新时代教育形势下，为贯彻落实《中国制造2025》[1-2]《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》《南阳市国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》文件精神，南阳理工学院智能制造学院结合区域发展规划和产业转型升级需要，主动适应数字化、网络化和智能化制造人才培养要求， 组建了以机械设计制造及自动化专业为核心， 涵盖自动化、 机器人工程、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、材料成型及控制工程等专业的智能制造专业群。

智能制造是一个系统工程，智能是主导，制造是主体及落脚点。智能制造涉及的知识面宽，学科范围广，对应用型本科高校自动化专业人才的培养提出了新的挑战和要求。为此，自动化本科专业教育必须积极响应国家政策，进行人才培养模式的转型升级，南阳理工学院自动化专业教学团队研究探索了智能制造专业集群建设下自动化专业人才培养新模式，并进行了实践。

1、自动化专业人才培养现状

自动化控制系统作为智能制造系统的“大脑”，目前仍是智能制造工程技术人员的主要培训内容。南阳理工学院自动化专业是河南省一流本科专业建设点、 省级特色专业、省级专业综合改革试点、国家级卓越工程师试点专业。

自动化专业通过前期建设已有深厚的底蕴与积淀，但当前自动化专业人才培养机制与时代发展对人才需求仍存在矛盾，体现在以下方面。①培养方案不适应：人才培养方案的培养目标定位不合理、规划期较短、综合能力要求不全面。 ②知识结构不适应：部分专业课程内容陈旧，与企业需求不匹配，新技术、新理论、新方法融入性不够，难以培养出智能制造所需的信息化、网络化、物联网、 机器人等知识与技术高度集合的优秀专业人才。 ③人才体系不适应：部分教师知识体系陈旧，无法适应智能制造新兴领域对产业人才提出的要求[3]。

因此，在新形势下，自动化专业必须紧跟时代发展的步伐，抓住发展机遇，主动对接“中国制造 2025”的发展战略，不断探索、改进和完善自动化专业人才培养模式。 通过创新人才培养、重塑课程体系、改革教学模式、完善课程评价体系、建设教师团队等一系列举措，培养出适应时代发展的高素质人才， 服务于智能制造发展大局。在此，提出智能制造专业集群建设背景下自动化专业人才培养实践路径。

2、智能制造专业集群建设背景下自动化专业人才培养实践路径

2.1 创新人才培养机制

（1）修订人才培养方案和教学大纲，完善培养目标评价机制。 人才培养质量是评价与衡量一个专业建设水平、解决行业人才需求的最重要标准之一。自动化专业以工程教育专业认证标准为要求，将 OBE（成果导向教育）理念融入教学，以 CDIO（构思-设计-实现-运行）工程教育方法开展教学。 从人才培养方案、教学大纲的修订，教学过程的设计、实施，培养目标达成度的评价到优质教学案例的总结推广，做到思想重视、方法科学、效果显著，创新教学育人模式，达到教学研究与提高的良性循环。

（2）探索实施“导师制”。 探索实施入校“导师制”+开放实验室的人才培养新模式。根据专业教师的科研方向和学生的个人兴趣，为每一位本科生配备学业导师。 引导学生从大一开始走进实验室，鼓励全体学生参与专业竞赛训练。 校内开展可编程序控制器编程技术大赛、Proteus 电路仿真设计大赛等。 开放实验室，积极引导学生参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛、全国大学生电子设计竞赛、河南省“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛等具有广大影响力的全国性学科竞赛，能够较好地锻炼参赛学生的创新思维、动手能力、团队协作能力和解决复杂工程问题的能力。

2.2 重塑自动化专业课程体系围绕智能制造主线和产业结构转型升级的需要，明晰自动化专业在智能制造产业链中的位置及作用，以“学科前沿讲座—专业基础课—专业模块课—专业实践—毕业设计”为主线，重构教学内容和优化课程体系[4]，自动化专业课程体系如图 1 所示。

图1 重塑自动化专业课程体系

（1）通过开展“机器人技术”“工业大数据应用”“人工智能概论”“云制造”等一系列学科前沿讲座，让学生了解本专业最前沿的发展动态，激发学习兴趣。

（2）夯实专业课程，建设重点学科。 本专业以工程教育专业认证为契机，抓住机遇、主动求变、积极应变，依托互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术改革传统教学模式，取得一系列标志性教学成果。 其中“自动控制原理”被认定为第二批国家级一流本科课程（线上线下混合式一流课程），“可编程序控制器”被认定为河南省线下一流课程，“伺服运动控制技术” 被认定为河南省线上线下混合式一流课程。本专业已建设成为“河南省特色专业”、“河南省本科工程教育人才培养改革试点专业”、“国家卓越工程师教育培养计划” 试点专业、“河南省综合改革试点专业”、河南省一流专业建设点，建设有河南省“应用型本科自动化专业核心课程教学团队”和河南省“检测技术与自动化装置”重点学科等。

（3）专业实践环节，积极探索产教融合的智能制造人才培养模式。本专业探索以自动化教研室为纽带，引进实践基地企业专家，和校内专业教师、创新创业教师形成双师型教学团队。 学校教学团队与企业教师共同探讨培养方案制定、课程设置、教学资源建设，研究智能制造课程群的建设方案。建立校企双元协同育人培养模型，加快高校与企业间联合，其协同合作运行机制如图 2 所示。

图2 与企业构建协同合作运行机制

通过校企协同育人，推动传统自动化专业与技术产业深度融合，培养学生解决实际工程问题的能力，形成校企双元协同育人培养新模式，构建协同共生机制。现已通过校企合作建设了机器人控制研究所，自动化专业毕业生不断进入郑州、长三角、珠三角自动化相关岗位就业，校企合作和学科建设形成了良性循环。

（4）进一步调整人才培养方案，开设更多交叉融合课程[5]。 在传统控制类课程体系的基础上，适当引入智能制造导论、智能控制、最优控制理论、人工智能与机器学习、智能控制、Python 语言程序设计等课程，以智能装配非标自动化设计为核心， 引导学生向智能制造自动化、过程控制自动化方向发展，使培养的人才适应需求，能够对接行业、对接产业、对接企业。

2.3 以学生为中心，改革教学模式

传统教学采用多媒体方式，教师以课堂讲授为主，与学生互动少，学生难以将抽象理论与实际应用相联系，授课效果不好。因此要以学生为中心，改革教学模式。

2.3.1 构建立体实践教学模式

实践教学是理论联系实际、培养创新型高素质工程技术人员的重要环节。传统教学重理论而轻实践，不利于创新型人才培养, 因此须走出仅增加实验课程的传统实践教学误区，通过实验室、校外实习基地，结合现代信息技术，构建多维立体化的实践教学新模式[6]。

本专业拥有高标准的过程控制实验室、伺服运动控制实验室、自动控制原理实验室、计算机控制实验室等，可为实践教学提供良好的硬件保障。依托实验室，一方面可通过专业基础实验、工程实践训练、创新能力训练和综合训练，强化实践创新能力，打造立体实践教学体系；另一方面，可加强校企联合实验室基地建设，以联合建立实验室、实训实习基地等方式打造多层次、立体化的创新创业平台。

2.3.2 实施“线上+线下”混合式教学

参照MOOC 形式建立教学视频资源库、PPT 资源库、习题库等。基于超星慕课平台，录制教学视频，发布各章节学习任务。

课前，学生按教师发布的学习任务进入平台，利用碎片化时间课前预习，自由观看视频并下载学习资源，记录学习笔记；教师可在课程管理后台实时监测学习进度，同时可通过平台与学生留言互动。课堂上，采用雨课堂、学习通等智慧教学平台辅助教学，进行专题式讨论、互动提问和课堂测验等。课后，要求学生查看线上作业，自主完成相关测试题目。“线上+线下”混合式教学的实施流程如图 3 所示。

图3 “线上+线下”混合式教学实施流程

2.3.3 推广“项目驱动”教学模式

项目驱动式教学模式以项目为中心，将教学内容融入项目，项目实施带动教学，有效提高了学生的主动性和积极性。按照“课前知识传递”“课中知识消化”“课后知识巩固”三个阶段逐步进行教学，具体实施过程见表 1。

表1 项目驱动式教学模式实施过程

在上述实施过程中，通过完整的学习情境设计、课堂教学和融入的项目工程实践互动配合，将课程知识点嵌入到项目功能实现中，提高了学生创新性解决问题的能力，进一步带动自动化专业应用型人才培养模式的改革和创新人才培养质量的提升。

2.4 构建完善的课程评价体系

原有的课程教学评价体系只是简单考查学生考试成绩，难以全方位判断学生是否达到课程所要求的能力目标。自动化专业依据中国工程教育专业认证的理念和方法，以学生为中心、成果产出为导向，不断加强专业建设和教学改革，建立系统的教学质量监控体系和完善、高效的课程目标达成度评价体系。课程目标达成情况的评价步骤[7]如图 4。

图4 课程目标达成情况评价流程

课程目标达成情况评价法主要包括：课程学习过程考核分析法（直接分析法）和修课学生调查问卷法（间接分析法）。过程考核法依据学生课程学习过程进行考核和学习成绩进行评价，问卷法则通过学生自评来掌握学生对课程知识与能力的掌握情况。课程学习过程考核分析法的计算示例如表2 所示， 表中按各考核项所占权重，计算各课程目标的总分及平均分，进而用平均分占总分比值计算出各课程目标达成度[7]。

表2 课程目标达成度计算示例

对每位学生的每个课程目标都可以作同样的分析，这样就能计算出每位学生的课程目标达成度，根据数据分析可以进行重点帮扶，并持续改进教学内容与教学方法。每名学生的达成度情况可用散点图表示，某课程目标的达成度散点图如图5 所示。

图5 某课程目标的学生个人达成情况分析

通过定期进行课程目标、毕业要求的达成度评价，检验课程教学质量，持续改进课程教学的各个环节，从而促进毕业要求和培养目标的达成。

2.5 构建双师双能、研以致用专业教师团队

自动化工程教育必须与行业结合，才能为经济社会发展持续提供高质量智力人才保障。为此，必须建设一支具有行业背景的“双能力型”“双融合型”理论水平高、实践经验丰富的“双师型”教师队伍[8-9]。

（1）针对教师团队建设，以课程为单位、以课程组为基础、以课程建设为核心，打破专业壁垒，统一排课、统一教研，实现师资共享；以省、校级平台及校企合建研发中心为基础，优构团队、明确方向，为提高自动化专业人才培养质量保驾护航。

（2）培养具有智能制造背景的专任教师，可聘用来自行业、企业、科研院所的兼职教师，更好地实现教学与实际生产的对接。

（3）采取定期、不定期的方式对教师开展教学技能应用培训，如新进教师培训、教师教学水平大练兵、教师能力进阶培训、智慧教学应用技术教师工作坊等，不断提高教师信息化技术水平和应用能力。

（4） 自动化专业教师不能只关注自己的某项专业技能，必须通过多种途径如骨干教师培训、企业实践锻炼、技术培训、参与校企项目合作来提升自身能力[10]，通过参与企业实际项目的开发运作， 提高自身的工程实践能力，把相应科研、教研成果应用于教育教学，为提高自动化专业人才培养质量保驾护航。

3、总结

针对当前自动化专业人才培养机制的不完善之处，南阳理工学院依托智能制造学院组建了智能制造专业群，开展了自动化专业人才培养模式的研究和实践。

（1）通过修订人才培养方案、培养目标评价标准、教学大纲、探索实施“导师制”等举措，创新了人才培养机制。

（2）优化重构了以“学科前沿讲座—专业基础课—专业模块课—专业实践—毕业设计” 为主线的自动化专业课程体系。

（3）构建立体多样化教学模式，实施“线上+线下”混合式教学及推广“项目驱动”教学模式，践行了以学生为中心的教学理念。

（4）构建起一套完善、高效的课程目标达成度评价体系，以有效检验课程教学质量，持续改进课程教学的各个环节。

（5）建设起一支具有行业背景的“双能力型”“双融合型”理论水平高、实践经验丰富的“双师型”教师队伍。

上述措施的实施，有效提高了自动化专业教学质量，有助于培养符合“智能制造”产业发展需求的自动化专业人才。

参考文献:

[1]丁娟,李静. 智能制造背景下自动化专业 OBE 人才培养方案的研究[C]//福建省商贸协会.华南教育信息化研究经验交流会 2021 论文汇编(五).[出版者不详],2021:473-475.

[2]谢启,徐惠钢,陈景波,等.多主体协同育人的智能制造人才培养模式研究与实践[J].常熟理工学院学报,2021,35(5)100-105,115.

[3]丁军航,于海生.新工科背景下地方院校自动化专业人才培养机制研究[J].教育教学论坛,2020(51):359-360.

[4]施杰,张毅杰,杨琳琳,等.农科院校机械类专业智能制造人才培养模式改革:基于云南农业大学机械设计制造及其自动化专业的实践探索[J].云南农业大学学报(社会科学),2022,16(1):150-155.

[5]杨延丽,刘殊男.智能制造背景下的自动化特色专业课程体系重构[J].电子元器件与信息技术,2022,6(8):131-134.

[6]刘朝华,李小花,张红强,等.新工科背景下地方高校自动化专业人才培养机制探究[J].当代教育理论与实践,2018,10(3):69-72.

[7]翟天嵩,王海红,刘忠超.以学生为中心的课程标准与课程评价体系的建设与实践:以自动化专 业 为 例[J].科 技风,2021(36):25-27.

[8]李敏.新形势下高职电气自动化专业人才培养的探索[J].山东工业技术,2019(6):245.

[9]杜娟,杨静芬.智能制造背景下自动化专业人才培养研究:以河北工业职业技术大学为例[J].石家庄职业技术学院学报,2022,34(6):77-80.

[10]张烈平,梁勇,李海侠,等.校企合作培养大学生创新实践能力探索与实践:以桂林理工大学自动化专业为例[J].大学教育,2022(6):210-212.

基金资助:2024年河南省高等教育教学改革项目“专业认证和产教融合双驱动下地方高校自动化类新工科专业改造升级探索与实践”(2024SJGLX0484); 2023年河南省示范校建设专项研究项目“基于智能制造专业集群建设的自动化专业人才培养模式研究与探索”(SFX202313); 南阳理工学院2022年度课程思政建设项目“智能控制类课程群课程思政教学团队”;

文章来源:刘忠超,翟天嵩,燕越.智能制造专业集群建设下自动化专业人才培养模式研究与探索[J].现代农机,2024,(04):85-89.