北京市的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和各類學(xué)科競賽；四年級可以積極申請進(jìn)行創(chuàng)業(yè)類或?qū)嵨镱惍厴I(yè)設(shè)計(jì)工作。經(jīng)過這4年不間斷的國家和北京市、學(xué)校和學(xué)院、老師和學(xué)生的努力和配合，學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力會(huì)達(dá)到一個(gè)前所未有的層次，為將來步入社會(huì)走向工作崗位墊下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、校企合作，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

我校自動(dòng)化專業(yè)于2003年與研華科技（中國）有限公司建立了合作協(xié)議，2011年簽訂了卓越工程師培養(yǎng)協(xié)議，并于2012年與研華科技建立工程教育實(shí)踐中心，同年獲批北京市校外人才培養(yǎng)基地建設(shè)項(xiàng)目，2009年該基地被評為北京市“校外人才培養(yǎng)示范基地”，2013年獲批教育部高等學(xué)?！皩I(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目。2013年與北京泛華恒興科技有限公司、北京博創(chuàng)科技有限公司等企業(yè)簽訂了卓越工程師聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議。

自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃班和這些單位進(jìn)行了全方位校企合作，從培養(yǎng)前期的參觀、學(xué)習(xí)、實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，到企業(yè)老師親臨授課，到后期深入企業(yè)一學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，引導(dǎo)學(xué)生利用有利的企業(yè)資源來進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練、實(shí)現(xiàn)自己創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。卓越工程師計(jì)劃企業(yè)學(xué)習(xí)具體來說分為四個(gè)層次：專業(yè)認(rèn)識學(xué)習(xí)、專業(yè)工程實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，參與學(xué)生培養(yǎng)的企業(yè)導(dǎo)師及外聘專家30余人，校企合作培養(yǎng)總學(xué)習(xí)時(shí)間為40周，學(xué)生培養(yǎng)全過程進(jìn)行深入的校企合作，共同完成培養(yǎng)過程。

在校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)上，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)校內(nèi)老師和校外企業(yè)老師的交流，使校內(nèi)課堂所講授的理論知識同企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目能緊密結(jié)合，達(dá)到無縫連接，真正達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐人才的目標(biāo)。

四、創(chuàng)新工程實(shí)踐類畢業(yè)設(shè)計(jì)改革

畢業(yè)設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃最重要的一個(gè)綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生走向工作崗位前在校學(xué)習(xí)期間的最后一次理論和實(shí)踐機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功與否，直接關(guān)乎創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量和學(xué)生走向社會(huì)的適應(yīng)性，是一個(gè)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、管理規(guī)范化程度和教師學(xué)生能力水平的重要標(biāo)志。

我校自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)工作由學(xué)校老師和企業(yè)老師聯(lián)合指導(dǎo)。首先，根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)，由研華科技（中國）有限公司、北京泛華恒興科技有限公司、北京博創(chuàng)科技有限公司三家企業(yè)派出有多年工程經(jīng)驗(yàn)的工程師和高級工程師根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)、設(shè)備和在研項(xiàng)目，開出面向綜合實(shí)踐能力提高的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。其次，由學(xué)生根據(jù)自己的能力和掌握的知識以及興趣愛好對企業(yè)老師所出的題目進(jìn)行選擇。再次，由企業(yè)老師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體實(shí)施和開展工作進(jìn)行全程指導(dǎo)，校內(nèi)老師進(jìn)行全程理論指導(dǎo)和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范把握。

由于畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目，直接與社會(huì)實(shí)際相連，為學(xué)生走向社會(huì)起到了過渡的作用；題目由學(xué)生自己選定，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造精神，使學(xué)生得到綜合訓(xùn)練，增強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力。

五、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系考核方式

在自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃2016年剛剛修訂的培養(yǎng)計(jì)劃中，已經(jīng)將“專業(yè)引領(lǐng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練”“專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)”“專業(yè)綜合實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽實(shí)戰(zhàn)”直接列為四門選修課程，并規(guī)定至少選修6學(xué)分，考核方式和其它專業(yè)課考核方式一致，這就要求學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐類項(xiàng)目參與方面由之前的自愿、少數(shù)參與變?yōu)楸匦?、普及參與，使創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施更加普及和推廣，讓更多學(xué)生受益。

六、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系取得的成效

我校自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃自2012年實(shí)施以來，在創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系上已經(jīng)取得了顯著成績。在全國智能汽車、機(jī)器人、北京市“挑戰(zhàn)杯”選拔賽、全國大學(xué)生“博創(chuàng)杯”嵌入式物聯(lián)網(wǎng)競賽、電子設(shè)計(jì)競賽中，自動(dòng)化專業(yè)500余名同學(xué)獲獎(jiǎng)，學(xué)生科技作品（腦電波輪椅、Kinect機(jī)器人）參加2015年全國科技活動(dòng)暨北京科技周，得到北京市科委關(guān)注，并委托北京電視臺“北京創(chuàng)意坊”欄目組對學(xué)生科技作品進(jìn)行采訪。

雖然已經(jīng)取得了一定的成績，但是學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)長期系統(tǒng)工程，還需要國家和北京市、學(xué)校和學(xué)院、老師和學(xué)生各級力量的不斷努力，不斷改革和發(fā)展專業(yè)課程教學(xué)模式和實(shí)踐教學(xué)體系，將各類實(shí)踐項(xiàng)目、科技創(chuàng)新活動(dòng)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文等環(huán)節(jié)融入專業(yè)實(shí)踐教育，更進(jìn)一步形成立體式實(shí)踐教學(xué)體系，不斷增強(qiáng)卓越工程計(jì)劃學(xué)生工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高級技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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資助項(xiàng)目：

1.北京信息科技大學(xué)2016年教改立項(xiàng)項(xiàng)目資助（項(xiàng)目號：2016JGYB16，2016JGYB14）；

2.北京信息科技大學(xué)2015年人才培養(yǎng)質(zhì)量提高經(jīng)費(fèi)資助（5111523309）；

3.北京信息科技大學(xué)2016年研究生教育質(zhì)量工程類項(xiàng)目（5111623304）。