伍龍，廖曉緯

（淮南師范學(xué)院 電氣信息工程學(xué)院，安徽 淮南 232038）

前言

為保持目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的態(tài)勢，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新是必然措施，從而對高校輸出人才的工程素養(yǎng)和實踐能力提出了更高層次的要求。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出，要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制①《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》。。為此，國家教育部實施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，要求改革依據(jù)“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則②《教育部關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》，教高[2011]1號。。因此，面向工程教育，全國高校探尋辦學(xué)新模式時必然要加強(qiáng)校企合作，實行實踐教學(xué)新模式，這也是提升高校工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量和教師自身工程素養(yǎng)的必然要求③余建星,徐斌等：《卓越工程人才產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)模式的探索》，《高等工程教育研究》2012年第1期，第24-27頁。。

1 面向工程教育高校工科辦學(xué)存在的問題

在面向工程教育工科專業(yè)中目前面臨許多的問題：科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論缺乏深度和廣度，難以勝任“工程研究”的要求，難以體現(xiàn)“科學(xué)主導(dǎo)工程”的思想；學(xué)科知識面較窄，難以適應(yīng)不同的應(yīng)用背景；專業(yè)教學(xué)內(nèi)容滯后，難以反映自動化科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展。具體體現(xiàn)在：

第一，現(xiàn)代工程教育認(rèn)識上的差距。

科學(xué)、技術(shù)與工程三者關(guān)系不清；一般實驗代替工程實踐；理論的系統(tǒng)概念與工程系統(tǒng)實踐脫節(jié)；單一行業(yè)與多（跨）行業(yè)結(jié)合點把握不準(zhǔn)；信息化進(jìn)程“兩化”融合點多；節(jié)能降耗減排、安全生產(chǎn)等體現(xiàn)不夠；成本（工程造價）高，無法實現(xiàn)效益化；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各不相同。

第二，課程體系與現(xiàn)代工程教育目標(biāo)差距甚大，課程設(shè)置及教學(xué)大綱與工程脫節(jié)；工程教育相關(guān)教材匱乏；實踐環(huán)節(jié)設(shè)置不盡合理；案例教學(xué)缺乏。

第三，實踐方法和平臺缺乏。

從實驗室（原理性）到工程實訓(xùn)，從驗證到操作等工程實踐缺乏；缺少系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)的實踐環(huán)節(jié)，更缺乏創(chuàng)新的訓(xùn)練等研發(fā)能力平臺；針對自動化專業(yè)知識領(lǐng)域?qū)?、行業(yè)面廣、人才需求類型多，多維平臺的建立缺乏。

第四，教師工程能力普遍較低和不全面。

從教師個人來說，缺乏工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)歷，更談不上經(jīng)驗；從教學(xué)團(tuán)隊來說，工程教學(xué)團(tuán)隊意識、精神和能力不強(qiáng)。

2 面對工程教育，工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式的構(gòu)建

工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式的改革主要思路是：在圍繞工科專業(yè)指導(dǎo)性規(guī)范基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外工程專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化提高培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步加強(qiáng)與企業(yè)的合作，共同構(gòu)建面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。其體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)圖

2.1 提升工程教育理念與人才培養(yǎng)新模式

針對當(dāng)前工程教育中存在的問題，通過優(yōu)化專業(yè)課程體系、創(chuàng)建4維工程實踐平臺、改革實踐教學(xué)體系，打造“雙師型”工程教學(xué)團(tuán)隊等措施逐步形成自動化專業(yè)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式。在運(yùn)行中應(yīng)先提出新理念，首先是工程思維，提出為行而思，工程實踐，思后而行的思路。其次，采取面向工程、回歸工程培養(yǎng)方式。最后，應(yīng)用科學(xué)、技術(shù)和工程三位一體的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式，CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-執(zhí)行）工程教育新模式，同時將現(xiàn)代工程因素（系統(tǒng)、信息、成本、效率、環(huán)保等）納入知識體系④。

2.2 加強(qiáng)課程建設(shè)，形成課程體系特色

面向工程教育的要求，工科專業(yè)課程體系面臨著許多的矛盾，主要體現(xiàn)在：工科專業(yè)涉及的學(xué)科門類眾多、知識面寬、技術(shù)發(fā)展迅速，需要掌握扎實寬廣的理論基礎(chǔ)知識，而本科生的學(xué)習(xí)時間和內(nèi)容安排又是有限的。針對這種情況，需要優(yōu)化課程體系：

第一，理論與實踐并重，強(qiáng)化工程能力培養(yǎng)，體現(xiàn)行業(yè)發(fā)展與新興學(xué)科交叉。

參照專業(yè)規(guī)范中的核心知識體系，以信息獲取、處理、利用和控制為主線，確定核心課程以及各門課程所必須涵蓋的知識單元，整合專業(yè)課程內(nèi)容，優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置，據(jù)此制定教學(xué)計劃與教學(xué)大綱。考慮課程之間在開設(shè)時間、授課內(nèi)容相互銜接方面的內(nèi)在關(guān)系，從而避免課程之間的內(nèi)容缺失或重疊，有效地利用了有限的課時資源。結(jié)合所屬學(xué)科在某個課程方面的優(yōu)勢，設(shè)置與相關(guān)學(xué)科交叉的新的專業(yè)課程和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

第二，建立課程群，積極申報打造精品課程。

圍繞核心課程組建課程群，在課程群內(nèi)統(tǒng)籌考慮課程體系（課程間的關(guān)系）和每門課程的教學(xué)內(nèi)容（包括重點內(nèi)容和選修內(nèi)容），以課程群為依托積極開展課程建設(shè)、教學(xué)手段和方法改革、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合等具體工作。以精品課程為核心，形成特色。

3 面對工程教育，工科專業(yè)辦學(xué)特色新模式的探索

3.1 創(chuàng)建4維平臺，形成工程實踐教學(xué)體系特色

無論是工程實踐能力還是工程意識與創(chuàng)新精神，都要通過工程實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)。以“強(qiáng)綜合設(shè)計，重專業(yè)實踐，行工程實訓(xùn)，育創(chuàng)新精神”為工程實踐教學(xué)指導(dǎo)思想，創(chuàng)建4維工程實踐平臺：行業(yè)工程平臺、實驗資源平臺、科技創(chuàng)新平臺、專業(yè)方向平臺。這種4維一體的模式，改變了傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式，實現(xiàn)了教材建設(shè)、實驗裝備/系統(tǒng)、教師培訓(xùn)三位一體，有利于工程教育。

3.1.1 行業(yè)工程平臺

行業(yè)工程平臺，是按流程和離散生產(chǎn)過程模式，創(chuàng)建多層次、系列化工程實踐平臺、裝置和系統(tǒng)。以我院自動化專業(yè)發(fā)展規(guī)劃來說明行業(yè)工程平臺，擬建模型如圖2所示。其中，系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用主要包括了解企業(yè)生產(chǎn)流程、系統(tǒng)運(yùn)行、工藝裝備，并進(jìn)行檢測、建模、控制、優(yōu)化等系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行的實踐；綜合工程能力主要包括設(shè)計規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、安全、質(zhì)量、節(jié)能減排等工程素養(yǎng)；檢測傳感執(zhí)行裝置基本應(yīng)用主要包括儀表選型、校驗、接線、維修、安全防爆；控制工藝對象的認(rèn)知主要包括自動化生產(chǎn)流程、系統(tǒng)運(yùn)行、工藝裝備及控制系統(tǒng)的融合關(guān)系。

圖2 行業(yè)工程平臺構(gòu)架圖

3.1.2 實驗資源平臺

實驗資源平臺，是綜合各級資源建立工程化教學(xué)實踐平臺。主要將依托四種實驗資源形成星形支架結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和工程能力，如圖3所示。

圖3 實驗資源平臺構(gòu)架圖

3.1.3 科技創(chuàng)新平臺

科技創(chuàng)新平臺，是學(xué)科競賽和研發(fā)公共平臺。依托“金字塔”型科技創(chuàng)新團(tuán)隊的教師、大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺，如圖4所示。

圖4 科技創(chuàng)新平臺構(gòu)架圖

3.1.4 專業(yè)方向平臺

專業(yè)方向平臺，是校企聯(lián)合大學(xué)生實踐平臺，如圖5所示。此平臺也是目前許多高校采取的措施，像“卓越工程計劃”核心部分就是建立校企聯(lián)合培養(yǎng)工程創(chuàng)新型人才，是應(yīng)用型本科院校發(fā)展的核心通道，是校企業(yè)共贏實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作的新舉措。

圖5 專業(yè)方向平臺構(gòu)架圖

3.2 以4維工程實踐平臺為載體構(gòu)建工科專業(yè)5層實踐教學(xué)體系

工科專業(yè)5層實踐教學(xué)體系是以 “基礎(chǔ)→創(chuàng)新→工程實踐”為主線的專業(yè)多層次、立體化工程實踐教學(xué)體系，為學(xué)生的工程實踐培養(yǎng)和創(chuàng)新活動開展提供了系統(tǒng)和形式多樣的載體。創(chuàng)建4維工程實踐平臺，改革實踐教學(xué)體系，是培養(yǎng)工程應(yīng)用創(chuàng)新人才的特色舉措，將極大程度推動工科專業(yè)工程實踐教育改革。

圖6 5層實踐教學(xué)體系構(gòu)架圖

3.3 依托科研創(chuàng)新團(tuán)隊，采取校企聯(lián)合培訓(xùn)，形成“雙師型”師資隊伍特色

科研團(tuán)隊是工程教育務(wù)實、高效的載體。科研團(tuán)隊往往擁有一定的科研實驗條件和多方面知識與技能人才的聚集。在科研團(tuán)隊中，既可以營造具有競爭性的學(xué)習(xí)環(huán)境，也可以孕育密切合作的團(tuán)隊精神。

依托4維平臺和工程項目、課程群、精品課程和全國性學(xué)科競賽為支撐可以組建多支 “雙師型”教學(xué)團(tuán)隊。同時，通過工程中心與企業(yè)合作設(shè)立“青年教師工作站”和定期定點“認(rèn)證培訓(xùn)”機(jī)制，培養(yǎng)具有工程師或培訓(xùn)師資格的教師，承接各類型項目和企業(yè)橫向課題的能力會明顯提高。