新工科背景下应用型本科院校自动化教材建设——以营口理工学院为例

张 健，荆 珂，贾 静

营口理工学院，辽宁 营口 115014

1 应用型本科教材的局限性

新工科背景下应用型本科教育工作的启动实施，拉开了我国应用型本科教育发展的新序幕[1]。应用型本科院校教育工作的推进，对学生项目技能训练的要求越来越高。国内各高校和出版社都积极推出一批体现课程改革新理念的规划教材，取得了一些成绩，但还未完全跟上应用型本科教育发展的要求，很多教材还存在较大的局限性[2]。

1.1 应用型本科教育特点不够明显

当前应用型本科院校的培养目标主要是培养本学科应用实践型的人才，新工科背景下各个应用型本科院校侧重专业应用知识讲授，并将理论知识作为实践知识的补充[3]。但是大部分应用型本科院校仍然使用侧重理论教学的教材，实践知识不足，很难使学生获得实践技能，无法满足应用型教育需求[4]。

1.2 实践内容不足

随着新工科背景下应用型本科院校教育工作的推进，对学生项目技能训练的要求越来越高[5]。目前，新工科背景下应用型本科院校大多使用的是各个学校专业教师编著的教材，企业里的相关技术人才因为企业的行业特点，无法充分融入教材的编写过程，而是仅仅参与教材的审定工作，这也导致教材的内容很难与企业的要求相契合。因此，学校培养的人才与企业的岗位要求不匹配，学生入职后仍需要长时间系统培训[6]。同时企业人员不能充分参与教材编写也使得教材应用型设计案例缺乏[7]，无法真正反映生产的实践过程[8]，很难实现应用型技术的培养目标[9]，由此可见，现行的教材无法满足新工科背景下的应用型本科教育的要求。

2 教材建设与特色

营口理工学院（以下简称“我院”） 办学定位是面向辽宁、服务营口，培养从事装备制造行业的人才。

我院电气工程学院开设的自动化工程的设计与应用是专业限选课，一学期理论与实践课各16 课时，却一直没有相应教材可选。在几年的教学过程中，教师结合实践编写了讲义，并补充了一些前沿的生产线技术知识，但仍需出版一部实践性强的教材，另外，专业综合实习、专业综合设计、毕业设计也需要一本相关内容的实践教程，为后续专业的发展奠定基础。

在已有的校企合作基础上，借鉴国内外优秀教材开发经验，突破传统的普通高等教育教材建设的思路，充分利用学校教师、企业教师和顶岗实习学生三方资源，共同设计对接岗位综合能力要求的教材，注重企业顶岗实习学生对教材使用情况的积极反馈，确保教材内容的动态调整和教材职业性的充分体现，实现校企互利双赢。

教材是学生学习的主要材料，自动化工程的设计与应用教材在体现自动化生产线工程设计实际案例的同时，加入专业机电一体化概念设计的虚拟仿真技术，给应用型本科院校的师生带来不一样的感受。学习实际设计案例之后，学生可以利用虚拟仿真技术再现实际产品，也可在软件上设计新的项目，激发学生学习乐趣。同时教材提供精美教学PPT 及书中案例讲解视频，学生能够快速理解并掌握所学知识，提升学生实践能力。

3 教材研究与教学改革工作的实施

自动化工程的设计与应用课程把既有的机械、电气、液压、气动、驱动、自动化和编程等学科知识综合为具有闭环反馈的制造业知识回路，进而使人们在数字环境下进行产品的制作与验证。因此，机电一体化概念设计是一个多学科技术融合与虚拟调试、开发的技术平台。

《自动化工程的设计与应用》教材以校企合作为前提，所有案例均采用校企合作单位的实际项目，充分利用机电一体化概念创设虚实结合的工作情境，自动化生产线设计的“实”部分经过三年的实践教学，已形成讲义；“虚”部分为数字孪生技术即基于MCD 虚拟仿真项目，现已在机械、自动化专业毕业设计中得到应用。

4 教材编写的基本要求

4.1 校企合作基础良好

我院电气工程学院的自动化、电气工程及自动化、智能科学与技术专业，与昆山巨林科教实业有限公司进行深度合作，共同对相关专业实践教学体系进行科学规划，并付诸实施。校企共同制订专业课程教师培训计划，推进智能制造生产线技术、现代工业网络与控制技术、智能制造信息系统开发等相关课程实践教学项目开展，支持编写校企合作教材用于自动化专业的教学，确保申请项目的顺利实施。

通过加强与昆山巨林科教实业有限公司的合作，实施“双师型”师资队伍建设工程；与合作企业共同开发基于企业技术平台和技术培训内容的专业课程，保证通过这些课程考核的学生不低于100 人次；探索取得职业资格认证的形式，设立鉴定站，全面推进认证制度，完善人才培养方案并长期执行；依托合作企业申请辽宁省大学生实践基地建设项目；组织实践教学建设研讨会，进行教材建设总结，并出版智能制造生产线技术相关教材及实践指导书。

4.2 教材内容的准确性和时效性

为了保障教材内容的准确性和时效性，我院电气工程学院实施开放办学，吸引企业投入技术、资金、设备，合作共建实验室、实训基地等，促进实践基地和教学团队建设、人才培养模式和课程体系改革，鼓励教学研究，这为应用型本科教材的研究奠定了坚实基础。首先与昆山巨林科教实业有限公司合作创建了机器人与智能装备实验室，完善机电创新实验室，建设场地100平方米，保证了教学需要。其次继续加大资金投入，完成智能制造生产线实训平台建设，扩大智能制造生产线技术师资培训规模，提高完成课题任务的能力。同时聘任昆山巨林科教实业有限公司科技人员作为兼职教师，并将企业兼职教师纳入项目建设团队，以项目招标的形式，使其承担课程建设、教材建设、校企合作、实践基地等部分建设任务。

5 结论

营口理工学院电气工程学院自动化工程的设计与应用课程，针对当前应用型本科教材的不足，充分利用学校教师、企业教师和顶岗实习学生三方资源，共同设计、编写与岗位要求综合能力相对接的应用型本科教材，通过“虚- 虚”“虚-实”结合的虚拟调试对产品和生产工艺进行反复的修改和论证，并把结果映射到真实的物理环境中去，有力促进制造业的发展。