面向新工科模式自动化专业实践教学体系改革与

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摘要：高等教育发展水平是国家发展水平和发展潜力的重要标志，工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑[1]。新工科建设是新型的工程教育发展模式，目的是培养面向未来新技术和新产业发

高等教育发展水平是国家发展水平和发展潜力的重要标志，工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑[1]。新工科建设是新型的工程教育发展模式，目的是培养面向未来新技术和新产业发展、具备更强创新能力、跨界整合能力的新型科技人才，推动学科交叉融合，构建工程教育背景下的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系[2、3]。为了积极响应教育部高等教育司的相关政策，配合落实教育规划与创新产学合作育人机制，地方高校应该明确培养理念（新理念）：以培养能力为核心，以未来职业方向为导向的专业教育与职业倾向的双重结合，培养新时代高水平的应用型人才，从而形成具有地方工科院校自动化专业特色的实践教学体系（新体系），培养具有国际视野的应用型工程技术人才。

实践教学环节是培养应用型人才的根本保障，更是地方应用型本科院校专业建设与发展的首要任务[4]。自动化专业“吉林省特色专业”于2015年获批“卓越工程师教育培养计划”试点专业，根据新工科背景下经济发展战略与化工行业的产业需求，构建基于CDIO模式的实践教学培养体系与实施方案，进一步推动应用型本科院校的专业建设与教学水平，培养新时代下的应用型复合人才。

一、目前现状与存在问题

目前，我国有1100多所本科高等院校开设1.9万多个工科专业，在读约550万人，毕业生高达120多万人。据统计，截至2017年底，全国198所高校846个工科专业通过了工程教育专业认证[5、6]，这方面存在的问题主要是在工程实践能力不足、工程创新能力缺乏、团队合作与沟通能力欠缺等方面[7]。现有专业课程结构中存在的主要问题有：（1）课程结构松散，相对独立，课程建设与改革只针对单一课程进行，没有形成相对联系和对学科建设的支撑度。（2）课程结构忽视实践类课程与实践环节所占比例，脱离实际工程需求，课程数量和内容偏离工业实践，不利于新时代下工程能力的培养与整体课程结果的综合化和系统化建设。（3）整体课程组织原理与时序安排没有形成系统化，未能体现课程难易递进度与相互支撑度的关系[8-10]。

二、CDIO实践教学体系构建

（一）优化课程结构

结合卓越工程师培养计划，作为吉林省高水平特色专业对培养模式的改革与创新，实现课程组织结构进行系统化设计，针对每阶段的课程特点和培养目标，将实践教学时刻围绕理论教学设置，把自动化专业课程分为四大模块：模块A为专业理论课；模块B为实验室验证性、综合性实验；模块C为实验室课外科技活动；模块D为校企做实践类实习。将各种实践教学活动有机地结合，学时做到化整为零，形成“三内一外、理实1∶1、能力深化”的课程结构体系。

三内一外：纵向时间整合，重新调整课程结构，将专业主干课及校内实践项目设置在前三个学年，第四个学年充分整合专业工程实践时间，让学生在一学年的校企合作顶岗工程实践过程中理解专业知识并具备上岗能力。

理实1∶1：横向平行整合，使传统的课程模块结构向连接顺序型组织结构转变。在每门理论课后配套安排独立实验、项目等能力教学，实现理论知识学习和能力培养并行展开，形成难度递进、相关支撑的框架，实现理论课程学时与实践课程学时比例为1∶1。

能力深化：纵向分别在四个阶段逐步培养本专业学生的基本技能、专业基础技能、专业综合能力、工程实践能力与创新能力，最终成为合格的自动化专业应用型人才。

（二）更新教学模式

针对专业课程理论强、专业性强等特点，开展多维度的教学方法，保留原有理论课堂的定性与定量分析，结合课程配套实验、案例和项目实践教学、在线开放课程、手机APP教学资源等互联网手段，构成多元反馈机理的教学过程，基于在线反馈数据的学习分析技术帮助教师实现以“学”定“教”、因材施教的个性化教学，达到新科技下人机融合的信息化教学模式；在能力培养方面，基于优化的理论基础通过先“虚拟”、后“半实物”的综合仿真平台，达到虚实融合的教学效果，使理论基础能力到专业综合能力的进一步半实践化；最终在企业参与远程协同的校企合作中，实践探索深化学生最终的工程实践与创新能力。

（三）完善实践教学平台

基于卓越工程师教育培养计划，完善多主体协同育人机制，深入推进科教结合、产学融合、校企合作。将毕业设计环节与生产实习环节相结合，做到相辅相成。具体措施包括：（1）调整认识实习与生产实习的进程，整合并延长（卓越班）生产实习时间。（2）调整重置与生产实习相冲突的专业课程（卓越班），提前主干课程时间，避免影响实践进度。（3）完善安全制度，保障学生在岗工程实践实习过程中的人身安全。（4）调动学生参与卓越工程师计划积极性，设立激励政策，形成有规律、有规定、有效果的培养模式。（5）将专业综合设计、毕业（论文）设计融入生产实习计划当中，做到理论教学与实践教学为一体的设计，达到专业教育与职业倾向为导向的实践目的。让学生在学校毕业时拥有本专业综合工程实践与创新能力，成为真正具有动手能力的应用型工程技术人才，同时使学校形成具有自动化专业特色的实践教学培养体系。

文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0416/1384.html

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