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华理自动化专业如何分类培养出一流工科人才——面向工程,强化实践,突出创新

  当前,中国正面临从制造大国向制造强国转型的挑战,培养具有工匠精神的高素质工程科技人才,引领未来技术和产业发展,成为中国高等教育界、工业界的当务之急。

  但课堂教学与工程实践脱节、培养体系偏重于理论知识传授、工程实践能力和创新能力培养环节相对薄弱等,成为制约工程科技人才培养的关键问题。自动化专业是典型的工科专业,学生在掌握专业知识的基础上,必须具备较强的工程实践能力。

  近年来,华东理工大学自动化专业围绕 “课内-课外、校内-校外、线上-线下”资源整合、机制协同创新的思路,持续深化工程教育改革,构建了完备的人才培养体系。这一体系的核心就是通过设计“基本工程技能培养全覆盖+工程实习计划个性定制”的培养方案,形成系列课程设计或工程实践环节为特色的教学体系,分类培养工程研究型人才和工程实践型人才。

  让创新实践可以“足不出校”

  创新能力的培养是大学教育的一个重要属性。华理自动化专业在校内实验室及创新平台实施可定制的 “课程设计模块”,培养学生实验观察能力和研究发现能力,激发学生科研探索的兴趣和潜能,以培养创新能力。

  依托上海高校创新创业教育实验基地和学校创新教育基地,华理自动化专业建设了机器人、智能工厂、微电网、航模制作、智能车等创新实践平台,创新实践有计划、有组织地覆盖大学四年。在实验设备平台基础上,该专业进一步建设了“多维协同阳光创新育人平台”,打造了电子类创新区、传感器及模式识别创新区等空间,支撑学生的自主创新活动。

  “这些校内创新实践平台用的都是企业的先进设备和技术,在国内是很领先的,而且对所有专业的学生全天候开放。”自动化专业教师谭帅介绍到。

  2014级自动化专业学生张贤益就是在参加创新竞赛的过程中找到了未来发展的方向。在各类创新竞赛中,张贤益开始思考为何某个设计是合理的,而其他设计不合理。

  在动手设计、组装、调试中所学到的知识、经验以及其他的综合能力,让他深刻体会到 “没有实践的创新是无源之水、无本之木”。

  2009年以来,华理自动化专业的学生参加全国大学生 “飞思卡尔杯/恩智浦杯”智能汽车竞赛、“西门子杯”全国大学生控制仿真挑战赛、“AB杯”全国大学生自动化系统应用大赛等各级各类专业学科竞赛,共获得奖项50余项。近5年,本科生作为第一作者发表学术论文22篇、申请国家发明专利2项,超过40%的学生毕业后攻读研究生。科研和创新能力得到国内外高校、研究机构的认可。

  让工程实践不再 “蜻蜓点水”

  企业真实环境下的长期实习是工科大学生工程实践能力培养最有效的方式。然而大学生实习时间短,动手能力普遍不强,高培养成本让不少企业“耗不起”,因此,非常重要的工程实践常常变成走马观花式的参观。

  要解决这一问题,就需要把工程实践能力的培养贯穿本科教育全过程。

  由于自动化技术发展迅速,教材内容总是滞后。因此,自动化专业改革课程结构,将教学场所延伸至企业生产现场,把工厂、设计院、研究所工程经验丰富的专家请入学校课堂。近年来,每年校外专家来校授课94学时以上,企业专家来校讲授2门32学时的课程设计。

  同时,为了确保工科学生的实习时间、内容和效果,华理自动化专业在校内建设国家级虚拟仿真实验教学中心、专业实验室、校企联合实验室,在校外与行业主流技术企业建立产学研实践实习基地,打造集教育教学、实训、研发为一体的共享工程实践平台,多功能多角度培养学生工程实践能力。

  “在实习环节的管理和评价上,我们还通过精细管理、过程记录、定期走访、注重反馈,建立了毕业实习环节信息多维反馈的观测机制。”自动化专业责任教授侍洪波介绍。

  “在西门子近一年的实习让我受益匪浅。我看到书本上一个个理论知识点在企业里如何融汇组合,一步步变成产品、系统。这让我早早地了解行业情况,并可以随时与企业一线工程技术人员交流。”2014级自动化专业学生向阳说。正是由于在企业学到了真刀真枪的知识,让向阳还未毕业就收获了不少大企业的 offer。

  通过持续强化实习环节,引导学生毕业课题侧重于工程实践和工程设计,该专业学生的毕业设计和工程型论文的比例明显提高。学生的工程实践类课题和工程设计类课题数量从2012年的5.21%提升到 2017年的 53.75%,在企业完成的课题数量从2012年的8.33%提升到2017年的28.75%。

  通过“面向工程,强化实践,突出创新”全流程的人才培养过程,华理自动化专业学生受到社会的广泛认可。毕业生的工程实践能力和创新实践能力得到用人单位的肯定,职业发展状况良好,面向智能制造未来表现出良好的适应能力和学习能力。(李强)