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 袁慧 王琪

摘要：在当前新兴经济发展以及产业转型升级背景下，高校面临着自动化专业高素质人才培养的迫切任务。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，提出新工科背景下，高校自动化专业人才培养模式改革的具体路径。

关键词：新工科；自动化专业；应用型；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

Research on the Training Mode of Applied Talents in Automation

Specialty under the Background of New Engineering

ZHAO Sihua1 ，YUAN Hui2，WANG Qi1

（1. College of Electrical Engineering，Chengdu Technology University，Chengdu 611730，China；2. College of Engineering and Technology，Sichuan Radio and TV University，Chengdu 610073 ，China）

Abstract：Under the background of the emerging economic development and industrial transformation and upgrading， colleges and universities are facing the urgent task of cultivating highquality talents in automation specialty. After analyzing the current situation of the training mode of automation professionals in Colleges and universities in China， The specific path of reforming the training mechanism of automation professionals in Colleges and Universities under the background of new subjects was put forward in this paper.

Keywords： new engineering；automation specialty；training mode

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，形成了新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”。2017年6月9日，教育部在北京又形成了新工科建设的“北京指南”[1]。此后，新工科热度一直在高校持續，特别是对于当前面临转型重任的地方高校，新工科建设成了高校完成转型任务的重要突破口。对于以工学为主的各高校而言，新工科任务的提出既是挑战又是机遇。

在世界范围内，中国的工程教育规模最大。截至2020年，我国新一代信息技术产业人才缺口预计会达到750万[2]。将来，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，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。产业的发展和工程教育息息相关，二者相互促进、相互支撑。因此，工程教育要紧跟产业发展的脚步。在这种情况下，新工科的建设非常必要。

在工业化生产当中，自动化科学运用非常广泛，各行各业几乎都有所渗透。而且，对于一个国家现代化程度而言，自动化水平是一个非常重要的衡量标志。在社会经济发展过程中，自动化专业创新型人才的培养会起到显著的推动作用。高校承担着人才培养的重任，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，为社会经济发展提供持续不竭的智力支撑和人才保障。然而，当前人才培养滞后于新技术的发展，二者发展不同步，无法满足新型社会经济发展需求。在新时期人才培养质量提升过程中，需要进一步推动各高校自动化专业教育培养质量，为新型工业化发展提供源源不断的人才。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，探索高校自动化专业人才培养质量的提升路径，以及培养模式改革的具体方式，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。

1何谓“新工科”

在教育领域，针对什么是“新工科”没有给出一个统一、权威的定义。但是，通过一系列文件能够得知，“新工科”的“新”具体体现在以下五个方面[3-4]：第一，工程教育的新理念。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，提出工程教育改革的新思路。第二，学科专业的新结构。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，要面向未来和世界。第三，人才培养的新模式。人才培养模式改革，通过深化产教融合、校企合作体制等方式完成。第四，教育教学质量研究。制定新兴工科专业教学标准，使得教育教学质量评价标准更加多维度。第五，分类发展的新体系。提出推进工程教育办学特色的组织体系以及运行机制。

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，涵盖多种学科，应用领域非常广泛。在各行业当中，都能够看到自动化专业的运用。系统工程以及自动控制技术是自动化专业的核心所在，该专业教育对人才培养的要求涵盖面比较广，既要求培养的人才具备良好的人文素质，又要掌握自动化技术控制方面的系统知识。此外，需要具备较高的实践水平，能够从事关键技术的研究、开发、分析与设计工作。当前，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，推动传统工业发展。但是，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，在工业机器系统当中，将系统以及控制运用其中。然而，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，不论是产品的设计，还是生产管理，信息化、数字化、网络化、智能化将不断普及，这是无法逆转的趋势。所以，各个高校自动化专业要牢牢把握以上四个趋势，使得自动化专业人才培养符合这种趋势，摒弃过去封闭式的人才培养模式。以各个地方经济、社会、产业外在性需求为人才培养的方向，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，由被动适应向主动引领过渡。

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，工程教育培养主要分为两大环节，第一是课堂教学，第二是实践教学[5]。当前，各个高校的自动化专业教育比较注重课堂教学，但是，在实践教学方面普遍存在着很多问题，主要体现在以下三个方面[6-7]：第一，无论是自动化课程实验还是自动化实习，都呈现出明显的形式化趋势。在具体的生产环节当中，学生没有办法实际参与其中，学生的学习积极性无法有效调动。第二，相对于现代智能制造技术，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。第三，从评價体系来看，自动化专业中占据主导地位的评价体系，具有显著的应试教育特征。这些对于学生独立自主和创新精神的培养非常不利。因此，“新工科”人才培养要真正的得以贯彻和执行，将落脚点放到人才质量的切实提升上。对于应用型高校而言，多方位人才综合水平的提升必须要从点抓起，进而实现以点带面，最终带动全局。要实现这一过程，重中之重就是专业培养过程当中理论与实践的充分结合。所以，各个高校的自动化专业需要打造自动化综合实践平台，只有这样，才能满足新工科人才培养的具体需求，在最大限度内缩短书本理论知识和实际工作水平的距离。要解决以上问题，自动化综合实践平台的搭建是至关重要的。

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

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革命下迫在眉睫，这种情况下，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，使培养的人才更好地服务于社会经济的发展。以地方区域经济发展需求为出发点，在自身科研实力以及人才优势的基础上，构建出具有特色的自动化专业人才培养模式，为社会经济发展提供高质量的专门人才。

41多学科交叉培养模式

学科建设对于高校人才培养的质量起着至关重要的作用。从学科结构角度来看，各高校要使得自动化学科的覆盖面进一步拓宽，构建“自动化+”的培养模式，形成多学科交叉的人才培养局面。在其它专业技术中要逐渐渗透、引入自动化专业的相关知识，实现自动化专业和其它专业的深度融合，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。这将打破自动化专业与这些专业之间的壁垒，培养多学科交叉融合的人才。从课程内容角度来看，应当体现出以下特点：首先，基础较实；其次，口径较宽；最后，能力较强。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，鼓励学生打破自己当前所学专业的限制，跨院系、跨学科对其它有关课程进行选修学习。从课程设置角度来看，需要更加主动地突破当前延用已久的学科大类培养模式，凸显专业主干核心课程“少而精”的特征，可以构建两大类课程体系，第一大类是电子信息计算机体系，第二大类是自动化技术体系，使得选修课程所占比率大幅度提升，使学生的基础知识更加扎实、知识面更加宽广。

42突出行业需求

学科专业想要获得可持续发展的生命力，需要紧紧契合社会经济发展以及市场需求，自动化专业要加大与行业对接的力度。在多学科交叉创新人才培养过程当中，有效地融合理论与新型技术，使课程设置进一步得到优化，使学生树立起行业服务意识，教学内容也要紧跟社会经济发展的实际，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。同时，在课堂教学过程中，教师要特别注意，使得教学内容与行业发展需求相吻合，使得学生在课堂中，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，使得学生知识的学习以及就业选择更加具有前瞻性，为学生尽早地适应行业需求奠定坚实的基础。举例来讲，在智能制造领域相关前沿技术的课堂教学过程当中，教师可以增加智能控制、工业机器人、控制技术等内容。

以软件工程专业为例，将人才培养目标在“专”与“通”不同侧重的基础上，划分为三种类型，分别是“I型”“T型”“II型”。第一种类型的人才适合做技术工作，掌握扎实的专业知识。第二类人才除了专业知识之外，还具备包括管理、经济、工业工程等领域内更加广博的知识。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。通过这种具有明确行业需求的人才培养定位，不同高校在“专”与“通”不同要求的基础上，使人才培养目标更加多样化，满足行业和社会发展需求。

43科研服务教学模式

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

科研资源向教学资源转化可以通过以下三个方式进行。第一，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。对于当前科技发展态势，使学生能够第一时间获得了解。第二，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，使得学生对于当前教师科研工作以及科研成果有所了解。第三，在教师的研究项目中可以吸收部分本科生参与其中，使得学生的实践水平得以培养和强化。

44构建立体实践教学模式

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

另一方面，学校要加强与企业，特别是生产型企业的合作，双方要加强联合实验室基地建设，打造多层次、立体化的创新创业教育平台。该平台建立方式也是较为多元的，包括实验室、实训基地、实习基地等。此外，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，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，确保在线开放课程建设水平进一步提升，推广效率不断提高，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，针对较为复杂的工程问题，学生的认识不断深入和全面。

45加强双师型师资队伍建设

当前，很多高校自动化专业培养方案都体现明显的封闭性特征，主要是以学校学科基础建设为主，学生缺乏实践能力，无法将工业自动化理论很好地运用于实践。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，也无法提高教师自身的理论实践水平。因此，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，必须建立起一支高水平的师资队伍。教师必须具备以下素质：理论水平较高，具有丰富的实践经验，具有特定的行业背景，专兼结合。在这种情况下，高校需要在教师的引进和培养方面投入一定的力度。具体而言，可以与企业合作，双方共同搭建相应的平台，如学科建设平台，自动化行业应用型师资平台等。在平台搭建的基础上，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。具体而言，可以从以下两个方面着手：第一，通过高校和企业共同打造的合作研究平台，使得教师定期参与企业生产一线工作，参与研发。通过教师参与企业生产一线的方式，使得教师行业经历进一步增强。第二，通过与企业共同建立的研究平台，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师，尤其是在制定培养方案过程中，以及设置教学内容时，针对行业技术前沿，学校可邀请行业资深专家不定期来学校开展讲座，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。在传统自动化专业和技术产业深度融合过程中，校企合作扮演着非常重要的角色。通过校企合作培养出的人才，能够更加主动地适应和融入区域经济和产业发展，满足产业转型升级的具体需求。

5结语

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

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