工程教育認(rèn)證下的自動化專業(yè)課程體系建設(shè)方案研究

1、 工程教育認(rèn)證下的自動化專業(yè)課程體系建設(shè)方案研究 孟祥虎 孔慶凱 李飛 沈浩 方煒摘 要：安徽工業(yè)大學(xué)自動化專業(yè)按工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求積極推進(jìn)專業(yè)建設(shè)。本文根據(jù)當(dāng)前專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀分析其不足之處，并提出專業(yè)課程體系建設(shè)改進(jìn)方案。提出自上而下的改進(jìn)措施，即并行改進(jìn)專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系;完善專業(yè)課程教學(xué)大綱，深度融入思政元素;構(gòu)建課程目標(biāo)達(dá)成評價新機(jī)制。通過建設(shè)方案，優(yōu)化升級教學(xué)質(zhì)量保障體系，積極推動落實工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下的自動化專業(yè)建設(shè)。關(guān)鍵詞：自動化專業(yè);工程教育認(rèn)證;安徽工業(yè)大學(xué)：G642 ：A ：1673-260X（2022）03-0111-031 引言自動化專業(yè)是一門綜合性專業(yè)，是以

2、控制科學(xué)、信息科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，以電工、電子、傳感、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為手段，實現(xiàn)對各種生產(chǎn)過程的控制、運動機(jī)械的控制及各類系統(tǒng)的最優(yōu)化等1。中國制造2025中提出，加快機(jī)械、航空、船舶、汽車、輕工、紡織、食品、電子等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造，提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力。制造業(yè)自動化、智能化發(fā)展已是必然趨勢，因此，自動化專業(yè)的人才需求將更為迫切。此外，工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。通過構(gòu)建工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系，推進(jìn)專業(yè)的工程教育改革和專業(yè)教育質(zhì)量提升，有利于促進(jìn)專業(yè)的工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系，增強工程教育人才培養(yǎng)

3、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，以及促進(jìn)中國工程教育的國際互認(rèn)，提升我國工程技術(shù)人才的國際競爭力。安徽工業(yè)大學(xué)自動化專業(yè)秉承“立足地方和區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，服務(wù)冶金行業(yè)為主”的辦學(xué)定位，緊緊圍繞國家戰(zhàn)略、長三角一體化和安徽發(fā)展需要，適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式對新時代人才培養(yǎng)的新要求，著力打造自動化專業(yè)卓越人才。在此目標(biāo)基礎(chǔ)上，不斷完善專業(yè)的建設(shè)，強化專業(yè)的特色，以專業(yè)工程教育認(rèn)證中“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念為指導(dǎo)，組織教學(xué)任務(wù)實施，不斷改進(jìn)和完善教學(xué)質(zhì)量2。2 自動化專業(yè)課程體系現(xiàn)狀與不足課程是教育實施的基本單元，課程能否有效支持相應(yīng)畢業(yè)要求的達(dá)成是衡量課程體系是否滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的主要

4、依據(jù)。本專業(yè)的畢業(yè)要求中涉及學(xué)生培養(yǎng)要完全覆蓋工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊、溝通、項目管理和終身學(xué)習(xí)十二個方面。因此，專業(yè)課程體系設(shè)計要兼顧到對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。（1）重視數(shù)學(xué)、物理、英語、計算機(jī)教育與應(yīng)用實踐等基礎(chǔ)課程的重要性，此類課程是專業(yè)課程的基礎(chǔ)。（2）強化實踐能力培養(yǎng)。應(yīng)多開設(shè)實踐課程，以增強學(xué)生的動手實踐能力，進(jìn)一步夯實理論基礎(chǔ)。（3）注重專業(yè)課程開設(shè)的邏輯性和關(guān)聯(lián)性。以自動化系統(tǒng)的開發(fā)與信息獲取、傳輸和處理為主線，開設(shè)電機(jī)與拖動基礎(chǔ)、PLC原理及應(yīng)用、控制系統(tǒng)仿真、工業(yè)局域網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)等課程

5、。（4）注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？赏ㄟ^開設(shè)電子課程設(shè)計、微機(jī)接口課程設(shè)計、電力電子技術(shù)課程設(shè)計、自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計、電力拖動控制系統(tǒng)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計思路，激發(fā)學(xué)生的實踐興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神。（5）注重工程管理和職業(yè)規(guī)劃能力培養(yǎng)。應(yīng)開設(shè)職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)等相關(guān)課程。同時開設(shè)人文、思想道德修養(yǎng)、法律基礎(chǔ)和體育等課程，培養(yǎng)學(xué)生具有高度的社會責(zé)任感和良好的職業(yè)道德和人文社會科學(xué)素養(yǎng)。自動化專業(yè)的現(xiàn)有課程可劃分為六大類，分別為人文社會科學(xué)類、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)課類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類和實踐環(huán)節(jié)類。各類包含的課程內(nèi)容和學(xué)時分配情況，如表1所示。由當(dāng)前課程體

6、系可知，專業(yè)課程配置未突出我校自動化專業(yè)的特色;未包含當(dāng)前自動化領(lǐng)域的熱門技術(shù)，如人工智能，機(jī)器人技術(shù)等;缺失對學(xué)生管理能力和協(xié)作能力的培養(yǎng)課程;專業(yè)課課程思政建設(shè)投入不足;未形成工程教育認(rèn)證要求下的課程目標(biāo)評價機(jī)制。針對以上不足之處，我專業(yè)積極探索專業(yè)課程體系建設(shè)新方案。3 工程教育認(rèn)證下的自動化專業(yè)課程體系建設(shè)方案改進(jìn)自動化專業(yè)課程體系的建立緊緊圍繞工程教育認(rèn)證的要求，堅持持續(xù)改進(jìn)的理念，通過邀請企業(yè)與行業(yè)專家參與修訂自動化專業(yè)培養(yǎng)方案和專業(yè)課程體系，充分落實專家的意見和建議;堅持以立德樹人為根本任務(wù)，將“課程思政”理念與“專業(yè)課教學(xué)”有機(jī)結(jié)合，不斷改進(jìn)課程教學(xué)大綱，不斷完善課程評價體系，

7、在教育過程中注重引導(dǎo)學(xué)生增強“四個意識”、堅定“四個自信”。3.1 專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系的改進(jìn)面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案每三年修訂一次。本專業(yè)建立了培養(yǎng)方案合理性定期評價制度、反饋制度和修訂制度，每年對用人單位、畢業(yè)3年左右校友和應(yīng)屆畢業(yè)生進(jìn)行調(diào)查，對反饋信息進(jìn)行匯總并根據(jù)行業(yè)專家相關(guān)的建議與意見，作為修訂的依據(jù)。通過對2018-2020年畢業(yè)生就業(yè)情況統(tǒng)計分析可知，本專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)領(lǐng)域集中于自動化工程、機(jī)電設(shè)備、信息技術(shù)領(lǐng)域，以及與冶金行業(yè)相關(guān)的流程工業(yè)控制這些領(lǐng)域占總畢業(yè)生的60%左右。近三年，直接就業(yè)（不含研究生升學(xué)）在自動化工程領(lǐng)域有128人，占比21.2%;

8、在機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域有56人，占比9.3%;在信息技術(shù)領(lǐng)域有125人，占比20.7%。本專業(yè)教師通過組織研討會將在校學(xué)生、畢業(yè)生、用人單位、行業(yè)專家等反饋的調(diào)研材料進(jìn)行分析評價，對專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，如圖1所示。培養(yǎng)方案修訂由學(xué)校、學(xué)院、專業(yè)三級教學(xué)管理機(jī)構(gòu)共同完成。學(xué)校成立由校主管領(lǐng)導(dǎo)、知名專家學(xué)者、教務(wù)處、學(xué)生處和各院系主管領(lǐng)導(dǎo)組成的培養(yǎng)方案專家組。由專家組提出培養(yǎng)方案改進(jìn)的基本框架和原則意見，經(jīng)教務(wù)處審議，下發(fā)執(zhí)行。學(xué)院以教學(xué)副院長為負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)貫徹學(xué)校相關(guān)文件，組織學(xué)院各專業(yè)負(fù)責(zé)人討論學(xué)校原則性意見，結(jié)合學(xué)院特點提出學(xué)院課程結(jié)構(gòu)設(shè)置方案。專業(yè)一級由系主任為負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)貫徹學(xué)校和學(xué)院相關(guān)

9、文件，組織本專業(yè)教師研討，對學(xué)院課程設(shè)置方案進(jìn)行討論和提出具體意見，并上報學(xué)院。根據(jù)專家提出的修訂意見，新版培養(yǎng)方案中對課程體系做出了相應(yīng)調(diào)整。大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)A課程教學(xué)內(nèi)容陳舊應(yīng)取消;電子實習(xí)A在能力培養(yǎng)及課程內(nèi)容上已在電子課程設(shè)計中體現(xiàn)，應(yīng)該取消;依據(jù)工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，需增強工程實踐能力的培養(yǎng)，增設(shè)Python編程實訓(xùn);依據(jù)工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，需增強理解并掌握人工智能技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，增加人工智能技術(shù)課程;將過程控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)仿真由選修課調(diào)整為必修課;畢業(yè)生就業(yè)崗位調(diào)研顯示從事現(xiàn)場總線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化控制的人員較少，需將工業(yè)局域網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)由必修課改為選修課。此外，專家們建議增加開設(shè)離散數(shù)

10、學(xué)、企業(yè)管理、工程項目設(shè)計與管理以及具有冶金特色背景的專業(yè)課程。3.2 基于課程思政的專業(yè)課程教學(xué)大綱的改進(jìn)按照教育部頒布的高等學(xué)校思想政治理論課建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要的要求，專業(yè)教育課程要根據(jù)專業(yè)的特色和優(yōu)勢，深入研究育人目標(biāo)，深度挖掘提煉專業(yè)知識體系中所蘊含的思想價值和精神內(nèi)涵，把社會主義核心價值觀教育融入課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)全過程各環(huán)節(jié)，突出價值引領(lǐng)、知識傳授和能力培養(yǎng)3。按上述要求，自動化專業(yè)的課程教學(xué)中需融入思政元素，在制定教學(xué)大綱時應(yīng)明確課程性質(zhì)、教學(xué)目的和教學(xué)任務(wù)。在此基礎(chǔ)上制定課程目標(biāo)，注重課程思政元素的挖掘。先將課程目標(biāo)梳理清晰，結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃與教學(xué)

11、內(nèi)容進(jìn)行全面的統(tǒng)籌、篩選。將課程思政元素，通過案例切入，以講故事的方式，將當(dāng)前講授的課程知識點聚焦到國家戰(zhàn)略問題、社會痛點問題上來，引導(dǎo)學(xué)生積極思考探討解決方案4。在專業(yè)實驗實踐課程教學(xué)中，要注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問題的實踐能力5。專業(yè)課程的思政教學(xué)要牢牢把握住專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，堅持立德樹人教育，要面向國家和長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展并具備社會主義核心價值觀的專業(yè)技術(shù)人才。此外，課程思政教學(xué)研討與反思也是不可缺少的環(huán)節(jié)。3.3 課程目標(biāo)達(dá)成評價機(jī)制的構(gòu)建根據(jù)安徽工業(yè)大學(xué)本科課程質(zhì)量評價辦法（試行），本專業(yè)構(gòu)建了安徽工業(yè)大學(xué)自動化專業(yè)課

12、程目標(biāo)達(dá)成情況評價辦法。課程目標(biāo)達(dá)成評價方法包括定量評價和定性評價。定量評價依據(jù)包括理論和實踐教學(xué)的各種教學(xué)活動（包括考試試卷成績及分析報告、平時表現(xiàn)、作業(yè)、大作業(yè)、實驗報告、實習(xí)報告、設(shè)計報告、答辯記錄、畢業(yè)論文等）的課程成績;定性評價采用學(xué)生自我評價，評價依據(jù)是學(xué)生課程問卷。自動化專業(yè)的任課教師通過課程評價結(jié)果判定本課程的課程目標(biāo)達(dá)成情況，找出達(dá)成情況相對較弱的課程分目標(biāo)，改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)達(dá)成情況評價方法，如圖2所示。4 總結(jié)基于工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的人才培養(yǎng)已經(jīng)成為專業(yè)建設(shè)的最根本的要求，而專業(yè)課程體系建設(shè)又是專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容。本專業(yè)正按照工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，建立完善的課程體系和教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)制，并將相關(guān)評價結(jié)果用于專業(yè)建設(shè)的持續(xù)改進(jìn)，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，努力培育出一批批具備扎實的專業(yè)知識和技能的，具備良好的工程素養(yǎng)和較高的人文素質(zhì)的優(yōu)秀工程技術(shù)人才。Reference：1文春明，李尚平，黃天星.新工科背景下提升自動化專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的策略J.高教論壇，2021， 37（03）：65-67.2李飛，孔慶凱，孟祥虎，等.面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案構(gòu)建J.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2020，37（04）：8