工程教育認證的自動化類課程體系

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摘要：本文以我國工程教育認證的“通用標準”和“電子信息與電氣工程的補充標準”為依據(jù)，以西安建筑科技大學自動化類專業(yè)為研究背景，結(jié)合我國工業(yè)2025戰(zhàn)略規(guī)劃的人才需求條件，深入分析該專業(yè)課程設(shè)置方面存在的問題，提出改革方案，使其滿足認證所需的相關(guān)要求，為該校自動化專業(yè)未來申請工程教育認證打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：自動化專業(yè)；課程體系；工程教育認證

引言

課程體系建設(shè)是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)，自動化類專業(yè)屬于工程性質(zhì)非常強的專業(yè)，其培養(yǎng)的人才，是我國工業(yè)2025戰(zhàn)略規(guī)劃實現(xiàn)的主要力量之一，而我國工程教育認證的“通用標準”和“電子信息與電氣工程的補充標準”為人才培養(yǎng)目標提供了可供參考的依據(jù)。《華盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協(xié)議，2016年中國成為該協(xié)議組織的正式會員，這為我國工程類學生今后走向世界提供了具有國際互認質(zhì)量標準的“通行證”。截至2016年底自動化專業(yè)已經(jīng)通過認證的學校有哈爾濱工業(yè)大學、東北大學、同濟大學等15所高校。西安建筑科技大學自動化專業(yè)的辦學歷史可追溯到1958年的無線電專業(yè)，2015年自動化專業(yè)爭取獲準了學校重點專業(yè)建設(shè)項目的支持。如果能以此為契機，以工程教育認證及我國工業(yè)2025戰(zhàn)略規(guī)劃的人才需求條件為培養(yǎng)目標，及時完善培養(yǎng)方案，系統(tǒng)分析和設(shè)計課程體系，盡早完成工程認證，對于提升我校自動化專業(yè)的辦學水平，培養(yǎng)具有國際視野的畢業(yè)生，提高教師面向工程教育的教學能力，均具有重要的促進作用。本文首先介紹自動化工程教育認證的要求，然后討論工業(yè)制造2025在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方面提出的新要求，分析西安建筑科技大學自動化專業(yè)的現(xiàn)狀及存在的問題，最后提出課程體系改進措施。

一、工程教育認證要求

我國工程教育認證“通用標準”主要從教學主體“學生”、教學標準“培養(yǎng)目標”、支撐培養(yǎng)目標達成的“畢業(yè)要求”，及持續(xù)改進的相關(guān)措施，針對培養(yǎng)目標及畢業(yè)要求達成度的課程體系，以及落實教學任務的師資隊伍和學校支持條件提出了相關(guān)要求?！半娮有畔⑴c電氣工程類專業(yè)”補充標準針對課程體系里的課程設(shè)置和實踐環(huán)節(jié)、師資隊伍的專業(yè)背景和工程背景及支撐條件的實驗室情況做了補充要求，本文重點關(guān)注課程體系的要求。補充標準對數(shù)學與自然科學、工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)四類課程提出了基本要求，其中，數(shù)學與自然科學知識領(lǐng)域要求包含數(shù)學和物理學相關(guān)領(lǐng)域的知識；工程基礎(chǔ)知識領(lǐng)域要求至少包括工程圖學基礎(chǔ)、電路、電子線路/電子技術(shù)基礎(chǔ)、計算機技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)等知識領(lǐng)域中的5個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容；專業(yè)基礎(chǔ)知識領(lǐng)域要求至少包括現(xiàn)代控制工程基礎(chǔ)、信號獲取與處理技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、過程控制/運動控制、計算機控制系統(tǒng)、模式識別等知識領(lǐng)域中4個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。

二、工業(yè)2025戰(zhàn)略規(guī)劃人才要求

2015年5月19日，國務院正式印發(fā)了《中國制造2025》，這是由工業(yè)和信息化部會同發(fā)改委、科技部、財政部、質(zhì)檢總局、工程院等部門和單位聯(lián)合編制的?！吨袊圃?025》強調(diào)了要健全完善中國制造從研發(fā)、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)到管理的人才培養(yǎng)體系，為推動中國制造業(yè)從大國向強國轉(zhuǎn)變提供人才保障。這就要求加強高等學校與制造業(yè)相關(guān)信息技術(shù)、工程技術(shù)和管理類學科專業(yè)建設(shè)，適度超前培養(yǎng)人才，要以強化工程能力與創(chuàng)新能力為重點改革人才培養(yǎng)模式。

三、自動化專業(yè)現(xiàn)有課程體系及存在的問題

西安建筑科技大學自動化15級培養(yǎng)方案，課程模塊包括素質(zhì)教育教學模塊、基礎(chǔ)教育教學模塊、學科專業(yè)基礎(chǔ)教育教學模塊和學科專業(yè)方向教學模塊。在基礎(chǔ)教育教學模塊開設(shè)有高等數(shù)學I1、高等數(shù)學I2、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等6門數(shù)學類課程及大學物理1、大學物理2、大學物理實驗1和大學物理實驗2這4門物理類課程，構(gòu)成數(shù)學與自然科學知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容；開設(shè)有工程制圖、C語言程序設(shè)計、C語言程序設(shè)計實驗、計算機輔助設(shè)計、Matlab程序設(shè)計、計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)及電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子線路基礎(chǔ)實驗、自動控制原理等構(gòu)成工程基礎(chǔ)知識領(lǐng)域的工程圖學基礎(chǔ)、電路、電子線路/電子技術(shù)基礎(chǔ)、計算機技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)7個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容；開設(shè)線性系統(tǒng)理論基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、電機與拖動基礎(chǔ)、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理及應用、傳感器與檢測技術(shù)、過程控制及儀表、電力拖動自動控制系統(tǒng)、計算機控制技術(shù)等課程以構(gòu)成基礎(chǔ)知識領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)代控制工程基礎(chǔ)、信號獲取與處理技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、過程控制/運動控制、計算機控制系統(tǒng)、模式識別6個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。本專業(yè)的課程體系中，學生畢業(yè)總學分要求為189.5分，數(shù)學與自然科學知識領(lǐng)域的課程總共有31.5分，占總學分的16.6%，滿足認證標準中至少占總學分15%的要求；工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程要求所修學分總計為108.5學分，占總學分的51.7%，滿足認證標準中至少占總學分30%的要求。工程實踐與畢業(yè)設(shè)計類課程的學分總計為33學分，占總學分的17.4%，不滿足認證標準中至少占總學分20%的要求；人文社會科學類通識教育課程總學分為27分，占總學分的14.3%，不滿足認證標準中至少占總學分15%的要求。從以上分析可以發(fā)現(xiàn)，工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程所占比例偏高，造成工程實踐類課程和人文類課程不足，特別是需要增加工程實踐類課程，以滿足學生實踐培養(yǎng)的要求。在對課程分析的過程中發(fā)現(xiàn)，雖然所設(shè)課程滿足標準要求，但由于工程制圖，C語言程序設(shè)計等課程為選修課，這樣就存在學生的選課不一定能滿足工程基礎(chǔ)至少包括5個知識領(lǐng)域核心內(nèi)容的要求。同樣，專業(yè)基礎(chǔ)知識領(lǐng)域內(nèi)的課程學生也不一定能滿足至少包括4個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。另外，《中國制造2025》強調(diào)，要健全完善中國制造從研發(fā)、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)到管理的人才培養(yǎng)體系，為推動中國制造業(yè)從大國向強國轉(zhuǎn)變提供人才保障，這就要求加強高等學校與制造業(yè)相關(guān)信息技術(shù)、工程技術(shù)和管理類學科專業(yè)建設(shè)，適度超前培養(yǎng)人才，要以強化工程能力與創(chuàng)新能力為重點改革人才培養(yǎng)模式，目前的課程體系設(shè)置缺乏智能化技術(shù)及創(chuàng)新教育的相關(guān)課程，這就需要在制定課程體系和培養(yǎng)方案時，根據(jù)“工程教育認證”及《中國制造2025》的要求，修改課程體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，補充更新課程教學內(nèi)容。

四、課程體系改進措施

西安建筑科技大學自動化專業(yè)16級培養(yǎng)方案課程設(shè)置包括通識教育教學模塊，專業(yè)教育教學模塊（包含專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程）和課外素質(zhì)教育模塊三部分，精簡部分課程及學時，畢業(yè)總學分要求為不低于182分。主要變動如下：增加了嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計、自動化網(wǎng)絡(luò)控制綜合實驗，并將生產(chǎn)實習由原來的3周增加為4周，使工程實踐與畢業(yè)設(shè)計類課程的學分增加為37分，占總學分的20.3%，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程，人文社會科學類通識教育課程總學分為27.5分，占總學分的15.1%，使其滿足工程教育標準要求。同時為了滿足《中國制造2025》的人才培養(yǎng)要求及我校的專業(yè)特色，在專業(yè)知識領(lǐng)域新開設(shè)工程系統(tǒng)優(yōu)化、建筑節(jié)能技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)等前沿課程，以適度超前培養(yǎng)人才。針對工程基礎(chǔ)知識領(lǐng)域及專業(yè)基礎(chǔ)知識領(lǐng)域?qū)W生選課結(jié)果可能不能滿足工程認證知識領(lǐng)域的要求，在課程設(shè)置上可以按照知識領(lǐng)域的要求，分類設(shè)計課程模塊，要求學生在選課時在工程基礎(chǔ)知識領(lǐng)域的選修模塊中至少選擇5個，在6個自動化專業(yè)基礎(chǔ)知識領(lǐng)域的模塊中至少選擇4個，從而可以避免學生在某一模塊選課過多，而在其他模塊缺乏對應知識領(lǐng)域內(nèi)容課程的支撐。

五、總結(jié)

本文分析比較了我校自動化專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀及其相對于工程教育認證要求及工業(yè)制造2025人才培養(yǎng)要求存在的不足，并針對具體問題提出改進措施。修改后的課程體系，既要體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)，又要避免加重學生的學分壓力。通過重新梳理課程模塊，強化工程實踐環(huán)節(jié)，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及自動化前沿科學與技術(shù)相關(guān)課程的設(shè)置，使其更能滿足新時代對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。

參考文獻：

[1]章獻民,等.電子信息類專業(yè)課程體系的改革實踐,高等工程教育研究,2017,(4):178-181.

作者:趙敏華 何波 孟月波 單位:西安建筑科技大學信息與控制工程學院