熊偉麗 陶洪峰 劉艷君 謝林柏

摘 ?要：新經(jīng)濟發(fā)展驅(qū)動下新工科建設的提出，對工科人才培養(yǎng)的理念和模式提出新的挑戰(zhàn)。自動化新工科專業(yè)的實踐教學作為人才培養(yǎng)過程的重要環(huán)節(jié)，亟待在新形勢下，更新和發(fā)展新的工程實踐教學體系，持續(xù)改進，優(yōu)化并重構自動化新工科實踐教學體系，從而助力新工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式的發(fā)展。

關鍵詞：新工科;實踐教學體系;自動化專業(yè);人才培養(yǎng)

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0062-03

Abstract： The new engineering construction driven by the new economic development puts forward new challenges to the concept and mode of technical personnel training. As an important part of the personnel training process， the practice teaching of automation new engineering majors urgently needs to update and develop the new engineering practice teaching system under the new situation， continuously improve， optimize and reconstruct the practice teaching system of automation emerging education， and thus help the development of the training model of emerging education.

Keywords： Emerging education; practical teaching system; automation; personnel training

一、概述

近年來，我國不斷發(fā)展并實施的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+等重大戰(zhàn)略，使得工業(yè)化和信息化相互交織、深度融合，新一代的工業(yè)革命時期已經(jīng)到來[1]。以“新技術、新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)”為特征的新經(jīng)濟背景下，對工科人才的培養(yǎng)提出了更高、更新的要求[2]。如何建設與發(fā)展新工科專業(yè)，培養(yǎng)科學基礎厚、工程能力強、綜合素質(zhì)高的新型工程技術人才，對于推動社會經(jīng)濟發(fā)展，滿足新工業(yè)進步需求，具有十分重要的現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。

新工科專業(yè)建設，不僅僅是要適應新經(jīng)濟發(fā)展需求而創(chuàng)設一部分新型或新興的工科專業(yè)，更重要是對現(xiàn)有工科專業(yè)的改造、升級與轉(zhuǎn)型，推進建設成為真正的新工科專業(yè)[3，4]。自動化專業(yè)作為新工科專業(yè)之一，在專業(yè)建設過程中必須立足相關產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟發(fā)展的需求。

本文以江南大學物聯(lián)網(wǎng)工程學院的自動化專業(yè)為對象，基于無錫區(qū)域制造業(yè)基地、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聚集高地，以及智慧城市等經(jīng)濟發(fā)展特色，充分利用產(chǎn)教研的優(yōu)勢，以培養(yǎng)自動化專業(yè)新工科人才為目標，對自動化專業(yè)現(xiàn)有的工程實踐教學體系進行優(yōu)化和再設計，全面提高自動化新工科專業(yè)人才的工程知識融合、工程實踐創(chuàng)新能力以及綜合素養(yǎng)，并逐步構建面向新工科的自動化專業(yè)實踐教學質(zhì)量監(jiān)控體系。

二、實踐教學體系現(xiàn)狀與問題

歐美發(fā)達國家工科院校的工程實踐教育歷史悠久，相對比較完善，上個世紀的80年代曾提出“回歸工程”，在教育理念上也非常重視工程實踐教育，實踐教學環(huán)節(jié)在課程設置中的占比高，與工業(yè)界緊密聯(lián)系等。對照以“知識、能力、素質(zhì)”為主線的新工科人才培養(yǎng)要求，結合本專業(yè)的工程實踐教學體系現(xiàn)狀，其改革亟需解決的主要問題如下：

1. 打破實踐教學環(huán)節(jié)的隔離性。實踐教學內(nèi)容需要進行層次化、模塊化提升，優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié)設置，滿足新工科人才工程實踐過程中不同學科資源整合、不同專業(yè)知識融合的要求;

2. 打破實踐教學平臺的封閉性。打破專業(yè)學科限制，建立多元化、開放性的貫通實踐基地與平臺，能夠適應新工科人才的工程實踐能力、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的綜合提升需求;

3. 改變師資知識技能的專一性。針對部分專業(yè)教師知識結構單一、工程能力薄弱的問題，組建學科專業(yè)交叉的多樣化師資隊伍，適應新工科教師“知識更新、團隊合作、工程實踐”的可持續(xù)發(fā)展要求;

4. 改變實踐教學目標評價的單向性。以學生為中心，產(chǎn)出為導向，反饋實施與改進多學科交叉融合的實踐教學環(huán)節(jié)的目標達成度評價，進一步提升評價方法的科學性和有效性。

三、實踐教學體系改革的方法與路徑探索

自動化新工科專業(yè)人才的培養(yǎng)，作為教學體系重要組成部分的實踐教學，更要結合新經(jīng)濟背景與發(fā)展需求，進行體系結構的優(yōu)化與重構。

1. 以“分層次、模塊化、多融合”為特征，優(yōu)化并重構自動化新工科的工程實踐教學體系。

根據(jù)“知識的獲取、知識的應用、知識的創(chuàng)造”三個層次構建分層遞進的實踐課程體系。本專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)包括課內(nèi)實驗、獨立授課實驗、課程綜合設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設計以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類的競賽或項目等。根據(jù)培養(yǎng)目標的不同，將其分為三個層次。其中，基礎層的實踐環(huán)節(jié)側(cè)重基礎知識的獲取及應用，主要鍛煉學生的工程設計能力，制造能力，計算機的語言編程以及工程制圖等能力;提高層側(cè)重于自動化專業(yè)知識的應用，要求學生既要掌握專業(yè)技術，還要培養(yǎng)解決復雜工程問題的能力，并在提高的過程中注重工程倫理、團隊協(xié)作等能力的培養(yǎng);以各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽或大創(chuàng)項目構成的創(chuàng)新層，側(cè)重于知識的創(chuàng)造，致力于推動學生工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、工程管理能力等的全面提升。

將課程實踐環(huán)節(jié)模塊化，優(yōu)化實踐學時和實踐內(nèi)容，提高學生的知識整合、工程設計與實踐創(chuàng)新能力。新的課程體系中，一方面，增加一些需要知識綜合的設計性實驗，使學生的創(chuàng)新潛能得到發(fā)揮;另一方面，將實踐課程模塊化，實施以部分相關性高的課程模塊為單位的綜合性的實驗，強化學生的工程設計能力以及對課程知識的整合能力。

以“科教融合、產(chǎn)教融合、雙創(chuàng)融合”為渠道，構建多融合的實踐教學體系?？平倘诤希ㄟ^“本碩博”論壇，優(yōu)秀的本科生進入科研團隊等，在參與科研項目的過程中，進行工程實踐能力的培養(yǎng)，提高溝通能力、寫作能力和創(chuàng)新性思維。在專業(yè)卓工計劃的實施過程中，推進并實現(xiàn)校企深度、雙贏合作，達到產(chǎn)教融合。雙創(chuàng)融合，以大學生創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、創(chuàng)業(yè)類競賽以及創(chuàng)客空間為平臺，鼓勵學生以團隊形式從創(chuàng)新走向創(chuàng)業(yè)，提高自身的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、工程管理能力、團隊領導能力以及工程倫理意識。

2. 以“多元化、高適應度、開放性”為主導，豐富并打造校內(nèi)共享、校企協(xié)同、國際聯(lián)合的工程實踐平臺。

依托專業(yè)目前的國家級、省級實驗教學平臺，校/院級大學生創(chuàng)新實踐基地、國際聯(lián)合實驗室等，推進校內(nèi)實驗平臺資料的共享，深化學校與企業(yè)的合作，協(xié)同共建新型實踐基地，并推動國際聯(lián)合實踐平臺建設，從校內(nèi)共享、校企協(xié)同、國際聯(lián)合三個維度，實現(xiàn)現(xiàn)有的實踐基地的優(yōu)化與提升，構建多元化的工程實踐平臺。

進一步豐富實踐教學平臺內(nèi)涵，針對復雜環(huán)境下難以開展的實驗項目，利用虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡通訊等技術，構建虛實結合的實驗環(huán)境和實驗對象，構建“虛實結合、互相補充”的高適應度的工程實踐平臺。同時，改善和優(yōu)化實驗室的運行和管理制度，根據(jù)實踐項目需要，定期、定時以及定制化，構建全開放性，高靈活度的工程實踐平臺。

3. 以“強實踐、重交叉、國際化”為目標，提升并建立多學科、多專業(yè)動態(tài)交叉，按需融合的工程實踐教學團隊。

通過主動學習、實踐，以及產(chǎn)學研合作，如產(chǎn)學研項目、企業(yè)橫向委托項目等的主持參與，科技副總、科技鎮(zhèn)長團等方式的鍛煉，提升專業(yè)教師的工程實踐能力。同時，吸納企業(yè)優(yōu)秀的工程師作為兼職教師，既可以在課外，也可以在課內(nèi)參與實踐教學環(huán)節(jié)，全面構建強實踐的教學團隊，以推動工程實踐教學的開展。

以新工科人才培養(yǎng)需求為導向，結合教師學科背景的交叉性、知識結構的互補性、年齡結構的合理性、教育背景的國際性等因素，打造按需交叉、動態(tài)融合的實踐教學團隊。通過“走出去、引進來”的常態(tài)化國際交流，一方面，支持教師進行短期的國際教學研討與交流;另一方面，依托國際聯(lián)合實驗室開展國際合作大學生科學創(chuàng)新項目研究與競賽指導，推行國內(nèi)-國外教學資源協(xié)同育人的國際化新模式。

4. 以“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”為理念，研究并實踐一套衡量學生工程實踐能力的評價方法，進行工程實踐教學質(zhì)量的動態(tài)反饋與改進。

以學生中心、以成果為導向，建立自動化專業(yè)新工科建設實踐教學質(zhì)量的評價方法。根據(jù)新工科人才培養(yǎng)要求，修訂自動化專業(yè)實踐教學的培養(yǎng)目標，針對各個實踐教學環(huán)節(jié)，從“學生、教師、企業(yè)”多個維度研究制定學生能力的評價方法，從而監(jiān)控實踐教學過程與質(zhì)量。

以各實踐教學環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標為指標，根據(jù)周期性的評價結果，建立持續(xù)改進的實踐教學質(zhì)量監(jiān)控體系。根據(jù)學生產(chǎn)出導向的評價結果和教學目標的達成度分析，找出實踐教學的薄弱環(huán)節(jié)，從教學體系、教學平臺、教學方法等多方面進行持續(xù)改進，不斷完善自動化專業(yè)新工科建設的實踐教學體系。

四、結束語

基于新經(jīng)濟和社會發(fā)展的迫切需求，新工科專業(yè)建設勢在必行，人才的工程實踐能力培養(yǎng)是實現(xiàn)新工科內(nèi)涵建設和發(fā)展的重要支撐。本專業(yè)結合無錫地域和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，依托輕工特色，進行各種實踐教學環(huán)節(jié)的集成、融合、交叉和滲透，打造多元、高適應、開放和虛實結合的實踐平臺，通過工程實踐教育教學，使得學生的創(chuàng)新實踐能力、知識融合能力、工程設計能力等得到全面提升，最終全面提高工科人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發(fā)展和建設新工科 主動適應和引領新經(jīng)濟[J].高等工程教育，2017（1）：1-8.

[2]教育部高等教育司.教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[Z].[2017]6號.

[3]陸國棟，李拓寧.新工科建設與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[4]周邵萍.新工科愿景下工程教育的改革之路——過程裝備與控制工程專業(yè)的發(fā)展歷程與改革設想[J].化工高等教育，2017（4）：27-33.