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工程教育认证的自动化类课程体系

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发布日期:2018-05-26 15:15

摘要:本文以我国工程教育认证的“通用标准”和“电子信息与电气工程的补充标准”为依据,以西安建筑科技大学自动化类专业为研究背景,结合我国工业2025战略规划的人才需求条件,深入分析该专业课程设置方面存在的问题,提出改革方案,使其满足认证所需的相关要求,为该校自动化专业未来申请工程教育认证打好基础。

关键词:自动化专业;课程体系;工程教育认证

引言

课程体系建设是实现专业培养目标的重要环节,自动化类专业属于工程性质非常强的专业,其培养的人才,是我国工业2025战略规划实现的主要力量之一,而我国工程教育认证的“通用标准”和“电子信息与电气工程的补充标准”为人才培养目标提供了可供参考的依据。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,2016年中国成为该协议组织的正式会员,这为我国工程类学生今后走向世界提供了具有国际互认质量标准的“通行证”。截至2016年底自动化专业已经通过认证的学校有哈尔滨工业大学、东北大学、同济大学等15所高校。西安建筑科技大学自动化专业的办学历史可追溯到1958年的无线电专业,2015年自动化专业争取获准了学校重点专业建设项目的支持。如果能以此为契机,以工程教育认证及我国工业2025战略规划的人才需求条件为培养目标,及时完善培养方案,系统分析和设计课程体系,尽早完成工程认证,对于提升我校自动化专业的办学水平,培养具有国际视野的毕业生,提高教师面向工程教育的教学能力,均具有重要的促进作用。本文首先介绍自动化工程教育认证的要求,然后讨论工业制造2025在自动化专业人才培养方面提出的新要求,分析西安建筑科技大学自动化专业的现状及存在的问题,最后提出课程体系改进措施。

一、工程教育认证要求

我国工程教育认证“通用标准”主要从教学主体“学生”、教学标准“培养目标”、支撑培养目标达成的“毕业要求”,及持续改进的相关措施,针对培养目标及毕业要求达成度的课程体系,以及落实教学任务的师资队伍和学校支持条件提出了相关要求。“电子信息与电气工程类专业”补充标准针对课程体系里的课程设置和实践环节、师资队伍的专业背景和工程背景及支撑条件的实验室情况做了补充要求,本文重点关注课程体系的要求。补充标准对数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业四类课程提出了基本要求,其中,数学与自然科学知识领域要求包含数学和物理学相关领域的知识;工程基础知识领域要求至少包括工程图学基础、电路、电子线路/电子技术基础、计算机技术基础、信号与系统分析、系统建模与仿真技术、控制工程基础等知识领域中的5个知识领域的核心内容;专业基础知识领域要求至少包括现代控制工程基础、信号获取与处理技术基础、电力电子技术、过程控制/运动控制、计算机控制系统、模式识别等知识领域中4个知识领域的核心内容。

二、工业2025战略规划人才要求

2015年5月19日,国务院正式印发了《中国制造2025》,这是由工业和信息化部会同发改委、科技部、财政部、质检总局、工程院等部门和单位联合编制的。《中国制造2025》强调了要健全完善中国制造从研发、转化、生产到管理的人才培养体系,为推动中国制造业从大国向强国转变提供人才保障。这就要求加强高等学校与制造业相关信息技术、工程技术和管理类学科专业建设,适度超前培养人才,要以强化工程能力与创新能力为重点改革人才培养模式。

三、自动化专业现有课程体系及存在的问题

西安建筑科技大学自动化15级培养方案,课程模块包括素质教育教学模块、基础教育教学模块、学科专业基础教育教学模块和学科专业方向教学模块。在基础教育教学模块开设有高等数学I1、高等数学I2、线性代数、概率论与数理统计等6门数学类课程及大学物理1、大学物理2、大学物理实验1和大学物理实验2这4门物理类课程,构成数学与自然科学知识领域的核心内容;开设有工程制图、C语言程序设计、C语言程序设计实验、计算机辅助设计、Matlab程序设计、计算机软件技术基础及电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电子线路基础实验、自动控制原理等构成工程基础知识领域的工程图学基础、电路、电子线路/电子技术基础、计算机技术基础、信号与系统分析、系统建模与仿真技术、控制工程基础7个知识领域的核心内容;开设线性系统理论基础、电力电子技术、电机与拖动基础、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、传感器与检测技术、过程控制及仪表、电力拖动自动控制系统、计算机控制技术等课程以构成基础知识领域内现代控制工程基础、信号获取与处理技术基础、电力电子技术、过程控制/运动控制、计算机控制系统、模式识别6个知识领域的核心内容。本专业的课程体系中,学生毕业总学分要求为189.5分,数学与自然科学知识领域的课程总共有31.5分,占总学分的16.6%,满足认证标准中至少占总学分15%的要求;工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程要求所修学分总计为108.5学分,占总学分的51.7%,满足认证标准中至少占总学分30%的要求。工程实践与毕业设计类课程的学分总计为33学分,占总学分的17.4%,不满足认证标准中至少占总学分20%的要求;人文社会科学类通识教育课程总学分为27分,占总学分的14.3%,不满足认证标准中至少占总学分15%的要求。从以上分析可以发现,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程所占比例偏高,造成工程实践类课程和人文类课程不足,特别是需要增加工程实践类课程,以满足学生实践培养的要求。在对课程分析的过程中发现,虽然所设课程满足标准要求,但由于工程制图,C语言程序设计等课程为选修课,这样就存在学生的选课不一定能满足工程基础至少包括5个知识领域核心内容的要求。同样,专业基础知识领域内的课程学生也不一定能满足至少包括4个知识领域的核心内容。另外,《中国制造2025》强调,要健全完善中国制造从研发、转化、生产到管理的人才培养体系,为推动中国制造业从大国向强国转变提供人才保障,这就要求加强高等学校与制造业相关信息技术、工程技术和管理类学科专业建设,适度超前培养人才,要以强化工程能力与创新能力为重点改革人才培养模式,目前的课程体系设置缺乏智能化技术及创新教育的相关课程,这就需要在制定课程体系和培养方案时,根据“工程教育认证”及《中国制造2025》的要求,修改课程体系,优化课程结构,补充更新课程教学内容。

四、课程体系改进措施

西安建筑科技大学自动化专业16级培养方案课程设置包括通识教育教学模块,专业教育教学模块(包含专业基础课程和专业方向课程)和课外素质教育模块三部分,精简部分课程及学时,毕业总学分要求为不低于182分。主要变动如下:增加了嵌入式系统课程设计、自动化网络控制综合实验,并将生产实习由原来的3周增加为4周,使工程实践与毕业设计类课程的学分增加为37分,占总学分的20.3%,增加创新创业基础课程,人文社会科学类通识教育课程总学分为27.5分,占总学分的15.1%,使其满足工程教育标准要求。同时为了满足《中国制造2025》的人才培养要求及我校的专业特色,在专业知识领域新开设工程系统优化、建筑节能技术、工业机器人技术等前沿课程,以适度超前培养人才。针对工程基础知识领域及专业基础知识领域学生选课结果可能不能满足工程认证知识领域的要求,在课程设置上可以按照知识领域的要求,分类设计课程模块,要求学生在选课时在工程基础知识领域的选修模块中至少选择5个,在6个自动化专业基础知识领域的模块中至少选择4个,从而可以避免学生在某一模块选课过多,而在其他模块缺乏对应知识领域内容课程的支撑。

五、总结

本文分析比较了我校自动化专业课程体系的现状及其相对于工程教育认证要求及工业制造2025人才培养要求存在的不足,并针对具体问题提出改进措施。修改后的课程体系,既要体现厚基础、宽专业,又要避免加重学生的学分压力。通过重新梳理课程模块,强化工程实践环节,增加创新创业教育及自动化前沿科学与技术相关课程的设置,使其更能满足新时代对自动化专业人才培养的要求。

参考文献:

[1]章献民,等.电子信息类专业课程体系的改革实践,高等工程教育研究,2017,(4):178-181.

作者:赵敏华 何波 孟月波 单位:西安建筑科技大学信息与控制工程学院

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