專業(yè)轉(zhuǎn)型背景下自動(dòng)化工程教育教學(xué)體系的探索與構(gòu)建
——以東華理工大學(xué)長江學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)為例

胡開明， 陳 堅(jiān)， 劉 薇

(東華理工大學(xué) 長江學(xué)院，江西 撫州 344000)

人才培養(yǎng)方案是高校教育教學(xué)工作的綱領(lǐng)性文件，是高校組織教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù)。自動(dòng)化專業(yè)是工科中傳統(tǒng)的寬口徑專業(yè)，是我國高等院校開設(shè)的較多的專業(yè)之一。隨著智能制造、工業(yè)4.0等一系列工業(yè)新形勢(shì)的誕生[1]，自動(dòng)化作為技術(shù)支撐專業(yè)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)當(dāng)代產(chǎn)業(yè)人才的需求，專業(yè)建設(shè)亟須轉(zhuǎn)型。本文按照“學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向”的基本理念，結(jié)合人才培養(yǎng)方案修訂的契機(jī)，依據(jù)工程教育的要求，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型改革，探索人才培養(yǎng)的教學(xué)體系、實(shí)現(xiàn)途徑及保障措施，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力突出、適應(yīng)行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才，提高人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的符合度。

1 人才培養(yǎng)方案的制定

1.1 專業(yè)定位

自動(dòng)化是國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志，是推動(dòng)新的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展對(duì)我國的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用[2]。為適應(yīng)新形勢(shì)下國家和社會(huì)對(duì)高等教育人才培養(yǎng)的新要求，進(jìn)一步落實(shí)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》以及《江西省教育廳關(guān)于全面振興本科教育的實(shí)施意見》等文件精神，結(jié)合應(yīng)用型本科培養(yǎng)的要求和東華理工大學(xué)長江學(xué)院實(shí)際，構(gòu)建以學(xué)生為中心的培養(yǎng)體系，以促進(jìn)專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，穩(wěn)步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。東華理工大學(xué)長江學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)面向國家和地方重大的戰(zhàn)略需求和科技發(fā)展的前沿，對(duì)接江西省“新一代信息技術(shù)”“高端裝備”“節(jié)能環(huán)?！睉?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，圍繞工業(yè)過程控制、智能制造與裝備、電機(jī)拖動(dòng)、電力電子等方向培養(yǎng)適應(yīng)新工科背景下的新型應(yīng)用型人才；同時(shí)，落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù)，遵循人才成長和高等教育發(fā)展規(guī)律，堅(jiān)持以培養(yǎng)“夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化應(yīng)用、突出技能、面向市場(chǎng)”的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，構(gòu)建“產(chǎn)教結(jié)合、校企聯(lián)合、需求契合”的人才培養(yǎng)模式，面向區(qū)域生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)一線，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論知識(shí)和良好的綜合素質(zhì)、擁有較強(qiáng)應(yīng)用能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力、能勝任相關(guān)行業(yè)、職業(yè)和崗位工作需要的應(yīng)用型人才[3]。

1.2 培養(yǎng)方案的制定

結(jié)合企業(yè)和市場(chǎng)需求以及畢業(yè)要求共同制定培養(yǎng)方案。方案制定過程需聘請(qǐng)企業(yè)和教育專家，討論應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)定位以及課程體系設(shè)置等，根據(jù)行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與需要制定方案。培養(yǎng)方案注重多元化培養(yǎng)，將自動(dòng)化專業(yè)方向轉(zhuǎn)型到過程檢測(cè)與工業(yè)控制方向，智能制造與工業(yè)機(jī)器人方向并行上，培養(yǎng)出符合行業(yè)需求、滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要、體現(xiàn)“新工科”建設(shè)要求、注重工程實(shí)踐、具有較強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭力的應(yīng)用技術(shù)型人才。

方案要求按照工程教育專業(yè)論證的標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化重建知識(shí)結(jié)構(gòu)框架、完善自動(dòng)化專業(yè)課程體系，以通識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課等為課程，利用“金字塔”原理搭建課程結(jié)構(gòu)，其課程學(xué)分、學(xué)時(shí)如表1所示。以“加強(qiáng)通識(shí)教育，拓寬學(xué)科基礎(chǔ)，凝練專業(yè)主干，靈活專業(yè)方向”為引導(dǎo)，合理配置通識(shí)與專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)之間的科學(xué)比例和相互關(guān)系，優(yōu)化構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)通識(shí)教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)培養(yǎng)模式[2]。

表1 自動(dòng)化專業(yè)修讀課程學(xué)分學(xué)時(shí)結(jié)構(gòu)表

2 課程體系構(gòu)建

堅(jiān)持“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念，優(yōu)化重建自動(dòng)化專業(yè)課程體系。對(duì)照工程教育培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，形成畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)所達(dá)成的“閉環(huán)矩陣”，同時(shí)借鑒國內(nèi)外高校同類專業(yè)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，以市場(chǎng)需求和學(xué)生畢業(yè)要求為導(dǎo)向，以系統(tǒng)性、實(shí)用性和前瞻性為原則，建立“四年遞進(jìn)式工程實(shí)踐能力培養(yǎng)和專業(yè)訓(xùn)練”的課程體系，如圖1所示。第一學(xué)年培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，開設(shè)思政類和英語、數(shù)學(xué)等通識(shí)類課程以及軍事訓(xùn)練與專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，筑牢專業(yè)基礎(chǔ)；第二學(xué)年安排基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，開設(shè)“電路分析”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程及電子技能訓(xùn)練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能訓(xùn)練，開展電子技能和企業(yè)認(rèn)知等實(shí)訓(xùn)；第三學(xué)年注重專業(yè)必修課和限選課程的學(xué)習(xí)及專業(yè)綜合技能的培養(yǎng)，開設(shè)自動(dòng)化專業(yè)課程和方向選修課程，大力推進(jìn)專業(yè)綜合技能實(shí)訓(xùn)，開展校企合作項(xiàng)目和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)習(xí)；第四學(xué)年安排少量專業(yè)選修課程，教學(xué)的重點(diǎn)放在生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，與企業(yè)深度融合，做好學(xué)生走上工作崗位的準(zhǔn)備。

圖1 自動(dòng)化課程培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)

3 課程教學(xué)體系改革和教學(xué)手段的革新

教學(xué)體系上，根據(jù)社會(huì)需求情況，在原有的工業(yè)過程檢測(cè)與控制方向基礎(chǔ)上增加智能制造與機(jī)器人方向，有效地融合了機(jī)械工程、電子信息等專業(yè)，形成多元培養(yǎng)體系，著力培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)型人才。對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行修訂，形成“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)”人文社科通識(shí)類的公共基礎(chǔ)課程；“工程制圖”“電子技術(shù)”“電路分析”等專業(yè)基礎(chǔ)課程；“控制理論”“PLC控制技術(shù)”“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”“電機(jī)與拖動(dòng)”“電力電子”“運(yùn)動(dòng)控制”等專業(yè)課程；電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能制造綜合設(shè)計(jì)、自動(dòng)化系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)于一體的新的專業(yè)培養(yǎng)體系。同時(shí)，選修課模塊按照“多樣化設(shè)置” “靈活化認(rèn)定”的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，助力學(xué)生專業(yè)知識(shí)構(gòu)建的方向性延伸和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的多元化發(fā)展，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求。

推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，積極推進(jìn)教學(xué)方法和手段的改革，利用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將專業(yè)核心課程打造成線上線下“金課”，并建成精品在線開放課程。專業(yè)技能課程積極引入思政元素，合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神與創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)知識(shí)教育的有機(jī)融合。隨著疫情防控常態(tài)化，“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”技術(shù)的在線教學(xué)已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的重要方向。為此，應(yīng)樹牢以學(xué)生為中心的教育理念，不斷優(yōu)化線上教學(xué)模式。為確保線上教學(xué)優(yōu)質(zhì)高效完成，首先，任課教師要做到課前教學(xué)準(zhǔn)備充分，熟悉課程知識(shí)體系，引領(lǐng)學(xué)生跟隨課程進(jìn)程；其次，教師要了解學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，加強(qiáng)與學(xué)生線上互動(dòng)交流；最后，教師做好課后反饋，了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與進(jìn)程，適時(shí)采取對(duì)應(yīng)策略，提高在線教學(xué)質(zhì)量。從學(xué)校角度而言，學(xué)校應(yīng)構(gòu)建在線課程的常態(tài)化教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督與考核機(jī)制，開展教學(xué)督導(dǎo)聽課、評(píng)課，改革教學(xué)評(píng)價(jià)與督導(dǎo)方式，更新學(xué)生學(xué)習(xí)成效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，激發(fā)學(xué)生內(nèi)生動(dòng)力，同時(shí)明確在線教學(xué)的任務(wù)要求、考核指標(biāo)、考核標(biāo)準(zhǔn)、考核方法、獎(jiǎng)懲措施等細(xì)化內(nèi)容，提高教師在線教學(xué)的責(zé)任心，保障在線教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量[4]。

4 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)改革

創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革，打造“鏈?zhǔn)健睂?shí)踐教學(xué)體系，如實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)深度融合，構(gòu)建 “四年工程實(shí)踐不斷線” “四年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不間斷”的培養(yǎng)體系[5]，按照創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力測(cè)試到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)實(shí)踐逐級(jí)開展的培養(yǎng)方案；同時(shí)，大力推進(jìn)各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的學(xué)科競(jìng)賽，鍛煉學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)[6]。

實(shí)踐教學(xué)可按照“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)→集中實(shí)踐→創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)→校外創(chuàng)新教學(xué)”的順序開展，形成梯度明顯、逐層提高的實(shí)踐教學(xué)體系。基礎(chǔ)實(shí)踐注重學(xué)科基礎(chǔ)與工程技術(shù)的結(jié)合，同時(shí)以金工實(shí)習(xí)、工程制圖實(shí)踐、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為專業(yè)知識(shí)鏈的起點(diǎn)，選擇基礎(chǔ)項(xiàng)目，融會(huì)貫通所學(xué)知識(shí)模塊，扎實(shí)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)；集中實(shí)踐全面學(xué)習(xí)工程技術(shù)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，選擇“智能制造柔性加工”為項(xiàng)目，融合本專業(yè)的各門基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)融合所學(xué)知識(shí)，以科研項(xiàng)目與企業(yè)工程項(xiàng)目研究為內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性訓(xùn)練，通過參加各類科技活動(dòng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；校外創(chuàng)新實(shí)行校企合作、產(chǎn)教融合，共建校外實(shí)踐教育基地及校企聯(lián)合培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，開展產(chǎn)學(xué)研深度融合的教學(xué)模式。

在實(shí)踐教學(xué)改革中，東華理工大學(xué)長江學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)堅(jiān)持創(chuàng)新融入，注重專創(chuàng)融合，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程，開設(shè)與專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基礎(chǔ)課程及實(shí)踐課程。在專業(yè)課程中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育思想觀念和原則方法，構(gòu)建選修與必修、理論與實(shí)踐、課內(nèi)與課外，線上與線下、校內(nèi)與校外相結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺(tái)，將實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生雙創(chuàng)項(xiàng)目等實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)行有機(jī)融合，形成依次遞進(jìn)、有機(jī)銜接的“雙創(chuàng)”教育課程體系，對(duì)開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神，提升學(xué)生的實(shí)踐能力具有重要意義。

5 實(shí)施效果

東華理工大學(xué)長江學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)自實(shí)施轉(zhuǎn)型以來，首先，按照工程教育的基本要求，主動(dòng)對(duì)接江西省“新一代信息技術(shù)”“高端裝備”“節(jié)能環(huán)?！睉?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，注重多元培養(yǎng)，將工業(yè)過程檢測(cè)與控制方向逐步轉(zhuǎn)型到智能制造與機(jī)器人技術(shù)方向，以更好服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。其次，自動(dòng)化專業(yè)在課程建設(shè)等方面實(shí)施一系列的教學(xué)改革?！癙LC原理及應(yīng)用”獲批江西省在線開放課程認(rèn)定，三門課程完成校級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)、課程思政建設(shè)驗(yàn)收。再次，自動(dòng)化專業(yè)建立多家校企合作的實(shí)習(xí)基地，實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合教育，與企業(yè)共建眾創(chuàng)空間實(shí)驗(yàn)室，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項(xiàng)教育，其中獲批教育部高教司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目三項(xiàng)，省級(jí)教學(xué)改革課題三項(xiàng)，完善了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育人才體系。最后，針對(duì)疫情全力實(shí)施線上教學(xué)改革，搭建課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，打造“一平三端”的移動(dòng)教學(xué)體系，實(shí)施線上、線下混合式移動(dòng)教學(xué)，改革課程考核評(píng)價(jià)方法，達(dá)成了信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合。另外，樹立“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。以學(xué)科競(jìng)賽的形式，舉辦科技競(jìng)賽，通過競(jìng)賽成績與學(xué)分互認(rèn)方式，積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各類學(xué)科比賽，并多次在省級(jí)以上競(jìng)賽中取得佳績[7]。

6 結(jié)語

作為一直將應(yīng)用型、技能型人才作為培養(yǎng)目標(biāo)的自動(dòng)化專業(yè)，隨著新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新工科的建設(shè)，勢(shì)必要向工程教育轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)新時(shí)代市場(chǎng)對(duì)專業(yè)人才的需求。本文在研究新時(shí)代國家對(duì)工科人才培養(yǎng)具體要求的基礎(chǔ)上，以市場(chǎng)實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)體系進(jìn)行改革，堅(jiān)持以培養(yǎng)“夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化應(yīng)用、突出技能、面向市場(chǎng)”的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，構(gòu)建“產(chǎn)教結(jié)合、校企聯(lián)合、需求契合”的人才培養(yǎng)模式，從專業(yè)目標(biāo)定位、培養(yǎng)方案制定、課程教學(xué)體系優(yōu)化、教學(xué)手段和方法改革、實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)施等方面進(jìn)行一系列改革和探索，以期能夠培養(yǎng)面向區(qū)域一線，具有較強(qiáng)應(yīng)用能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力,能勝任社會(huì)市場(chǎng)需要的應(yīng)用型人才。