“工程教育”背景下自動化專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實踐*

王越男 田思慶 （佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院）

2012年，胡錦濤提出“中國到2020年進(jìn)入到創(chuàng)新型國家”。在2017年10月18日，習(xí)近平總書記在十九大報告中進(jìn)一步指出“創(chuàng)新驅(qū)動實質(zhì)上是人才驅(qū)動，綜合國力競爭歸根到底是人才競爭。誰擁有人才上的優(yōu)勢，誰就擁有創(chuàng)新實力上的優(yōu)勢”。由此可見，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才是我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的核心部分，是各個高校重中之重。

佳木斯大學(xué)自動化專業(yè)成立于1985年，在30 多年的時間里，堅持“面向現(xiàn)代化，面向世界”，秉承“寬口徑，厚基礎(chǔ)，重能力，優(yōu)素質(zhì)”的教學(xué)理念，致力于服務(wù)國家和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，培養(yǎng)了一大批重理論，強(qiáng)實踐的自動化應(yīng)用技術(shù)人才。在這30多年里，根據(jù)國家、企業(yè)對人才的需要，以適應(yīng)社會需求為目標(biāo)，不斷調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)方案，先后提出“3+1"教學(xué)模式，CDIO工程人才培養(yǎng)模式等緊隨時代需要的模式，培養(yǎng)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用的優(yōu)秀人才。

目前，在這個富于變革創(chuàng)新的時代背景下，培養(yǎng)出在產(chǎn)業(yè)化升級和更新中能夠起到生力軍的作用，從而推動整個社會轉(zhuǎn)型順利實現(xiàn)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，更是我校自動化專業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。這就需要在四年本科教育中，重新理清思路，通過多方面手段打造出面向三江都區(qū)，服務(wù)周邊，輻射全國的具有能力強(qiáng)，充分運(yùn)用綜合知識，高素質(zhì)，具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。因此，在近幾年的實踐教學(xué)中，我們分別做了以下幾方面的改革：

一 優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案

忽視學(xué)生發(fā)展需要，培養(yǎng)目標(biāo)單一，培養(yǎng)的人才適應(yīng)性不強(qiáng)，與社會需要、企業(yè)需求定位不一致，這曾經(jīng)是地方高等院校人才培養(yǎng)存在的普遍性問題。而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是需要以學(xué)生發(fā)展為中心，需緊跟時代發(fā)展，以社會、企業(yè)需要為導(dǎo)向，并以地方為依托，從而定制出適合專業(yè)發(fā)展、能有效培養(yǎng)出創(chuàng)新人才的有效方案。

1 優(yōu)化課程體系

專業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)的重點是課程。課程體系和課程內(nèi)容決定了人才培養(yǎng)的教育觀念和教育思想。佳木斯大學(xué)自動化專業(yè)培養(yǎng)綜合素質(zhì)高，應(yīng)用能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，知識廣，基礎(chǔ)牢，弱電、強(qiáng)電相結(jié)合的人才。我們召開研討會，對傳統(tǒng)的課程安排和教學(xué)大綱深入分析，找出在素質(zhì)培養(yǎng)，知識內(nèi)容，學(xué)生能力培養(yǎng)等方面的不足與差距，進(jìn)一步持續(xù)優(yōu)化課程體系。

公共基礎(chǔ)課模塊為專業(yè)知識學(xué)習(xí)和學(xué)生能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。專業(yè)將高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計，復(fù)變函數(shù)與積分變換，大學(xué)物理作為公共基礎(chǔ)課。加強(qiáng)社科類和人文素質(zhì)類課程理論與知識的教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生對社會、人文、環(huán)境、團(tuán)隊的認(rèn)知與責(zé)任，培養(yǎng)明辨慎思，有道德，善合作，有社會責(zé)任感的人才。

結(jié)合專業(yè)特色和專業(yè)定位，佳木斯大學(xué)自動化專業(yè)開設(shè)了運(yùn)動控制和過程控制兩個專業(yè)方向。設(shè)置電力電子技術(shù)，電機(jī)原理與拖動，自動控制理論，運(yùn)動控制系統(tǒng)，檢測技術(shù)與儀表，過程控制系統(tǒng)，微機(jī)原理與接口技術(shù)，電氣控制與PLC 技術(shù)等專業(yè)核心課。圍繞專業(yè)核心課，設(shè)置了電路，電子技術(shù)，語言程序類，應(yīng)用軟件類，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)所學(xué)知識，達(dá)到應(yīng)用、設(shè)計一般工程系統(tǒng)的能力。并設(shè)置供配電技術(shù)，現(xiàn)場總線技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)，虛擬儀器，智能樓宇等專業(yè)選修課。課程的設(shè)置使學(xué)生在掌握一般工程系統(tǒng)的原理、分析方法與設(shè)計方法的同時，更能重點培養(yǎng)學(xué)生的測試、分析與計算機(jī)應(yīng)用能力，實現(xiàn)以電為主，集機(jī)、電控制和計算機(jī)控制的要求。

二 強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，依托實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力

自動化專業(yè)自身的特點決定了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)舉足輕重的地位。實踐教學(xué)是學(xué)生知行合一，創(chuàng)新創(chuàng)造，將知識轉(zhuǎn)化成能力的基本途徑，是培養(yǎng)自動化創(chuàng)新型應(yīng)用人才的最重要的環(huán)節(jié)之一。

（1）根據(jù)對畢業(yè)生進(jìn)行調(diào)研，專業(yè)教師與實驗教師召開多次研討會，對課內(nèi)外實驗重新修訂。一改過去“重理論，輕實驗，重課內(nèi)，輕課外”，實驗依附于理論課的不合理狀態(tài)。在厚基礎(chǔ)前提下，突出實驗地位，理論實驗不割裂，實現(xiàn)理論實驗互通，將課程實驗教學(xué)歸屬到理論課程中。專業(yè)教師提高自身能力，承擔(dān)實驗教學(xué)工作，要理論、實驗兩頭都要抓，兩頭都要硬。整合實驗資源，根據(jù)實驗設(shè)備具體情況，重新設(shè)置實驗內(nèi)容。降低驗證性實驗比重，改變過去學(xué)生被動地驗證課程知識。個別課程可將部分驗證性實驗，通過軟硬件在課上解決。提高探索性，驗證性，創(chuàng)新性實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)好奇心，培養(yǎng)學(xué)生獨立的動手能力，縝密的思考能力，注重學(xué)生全面素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。實驗內(nèi)容靈活，針對不同基礎(chǔ)學(xué)生，設(shè)置不同難度系數(shù)實驗，如電氣控制與PLC 技術(shù)課程實驗中，關(guān)于定時器、計數(shù)器實驗，就分設(shè)圓盤定時計數(shù)實驗、廣場噴泉實驗和十字路口交通燈三個不同難度的實驗，全方位激發(fā)學(xué)生的積極性。

（2）虛擬實驗。虛擬仿真實驗?zāi)軌蛱峁┥鷦?、逼真的工程現(xiàn)場環(huán)境，從實驗室實驗設(shè)備延伸到虛擬現(xiàn)場，讓學(xué)生更好地了解工業(yè)現(xiàn)場。如供配電技術(shù)，以往采用變電所現(xiàn)場教學(xué)+實驗臺接線方法，讓學(xué)生熟悉、了解高壓設(shè)備和二次回路接線等內(nèi)容，但是變電所參觀存在安全性等問題，而實驗臺接線則不能直觀地反映現(xiàn)場情況，另一方面實驗設(shè)備老舊，不能跟上新器件，新技術(shù)的發(fā)展。引入虛擬實驗后，很好地解決了教學(xué)環(huán)境和實驗內(nèi)容等問題，在實驗過程中，學(xué)生既可以學(xué)習(xí)變電所高低壓設(shè)備的知識，了解各器件的作用，更能很好地熟悉變電所實際環(huán)境，設(shè)備外形，接線方式等。借助虛擬實驗可以達(dá)到“課內(nèi)教學(xué)，課外虛仿”的目標(biāo)，更好地配合了硬件實驗教學(xué)。

（3）應(yīng)用型創(chuàng)新人才既要熟練掌握基本知識，又要具備將專業(yè)知識和技能應(yīng)用于一線生產(chǎn)專業(yè)實踐中的技能并能創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)和解決問題。近幾年來，隨著實驗教學(xué)環(huán)節(jié)不斷增加，即使教師和學(xué)生嚴(yán)格按照實驗室安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實驗，實驗設(shè)備的問題率和故障率也難免增多，嚴(yán)重影響實驗教學(xué)環(huán)節(jié)水平。針對此種現(xiàn)象，我們鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參與實驗室儀器儀表、實驗箱和實驗臺的日常維護(hù)和維修，成立興趣小組，提升學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力和實際工程能力。2017年，興趣小組協(xié)助實驗教師，將閑置不用的歐姆龍實驗箱與西門子PLC 進(jìn)行整合，為實驗室新增15 臺實驗箱。2018年，興趣小組自己研制密碼鎖，給實驗室更換密碼鎖。

三 加強(qiáng)開放實驗室推進(jìn)多層次個性化創(chuàng)新培養(yǎng)

為了開發(fā)學(xué)生全面的實踐能力以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮實驗室資源潛能，專業(yè)與實驗室進(jìn)一步深入開放實驗室。結(jié)合開放實驗室實驗內(nèi)容，我們研制了網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)，具有實驗內(nèi)容，實驗資料，實驗預(yù)約，實驗簽到，實驗管理等功能，實現(xiàn)開放實驗室管理的電子化，網(wǎng)絡(luò)化。開放實驗室實驗內(nèi)容可以是課內(nèi)實驗內(nèi)容的延伸和深入，還可以是教師結(jié)合科研項目和科技創(chuàng)新指定內(nèi)容，為學(xué)生參加科技創(chuàng)新制作，電子知識競賽，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，畢業(yè)設(shè)計等內(nèi)容提供良好的平臺，學(xué)生可以進(jìn)行自主科研，推進(jìn)由基礎(chǔ)到提升的多層次個性化創(chuàng)新培養(yǎng)。

四 結(jié)束語

佳木斯大學(xué)自動化專業(yè)經(jīng)過多年的探索、發(fā)展和建設(shè)，已經(jīng)為地區(qū)企業(yè)培養(yǎng)了大批高級應(yīng)用型人才。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)地區(qū)企業(yè)對人才能力結(jié)構(gòu)分析和要素分析，建立與之相關(guān)的課程設(shè)置、實踐設(shè)置和科研訓(xùn)練等，建立了一套適合地區(qū)高校自動化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。自動化專業(yè)畢業(yè)生具有社會責(zé)任感、職業(yè)道德和良好的科學(xué)、工程、人文素養(yǎng)，較好地掌握自然科學(xué)基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)、自動化技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識和基本技能，具有團(tuán)隊溝通、協(xié)作、組織和領(lǐng)導(dǎo)能力，能夠適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，深受社會各界的普遍好評。