刘政，赵振华，李云
（桂林航天工业学院，广西桂林541004）
摘要：自动化专业应用型人才的培养目标是培养具有工程实践能力和技术创新能力的应用型人才。本文介绍了高校自动化专业发展的现状以及教学过程中存在的三个问题，从校企协同培养、层次化实践教学、教师工程实践能力提升、工程实践性的评价体系这四个方面出发对自动化应用型人才的工程实践能力培养方案进行了探索。
关键词：自动化专业；应用型人才；培养模式
中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2015）09-0080-02
收稿日期：2014-12-15
作者简介：刘政（1981—），男，江西南昌人，桂林航天工业学院自动化系讲师，主要从事自动化研究。
基金项目：广西高等教育教学改革工程项目“面向北部湾经济区通信工程专业创新人才培养模式的探索与实践”（2013JGA275）
自动化专业的研究对象遍及工业、农业、交通、商业、国防和社会各领域，涉及自动控制、信息处理、网络与数据通信、计算机应用等多门科学与技术，是一门综合学科。自动化专业教育主要研究学习自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用，培养具有扎实的自然科学基础，具有良好的计算机、外语、经济、管理等方面的应用基础；具备电工电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用等专业知识高素质应用型专门人才。近年来随着我国工业技术的迅速发展，企业对工程技术人才的需求大大增加，给自动化人才培养提出了新的课题和要求。我国自动化专业人才培养必须要面向工程教育的发展方向，各大高校的自动化专业必须重视工程教育对于自动化人才培养的重要作用，并以工程教育为切入点，建立适合我国经济发展和企业发展需要的工程教育人才培养体系，开拓面向现代工业的自动化人才培养的新模式。
一、自动化专业教学存在的问题
工程实践能力的培养是工程教育人才培养工作的重点和难点，我国高校尤其是地方高校的自动化专业发展过程中普遍存在一些工程实践方面的问题。
（一）重视理论知识，忽视工程应用
我国高等教育由于受传统教育模式的影响，大部分高校的师资力量培养和实验平台建设都偏重于理论教学和验证性试验教学，没有将偏向于工程设计、技术创新方向的实践环节放在优先地位[1-2]。课程安排上也存在理论学时过多，实践学时偏少，理论与实践联系不紧密，导致教学效果不佳，学生对专业的兴趣度不高等问题。毕业生进入企事业单位工作，用人单位普遍反映毕业生的专业技术不扎实、就业技能较低、工程项目上手困难、团队协作度差等，短时间内很难有效完成技术工作。
（二）被动性实验，缺乏实践创新
自动化专业课程包含理论教学和相应的实验教学。传统的实验教学内容以演示性和验证性实验为主，整个实验过程中，教师的角色是演示操作步骤，给出实验结果；学生的角色是照搬教师的步骤进行操作，得到重复性实验结果，这样的实验环节缺少对自动化系统的分析、设计能力的培养。学生在这种传统的实验教学过程中始终属于被动参与的角色，学生思考的范围受到限制，学生的动手能力受到束缚，创新精神受到扼杀，必然导致学生失去做实验的兴趣，体现不了实验教学的效果[3-4]。毕业设计作为自动化专业综合实践最重要的环节，显得尤为突出，出现多理论少实践、软件仿真代替工程作品、技术水平落后、设计的项目脱离实际需求等问题，不能从工程应用角度检验学生在专业技术领域的实践能力。
（三）师资队伍缺乏工程经历
高校教师队伍中有很大的比例是从学生角色直接转变成教师角色[5]，这部分教师是从博士、硕士毕业后直接参与高校一线教学，中间没有企业、行业的工程背景，缺乏相应的工程实践经历，整体师资队伍的工程实践意识和工程应用能力都不完善。学生不能直接从教师教学过程中获得系统性的工程实践知识，实践教学效果不理想，学生实践能力受到限制，导致学生更不想主动参与创造性实践。
综合以上问题，在工程教育这个大背景下，自动化专业应用型人才培养由传统的理论“知识型”人才培养转向工程教育目标下的“应用+创新”人才培养，是地方应用型大学人才培养的核心环节。
二、基于工程教育的应用型人才培养路径
（一）实施校企协同培养
高校与企业联合培养行业、企业所需的应用型人才，企业不再只是人才输出的接受者，企业多角度、全方位参与人才培养的实质性工作，人才培养目标和培养方案由高校和企业共同设计、制定，实施，目的就是为了突出行业工程应用能力和创新实践能力的培养。
校企协同培养模式（3.5+0.5），即校内学习3.5年和企业实践0.5年。3.5年校内学习时间，主要以常规课程教学为主，学习自动化专业知识和人文社会科学知识，同时加强实践能力培养，具体手段包括课程实验、课程设计、综合性实验、项目竞赛等。0.5年企业实践时间，即要求在第四学年的上半学期必须在企业参加专业技能培训，由企业工程师直接指导或联合高校教师共同为学生授课、指导毕业设计，全程由企业的工程师负责指导完成系统性实践项目。在企业实践期间，学生能够在完整的时间段内接触到企业真实的制造、研发环境，实打实地强化职业技能，积累实际工程经验，培养解决工程实际问题的能力。
（二）开展层次化、模块化实践教学
通过开设专业讨论课、项目设计课、技能竞赛课等应用能力培养课程，开展基于工程教学、基于项目教学、基于设计的教学，进行课堂分组讨论、课后团队设计与开发，强化锻炼学生的工程设计能力和课程知识的应用能力。推进实践教学方式的改革，积极推广SCDIO培养模式，修订自动化专业应用型特色培养方案，从教学计划的教学内容出发，制订层次化的实践教学计划，实施课程实验、课程设计、综合设计三层实践模式。
1.课程实验。以软、硬件系统平台的认知实验内容为主，例如：自动控制原理实验、PLC实验等。
2.课程设计。在完备的系统性实验装置上实施与理论知识支撑相关的实验，验证理论知识、已有分析方法的正确性和有效性，比较各个系统的实验效果的优劣，尝试探索新的解决方法，比如水箱液位控制实验、锅炉内胆水温控制实验等。
3.综合设计。学生任意组合成一个设计团队，将自动控制系统模块化，大系统被拆分成小系统，根据受控对象的特点和专业知识的掌握程度，以最小功能模块的运行参数和指导教师指定的系统性能指标为项目驱动，选择相应性能的模块进行系统构建，包括传感器、控制器、执行器的设计。在所设计的系统上完成理论分析、模型建立、硬件设计、软件编写等实践内容，最终就设计的系统进行功能验证，达到系统设定指标，从而完成一个完整的控制系统综合设计实践。
（三）提升教师的工程实践能力
实施工程教育，培养自动化应用型人才，要求一线授课教师必须拥有相关的企业、行业工程背景，在自动化相关领域从事过工程项目实践。为了提高教师团队的工程应用能力和实践教学水平，在对教师业务能力提升计划中，建立一支拥有扎实工程实践背景的教师队伍，显得尤为重要。在同等条件前提下，优先录用具有企业、行业工程实践经验的教师，培养“双师型”教师，鼓励教师到企业进行挂职锻炼，强化工程实践能力锻炼，参与企业的技术攻关和系统改造，紧跟自动化相关行业发展动态，提高本身的职业技能。针对企业资深高级工程师和优秀创新人才，高校设立客座教授和讲师岗位，积极邀请、外聘实践经验丰富的行业或企业工程师到学校任教或兼职，打造拥有深厚企业背景的“工程师+教师”队伍。如果高校条件允许，可以选派青年骨干教师走出国门，进入世界500强企业进行实践锻炼，开拓自动化领域前沿新技术的全球视野。
（四）创新工程实践性评价体系
评价体系根据学生在实践环节中的工程项目实施效果制定评价标准，根据学生在项目中的工作量、知识点应用比例、团队协作度、工程实际价值方面等制定评价方式。从过程阶段评价、理论知识点评价、企业工程性评价、系统效果评价、项目报告评价等评价手段出发，以多元化的评价方式对学生的表现做出综合评价。以课程设计性实验水箱液位控制系统设计为例，在对该项目进行评定的分值分布中，过程阶段评价占20%，包括成员在项目团队的工作量，成员具体分工，成员的协作度等；理论知识点评价占25%，包括所设计的系统体现的理论知识点的多少，知识点的更新程度；企业工程性评价占15%，包括所设计系统的实际应用价值，能否得到相关企业的应用；系统效果评价占40%，包括所设计系统达到的技术指标，能否实现预定功能，有无创新点，功能扩展性如何等。
作为自动化专业的一线教师，应积极探索自动化类工程应用型人才培养的方式、方法。工程应用型人才培养受到教育理念、教育资源、教育环境、教育方法等诸多因素的影响，是一个系统性大工程，是协同发展的过程，需要上升到全局的高度进行顶层设计和实施，只有兼顾各方面的利益，才能保证学生在这个大工程的建设过程中实实在在地得到工程应用能力的提高。
参考文献：
[1]王琦等.自动化专业工程应用能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2013，(6).
[2]肖明明.建设电子信息工程特色专业，培养卓越工程师[J].武汉大学学报：理学版，2012，(S2).
[3]陈蓉.地方高校基于“卓越工程师教育培养计划”的工程专业综合改革探讨[J].北京联合大学学报，2013，(4).
[4]孔令云.基于CDIO的本科工程教育人才培养模式改革与实践[J].黄河科技大学学报，2012，(5).
[5]杨斌，王振玉.基于产品的工程训练教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索，2013，(11).