自動化專業創新人才培養模式的研究與實踐

郭殿林 于宗艷 王歡

摘 要：根據應用型大學的建設目標，自動化專業圍繞應用型、創新型人才培養要求，構建基于OBE模式和“導師制”相結合的人才培養模式，根據畢業要求完善了專業課程體系，對人才培養方案進行了修訂，搭建了工程能力培養體系，突出學生德育素質高、實踐能力強的人才特色，實踐表明，該培養模式順應了行業和社會的需求。

關鍵詞：應用型；創新型；OBE模式；人才培養模式

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）07-0073-02

一、自動化專業人才培養模式的現狀

我國在自動化技術領域的研究起步比較早，而自動化真正作為一門專業教育進入大學課堂卻比較晚，至今仍有一些不利因素，制約著自動化專業厚基礎、寬口徑、多面手、綜合性的創新型人才的培養[1]。圍繞創新型人才的培養模式，李國鋒等提出基于學科競賽的大學生創新能力培養模式[2]；陳貞豐等提出利用社會資源，與地方企業合作建立聯合培養基地，才能培養出有較強競爭力的學生[3-4]。吳英等提出以行業應用和工程應用為導向的自動化專業雙目標應用型人才培養模式[5]。

針對以上專業人才培養模式缺乏國際化視野和沒有面向企業技術創新的模式問題，本專業以工程認證為背景，根據畢業生在基層煤礦等行業從業的能力要求，強調學生的行業背景，合理優化課程體系，以導師制為核心，搭建以培養具備工程設計、產品開發、商業管理等綜合能力的創新型人才的培養模式[6]。

二、精準定位人才培養目標，突出專業人才

培養特色

自動化專業人才培養定位旨在培養知識、能力、素質全面發展，愛國進取、創新思辨、工程實踐能力強，系統掌握自動化基礎理論、微控制器軟硬件基本方法與技能，具有國際視野的自動化領域專業技術高級人才及行業骨干。自動化專業建校之初主要為煤礦開采配套技術服務，突出培養學生具有吃苦耐勞、實踐能力強的人才特色，所以在培養學生的品德方面，主要通過三種方式，第一是主體必修課程教育，圍繞學生樹立正確的世界觀和人生觀問題，開設相關思政和文學課程，同時加強社會主義核心價值觀的教育，使學生具有堅定的理想信念，提高學生的道德涵養。第二是德育答辯，在畢業前夕學生在完成專業畢業設計前要完成德育論文的撰寫和答辯，對自己的四年學習生活進行梳理和總結。第三是德育實踐教育，根據培養的計劃，安排了認識實習、生產實習和畢業實習，在各個實習環節學生吃住在現場，練就了學生的不畏艱苦、適應能力強的特點。

三、培養模式平臺的搭建和課程體系的優化

針對2008版培養方案實踐環節比重大，2012版總學時過大的問題，2014版培養方案在減少總學時的情況下，按照“寬口徑、厚基礎、重能力”的原則，突出學生綜合素養和創新實踐應用能力的培養。

（一）搭建有利于學生創新的學校環境

學校為了創新人才培養，搭建和完善了各種軟件和硬件條件。第一是開通跨學科的二學位培養通道，學生根據自己的興趣選修相關專業，延伸了學生的知識體系。第二是人才培養采用學分制，學生根據自己的能力選擇不同的專業方向，真正調動了學生的學習主動性。

同時設立“創新創業教育模塊學分”鼓勵學生進行設計大賽、科研立項等創新活動，利用學校孵化器對學生創業訓練。第三是建設大學生創新實踐活動基地，從關鍵芯片資助到相關的示波器、信號發生器等測試設備的配備，為學生創新活動創造了硬件條件。第四是公共場所的宣傳布置，強化人文素質教育，激發了學生成長、成才的動力和創新的想象力。

（二）工程實踐能力培養平臺的構建

根據OBE模式確定的畢業要求，梳理了課程體系，合理安排各實踐內容，形成提升實踐能力的工程實踐能力體系。

修訂人才培養方案，壓縮總學時，學業四年完成學分為178。其中70%的學時為理論教學學時，30%為實踐教學學時。實踐基地主要是電氣工程實踐中心、大學生創新實踐基地、校外工程實踐教育基地、企業創新創業課程、學科競賽基地、實驗實踐能力達標測試基地。課外的實踐活動主要在于完善自動化專業電子協會，負責組織本專業學生校級、省級、國家級電子設計大賽；搭建學生自己的實踐平臺和學生的創客空間，并使其成為大學生創新創業的重要平臺。

（三）創新型導師隊伍的培養

根據工程認證能力的要求，創新型教師的培養成為重中之重，為此，本專業通過引進和內部培養的方式，提高具有工程背景教師比例，分年度選派應屆具有博士學歷的青年教師到企業掛職鍛煉或到其他高校參與橫向科研項目，努力打造學術水平高、實踐能力強的教師隊伍。推進“導師制”，鼓勵教師自覺地帶領學生開展創新性科研活動，科研促進教學，資助教師將科研成果編成相關工程案例教材，將創新成果搬到學生課堂上。

（四）優化課程體系，充實運動控制培養方向內涵

課程體系規定著學生必須學習的內容，決定著學生的知識層次和知識結構，決定著學生的發展方向，并影響著教育效果的實現[7]。

專業工程教育課程以企業實際要求為導向，增加應用類和相關前沿理論課程，包括變頻器等電源類、DSP、ARM等嵌入式系統類、先進控制理論等課程群。綜合課程設計增加電力電子課程設計、電機拖動課程設計、交

流調速系統課程設計，畢業設計內容也在調速系統方面加大比例，突出調速系統課程的重要性。

（五）增設煤礦電氣設備的智能化方向

圍繞煤礦電氣設備的智能化和數字化控制，突出了智能控制課程的重要性，增加了“煤礦電氣設備控制”“數字信號處理”“圖像處理”“神經網絡”“DSP原理及應用”“PYTHON”等選修課課程，其中“PYTHON”采用校企合作，以項目牽引的方式開展，由社會培訓學校講授和實踐。

四、突出實踐應用能力的培養

（一）編寫相關案例式教材

針對煤礦行業特色，編寫《煤礦電氣設備控制技術》的教材，主要對提升機、采煤機、掘進機、皮帶運輸機等電氣控制系統的案例進行講解；《綜合實踐設計》教材，根據專業研究方向，梳理相關設計案例，講解電氣設備選型，電力電子拓撲、控制策略等電源和電氣系統內容，教材具有行業針對性，畢業生可以在課堂掌握行業的設備實用電路原理和相關電氣設計的方法。

（二）圍繞復雜工程問題的實踐內涵建設

綜合工程設計和畢業設計等圍繞現場復雜問題進行設計，主要對采煤機恒功率控制、皮帶跑偏和打滑控制、礦用電機車調速系統設計、同步電動機無速度控制等內容進行設計和實物制作。

基礎工程訓練主要根據企業產品的開發流程組織開展實踐活動，學生按照團隊管理形式和產品技術標準要求制作實物。如操作機床加工機械零部件，計算線圈匝數并制作異步電動機，設計簡易信號發生器并用貼片機制版。

綜合工程訓練圍繞工業4.0實訓平臺，對電梯變頻調速、產品過程控制、虛擬控制等開展編程工程訓練，學生在訓練過程中鍛煉編程能力，使實踐能力最大程度接近工程能力，滿足學生未來職業技能和管理的能力要求。

（三）發揮導師制的作用，開展大學生科技立項

和課外競賽

除了課內的實踐環節以外，根據年級層次和水平開展二年級的科技立項+校電子設計大賽，三年級的省級、國家電子設計大賽，四年級的畢業設計，按照導師制的實施辦法對學生的素質教育進行管理指導。

五、OBE模式的推進

在課程的教學中引入成果導向教育理念（OBE），能夠實現應用型人才培養從“以內容理論知識為本”向“以學生綜合能力為本”的根本轉變[8]。

（一）建立產出導向的教學設計

根據煤炭行業需求確定培養目標，根據國際畢業要求決定本專業的能力培養要求，確定知識體系和課程體系，不同的課程支撐相應的能力分值，采用的教學資源調整教學方式，教學中靈活運用翻轉課堂、慕課等教學法。

（二）達成度評價

學院建立畢業要求達成度評價委員會。從培養成效和出口來評價培養效果，通過分析評價結果來對教學環節進行持續改進。除校院兩級常規的管理制度外，自動化系制定了適合專業發展和教學質量提升的規章制度。如人才培養方案修訂制度，根據畢業生、企業界和同行的反饋來修訂。綜合能力素質模塊（綜合課程設計、綜合工程實踐）單獨給出單項成績，并出臺實物制作實踐能力測試，建設實物制作實踐能力測試平臺。面向團隊的綜合工程設計課程評價方法，畢業設計質量監控采用雙盲（開題、中期、答辯）制度的課程評價與畢業要求達成度的評價機制。

六、結語

通過成果產出導向的人才培養模式的搭建和實施，順應了時代發展需要，學生的知識體系上了新的高度。導師制的開展，補齊了學生創新實踐盲目性的最后一塊短板，學生解決實際問題的能力普遍有所提高，教師掌握了OBE培養模式，提高了教師教學科研素質和授課

水平，人才培養質量進一步得到了社會與行業的認可。

參考文獻：

[1]徐和飛，孫寶福.自動化專業創新型人才培養模式的構建 [J].中國電力教育，2010，（9）.

[2]李國鋒，張世英，李彬.論基于學科競賽的大學生創新能 力培養模式田[J].實驗技術與管理，2013，（3）.

[3]陳貞豐.自動化專業創新人才培養模式的探索與思考[J]. 教育教學論壇，2015，（37）.

[4]劉艷，汪祖民.地方高校自動化專業工程應用特色建設與 實踐[J].長春理工大學學報，2013，（3）.

[5]吳英，張小云，施金良，等.自動化專業雙目標應用型人才 培養模式探索——以石油、冶金行業為依托[J].重慶科技 學院學報：社會科學版2011，（5）.

[6]楊毅剛，孟斌，王偉楠.基于OBE模式的技術創新能力培 養[J].高等工程教育研究，2015，（6）.

[7]郭玉婷，劉濤，康福信.深化高等醫學教育教學方法改革 的思考[J].中國高等醫學教育，2008，（11）.

[8]海鶯.基于OBE模式的地方工科院校課程改革探析[J].當 代教育理論與實踐，2015，（4）.