自動(dòng)化專業(yè)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)試點(diǎn)班”新工科人才反求培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

王曉瑜

(西安航空學(xué)院 電子工程學(xué)院，西安 710077)

0 引言

“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”和“新工科”是當(dāng)下高等學(xué)校工科教育的新熱點(diǎn)。 “大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代的發(fā)展潮流，是打造我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎；“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”作為高等學(xué)校新工科建設(shè)的行動(dòng)計(jì)劃，正在引領(lǐng)工科專業(yè)的建設(shè)發(fā)展。

教育部在“復(fù)旦共識(shí)”中對(duì)地方高校劃定的基本建設(shè)路線為“深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，推動(dòng)傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級(jí)”[1-2]，明確新工科建設(shè)需要加強(qiáng)研究和實(shí)踐，要圍繞工程教育的新理念、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系等內(nèi)容開展研究和實(shí)踐。邊研究、邊實(shí)踐、邊豐富、邊完善，來(lái)推進(jìn)新工科建設(shè)[3-4]。

國(guó)際上，美國(guó)ABET工程類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)ASIIN認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、英國(guó)工程專業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)和世界經(jīng)濟(jì)組織等都描述了未來(lái)工程師的素質(zhì)和能力[5]；國(guó)內(nèi)地方大學(xué)上海工程技術(shù)大學(xué)提出致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的、具有國(guó)際視野的卓越一線工程師，形成了“依托行業(yè)、服務(wù)企業(yè)，培養(yǎng)一線工程師為主的高層次應(yīng)用技術(shù)人才”的辦學(xué)特色[6-7]。

遵循新工科的建設(shè)路線，我校自動(dòng)化專業(yè)通過(guò)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)試點(diǎn)班”(以下簡(jiǎn)稱“自動(dòng)化雙創(chuàng)班”)建設(shè)，圍繞工程教育認(rèn)證要求及專業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，面向西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展與航空企業(yè)信息化建設(shè)需求，精準(zhǔn)定位人才培養(yǎng)目標(biāo)，反求研究人才培養(yǎng)新模式和專業(yè)課程新體系，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，著重強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，努力培養(yǎng)高素質(zhì)自動(dòng)化類應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

1 地方高?！白詣?dòng)化雙創(chuàng)班”反求人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

1.1 地方高院校人才培養(yǎng)模式的主要問(wèn)題

地方高校圍繞“新工科”建設(shè)，目前在人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系等方面，還存在一些問(wèn)題，如表1所示。

表1 地方本科高校人才培養(yǎng)存在的主要問(wèn)題

1.2 “自動(dòng)化雙創(chuàng)班”人才培養(yǎng)模式反求研究路徑

我校電子工程學(xué)院是陜西省首批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點(diǎn)學(xué)院，以此為平臺(tái)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈，根據(jù)西部裝備制造和電子信息行業(yè)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生工作能力的需求，結(jié)合表1，立足我校 “自動(dòng)化雙創(chuàng)班”人才培養(yǎng)，將“行業(yè)需求，服務(wù)地方”“能力為本，工程導(dǎo)向”“學(xué)科交叉，多元培養(yǎng)”“創(chuàng)新協(xié)同辦學(xué)模式，深化產(chǎn)教融合”“加強(qiáng)教師雙創(chuàng)培訓(xùn)，提升工程實(shí)踐能力”等五個(gè)方面作為主要工作目標(biāo),如圖1所示。

圖1基于產(chǎn)業(yè)和行業(yè)需求的產(chǎn)教融合工作目標(biāo)

地方高校面向新工科在“深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，推動(dòng)傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級(jí)”的建設(shè)環(huán)節(jié)，將產(chǎn)業(yè)及行業(yè)需求作為根本，分別從產(chǎn)教融合和人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，在人才培養(yǎng)過(guò)程中，向上，校企深度合作，有實(shí)踐教學(xué)和實(shí)習(xí)基地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心的頂層設(shè)計(jì)；向下，有“雙創(chuàng)試點(diǎn)班”的課程體系及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練支撐，共同配合實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人，為社會(huì)服務(wù)，推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)的改造升級(jí)。

2 反求設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)新模式與教育教學(xué)新質(zhì)量的閉環(huán)動(dòng)態(tài)模式與實(shí)現(xiàn)

圖2反求設(shè)計(jì)自動(dòng)化專業(yè)新工科人才培養(yǎng)模式閉環(huán)結(jié)構(gòu)

該流程以新工科人才培養(yǎng)新模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——地方企業(yè)/行業(yè)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生能力需求為出發(fā)點(diǎn)，將自動(dòng)化專業(yè)教育課程體系兩大模塊——PLC工業(yè)控制模塊和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊作為人才培養(yǎng)新模式的前向通道；以“雙師雙能型”師資隊(duì)伍建設(shè)模塊作為教育教學(xué)新質(zhì)量前向通道的串聯(lián)，向用人單位輸出畢業(yè)生，并以用人單位反饋意見作為反饋環(huán)節(jié)，形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，具體通過(guò)以下方式展開[9]。

圖3“一個(gè)主體，四個(gè)驅(qū)動(dòng)”人才培養(yǎng)新模式構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)

2.1 反求設(shè)計(jì)“一個(gè)主體，四個(gè)驅(qū)動(dòng)”的人才培養(yǎng)新模式

在反求設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)新模式環(huán)節(jié)，將自動(dòng)化專業(yè)教育課程體系兩大模塊通過(guò)“一個(gè)主體，四個(gè)驅(qū)動(dòng)”進(jìn)行，即分別圍繞“PLC工業(yè)控制”模塊和“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”模塊這兩個(gè)不同的特色主體，以提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo)，采用“工程設(shè)計(jì)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“學(xué)科競(jìng)賽”和“科研項(xiàng)目”等四種驅(qū)動(dòng)方式加以實(shí)現(xiàn)，形成一個(gè)完善的動(dòng)態(tài)閉環(huán)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)模式，如圖3所示。

2.1.1 創(chuàng)新實(shí)踐能力驅(qū)動(dòng)

構(gòu)建與自動(dòng)化專業(yè)新工科建設(shè)課程體系相融合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系，通過(guò)“自動(dòng)化創(chuàng)新方法訓(xùn)練”“自動(dòng)化創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”和“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”等課程實(shí)現(xiàn)。

教師指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類大賽項(xiàng)目，從本項(xiàng)目實(shí)施至今，我校2017級(jí)“自動(dòng)化雙創(chuàng)班”學(xué)生共20人，參加“‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”“微軟創(chuàng)新杯”等賽事獲校級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)共10人次，占比50%。其中2個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)(學(xué)生“創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)”和學(xué)生“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”)于2018年入駐西安閻良航空基地“筑夢(mèng)藍(lán)天創(chuàng)客”匯眾空間，從行業(yè)層面支撐“協(xié)同創(chuàng)新，共同育人”。指導(dǎo)教師將以上賽項(xiàng)題目及訓(xùn)練內(nèi)容融入到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系的教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)思維，有效實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐能力驅(qū)動(dòng)。

2.1.2 學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)

構(gòu)建“PLC工業(yè)控制”主體模塊，通過(guò)“電氣控制與PLC原理及應(yīng)用”“現(xiàn)代傳感器技術(shù)”“西門子科技創(chuàng)新訓(xùn)練”“過(guò)程控制及儀表”“工控組態(tài)技術(shù)”和“組態(tài)技術(shù)課程設(shè)計(jì)”等課程實(shí)現(xiàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，如“西門子杯中國(guó)智能挑戰(zhàn)賽”之“智能制造創(chuàng)新研發(fā)類”賽項(xiàng)和“離散行業(yè)自動(dòng)化方向”賽項(xiàng)，分別獲得西部賽區(qū)一、二、三等獎(jiǎng)共9人次，占比45%。

通過(guò)“模擬電子技術(shù)”“現(xiàn)代傳感器技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“電力電子技術(shù)”“電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”等課程，構(gòu)建“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”主體模塊。教師指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，如“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”賽項(xiàng)，獲校級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)共10人次，占比50%(其中5人次獲得省級(jí)二等獎(jiǎng))；“全國(guó)大學(xué)生恩智浦杯智能汽車競(jìng)賽”獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)共2人次，占比10%；“中國(guó)機(jī)器人大賽”獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)共11人次，占比55%。

指導(dǎo)教師將以上賽項(xiàng)近年參賽內(nèi)容融入到兩個(gè)主體模塊課程體系的教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的工程思維，有效實(shí)現(xiàn)學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)。

2.1.3 科研項(xiàng)目和工程設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)

將教師的橫向課題部分內(nèi)容或工程經(jīng)驗(yàn)融入實(shí)踐類教學(xué)課程，如將橫向課題“混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在高爐爐頂監(jiān)控系統(tǒng)PROFIBUS-DP總線技術(shù)中的改造與實(shí)現(xiàn)”中工業(yè)組網(wǎng)及通訊部分內(nèi)容融入“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”“PLC綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”等教學(xué)；同時(shí)將課題的子項(xiàng)目“基于PLC的高爐槽下液壓站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)”分解為隸屬于“PLC工業(yè)控制”主體模塊的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；圍繞橫向課題“航空繼電器、接觸器測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)”和“飛機(jī)直流發(fā)電機(jī)驗(yàn)臺(tái)”項(xiàng)目研發(fā)，由師生共同完成了試驗(yàn)臺(tái)線路的布線及綜合調(diào)試，以上訓(xùn)練內(nèi)容都強(qiáng)化了學(xué)生的行業(yè)背景知識(shí)，提升了學(xué)生解決自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，有效實(shí)現(xiàn)科研項(xiàng)目和工程設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)。

圖4“雙師雙能型”教師隊(duì)伍“五位一體”建設(shè)與實(shí)現(xiàn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)

2.2 反求設(shè)計(jì)“五位一體”的“雙師雙能型”教師隊(duì)伍

在反求設(shè)計(jì)教育教學(xué)新質(zhì)量環(huán)節(jié)，立足教師職業(yè)發(fā)展，提出“培養(yǎng)措施”“認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)”“評(píng)價(jià)指標(biāo)”“激勵(lì)制度”“教師共享”的“五位一體”的自動(dòng)化專業(yè)“雙師雙能型”教師隊(duì)伍閉環(huán)建設(shè)模式[10-11](見圖4)，實(shí)現(xiàn)“加強(qiáng)教師雙創(chuàng)培訓(xùn)，提升工程實(shí)踐能力”。

2.2.1 建立“三維合一”認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)

將“定期+不定期”和“校內(nèi)+校外”的網(wǎng)格型培養(yǎng)體系，通過(guò)“三維合一”認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)——職稱維度、培訓(xùn)維度和能力維度來(lái)實(shí)現(xiàn)[11]。

對(duì)于新入職教師，采取“兩教育”和“兩考核”培訓(xùn)模式：“教育理論+教育技能+導(dǎo)師考核+督導(dǎo)考核”，所有培訓(xùn)模塊考核合格后方可授課。對(duì)于非新進(jìn)教師，則采用“定期+校內(nèi)/校外”的方式：45歲以下的中青年教師，在校內(nèi)進(jìn)行不定期的職業(yè)技能培訓(xùn)和考評(píng)，同時(shí)每3年達(dá)到校外教師培訓(xùn)基地或合作企業(yè)方的實(shí)習(xí)考核要求。要求教師結(jié)合企業(yè)實(shí)踐鍛煉的工程經(jīng)驗(yàn)，在教師間進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，并采用工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和工程案例教學(xué)方法，將工程實(shí)際引入到課堂教學(xué)中，在學(xué)生真正受益的同時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)教師理論教學(xué)育人能力和實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)能力的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變，有效促進(jìn)“雙師雙能型”教師培養(yǎng)[8]。

2.2.2 建立“四維三級(jí)”的評(píng)價(jià)體系

將“四個(gè)維度”評(píng)價(jià)教師的指標(biāo)，通過(guò)“三級(jí)”評(píng)價(jià)結(jié)果和計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)。

“四維三級(jí)”的評(píng)價(jià)體系中，維度1為師德師風(fēng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)是評(píng)價(jià)教師各項(xiàng)能力的首要條件；維度2為教學(xué)能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；維度3為專業(yè)建設(shè)能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；維度4為服務(wù)社會(huì)能力指標(biāo)；在此基礎(chǔ)上，差別對(duì)待，分級(jí)(初級(jí)、中級(jí)和高級(jí))對(duì)教師評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算[11]。

在專業(yè)技術(shù)職務(wù)評(píng)審工作中，學(xué)校實(shí)行師德師風(fēng)、職業(yè)道德和教學(xué)效果一票否決制，同時(shí)要求，參與評(píng)審教師系列專業(yè)技術(shù)職務(wù)的教師近3年學(xué)期教學(xué)綜合評(píng)價(jià)均達(dá)到良好及以上要求，或獲得校級(jí)教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)秀獎(jiǎng)1次，方可評(píng)審[8]。

2.2.3 建立“多措并舉”的激勵(lì)措施

將“四種激勵(lì)”方式，通過(guò)結(jié)合“三級(jí)”的評(píng)價(jià)結(jié)果，共同實(shí)現(xiàn)。

在專業(yè)技術(shù)職務(wù)評(píng)審工作中，對(duì)于專業(yè)建設(shè)和學(xué)科建設(shè)等方面有突出貢獻(xiàn)的“雙師雙能型”教師，學(xué)校允許破格晉升高一級(jí)職稱或同級(jí)高崗位，即“低職高聘”，薪酬也享受同等待遇；相應(yīng)的其他激勵(lì)(如科研獎(jiǎng)勵(lì)、教學(xué)工作獎(jiǎng)勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)、崗位津貼等)也極大調(diào)動(dòng)了年輕教師的工作熱情，促進(jìn)教師的個(gè)人發(fā)展[8]。

2.2.4 深化產(chǎn)教融合，資源共享

從企業(yè)出發(fā)，調(diào)查研究企業(yè)對(duì)人才的需求。2017級(jí) “自動(dòng)化雙創(chuàng)班”的人才培養(yǎng)方案經(jīng)過(guò)課題組成員多次調(diào)研陜西鋼鐵企業(yè)，通過(guò)問(wèn)卷和走訪座談等方式，深度探討人才培養(yǎng)的方向、培養(yǎng)方案的編制、培養(yǎng)過(guò)程的實(shí)施、課程教學(xué)的內(nèi)容與體系改革等內(nèi)容，幾經(jīng)修改最終定稿實(shí)施，效果見上述內(nèi)容。

發(fā)揮教師專業(yè)特長(zhǎng)，讓教師與企業(yè)工程師工作結(jié)合，同時(shí)將企業(yè)需求與教師在企業(yè)中的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)。教師下廠實(shí)習(xí)期間，一方面完成了企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，同時(shí)參與企業(yè)技術(shù)革新，如筆者下廠實(shí)踐，啟動(dòng)了校企合作科研課題——“混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在高爐爐頂監(jiān)控系統(tǒng)PROFIBUS-DP總線技術(shù)中的改造與實(shí)現(xiàn)”，推動(dòng)了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)改造；另一方面，教師在企業(yè)開展工業(yè)控制技術(shù)前沿的培訓(xùn)，提升了企業(yè)一線技術(shù)人員的理論水平和論文寫作水平，如筆者指導(dǎo)該集團(tuán)工程師完成論文“PROFIBUS-DP遠(yuǎn)程智能從站技術(shù)在高爐爐頂上料控制系統(tǒng)的改造與實(shí)現(xiàn)”在《西安航空學(xué)院學(xué)報(bào)》刊出，有效促進(jìn)了校企合作不斷深入。

3 結(jié)語(yǔ)

立足行業(yè)，以服務(wù)航空航天企業(yè)、裝備制造行業(yè)和電子信息行業(yè)為目的，針對(duì)我校傳統(tǒng)工科“自動(dòng)化專業(yè)”的改造升級(jí)，從人才培養(yǎng)新模式到教育教學(xué)新質(zhì)量，提出了“自動(dòng)化雙創(chuàng)試點(diǎn)班”探索與實(shí)踐的具體路徑。

在人才培養(yǎng)新模式環(huán)節(jié)，從宏觀到微觀，從專業(yè)到課程，分層次設(shè)計(jì)與專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)相匹配的“一體化”課程體系；圍繞自動(dòng)化專業(yè)預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，建立具有行業(yè)特色的學(xué)科交叉課程體系模塊，分別通過(guò)“一個(gè)主體，四個(gè)驅(qū)動(dòng)”進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)“能力為本，工程導(dǎo)向和多元培養(yǎng)”。在教育教學(xué)新質(zhì)量環(huán)節(jié)，立足教師職業(yè)發(fā)展，構(gòu)建“五位一體”的自動(dòng)化專業(yè)“雙師雙能型”教師隊(duì)伍可持續(xù)發(fā)展模式，通過(guò)深化產(chǎn)教融合、資源共享，實(shí)現(xiàn)“加強(qiáng)教師雙創(chuàng)培訓(xùn)，提升工程實(shí)踐能力”[12]。

“自動(dòng)化雙創(chuàng)班”新工科人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐，有力地支撐了學(xué)校首批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點(diǎn)學(xué)院(電子工程學(xué)院)的實(shí)質(zhì)性建設(shè)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)校建設(shè)一流學(xué)院、高水平的應(yīng)用型高等院校具有推動(dòng)作用。