自动化专业实践教学模式探索与改革

◇新疆工程学院控制工程学院 刘 越 张宁宁 翟玉晓

针对新疆工程学院自动化专业实践教学中存在的问题，在分析问题的基础上构建新的实践教学体系；更新实践教学内容；引入OBE 的教学理念，进行“基于问题”、“基于项目”的研究性实践教学方法改革和面向新疆重点产业需求的“教-学-做-思”四阶一体实践教学模式探索。实践教学过程中以学生为中心，强调问题导向，让学生学习过程和思考解决问题有机结合，提高学生的自主学习能力和工程应用能力，使人才培养更能够适应新疆产业发展对自动化人才的需求。

实践教学在大学生的创新意识和创新思维的培养中具有不可替代的作用。通过实践教学，帮助学生感悟理论教学中所学到的知识，同时让学生通过实际操作进一步巩固理论知识，让学生在实践过程中领会工程意识、实验测试方法，培养学生的实验技能、综合实践能力、科学素养、独立思考能力和工程应用能力。为适应国家对创新型人才的需求，如何在人才培养模式中全程把专业教育和创新创业教育深入融合，是近年来比较热门的话题。因此，研究实践教学模式，对深化实践教学内容与方法改革具有重要的理论指导与实践作用。

新疆工程学院自动化专业2019年获批自治区级一流本科专业。自2017年起，专业开始进行实践教学改革，并针对实践教学的发展困境以渐进的方式完善实践教学模式的构建，并最终确定了面向新疆重点产业需求，“基于问题”、“基于项目”的研究性实践教学方法改革和“教—学—做—思”四阶一体实践教学模式探索。

1 实践教学存在的关键问题

目前实践育教学环节自动化专业人才培养中的薄弱环节，与新疆重点产业对自动化专业的人才培养需求还有一定的差距。我校近年来也一直在倡导实践教学改革，完善实践教学体系，自动化专业做了一定的努力提升学生工程实践能力，但仍然存在以下问题。

（1）实践教学体系设计需要进一步完善。从实践教学体系看，教学顶层设计缺乏层次性。自动化专业人才培养方案中，校外实践教学中实践教学主要包含课内实验环节、校内实训和校外实习环节。在具体的课程课内实验设置和教学安排上，实验课程的比重虽然有所上升，但实验以验证性实验为主，综合性、创新性实验不足。另外，由于自动化专业学生规模大、学生学习能力参差不齐，校内实训的要求以及实践教学的条件之间都存在明显差距。校外进行的认识实习、生产实习、毕业实习之间逻辑性不强，缺乏明显的梯度和层次。同时，实习时长集中在3～4周，企业从自身利益考虑，不愿接收学生短期实习，即使接收，学生在实习过程中也是参观多而参与少，缺乏实战性训练机会。实践教学体系设计不完善，存在一定的问题。

（2）实践教学方法需要进一步改进。实践教学中由于设备和师资情况的局限性，大部分仍然是实行以教师为中心的教学方法，学生自觉主动探索实践不足。在传统的教学模式中，在专业理论学习的基础上加入实验环节，整个的教学计划、教学内容都是由实验教师拟定，实验教师根据自己对知识的理解把握完成设计实验内容。学生跟随教师的指挥棒分组完成验证性内容。学生重复教师的实验过程，完成实验报告。被动接受教师传授的知识，缺乏主动思考，缺乏应用知识解决实际问题的过程。

（3）实践教学内容与新疆重点产业发展需求结合不足。“十四五”期间新疆将重点推动石油石化、煤炭煤化工等产业的发展。目前自动化专业实践教学内容没有实现与区域经济发展对人才培养需求的对接，部分课程内容多年没有变化，内容陈旧。学生在学校获得的知识无法满足到企业工作的需要，学生毕业后往往需要先在企业进行相关的岗前培训工作，才能适应岗位工作要求。经过一段时间培养才能且至少经历3～5年才能成长为骨干人才，这就形成了社会招聘中有些企业会备注有社会工作经历这一要求。

（4）实践教学师资力量薄弱，师资队伍建设需要进一步加强。目前，实践教学教师主体主要是专职实验员，他们多数从一个学校毕业到另一个学校工作，注重学习扎实的理论知识，多数缺少实践经验，应用理论知识解决实践问题的能力不足，实践教学师资力量薄弱。目前，实践教学改革迫在眉睫，教学内容和形式上要能将创新意识与实践教学有机结合，构建新型实践教学内容体系，实践教学教师除了要有深刻的理论知识和实践技能水平；还要及时对接产业需求，对接实际工程项目，能够与时俱进的开展实践教学改革。

（5）校企合作培养人才机制有待形成。通过调研发现，企业每年都在大规模地引进新技术，特别是工业生产技术和现代化装备，而学校能够向企业提供的通常都是传统的、孤立的课程，不能及时结合科技发展和企业技术更新换代实际情况展开教学，与企业之间没有形成良好的人才培养机制。

2 实践教学体系构建

通过对教师、企业技术和管理人员以及毕业生的调研，梳理自动化专业实践教学存在的问题，并从教学体系顶层设计、教学方法、教学内容和师资队伍建设等方面出发，分析问题，找到解决问题的方法。

（1）构建完善的实践教学体系。依据自动化专业人才培养方案，依托新疆重点产业，以强化工程实践能力、学生自主学习能力与工程创新意识为核心，重构完善的实践教学体系。理论教学与实践教学不再是孤立的两个过程，实施教学做一体化的实验课程计划。在课程体系的建设上，引入OBE的教学理念，强调“问题导向”、“以学生为中心”，进行“基于问题”、“基于项目”的研究性实践教学方法改革，和“教-学-做-思”四阶一体实践教学模式探索。统筹校外实习实训内容和时间，统筹规划实践教学环节，使各环节之间具有层次性、连续性和贯通性。将实践教学目标融入自动化专业人才培养的整体目标中来考量，以能力培养为起点系统地对实践教学内容进行反向设计。遵循协同育人理念，在实践课程内容、师资队伍、教学场所、教学方法、教学考核等环节充分调动整合校内资源、企业资源和社会资源，共同培养高质量自动化专业工程技术人才。

图1 基于新疆产业需求的实践教学体系

（2）改革实践教学方法和教学模式。学生实践的主体性不足是自动化专业目前实践过程中存在的另一个主要问题。要引导学生从被动接受实践内容逐步转向主动创新实践。变学生“学会”为学生“会学”，实践过程中增加过程考核，减少死记硬背的考核内容，重点考核学生是否会将所学理论知识应用到工程实践中，是否会思考问题，用所学知识解决问题。“基于项目”“教学做一体化”的教学方法是一种教和学的实践型模式，其很重要的特点就是将学习过程融汇到实际的项目过程，把学生学习融入到项目完成的过程之中，让学生通过解决实际工程问题，自主地进行知识的整合与建构，提高学生的自主学习和工程应用能力。

（3）更新实践教学内容。现代科学技术发展日新月异，这就要求实践教学内容及时地做出更新与调整，结合新疆产业发展需求，加强与企业的沟通交流，将煤炭煤电、石油化工、新能源行业产业的新内容引入教学，将企业实际工程项目和学科竞赛内容引入教学环节，改变实践教学内容滞后的现象。除了在知识层面上与科学技术发展相适应外，还增加与工程专业相关的可持续发展、工程管理、创新创业教育等方面的内容。以就业为导向，在专业教育中结合具体岗位需求开展教学。

（4）实践教学师资队伍建设。通过激励机制，鼓励教师进入企业培训、进修，参与企业运营活动，提升实践能力。派驻青年教师通过在新疆新能源企业锻炼，参与企业工程项目，并与企业合作开发基于工作岗位的实践教学课程大纲；从企业选聘经验丰富的工程师和管理人员到学校任教或兼职。实验室除配备专职实验员外，还鼓励专职教师教师积极地加入实验室建设，开发实验项目，投身实践教学，增强实践教师师资队伍建设。

（5）形成校企合作培养人才的良好机制。实行“3+1”联合培养。学生实训集中在最后一年在企业完成，与企业共同实施“校企合作培养计划”。针对新疆重点产业需求，选定煤炭、石油化工等不同人才培养方向。人才培养方案由企业和学校共同制定，即企业急需哪些人才，便针对企业需求，设立课程；最后一年在相关企业参与实际工程项目，将课程融入实际工程项目提前进入准工程师角色。

3 结束语

完善后的实践教学体系立足新疆重点产业需求，强调“顶层设计、整体优化”，在课程体系的建设上，强调以学生为中心、强调问题导向、强调主动学习，让学生在实践教学过程中不断提高工程应用能力，通过实践教学模式改革，学生毕业即上岗，就业竞争力明显上升，为新疆的经济发展和社会长治久安做出了积极贡献。