新工科背景下地方高校自动化专业应用型人才培养模式研究

摘" 要：新工科背景为地方高校自动化专业的人才培养带来了挑战与机遇。文章以无锡学院为例，深入探索了应用型人才培养模式的创新和实践。从改革教学内容、强化工程实践、提升师资能力和校企合作等方面，旨在构建符合地方高校特色的自动化专业人才培养新模式。研究发现，结合地方产业需求，创新教学方法和实践体系对提升应用型人才培养效果具有重要意义。

关键词：新工科；自动化专业；应用型人才培养；校企合作

中图分类号：G642" " 文献标识码：A" " 文章编号：1673-7164（2025）01-0073-04

在教育和工业领域，新工科的兴起已成为不可逆转的趋势。特别是在自动化专业领域，随着技术的迅速发展和产业需求的不断变化，传统的人才培养模式已无法满足现代社会的需求。地方高校作为人才培养的重要基地，面对这一挑战，需要探索更加高效、创新的人才培养模式。随着全球化和信息化的发展，自动化技术在各行各业的应用日益广泛，对应用型人才的需求也随之增长。然而，目前高校在自动化专业的人才培养过程中存在诸多问题，如教育模式单一、实践教学与产业需求脱节、教学内容更新滞后等。这些问题严重影响了毕业生的就业竞争力和行业适应能力。因此，探索适应新工科要求的自动化专业人才培养模式变得尤为重要。无锡学院作为一所地方高校，在自动化专业的人才培养方面进行了积极的尝试和探索。学院以产业需求为导向，通过课程改革、实践教学强化、师资队伍建设和校企合作等措施，构建了一套与地方经济发展相结合的应用型人才培养模式。这一模式不仅提升了学生的实际操作能力和创新思维，也为地方经济发展输送了大量高素质的技术人才。本研究旨在通过分析无锡学院自动化专业应用型人才培养的案例，探讨在新工科背景下地方高校如何有效地培养适应时代发展需求的自动化专业人才。研究将从培养目标、课程设置、教学方法、实践教学、师资队伍和校企合作等多个方面进行深入分析，旨在为地方高校在自动化专业人才培养方面提供参考和借鉴。

一、文献综述

（一）新工科发展趋势

新工科的兴起，是全球教育领域对日益增加的创新型技术人才需求和跨学科融合趋势的反应，这在自动化专业领域尤为突出。新工科的教育方式正在彻底脱离传统的教育模式，特别是在课程设计、实践技能及团队合作方面。更具体地说，这种变革包括将计算机科学、人工智能等新兴技术融入教学中，从而显著拓宽了学生的职业选择范围。新工科教育不仅限于学术领域的更新，还包括与产业界的紧密合作，为学生提供接触和应用最前沿技术的机会，这对他们未来适应职场的能力至关重要。在此背景下，本研究着重探讨了自动化专业在新工科背景下的具体改革措施及其成效，旨在填补现有研究在实践应用和具体教学方法上的空白。

（二）自动化专业人才培养现状

自动化专业的教育方法和课程内容正在经历一场革命，以适应工业4.0时代的需求。这一变革特别体现在增强实践技能培训和采用现代技术方面。例如，远程教育和新软件工具的使用正在显著提升教育的效率，同时也使得课程内容得以更新，以满足日益变化的就业市场的需求。本研究特别关注自动化专业如何通过新技术（如数字孪生技术和虚拟现实）以及校企合作来提升学生的实践技能和就业适应性。这一研究的核心在于探索如何通过新兴技术和教育模式的几何，更好地培养出适应现代工业需求的自动化专业人才。这种教育改革的重点在于实现理论知识与实际应用之间的紧密结合，同时也强调了对学生创新思维和实际操作能力的培养。［1］为了达到这一目标，教育者正在采用各种新颖的教学方法和工具。这些方法不仅激发了学生的学习兴趣，还增强了他们解决实际问题的能力。随着工业4.0时代的到来，自动化专业的教育必须与时俱进，以适应这一变革。这意味着教育者需要不断创新教学方法和课程内容，确保学生能够掌握最新的技术和工具，同时也能够灵活适应不断变化的工业需求。

二、自动化专业培养模式探索

（一）教学内容与方法创新

教学内容的创新对自动化专业教育至关重要。运用新兴数字技术能更有效地吸引学生参与学习。同时，应强调工程实践教学的重要性，结合行业需求，建立系统完善的工程实践课程体系和培养模式。以上创新内容的引入，不仅丰富了自动化专业的教学资源，也提升了学生的实践能力和创新思维。教学方法的创新同样是提升自动化专业教育质量的关键。本研究提出了一系列措施，如课程系统更新、教学方法改革和实践教学强化，以实现专业人才的高质量、强能力和快速适应能力的培养。［2］此外，专业教育改革和教师双重资格认证的方法，从教学质量监督和企业反馈的角度，对自动化专业的培养模式进行了探索。教学方法的创新还包括使用信息通信技术（ICT）工具和积极学习策略来提高学习者的参与度。案例表明，使用ICT工具和积极学习策略，如翻转课堂、在线教育、虚拟课堂技术、项目式学习和活动式学习，能够激发学生的学习积极性。［3］在实践能力培养方面，本研究提出结合企业实践、创新创业教育和参与技能竞赛等创新方法。通过校企合作模式下的实践教学系统构建、专业课程的项目化教学、全面融入企业环境、发展创新创业教育等方法培养学生的实际操作技能和提升其创新能力。

（二）强化工程实践与项目导向

在工程实践方面，基于现代技术工具的多学科项目开发方法，不仅能帮助学生学习新知识和技能，还能将理论与实践相结合；用于工业自动化交互学习的教育项目，能够使学生通过本地和远程实验室，学习工业自动化的理论和实践操作。这些方法通过将学生直接置于实际工程环境中，提高了他们的学习动机和技能水平。此外，项目导向教学同样重要。研究中展示了一个基于项目的学习（PBL）示例，致力于智慧工厂的工业互联网实训课程。这种方法将知识的智能制造多个领域结合起来，学生能够在团队合作中培养个人技能和团队协作能力。另外，引入混合现实游戏让工程教育变得多样化，相关性和体验式较强，学生可以在虚拟生产厂房中体验数字化转型，并获得必要的方法论和技术知识。与工业实践相结合的项目导向学习也是提升学生技能的关键，通过校企合作模式下的实践教学系统构建、专业课程的项目化教学、全面融入企业环境、发展创新创业教育等方法，可以达到提升学生的实际操作技能和创新能力的效果。

（三）师资队伍建设与提升

自动化专业的教学质量在很大程度上依赖于师资队伍的建设与提升。教师的专业能力和教学方法对学生的学习效果具体直接影响。师资队伍的专业能力提升是关键。开发基于现代技术工具的实践设备，可以促进师资队伍在控制技术教学中的应用创新。同时，通过开发新的实践活动来支持学生发现新事物和解决实际问题，这要求教师要具备跨学科的知识和技能。教学方法的创新也是提升教育质量的关键因素。在计算机工程学位课程中使用的不同“教学－学习”策略，能够激发学生的学习动机，并提高教育效果。此外，研究提出了在电气工程教育中运用创新研究和实践技术的重要性，这要求教师不断更新自己的教学方法和技术知识。教师的继续教育和职业发展同样重要。研究显示，实施继续专业教育体系对培养现代农业工程人员在自动化、机器人化、数字技术领域的能力至关重要。［4］此外，通过机器人竞赛可以激发学生的创新和技术技能，这也为教师提供了发展学生技能的新途径。

（四）校企合作深化与实践育人

在新工科背景下，地方高校自动化专业的应用型人才培养模式中，校企合作的深化对实践育人具有重要意义。校企合作模式在实际应用中，不仅能够强化学生的工程实践能力，还能促进学生理论知识与行业需求的紧密结合。为了培养具有实用技能的应用型本科生，学校采用了实践教学系统作为实践技能培养的指导。通过构建校企合作模式下的实践教学体系、专业课程的项目化教学、全面融入企业环境、发展创新创业教育等措施，为社会培养了具有强大专业实践技能的高质量应用型人才。无锡学院的成功实践，展示了如何通过校企合作模式提升自动化专业学生的实践能力和培养其形成创新思维。

通过确定专业岗位和培训目标，实施“双证书”和“多证书”制度，校企合作改革了实践培训教学体系和方法。这一改革实践取得了良好效果，值得学习和推广。校企合作在提升教学质量和学生职业技能方面发挥着重要作用。在新工科背景下，地方应用型高校的校企合作人才培养模式，基于“共建、共管、共育”的校企协同教育，提出了贯穿人才培养目标、人才培养计划、课程体系、教学资源、教学内容和人才培养质量标准等各个环节的人才培养模式。

三、模式创新效果分析

（一）教学改革成效分析

在新工科背景下，地方高校自动化专业的教学改革旨在培养具有创新精神和实践能力的应用型人才。这种改革不仅包括课程内容的更新，还涉及教学方法、评估机制及与工业实践的结合。［5］近年来的研究表明，这些教学改革取得了显著成效。研究聚焦于工程教育认证背景下的本科实践教学改革，指出工程实践教学应以学生发展需求和创新人才培养为目标，结合产业需求，推动理论教学与实践教学的融合，建立系统完善的工程实践课程体系和培训模式。这种改革模式被证明能有效提升学生的专业实践技能。基于工程教育专业认证背景下自动化专业创新人才培养的新模型，通过培养方案优化、课程体系更新、教学方法改革和实践教学加强等一系列措施，能够实现培养具有高质量、高水平和快速适应性专业人才的目的。实践表明，这种新的人才培养模型可以有效提升学生的综合素质、实践和创新能力、就业竞争力。聚焦教育概念的教学改革，通过细化教学目标、重组教学内容、实施模块化教学和完成典型任务，增强实践教学的效果和灵活性。这种改革方法在各项评估指标上均超过传统教学方法，实现了以学生为中心的课程目标。

（二）实践能力提升效果

新工科背景下地方高校自动化专业的教学模式创新，在提升学生的实践能力方面取得了显著成效。这些改革包括课程设计的更新、教学方法的创新以及与实际工程实践的紧密结合。为了培养具有实用技能的应用型本科生，学校采用了创新的实践教学系统。通过构建校企合作模式下的实践教学体系、专业课程的项目化教学、全面融入企业环境、发展创新创业教育等措施，培养了具有强大专业实践技能的高质量应用型人才。这种方法展示了如何通过校企合作模式提升自动化专业学生的实践能力和创新思维。有研究探讨了基于工程教育专业认证背景下自动化专业创新人才培养的新模型。［6］通过课程体系更新、教学方法改革和实践教学加强等措施，实现了培养具有高质量、高水平和快速适应性的专业人才目标。

（三）行业对接与就业情况

新工科背景下，地方高校自动化专业应用型人才培养模式的创新，在提升行业对接和学生就业率方面成效显著。［7］这些改革包括校企合作的深化、课程与行业需求的紧密结合，以及实践能力的强化。实践证明，这些教育改革措施有效提升了学生与行业的对接效果。例如，通过对工程教育中学术与工业界合作的分析发现，此类合作能够提高课程内容与行业实践的相关性，从而增强学生的职业准备和就业能力。此类合作为学生提供了改进的学习体验，并促进了所有利益相关者的共同发展。为支持工业4.0概念而设计的课程结构，强调学术课程应为学生提供实施工业4.0所需的多学科技能。通过硬件和软件领域的协作，整合软件特定主题到自动化工程和软件工程课程中，从而挑战了课程设计的多学科性，并通过实践学习环境证明了实施工业4.0概念的可能性。工业4.0背景下“人—机协作”工作单元的实施研究指出，协作式装配作业的实际实施应通过专门的程序和指导来支持。［8］这种协作式设计方法不仅有助于提高生产效率，还能保证操作员的安全。学术与工业合作强调了研究与教学相互影响、共同进步的重要性。这种合作不仅促进了研究和教学质量的提升，还创造了新的知识创造和利用网络。

四、结语

本研究展示了新工科背景下，地方高校自动化专业应用型人才培养模式的有效性。研究发现，通过改革教学内容、强化工程实践、提升师资能力和校企合作，可以显著提升学生的专业技能和实践能力。教学改革的成效不仅体现在学生知识水平和技能的提升上，也反映在其创新能力和就业竞争力的增强上。结合地方产业需求，创新教学方法和实践体系对提升应用型人才培养效果具有重要意义。这一模式不仅能培养出适应行业需求的高素质人才，也为其他专业和高校提供了可借鉴的经验和方法。未来，随着工业和技术的发展，这一模式还将继续演变和优化，以适应不断变化的教育和行业需求。

参考文献：

［1］ 王宏宇，刘莉. 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［J］. 创新创业理论研究与实践，2023，6（21）：85-88.

［2］ 曹团武，徐建华，何树华，等. 新工科背景下地方高校制药工程专业应用型人才培养模式探索［J］. 广州化工，2021，49（20）：171-173.

［3］ 丁军航，于海生. 新工科背景下地方院校自动化专业人才培养机制研究［J］. 教育教学论坛，2020（51）：359-360.

［4］ 李冲，单以才，唐清辉. 新工科背景下地方高校自动化专业人才培养质量提升路径探索［J］. 中国教育技术装备，2020（14）：129-130+136.

［5］ 张弛. 新工科背景下地方高校小众专业应用型人才培养模式探究［J］. 产业与科技论坛，2020，19（13）：166-167.

［6］ 龚书娟，张长青，刘浩，等. 工程认证背景下基于产教融合、校企合作的复合型人才培养体系优化实践路径研究［J］. 现代职业教育，2024（33）：41-44.

［7］ 张彩霞，文雪芹，郭静，等. 新工科背景下地方高校自动化专业创新创业模式探索［J］. 中国现代教育装备，2020（09）：50-52.

［8］ 李晓曼，陈丽.人机交互对工作创新行为的影响机制研究——来自智慧电厂的证据［J］. 外国经济与管理，2024，46（10）：105-120.

（责任编辑：杨毅恒）

基金项目：江苏省教育教学改革研究重点项目“工科背景下地方高校自动化专业应用型人才培养模式研究”（项目编号：2021JS JG064）；中国高等教育学会“高等教育科学研究规划课题”实验室管理重大项目“高校实验室管理信息化建设调研与对策研究”（项目编号：22SY0109）；高校哲学社会科学研究一般项目“本科教学合格评估环境下高校教师教学能力提升研究——以无锡学院为例”（项目编号：2024SJYB0658）。

作者简介：孙宁（1981—），男，硕士，无锡学院自动化学院正高级实验师，研究方向为高等教育教学管理；刘金英（1981—），女，硕士，无锡学院教务处助理研究员，研究方向为高等教育教学管理。