面向工程教育专业认证的自动化专业人才培养方案构建

李 飞，孔庆凯，孟祥虎，方 炜，沈 浩

(安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243032)

培养新时代创新型工程科技人才是国内外高等工程教育面临的重大挑战[1]。工程教育专业认证是建设地方高水平大学工科专业发展的必然趋势，是培养创新型工程技术人才、实施科教兴国战略和人才强国战略的关键所在[2]。自动化专业的发展对我国科技现代化和国防军事等方面的进步起着举足轻重的作用[3]。1989年，欧美等发达国家的工程专业团体通过《华盛顿协议》，实现了协议成员间工程教育本科专业学位互认。经过20多年的发展，该协议已经成为最有国际影响力的教育互认协议。2006年，教育部成立“全国工程教育专业认证专家咨询会”，启动国家特色专业建设，拉开了工程教育专业认证的序幕。工程教育专业认证能够促进高等教育质量，培养学生正确的世界观、价值观和人生观，对办好新时代中国特色社会主义教育起到巨大的推动作用，有助于地方高水平大学进行全员、全过程和全方位育人[4]。

一、我校自动化专业发展概况

我校自动化专业于1978年正式招收本科生，是我校最早建立的本科专业之一；前期主要面向工矿企业电气自动化生产需求，解决马鞍山钢铁股份有限公司生产过程中所面临的复杂工程问题。1985年，联合冶金部其他高校招收硕士研究生，是我校最早进行研究生招生的专业之一。2004年被评为“安徽省教改示范专业”，长期以来都是安徽省本科第一批次招生专业，学生生源质量优秀；2008年电气与自动化教学团队被评为安徽省高等学校优秀教学团队；2010年自动化专业获批国家级特色专业，2015年入选安徽省卓越工程师计划本科专业，2018年获批安徽省“六卓越一拔尖”卓越人才培养计划项目，目前拥有“控制科学与工程”一级硕士学位授予点。

安徽工业大学坚持安徽省地方高水平大学和“长江经济带”兄弟院校的定位，以冶金智能制造为特色，将自动化专业逐步发展成为具有产业特色的国家级一流专业。自1982年第一届“工矿企业电气自动化”本科生毕业以来，自动化专业经过近四十年的积累与发展，在专业培养目标修订、课程体系设置、教育教学改革和师资队伍建设等方面进行了诸多有益的探索，形成了全员全过程全方位的自动化专业人才培养体制机制，对高技术应用型人才的培养质量的提高起到了一定的推动作用。

二、自动化专业人才培养目标及毕业要求

(一)人才培养目标

自动化专业培养具有新时代社会主义核心价值观，具备良好的职业素养、较强的实践能力和创新精神，掌握人工智能驱动自动化过程控制基础理论和相关知识，了解学科前沿发展，具有不断跟踪新工业革命出现的新技术与新知识的能力，具有良好的团队合作精神、奉献精神和劳动精神，能够在流程工业综合自动化、装备与智能制造、运动控制等领域胜任制造、研究和运行优化控制等工作，培育有理想、有道德、有文化、有纪律的应用型工程技术人才。

通过将上述培养目标进行分解，得到毕业生应具备的职业素质，主要包括：

(1)能够熟练掌握自动化专业基础知识和相关应用技术，解决流程工业综合自动化、智能制造过程自动化等领域的复杂工程技术问题；能够协助管理企业生产过程中的工程项目，创造性地解决复杂工程技术问题。

(2)能够综合考虑国家发展和社会环境影响，勇于承担自动化产品与技术的设计和研发工作，依据决策者的多目标需求和生产过程的不完备信息，进行决策分析，给出备选方案并对其进行合理性分析和判断，提出稳定、优秀和快速的技术解决方案。

(3)具备较强的合作意愿和良好的沟通能力，坚持合作共赢的思想，能够在跨学科研究团队和多重文化环境下工作。

(4)能够在人工智能驱动自动化领域的工程实践中遵守职业道德规范，履行相关法律法规或社会约定等责任，具有良好的社会责任感。

(5)能够通过终身学习发现问题、分析问题、解决问题进而获取解决问题的能力，紧密跟踪学科前沿和技术发展，培养学生的创新意识和创新能力。

(二)自动化专业毕业要求

根据《工程教育认证通用标准解读及使用指南(2020版，试行)》和《电子信息与电气工程类专业认证补充标准》，参考学校办学定位和人才培养定位，制定了12项自动化专业毕业要求并对其进行分解，如表1所示。我校自动化专业的12项毕业要求对认证12条通用标准实现了全覆盖。

表1 自动化专业毕业要求及分解指标点

(三)培养目标与毕业要求的支撑关系

表2给出了本专业毕业要求对培养目标的支撑关系矩阵。本专业通过将自动化专业的培养目标分解成五个具体的培养目标，每个培养目标分别通过相应的毕业要求来实现，培养目标和毕业要求二者之间紧密联系，对自动化人才培养方案的构建给出了具体的指导。

表2 自动化专业毕业要求与培养目标的支撑关系

三、课程体系设置

课程是实现毕业要求的基本单元，课程能否有效支持相应毕业要求的达成是衡量课程体系是否满足《工程教育认证标准》和《电子信息与电气工程类专业认证标准》的主要依据。自动化专业课程体系的建立紧紧围绕立德树人根本任务，将“思政课程”与“课程思政”有机结合，实现全员全程全方位育人，课程设置能够“支持”毕业要求的达成。

我校自动化专业主要讲授工程科学基本知识以及自动化专业知识与实践技术，课程体系设置涉及现代控制工程基础、信号获取与处理技术基础、电力电子技术、过程控制、计算机控制技术等领域的主要内容；主要服务于装备制造、电力系统、钢铁及有色冶金等行业，结合自动化专业工程教育认证的需求，我们对自动化专业培养方案进行了修订，具体课程体系设置如图1所示。

自动化专业最低毕业总学分为178学分，其中：公共基础课63学分，专业基础课45.5学分，专业课7学分，集中性实践教学环节36.5学分，专业选修课14学分，通识教育选修课6学分，创新创业教育课程4学分。具体来说如下：

图1 自动化专业课程体系

(1)数学与自然科学类课程全部为必修课，占总学分的15.99%，满足认证标准中要求的占总学分大于15%的要求。线性代数、复变函数与积分变换和概率论与数理统计为后续学习自动化专业课程奠定了基础，我校自动化专业人才培养体系中的课程体系设置满足电子信息与电气工程类专业补充标准的设置要求。

(2)工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程共64学分，占本专业毕业学分的35.95%，大于标准要求的占总学分的30%。工程基础类课程和专业基础类课程能体现数学、物理和自然科学在本专业应用能力培养。例如，以信号与系统、自动控制原理、过程控制系统和计算机控制技术为核心的课程能够支撑在复杂工业过程中的信号处理与分析、建模与控制、检测与识别等能力的培养。随着人工智能、移动互联网、云计算、大数据等技术的发展，我们将智能控制技术和机器人技术两门课程加入新的自动化专业人才培养方案中。

(3)人文社会科学类通识教育课程共计50学分(未含大学生心理健康教育2学分、大学生职业发展与就业指导2学分、形势与政策教育2学分)，占总学分的29.07%，满足专业工程认证常用标准15%的设置要求。人文社会科学类通识教育课程的科目和学分规定明确合理，学分和涵盖知识领域符合通用标准和补充标准的要求。本专业开设外语、政治、历史、人文社科、体育和心理教育六个方面的课程，使学生在解决复杂工程问题时能够综合考虑道德、法律及社会经济发展等各种制约因素的影响，进而在“德、智、体、美、劳”多方面协调发展。这有助于帮助学生树立正确的价值观，培养学生的工匠意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，培养新时代青年学生的实践能力和创新意识。

(4)生产实习、毕业实习、电子实习、金工实习等实习实训环节，旨在锻炼学生的动手实践能力、塑造学生良好的品格、培养学生的工匠精神和创新意识，通过团队之间的协作，培养学生良好的交流与沟通能力，塑造具有良好职业道德、工程项目管理能力和终身学习能力的高技术应用型人才。

(5)毕业设计作为自动化专业的集成课程，以综合运用专业所学知识，解决复杂工程问题为根本目标，涉及根据需求以及文献检索确定复杂工程问题；确定问题解决基本方案并考虑方案中的非技术因素；运用专业知识进行问题分析并建立设计方案；借助现代工具完成控制系统的建模、控制与优化等相关研究工作；并在此基础上初步具备创新能力、终身学习能力以及专业领域的沟通交流能力。

四、结语

在工程教育认证标准和电子信息与电气工程类专业认证标准的指导下，构建了安徽工业大学自动化专业人才培养方案。我们设计了自动化专业培养目标，并对培养目标中毕业生能力进行分解，通过深入分析毕业要求、分解对应的指标点可知，自动化专业的毕业要求对认证通用标准实现了全覆盖。课程体系设置契合电子信息与电气工程类工程教育专业认证的相关课程的标准，能够体现安徽工业大学电气与信息工程学院自动化专业特色，注重对实践能力、创新意识、工匠精神和终身学习能力的培养，为自动化专业协同育人改革提供宝贵的经验，努力将我校自动化专业发展为新工科建设中的排头兵。