新工科背景下應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化教材建設(shè)
——以營(yíng)口理工學(xué)院為例

張 健，荊 珂，賈 靜

營(yíng)口理工學(xué)院，遼寧 營(yíng)口 115014

1 應(yīng)用型本科教材的局限性

新工科背景下應(yīng)用型本科教育工作的啟動(dòng)實(shí)施，拉開(kāi)了我國(guó)應(yīng)用型本科教育發(fā)展的新序幕[1]。應(yīng)用型本科院校教育工作的推進(jìn)，對(duì)學(xué)生項(xiàng)目技能訓(xùn)練的要求越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)各高校和出版社都積極推出一批體現(xiàn)課程改革新理念的規(guī)劃教材，取得了一些成績(jī)，但還未完全跟上應(yīng)用型本科教育發(fā)展的要求，很多教材還存在較大的局限性[2]。

1.1 應(yīng)用型本科教育特點(diǎn)不夠明顯

當(dāng)前應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)主要是培養(yǎng)本學(xué)科應(yīng)用實(shí)踐型的人才，新工科背景下各個(gè)應(yīng)用型本科院校側(cè)重專(zhuān)業(yè)應(yīng)用知識(shí)講授，并將理論知識(shí)作為實(shí)踐知識(shí)的補(bǔ)充[3]。但是大部分應(yīng)用型本科院校仍然使用側(cè)重理論教學(xué)的教材，實(shí)踐知識(shí)不足，很難使學(xué)生獲得實(shí)踐技能，無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用型教育需求[4]。

1.2 實(shí)踐內(nèi)容不足

隨著新工科背景下應(yīng)用型本科院校教育工作的推進(jìn)，對(duì)學(xué)生項(xiàng)目技能訓(xùn)練的要求越來(lái)越高[5]。目前，新工科背景下應(yīng)用型本科院校大多使用的是各個(gè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師編著的教材，企業(yè)里的相關(guān)技術(shù)人才因?yàn)槠髽I(yè)的行業(yè)特點(diǎn)，無(wú)法充分融入教材的編寫(xiě)過(guò)程，而是僅僅參與教材的審定工作，這也導(dǎo)致教材的內(nèi)容很難與企業(yè)的要求相契合。因此，學(xué)校培養(yǎng)的人才與企業(yè)的崗位要求不匹配，學(xué)生入職后仍需要長(zhǎng)時(shí)間系統(tǒng)培訓(xùn)[6]。同時(shí)企業(yè)人員不能充分參與教材編寫(xiě)也使得教材應(yīng)用型設(shè)計(jì)案例缺乏[7]，無(wú)法真正反映生產(chǎn)的實(shí)踐過(guò)程[8]，很難實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型技術(shù)的培養(yǎng)目標(biāo)[9]，由此可見(jiàn)，現(xiàn)行的教材無(wú)法滿(mǎn)足新工科背景下的應(yīng)用型本科教育的要求。

2 教材建設(shè)與特色

營(yíng)口理工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”） 辦學(xué)定位是面向遼寧、服務(wù)營(yíng)口，培養(yǎng)從事裝備制造行業(yè)的人才。

我院電氣工程學(xué)院開(kāi)設(shè)的自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是專(zhuān)業(yè)限選課，一學(xué)期理論與實(shí)踐課各16 課時(shí)，卻一直沒(méi)有相應(yīng)教材可選。在幾年的教學(xué)過(guò)程中，教師結(jié)合實(shí)踐編寫(xiě)了講義，并補(bǔ)充了一些前沿的生產(chǎn)線技術(shù)知識(shí)，但仍需出版一部實(shí)踐性強(qiáng)的教材，另外，專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)也需要一本相關(guān)內(nèi)容的實(shí)踐教程，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

在已有的校企合作基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，突破傳統(tǒng)的普通高等教育教材建設(shè)的思路，充分利用學(xué)校教師、企業(yè)教師和頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生三方資源，共同設(shè)計(jì)對(duì)接崗位綜合能力要求的教材，注重企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生對(duì)教材使用情況的積極反饋，確保教材內(nèi)容的動(dòng)態(tài)調(diào)整和教材職業(yè)性的充分體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)校企互利雙贏。

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要材料，自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用教材在體現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線工程設(shè)計(jì)實(shí)際案例的同時(shí)，加入專(zhuān)業(yè)機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)的虛擬仿真技術(shù)，給應(yīng)用型本科院校的師生帶來(lái)不一樣的感受。學(xué)習(xí)實(shí)際設(shè)計(jì)案例之后，學(xué)生可以利用虛擬仿真技術(shù)再現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品，也可在軟件上設(shè)計(jì)新的項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)樂(lè)趣。同時(shí)教材提供精美教學(xué)PPT 及書(shū)中案例講解視頻，學(xué)生能夠快速理解并掌握所學(xué)知識(shí)，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

3 教材研究與教學(xué)改革工作的實(shí)施

自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用課程把既有的機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)化和編程等學(xué)科知識(shí)綜合為具有閉環(huán)反饋的制造業(yè)知識(shí)回路，進(jìn)而使人們?cè)跀?shù)字環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的制作與驗(yàn)證。因此，機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)是一個(gè)多學(xué)科技術(shù)融合與虛擬調(diào)試、開(kāi)發(fā)的技術(shù)平臺(tái)。

《自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》教材以校企合作為前提，所有案例均采用校企合作單位的實(shí)際項(xiàng)目，充分利用機(jī)電一體化概念創(chuàng)設(shè)虛實(shí)結(jié)合的工作情境，自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的“實(shí)”部分經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐教學(xué)，已形成講義；“虛”部分為數(shù)字孿生技術(shù)即基于MCD 虛擬仿真項(xiàng)目，現(xiàn)已在機(jī)械、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。

4 教材編寫(xiě)的基本要求

4.1 校企合作基礎(chǔ)良好

我院電氣工程學(xué)院的自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，與昆山巨林科教實(shí)業(yè)有限公司進(jìn)行深度合作，共同對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，并付諸實(shí)施。校企共同制訂專(zhuān)業(yè)課程教師培訓(xùn)計(jì)劃，推進(jìn)智能制造生產(chǎn)線技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與控制技術(shù)、智能制造信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目開(kāi)展，支持編寫(xiě)校企合作教材用于自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)，確保申請(qǐng)項(xiàng)目的順利實(shí)施。

通過(guò)加強(qiáng)與昆山巨林科教實(shí)業(yè)有限公司的合作，實(shí)施“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)工程；與合作企業(yè)共同開(kāi)發(fā)基于企業(yè)技術(shù)平臺(tái)和技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容的專(zhuān)業(yè)課程，保證通過(guò)這些課程考核的學(xué)生不低于100 人次；探索取得職業(yè)資格認(rèn)證的形式，設(shè)立鑒定站，全面推進(jìn)認(rèn)證制度，完善人才培養(yǎng)方案并長(zhǎng)期執(zhí)行；依托合作企業(yè)申請(qǐng)遼寧省大學(xué)生實(shí)踐基地建設(shè)項(xiàng)目；組織實(shí)踐教學(xué)建設(shè)研討會(huì)，進(jìn)行教材建設(shè)總結(jié)，并出版智能制造生產(chǎn)線技術(shù)相關(guān)教材及實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)。

4.2 教材內(nèi)容的準(zhǔn)確性和時(shí)效性

為了保障教材內(nèi)容的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，我院電氣工程學(xué)院實(shí)施開(kāi)放辦學(xué)，吸引企業(yè)投入技術(shù)、資金、設(shè)備，合作共建實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地等，促進(jìn)實(shí)踐基地和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式和課程體系改革，鼓勵(lì)教學(xué)研究，這為應(yīng)用型本科教材的研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。首先與昆山巨林科教實(shí)業(yè)有限公司合作創(chuàng)建了機(jī)器人與智能裝備實(shí)驗(yàn)室，完善機(jī)電創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)場(chǎng)地100平方米，保證了教學(xué)需要。其次繼續(xù)加大資金投入，完成智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)，擴(kuò)大智能制造生產(chǎn)線技術(shù)師資培訓(xùn)規(guī)模，提高完成課題任務(wù)的能力。同時(shí)聘任昆山巨林科教實(shí)業(yè)有限公司科技人員作為兼職教師，并將企業(yè)兼職教師納入項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)，以項(xiàng)目招標(biāo)的形式，使其承擔(dān)課程建設(shè)、教材建設(shè)、校企合作、實(shí)踐基地等部分建設(shè)任務(wù)。

5 結(jié)論

營(yíng)口理工學(xué)院電氣工程學(xué)院自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用課程，針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用型本科教材的不足，充分利用學(xué)校教師、企業(yè)教師和頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生三方資源，共同設(shè)計(jì)、編寫(xiě)與崗位要求綜合能力相對(duì)接的應(yīng)用型本科教材，通過(guò)“虛- 虛”“虛-實(shí)”結(jié)合的虛擬調(diào)試對(duì)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝進(jìn)行反復(fù)的修改和論證，并把結(jié)果映射到真實(shí)的物理環(huán)境中去，有力促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。