自动化专业“创新创业试点班”新工科人才反求培养模式研究与实践

王晓瑜

(西安航空学院 电子工程学院，西安 710077)

0 引言

“创新创业”和“新工科”是当下高等学校工科教育的新热点。 “大众创业、万众创新”已经成为这个时代的发展潮流，是打造我国经济发展的新引擎；“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”作为高等学校新工科建设的行动计划，正在引领工科专业的建设发展。

教育部在“复旦共识”中对地方高校划定的基本建设路线为“深化产教融合、校企合作、协同育人，推动传统工科专业改造升级”[1-2]，明确新工科建设需要加强研究和实践，要围绕工程教育的新理念、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系等内容开展研究和实践。边研究、边实践、边丰富、边完善，来推进新工科建设[3-4]。

国际上，美国ABET工程类专业认证标准、德国ASIIN认证标准、英国工程专业能力标准和世界经济组织等都描述了未来工程师的素质和能力[5]；国内地方大学上海工程技术大学提出致力于培养具有创新精神和实践能力的、具有国际视野的卓越一线工程师，形成了“依托行业、服务企业，培养一线工程师为主的高层次应用技术人才”的办学特色[6-7]。

遵循新工科的建设路线，我校自动化专业通过“创新创业试点班”(以下简称“自动化双创班”)建设，围绕工程教育认证要求及专业未来发展趋势，面向西部经济发展与航空企业信息化建设需求，精准定位人才培养目标，反求研究人才培养新模式和专业课程新体系，创新教学内容，着重强化创新创业教育，努力培养高素质自动化类应用型工程技术人才。

1 地方高校“自动化双创班”反求人才培养模式研究与实践

1.1 地方高院校人才培养模式的主要问题

地方高校围绕“新工科”建设，目前在人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系等方面，还存在一些问题，如表1所示。

表1 地方本科高校人才培养存在的主要问题

1.2 “自动化双创班”人才培养模式反求研究路径

我校电子工程学院是陕西省首批创新创业教育改革试点学院，以此为平台，围绕产业链、创新链，根据西部装备制造和电子信息行业对自动化专业学生工作能力的需求，结合表1，立足我校 “自动化双创班”人才培养，将“行业需求，服务地方”“能力为本，工程导向”“学科交叉，多元培养”“创新协同办学模式，深化产教融合”“加强教师双创培训，提升工程实践能力”等五个方面作为主要工作目标,如图1所示。

图1基于产业和行业需求的产教融合工作目标

地方高校面向新工科在“深化产教融合、校企合作、协同育人，推动传统工科专业改造升级”的建设环节，将产业及行业需求作为根本，分别从产教融合和人才培养目标出发，在人才培养过程中，向上，校企深度合作，有实践教学和实习基地、创新创业中心的顶层设计；向下，有“双创试点班”的课程体系及创新创业训练支撑，共同配合实现协同育人，为社会服务，推动传统工业的改造升级。

2 反求设计人才培养新模式与教育教学新质量的闭环动态模式与实现

图2反求设计自动化专业新工科人才培养模式闭环结构

该流程以新工科人才培养新模式的关键环节——地方企业/行业对自动化专业学生能力需求为出发点，将自动化专业教育课程体系两大模块——PLC工业控制模块和嵌入式系统设计模块作为人才培养新模式的前向通道；以“双师双能型”师资队伍建设模块作为教育教学新质量前向通道的串联，向用人单位输出毕业生，并以用人单位反馈意见作为反馈环节，形成一个闭环控制系统，具体通过以下方式展开[9]。

图3“一个主体，四个驱动”人才培养新模式构建与实现闭环结构

2.1 反求设计“一个主体，四个驱动”的人才培养新模式

在反求设计人才培养新模式环节，将自动化专业教育课程体系两大模块通过“一个主体，四个驱动”进行，即分别围绕“PLC工业控制”模块和“嵌入式系统设计”模块这两个不同的特色主体，以提高学生创新实践能力为目标，采用“工程设计”“创新创业”“学科竞赛”和“科研项目”等四种驱动方式加以实现，形成一个完善的动态闭环工程应用能力培养模式，如图3所示。

2.1.1 创新实践能力驱动

构建与自动化专业新工科建设课程体系相融合的创新创业教育课程体系，通过“自动化创新方法训练”“自动化创业实践”和“电子技术创新实验”等课程实现。

教师指导学生参加创新创业类大赛项目，从本项目实施至今，我校2017级“自动化双创班”学生共20人，参加“‘互联网+’大学生创新创业大赛”“大学生创新创业训练计划项目”“微软创新杯”等赛事获校级及以上奖项共10人次，占比50%。其中2个项目团队(学生“创业团队”和学生“创新团队”)于2018年入驻西安阎良航空基地“筑梦蓝天创客”汇众空间，从行业层面支撑“协同创新，共同育人”。指导教师将以上赛项题目及训练内容融入到创新创业课程体系的教学，培养了学生的创新创业设计思维，有效实现创新实践能力驱动。

2.1.2 学科竞赛驱动

构建“PLC工业控制”主体模块，通过“电气控制与PLC原理及应用”“现代传感器技术”“西门子科技创新训练”“过程控制及仪表”“工控组态技术”和“组态技术课程设计”等课程实现。教师指导学生参加相关学科竞赛，如“西门子杯中国智能挑战赛”之“智能制造创新研发类”赛项和“离散行业自动化方向”赛项，分别获得西部赛区一、二、三等奖共9人次，占比45%。

通过“模拟电子技术”“现代传感器技术”“嵌入式系统设计”“电力电子技术”“电力电子技术课程设计”“电子技术创新实验”等课程，构建“嵌入式系统设计”主体模块。教师指导学生参加相关学科竞赛，如“全国大学生电子设计竞赛”赛项，获校级及以上奖项共10人次，占比50%(其中5人次获得省级二等奖)；“全国大学生恩智浦杯智能汽车竞赛”获国家级奖项共2人次，占比10%；“中国机器人大赛”获国家级奖项共11人次，占比55%。

指导教师将以上赛项近年参赛内容融入到两个主体模块课程体系的教学，培养了学生的工程思维，有效实现学科竞赛驱动。

2.1.3 科研项目和工程设计驱动

将教师的横向课题部分内容或工程经验融入实践类教学课程，如将横向课题“混合型拓扑结构在高炉炉顶监控系统PROFIBUS-DP总线技术中的改造与实现”中工业组网及通讯部分内容融入“计算机控制技术综合实验”“PLC综合设计实验”等教学；同时将课题的子项目“基于PLC的高炉槽下液压站监控系统设计”分解为隶属于“PLC工业控制”主体模块的毕业设计题目中，指导学生完成毕业设计；围绕横向课题“航空继电器、接触器测试试验台”和“飞机直流发电机验台”项目研发，由师生共同完成了试验台线路的布线及综合调试，以上训练内容都强化了学生的行业背景知识，提升了学生解决自动化专业领域复杂工程问题的能力，有效实现科研项目和工程设计驱动。

图4“双师双能型”教师队伍“五位一体”建设与实现闭环结构

2.2 反求设计“五位一体”的“双师双能型”教师队伍

在反求设计教育教学新质量环节，立足教师职业发展，提出“培养措施”“认定标准”“评价指标”“激励制度”“教师共享”的“五位一体”的自动化专业“双师双能型”教师队伍闭环建设模式[10-11](见图4)，实现“加强教师双创培训，提升工程实践能力”。

2.2.1 建立“三维合一”认定标准

将“定期+不定期”和“校内+校外”的网格型培养体系，通过“三维合一”认定标准——职称维度、培训维度和能力维度来实现[11]。

对于新入职教师，采取“两教育”和“两考核”培训模式：“教育理论+教育技能+导师考核+督导考核”，所有培训模块考核合格后方可授课。对于非新进教师，则采用“定期+校内/校外”的方式：45岁以下的中青年教师，在校内进行不定期的职业技能培训和考评，同时每3年达到校外教师培训基地或合作企业方的实习考核要求。要求教师结合企业实践锻炼的工程经验，在教师间进行经验交流，并采用工程项目驱动和工程案例教学方法，将工程实际引入到课堂教学中，在学生真正受益的同时，有效实现教师理论教学育人能力和实践教学指导能力的过渡和转变，有效促进“双师双能型”教师培养[8]。

2.2.2 建立“四维三级”的评价体系

将“四个维度”评价教师的指标，通过“三级”评价结果和计算方法实现。

“四维三级”的评价体系中，维度1为师德师风评价标准，该项是评价教师各项能力的首要条件；维度2为教学能力评价标准；维度3为专业建设能力评价标准；维度4为服务社会能力指标；在此基础上，差别对待，分级(初级、中级和高级)对教师评价结果进行计算[11]。

在专业技术职务评审工作中，学校实行师德师风、职业道德和教学效果一票否决制，同时要求，参与评审教师系列专业技术职务的教师近3年学期教学综合评价均达到良好及以上要求，或获得校级教学质量优秀奖1次，方可评审[8]。

2.2.3 建立“多措并举”的激励措施

将“四种激励”方式，通过结合“三级”的评价结果，共同实现。

在专业技术职务评审工作中，对于专业建设和学科建设等方面有突出贡献的“双师双能型”教师，学校允许破格晋升高一级职称或同级高岗位，即“低职高聘”，薪酬也享受同等待遇；相应的其他激励(如科研奖励、教学工作奖励、指导学科竞赛奖励、岗位津贴等)也极大调动了年轻教师的工作热情，促进教师的个人发展[8]。

2.2.4 深化产教融合，资源共享

从企业出发，调查研究企业对人才的需求。2017级 “自动化双创班”的人才培养方案经过课题组成员多次调研陕西钢铁企业，通过问卷和走访座谈等方式，深度探讨人才培养的方向、培养方案的编制、培养过程的实施、课程教学的内容与体系改革等内容，几经修改最终定稿实施，效果见上述内容。

发挥教师专业特长，让教师与企业工程师工作结合，同时将企业需求与教师在企业中的学习转化为课堂教学、实践教学。教师下厂实习期间，一方面完成了企业实习实践环节教学，同时参与企业技术革新，如笔者下厂实践，启动了校企合作科研课题——“混合型拓扑结构在高炉炉顶监控系统PROFIBUS-DP总线技术中的改造与实现”，推动了企业的技术升级改造；另一方面，教师在企业开展工业控制技术前沿的培训，提升了企业一线技术人员的理论水平和论文写作水平，如笔者指导该集团工程师完成论文“PROFIBUS-DP远程智能从站技术在高炉炉顶上料控制系统的改造与实现”在《西安航空学院学报》刊出，有效促进了校企合作不断深入。

3 结语

立足行业，以服务航空航天企业、装备制造行业和电子信息行业为目的，针对我校传统工科“自动化专业”的改造升级，从人才培养新模式到教育教学新质量，提出了“自动化双创试点班”探索与实践的具体路径。

在人才培养新模式环节，从宏观到微观，从专业到课程，分层次设计与专业培养标准相匹配的“一体化”课程体系；围绕自动化专业预期“学习产出”，建立具有行业特色的学科交叉课程体系模块，分别通过“一个主体，四个驱动”进行，实现“能力为本，工程导向和多元培养”。在教育教学新质量环节，立足教师职业发展，构建“五位一体”的自动化专业“双师双能型”教师队伍可持续发展模式，通过深化产教融合、资源共享，实现“加强教师双创培训，提升工程实践能力”[12]。

“自动化双创班”新工科人才培养模式的研究与实践，有力地支撑了学校首批创新创业教育改革试点学院(电子工程学院)的实质性建设，并在此基础上对学校建设一流学院、高水平的应用型高等院校具有推动作用。