自动化专业卓越工程师教育课程体系探索与构建
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）08-0086-03
1 前言
在人才培养过程中，强调实践教学、开展卓越工程师教育是至关重要的环节，不但能够提升工科学生的综合素质和实践能力，还是培养学生创新素质的突破口与切入点。通过工作结合学习，实现理论联系实际、学校联系社会，以满足我国社会经济发展需求，最终提升工科专业毕业生的就业能力。国外最早开展产学合作教育的高校是美国的辛辛那提大学[1]，在本科教育阶段进行产学合作成功的典范是加拿大的滑铁卢大学[2]。欧洲的29个国家在1999年签署了博洛尼亚（Bologna）宣言[3]，他们表示到2010年要成功构建“欧洲一体化”的高等教育体系。在这样的大背景下，德国部分高校以学制、学位等为中心，进行了一系列的改革[4]。这些高校在保证重视课堂教学的基础上，重点强调工程设计能力，为社会输送综合能力强的工程技术人员。近年来，日本也将工科大学教学与实际工程实践紧密联系起来[5]。
由上述可见，工程实践教学在国际上得到充分的重视，并且成为国际高等教育的发展趋势。
我国为了加强工程实践教育，2010年6月23日，教育部在天津组织召开了“卓越工程师教育培养计划”会议。为了将我国建设成为创新型国家，实现工业现代化，培养高素质的工程技术人员，从而使我国的综合国力和核心竞争力得到增强。以实施“卓越工程计划”为突破口，推动我国高等工科专业工程教育的改革与创新，从而大幅提高工科大学生的人才培养质量。天津大学、清华大学、燕山大学等61所高校开辟了“卓越工程教育”的历史先河，并且成绩显著[6]。华北理工大学是第二批卓越工程教育的高校之一，自2011年在自动化专业开始进行。现就近几年的“卓越工程师教育”课程体系构建进行探讨说明。
2 培养要求
卓越工程师教育，其宗旨是培养工科大学生的工程实践能力，并且对工程实践能力以及创新能力提出更高的要求，以此来提高工科大学生的培养质量。在培养过程中，实践教学是极其重要的环节。众所周知，理论与实践相辅相成，自动化专业作为实践性和应用性极强的工科专业，实践教学具有更加突出的地位和作用。
3 培养目标
在华北理工大学自动化专业的卓越计划中，要求学生既要具有雄厚的理论基础，又要掌握工程技术知识，具有开拓精神和创新实践能力。这些能力的培养与教学环节是紧密联系在一起的。培养方案必须紧紧围绕工程实践的发展，通过实践教学拓展大学生就业能力，从而缩短毕业生的就业适应期。
4 研究内容
围绕华北理工大学自动化专业“卓越工程师教育”的培养目标，首先明确实践教学环节是培养过程中的必要环节；根据自动化专业自身特色，让学生把学到的知识与社会工程需求对接，构建科学的实践教学体系，从而为培养高级复合型技术人才提供保障。
紧抓应用是华北理工大学自动化专业的特长，学生能从应用中提炼、分析和优化问题，具有分析、解决复杂问题的能力。因此，在实施“卓越工程师教育培养计划”过程中，以构建工程应用型的实践能力体系作为极其重要的环节。该体系由基础实践层、专业实践层、综合实践层、创新实践层和就业实践层五级组成，各实践结构层的科学内容和实施方法是培养高级复合型人才的保障。该教学课程体系结构如图1所示。
在卓越计划人才培养过程中，借助于模块化手段，围绕学生的能力培养，将培养目标、教学环节、课程体系、教学内容、评价体系等方面的教学内容贯穿于整个过程，以工程应用型的实践能力培养体系为基础，进行自动化专业课程体系的模块划分。
华北理工大学自动化专业的卓越工程师培养方案，力图打破传统的教学模式，根据自身特点来构建课程群，并进一步改革优化课程体系。合并相似的专业课，突出课程的连贯性和衔接性，减少理论授课学时，用于加强实践教学，增加为课程服务的自主型实验。由于多门课程进行了合并，课程门数大大减少，强调必修课程，大量减少任选课程，而且对选修课程不作特殊要求，选修课程仅仅是为了拓展学生的知识面。
1）基础实践层。基于自动化专业卓越工程师培养的定位，在基础实践层安排自动控制类课程实验、专业基础的案例分析和校外实践教学基地的认识实习等环节。
2）综合实践层。在专业实践层的基础上，将课程设计等单一点状的能力训练模块进行整合，将专业课程所涉及的系列管理理论方法和工具等集成，循序渐进地对学生进行实践能力的综合训练，培养学生对各课程知识有机联系的综合认识。
3）创新实践层。这个层次包括企业集中实践阶段、工程实战、毕业设计（论文）三个环节。毕业设计（论文）是理论联系实际的高度综合，学生的知识运用能力、实践能力和创新能力都得到充分的挖掘和锻炼。毕业设计选题，首先强调校企双向导师结合，注重与工程实际紧密结合；其次根据企业主流技术、实际开展的项目遴选题目。与此同时还要关注工程建设领域的最新发展动态。
自动化专业学生在企业学习一年的阶段，按照嵌入式测控系统应用技术、工业自动控制系统设计和电力工程技术三个方向与相关企业共同制定培养目标、培养标准和相应的培养体系。通过企业学习阶段，培养主要从事控制系统产品的生产、销售、技术支持或控制系统工程基本方案设计、项目施工、运行、维护等方面的应用型工程师，为就业打下坚实的应用基础。 4）就业实践层。就业实践层包括社会实践和职业培训两个方面，为了提高学生的实践能力，推进大学生就业，高度重视社会实践环节。采用校企合作运行机制，使学校与社会联合，为学生提供良好的实践环境；通过相关的行业协会、联合会以及类似组织，采取学校与企业合作办学的方式，实行订单式培养模式，共同培养学生，真正做到学校教学与企业工程接轨，学院和企业双赢。
5 培养效果
到目前为止，华北理工大学自动化专业卓越班已培养出毕业生三批次，即2008、2009、2010级共74名学生。在培养的过程中共建设企业实习基地八个，大大增加了基地数量和专业覆盖面。目前正探索国家和河北省经济社会发展需求，并据此优化课程体系的结构，结合行业的培养标准，加强内涵建设，构建科学的培养模式。
此外，对在校生正在探索“工程项目驱动”的模式，全部毕业设计题目来自于企业工程实际，进行“企业导师+校内导师”的双师配备，按照工程项目标准进行考核。就这些毕业生来看，相对于普通班的毕业生，他们更加熟悉现场工艺，善于思考，动手能力强，设计方案更加符合生产实际。特别是他们能快速融入企业文化氛围，深受企业的欢迎，就业优势非常明显。
6 结语
为了使我国由制造业大国快速转变为制造业强国，教育部对人才培养模式进行了重大改革与创新。从2010年开始，在高等教育中对工科专业的学生实施“卓越工程师教育”计划。该计划的关键和核心是培养创新实践人才，走中国特色新型工业化道路，建设创新型强国，提升工程实践队伍的创新能力。在这种需求下，开展“卓越工程师教育计划”，作为卓越工程师，既要具有实践创新能力，还要有团队协作精神、组织管理能力等综合素质。因此，卓越工程师教育任重而道远。华北理工大学自动化专业作为第二批试点专业，将继往开来，在这条道路上开辟思想、拓宽思路，努力提高学生的综合素质。
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