禹柳飛 劉美 盧均治

摘? 要：文章通過對(duì)廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)近五屆畢業(yè)生的需求分析和企業(yè)調(diào)研，指出了自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，在OBE產(chǎn)出導(dǎo)向和反向設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下，進(jìn)行了課程模塊設(shè)計(jì)、畢業(yè)要求和課程體系之間的關(guān)聯(lián)矩陣研究、課程性質(zhì)的設(shè)置和課程要素的匹配，構(gòu)建了完整的課程體系，優(yōu)化了人才培養(yǎng)方案，促進(jìn)了專業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)，為培養(yǎng)人磁體適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型自動(dòng)化技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：OBE理念；自動(dòng)化專業(yè)；課程體系；培養(yǎng)目標(biāo)

中圖分類號(hào)：G711? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）11-0129-04

基金項(xiàng)目：2018年度廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于OBE教育理念的應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)課程體系研究”（項(xiàng)目發(fā)文：粵教高函〔2018〕180號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介：禹柳飛（1970—），男，碩士，廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院講師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化專業(yè)的教學(xué)和科研工作；劉美（1968—），女，博士，廣東石油化工學(xué)院教務(wù)處處長(zhǎng)，教授，研究方向?yàn)榛x表及自動(dòng)化方向的教學(xué)和科研工作；盧均冶（1980—），男，碩士，廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院講師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)化專業(yè)的教學(xué)和科研工作。

一、研究背景

2016年“新工科”概念首次提出，新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系是解讀《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》（下文簡(jiǎn)稱《通知》）里所說的新工科內(nèi)容的“五新”［1］。《通知》要求，不同類別高校根據(jù)自身特點(diǎn)開展新工科建設(shè)，結(jié)合新興產(chǎn)業(yè)與新經(jīng)濟(jì)的需求，引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)與新經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展。一流本科專業(yè)建設(shè)首先需要在理念上更新，OBE（Outcomes-based Education）教育理念是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)教育的結(jié)構(gòu)模式，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，所有的教學(xué)計(jì)劃和課程內(nèi)容都遵循“回溯式設(shè)計(jì)”原則，實(shí)現(xiàn)完整的匹配矩陣，OBE教育模式圍繞“定義預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出—實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出—評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出”這條主線而展開，學(xué)生產(chǎn)出評(píng)估構(gòu)成了教育質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)［2］。廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)于20世紀(jì)80年代，主要為石油化工行業(yè)培養(yǎng)儀表自動(dòng)化技術(shù)人才，隨著國(guó)家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是2017年粵港澳大灣區(qū)建設(shè)框架的提出，為廣東省及周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了新的機(jī)遇，培養(yǎng)符合大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)需求、具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程師，是當(dāng)前亟待解決的重要課題。2021年自動(dòng)化專業(yè)以O(shè)BE工程教育理念為指導(dǎo)，對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂和課程體系架構(gòu)進(jìn)行了深入的探索，以“成果導(dǎo)向、學(xué)生中心、持續(xù)改進(jìn)”為主線進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)在人文、社會(huì)及科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感等方面提出了明確的要求。開設(shè)的專業(yè)課程既要解決復(fù)雜工程問題，也要在課程中體現(xiàn)人文素養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，建立正確的職業(yè)觀，實(shí)現(xiàn)立德樹人［3］。

二、專業(yè)人才需求分析

高等學(xué)校是培養(yǎng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需人才的搖籃，課題組對(duì)廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)近五年畢業(yè)生就業(yè)情況進(jìn)行了梳理，分別從自動(dòng)化技術(shù)人才的就業(yè)方向和地域兩個(gè)方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，以便更清楚地了解廣東省及周邊地域?qū)ψ詣?dòng)化專業(yè)技術(shù)人才的需求情況。

課題組對(duì)廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)近五屆畢業(yè)生的就業(yè)方向進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生在傳統(tǒng)的化工儀表及自動(dòng)化方向就業(yè)約50%，石油化工和化工類企業(yè)依然是專業(yè)就業(yè)的主渠道，充分體現(xiàn)了廣東石油化工學(xué)院的石油化工行業(yè)特色。珠三角先進(jìn)制造業(yè)的快速發(fā)展和中小微企業(yè)不斷增多，電儀控制類復(fù)合人才需求穩(wěn)中有升；近年來人工智能技術(shù)迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)人才需求有了明顯的增長(zhǎng)；近年來珠三角地區(qū)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才需求旺盛，每年除了有3～5名學(xué)生升學(xué)讀研外，跨專業(yè)就業(yè)的情況極少。為了培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需的人才，專業(yè)將重點(diǎn)考慮培養(yǎng)儀表自動(dòng)化、電儀復(fù)合控制和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)人才，在課程體系設(shè)計(jì)中將以模塊化方式予以體現(xiàn)。

廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)近五屆畢業(yè)生就業(yè)區(qū)域分布如圖1所示，統(tǒng)計(jì)表明約一半畢業(yè)生選擇在珠三角地區(qū)就業(yè)，充分說明該地區(qū)先進(jìn)制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)人員的需求量大，地域和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)對(duì)畢業(yè)生較有吸引力。約30%的畢業(yè)生就業(yè)于珠三角以外的廣東省其他地區(qū)，廣東是能源大省，沿海一帶建有大量的石油化工企業(yè)和化工園區(qū)，對(duì)儀表自動(dòng)化技術(shù)人員的需求持續(xù)企穩(wěn)。只有約15%的畢業(yè)生就業(yè)廣東省以外的地方，與專業(yè)在省外招生人數(shù)每年只有8～10人的現(xiàn)狀相吻合。

三、課程體系的架構(gòu)

（一）課程體系的架構(gòu)思路

課題組在OBE工程教育理念指導(dǎo)下對(duì)課程體系進(jìn)行了反向設(shè)計(jì)，專業(yè)人才的培養(yǎng)一定要服務(wù)于國(guó)家的戰(zhàn)略需求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，符合行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求以及企業(yè)的崗位需要，考慮學(xué)校自身的辦學(xué)定位，適應(yīng)學(xué)生和家長(zhǎng)對(duì)未來職業(yè)發(fā)展的期望，依據(jù)以上各個(gè)方面對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的需求確定專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)；通過調(diào)研不同行業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化工程技術(shù)人才的需求，往屆畢業(yè)生的就業(yè)和發(fā)展?fàn)顩r，以及用人單位對(duì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在工程知識(shí)與能力、工程素養(yǎng)和職業(yè)能力方面的要求，設(shè)計(jì)專業(yè)的畢業(yè)要求；依據(jù)課題組教師對(duì)控制學(xué)科內(nèi)涵、人才成長(zhǎng)周期規(guī)律的理解和多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，架構(gòu)專業(yè)的課程模塊，以畢業(yè)要求的達(dá)成為目標(biāo)，匹配教學(xué)大綱和考核標(biāo)準(zhǔn)等課程要素，以畢業(yè)要求為依據(jù)，圍繞成果導(dǎo)向和產(chǎn)出效果設(shè)置課程性質(zhì)，形成了系統(tǒng)的課程體系結(jié)構(gòu)［4-5］，課程體系的架構(gòu)思路如圖2所示。

（二）專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)以O(shè)BE工程教育理念為指導(dǎo)，依據(jù)國(guó)家社會(huì)教育發(fā)展和學(xué)校定位的需要，緊密結(jié)合廣東經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的自動(dòng)化領(lǐng)域人才需求現(xiàn)狀，充分考慮行業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化人才的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求，確定廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)旨在培養(yǎng)掌握必備的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、基本方法及基本技能，具備良好的道德與修養(yǎng)，遵守法律法規(guī)，具有社會(huì)和環(huán)境意識(shí)，具備良好的科學(xué)思維能力和解決自動(dòng)化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力，能在團(tuán)隊(duì)中有效發(fā)揮作用，綜合素質(zhì)良好，能通過繼續(xù)教育和終身學(xué)習(xí)途徑不斷發(fā)展，在社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中與時(shí)俱進(jìn)，能夠在自動(dòng)化儀表、過程控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、人工智能技術(shù)及應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行與管理工作等方面的應(yīng)用型高素質(zhì)專門技術(shù)人才。畢業(yè)5年后，經(jīng)過實(shí)踐鍛煉可滿足服務(wù)基層的應(yīng)用型自動(dòng)化及儀表工程師的職業(yè)要求。

（三）專業(yè)畢業(yè)要求

通過調(diào)研不同行業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化工程技術(shù)人才的需求、往屆自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的就業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、畢業(yè)生個(gè)人及用人單位對(duì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在工程知識(shí)與能力、工程素養(yǎng)和職業(yè)能力方面的要求，與省內(nèi)石油化工和先進(jìn)制造類企業(yè)（如中國(guó)石化茂名分公司儀控運(yùn)行部、廣東能源茂名熱電廠有限公司、深圳信盈達(dá)科技有限公司等）的管理人員與工程技術(shù)人員，就如何培養(yǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)人才進(jìn)行深入溝通和交流，依據(jù)用人單位對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面的要求，確定了專業(yè)的畢業(yè)要求，并對(duì)畢業(yè)要求進(jìn)行分解與細(xì)化，以期能夠全面覆蓋和支撐專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

專業(yè)畢業(yè)要求聚焦解決學(xué)生復(fù)雜工程應(yīng)用問題的能力培養(yǎng)，以及對(duì)技術(shù)能力和非技術(shù)能力同等重視，并全覆蓋國(guó)家工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)的12條基本要求，即工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決問題、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等；畢業(yè)要求再細(xì)化為具體的、可落實(shí)的、便于衡量的29個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，如畢業(yè)要求問題分析（能運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、工程科學(xué)等的基本原理，通過查閱專業(yè)文獻(xiàn)，識(shí)別、表達(dá)、分析復(fù)雜過程控制工程問題，以獲得有效結(jié)論）被分解細(xì)化為四個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，即能夠識(shí)別和表達(dá)工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)；通過文獻(xiàn)研究，理解工程問題有多種解決方案，并能夠正確表達(dá)；通過建模與仿真，能夠分析和比較多種解決方案；能夠運(yùn)用自動(dòng)控制基本原理，分析過程控制工程復(fù)雜工程問題的影響因素，論證解決方案的合理性；畢業(yè)要求的細(xì)化與分解為后續(xù)設(shè)計(jì)支撐畢業(yè)要求的課程體系奠定了基礎(chǔ)。

（四）課程模塊設(shè)計(jì)

歷經(jīng)四十余年的專業(yè)建設(shè)，自動(dòng)化專業(yè)在人才培養(yǎng)上歷史底蘊(yùn)深厚，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，通過深入了解控制學(xué)科的內(nèi)涵，結(jié)合人才成長(zhǎng)周期規(guī)律，最終實(shí)現(xiàn)以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成為目標(biāo)，以模塊化的方式構(gòu)建了專業(yè)的課程體系，課程體系包含通識(shí)教學(xué)模塊、學(xué)科基礎(chǔ)模塊、專業(yè)領(lǐng)域模塊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實(shí)踐教學(xué)五個(gè)模塊。通識(shí)教學(xué)模塊主要包括思想政治、數(shù)理基礎(chǔ)、人文社科和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等課程群，思想政治課程群旨在通過馬克思主義理論成果和黨的路線、方針、政策的普遍教育，引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定馬克思主義信仰和中國(guó)特色社會(huì)主義共同理想，進(jìn)一步幫助青年學(xué)生形塑正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀；數(shù)理基礎(chǔ)課程群重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)和問題分析能力；人文社會(huì)科學(xué)課程模塊重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德規(guī)范、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等人文素養(yǎng)；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群包括“大學(xué)計(jì)算機(jī)和人工智能基礎(chǔ)”和“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”兩門課程，通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的軟硬件基本知識(shí)，為學(xué)生利用信息技術(shù)解決工程實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)；學(xué)科基礎(chǔ)模塊主要包括工程數(shù)學(xué)、電工電子技術(shù)和控制工程基礎(chǔ)等課程群，模塊設(shè)置的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的工程知識(shí)、分析和解決問題的能力；依據(jù)自動(dòng)化專業(yè)人才需求現(xiàn)狀分析，專業(yè)領(lǐng)域模塊分為化工儀表及自動(dòng)化、電儀控制和嵌入式系統(tǒng)三個(gè)子模塊，旨在培養(yǎng)社會(huì)急需的復(fù)合型自動(dòng)化技術(shù)人才，著力培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用工程知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行分析及解決復(fù)雜工程問題的能力、專業(yè)溝通能力、項(xiàng)目管理能力；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程群由素質(zhì)拓展模塊、職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)劃、就業(yè)指導(dǎo)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等相關(guān)課程組成，其中素質(zhì)拓展選修課可培養(yǎng)學(xué)生的人文修養(yǎng)和專業(yè)能力，創(chuàng)新類課程與專業(yè)實(shí)踐課程共同提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力；實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)置重點(diǎn)在于以設(shè)計(jì)類課程、實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)訓(xùn)課程培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能力、工程意識(shí)與實(shí)踐能力、研究能力、應(yīng)用現(xiàn)代工具能力和個(gè)人與團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（五）畢業(yè)要求與課程體系的關(guān)聯(lián)矩陣

根據(jù)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)要求，對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)要達(dá)成的知識(shí)、能力和素質(zhì)提出了具體要求，就專業(yè)能力層面應(yīng)具備以下三個(gè)方面的核心能力：職業(yè)能力、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力，過程工藝對(duì)象的理解能力，自動(dòng)化系統(tǒng)工藝流程圖、管道儀表圖、端子接線圖的分析能力，自動(dòng)化設(shè)備的選型計(jì)算能力和安裝調(diào)試能力；通用能力，自動(dòng)化系統(tǒng)方案分析及設(shè)計(jì)能力；可持續(xù)發(fā)展能力，自動(dòng)化系統(tǒng)集成、實(shí)施與軟硬件開發(fā)能力。依據(jù)OBE產(chǎn)出導(dǎo)向理念，畢業(yè)要求決定了課程體系，課程群形成了對(duì)畢業(yè)要求的支撐，二者的映射關(guān)系構(gòu)成了畢業(yè)要求和課程之間的關(guān)聯(lián)矩陣，課題組經(jīng)過梳理和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)標(biāo)畢業(yè)要求的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求，根據(jù)課程的性質(zhì)確定了課程與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)矩陣，每個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)由3～5門課程支撐，每門課程可支撐2～5個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，支撐強(qiáng)度由課程性質(zhì)決定，表1描述了“自動(dòng)控制原理”課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況。

（六）課程性質(zhì)的設(shè)置和課程要素的匹配

依據(jù)OBE產(chǎn)出效果理念和畢業(yè)要求設(shè)置課程性質(zhì)，課程性質(zhì)包括課程開設(shè)順序、必修或選修和學(xué)時(shí)學(xué)分分配等內(nèi)容。課題組根據(jù)畢業(yè)要求，理清了不同課程的知識(shí)體系及所培養(yǎng)的能力和素質(zhì)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，梳理出每門課程的先行課程，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置了各門課程在課程體系中的開設(shè)順序；為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，在通識(shí)教育模塊中設(shè)置了全校性公選課模塊，在專業(yè)基礎(chǔ)模塊和專業(yè)領(lǐng)域模塊設(shè)置了適當(dāng)比例的選修課程，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模塊設(shè)置了素質(zhì)拓展選修模塊；學(xué)時(shí)學(xué)分反映了各門課程在課程體系中重要程度，課題組根據(jù)各門課程對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)率進(jìn)行了學(xué)時(shí)學(xué)分的設(shè)置。

課程要素是一個(gè)完整的系統(tǒng)，包括教學(xué)大綱、教材、教學(xué)活動(dòng)、考核方式等一系列要素及活動(dòng)。課程要素的匹配遵循反向設(shè)計(jì)原則，所有的要素和活動(dòng)圍繞著課程目標(biāo)和畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成進(jìn)行，課題組圍繞這一原則匹配了專業(yè)課程的全部課程要素。

四、結(jié)語

高等教育追求的是人才培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提升，而陳舊的教育理念制約了人才培養(yǎng)質(zhì)量水平，為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證及新工科建設(shè)的要求，在OBE工程教育理念指導(dǎo)下，以產(chǎn)出效果為導(dǎo)向，從頂層設(shè)計(jì)入手，結(jié)合國(guó)家社會(huì)要求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)企業(yè)需求、學(xué)校定位和學(xué)生家長(zhǎng)未來期望，緊扣專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、調(diào)整畢業(yè)要求，對(duì)廣東石油化工學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的課程體系進(jìn)行研究和優(yōu)化，有力地推動(dòng)專業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)，為培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)自動(dòng)化技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：鄒宇銘）