張新軍 常小明

（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000）

引言

我國高校教育改革發(fā)展已步入高速發(fā)展的嶄新時期，尤其是近三年，我國先后出臺《中國教育現(xiàn)代化發(fā)展2035》和《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化方案（2018-2022）》等教育改革方案。當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的迅速調(diào)整，確定了中國現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展需要更多高素質(zhì)專業(yè)人才。高校自動化專業(yè)的建立，致力于培養(yǎng)在電氣領(lǐng)域操作、管理、維修方面的高素質(zhì)技術(shù)型人才。從這一視角來看，高校自動化專業(yè)建立推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級具有不可取代的關(guān)鍵作用。但是受到以往教學(xué)方法的影響和束縛，當(dāng)前高等院校自動化學(xué)科培養(yǎng)的學(xué)生和社會現(xiàn)實需要的技術(shù)型人才培養(yǎng)之間尚有差異，究其原因在于，傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方法未能有效兼顧市場需求，并且部分自動化專業(yè)教師缺乏實際工作經(jīng)歷。以上問題的存在很大程度上影響了學(xué)校專業(yè)課程的發(fā)展方向，也影響著學(xué)校未來進(jìn)步和發(fā)展。如何根據(jù)新時代發(fā)展需求對教育層面進(jìn)行變革，也是每一個教育者必須重視的問題。

一、國內(nèi)外創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究現(xiàn)狀

在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展高速發(fā)展背景下，世界各地均把人才視為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展主體，所以國外高校一直保持創(chuàng)新培養(yǎng)模式。法國高等教育體系主要是抓牢教育，法國高校一、二年級一般是強(qiáng)化基礎(chǔ)教育，主要學(xué)科專業(yè)僅有十個，所以基礎(chǔ)課程存在的主要意義是為后面課程提供基礎(chǔ)課程保證。德國的教育體制與法國有些相似，同樣也是在低年級實施基礎(chǔ)強(qiáng)化課程，不過在此階段并沒有學(xué)科之分。從上世紀(jì)八十年代開始，哈佛大學(xué)就建立了以核心教學(xué)為主，學(xué)科基礎(chǔ)課加選修為輔的課程體系以拓展學(xué)生知識面。在現(xiàn)代教育實施中，美國更重視應(yīng)用型人才的教育培養(yǎng)，從寬泛知識層次上細(xì)分學(xué)科方向，以解題能力為訓(xùn)練主線，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。在美國，學(xué)習(xí)者的上課時間也以討論為主，沒有老師一味的傳授講解。教材以學(xué)生的熱愛問題為先，啟迪學(xué)生創(chuàng)新思想，對知識展開靈活討論并運(yùn)用，教師存在的真正意義是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而并非傳遞信息。在德國，教師講課并不是指嚴(yán)格的講義、教案、教學(xué)計劃等，而是由教師主講的一門啟發(fā)式課程。對學(xué)生的教學(xué)秩序并沒有嚴(yán)格要求，一般課堂教學(xué)都采用自主教學(xué)方式。不過高校對實驗課、研討課等教學(xué)的要求，反而比較嚴(yán)格。在與教師討論過程中可以提供教學(xué)資源，對學(xué)生所提供的理論知識觀點(diǎn)予以評價。在實驗課上，則要求學(xué)生必須自行動手作業(yè)，檢驗理論知識點(diǎn)。

國外學(xué)生在教育階段，除專業(yè)理論知識課程以外，還能夠有自己的科研隊伍，并開展與自身專業(yè)有關(guān)的科學(xué)研究活動。對于本科生而言，導(dǎo)師也可以聘任其為助教本科生，并輔助導(dǎo)師進(jìn)行教育管理等工作。除此之外，國外高校也鼓勵學(xué)子創(chuàng)建企業(yè)，并為其創(chuàng)造相應(yīng)的便捷條件。如比爾·蓋茨、楊致遠(yuǎn)、拉里·佩奇等人都是擁有成熟技術(shù)的大學(xué)生，而他們所創(chuàng)辦的公司最初也都來源于大學(xué)校園。創(chuàng)新企業(yè)的成立不僅僅是對創(chuàng)建者學(xué)習(xí)能力的肯定，同時也給以后大學(xué)生提供實踐的機(jī)遇和場所，是一種雙贏戰(zhàn)。日本大學(xué)把市場機(jī)制引進(jìn)本校，形成符合市場發(fā)展趨勢的課程、科研和實驗一元化的課程體系，吸引中小企業(yè)加入高校的教科研項目中，與中小企業(yè)達(dá)成定向人才培養(yǎng)合同。

創(chuàng)新型的教學(xué)方法在美國最為明顯，始終以獨(dú)立、自主思維貫穿整個教學(xué)流程，看似“形散”的教學(xué)方法也可以實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的良好效應(yīng)。在教學(xué)設(shè)置上也豐富而多樣，文科和理科并存，交叉學(xué)科相互融合。如，MIT 規(guī)定學(xué)員在修完九個科目的基礎(chǔ)必修課之外，還需要同時修完八個學(xué)科以上的人文歷史、美術(shù)、社會學(xué)學(xué)分。同時提供生動活潑的項目課程，UROP 與IAP 是其中提供時間最大和成效最佳的兩種項目管理教學(xué)，這些教學(xué)將科研、學(xué)術(shù)和社會的一體化有效融于一身。中國過去對技術(shù)人員培訓(xùn)模式是傳統(tǒng)單一大學(xué)課程講授方式，教學(xué)前制訂課時大綱、教學(xué)方案、期末考試試卷。由于教學(xué)上的傳統(tǒng)灌輸方式，學(xué)生往往缺乏獨(dú)立思考，主動創(chuàng)造的能力，如同提線木偶。同時，實踐性課程時間少。實踐性課程仍是以實踐、課程設(shè)計為主，整個學(xué)期的實踐性課程時間大約在四周以內(nèi)?，F(xiàn)在市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢必將促進(jìn)高等教育事業(yè)蓬勃發(fā)展，工程高等教育也有了很大改革空間。各大院校對工程高等教育中的實際運(yùn)用學(xué)科設(shè)置的比例也有所偏重，使工程畢業(yè)生向應(yīng)用技能型人才培養(yǎng)。支持高等學(xué)校的創(chuàng)新性發(fā)展培養(yǎng)計劃，如杰出工程師計劃、“SRT”計劃等。

二、高校自動化專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)面臨問題

（一）創(chuàng)新實踐活動缺乏系統(tǒng)性

高校自動化專業(yè)的實踐性教學(xué)改革，必須在結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，最大程度增強(qiáng)對學(xué)生的應(yīng)用型能力訓(xùn)練。對自動化專業(yè)的學(xué)生來說，其在參加科技實驗活動的過程中，一般具有很大的熱情。但在沒有教師專業(yè)系統(tǒng)的科研能力指導(dǎo)和競賽訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，學(xué)生實際創(chuàng)新能力的提高效果卻常常無法令人滿意。當(dāng)前，中國高等教育機(jī)構(gòu)對學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)注程度越來越高，但同時由于受制于高等教育部門間的割裂，也導(dǎo)致學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育領(lǐng)域的部門管理無法產(chǎn)生有機(jī)的統(tǒng)籌。在實際創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育活動的舉辦過程中，雖然學(xué)員的投入程度和參加積極性較高，但實際創(chuàng)新教育活動教學(xué)質(zhì)量卻未有顯著提高。同樣因為缺少關(guān)于創(chuàng)新型創(chuàng)業(yè)內(nèi)容足夠認(rèn)知，也導(dǎo)致創(chuàng)新型創(chuàng)業(yè)的教育在一定程度上成為緩解中國大學(xué)生就業(yè)壓力的短期性行為。所以對地方高校來說，必須在明確培養(yǎng)模式的高度上去進(jìn)行重新審視，通過確定培養(yǎng)目標(biāo)，并以此為導(dǎo)向去建立以學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練為核心內(nèi)容的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育系統(tǒng)，唯有這樣，方可更好地促進(jìn)地方學(xué)校的發(fā)展，從而更好地助力地方產(chǎn)業(yè)的提升。

（二）創(chuàng)新實踐活動缺乏專業(yè)化人才培養(yǎng)模式

作為肩負(fù)培育專業(yè)人才重任的高等學(xué)校，教學(xué)質(zhì)量的好壞與社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的發(fā)展密切相關(guān)，是中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證與基礎(chǔ)。但目前面臨的實際狀況是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，技術(shù)人才相對落后，這也導(dǎo)致了二者發(fā)展不同步，主要體現(xiàn)為：第一，目前中國各地工科學(xué)校對自動化學(xué)科傳統(tǒng)的培養(yǎng)教學(xué)模式已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的趨同，與新時期下中國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展形勢對創(chuàng)新型人才和高校發(fā)展創(chuàng)新的辦學(xué)定位之間出現(xiàn)不匹配問題。第二，大學(xué)生的科技意識與能力培養(yǎng)中存在實踐性課程比例偏低，與社會生產(chǎn)實踐嚴(yán)重脫節(jié)，以及實踐性課程條件與實驗基地建設(shè)水平亟需提高的問題。第三，基礎(chǔ)課程建設(shè)與生產(chǎn)實踐、社會科學(xué)發(fā)展的融合關(guān)系不牢固以及教學(xué)方法單一，注入式思維過多問題。第四，基礎(chǔ)課堂建設(shè)中存在的弱化課程內(nèi)容建設(shè)、資源共享程度不夠，對精品課的引領(lǐng)示范作用不夠等問題。第五，大學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)方法中存在的主動性不足，內(nèi)生動機(jī)不夠，以及學(xué)習(xí)興趣不足問題。

三、高校自動化專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)實踐路徑

（一）確定多元化培養(yǎng)目標(biāo)

在研究分階段培養(yǎng)的教學(xué)模式時，首先采用了OBE 的先進(jìn)教學(xué)理念，以學(xué)員為中心，從目標(biāo)入手，對實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了反向設(shè)計與改造。將傳統(tǒng)的教學(xué)實踐課程中忽視學(xué)員間的個體差異，采用統(tǒng)一的階段培養(yǎng)教學(xué)模式，人才培養(yǎng)目標(biāo)中更強(qiáng)調(diào)對理論知識與基礎(chǔ)知識的鞏固，以及動手能力的訓(xùn)練等方面。但在分階段培養(yǎng)教學(xué)模式下，教學(xué)更為靈活與多樣，既充分考慮學(xué)員個人間的能力差別，也能夠?qū)W(xué)員的設(shè)計創(chuàng)新能力與邏輯思維提出更高的要求。同時根據(jù)學(xué)員在各個階段理論知識掌握程度與產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新能力的差異程度，將培養(yǎng)進(jìn)一步區(qū)分為：基礎(chǔ)型、提高型、創(chuàng)新型。并在實踐、設(shè)計能力和邏輯思維三個方面都給出多樣化的需求，通過設(shè)置多樣化的目標(biāo)，可以適應(yīng)各個階段和各個學(xué)歷階段的學(xué)員需要，特別是為優(yōu)秀校友能力提高明確了方向。

（二）整合實踐教學(xué)資源

實驗教學(xué)資源是學(xué)校開展實驗教學(xué)的必要保證。依托優(yōu)勢專業(yè)，集成多元化的實踐教育資源，形成“研教結(jié)合、虛實并進(jìn)”的綜合教學(xué)實踐環(huán)境，最大限度地充分發(fā)揮在學(xué)生的實際創(chuàng)新能力訓(xùn)練、科研創(chuàng)新帶動等方面的功能。學(xué)校目前擁有的實踐性教育資源分為以下三大部分：第一，國家示范性教學(xué)實踐中心。包含電工電子技術(shù)和電氣工程和自動化等方面的兩個國家實驗教學(xué)示范中心和部分國家級示范性中心。利用教學(xué)實踐中心，著重建設(shè)本專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的實踐條件；第二，建設(shè)省級重點(diǎn)實驗室。包括先進(jìn)飛機(jī)導(dǎo)航、控制理論和健康管理技術(shù)等幾個省部級重點(diǎn)實驗室。依托的省級重點(diǎn)實驗室，為教師們把科研成果轉(zhuǎn)換為教學(xué)教育資源創(chuàng)造平臺，有效推動學(xué)術(shù)資源向教學(xué)資源轉(zhuǎn)移，也為本專業(yè)的學(xué)生專業(yè)知識素養(yǎng)與實際創(chuàng)新能力訓(xùn)練提供強(qiáng)大的保障。其三，實驗基地。充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研資源優(yōu)勢，共建七個創(chuàng)新實驗基地、創(chuàng)新實驗工程，為培育學(xué)生的創(chuàng)新性實驗才能創(chuàng)造平臺。同時與國內(nèi)知名企業(yè)聯(lián)合，共建校企聯(lián)合重點(diǎn)實驗室、實訓(xùn)基地，有效促進(jìn)雙方人才培養(yǎng)目標(biāo)和需求的銜接。第四，虛擬仿真試驗平臺。如飛機(jī)控制的虛擬試驗仿真平臺，飛行器與實體試驗平臺互相補(bǔ)充、彼此連接，進(jìn)一步拓寬課程范疇，充實實驗內(nèi)容。

（三）構(gòu)建“夯實基礎(chǔ)、提升設(shè)計、啟發(fā)創(chuàng)新”的遞進(jìn)式實踐教學(xué)體系

在充足的實踐性教育資源的基石上，逐步形成“扎實基本、提高工程設(shè)計、激發(fā)創(chuàng)新能力”的遞進(jìn)式實踐性教育管理體系。利用我國電工電子教育實驗示范中心和電氣和智能化國家級重點(diǎn)科學(xué)實驗示范中心，開設(shè)電路、模電等系統(tǒng)基本實際系統(tǒng)課題、控制基本原理等學(xué)科教學(xué)研究核心課題試驗及航空航天特色試驗加強(qiáng)學(xué)員的基礎(chǔ)理論，加強(qiáng)基本實際能力。通過學(xué)科重點(diǎn)試驗室開設(shè)控制基本原理課堂教學(xué)畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)綜合設(shè)計等綜合實踐性教學(xué)活動，進(jìn)一步實現(xiàn)學(xué)員的綜合工程設(shè)計與開拓創(chuàng)新能力的提高。充分運(yùn)用開放性試驗室、科技基地、教學(xué)實驗基地等實踐性教學(xué)資源，把科創(chuàng)活動、科技比賽等融入實踐性課程體系，體現(xiàn)新科技、多專業(yè)的融合特點(diǎn)，給學(xué)生創(chuàng)造自主探索和自主研究的平臺，以賽促學(xué)、以賽促練，使學(xué)員的科技實際工作能力得以提高，在全省電子設(shè)計競賽和全省挑戰(zhàn)杯比賽等科技比賽獲得了佳績。

（四）實踐分層次實驗教學(xué)模式

實踐性課程的分層級訓(xùn)練的關(guān)鍵是要重視學(xué)習(xí)者間的差異，打破統(tǒng)一訓(xùn)練教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的試驗?zāi)繕?biāo)、實踐方式和試驗過程即可進(jìn)行實踐。因此，必須針對課程實踐，突出工程背景，以學(xué)員為本，逐步建立基礎(chǔ)型-提升型-創(chuàng)新型分層級的實驗?zāi)Ｊ?。在傳統(tǒng)的基本技能訓(xùn)練與強(qiáng)化的基礎(chǔ)上，以問題為牽引的方法，指導(dǎo)學(xué)員分析和處理實驗問題。至于提高型的教學(xué)層次，即在提高學(xué)生設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，在試驗課程中給學(xué)生以更多的自主權(quán)，使學(xué)生積極地參與到試驗方法的設(shè)計中，并通過獨(dú)立設(shè)計、提交試驗方法，進(jìn)而提高思維能力。在工程創(chuàng)新型的教學(xué)階段，則是通過工程實踐平臺，以工程技術(shù)問題為引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的工程創(chuàng)新性思維，從而拓寬培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)邏輯思維與創(chuàng)新。以專業(yè)實踐課程“自動控制原理實驗”為例，該教材以各種實驗設(shè)備為教學(xué)載體，面對普通班、卓越工程師班和培優(yōu)班三個層次的學(xué)員，量身打造出依托MATLAB 軟件系統(tǒng)的“數(shù)值仿真實驗”、依托仿真模擬學(xué)習(xí)機(jī)的“模擬仿真實驗”和依托電機(jī)伺服系統(tǒng)的“物理系統(tǒng)實踐”的多元化遞進(jìn)型的實踐教學(xué)內(nèi)容，通過運(yùn)用MATLAB 軟件系統(tǒng)開展數(shù)值模擬類實踐，以訓(xùn)練學(xué)員進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)字化工程設(shè)計能力。課程中配合以實驗任務(wù)驅(qū)動型與PBL 結(jié)合的教學(xué)模式，根據(jù)設(shè)定切實可行的實驗任務(wù)與實踐問題，指導(dǎo)學(xué)生探索和進(jìn)行實踐。就物理系統(tǒng)的實物模型實驗而言，給學(xué)生們創(chuàng)造處理現(xiàn)實工程技術(shù)問題的實踐平臺，從而真正培養(yǎng)工程實際能力與工程意識。學(xué)員按照自己實力和興趣愛好選擇實驗裝置和相關(guān)的試驗教學(xué)內(nèi)容，如“數(shù)字仿真+模擬仿真”、“數(shù)字仿真+物理學(xué)體系”、“數(shù)字仿真+模擬仿真分析+物理學(xué)體系”等多個試驗形式。課程中配合以實驗任務(wù)驅(qū)動型與PBL 結(jié)合的教學(xué)模式，根據(jù)設(shè)定切實可行的實驗任務(wù)與實踐問題，指導(dǎo)學(xué)生探索和進(jìn)行實踐，既調(diào)動學(xué)習(xí)者的求知欲，也適應(yīng)各個階段學(xué)習(xí)者的需要。