新工科背景下地方高校创新人才培养模式研究——以自动化专业为例

王宏宇，刘莉

（北华航天工业学院 电子与控制工程学院，河北廊坊 065000）

我国开展新工科教育改革的目的是培养行业企业所需的高素质人才，以助力国民经济的发展。新工科概念在2016 年首次被提出之后，教育部于2017 年推出了新工科计划，并先后主导形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等指导性文件，为我国工程教育改革提供了新的路径[1]。为满足产业与社会发展需求，更好地落实新工科建设创新人才培养目标，高校相继开展新工科建设背景下工科人才培养的研究：任晓芳等[2]围绕课程体系建设、创新创业体系建设等内容，在兰州工业学院开展了学生创新能力培养的研究；满红等[3]在五邑大学开展了OBE 理念下的自动化专业人才培养方案研究与实践，王文君等[4]在江西农业大学采取了强化课程思政、重构课程体系、加强实习实训、完善人才培养体系等措施，开展了新工科和工程认证背景下的工科专业建设探索与实践；熊伟丽等[5]在江南大学开展了教研工作，构建了学生培养质量评价体系，以确保自动化专业学生的培养质量；邵波[6]、严金凤[7]、朱敏波[8]分别在南京工程学院、南京理工大学、西安电子科技大学开展了新工科背景下的工程人才培养的研究。

地方高校在地方经济建设中发挥着重要作用，需要加大投入力度，加强师资队伍建设、学科建设和教学资源建设，以新工科建设为抓手，积极开展教育教学改革，推动高等教育从以教师为中心向以学生为中心转变，提高人才培养质量。北华航天工业学院自动化专业设立于2004 年，该专业依托“检测技术与自动化装置”河北省重点学科建设，于2020 年获批河北省一流本科专业建设点，多年来为航天领域企业输送了1 600 余名优秀毕业生，为我国的航天事业和地方经济发展做出了贡献。为了更好地提升学生的创新能力、职业素养，该专业采取了诸如科学定位人才培养目标、加强师资队伍建设、开展教学研究与改革、重构实践教学体系、促进科研教学的互动等一系列改革创新措施，并取得了良好的效果。本文介绍了北华航天工业学院自动化专业在新工科建设背景下提升学生职业素养、创新能力所采取的措施与取得的成效，希望能够对国内同类高校开展新工科建设提供经验借鉴。

1 当前地方高校人才培养存在的不足之处

地方高校在地方经济发展中发挥了重要作用[9]。地方高校通过与当地企业开展产学研合作、为当地企业提供高素质的人才支持、开展前沿科技研究和技术创新、提供社会服务等促进了当地企业的成长，为区域经济的发展做出了积极的贡献。然而，一些地方高校在人才培养中还存在如下不足之处。

1.1 人才培养定位不合理，培养的人才同质化

具体表现为：部分高校人才培养的定位不合理，各专业的人才培养方案、各门课程的教学大纲相似[10]。在对学生进行培养时，重视学生理论知识的传授，忽视对学生实践能力的培养，培养的应用型、技能型人才不足。上述表现使高校培养的学术型毕业生较多，而社会急需的技能型、应用型人才偏少，客观上导致企业难以招聘到所需的应用型人才。同时，学术型毕业生因为缺乏实践经验和职业技能，很难在就业市场上找到合适的工作，导致就业压力较大[11]。

1.2 “双师型”教师数量不足

目前，高校对“双师型”教师的定义没有统一的标准，通常是指既有深厚的学术背景和专业知识，又有丰富的实践经验和行业知识的教育工作者。“双师型”教师通常在完成专业学习后，进入企业或相关行业工作，积累了一定的实践经验后，再回到学校从事教学工作。“双师型”教师可以为学生提供更实际、更贴近行业的教学，使学生能够将理论知识与实践技能相结合。此外，“双师型”教师丰富的实践经验也可以激发学生的创新思维，提升学生的创新能力。目前，部分地方高校“双师型”教师在师资队伍中所占比例较小，导致教师的教学内容与企业实际需求存在差距，学校培养的学生在实践能力、创新能力等方面都难以满足企业的需求[12]。

1.3 实践教学体系不完善

实践教学体系不完善主要表现在以下几点。

（1）实践教学以课内验证性实验为主，综合性实验、设计性实验、创新型课程设计等所占比例较小，学生在学习中主动性发挥不足，限制了创新能力的提升。

（2）教师在学生培养方面重理论、轻实践，对实践教学的重视不足，导致学生的实践能力无法满足用人单位的要求。

（3）实践课程设置不够科学合理，实践教学内容不系统，缺乏内在的联系[13]。学生难以获得足够的实践机会和经验，影响职业发展[14]。

2 总体思路及具体措施

为了培养契合行业发展的高素质应用型人才，北华航天工业学院自动化专业多次修订人才培养计划，并按照行业变革的需要设立了制造业自动化和流程自动化两个专业培养方向的课程模块。但自动化行业和学科的不断发展对自动化专业人才应具备的专业知识、创新能力、实践能力都提出了新要求，原有的教学体系难以满足自动化行业对人才的需求。为了培养满足行业和区域经济发展所需的高素质自动化人才，该专业调研了国内同类地方高校自动化专业人才培养中存在的问题，以提升学生职业素养和创新能力为目标，整合学校、企业和政府的优势资源，积极开展了自动化专业人才培养模式的改革。所采取的具体措施如下。

2.1 科学制定人才培养目标

北华航天工业学院到具有鲜明特色的兄弟院校、各大航天研究院所、京津冀地区地方企业进行调研，以了解航天企业和地方企业对自动化专业人才的需求。结合兄弟院校的专业改革经验，制定人才培养目标，并在专业目标的基础上突出特色目标。在人才培养特色方面，重点培养应用型工程技术专业人才，使专业培养的人才更符合自动化行业的发展方向，更好地满足地方与航天系统对自动化专业人才的需求。北华航天工业学院制定了科学合理的培养人才方案，重构了课程教学体系，使之既不同于重点工程本科高校的研究型、设计型定位，又有别于工程专科教育的技术应用型定位，在重视学生基础知识、基本能力培养的同时，按照企业的实际需求进行课程设置。

2.2 加强师资队伍建设

学院自动化专业高度重视师资队伍建设，经过多年建设，形成了一支素质高、业务精、结构合理的优秀教师队伍。师资队伍建设的具体措施如下。

（1）加强人才引进与培养，大力引进高层次博士研究生人才，优化教师队伍结构，近3 年新引进具有博士研究生学历的教师5 人，在职教师中1 人获得博士学位，充实了师资队伍。

（2）为提高教师的科研水平和综合素质，选派了多名优秀教师进入航天院所及地方企业挂职锻炼，承担企业合作项目，解决企业生产一线技术问题。同时，外聘了多名航天专家、学者作为兼职教授。通过这种内培外引的方式提升了专业教师的实践能力。

（3）安排教学经验丰富的老教师对刚入职的年轻教师进行教学指导，从而使年轻教师尽快积累教学经验，提升教学能力。鼓励青年教师开展科研合作与学术、技术交流，使青年教师了解该学科领域及产业发展的前沿动态，深化学科交叉与融合，尽快具备承担学科建设的素质和能力。

2.3 加强专业课程建设，开展教学研究与改革

（1）加强课程思政建设。通过组织专题培训、专题研讨、专题讲座，切实提升教师课程思政教学能力，构建全员、全过程、全方位育人的“大思政”工作格局，全部课程均开展了课程思政教育。鼓励教师将航天精神融入教学，讲好航天故事，持续深入挖掘航天特色思政元素，大力弘扬航天精神，激发学生民族自豪感，培养学生奉献航天、报效祖国的爱国情怀。

（2）加强课程质量建设。以培养具备创新能力的应用型人才为目标，做好课程教学内容的设计，引导学生带着问题完成教学内容的学习，在解决问题的过程中培养学生获取知识和应用知识的能力。以培养学生的适应性、创造性和基本科学素养为导向，革新专业课程的前沿性教学内容，使其体现学术研究的前沿性、实效性等特征，使专业课程的教学内容能够满足行业、企业发展的需要，满足学生创新能力培养的需要。

（3）鼓励教师开展教学改革。鼓励教师在实现课程培养目标的前提下，使用多样化的教学方式和方法，将项目式教学、案例式教学等教学方式与方法引入课堂，营造开放的教学环境，引导学生自主学习。鼓励教师将新的教育理念、专业的前沿性知识、所做的实际工程案例引入课堂教学。

2.4 重构实践教学体系

为了培养高素质创新人才，自动化专业构建了“2+2+3”实践教学体系。第一个“2”指2 个培养目标，包括学生创新能力培养、工程实践能力培养；第二个“2”指2 个结合，包括课内教学和课外自学相结合、学校培养和企业培养相结合；“3”指3 个层次，包括专业技能实践、工程实践、科技创新实践。在学生实践能力培养方面，以实际工程项目案例为支撑，贯穿“学”“用”，营造“以学带创、以练促创、以研提创”的创新氛围。

2.5 采取有效措施，支持学生科技活动

自动化专业采取了一系列措施，鼓励学生参与教师主持的科研项目，参加各种学科竞赛，并取得了一系列成果，所采取的主要措施如下。

（1）从低年级开始，为学生配备多名具有实际工程项目经验的“双师型”学业导师，指导学生参加学科竞赛、参与科研项目。

（2）加强学生科技活动场地建设，探索学生自主管理的创新实验室管理模式，向学生开放部分实验室。

（3）在电子与控制工程学院学生电子技术大赛的基础上，采取以学生为主、教师指导的方式，举办“电子产品大赛”“机器人大赛”“自动控制系统大赛”等比赛活动，鼓励学生在全校各专业内，自主组建参赛团队。通过比赛，培养了学生作为工程师所应具备的专业知识和协作能力。

（4）继续加大对全国性学科竞赛的投入，鼓励教师指导学生参赛，提高参赛队伍的数量，扩大参加科技竞赛学生的覆盖面，提升学生的科研能力。

2.6 深化产教融合，校企合作共同育人

全面深化产教融合，企业深度参与学生培养，主要涉及以下合作内容：学院与多家企业签署战略合作协议，校企双方全面开展科研、管理、教学、人才培训等方面的合作，实现优势互补、资源共享、互惠共赢、共同发展；在多家企业建立校外实习实训基地，学生可根据兴趣爱好选择合适的企业进行实习实训；邀请企业技术人员参与人才培养方案和课程大纲的修订，使得教学内容更符合企业的需求；邀请企业技术人员承担部分专业课的教学任务，实现“合作授课”；校企合作共同设计教学案例，编写教材。

3 人才培养效果

通过开展以提升学生职业素养和创新能力为目标的人才培养模式改革，北华航天工业学院自动化专业在学生培养方面取得了一定的成绩。该专业学生在全国电子设计竞赛、“挑战杯”等赛事中多次获得优异成绩，近3 年（2020 年、2021 年、2022 年）获得省级以上比赛奖励60 余项，英语四六级通过率近60%，平均考研上线率达20%，2022 届毕业生考研录取率突破30%。毕业生就业面向航空航天、工业控制、计算机应用及软件开发、仪器仪表设备制造等行业，多名学生被行业知名企业录用。

自动化专业向应届毕业生、往届毕业生以及用人单位发放了调查问卷，以更好地了解该专业学生培养质量和专业建设水平状况。向应届毕业生发放调查问卷70 份，收回69 份，调查结果显示：对自动化专业毕业要求中涉及的12 项核心能力，能够很好或较为熟练掌握的应届毕业生的比例为94%，掌握情况不理想的应届毕业生比例为6%。向往届毕业生发放调查问卷90 份，收回85 份，调查结果显示：往届毕业生对自动化专业的教育教学工作的认可度为95%。向12 家用人单位发放了调查问卷，并对反馈的调研意见进行了分析，结果表明：各用人单位对自动化专业毕业生在专业知识掌握与职业素养方面的认可度达到了100%。

4 结语

在新工科背景下，地方高校自动化专业创新人才培养模式的研究对于提高自动化产业的创新能力和竞争力具有重要的意义。地方高校自动化专业开展对教学模式、课程设置、实践教学等方面的深入研究，可以为培养满足行业发展需求的高素质自动化人才提供有力支持。新工科背景下地方高校自动化专业创新人才培养模式的研究是一个长期而复杂的过程，需要各方共同努力。希望北华航天工业学院自动化专业创新人才培养的研究和实践，能够为国内同类院校开展相关教学研究与改革提供经验借鉴。