自动化专业人才培养模式改革探索与实践*

陆华才

安徽工程大学电气工程学院 安徽芜湖 241000

0 引言

2010 年，教育部为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020 年）》启动了卓越工程师教育培养计划，2012 年安徽工程大学自动化专业加入了安徽省卓越计划，开始改革自动化专业人才培养模式，制定了自动化专业卓越工程师培养计划，重点对实践教育环节进行了改革。2018 年教育部又推出了升级版卓越计划2.0，即新工科建设，我校自动化专业又积极加入新工科建设，对传统的自动化专业进行升级改造。当前我们正在积极开展工程教育专业认证和安徽省专业评估工作，围绕工程教育专业认证标准和新工科建设的要求，不断完善课程体系和实践教育体系，主要建设了“互联网+”虚拟仿真实验中心，构建了基于“工程生长”理念的工程实践阶梯培养模式[1-6]。

1 培养方案和大纲实现机制

在本科专业教学质量国家标准、工程教育专业认证标准的框架下，以安徽工程大学的办学定位和社会需求为导向，制定自动化专业的培养目标和5年后毕业生应具备的职业能力。根据培养目标、职业能力定位制定课程实现矩阵，重构课程体系、更新教学内容和课程大纲，具体如图1 所示。

图1 培养方案和大纲实现机制

我们制定的培养目标，最终还是要落实在课程上，因此课程体系建设尤为重要。我校自动化专业的专业方向是运动控制，课程体系是围绕运动控制系统构建的（图2），完成这些课程模块，就可以实现一个运动控制系统。再结合本专业其他课程的学习，学生就具备了自动化专业的核心能力。

图2 课程模块构建方法

2 “新工科”背景下的实践教育改革

在“互联网+”如火如荼发展的今天，各行各业得益于海量的网络资源和互联互通的便利，教育也不例外。2017年以来，教育部不断推进的“新工科”建设，要求推进信息技术和教育教学深度融合，建设和推广应用在线开放课程，充分利用虚拟仿真等技术创新工程实践教学方式，完善“新工科”人才“创意—创新—创业”教育体系，广泛搭建创新创业实践平台[7-9]。对于自动化专业的工程实践教育，我们利用网络平台和自由资源，建立了“电子电气与智能信息虚拟仿真实验教学中心”，构建了四个层次的虚拟仿真实验教学体系（图3）。学生在自己的电脑上登录中心服务器，就可以完成很多虚拟实验，实现了“三结合”。

图3 虚拟仿真实验教学体系

2.1 理论课程与虚拟仿真实验课程相结合

虚拟仿真实验与各专业的学科平台课程、专业核心课程配套，并且教学计划中对理论课程和虚拟仿真实验课程的授课时间作了系统的安排，使学生在掌握了一定的理论知识后通过虚拟仿真实验直观地了解其应用的领域和方法，增强学生的学习兴趣和掌握、运用知识的能力。

2.2 校内实验与校外交流/实践相结合

虚拟仿真实验展现的电子电气与智能信息方面相关生产和研发过程往往具有深刻的现实背景，通过安排学生进行校外实习/实训基地参观、实践，进一步强化虚实结合，促进学生理论联系实际，对电子电气与智能信息相关产业的研发、生产和质控方面等均有较好的掌握。

2.3 虚拟仿真实验教学与科学研究相结合

中心为学生提供课外综合设计与虚拟仿真实验项目，学生可以自由选题，并在老师指导下通过中心的虚拟仿真实验平台开展创新性的研究工作。

3 基于“工程生长”理念的实践教育阶梯培养模式

无论是卓越计划还是工程教育专业认证，都强调工程实践能力的培养，而工程实践能力培养模式必须以培养学生实践能力和创新能力为目标，遵循实践教学先基础后应用、四年实践连成线的原则，以“工程生长”的理念构建各个环节优化组合的新体系，实现实践教学的分阶段的阶梯培养模式。

工程生长法是一种具有实践性、深入性和综合性的特征，为学生提供把理论知识有效应用到实践中的机会和平台，对自动化专业人才培养来说，工程生长法具有强大的现实教学意义。

基于“工程生长”理念的实践教育体系，应该遵循渐进性、理论实践相结合、产学研相结合的基本原则，构建如图4 所示的工程实践教育体系，不断推动学生专业实践能力的提高。

图4 工程实践教育体系

4 三环节融合的实践育人协同平台

4.1 将学科竞赛与专业培养方案、课程群、课程大纲相融合

对自动化培养方案融入“依托竞赛、面向工程、强化实践”元素，有效实现“教”的设计与“学”的设计相互融合[10]。

4.2 将以培养学生创新创业能力为导向的学科竞赛与实践教学融合

创建以学生为中心的教学实验平台，把赛事课题分解到日常的课程实验、课程设计、综合性大实验中，实现课内实践教学与课外创新活动的相互补充，构建可持续发展的实践育人闭环体系。

4.3 将学科竞赛与学生社会实践相融合

鼓励学生以学科竞赛成果为依托开展社会实践，引导学生在社会实践过程中增强社会责任感。

5 结束语

随着新技术、新经济的快速兴起，工程教育改革与创新是工科人才培养适应新时代的需要。本文针对地方高校自动化专业人才培养方案、课程体系、“互联网+”在实践教育中的应用、实践教学阶梯培养模式、三环节融合的实践育人协同平台等进行了探讨。对于地方本科高校，只有找准定位、确立目标，积极进行课程体系和工程实践体系建设，才能适应地方经济建设的需求，为社会输送具有社会责任感、创新精神、创业意识和实践能力的高素质应用型人才。