新工科背景下自动化专业应用型人才培养模式研究

第２２卷第１期２０１９年３月

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＥＮＧＤＵＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ

成都工业学院学报

Ｖｏｌ.２２ꎬＮｏ.１Ｍａｒ.ꎬ２０１９

新工科背景下自动化专业应用型人才培养模式研究

赵四化１ꎬ袁　慧２ꎬ王　琪１

(１.成都工业学院　电气工程学院ꎬ成都　６１１７３０ꎻ２.四川广播电视大学　工程技术学院ꎬ成都　６１００７３)

摘要:在当前新兴经济发展以及产业转型升级背景下ꎬ高校面临着自动化专业高素质人才培养的迫切任务ꎮ本文在分析当前我国高校自动化专业人才培养模式现状之后ꎬ提出新工科背景下ꎬ高校自动化专业人才培养模式改革的具体路径ꎮ关键词:新工科ꎻ自动化专业ꎻ应用型ꎻ人才培养模式

中图分类号:Ｇ７１２　　文献标志码:Ａ　　文章编号:２０９５－５３８３(２０１９)０１－００９８－０４

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＴｒａｉｎｉｎｇＭｏｄｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＴａｌｅｎｔｓｉｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ

ＳｐｅｃｉａｌｔｙｕｎｄｅｒｔｈｅＢａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＮｅｗＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

　　(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｅｎｇｄｕＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈｅｎｇｄｕ６１１７３０ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＳｉｃｈｕａｎＲａｄｉｏａｎｄＴＶＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈｅｎｇｄｕ６１００７３ꎬＣｈｉｎａ)

ＺＨＡＯＳｉｈｕａ１ꎬＹＵＡＮＨｕｉ２ꎬＷＡＮＧＱｉ１

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｕｎｄｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅｅｍｅｒｇｉｎｇｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｕｐｇｒａｄｉｎｇꎬｃｏｌｌｅｇｅｓａｎｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓａｒｅｆａｃｉｎｇｔｈｅｕｒｇｅｎｔｔａｓｋｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙｔａｌｅｎｔｓｉｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｐｅｃｉａｌｔｙ.ＡｆｔｅｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｍｏｄｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓｉｎＣｏｌｌｅｇｅｓａｎｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｉｎＣｈｉｎａꎬＴｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐａｔｈｏｆｒｅｆｏｒｍｉｎｇｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓｉｎＣｏｌｌｅｇｅｓａｎｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｎｅｗｓｕｂｊｅｃｔｓｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｎｅｗｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｐｅｃｉａｌｔｙꎻｔｒａｉｎｉｎｇｍｏｄｅ

　　２０１７年２月和４月教育部分别在复旦大学和天津大学举行了研讨会ꎬ形成了新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”ꎮ２０１７年６月９日ꎬ教育部在北京又形成了新工科建设的“北京指南”[１]ꎮ此后ꎬ新工科热度一直在高校持续ꎬ特别是对于当前面临转型重任的地方高校ꎬ新工科建设成了高校完成转型任务的重要突破口ꎮ对于以工学为主的各高校而言ꎬ新工科任务的提出既是挑战又是机遇ꎮ

在世界范围内ꎬ中国的工程教育规模最大ꎮ截至２０２０年ꎬ我国新一代信息技术产业人才缺口预计会达到７５０万[２]ꎮ将来ꎬ新兴经济和产业发展过程当中的人才需求与传统工科所需人才具有很大的差异ꎬ对人才的实践水平、创新能力、国际竞争力提出了很高的挑战ꎮ产业的发展和工程教育息息相关ꎬ二者相互促进、相互支撑ꎮ因此ꎬ工程教育要紧跟产业发展的脚步ꎮ在这种情况下ꎬ新工科的建设非常必要ꎮ

在工业化生产当中ꎬ自动化科用非常广泛ꎬ各行各业几乎都有所渗透ꎮ而且ꎬ对于一个国家现

代化程度而言ꎬ自动化水平是一个非常重要的衡量标志ꎮ在社会经济发展过程中ꎬ自动化专业创新型人才的培养会起到显著的推动作用ꎮ高校承担着人才培养的重任ꎬ高校自动化专业人才培养与整个社会经济发展水平息息相关ꎬ为社会经济发展提供持续不竭的智力支撑和人才保障ꎮ然而ꎬ当前人才培养滞后于新技术的发展ꎬ二者发展不同步ꎬ无法满足新型社会经济发展需求ꎮ在新时期人才培养质量提升过程中ꎬ需要进一步推动各高校自动化专业教育培养质量ꎬ为新型工业化发展提供源源不断的人才ꎮ本文对于自动化人才在新工科建设背景下的培养需求进行了系统的分析和探究ꎬ探索高校自动化专业人才培养质量的提升路径ꎬ以及培养模式改革的具体方式ꎬ使得该专业培养出的人才能够更好的适应新产业新技术的发展需求ꎮ

１　何谓“新工科”

在教育领域ꎬ针对什么是“新工科”没有给出一

个统一、权威的定义ꎮ但是ꎬ通过一系列文件能够得

收稿日期:２０１８－１０－２５

第一作者简介:赵四化(１９６３—)ꎬ男ꎬ教授ꎬ硕士ꎬ研究方向:自动化ꎬ电子邮箱:９６９２５１８７０＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ

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２０１９年第１期赵四化ꎬ等:新工科背景下自动化专业应用型人才培养模式研究

动化课程实验还是自动化实习ꎬ都呈现出明显的形式化趋势ꎮ在具体的生产环节当中ꎬ学生没有办法实际参与其中ꎬ学生的学习积极性无法有效调动ꎮ第二ꎬ相对于现代智能制造技术ꎬ当前很多高校自动化专业综合和毕业设计内容处于严重的滞后状态ꎮ第三ꎬ从评价体系来看ꎬ自动化专业中占据主导地位的评价体系ꎬ具有显著的应试教育特征ꎮ这些对于学生自主和创新精神的培养非常不利ꎮ因此ꎬ“新工科”人才培养要真正的得以贯彻和执行ꎬ将落脚点放到人才质量的切实提升上ꎮ对于应用型高校而言ꎬ多方位人才综合水平的提升必须要从点抓起ꎬ进而实现以点带面ꎬ最终带动全局ꎮ要实现这一过程ꎬ重中之重就是专业培养过程当中理论与实践的充分结合ꎮ所以ꎬ各个高校的自动化专业需要打造自动化综合实践平台ꎬ只有这样ꎬ才能满足新工科人才培养的具体需求ꎬ在最大限度内缩短书本理论知识和实际工作水平的距离ꎮ要解决以上问题ꎬ自动化综合实践平台的搭建是至关重要的ꎮ

对于新工科人才培养而言ꎬ自动化综合实践平台的建设提供了一种操作性非常强的契机ꎮ在创新性人才培养过程中ꎬ自动化综合实践平台提供了一个、立体的平台ꎬ更关键的是ꎬ这种综合实践平台理顺了理论和实践之间的关系ꎬ使得二者建立起一种互动机制ꎬ学生将会面临更加宽广的创新平台ꎬ自身的实践能力和创新能力、综合素质将得到切实提升ꎮ

知ꎬ“新工科”的“新”具体体现在以下五个方面[３－４]:第一ꎬ工程教育的新理念ꎮ这一概念在深入探究、分析国内外工程教育改革经验和教训的基础上ꎬ提出工程教育改革的新思路ꎮ第二ꎬ学科专业的新结构ꎮ新兴工科专业研究要面向社会经济以及产业转型升级需求ꎬ要面向未来和世界ꎮ第三ꎬ人才培养的新模式ꎮ人才培养模式改革ꎬ通过深化产教融合、校企合作等方式完成ꎮ第四ꎬ教育教学质量研究ꎮ制定新兴工科专业教学标准ꎬ使得教育教学质量评价标准更加度ꎮ第五ꎬ分类发展的新体系ꎮ提出推进工程教育办学特色的组织体系以及运行机制ꎮ

２　新工科背景下自动化专业的发展使命

自动化专业是一门综合性专业ꎬ涵盖多种学科ꎬ

应用领域非常广泛ꎮ在各行业当中ꎬ都能够看到自动化专业的运用ꎮ系统工程以及自动控制技术是自动化专业的核心所在ꎬ该专业教育对人才培养的要求涵盖面比较广ꎬ既要求培养的人才具备良好的人文素质ꎬ又要掌握自动化技术控制方面的系统知识ꎮ此外ꎬ需要具备较高的实践水平ꎬ能够从事关键技术的研究、开发、分析与设计工作ꎮ当前ꎬ很多高校对该专业人才培养目标确定为向传统工业生产制造与管理输送人才ꎬ推动传统工业发展ꎮ但是ꎬ传统的自动化专业对于局部的机器自动控制和操作执行更加关注ꎬ在工业机器系统当中ꎬ将系统以及控制运用其中ꎮ然而ꎬ在互联网技术、物联网技术、大数据等向各行各业不断渗透的背景下ꎬ不论是产品的设计ꎬ还是生产管理ꎬ信息化、数字化、网络化、智能化将不断普及ꎬ这是无法逆转的趋势ꎮ所以ꎬ各个高校自动化专业要牢牢把握以上四个趋势ꎬ使得自动化专业人才培养符合这种趋势ꎬ摒弃过去封闭式的人才培养模式ꎮ以各个地方经济、社会、产业外在性需求为人才培养的方向ꎬ由过去被割裂开来的专业逐渐向多学科交叉融合的方向转变ꎬ由被动适应向主动引领过渡ꎮ

４　新工科背景下高校自动化专业人才培养模式的构建

　　创新性人才的培养在新一轮产业下迫在眉睫ꎬ这种情况下ꎬ高校必须要对传统的自动化专业人才培养模式不断进行改革ꎬ使培养的人才更好地服务于社会经济的发展ꎮ以地方区域经济发展需求为出发点ꎬ在自身科研实力以及人才优势的基础上ꎬ构建出具有特色的自动化专业人才培养模式ꎬ为社会４􀆰１　多学科交叉培养模式经济发展提供高质量的专门人才ꎮ

学科建设对于高校人才培养的质量起着至关重

３　当前自动化专业人才培养存在的问题

　　自动化专业属于应用型工科专业ꎬ工程教育培养主要分为两大环节ꎬ第一是课堂教学ꎬ第二是实践教学[５]ꎮ当前ꎬ各个高校的自动化专业教育比较注重课堂教学ꎬ但是ꎬ在实践教学方面普遍存在着很多问题ꎬ主要体现在以下三个方面[６－７]:第一ꎬ无论是自

要的作用ꎮ从学科结构角度来看ꎬ各高校要使得自动化学科的覆盖面进一步拓宽ꎬ构建“自动化＋”的培养模式ꎬ形成多学科交叉的人才培养局面ꎮ在其它专业技术中要逐渐渗透、引入自动化专业的相关

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成都工业学院学报ｈｔｔｐ://ｐａｐｅｒ.ｃｄｔｕ.ｅｄｕ.ｃｎ/

知识ꎬ实现自动化专业和其它专业的深度融合ꎬ如和农业工程、机器人工程、电气工程、生物与医疗健康等学科专业的融合ꎮ这将打破自动化专业与这些专业之间的壁垒ꎬ培养多学科交叉融合的人才ꎮ从课程内容角度来看ꎬ应当体现出以下特点:首先ꎬ基础较实ꎻ其次ꎬ口径较宽ꎻ最后ꎬ能力较强ꎮ课程内容的选择要以以下因素为导向:学生的能力素质、创新意识的提升以及终身学习理念的塑造ꎬ鼓励学生打破自己当前所学专业的ꎬ跨院系、跨学科对其它有关课程进行选修学习ꎮ从课程设置角度来看ꎬ需要更加主动地突破当前延用已久的学科大类培养模式ꎬ凸显专业主干核心课程“少而精”的特征ꎬ可以构建两大类课程体系ꎬ第一大类是电子信息计算机体系ꎬ第二大类是自动化技术体系ꎬ使得选修课程所占比率大幅度提升ꎬ使学生的基础知识更加扎实、知识４􀆰２　突出行业需求面更加宽广ꎮ

４􀆰３　科研服务教学模式化ꎬ满足行业和社会发展需求ꎮ

第２２卷

现阶段ꎬ自动化技术发展速度非常快ꎬ科学问题

在实践过程中还需要不断地探索ꎬ还需要进一步挖掘新理论、新方法ꎮ一方面ꎬ高校要进一步加强自动化技术的研究ꎮ另一方面ꎬ大学课堂上ꎬ要向学生充分展示最新最前沿的科研成果ꎬ使得教学突出“教研合一”的特征ꎬ这对于创新性人才的培养非常关键ꎮ在学科建设过程中ꎬ教学和科研应当并重ꎬ对于将科研成果和教学实践相分离、协调不足的现象应当予以改变ꎬ使二者协同并进、相互促进、相互推动ꎮ从根本上来看ꎬ高校的任务是培养具有科学精神的人才ꎮ所以ꎬ高校科研的功能是推动学术繁荣ꎬ培育科学精神和创新精神ꎮ所以ꎬ高校科研最终的落脚点也是人才培养质量的提升ꎬ使得科研向教学资源逐步转化ꎬ提升人才培养质量ꎮ

科研资源向教学资源转化可以通过以下三个方式进行ꎮ第一ꎬ将自动化领域最新最前沿的技术通过学术讲座等形式向学生展示ꎮ对于当前科技发展态势ꎬ使学生能够第一时间获得了解ꎮ第二ꎬ在课堂教学中将最新的研究成果以教学案例的形式教授给学生ꎬ使得学生对于当前教师科研工作以及科研成果有所了解ꎮ第三ꎬ在教师的研究项目中可以吸收部分本科生参与其中ꎬ使得学生的实践水平得以培４􀆰４　构建立体实践教学模式养和强化ꎮ

学科专业想要获得可持续发展的生命力ꎬ需要

紧紧契合社会经济发展以及市场需求ꎬ自动化专业要加大与行业对接的力度ꎮ在多学科交叉创新人才培养过程当中ꎬ有效地融合理论与新型技术ꎬ使课程设置进一步得到优化ꎬ使学生树立起行业服务意识ꎬ教学内容也要紧跟社会经济发展的实际ꎬ使得教学内容体现出国家以及地方经济社会发展对新一代信息技术高端装备行业的人才需求ꎮ同时ꎬ在课堂教学过程中ꎬ教师要特别注意ꎬ使得教学内容与行业发展需求相吻合ꎬ使得学生在课堂中ꎬ能够对新兴行业以及新兴技术等最前沿的发展趋势有所了解ꎬ使得学生知识的学习以及就业选择更加具有前瞻性ꎬ为学生尽早地适应行业需求奠定坚实的基础ꎮ举例来讲ꎬ在智能制造领域相关前沿技术的课堂教学过程当中ꎬ教师可以增加智能控制、工业机器人、控制技术等内容ꎮ

以软件工程专业为例ꎬ将人才培养目标在“专”与“通”不同侧重的基础上ꎬ划分为三种类型ꎬ分别是“Ｉ型”“Ｔ型”“ＩＩ型”ꎮ第一种类型的人才适合做技术工作ꎬ掌握扎实的专业知识ꎮ第二类人才除了专业知识之外ꎬ还具备包括管理、经济、工业工程等领域内更加广博的知识ꎮ第三类人才是在第二类工人才的基础上具备优秀的领导能力ꎮ通过这种具有明确行业需求的人才培养定位ꎬ不同高校在“专”与“通”不同要求的基础上ꎬ使人才培养目标更加多样

实践教学需要做到理论联系实际ꎬ实践教学有

助于提升学生的创新意识ꎮ因此ꎬ在高素质工程技术人员培养过程中ꎬ实践教学是一种行之有效的方式ꎮ然而ꎬ当前很多高校的自动化专业人才培养过程中ꎬ存在着非常突出的重理论、轻实践的现象ꎬ对于创新型人才的培养非常不利ꎮ因此ꎬ各高校需要摒弃仅通过增加实验课程数量的做法ꎬ使得实践教学模式逐步实现立体化ꎮ通过实验室、校外实习基地等形式ꎬ在现代信息技术的基础上ꎬ打造的实践教学模式ꎮ举例来讲ꎬ一方面可以在专业基础实验的基础上ꎬ通过工程实践创新能力以及综合训练ꎬ使得学生的实践能力和创新能力进一步得到强化ꎮ基础实验的涵盖面是非常多元的ꎬ包括课程、实验训练、专业综合性实验等ꎮ工程实践训练ꎬ主要是生产型工程项目ꎮ同时ꎬ为了进一步扩宽学生的创新水平ꎬ学校还应当为学生提供加入到校企联合人才培

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２０１９年第１期赵四化ꎬ等:新工科背景下自动化专业应用型人才培养模式研究

师ꎬ尤其是在制定培养方案过程中ꎬ以及设置教学内容时ꎬ针对行业技术前沿ꎬ学校可邀请行业资深专家不定期来学校开展讲座ꎬ就人才培养方案的制定、课程内容的选择、课程结构的设置等问题给出自己的建议ꎮ在传统自动化专业和技术产业深度融合过程中ꎬ校企合作扮演着非常重要的角色ꎮ通过校企合作培养出的人才ꎬ能够更加主动地适应和融入区域经济和产业发展ꎬ满足产业转型升级的具体需求ꎮ

养基地的机会ꎬ使得实践教学内容更加丰富ꎬ形式更加多元ꎮ

另一方面ꎬ学校要加强与企业ꎬ特别是生产型企业的合作ꎬ双方要加强联合实验室基地建设ꎬ打造多层次、立体化的创新创业教育平台ꎮ该平台建立方式也是较为多元的ꎬ包括实验室、实训基地、实习基地等ꎮ此外ꎬ数字资源虚拟实践教学实验室建设也需要进一步得以强化ꎬ使得信息技术以及教学资源在先进的计算机及系统仿真技术的推动下实现深度融合ꎬ确保在线开放课程建设水平进一步提升ꎬ推广效率不断提高ꎬ使得高校自动化专业创新实践教学充分的利用云教育平台中的虚拟仿真技术ꎬ针对较４􀆰５　加强双师型师资队伍建设

为复杂的工程问题ꎬ学生的认识不断深入和全面ꎮ

当前ꎬ很多高校自动化专业培养方案都体现明

５　结语

近年来ꎬ随着新技术新经济的蓬勃发展ꎬ人才缺

口问题不断凸显ꎮ在工科人才培养过程中必须要改革人才培养模式ꎬ这是时代发展的需要ꎮ在这场技术变革中ꎬ自动化专业面临着全新的机遇和挑战ꎮ各个高等院校必须深入地进行教育教学研究ꎬ使得相关专业人才的培育符合国家发展战略以及产业转型升级需求ꎬ以国家发展战略和产业转型升级为切入点ꎬ及时调整人才培养方向ꎮ通过学科专业新结构的构建ꎬ使得新型工科和自动化学科充分的融合ꎮ在工程教育人才培养实施过程中ꎬ探索具有创新性、突破性的新模式ꎬ通过改革人才培养模式ꎬ树立起一种模范作用ꎬ推动新工科建设与研究的发展ꎬ为高质量的创新型人才培养保驾护航ꎮ参考文献:

[１]李先祥ꎬ邝小磊ꎬ屈莉莉.自动化专业开放式实践教学平台的研究[２]吴得钢ꎬ何岭松.简易运动控制实验教学平台的设计[Ｊ].实验技

术与管理ꎬ２００７ꎬ２４(７):７９￣８４.

[３]黄金侠ꎬ宋国义ꎬ侯艳ꎬ等.本科高校工程型人才培养的模式研究[４]吴爱华ꎬ侯永峰ꎬ杨秋波ꎬ等.加快发展和建设新工科主动适应和

引领新经济[Ｊ].高等工程教育研究ꎬ２０１７(１):１￣９.

[５]“新工科”建设复旦共识[Ｊ].高等工程教育研究ꎬ２０１７(１):１０￣１１.

人才培养探究[Ｊ].当代教育理论与实践ꎬ２０１６(６):７０￣７２.[Ｊ].湖南职业技术学院学报ꎬ２０１５ꎬ１４(２):８１￣８３.[Ｊ].实验室研究与探索ꎬ２００５ꎬ２４(１):６０￣６２.

显的封闭性特征ꎬ主要是以学校学科基础建设为主ꎬ学生缺乏实践能力ꎬ无法将工业自动化理论很好地运用于实践ꎮ这种培养现状既无法满足当前行业和岗位发展对人才培养的需求ꎬ也无法提高教师自身的理论实践水平ꎮ因此ꎬ为了确保自动化专业工程教育培养的人才能够更好地服务于社会经济发展ꎬ必须建立起一支高水平的师资队伍ꎮ教师必须具备以下素质:理论水平较高ꎬ具有丰富的实践经验ꎬ具有特定的行业背景ꎬ专兼结合ꎮ在这种情况下ꎬ高校需要在教师的引进和培养方面投入一定的力度ꎮ具体而言ꎬ可以与企业合作ꎬ双方共同搭建相应的平台ꎬ如学科建设平台ꎬ自动化行业应用型师资平台等ꎮ在平台搭建的基础上ꎬ使得高效的自动化专业师资力量形成“内培外引”的互动机制ꎮ具体而言ꎬ可以从以下两个方面着手:第一ꎬ通过高校和企业共同打造的合作研究平台ꎬ使得教师定期参与企业生产一线工作ꎬ参与研发ꎮ通过教师参与企业生产一线的方式ꎬ使得教师行业经历进一步增强ꎮ第二ꎬ通过与企业共同建立的研究平台ꎬ高校可以聘请企业一线研发人员等资深专家来高校担任相关的兼职教

[６]刘朝华ꎬ李小花ꎬ吴亮红ꎬ等.大数据背景下地方高校自动化专业[７]张拓ꎬ李丹丹.«中国制造２０２５»背景下高校自动化专业改革与发

展研究[Ｊ].教育探索ꎬ２０１６(６):７０￣７２.

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