新工科背景下的自动化专业课程教学改革的探索

雷翼龙 田巧玉

（四川大学锦江学院 四川·眉山 620860）

1 概述

近年来，我国对高等教育越来越重视，尤其是高等工程教育。由于深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型升级意义重大。我国在2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，进行新工科研究与实践，进行工程教育改革，探索高校与行业的接轨，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设[1]。

新工科不仅是针对新兴产业设置的新生工科专业、新兴工科专业。对国民经济起到了巨大作用，所以对自动化专业进行改革是非常有必要的。其中，改革的很大一部分就在于课程内容和形式的改革。在此背景下，对于自动化专业的课程改革在于对学生进行启发式教学，让学生将理论知识灵活应用于实践操作中，与自动化行业相接轨，培养学生对自动化相关内容的学习兴趣。

2 课程现状及存在问题

关于新工科背景下的课程改革的研究已有很多[5-7]，笔者结合自身在自动化专业课程教学中的体会和学生的反馈，总结出课程中存在的一些问题。

2.1 学生知识基础较为薄弱

自动化专业的专业课程普遍存在综合性很强，需要用到多方面的基础理论知识的情况，这就需要学生们不仅上课要认真听，下课也要多花时间去温习专业基础课程知识，并融会贯通。“万丈高楼平地起”，与课程相关的基础知识掌握与否，是一门课程是否能学好的关键。而有些同学基础知识薄弱，在学习课程内容时还需要再去巩固前置学科的基础知识，这会花费大量时间来进行复习，导致学习效率变差等，导致学习效果越来越差，甚至索性不再学习。

2.2 课程包含知识面广

有些课程，例如电机与拖动控制课程，包含内容范围广，基本概念多，知识点琐碎，与其他学科交叉较多。在有限的课时里，老师没办法面面俱到，只能挑选重点和难点讲解，但缺乏对各个知识点之间内部联系的阐述，且大部分教材主要介绍基本概念与逻辑关系，缺乏对公式的系统性推导，导致学生学习只能依葫芦画瓢，对课本结论死记硬背，却不能理解这些知识点，更不能将知识点串联起来，构成一个整体。这样会严重打击学生的学习积极性，导致学生自主学习意愿低，产生挫败感。

2.3 课程实践不够重视

作为应用型本科高校的学生，实践教育是非常重要的组成部分。同时，自动化专业课程很多是理论和实践紧密结合的课程，例如传感器与检测技术课程，所以自动化专业的实践教学是不可或缺的一部分。但是，目前对于课程的实践教学还不够重视，仍然存在着一些问题。比如，实践内容过于形式化，大部分实践教学内容都是验证性的实验，也就是跟着实验指导书的步骤来做实验，每一步需要做什么，实验指导书都详细地写出来了，这样的实验只能让学生知道如何动手，但不会让学生知道为什么要这样做，能验证哪些理论知识。所以，这样的实践课程和理论课程是分离的，无法给学生思维的拓展，无法锻炼学生的创新能力。

2.4 教学方式老套

大部分教师仍然习惯于传统的教学模式，即多媒体+板书的上课模式。仍然按照“课前准备课件、课上讲授课件、课下布置作业”的传统流程来进行教学。在这个过程中，没有线上资源的应用，没有课上互动环节的设计，也没有混合式教学模式的使用。学生只能被动的接受知识，尤其是对于一些抽象且学习难度大的课程，例如现代控制理论课程，如果无法激发出学生自主学习的热情，那就很难让学生把课程学好。

3 课程改革思路

基于上面提到的课程问题，可以从以下几个方面入手，来提高课程的教学效果。

3.1 转变教学理念

传统教学理念是以教为中心，教师常采用满堂灌的方式，只在意自己讲了多少，不管学生学到了多少。而如今，教师需要转变自己的教学理念，要以学为主，教师应作为课堂的组织者，知识的引导者，学生学习的合作者而存在。将灌输式教学转变为探究式教学，引导学生发现、分析、解决问题，激发学生创新精神、创新意识和创新智慧，培养批判型思维、创造性思维和自主学习习惯。所以课程内容、手段都需要教师用心设计，要有一定的启发性和难度，能激发学生自主思考。

3.2 引入新型教学方式

现如今的课程教学不再是仅采用课堂上老师讲，学生下来做作业的方式了。我们可以引入多种新型的教学方式，确保学生能够全面地掌握课程知识。首先，慕课是近几年使用很广泛的一种线上教学方式，在各类慕课网站上，有多门与自动化专业课程相关的线上课程，其中还包含了国家精品课程，因此慕课可以作为学生课前预习，课后知识点查缺补漏，课外知识深化的重要手段。其次，可以采用雨课堂、超新学习通等线上线下混合式教学方式来达到我们想要的教学效果，可以录制重难点讲解视频，把课堂上没时间给学生详细讲解的重难点知识放到网上，让学生在课下进行进一步的学习，可以在网上布置作业、测试、讨论、签到等等，这种教学方式的使用，能让学生更有效主动地学习，让老师更好的与学生互动，掌握学生更真实的学习数据。[4]

3.3 强化课程实践

根据“知识的获取、知识的应用、知识的创造”三个层次构建分层递进的实践课程体系。本专业的实践教学环节包括课内实验、独立授课实验、课程综合设计、生产实习、毕业设计以及创新创业类的竞赛或项目等。根据培养目标的不同，将其分为三个层次。其中，基础层的实践环节侧重基础知识的获取及应用，主要锻炼学生的工程设计能力，制造能力，计算机的语言编程以及工程制图等能力；其中，专业基础课中开设的实验能促进自动化学生对基础知识的掌握和应用，为后续专业课学习打好坚实的基础。专业课中开设的实验能验证理论课程中的知识并注重理论知识在实际中的使用，培养学生举一反三，解决实际工程问题的能力。而开展的各类竞赛活动能以赛促学，更好的引导学生把大学所学知识融会贯通，串联出完整的知识链，并在此基础上加以创新，加入自己对于专业的理解，综合性的提高学生能力。

3.4 产教融合，校企协作

党的十八大以来，随着创新驱动发展战略的深入实施，教育和人才改革发展面临前所未有的新形势新任务新要求。在产教融合前，高校和行业是有一定程度脱节的，教导的内容仍然是十几年前甚至是几十年前的知识，而现代科技发展速度越来越迅速，导致学生毕业后发展大学学的知识有滞后，还需要到行业中重新再学一次。而产教融合完美的解决了这一问题，只有通过引企入校、引校入企，让学校依托企业的行业灵敏度，企业的软硬件条件，将企业的需求及时、有效地转化为学校育人的标准和方案，保证学生进入行业中时的无缝衔接，不需要额外浪费时间进行再次学习，而在学校就能学到行业中的最新知识和技能。同时，学校也可以作为企业的培训基地，企业需要什么样的人才可以有针对性地进行培养。产教融合的好处在自动化专业这一类的工科专业中体现得更为具体。

4 结语

论文分析了自动化专业教学过程中普遍存在的一些问题，并基于新工科建设的培养理念，结合在教学过程中正在进行的课程教学改革方法，对于如何培养能适应现代科学技术发展需要的学生进行了一定的探索。论文主要从转变教学理念、引入新型教育方式、强化课程实践、产教融合这四个方面进行分析，讨论了如何实现新工科背景下的应用型人才培养。新工科建设的提出将会为我国高校带来新的发展方向，只有牢牢把握住了这一次的改革建设，才能积极应对新一轮的科技革命与产业变革，才能跟得上我国经济加速转型的脚步。