试点学院背景下基于工程能力驱动的自动化专业人才培养模式研究

□王凌云 黄悦华 谭 超

试点学院背景下基于工程能力驱动的自动化专业人才培养模式研究

□王凌云 黄悦华 谭 超

据试点学院对人才培养模式改革的要求，以三峡大学电气与新能源学院自动化专业为对象，探讨新型的专业人才培养模式，对相关的人才培养模式构建思路及具体实施措施等方面进行探讨，制订和完善科学的人才培养体系，逐步建立适合自动化专业的基于工程能力驱动教育理念的人才培养模式，为自动化专业的人才培养探索新的思路。

试点学院；自动化；工程能力；人才培养

试点学院是通过设立“教育教学改革特别试验区”，推进以人才培养体制改革为核心，以学院和社会创新资源协同发展为路径，以学院为基本实施单位的综合性改革。三峡大学电气与新能源学院2013年度被列入湖北省16个试点学院行列，通过重点探索人才选拔与招录机制、人才培养体系、教师选拔与考核、学院管理体制4个方面的改革，着力激发学校改革发展新活力，构建学校与社会协同发展新机制，推动学校内涵式发展。当前电气与新能源学院正在推行试点学院改革，学校期望把试点学院建设成为体制改革的先行区、人才培养的试验区、特色发展的示范区、协同发展的创新区，努力实现人才培养模式改革、特色院系建设、高校协同创新发展、体制机制创新“四位一体”的改革目标，并最终增强二级学院的办学活力，形成良性循环、科学发展的高校内部治理结构，提升学校人才培养质量。

自动化学科作为工科中的前沿学科，在高度信息化环境下，其应用遍及各行各业，由此决定了该专业的人才培养质量至关重要。多年来，与其他工科专业一样，自动化专业人才培养也面临严峻的形势，如学生工程能力的培养与社会需求有明显的差距，而且由于教育的惯性，在一定的时间内这种矛盾会持续甚至更为严重。在此背景下，实时调整自动化专业培养目标，将工程能力作为自动化专业本科培养的第一要素，并以工程师能力模型为依据制定人才培养方案就显得十分重要。

本文将在学校推进试点学院改革的背景条件下，按照试点学院对人才培养模式改革的要求，以三峡大学电气与新能源学院自动化本科专业为样本，研究新型的工程教育模式，以具有实践性、探索性的工程项目为载体，以科学合理的课程安排来实现人才培养目标，对相关的人才培养模式构建思路及具体实施措施等方面进行探讨，期望构建一套基于工程能力驱动教育理念的自动化专业人才培养模式，为自动化专业的人才培养探索新的思路。

一、人才培养模式构建的新思路

1.构建先进的自动化专业课程体系

先进的课程体系是人才培养方案的核心内容。对学生的培养要能在同一性的基础上实现多样性，即体现不同的个性发展，突出专业特色和个性。因此，课程设置要充分体现学科融合，淡化专业意识，突出专业特色；着重加强综合性教学实践内容，强化综合能力，即课程设置要使学生具备扎实的理论基础，既有通才的素质，又有专才的技能。根据本学科的特点及新版人才培养目标，该自动化专业课程体系采用板块课程结构，包括通识课程、专业基础课程、专业课程和集中实践4大板块。

通识课程由教务处协同全校各相关专业共同讨论制订而成，主要由3个课程群组成：一是以“马克思主义基本原理”“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”“思想品德修养与法律基础”“中国近现代史纲要”等课程为主的公共政治课和大学体育课程群；二是以英语、高等数学、大学物理、大学计算机基础等课程为主的公共基础课程群；三是以介绍哲学、历史、经济、法律、管理、艺术等学科基础知识为主的人文类课程群。

图1 自动化专业课程体系

图1为自动化专业课程体系模块，该模块又可分为学科基础、专业基础和专业拓展3部分，其中学科基础和专业基础是自动化专业必备知识，专业拓展课程可根据生产制造企业需求定制。专业基础课程是自动化专业学生知识结构的核心部分。根据我国生产制造业发展的趋势和特点，从剖析专业所需的知识和能力素质入手，构建与专业人才培养目标相对应的、完整的专业基础课程体系，主要以本地区区域经济发展为契机，结合学校所处地域优势，通过内部资源整合，依托学校优势学科特色，利用专业学科资源，培养社会所急需的自动化专业方向人才；以参与解决企业实际生产问题和企业实训为载体，突出实践能力和工程能力的培养。

2.发挥高校、企业双方资源优势，联合制定适合生产制造企业需要的工程专业人才培养方案

企业参与人才培养方案制定全过程，弱化用人单位和学校培养人才之间的矛盾，着重开展企业课堂，让在企业一线岗位的工程师定期参与课堂教学，同时开展校企合作，让教师与学生进入企业实习，让教师和学生更直观地了解企业需求。学院现已签约且建成的实习基地主要分布在湖北省内各地区，并在实习基地聘请企业工程技术人员参与指导实习实践工作。针对学院自动化专业特点，结合区域地理优势，积极和中国长江三峡集团公司、葛洲坝集团股份有限公司、黑旋风锯业股份有限公司、中船重工第七一零研究所等当地的知名企业共建了一批实践教学基地。

3.改革实验课程内容与模式以及后续专业课程内容，着力培养学生的动手能力、实践能力和科技创新意识

对自动化专业现有的实验课程内容进行调整、重组和更新，完善“基础性实验—专业实验—综合性实验—创新性实验”的实验体系，实现由验证性实验向探索性实验、由单一性实验向综合性实验、由学生要怎么做向学生该怎么做的转变，提高本科生的操作技能和实验设计能力。对实验教学模式进行新的探索，除基础性实验外的各层次的实验环节均不采用批量式教学，实行研讨式、目标式教学手段，使学生在试验过程中自己负责信息的收集、方案的设计、实验项目的实施及最终的评价，以提高学生综合应用能力。

制定的人才培养方案要同时体现共性与个性，即学生具有扎实的数理、自动化学科基础知识和较强的实践动手能力共性，同时“分流”出具有个性的适合不同生产制造企业的高级工程型人才。具体方法为：设置不同方向的专业课程群，学生根据自身定位情况，自由选择与从事的学习或研究方向相关的课程群和素质拓展课程，在教师指导下形成适合于学生个体的最优人才培养方案。另一方面，利用学校理、工、文、医、法、经管、外语等多学科优势，在选修课的设置方面，鼓励自动化专业学生多选修适合个性化发展需要的管理类、营销类、财务类等课程，为将来适应企业发展需要的销售和管理人才的培养提供学习平台。同时，为培养学生的创新精神和创新意识，促进学生德、智、体、美、劳全面发展，适应经济社会发展对创新型人才的迫切需要，积极鼓励和倡导大学生开展多学科的科技创新第二课堂活动。

4.建设工业级实验室，使学生的实验环节更贴近于工业实际

按照着力提高学生专业适应能力的培养原则，紧密结合国家、企业对生产制造业人才的要求，针对生产制造企业存在的工业实际开发需求，与国际知名自动化装备制造商西门子公司联合共建工业级自动化专业实验室，从基本技能、综合能力和行业拓展3个层级对学生进行锻炼，在提高学生应用知识能力的同时，使学生在校能够得到更贴近于企业实际的实践锻炼。此外，部分实验可实行学生自行选择实验内容、自行设计实验方案、预约实验时间、指导教师辅导的实验教学模式，培养学生独立创新的能力。

5.与企业共同执行学生毕业实践与毕业设计环节，采用校企联合模式，优选部分来自企业实际的课题，采用双导师进行高层次技能型人才的专门培养

为培养高层次的技能型人才，从本科四年级学生中挑选一批能吃苦耐劳、动手能力强且善于动脑筋的学生，在最后一年直接深入企业，进行为期一年的毕业实践和毕业论文设计。论文课题以企业实际需求为主，对来自企业的毕业论文课题采用双导师制，实现人力资源互补，重点培养学生的理论知识与实际应用相结合的能力、对工程问题进行综合分析和解决的能力，从而培养更适合企业需要的高层次技能创新型人才。

二、人才培养方案的具体实施措施

三峡大学电气与新能源学院特别重视专业改造和新专业方向的建设，在学校的统一部署下，将其作为学院建设和发展的重中之重，同时，自动化专业方向也是学校确定的战略性新兴产业人才培养方向之一。为了保证自动化专业人才培养方案的落实，具体实施措施如下：

1.加强双师型师资队伍的建设

双师型教师队伍是培养应用型、复合型、技能型专门人才的关键，而师资力量的建设是头等大事。我们采取“请进来”和“走出去”的方式加强专业师资队伍建设，在相关企业中聘请具有丰富实践经验的高级专业技术人才担任该专业方向的兼职教师，并将自己的专职教师外派到相关企业参加企业实践，共同参与企业的项目研发工作，积累丰富的实践经验。

2.加强实验环境与条件的建设

学院目前建设有一批专业实验室，依托自动化系、电气工程系、电力电子系等教学单位和大学生创新创业中心，具备一定的探索性实验和研究条件，可满足自动化专业方向大部分课程的教学、实验和实训的要求。此外，通过与企业联合建立实验、实训中心，加强实验环境与条件的改善，进一步创造人才培养的良好环境。目前，已经与西门子公司联合共建了自动化先进技术联合示范实训中心，该实训中心立足服务于自动化专业本科生的综合实践教学和创新设计训练，可以满足学院乃至学校各专业教学相应环节的自动控制技术、机械、化工等专业课的教学需求。

3.创新人才培养模式

采用“3+1”的培养模式，即基础理论和工程实践教学阶段为3学年、企业实践实习（毕业设计)阶段为1学年，使CDIO国际工程教育理念贯穿学生的整个大学4年，将专业理论和工程实践紧密结合。CDIO代表构思（Conceive)、设计（Design)、实现（Implement)和运作（Operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习自动化专业课程，同时大力改进课程考核方式，强化学生的实践能力。

4.进一步加大校企合作的力度

近年来，学院面向数据采集、信息系统集成、模式识别以及自动控制等应用领域广泛开展了与企业的项目合作，但是如何真正实施“项目+人才”的培养模式，还需要进一步加强与相关企业的合作，加大项目建设的力度，依托应用项目的研发来加强对学生的培养，从而带动实训教学工作。

5.进一步加强教材建设和课程建设

以教材建设为驱动，建立课程组和课程首席教师，组织相关专业教师并联合企业进行教材编写工作，使专业教师尽快进入角色，深入研究所授课程的知识体系，熟悉相关实验设备，为新课程的开设做好充分准备。

6.进一步丰富学生的课外活动

通过开展学科竞赛、专业技术认证，提高学生的就业竞争力；通过开设企业家讲坛，扩展学生的行业视野，培养学生创新、创业和管理等方面的综合能力；通过海外教授课堂，开拓学生的国际视野；通过企业工程师课堂，提高学生的工程实际应用能力和团队协作精神等。

基于工程能力驱动的自动化专业人才培养模式的定位是工程应用型，培养大批实践能力强的自动化专业人才符合我国“以信息化带动工业化，走新型工业化道路”的发展模式对人才需求的要求。根据地方社会经济、工业发展的需求趋势，兄弟院校自动化专业方向的设置以及学校原有的相近专业优势，设置能够体现学校特色的自动化专业方向。通过走访企业调研，召开人才培养的企业咨询会，制订和完善科学的人才培养体系，科学设置课程，逐步建立适合本院自动化专业的人才培养模式。采用校企联合培养形式，加大企业参与力度，完善校企联合培养的机制，以应用型人才定位，培养能够在工业自动化、高端生产制造业从事生产加工、工艺设计、技术开发和技术研究的专门人才。

[1]朱诗生,张惠珍.基于EIP-CDIO理念下培养学生独立性与创新性的研究与实践[J].计算机教育,2010,(4):11-14.

[2]黄家善,李建兴,胡驰,等.以CDIO人才培养模式为特色的工科专业建设[J].实验室科学,2011,14(6):388-391.

[3]宋起超,杨春光,乔爽,等.应用型本科院校电气工程及其自动化专业多元化实践教学模式的构建[J].中国冶金教育,2010,(2):12-15.

[4]杜柳青,余永维,周康渠,等.以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究[J].教育教学论坛,2014,(36):42-44.

[5]许其清.自动化专业CDIO人才培养模式的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011,(23):84-85.

（编辑：秦俊嫄）

本文系三峡大学教学研究项目“试点学院背景下基于CDIO理念的自动化专业课程体系构建的研究”（编号：J2014056）、教育部研究生课程建设试点单位——电气与新能源学院教研教改项目“控制工程专业研究生创新实践能力培养模式研究”（编号：SDYJ201602）和湖北省高等学校省级教学研究项目“试点学院下自动化专业实践教学体系的改革与实践”（编号：2015252）的研究成果。

G642.0

A

1671-0568（2016)26-0065-03

王凌云，博士，三峡大学电气与新能源学院副教授。研究方向：电机与控制；黄悦华，博士，三峡大学电气与新能源学院教授。研究方向：电力系统运行与控制；谭超，博士，三峡大学电气与新能源学院副教授。研究方向：检测技术与自动化。