自动化技术的创新教学模式实践_雷辉.pdf

Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 2 期（总第 555 期）2023 年 2 月 133接收，没有积极主动地进行思考，不利于学生创新思维的培育。（3）考核评价手段单一，只关注学生对理论知识的掌握，未对学生的学习主动性，实践操作能力和思维的创造性等综合素质进行客观评价，导致学生更重视考试成绩的高低，没有关注自身综合能力的提升，阻碍了高素质创新人才的培养。（4）专业实验室设备老旧不能满足学生开展创新实验的需求，学生的创新实践活动缺乏组织管理，学生创新动力不足。2 创新人才的培养模式案例为了解决本专业的教学模式落后、创新教育缺乏、学生创新思维欠缺、学生创新活动缺乏组织，创新动力不足等问题，自2018年起，自动化系依托四个国家级质量工程项目，逐步开展了人才培养方案的持续修订、课程教学改革、专业实验室的更新和完善、创新训练平台的建设和人工智能大赛的培训和组织，探索和实践了“一体两翼三驱动”创新人才培养模式（图1所示）。即以学生素质培养为“一个主体”、以创新思维培育和创新能力培养为“两翼”，以课程思政、教学改革和学科竞赛为“三个驱动”，通过课程思政驱动学生创新精神塑0 引言随着智能制造、人工智能、机器人等新兴产业的蓬勃发展，社会对高素质创新人才的需求日渐加剧1。自动化产业是湖南省经济的重要支柱，也是湖南省经济建设的重要发展方向，随着中部地区发展战略升级以及自动化产业的飞速发展，对自动化类创新人才的需求不断增加，培养符合地方、区域产业发展需求的自动化专业创新人才成为长沙理工大学自动化专业人才培养的当务之急。1 研究背景自动化专业学生创新能力培养现状。本校自动化专业经过多年建设与发展，已成为学校优势专业，具有显著的行业特色和一定的校企合作办学基础，拥有一系列教学科研平台，但没有把创新教育全面融入专业教学中，在培养自动化专业学生的实践创新能力方面仍存在以下问题：（1）学生虽然能掌握理论知识，但实践操作能力、分析解决问题的能力较差，大部分学生对各种自愿参加的创新活动认识不足，缺乏创新的兴趣和自信心，主动参与创新活动的积极性不够2。（2）课程教学方式单一，教师为主导向学生灌输知识和技能，学生被动基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目（HNJG-2020-0259）。作者简介：雷辉，长沙理工大学电气与信息工程学院；研究方向：自动化技术。收稿日期：2023-01-13；修回日期：2023-02-12。摘要：阐述面对自动化创新人才的需求，结合案例中的自动化技术创新能力培养实践，探讨创新人才培养的新模式，通过课程的多元化设计、课程的教学设计和实践、创新训练平台应用、组织学科竞赛的措施，提升学生创新能力。实践表明，该模式较好地实现了提高学生创新实践能力的目标。关键词：自动化技术，创新能力，课程设计，教学实践。中图分类号：TP273-4文章编号：1000-0755(2023)02-0133-03文献引用格式：雷辉，贺勇，唐欣.自动化技术的创新教学模式实践J.电子技术,2023,52(02):133-135.自动化技术的创新教学模式实践雷辉，贺勇，唐欣（长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 410014）Abstract This paper discusses the new mode of training innovative talents in the face of the demand for innovative talents in automation,combined with the practice of training innovative ability in automation technology in the case,and improves the innovative ability of students through the measures of diversified design of courses,teaching design and practice of courses,application of innovative training platform,and organization of discipline competitions.The practice shows that this model has achieved the goal of improving students innovative practice ability.Index Terms automation technology,innovation ability,curriculum design,teaching practice.Practice of Innovative Teaching Mode of Automation TechnologyLEI Hui,HE Yong,TANG Xin(School of Electrical and Information Engineering,Changsha University of Technology,Hunan 410014,China.)Application 创新应用134 电子技术 第 52 卷 第 2 期（总第 555 期）2023 年 2 月造，教学改革驱动学生创新思维培育，学科竞赛驱动学生创新实践能力培养，培养符合社会发展需求的自动化创新人才。（1）融入创新理念修订人才培养方案，优化课程体系。依据学校人才培养总目标，将创新能力培养全方位融入，持续修订自动化专业人才培养方案，并根据智能自动化技术的发展趋势，更新课程体系，实现课程体系与创新人才培养目标的有效对接。如增加了人工智能概论智能控制（双语）工业机器人结构设计控制系统建模与仿真现代发电控制技术DCS及现场总线技术机器视觉等多门选修课，使课程体系更加符合新兴产业的需求；增加了大学生创业基础教育创新创业课程，以及创新创业实践活动，着力于培养学生的创新创业能力。（2）开展课程思政建设，塑造学生创新精神。专业课程团队集体探讨和挖掘专业课程中的思政元素，提炼鲜活丰富的思政素材，建设有广度、有深度、有温度的课程思政案例库；探索和实践“三合四面五维度”课程思政建设模式（图2所示），即以“爱国主义教育”为核心，将理论与实践、线上与线下、课内与课外相结合，从教学目标、教学内容、教学方式和教学评价四个方面，融入科技前沿、工程案例、专业故事，时事热点和人文积淀五个维度的多元化元素3，将思政教育融入专业课程的教学中，促进学生的科学精神、工匠精神和创新精神的培育和塑造。（3）实施课程教学改革，培育学生创新思维。基于OBE理念，以学生为中心，依托6个省级教学改革项目，深化自动化专业课程改革，把创新图1“一体两翼三驱动”创新人才培养模式图2“三合四面五维度”课程的多元化模式Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 2 期（总第 555 期）2023 年 2 月 135思维和教师的科研实践经验融入教学内容中，激发学生的创新兴趣和创造灵感；运用翻转课堂、研讨式、项目式、任务驱动等方式优化课堂教学形式，在各种探究研讨活动中培养学生的批判性和创造性思维。改革课程考核方式，采用多维度考核评价方式，注重过程性考核，激发学生学习的主体积极性，加强对学生工程实践能力和创新能力的考核，提高学生的创新意识。（4）深化实践教学改革，增强学生工程实践能力。改革实验教学内容，减少验证性实验，增大设计类和开放创新类实验；加强对专业实验室的建设，更新实验设备，开放实验室方便学生在实验室中进行自主性创新性实验；自动化专业在学院大力支持下，花费120万元建设了人工智能创新实训基地，该实训基地已作为学院的学生竞赛团队固定的实验基地和企业技术人员的业务培训场所；加强与校外实习基地的合作，打造“产学研”基地，为学生提供工程实践训练场所，聘请企业工程师参与指导学生实践教学工作并进行专业讲座，提升学生工程实践能力。（5）组织学生参加学科竞赛，提升学生创新实践能力。依托“全国大学生智能汽车竞赛”“西门子杯中国智能制造挑战赛”“中国机器人及人工智能大赛”等8个校级竞赛平台4，组建创新导师团队，对学生进行创新基础能力培训，并指导学生参加各类学科竞赛；依托人工智能创新实训基地，与企业合作，组织开展“人工智能+”创新大赛的培训和比赛；推行导师制，辅导学生参加各层次大学生创新活动进行创新能力培养，引导学生参与导师科研课题，提高学生的创新思维和工程实践能力；通过设立“湘能楚天人才奖”“自动化校友奖学金”，毕业设计作品展鼓励学生技术创新，构建学生创新能力培养的长效机制。3 创新人才培养模式的实施效果优质课程建设成效显著，人才培养质量高。自动化专业教师积极开展课程建设，建设了5门省级一流课程和8门“校级金课”，主编出版专业教材6本；2位教师获得学校教学奉献奖；在省级教学竞赛中2位教师获一等奖、4位教师获三等奖，2位教师获省级教学能手称号。近三年本专业学生的就业率都在90%以上，考研率和录取率都在不断提升。学科竞赛成绩优异，学生创新实践能力突出。学生在省级以上学生科技竞赛中，成绩优良，表现出突出的创新能力。学生在全国“互联网+”创新创业大赛、全国电子设计大赛和中国智能制造挑战赛等重要赛事中获得国家级奖励24项，省级奖励81项，学生获得大学生创新创业训练计划项目117项，其中省级4项，国家级2项；学生创新能力突出。近年来，参加过创新实验基地训练和进入创新团队培养的学生，创新能力普遍增强，在就业中具有明显的竞争力，受到用人单位广泛好评，广州周立功公司这样评价学生：“成果不断，提高了公司的核心竞争力，成为公司不可或缺的人才”。获得同行高度评价，产生较大社会反响。项目组围绕创新人才培养模式研究，获得5项省级教改项目和2项省级课程思政教改项目支持，发表教改论文20篇；成果直接支撑自动化专业2021年获批湖南省一流专业并申报国家一流专业；出版的自动控制原理过程控制与仪表等专业教材在湖南大学、湖南工业大学、吉首大学等多个高校得到广泛使用；近三年，本专业成功举办了三届以企业投资和冠名的校级“人工智能+”创新创业大赛，对全校多学科专业学生组织了培训，邀请了企业专家担任决赛评委，吸引了约1028名学生220个团队参加比赛，有将近30件作品设计理念较好、设计质量较高，深受企业专家的好评。“人工智能+”创新创业大赛在学院的“电光火石”微推平台全程报道，得到学生和家长的一致点赞，第三届“观道科技杯”人工智能+创新创业大赛得到网红的关注和报道。4 结语随着智能自动化技术的快速发展，对自动化创新人才的需求日益增加。长沙理工大学自动化系探索和实践的“一体两翼三驱动”创新人才培养模式，通过开展课程思政建设，培育学生的创新精神，通过加强课程教学改革，培养学生的创新思维，通过深化实践教学改革，增强学生的工程实践能力，通过组织学生参加科技竞赛，提升学生的创新实践能力，近三年的实践表明教师的教学水平不断提高，取得较多的课程建设成果，学生的学习主动性、参与创新活动的积极性和创新实践能力都得到了较大提升。相信经过不断地探索和实践，该创新人才培养模式能更好地实现提高学生创新实践能力，培养高素质创新人才的目标。参考文献1张红涛,谭联,吴松涛,张雨鑫.自动化专业本科生的交互式创新型人才培养模式研究J.教育信息化论坛,2022(01):72-74.2 卢艳军,张晓东,张太宁.多维度培养大学生创新能力的探索与思考J.中国现代教育装备,2018(01):85-88.3 黄亚飞,席燕辉,唐欣.理工类专业课课程思政建设的问题及对策分析J.高教学刊,2022,8(06):172-175.4 刘朝华,李小花,陈磊,潘昌忠,张红强.面向新工科的地方高校智能自动化技术人才培养模式探索J.当代教育理论与实践,2021,13(03):68-72.