涉海院校自动化专业特色人才培养模式探讨

李向军，崔新忠，马占军，孟威

(大连海洋大学，辽宁 大连　116023)



涉海院校自动化专业特色人才培养模式探讨

李向军，崔新忠，马占军，孟威

(大连海洋大学，辽宁 大连116023)

针对目前大多涉海院校自动化专业缺乏海洋特色的问题，通过对国家海洋事业发展对人才培养的需求分析，以大连海洋大学为例，对自动化专业的人才培养模式进行探讨，提出加强特色专业建设的课程体系设置、实践教学体系建设、教学内容及方法等方面的改革思路。

特色专业建设；涉海院校；自动化专业；大连海洋大学；特色人才培养

一、引言

自动化专业是我国首批设立培养本科人才的专业之一。自动化技术的应用极其广泛，几乎涵盖国民经济的各个行业。多年来，社会对自动化专业人才的需求量大且稳定，因而目前大多数工科院校都设有自动化专业。另一方面，社会经济的发展给自动化专业带来前所未有的生机，同时也对人才培养提出了更高的要求。国家在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中，将发展海洋经济和海洋科技提升到前所未有的战略高度。作为涉海院校，明确学校定位，面向行业及地方区域经济发展，确定具有特色的自动化专业培养计划与课程体系，根据专业特色改革教学内容及教学方法显得尤为重要。

二、涉海院校自动化专业的现状

目前国内的涉海院校主要有中国海洋大学、上海海洋大学、广东海洋大学、浙江海洋学院、大连海洋大学以及大连海事大学、上海海事大学等十来所。综观这些高校的发展目标和定位，普遍存在着学科、专业发展不均衡的现象。大部分高校都是以“海洋和水产学科为特色”，以海洋科技、水产养殖、食品科学、航海、船舶等为其重点学科，而其他学科专业在这些学校中却普遍被边缘化，与重点学科专业的发展水平差距较大。

另一方面，自动化类专业是我国高等教育中最大的学科专业之一，多数工科院校都设有此专业。目前涉海院校自动化专业的课程设置及教学内容普遍存在着缺乏海洋特色，有以学科办专业而非以应用办专业的特点。面对众多强大的竞争对手，如何从夹缝中求生存？面对国家海洋经济和海洋科技的发展需求，如何培养出适应海洋产业的创新型和应用型人才？这是关系到涉海院校自动化专业可持续发展的重大问题。

三、振兴海洋事业对人才培养的需求

我国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要中明确指出要“推进海洋经济发展”，积极发展海洋运输、海洋渔业、海洋工程装备制造等新兴产业，加强海洋基础性、前瞻性、关键性技术研发，提高海洋科技水平。[1]科技强海，需要科技人才。涉海院校担负着培养、壮大海洋战略性新兴产业发展所需的工程技术、科技服务人才队伍的职责。涉海院校的自动化专业如何迎接挑战，为我国海洋事业的振兴做贡献，学习《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》[2]，分析研究这一科技革命对自动化专业人才的需求十分必要。

1.海洋装备

海洋开发和海洋保护需要一批重大技术和装备。例如水下机器人在海底资源调查、石油天然气管线检查、海底电缆光缆检查敷设、海洋学研究等方面都具有广阔的应用前景。水下机器人是一个典型的自动控制设备，其所涉及的自动控制理论及计算机应用技术等方面的知识，都是高等院校自动化专业的必修内容。

海洋高端船舶装备制造，需要全船的综合自动化集成技术，包括船岸一体化运程管理、控制及维修诊断技术以及无线网及智能传感器技术等。另外，深海载人潜水器、海洋工程自动化设备、海洋科学考察和调查船以及传统产业的升级改造等都与自动化技术分不开。

2.海洋调查和探测

为了全面实施科技兴海，提高我国海洋科技的整体创新能力和国际竞争力，“数字海洋”建设规划已经全面展开。海洋调查和探测能够提高对海洋的认知和预测能力，为促进海洋经济发展和综合管理提供科学数据和信息支撑。例如，可为重大海洋工程进行环境预报，对近海搜救应急等提供辅助决策系统，为海底地形测绘、水文地理研究提供信息等等。海洋调查和探测所涉及的传感器及其检测技术等是自动化理论与应用相结合的关键技术之一。

3.海洋资源开发利用

海洋中有丰富的化学资源、生物资源、海底矿产资源和海洋能源等。在这些海洋资源的开发与利用方面，自动化技术可大显身手。例如，海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源捕捞活动已从工具、船舶、捕捞技术等多个方面向自动化方向发展，大大提高了人类的海洋捕捞能力。这些海洋生物资源除了直接捕捞供食用和药用外，还可通过养殖、增殖等途径实现可持续利用，由此，集约化的养殖技术应运而生。现代的集约化养殖系统是以水质传感器为核心设备，运用自动控制技术、计算机技术等以实现一个从取样、分析、数据处理到对各水质参数的在线自动监测和执行的自动控制系统[3]。

由此可见，面对海洋科技实现战略性突破的关键时期，机遇与挑战并存。作为涉海类高校，要充分发挥行业优势，结合国家战略，在原有专业特色的基础上，探讨具有区域及行业特色的人才培养模式，对于可持续发展至关重要。

四、涉海院校自动化专业特色人才培养模式构建

首先要明确定位。教育部自动化学科专业发展战略研究报告将自动化专业分为“研究主导型”“工程研究应用型”“应用技术主导型”“技术技能型”四种类型。大连海洋大学自动化专业定位于“应用技术主导型”，其办学方针是以鲜明的行业特色或地方经济实际需要为背景，以自动化应用技术为主线，以大众教育与专业技术教育相结合为特色。为此，学校自动化专业的改革思路是：在兼顾自动化专业本身培养目标和教学规律的同时，结合学校现有资源和地方经济发展需求，在船舶、海洋、水产等领域突出特色。

1.构建特色鲜明的人才培养课程体系

根据学校海洋特色，构建自动化专业“蓝色教育”课程体系。该体系由通识课程(浅蓝)、学科基础课(蔚蓝)、专业课(湛蓝)、专业集中实践环节(深蓝)组成(见表1)。

通识课程中，在原来设置了人文科技类、体育艺术类、经济管理类的基础上，新增蓝色海洋类课程,如“海洋资源概论”“海水养殖概论”“数字海洋概论”“船舶与海洋工程导论”等供学生选修。使学生具备海洋科学的基础知识，以培养学生的蓝色意识、开放意识，培养学生作为海洋大学专业人才对海洋的亲近感及实现海洋强国梦想的使命感。

学科基础课及专业必修课的构成虽然主要体现了自动化专业的基本知识要求，但在课程内容上可以突出海洋特色。

专业方向课，根据学校面向海洋、水产等特色方面发展的定位，本校自动化专业设置了船舶电气自动化以及过程控制自动化两个方向。船舶电气自动化方向针对性很强，主要包括船舶电气设备的设计、装配、维修等；过程控制自动化方向除包括工业过程控制外，还要加强自动化技术在海洋装备、海洋调查和探测及海洋资源开发等方面的应用内容。

专业选修课中，考虑到大连作为东北亚地区的经贸中心，聚集了大量外资企业，对国际化人才的需求不断增加，为了更好地服务地区经济，要加强建立国际化的人才培养机制。学生在大学四年除了低年级的基础英语外，在专业课中还设置双语教学课及专业英语选修课，使学生每年都有英语的语言环境熏陶。另外，由于大连电子信息类日资企业较多，学校还开设了电类专业实用日语课。

集中实践环节由认识实习、课程设计、课程实习、综合实习、毕业设计等必修课程组成。加强实践教学也是办出特色专业的一个途径。

表1　蓝色课程体系略表

2.在课程内容上体现海洋特色

学科基础课及专业必修课主要根据《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中推荐的课程组成，其构成虽然主要体现了自动化专业的基本知识要求，但在课程内容上可以突出海洋特色。例如，在“电机与拖动原理”课程中，讲解电机在舵机、锚机中的起动、调速、制动和拖动负载的方法；在“传感器原理与转换技术”中，介绍温度、压力、流量等传感器在船舶的主、副机中的应用；在“单片机原理及接口技术”中，介绍在集约化水产养殖中作为控制器的应用；在“自动化专业英语”中，不仅增加了船舶电气章节，还特别增加了这方面的专业词汇等。

3.多渠道加强工程实践能力的培养

培养具有创新精神和实践能力的高素质复合性应用型人才,不仅应在理论教学中致力于知识的应用, 更重要的是加强实践教学环节,做到知识和能力并重、理论与实践结合。

(1)加强集中实践环节，提高自主解决问题能力。根据专业培养目标,有针对性地对实践性较强的课程开设了相应的课程设计及课程实习，让学生有时间自学、思考，运用已学过的理论知识和方法，独立完成一个实践过程，并对结果进行分析和总结。认识实习、综合实习和毕业设计，除了帮助学生掌握一般的自动化专业理论的应用技术外,还刻意加强学生对海洋的认识；了解在海洋、船舶及其他行业中自动化及其相关技术的综合应用情况。

(2)加强校企合作，鼓励学生参加课外创新活动。为提高学生了解实际、提出问题和解决问题的能力，涉海高校还要创造学生与海洋、船舶行业紧密联系的机会。其中建立稳定、优秀的实践教学基地是重要渠道之一，这不仅使学生对自己将来可能从事的工作有进一步的认识，还能体验工程技术人员的工作和生活，使学生建立与大海的感情，培养为科技献身的精神。

建立大学生科技创新基地，鼓励学生课余时间参加具有海洋特色的创新实践活动。例如组织、参加海上航行器模型设计大赛等，既可提高学生自主动手操作、分析问题及解决问题的能力，也可培养学生良好的心理素质、团队精神等，将大赛结果向学生展示，也会增加学生对海洋装备创新实践的兴趣。

(3)利用现代科学技术弥补实践教学的不足。利用软件开发的2D和3D虚拟现实系统，不仅可以使学生较直观地学习相关知识，提高动手能力，并且能够节省实验室空间和实验室建设费用等。图1是学校即将引进的由软件系统和虚拟现实系统组成的轮机模拟器。它是一种全新概念的集训练、考试于一体的轮机仿真平台，具有多船型、多系统切换等丰富的内容。学生可利用此平台进行操作、故障判断、应急处理等，教师可实现各种航行条件设置、故障设置以及智能评估、成绩管理等操作。

图1　轮机模拟器虚拟现实系统

4. 提高教师的素质、改进教学方法

自动化专业的教师大多并无相关行业背景，要想培养出海洋特色的自动化专业人才，必须不断学习。教师不能满足于做“教书匠”，必须要树立一种做研究型教师的观念。不断更新知识，及时获取行业、企业的第一手需求信息，以保证教学内容有的放矢，更好地为地方经济及海洋科技建设服务。为此，学校积极鼓励教师参加各种培训和进修，以开展教学观摩、讲课比赛等为手段，督促教师改进教学方法，切实保证人才培养模式能够实施到位。

课堂教学要重视学习方法及学习能力的培养。通过启发式教学、案例教学和研讨课，引导学生主动思考，培养学生主动发现问题、分析问题，创造性地解决问题等能力。

五、结语

自动化专业是我国高校中的一个大众化专业。涉海院校必须明确办学定位，掌握国家海洋事业发展的脉搏，紧跟地方经济发展的脚步，在特色中求发展，做别人不可取代的涉海院校自动化专业。要深化教育教学改革，一方面要立足传统，另一方面要走为我国海洋事业发展服务的特色办学之路，同时建立与地域经济协同发展的互动机制，培养既掌握自动化专业技术，又具有海洋背景、区域特色的应用型人才。

[1] 我国国民经济和社会发展十二五规划纲要[N].人民日报,2011-03-17.

[2] 《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》发布[J].环境保护, 2011(18):5-5.

[3] 曾洋泱，匡迎春，沈岳，等.水产养殖水质监控技术研究现状及发展趋势[J]. 渔业现代化，2013,40(1):40-44.

2016-01-15

大连海洋大学2014年重点支持特色专业项目

李向军(1963-)，女，博士，副教授，主要从事控制理论的研究及应用。

G642.0

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1006-8724(2016)03-0073-04