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本专业人才培养模式改革创新的具体措施与实施效果

2015-11-24

一、人才培养模式改革目标

以人才培养目标与培养要求为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,以教学团队建设为保障,以课程体系改革为手段,建立校企联合工程人才培养模式。立足本溪,服务辽宁,面向全国,面向行业和地方为生产一线培养工程技术应用型人才。

成立校自动化专业建设指导委员会,建立校企合作机制,成立研究所,构建校企合作大平台,构建自动化工程教育教学体系,按照专业课程群建立教学团队,进行课程建设和改革;转变思想观念,建设高素质专业教学队伍,调动教师的积极性和参与性,打造省级优秀教学团队;建设省级自动化实验教学示范中心,建设稳定的校外实习基地,构建高水平科研、实践和创新平台;打造产学研与科技服务平台,推进科研成果转化。

二、人才培养模式改革方案

1、广泛调研,科学定位培养目标与培养要求

以人才培养目标与培养要求为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,以教学团队建设为保障,以课程体系改革为手段,建立校企联合工程人才培养模式,重构具有工程特色的课程体系和教学内容,构建全新的教学模式与实践体系,将素质教育、知识教育、能力教育贯穿于教学全过程。

通过工程实践,使学生系统地掌握专业理论知识,培养实践能力、工程能力与创新能力,在冶金行业、装备制造业自动化领域生产第一线,从事系统集成、调试、维护、运行和开发的高级工程技术应用型人才。在专业能力方面,要求具有电气传动控制系统和过程控制系统的集成、调试、维护、运行能力,以及嵌入式控制系统的初步开发能力。

2、构建以“项目驱动、能力培养”为核心的课程体系

通过广泛的调查和研究,结合自身的特点,确定自动化专业的知识结构、能力结构和素质结构,根据核心能力用倒退法设置课程,构建教学体系。课程体系围绕控制理论及先进控制技术的应用,以自动化技术为基础,以控制与系统为核心,以冶金工业自动化控制为特色,以企业对人才培养的要求为依据,强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力。

“项目驱动、能力培养”为核心的课程体系分成6 个课程模块:素质教育模块、工程基础模块、嵌入式控制模块、电气传动控制模块、过程控制模块、工程实训模块。

3、教学内容改革

(1)依据专业能力的培养,建立电气传动、过程控制、嵌入式控制三个课程群教学团队,整合课程和教学内容,优化知识体系,形成模块化专业知识结构。

(2 )以科研促教学,推进教学内容的改革。将教师最新的研究成果融入教学内容中,转化成有特色的教材和创新性实验项目,以科研成果和科研课题促进学生的实践,指导大学生科研活动,吸引本科生参加课题研究;

(3)开发目的性强、综合化程度高、实际效果好的系列化实验、实训项目。

4、教学方法改革

(1)深化教学研究,改进教学方式方法,结合工程实际讲授,营造真实工程教学环境。

(2 )充分利用现代教育技术教学手段和网络平台,调动学生学习积极性,激励学生自主学习。

(3)积极推动教学改革,根据不同课程的性质,分别尝试着采用了不同的教学方法,如讨论式教学、现场教学等。从提高学生综合素质出发,实现课堂教学“传授式”与“启发式”的有机结合,注重学生的个性培养。

(4 )以科研促教学,推进教学内容的改革。将教学研究成果转化成有特色的教材和创新性实验项目,融入教学内容中,跟踪技术知识的更新,不断更新教学内容。

(5)丰富和完善课程考试形式,根据课程实际情况将口试(答辩)、小论文(设计)、调查报告、课程论文和操作等纳入考核体系。

(6)积极鼓励支持本科生参与科研活动,早进课题、早进实验室、早进团队。鼓励并指导学生参加电子设计大赛、数学建模、“大创项目”等省级和国家级学科竞赛,提高学生的动手能力和实践水平。

5、实践教学改革

(1)构建“实验、实习、工程训练、创新实践”四级模块式的实践教学体系。

实验模块:主要是课程的实践教学环节,改革以前以验证性为主的实验项目, 侧重综合性、设计性和应用性。

实习模块:在自动化工程训练中心和校外实习基地完成,注重学生的专业技 能训练,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力,以及对就业工作岗位的适应和竞争能力。

工程训练模块:主要培养学生工程意识和工程综合实践能力。

创新实践模块:实行素质拓展和科技创新,把学生素质拓展和科技创新学分列入培养方案。

(2)构建“课程实验+拓展实验+能力训练”实验教学模式

创新实验教学内容,充分发挥学生的主观能动性,根据专业培养要求和特点,开发综合性、设计性实验项目。注重培养学生的创新意识和实践能力,提高学习 兴趣。注重学生科研能力的培养,结合教学内容安排科技大赛等活动。

(3)完善实践教学条件,充分利用实验资源

在实践教学条件建设方面,重组与共享各类实验资源,扩建自动化工程实践中心,利用共建实验室专项资金,进一步加大投入,加强实验室的硬件和软件建设,进一步开放实验室,引导学生自主学习。构建校企合作培养机制,建立校外实习基地。

(4)实验教师队伍建设

组织实验教师参加实验实践项目进修和培训,进一步提升教师队伍学历与教学水平。

6、教学团队建设

按照电气传动控制、过程控制、嵌入式控制三个专业核心课程群,进行课程群的教学内容、教学方法、教材、实践教学环节的改革和建设。进一步健全团队运行机制和激励机制,调动教师的积极性,转变观念,强化创新意识,力争到 2016年,建立一支相对稳定、结构合理、学术造诣深、富有创新精神的“双师型”教师队伍,专任教师总数达到30 人。

(1)制定切实可行的团队责任机制、考核机制、激励机制

建立团队责任机制。团队带头人负责团队规划、目标的制定及分工,团队成员按明确的工作任务开展工作,并定期进行进度检查,责任落实到具体的每一个人。

建立团队考核机制。团队实行带头人负责制,由带头人负责团队的日常管理工作。团队要坚持整体评价与个体评价相结合、定量评价与定性评价相结合、显性评价与隐性评价相结合、过程性评价与结果性评价相结合的原则,全面考核团队整体和个人。

建立团队激励机制。团队带头人、骨干教师采取灵活措施与青年教师结对子,提高青年教师队伍的综合素质。按照公平、客观的原则,科学确定团队成员和合作各方利益分配情况的具体规则和分配方法,保证利益分配的公正性与客观性。

(2)建立中青年教师培训机制

制定青年教师的培养、进修规划。鼓励和支持青年教师攻读博士学位,或到其他高校交流和进修。要求青年教师必须脱产 1 年时间到企业参与实际研发工作,了解专业领域技术和产品的现状,提高青年教师学术水平。

(3)加强师资队伍建设

重视队伍建设,形成合理的队伍结构,建立电气传动控制、过程控制、嵌入式控制三个专业课程群教学团队,积极开展课程改革与建设,努力构建科学合理的课程体系,及时更新课程教学大纲。积极开展教学研究,加强教学经验的交流,更新教学内容,改革教学方法与手段,不断提升教学团队的整体教学水平与教学质量。从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师,参与培 养方案的修订和承担部分教学工作。引进或培养 3-5 名学术带头人,挖掘现有人 才潜力,激发教师创造热情,提高教师队伍的素质和水平。

7、校企合作培养机制

(1)成立自动化专业建设指导委员会,聘请行业、企业技术专家作为指导委员会委员,共同制订专业培养目标、设置课程体系和教学内容等,定期开展研讨工作,为专业建设和专业发展把握方向。

(2)建立校企合作机制,构建校企合作大平台,开展专业建设、教师培养、项目合作、工程实践等方面的探索和合作。

(3)坚持校企合作的多赢性,为企业量身培养适用性人才,积极转化科研成果,为企业提供技术服务与支持,和企业共建实践基地,进行技术培训方面的合作,共同培养,共促专业和课程建设。

(4 )采取“走出去,请进来”的方式,选派教师到生产一线进行学习和研究,同时聘请企业一线专业技术人员来校进行新技术讲座、讲课及指导实践。

(5)成立研究所,以研究所为平台,以解决本钢自动化实际问题为途径,提高教师实践能力、科研能力,提高本钢自动化工程师参与教学的深度,形成校企人员互动的局面。

三、人才培养模式改革措施

(一)通过广泛调研,科学定位培养目标与培养要求

结合当前形势,通过广泛调研,以人才培养目标与培养要求为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,以教学团队建设为保障,以课程体系改革为手段,建立校企联合工程人才培养模式,重构具有工程特色的 课程体系和教学内容,构建全新的教学模式与实践体系,将素质教育、知识教育、能力教育贯穿于教学全过程。

通过工程实践,使学生系统地掌握专业理论知识,培养实践能力、工程能力与创新能力,在冶金行业、装备制造业自动化领域生产第一线,从事自动控制系统集成、调试、维护、运行和开发的高级工程技术应用型人才。在专业能力方面,要求具有自动控制系统的集成、调试、维护、运行和开发能力,具有PLC、变频器等控制设备的应用能力,具有工厂电气及电力系统的运行与维护能力。

(二)构建突出实践能力培养的理论课程体系

根据学校的办学思想和办学定位,通过广泛的调查和研究,结合自身的特点,确定自动化专业的知识结构、能力结构和素质结构,根据核心能力用倒退法设置课程,构建教学体系。课程体系围绕控制理论及先进控制技术的应用,以自动化技术为基础,以控制与系统为核心,以冶金工业自动化控制为特色,以企业对人才培养的要求为依据,强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力。以工程能力培养为目标,设置以专业基础课为平台,以专业课为方向,以专业选修课 为拓展,以实践环节为核心的专业课程体系。

1、公共基础课

工具性知识,支撑专业基础和专业课。包括高等数学、大学物理、概率论与数理统计、复变函数与微积分、计算机文化基础、线性代数、大学外语等课程。

2、专业基础课

专业基础课为自动化专业的基础性学习内容,主要包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动基础、自动控制原理电路综合实验、电子综合实验等课程,同时还包括电工技能实习、电子实习、电机实习等实习课程。为后续专业课的学习和培养专业核心能力打下坚实的基础。

3、专业课

专业课从专业素养、工程应用能力方面的培养出发,培养学生的专业素养,进一步提高工程实践能力。主要包括自动控制系统、计算机控制技术、DCS与总线技术、传感器技术、变频技术应用、PLC 原理及应用、单片机原理及应用、电力电子技术、工厂供电、单片机综合实验、PLC 综合实验等课程,同时还包括 PLC 实习、单片机实习、传动控制系统实习等实践环节。

4、专业选修课

专业选修课为专业领域知识拓展,每个学生根据自己的发展方向和兴趣爱好进行选修,要求修读够最低学分。专业选修课程主要有 DSP 技术及应用、过程控制、EDA 技术及应用、计算机仿真、PROTEL、工控组态软件等,强调应用性与实用性。

6、新技术课程

新技术课程主要是以学术报告和讲座的形式出现,将现代企业新工艺、新技术、新知识引入课堂,注重先进性和前瞻性。同时兼顾与自动化学科相关的其它领域知识,拓宽专业知识面。

(三)教学内容改革

坚持拓宽基础、增强实践能力、提高综合素质、办出专业特色的基本原则,开展课程教学内容改革。

1、围绕专业核心课程群,建立电气传动、信息控制、过程检测三个课程群,整合教学内容,优化知识体系。对现开设课程进行整合,加大力度开展实践课程,删除一些不必要的课程,新增一些专业特色课程,形成模块化专业知识结构。

2、以科研促教学,推进教学内容的改革。将教师在本领域最新的研究成果融入教学内容中,将研究成果转化成有特色的教材和创新性实验项目,以科研成果和科研课题促进学生的实践,本科毕业设计结合教师科研项目进行。指导大学生科研活动,吸引本科生参加课题研究;

3、跟踪技术知识的更新,不断更新教学内容,随时补充科学前沿新成果。

(四)教学方法改革

1、深化教学研究,改进教学方式方法,注重因材施教。注重理论联系实际,结合工程实际讲授,营造真实工程教育教学环境。

2、充分利用现代教育技术教学手段和网络平台,调动学生学习积极性,激励学生自主学习。积极推动教学改革,根据不同课程的性质,分别尝试着采用了不同的教学方法,如:案例分析法、讨论式教学、现场教学等。

3、改革专业课授课方式,从教师“填鸭式”教学为主到教师辅导为主方式转变,从提高学生综合素质出发,实现课堂教学“传授式”与“启发式”的有机结合,注重学生的个性培养。

4、以科研促教学,推进教学内容的改革。将教师在本领域最新的研究成果融入教学内容中,将教学研究成果转化成有特色的教材和创新性实验项目,本科毕业设计结合教师科研项目进行。跟踪技术知识的更新,不断更新教学内容,随时补充科学前沿新成果。

5、丰富和完善课程考试形式,根据课程实际情况将口试(答辩)、小论文(设计)、调查报告、课程论文和操作等纳入考核体系。

6、积极鼓励支持本科生参与科研活动,早进课题、早进实验室、早进团队。鼓励并指导学生参加电子设计大赛、数学建模大赛等省级和国家级学科竞赛,提高学生的动手能力和实践水平。

(五)实践教学改革

1、实践教学改革的总思路

达到教育部提出的“高等教育要重视培养大学生创新能力、实践能力和创业精神”的创新和实践能力的要求,适应社会对人才培养的要求,达到预定的人才培养目标。从单纯传授知识向培养学生发现问题的能力、获取知识的能力、创新与创业的能力转变。提倡参与式教学、体验式学习,将转变为培养学生工程实践和创新能力的重要基地。改革传统的以验证性实验为主的实验教学模式,向综合性、设计性实验和研究性实验转变。与现代技术发展趋势相结合,用最新的开发工具和开发环境以及开放式的实验、实训模式,为学生提供一个可以发挥自己想象力、创造力和展现才能的空间。

2、实践教学改革具体措施

(1)构建“实验模块、实习模块、工程训练模块、创新实践模块”构成“四级模块”式的实践教学体系。

一级实验模块:在实验室内完成,它是某些课程的实践教学环节,主要是验证基础理论和专业理论的正确性。同时单独开设电路实验、电子实验、自控综合实验、PLC实验、单片机实验课程,贯穿在前三年来完成,强化实践教学,为培养应用型人才奠定基础。

二级实习模块:包括电子实习、电工实习、控制系统实习、电机实习、PLC实习、单片机实习、EDA实习、计算机综合训练等,在自动化工程训练中心和校外实习基地完成。注重学生的专业技能训练,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力,以及对就业工作岗位的适应和竞争能力,以突出“实践能力强”的培养要求。

三级工程训练模块:包括毕业设计、供电设计、自动控制系统设计、PLC设计、毕业实习等环节,主要培养工程意识和工程综合实践能力,使学生具有较强的独立设计、分析和调试系统的能力,能综合分析实际工作中出现的问题,较强的解决实际工程问题的能力,为将来的工作岗位奠定基础。

四级创新实践模块:实行素质拓展和科技创新,把学生素质拓展和科技创新学分列入培养方案。通过实验室开放,组织参加大学生电子竞赛、自动化设计大赛等,提高学生创新意识和创新能力。

(2)构建“课程实验+拓展实验+能力训练”实验教学模式

创新实验教学内容,充分发挥学生的主观能动性,尽量减少演示性、验证性、单一性实验,根据专业培养要求和特点,开发综合性、设计性实验项目。注重培养学生的创新意识和实践能力,提高学习兴趣。注重学生科研能力的培养,结合教学内容安排科技大赛和调研等活动。

(3)完善实践教学条件

在实践教学条件建设方面,重组与共享各类实验资源,扩建自动化工程实训中心,利用中央与地方共建实验室专项资金,进一步加大投入,加强实验室的硬件和软件建设。构建校企合作培养机制,建立校外实习基地。

(4)充分利用实验室资源

进一步开放实验室,引导学生自主学习,培养学生的创新意识,全面提升学生的动手能力。组织学生参与研究、设计和开发实验装置。

(5)组织学生参加全国电子设计大赛、自动化设计大赛、全国大学生机器人竞赛等。

(6)实验教师队伍建设。组织实验教师参加实验实践项目高水平进修和培训,进一步提升教师队伍学历与教学水平。

(六)教学团队建设

1、建设目标

按照电气传动、信息控制、过程检测三个专业核心课程群,进行课程群的教学内容、教学方法、教材、实践教学环节的改革和建设。进一步健全团队运行机制和激励机制,调动教师的积极性,转变观念,强化创新意识,力争到2017 年,建立一支相对稳定、结构合理、学术造诣深、富有创新精神的“双师型”教师队伍,专任教师总数达到 30 人。

2、具体措施

(1)制定切实可行的团队责任机制、考核机制、激励机制

建立团队责任机制。团队带头人负责团队规划、目标的制定及分工,团队成员按明确的工作任务开展工作,并定期进行进度检查,责任落实到具体的每一个人。

建立团队考核机制。团队实行带头人负责制,由带头人负责团队的日常管理工作。团队要坚持整体评价与个体评价相结合、定量评价与定性评价相结合、显性评价与隐性评价相结合、过程性评价与结果性评价相结合的原则,全面考核团队整体和个人。

建立团队激励机制。团队带头人、骨干教师采取灵活措施与青年教师结对子,提高青年教师队伍的综合素质。按照公平、客观的原则,科学确定团队成员和合作各方利益分配情况的具体规则和分配方法,保证利益分配的公正性与客观性。

(2)建立中青年教师培训机制

制定青年教师的培养、进修规划。鼓励和支持青年教师攻读博士学位,或到其他高校交流和进修。要求青年教师必须脱产 1 年时间到企业参与实际研发工作,了解专业领域技术和产品的现状,提高青年教师学术水平。

(3)师资队伍建设

重视队伍建设,形成合理的队伍结构,及时提出队伍培养、调整、补充的意见和建议,有计划的开展骨干教师、教学名师的遴选与培养。按照电气传动、信息控制、过程检测三个专业课程群,积极开展课程改革与建设,努力构建科学合理的课程体系,及时更新课程教学大纲。积极开展教学研究,加强教学经验的交流,更新教学内容,改革教学方法与手段,不断提升教学团队的整体教学水平与教学质量。从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师,参与培养方案的修订和承担部分教学工作。引进或培养3-5名学术带头人,挖掘现有人才潜力,激发教师创造热情,提高教师队伍的素质和水平。

(七)校企合作培养机制

谋求政府的支持,走“政府搭台,校企唱戏”的发展道路,构建了一个由政府部门、行业协会、企业、研究院所等多方参与的校企合作大平台,建立校企合作机制,开展从专业建设、“双师型”教师培养到教育质量评价等方面的实践探索。

学校制定校企合作相关政策,成立专业建设指导委员会,聘请冶金行业技术专家和企业技术专家、管理专家作为指导委员会委员,制定专业建设指导委员会章程,明确权利和义务。共同制订专业培养目标、设置课程体系和教学内容等, 定期开展研讨工作,为专业建设和专业发展把握方向。

坚持校企合作的多赢性,为企业量身培养适用性人才,积极转化科研成果,为企业提供技术服务与支持,和企业共建实践基地,进行技术培训方面的合作,共同培养,共促专业和课程建设。

采取“走出去,请进来”的方式,选派教师到生产一线进行学习和研究,同时聘请企业一线专业技术人员来校进行新技术讲座、讲课及指导实践。

四、人才培养模式改革实施效果

1、校企合作情况取得进展

(1)作为原冶金部直属学校,多年来一直和本钢、鞍钢的一些相关厂矿保持密切联系,校企合作具有一定的基础,特别是在学生实习、就业、人员互兼互聘、技术培训方面效果较好,建立了多个校外实践教育基地,为学生的校外实践 提供了良好的条件。

(2)依托本钢信息自动化中心,成立自动化研究中心,建立校企合作平台。

(3)聘请本钢等企业的技术专家,组成了一支相对稳定的兼职教师队伍,对专业培养目标和规格、专业培养方案设计等进行指导,定期开展研讨工作,为专业建设和专业发展把握方向,兼职教师指导学生实习和做新技术讲座。

2、团队和专业建设得到肯定

(1)2000 年电气自动化技术专业获“全国高等工程专科有特色专业”称号。

(2)2006 年电气自动化技术专业被评为辽宁省高职示范性专业。

(3)2008 年教学团队被评为省级教学团队。

(4 )2009 年控制理论与控制工程学科被学校确定为首批重点建设学科。

3、教育教学研究与改革工作取得突破

多年来课题组成员致力于教育教学研究与改革,积累了一定的经验,取得了一些成绩。

(1)2012 年度辽宁省教育厅教改项目:自动化专业创新性应用型人才培养

模式研究与实践;赵双元

(2)2009 年度辽宁省教育厅高等教育教学改革课题:自动化类专业《数字电子技术》课程改革建设研究与实践;高建新、赵双元等

(3)2010 年度辽宁省教育厅课题:地方本科院校学生实践创新能力培养模式研究;孙禾等

(4 )辽宁省国际教育十二五科研规划课题:创新性应用型人才培养体系的研究与实践

(5)辽宁省国际教育十二五科研规划课题:应用型本科院校校企合作的研究与探索

(6)辽宁省国际教育十二五科研规划课题:大学生实践能力、职业技能培养研究

4、教师积极参与科研,工程能力得到锻炼

先后完成以下科研项目:

(1)基于社会Agent 的嵌入式网络监测系统研究,辽宁省科技厅,孙禾

(2)滚丝机数控系统设计,市科技局,高玮

(3)2011 辽宁省高等学校优秀人才支持计划,辽宁省教育厅,孟昭军

(4 )2010 校博士启动基金,辽宁科技学院,孟昭军

(5)2012 校博士启动基金,辽宁科技学院,张岳

(6)基于社会Agent 的网络性能监测系统研究,孙禾,辽宁省教育厅

(7)义县国大乳液污水处理电气设计工程,企业,孟昭军

(8)本溪高远自动化公司信息系统,企业,张军

(9)智能温控熄焦系统研究与实现,企业,何学俊

(10)应急半智能遥控搜救小车,刘志君

(11)高纯度医用液态氧气生产关键技术的研发,辽宁省,高玮

5、实验室和实践基地建设初具规模

自2004 年以来,累计投资 800 多万元改建、扩建了专业实验室和实践中心,已建成电工电子实验实训中心、自动化实验室、PLC 实验室、微机原理实验室、供电实验室、测控实验室、网络通信实验室、计算机中心。在校外,建立了本钢信息自动化中心、本钢连轧厂、冷轧厂、供电厂、发电厂、焦化厂、本钢电气有限责任公司、辽宁实华水电有限公司等校外实践教育基地,为学生的校外实践提 供了良好的条件。

6、尝试校企合作人才培养模式初见成效

我们在长期办学过程中积累形成了冶金行业特色和良好的信誉,积极探索校企联合办学模式,进行科研、培训、就业、实习等多方面的合作。和本钢信息自动化有限公司合作,进行通用大功率 LED 照明智能控制系统的开发和研究,合作申报国家重点项目和省科技项目。与本溪雅美耐火材料有限公司合作,承担“耐火材料 PLC 配料控制系统”科研项目,学生从设计、安装、调试、运行全过程 进行了实际的工程接触和训练,结合该课题进行毕业设计。

2010年与珠海泰坦科技股份有限公司合作,派学生定岗实习,共同指导学生的毕业设计,设计真题 真做。聘请企业一线高工,为我院学生做学术报告等。

7、毕业生质量得到认可

自动化专业近三年平均年终就业率年97.6%,大批学生分别被鞍钢、本钢、抚顺新抚钢、东北特钢、凌钢、天津天铁、唐山建龙等冶金企业录用,学生在工作中得到行业的认可和较好的评价。

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