新工科背景下自动化专业课程体系建设研究与实践

李静 艾志伟 徐龙

[摘 要] 针对目前自动化专业课程设置中存在的知识前后不连贯、学时和课程进度不合理等问题，围绕“新工科”提出的人才培养目标要求，对自动化专业课程体系进行了改造升级。该文创建了分模块设置的核心专业课课程体系，提出明确实践教学主题的方法以落实工程教育理念，最后讨论了创新创业教育的多种形式。该课程体系建设是新工科背景下自动化专业人才培养探索的重要改革举措之一。

[关键词] 新工科;课程建设;实践教学;创新创业

[基金项目] 2019年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2019JGA337）

[作者简介] 李 静（1983—），女，硕士，桂林航天工业学院副教授，主要从事焊接机器人研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）23-0171-02    [收稿日期] 2019-11-25

2017年2月，国家教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》，对新工科建设进行全面部署和安排，着力发展新兴工科专业并对传统工科专业改造升级。新工科要求，培养工程实践能力强、创新能力强、具有国际竞争力并能适应未来发展的高素质复合型新工科人才。在新工科建设的指导思想下，全国各高校新工科建设如火如荼地开展起来。

新时期下，课程体系建设必须把握基础性、前瞻性、实践性的原则，坚持弥补原有课程体系中存在的不足，坚持应用新技术、新工艺替代陈旧的知识和方向，坚持加强工程教育和创新实践教育结合，坚持着眼于提高学生的综合素质，使培养的学生真正能够适应社会需求，在未来社会中有较强的竞争力。

课程体系建设主要包括以下几个方面。（1）科学重构理论课程体系，更新并优化教学内容;（2）以“工程教育”理念革新实践教学;（3）开展创新创业教育实践。

一、自动化专业课程体系现状

桂林航天工业学院自动化专业是广西壮族自治区“14+10”千亿元产业的核心支撑专业之一，本专业适应地方社会经济发展和国家航天航空事业发展需要，始终以人才培养为中心、以强化特色为支撑、以培养自动化领域高素质应用型人才为广西自动化产业链及工业发展做出贡献为目标。

1.现有的核心专业课程设置缺乏系统性、连贯性，较独立分散，关联性较强的专业课开课学期错开太长。譬如“电力电子技术”“电机与拖动”“运动控制”这三门课的知识体系是前后相互联系的，理应按顺序学习这三门课，学完后学生应学会运用电子中的整流、变频等技术控制电机运动。

2.部分专业课的课程内容重复、过时。例如现有的课程设置中既开设“微机原理与接口技术”，又开设“单片机原理与应用”。这两门课程虽然分别介绍不同的CPU，但两门课硬件资源相似，理论、原理类似。重复学习相似内容，造成课时浪费。“电气控制技术”课程中也涉及了PLC控制的一些基本知识，但同时又开了“PLC控制技术”课程，教学内容部分重复。类似的还有“传感器与检测技术”和“现代检测技术”两门课中关于检测技术方面知识重复。

3.专业课的课程进程设置不合理。现有专业课的安排有的学期课程多，有的学期课程少，各学期的学生工作量分布不均。如大四第一学期，学生既要学习5门以上的专业课，同时还要兼顾找工作、考研等，学生负担重，学习效果不理想。还有部分课程课时安排不合理，重要的专业课没有足够的课时保证，如“PLC控制技术”“单片机原理及应用”都是自动化专业重要的专业课，仅48学时，学时偏少。

4.实践教学内容没有突出综合应用性和工程性。首先，理论课程中所含实验大部分是验证性实验，开放性实验较少。其次，每学期期末虽然都安排了课程设计和专业实训，但是课程设计内容和实训内容仅围绕单门专业课知识展开，沒有综合性，缺乏系统和工程实践性以及创新性。这不利于培养学生的综合应用能力和工程实践能力，更无需谈创新能力。

5.现开设的课程中尚未看到新技术、新知识的身影。在“互联网+”、大数据、人工智能等技术的推动下，自动化技术发展迅速，人工智能与其密切相关。要培养适应新时代大发展的自动化人才，需要把新技术、新知识纳入课程体系中。

二、课程体系建设

（一）科学重构核心专业课课程体系

根据桂林航天工业学院校发《桂林航天工业学院2019版人才培养方案原则意见》的文件精神，同时适应“新工科”要求，通过结合新技术，重新优化了课程体系，砍掉重复性课程，科学设置课程模块，根据模块设置核心专业课课程，依据专业知识的前后连贯性重新安排了课程修读学期，增开与自动化相关的新技术作为专业选修课程。每个模块的课程按专业知识先后排列，课时依据课程的重要性设置。在保证掌握基础知识的前提下，统筹教学内容，整合教学资源，优化课程体系，合理安排了课程进度，学时安排恰当。把原来48课时“微机原理与接口技术”和48课时的“单片机原理与应用”合并为64课时的“单片机原理与接口技术”，合并后的课程整合了原来两门课程的教学内容。把原来56课时的“传感器原理”和40课时的“现代检测技术”合并成64课时的“传感器原理与检测技术”一门课，既讲传感器原理又讲检测技术。设置的核心专业课程是连贯的、系统的、科学的。同时，还分别在第6学期和第7学期开设了与自动化专业相关的人工智能、机器视觉、大数据等新技术作为专业选修课，从而拓宽学生的专业视野，提高学生毕业后适应社会需求的能力。

（二）优化教学内容

教学内容既要夯实基础，又要因时而变。围绕新技术，新知识等更新教材中的部分知识内容，制定了适应社会发展要求的教学大纲。如“传感器与检测技术”课程减少了传感器过多的原理介绍和非线性误差分析等理论性太强的内容，给学生增加了智能传感器、模糊传感器、网络传感器等新知识讲解，上课时学生对这些新知识表现出了浓厚的兴趣。

（三）“以工程教育”理念構建实践教学内容

桂林航天工业学院以培养高素质应用型人才为目标，这与“新工科”培养工程实践能力强的人才目标相一致。实践课程体系主要包括独立开课的实验和每学期的课程设计或实训。独立开课的实验要有若干个综合性实验和开放性实验，才能达到综合应用和创新的目的。课程设计或实训首先需明确学生到大四要实现的系统目标，根据目标确定几个系统主题，然后围绕具体的主题设置大一到大四每学期的课程设计或实训内容。

（四）开展创新创业教育

“新工科”建设要求培养创新能力强的高素质复合型人才。修改后的课程设置增加了“工程师职业素养”“创业基础与实践”“创新实践”三门课程。当今大学生大多数缺乏创新创业意识，这三门课程从理论上培养了大学生的工程职业意识与思维、工程职业品质以及自主学习自主创新创业等的理念与方法等，为他们未来就业和适应社会发展提供学业保障。

三、结论

自动化专业课程体系紧密围绕新工科建设要求展开，更新后的课程体系不但注重基础，而且融入了新技术、新知识。通过明确实践教学内容，使学生的综合应用能力和工程实践能力培养落到实处。总之，与原来的课程体系相比，自动化专业新的课程体系在课程结构上、工程实践和创新能力培养方面取得了较大的突破与进步。

参考文献

[1]赵国勇，李志永，程祥，等.新工科背景下机械制造自动化专业课程体系及教学模式[J].教育教学论坛，2019，9（38）：181-182.

[2]曹珍贯.新工科背景下自动化专业培养方案的修订[J].科技风，2019（7）：228-231.

[3]韩璐，邱存勇.新工科下自动化专业电力传动相关课程的教学改革研究[J].学科探索，2019，9（26）：46-47.

Research and Practice on the Construction of Curriculum System of Automation Specialty under the Background of Emerging Engineering

LI Jing，AI Zhi-wei，XU Long

（Guilin Institute of Aerospace Technology，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract：In view of the problems such as the incoherence，the unreasonable class hours and  progress in the course of the present automatic professional courses，the reform and upgrade of the curriculum system of the automation specialty are carried out according to the requirements of the personnel training objectives proposed by the Emerging Engineering Education.This paper gives the curriculum system of the core specialized courses set up by the sub-module，puts forward the method of making clear practice teaching theme，and finally discusses the forms of the business startups and innovation education.The construction of the curriculum system is one of the important reform measures of the personnel training in Emerging Engineering Education.

Key words：Emerging Engineering;curriculum construction;practical teaching;innovation and entrepreneurship