弋英民 劉涵焦 尚彬 辛菁 季瑞瑞 劉慶豐

[摘要]針對地方院校工程教育在評價體系、培養(yǎng)機制、教學(xué)實踐等方面存在的諸多問題，西安理工大學(xué)自動化專業(yè)以工程教育認(rèn)證為抓手，以培養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問題能力的自動化領(lǐng)域工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，建立了具有可持續(xù)改進機制的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)和評價體系。在實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”和“專業(yè)綜合改革試點”的引領(lǐng)下，形成了自動化專業(yè)人才培養(yǎng)校企合作新機制。

[關(guān)鍵詞]地方院校；工程教育；實踐性教學(xué)

[中圖分類號]G642.0[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634（2018）01-0109-05

0引言

2006年，我國啟動工程教育專業(yè)認(rèn)證試點工作，開啟了我國高等工程教育走內(nèi)涵式發(fā)展路徑并提升教育質(zhì)量的工作路線。工程教育專業(yè)認(rèn)證工作緊密聯(lián)系教育界與工業(yè)界，提出了以畢業(yè)生核心能力為導(dǎo)向的工作理念，特別是在提高工程教育對產(chǎn)業(yè)實際需求方面，起到了重要的推動作用。因此，建立具有國際實質(zhì)等效性的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，成為教育界與工程界的廣泛共識[1，2]。

隨著經(jīng)濟全球化和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，面對建設(shè)創(chuàng)新型國家的新要求，對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系進行深入改革勢在必行[3，4]。地方本科院校作為工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要基地，在辦學(xué)理念和教育教學(xué)思想等方面與現(xiàn)代工程教育發(fā)展趨勢存在偏差。在培養(yǎng)過程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、評價體系等諸多方面存在如下主要問題[5-9]。（1）畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價體系不完善；（2）學(xué)生培養(yǎng)過程工程背景不強，培養(yǎng)機制趨同，導(dǎo)致實踐能力和創(chuàng)新精神不足。

2009年以來，西安理工大學(xué)自動化專業(yè)以實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃和專業(yè)綜合改革試點計劃為契機，提出了面向工程、以德為先、能力為重、全面發(fā)展的自動化工程教育理念，形成了定位明確、系統(tǒng)構(gòu)建、回歸工程的改革思路，確立了滿足國家和地方經(jīng)濟發(fā)展對自動化工程應(yīng)用型人才的需求、主動適應(yīng)國家工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展需求和國際工程教育發(fā)展趨勢的改革目標(biāo)。通過理論教學(xué)與工程實際、學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)鍛煉、工程能力與綜合素質(zhì)、課內(nèi)傳授與課外提升、服務(wù)地方與凸顯特色、質(zhì)量監(jiān)控與社會評價的緊密結(jié)合，逐漸形成了注重學(xué)生工程能力培養(yǎng)、多層次的自動化創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式。

1地方院校自動化專業(yè)工程教育改革措施與方法針對我國高等教育進入大眾化階段和建設(shè)創(chuàng)新型國家的新要求，認(rèn)真分析、研究了當(dāng)前我國高等工科人才培養(yǎng)中存在的問題，并針對問題進行了大膽的探索和實踐[10-12]。依據(jù)地方本科院校定位及服務(wù)對象，學(xué)院以自動化專業(yè)的工程教育認(rèn)證為契機，于2015年成立了“自動化專業(yè)建設(shè)專家委員會”，負(fù)責(zé)專業(yè)規(guī)劃、培養(yǎng)、教改等相關(guān)工作，建立了具有可持續(xù)改進機制的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及達成度評價體系；以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”和“專業(yè)綜合改革試點”為引領(lǐng)，形成了自動化專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)新機制；構(gòu)建了自動化專業(yè)分層次、多模塊、教學(xué)和科研緊密結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題能力的實踐教學(xué)平臺。學(xué)院在學(xué)生工程實踐能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)方面取得顯著成效，凸顯了學(xué)校的工科特色，提高了辦學(xué)水平。

1.1建立具有可持續(xù)改進機制的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及達成度評價體系以自動化專業(yè)工程教育認(rèn)證為抓手，以培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、注重實踐、學(xué)用貫通，具有解決復(fù)雜工程問題能力的自動化領(lǐng)域工程技術(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為中心，以校內(nèi)評價為過程反饋、社會用人單位評價為終端反饋，建立具有可持續(xù)改進機制的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及達成度評價體系。

1） 確定了明確的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)與定位。在多年的教學(xué)科研實踐中，自動化專業(yè)始終堅持“育人為本，知行統(tǒng)一”的辦學(xué)理念，并逐步形成了“注重基礎(chǔ)、強化實踐、推進創(chuàng)新”的專業(yè)特色。本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)以學(xué)科和專業(yè)建設(shè)為基礎(chǔ)，以人才培養(yǎng)為根本，加強科學(xué)研究，依托學(xué)科優(yōu)勢，統(tǒng)一規(guī)劃，資源共享，以科研促進專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)，這與學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位具有一致性。

2） 建立滿足國家工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的畢業(yè)能力指標(biāo)要求。按照國家工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和自動化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本專業(yè)人才培養(yǎng)方案對畢業(yè)生對于知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合提高提出了明確要求。要求學(xué)生學(xué)習(xí)自動化領(lǐng)域所必需掌握的數(shù)學(xué)、本學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)理論及專業(yè)理論、自動化工程系統(tǒng)組成與實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)等方面的知識，使學(xué)生得到必要的描述分析自動化工程問題的方法、分析研究控制系統(tǒng)的方法和實現(xiàn)自動化工程應(yīng)用的基本訓(xùn)練，從而使自動化專業(yè)的學(xué)生具備工程分析、設(shè)計、研究、應(yīng)用和管理等方面的基本能力。

本專業(yè)以人才培養(yǎng)目標(biāo)和對畢業(yè)生的基本能力要求為基礎(chǔ)，將12項畢業(yè)要求轉(zhuǎn)換成的可判斷的37個指標(biāo)點并逐項分解落實到各個教學(xué)活動中，制定每門課程的教學(xué)大綱。每門課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)要滿足其支撐的畢業(yè)要求的知識能力要求。通過設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動和課外環(huán)節(jié)，輔之以完善的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系和保障體系，實現(xiàn)課程目標(biāo)，進而實現(xiàn)本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。各類課程中所設(shè)置的課程能夠支撐標(biāo)準(zhǔn)中的各項畢業(yè)要求，課程的內(nèi)容及其考核方式可以使學(xué)生達到各項畢業(yè)要求。

3） 構(gòu)筑以校內(nèi)評價為過程反饋、社會用人單位評價為終端反饋的自動化專業(yè)人才達成度評價體系。人才達成度評價體系以本科教學(xué)各個環(huán)節(jié)的校內(nèi)評價標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過定期開展各年級學(xué)生座談會的方式，全方位收集學(xué)生對于教學(xué)過程、教學(xué)方法的意見和建議，各教學(xué)單位和教學(xué)主體針對反饋信息及時做出調(diào)整和改進，有效提高了教學(xué)質(zhì)量；通過針對往屆畢業(yè)生的問卷調(diào)查、學(xué)校招聘會、用人單位信息反饋機制等方式，了解本專業(yè)畢業(yè)生的工作情況，征求他們對本專業(yè)建設(shè)的建議，以需求為導(dǎo)向，定期修訂自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計劃，完善自動化專業(yè)人才達成度評價體系。根據(jù)國家工程教育認(rèn)證12條目標(biāo)要求，建立了學(xué)校自動化專業(yè)畢業(yè)的12條指標(biāo)要求，畢業(yè)要求達成度評價成績按照畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐課程的達成度加權(quán)得分求和計算而得。課程和其它的教學(xué)方式支撐不同的指標(biāo)點，共計37個指標(biāo)點，確立了各指標(biāo)點的支撐課程及權(quán)重系數(shù)。各指標(biāo)點對應(yīng)支撐課程達成度加權(quán)評價得分的求和為該指標(biāo)點的得分（≥0.75為合格）。例如，《電路》課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點達成度的加權(quán)評價值為：《電路》對指標(biāo)點3-1評價值= 0.4x{（樣本總?cè)藬?shù)-不足人數(shù)）÷樣本總?cè)藬?shù)}= 加權(quán)評價得分。此達成度評價方法為本專業(yè)首次提出，即綜合學(xué)校所有的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用數(shù)值計算的方式進行評價得到結(jié)果，對于學(xué)生的評價具有量化的考核依據(jù)，更具科學(xué)性。

1.2形成自動化專業(yè)人才培養(yǎng)校企合作新機制

以卓越工程師教育培養(yǎng)計劃和專業(yè)綜合改革試點計劃為引領(lǐng)，面向裝備制造業(yè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、工程實踐能力強、綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新型應(yīng)用人才，通過“學(xué)在企業(yè)、研在企業(yè)、實踐在企業(yè)”和“工程師進課堂”等培養(yǎng)方式，建立了自動化專業(yè)人才培養(yǎng)校企合作新機制。

1） 以培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力為核心標(biāo)準(zhǔn)，建立自動化專業(yè)卓越工程師計劃培養(yǎng)方案。制定以工程實踐能力培養(yǎng)為特色的卓越工程師培養(yǎng)方案。通過課程內(nèi)容的調(diào)整，完善了相關(guān)課時，并針對卓越工程師的培養(yǎng)特點增加了教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的比重，保證全過程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不少于1學(xué)年。在原有課程內(nèi)容中增大實驗教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時比例。在整個課程體系中，通過企業(yè)獨立或聯(lián)合設(shè)置課程等方式，增設(shè)以具有實際工程經(jīng)驗教師為主體，工程案例為內(nèi)容的、面向工程實際的課程。

2） 突出實踐，調(diào)整課程內(nèi)容，強化學(xué)生的實驗動手能力。教學(xué)方法的變革體現(xiàn)在兩個方面：一方面，針對課程體系的整合帶來的課程內(nèi)容的變化，實行教授課程整合負(fù)責(zé)制，由教授組織授課小組完善課程整合、編寫教材、改變教學(xué)手段和考核辦法，更加利于卓越工程師的培養(yǎng)；另一方面，增加培養(yǎng)學(xué)生動手能力的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)課程，要求學(xué)生獨立完成從元器件到系統(tǒng)構(gòu)建的整個過程，通過答辯和驗收完成每一個實驗的考核。

3） 分層次的企業(yè)實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自動化技術(shù)的工程應(yīng)用能力，具體開展的實踐活動如下。

第一，企業(yè)認(rèn)知實踐。通過深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場觀摩、參觀，企業(yè)專家講課等形式認(rèn)識企業(yè)、了解行業(yè)，通過認(rèn)識理論知識和工程實際的關(guān)系，掌握裝備制造業(yè)的自動控制系統(tǒng)類型、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)、管理、運行機制。

第二，企業(yè)工程實踐。結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識，以自動化專業(yè)的典型控制系統(tǒng)為對象，學(xué)生動手設(shè)計電路，使用硬軟件工具，培養(yǎng)基本工程分析、設(shè)計、應(yīng)用能力。

第三，企業(yè)生產(chǎn)實踐。學(xué)生深入企業(yè)，依照工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)流程及控制系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，掌握工業(yè)產(chǎn)品控制系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計流程及控制系統(tǒng)各部件的選型計算方法，熟悉工業(yè)產(chǎn)品控制系統(tǒng)電氣安裝、調(diào)試方法，熟悉生產(chǎn)車間供配電系統(tǒng)的配置，生產(chǎn)設(shè)備的維護等。

第四，探索專業(yè)課教學(xué)“課堂進企業(yè)”和“企業(yè)進課堂”的校企融合教學(xué)新機制。企業(yè)專家參與制定培養(yǎng)大綱。自動化專業(yè)與艾默生等行業(yè)企業(yè)特邀專家先后多次對自動化專業(yè)畢業(yè)培養(yǎng)計劃和目標(biāo)要求進行研討，結(jié)合艾默生對企業(yè)工程師的培養(yǎng)要求，修訂自動化專業(yè)的培養(yǎng)計劃，采取頭腦風(fēng)暴的形式，校企互補的方式修訂培養(yǎng)大綱。學(xué)校與企業(yè)開展多種形式的融合教學(xué)新機制如表1所示。

1.3以國家、省級教學(xué)、科研基地為依托， 搭建了自動化專業(yè)分層次、多模塊的實踐教學(xué)平臺學(xué)校以國家級實驗教學(xué)示范中心、國家級工程實踐教育中心、國家工程研究中心和陜西省2011協(xié)同創(chuàng)新中心、陜西省重點實驗室等校內(nèi)外高水平教學(xué)、科研實踐基地為依托， 搭建了自動化專業(yè)分層次、多模塊的實踐教學(xué)平臺。依托控制科學(xué)與工程一級博士授權(quán)學(xué)科，以自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗及專業(yè)綜合實踐與創(chuàng)新的需要，建立了如圖1所示的以“自動化工程實踐平臺”“電子與信息工程實踐平臺”“計算機輔助實踐平臺”3個平臺與1個“自動化與信息技術(shù)綜合實踐與創(chuàng)新基地”為主的信息與控制工程實驗教學(xué)示范中心，在學(xué)生培養(yǎng)和科學(xué)研究方面發(fā)揮了重要作用。

2工程教育改革的實施效果

2.1推動了教學(xué)改革、專業(yè)建設(shè)和師資隊伍建設(shè)

西安理工大學(xué)自動化專業(yè)以地方經(jīng)濟建設(shè)和行業(yè)需求為引導(dǎo)、以提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識為重點的工程教育教學(xué)改革，取得了一批標(biāo)志性成果。6年多來，學(xué)院取得以下成績。

1） 課程建設(shè)。學(xué)校圍繞自動化專業(yè)核心課程獲批國家級精品資源共享課《自動控制理論》，獲批省級精品資源共享課《信號與系統(tǒng)》《數(shù)字信號處理》《圖像處理與傳輸》各1門，獲批校級精品課《過程控制與自動化儀表》和《微機原理及應(yīng)用》各1門。這些專業(yè)核心課程有力地支持了專業(yè)的工程教育人才培養(yǎng)。

2） 專業(yè)建設(shè)。2010年，自動化專業(yè)入選首批教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃；2013年，信息與控制工程實驗教學(xué)中心獲批國家級實驗教學(xué)示范中心；2014年、2017年，自動化專業(yè)兩次通過國家工程教育認(rèn)證；2014年，獲評陜西省教育系統(tǒng)先進集體；2012年，成為國家級高等學(xué)?！皩I(yè)綜合改革試點”專業(yè)。

3） 師資隊伍建設(shè)。專業(yè)形成了一支結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)造詣高、科研及工程實踐能力強的師資隊伍。 “自動化專業(yè)核心課程教學(xué)團隊”為“國家級教學(xué)團隊”。自2010年起，本專業(yè)從國內(nèi)外引進博士8人，先后派遣11名中青年教師赴中國北車集團、艾默生過程控制有限公司、中國石油測井有限公司、陜西亞陸工業(yè)控制系統(tǒng)有限公司等單位進行了6個月的企業(yè)實踐培訓(xùn)，派遣8名教師赴國外一流大學(xué)進修、合作研究。圖1自動化專業(yè)實踐平臺框架2.2科研、教學(xué)、實驗室交互融合，促進了工程教育教學(xué)改革本科畢業(yè)設(shè)計題目90%來自各類科研項目，科研與教學(xué)融合。畢業(yè)設(shè)計選題以自動化領(lǐng)域的典型系統(tǒng)、技術(shù)前言和國家急需為導(dǎo)向，題目90%來自于國家、省市級各類科研項目、企業(yè)委托開發(fā)項目。

自動化專業(yè)先后建立了“西安理工大學(xué)和中國東方電氣集團有限公司聯(lián)合共建卓越工程師工程實踐教育中心”（國家級），“西安理工大學(xué)和西安電力電子技術(shù)研究所聯(lián)合共建卓越工程師工程實踐教育中心”（省級），“自動化卓越班和西安艾默生過程控制有限公司聯(lián)合共建實踐教學(xué)單位”（企業(yè)級），“自動化專業(yè)卓越創(chuàng)新實驗室”（校級）。依托這些基地，學(xué)生完成了畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)等教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

西安理工大學(xué)—艾默生過程管理數(shù)字化工廠聯(lián)合實驗中心建成以來，共接待學(xué)生300余人次在這里進行實驗及創(chuàng)新能力培養(yǎng)。與美國ROCKWELL公司共建的羅克韋爾自動化技術(shù)綜合實驗室組織了西安理工大學(xué)兩屆自動化系統(tǒng)應(yīng)用大賽；飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)實驗室為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及大學(xué)生課外科技活動提供實驗條件。3個實驗室近5年獲得全國各類競賽20余項。

2.3提升了學(xué)生創(chuàng)新意識，畢業(yè)生深受用人單位歡迎1） 學(xué)生科技成果豐碩。近3年來，自動化專業(yè)學(xué)生參加各級各類科技創(chuàng)新競賽500余人次，獲獎350余人次。其中，全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽國家級、“飛思卡爾”智能車大賽等國家、省部級以上獎勵160項，承擔(dān)國家大學(xué)生實驗創(chuàng)新計劃24項。學(xué)生科技成果申請發(fā)明專利、軟件著作權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)項目15項，先后有30人次參加國內(nèi)、國外學(xué)術(shù)會議。

2） 畢業(yè)生服務(wù)國家地方裝備制造企業(yè)。國內(nèi)知名企業(yè)艾默生公司、東方電氣集團等20多家單位將學(xué)校自動化專業(yè)作為定點招聘院校。近5年來，自動化專業(yè)約有60%左右的學(xué)生選擇在西部的科研設(shè)計單位、裝備制造企業(yè)就業(yè)，涌現(xiàn)出一大批能夠扎根基層工作，具有良好思想素質(zhì)和工程實踐能力的專業(yè)技術(shù)骨干，為地方經(jīng)濟建設(shè)和行業(yè)的科技進步做出了突出貢獻。

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