新工科背景下自动化专业人才培养方案研究与实践

于微波 杨宏韬 董博

摘    要：人才培养方案是高等学校培养专业技术人才的指导性文件，直接决定着人才培养质量。为了适应教育部推进的新工科建设，根据自动化专业人才培养现状与产业发展需求，结合长春工业大学自动化专业特色，将“成果导向”理念融入培养方案制定过程中，制定了基于OBE理念的自动化专业人才培养方案，以实现培养适应快速经济发展需求的高素质复合型人才的目标。

关键词： 新工科;人才培养方案;自动化专业

中图分类号：G640          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）10-0001-02

目前，大数据、云计算、人工智能等产业经济领域发展较为迅速，从而出现了人才短缺的现象，继而表露出我国工程教育和新兴的经济发展之间存在着脱节问题，这对我国工科人才培养来说是一个呈现在眼前的新挑战。“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”提出的“新工科”建设，对于各大高校的办学理念、人才培养机制等方面的综合改革事项，提出了非常迫切的要求，并且为各高等工程教育的创新性改革与发展，带来了新的时代机遇以及改革方案[1]。

在新工科建设背景下，高等教育改革应重点对人才培养进行重新定位，即培养具有工程实践能力和创新能力、具备相应的国际竞争力的复合型人才。因此，在新工科背景下，依据学校的办学定位以及人才培养的总体目标，以地方经济社会和学生职业生涯的发展需求为未来导向，采取OBE模式重新制定自动化专业人才的培养方案是非常必要的。

一、新工科背景下自动化专业人才所需能力探讨

随着我国的快速发展以及相应的新旧动能之间转换速度加快，人工智能、大数据等新一代信息技术已经加速渗透到了国民经济和社会发展等各个方面。据统计，我国在2017年，工科本科毕业生人数约为125万人，其中和IT相关的专业类（如，计算机、电子信息、自动化）本科毕业生人数约为42万人，约占本科毕业生总数的33.6%。而据相关部门预测，2025年新一代信息技术的人才缺口将达到近 950 万。这说明，随着我国经济建设的迅速发展，现代化设备的广泛应用，新一代信息技术人才具有极大的需求量。

自动化专业作为一个重要的科学技术领域，与机械工程、电气工程、通信工程、交通工程等学科交叉融合，早已渗透到经济社会发展的各个角落，为我国未来科技发展规划的先进制造技术领域提供了重要支撑。中国工程院院士、清华大学教授吴澄在“2018国家智能制造论坛”的报告中指出：“自动化技术是推动智能制造发展的超强主力军。并且计算机就像是人类的大脑一样，通过自动化技术的训练，将更好地使用这台大脑去解决出现的各种问题。”[2]人工智能、智能制造等新技术产业的出现，给自动化专业人才培养提出了新的要求。

（一）具有互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术知识结构

自动化专业现有的知识框架体系随着新一代信息技术的快速发展受到冲击。如何将人工智能等新一代信息技术融合到自动化专业人才培养中，提高自动化专业学生运用综合知识解决实际问题的能力以及学生的就业竞争力，是当前亟待解决的问题[3]。

（二）具有工程实践能力与自主创新能力

新兴产业的发展需要高校培养高素质复合型“新工科人才”，即要求具有工程实践和自主创新能力，以及国际竞争力。吴澄院士多次谈到：“当今学生不敢去尝试拥有动手能力和实践能力。学生需要培养创新思维，敢于提出问题并用科学的办法解决问题。”[4]此外，通过企业调研发现，除了专业知识外，企业还比较看重人才的职业素养和实践能力，如沟通协调能力、专业工具使用能力等。

二、人才培养方案制定的原则与思路

（一）人才培养方案制定的基本原則

人才培养方案应力求具有科学性、先进性、实用性和开放性，同时力求做到“六个融合”，即：德育教育与业务教育相融合;人文教育与科学教育相融合;通识教育与专业教育相融合;全面发展与个性发展相融合;一、二、三课堂相融合;过程性考核与终结性考核相融合。

1.坚持德育为本的原则。

以立德树人为根本，以理想信念教育为核心，以社会主义核心价值观为引领，以全面提高人才培养能力为关键，构建出思政、文化、专业、实践育人“四位一体”的德育体系。课堂的教学环节应充分发挥出专业课程的育人功能。

2.坚持以需求为导向的原则。将经济社会发展需求、岗位需求、学生全面和个性发展需求联系起来，把握好“中国制造2025”“工业4.0”等背景下，根据国民经济社会和行业发展需求，提出对专业人才的知识、能力、素质等方面的各项新要求，考虑到人才的社会适应性。面向经济社会和市场需求，紧扣住相关行业的准入要求，并紧密结合好学校的办学定位，参考《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（以下简称《标准》）中人才培养的基本要求。

3.坚持整体优化的原则。以课程体系和教学内容为出发点和落脚点，以课程精准来支撑人才培养目标，以达到毕业要求为宗旨，统筹人才培养过程的各个环节，对相关的课程体系以及教学内容进行多维度整合，整体优化知识结构，科学设计课程体系和教学内容，对照《标准》把握核心课程，突出主干课程，凝练特色。

4.坚持强化实践育人的原则。根据制定的人才培养目标方案，将实践教学环节内容重新进行相应的统筹规划，增加实践教学环节的比重，并且丰富该环节的内容、方式以及合理的途径，构建出科学有效、切实可行的应用型实践教学体系，在人才培养过程中体现出创新精神和实践精神。

（二）人才培养方案制定的总体思路

通过对新工科建设背景的深入理解，根据《标准》，参考工程教育专业认证标准，确定自动化专业人才培养方案制定的总体思路，如图1所示。

第一，根据行业发展需求、人才技能需求的调研，以帮助学生提升专业技能及培养科学思维为主要目标，确立本专业毕业生在毕业后五年左右时，能够达到的预期人才培养目标;第二，在此基础之上，构建出严谨科学的、内容合理的规范性课程体系。

三、基于OBE理念的自动化专业人才培养方案制定

（一）人才培养目标的确定

长春工业大学自动化专业是国家级特色专业、综合改革试点专业和一流本科专业建设点。一级学科硕士点“控制科学与工程”是长春工业大学建设的具有吉林省特色与优势的重点学科。依据社会需求、学校定位、专业特色，充分发挥学科优势。参考工程教育专业认证标准，本专业的人才培养目标是培养适应社会发展和经济建设需要的应用创新型人才。

（二） 课程体系的设置

根据《标准》中自动化专业核心知识体系和核心课程体系建议，以信息获取、处理、利用和控制为主线，以通识教育基础上的宽口径专业教育为理念，适应自动化技术的发展和鲜明行业与地方经济的需求，建立具有自身特色的专业基础课程群和专业方向课程群。在分析论证各门课程教学设计对学习产出贡献的基础上，采用“反向设计”原理对自动化专业课程体系进行重新设计和构建。

整个课程体系包括三大平台：公共课程、专业课程和集中实践教学平台。实践教学平台包含五个模块：专业素质、基本技能与实训、专业技能与设计、综合技能与应用以及创新创业实践模块。专业课程平台包括专业必修课和專业选修课。为主动适应国家新兴战略产业发展和新工科建设的需求，实现“理工融合”，专业必修课里新增了“系统建模与仿真技术”和“机器人学导论”课程。在专业选修课中设置了工业机器人控制方向和工业网络控制方向课程。开设了有关新一代信息技术的专业选修课程，如“智能控制基础”“工业机器人技术”“机器视觉”等，学生根据个体差异选修不同课程，实现了共性与个性培养相结合。在专业选修课中还开设了“专业外语”“文献检索与学术论文写作”课程，注重培养学生科学思维、科学态度、科学方法以及终身学习的能力。

四、结语

合理恰当的人才培养方案是能够达到预期人才培养目标的重要途径之一，对于培养人才良好的知识结构有意义深远的影响。通过对人才培养方案的合理修订、课程体系的优化、课程建设与改革，使得自动化专业培养的人才符合社会、企业的需求，具有良好职业能力。社会反馈调查结果表明，经过几年的实践锻炼后，一大批毕业生逐步成为单位的技术骨干，走上管理岗位以至领导岗位。

参考文献：

[1]吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019（1）.

[2]顾硕.吴澄院士：自动化技术推动智能制造加速发展[J].自动化博览，2018（11）.

[3]毕云蕊，刘坤，刘娣，等.新一代信息技术下自动化专业人才培养探索研究[J].中国教育技术装备，2019（22）.

[4]刘红梅，王雪洁，夏百花.新经济新产业形式下的地方高校自动化专业人才培养思考[J].电脑知识与技术，2018（28）.

[责任编辑  杨    波]