自动化专业建设质量检测与评估机制的研究
作者: 王珠 岳元龙 师光洁 王倩
[摘 要] “十四五”规划背景下,自动化专业人才培养机制的优化和改革对于培养高素质人才具有重要意义。以中国石油大学(北京)自动化专业为例,针对自动化专业存在的问题,提出了自动化专业人才培养机制改革的问题和解决措施。基于OBE理论,采取了融合思政教育、调整课程设置、改革教学方法和改革实践教学等措施。此外,还研究了教学质量检测指标管理模式和自动化专业教学质量评估机制。通过这些改进,可以提高自动化专业人才培养的质量,培养具有国际视野和创新精神的高素质人才,为中国经济转型升级和发展做出贡献。
[关键词] 人才培养;课程建设;质量检测;评估机制
[基金项目] 2022年度中国石油大学(北京)教改项目“自动化国家级一流专业建设质量检测与评估机制的研究”
[作者简介] 王 珠(1989—),男,山西晋中人,博士,中国石油大学(北京)人工智能学院副教授,主要从事工业过程的智能控制与故障预警研究;岳元龙(1984—),男,黑龙江明水人,博士,中国石油大学(北京)人工智能学院高级工程师,主要从事深海油气生产控制系统关键零部件研发研究;师光洁(1992—),女,山西晋中人,硕士,中国石油大学(北京)人事处主任科员,主要从事人事薪酬管理和信息化建设研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)29-0013-04 [收稿日期] 2023-06-16
随着中国经济社会的快速发展和转型升级,在数字化、智能化及网络化等新一代信息技术的推动下,全球制造业正在发生深刻变革,自动化技术已成为推动产业升级和发展的重要力量。在“十四五”规划的背景下,瞄准能源行业科技和工程领域卓越工程人才需求,形成具有新工科特色的能源信息专业课程,认真总结教学经验,研究并制定一套可行的一流专业建设常态化质量检测与评估体系,充分量化专业建设目标达成度,以满足自动化专业在通过工程教育认证,以及在未来国家级一流专业认定中顺利通过[1-4]。
自动化专业具有良好的专业基础。中国石油大学(北京)自动化专业始建于1959年,是国内创建自动化专业最早的大学之一。2010年,自动化专业获准教育部第五批特色专业建设,成为国家级的特色专业。1986年获“控制理论与控制工程”硕士学位授予权,2003年获准自主设置“化工装备与过程控制”博士学位学科点,2006年获“控制理论与控制工程”二级博士学位授予权和“控制科学与工程”一级学科硕士学位授予权。2018年,获“控制科学与工程”一级博士学位授予权。从2020年起自动化专业进入本校本博一体化首批建设专业。近5年,自动化专业分别于2018年、2021年、2022年获批教育部特色专业、北京市一流专业建设点、国家一流专业建设点。
对于自动化专业质量检测与评估机制的研究,需要时刻关注自动化领域的发展趋势,充分考虑自动化专业人才的需求,以及自动化专业学生的学习和成长需要。同时,结合学科特点,从培养目标、毕业要求、课程体系和教学大纲、教学方法和教学资源、学生评估和毕业生追踪、师资队伍和教学设施等方面进行研究,全面了解自动化专业教育的各环节,发现问题并及时解决,从而推动自动化专业教育的不断发展和进步。
一、自动化专业人才培养机制改革
中国石油大学(北京)自动化专业2022年获批国家级一流本科专业建设点,这对专业建设提出了新的要求。面对专业建设提出新的要求,自动化专业仍存在以下几方面的问题。
(一)思政教育未能融入专业课程
高校教育的目标不仅是传授学科知识,更重要的是培养具有高度思想品德和专业技能的优秀人才。受传统教育理念和教学习惯的影响,未能将思政教育融入专业课程中,这也与缺乏有效的课程思政建设机制有关。
(二)缺乏标志性教学科研成果
国家级一流本科专业建设具有更高核心指标要求,如省部级及以上教学成果奖、一流课程、一流教材、省部级教改项目、高水平学生竞赛获奖、省部级及以上实践平台等。经分析,除高水平学生竞赛获奖以及省部级教改项目外,其余指标成果为零。因此,专业需要通过加强顶层设计和团队建设,由骨干教师带头,争取未来在国家级一流本科专业的认定过程中顺利通过。
(三)人才培养体系有待进一步完善
基于OBE理念的以学生为中心的现代教育,自动化专业正着力推进工程教育认证[5]。从培养目标、培养方案出发,进一步细化课程体系建设、课程达成度分析、循环持续改进,以及提升学生对专业的认可度等方面,都需要有针对性地开展深入研究。此外,工程教育认证过程有助于推进国家级一流本科专业的建设。
(四)针对自动化专业存在的问题,可以采取以下措施
1.融入思政教育。在通识教育课程与专业课中融入社会热点、经济发展等相关的实际案例,使学生更好地了解所学知识在实际应用中的重要性。在教学中强调职业道德和社会责任感的重要性,让学生认识到自己作为工程技术人员的社会角色和责任,引导学生树立正确的职业道德观。
2.调整课程设置。将自动化专业的课程设置进行了调整,增加了面向未来的前沿课程,如“计算机信息技术及应用”“高级语言程序设计(II)”“Python数据分析”“Java语言程序设计”等,同时增加了工程实践课程“自动控制系统工程设计”和创新创业实践课程,以提高学生的实践能力和创新能力。
3.改革教学方法。采用积极探究的授课方式,以学生为中心,强调学生的自主学习能力和独立思考能力,教师引导学生思考问题、解决问题以及掌握知识与技能。以合作为导向,通过小组讨论、合作作业等方式促进学生之间的互动和合作。选拔一些学生组队参加与本专业相关的竞赛,如“西门子杯”中国智能制造挑战赛、全国大学生电子设计竞赛、中国工业智能挑战赛、全国大学生机器人大赛RoboMaster、全国大学生机器人大赛Robocon、“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛、“挑战杯”、全国大学生数学建模竞赛等。
4.改革实践教学。通过与企业合作,开展实习、毕业设计、校企合作等实践教学活动,让学生在真实的工作环境中获得实践经验,增强学生的就业竞争力。例如,原本的生产实习计划旨在让学生在燕山石油化工有限公司进行实习,为了进一步提高学生的实际操作能力并加强学生的技能培养,自动化系将实习的培养方式改为在仿真基地进行,针对仪表、故障检查、处理、界限、布局、逻辑电路、继电器构建实现等方面进行培训,让学生掌握实际工作所需的技能和知识。
自动化专业人才培养要求明确,有具体的指标点和达成度要求。例如,在基础理论、专业技能、创新能力、组织管理和团队协作等方面设置了具体的指标,并要求学生达到一定的实际分值和实际达成度。这些指标和达成度要求的制定,有助于明确学生在不同方面的学习目标,也方便教学管理人员对学生的学习情况进行监控和评估[6]。
二、自动化专业质量检测和评估机制的研究
本文以中国石油大学(北京)人工智能学院自动化专业人才培养改革为例进行阐述,研究了一套有效的教学质量检测指标管理模式和自动化专业教学质量评估机制。
(一)研究一套有效的教学质量检测指标管理模式
确保自动化专业教学质量的稳定和提高,是教学质量检测体系的最终目标。教学质量检测涉及整个教学过程,主要包括教学目标检测、教学质量检测。教学目标的设置主要包括专业人才培养方案、培养模式等,在设置课程学分时应与教学目标相匹配,考虑课程的难度、内容及目标等因素,使教学目标更贴合实际。在毕业指标点方面,考核环节要求对毕业要求进行支撑,通过每年的学生实际达成度与往年期望达成度的对比,对没有达到期望值的提出整改措施,以确保课程设置和培养方案的合理性。毕业要求指标点如表1所示。
在学生和教师的突出性成果方面,主要考查学生的竞赛获奖等突出成果,以及教师的教学成果奖等突出成果。这些成果的评估可以反映出学生和教师在学习和教学过程中的创新能力和实践能力,以及对学科的理解和掌握程度。同时,这些成果的检验也可以对课程质量进行评估,为学校和教师提供改进教学方法和内容的依据。
(二)积极探索一套有效的自动化专业教学质量评估机制
成果导向教育(Outcome-based Education,OBE)是目前国际工程教育专业认证的重要理念,以全体学生为中心,成果导向(OBE)教育模式是以学生所取得的学习成果为目标的教育方式[7]。在教学活动的设计和实施过程中,要以学习产出为目标进行反向设计。人才培养体系合理性评价是保证教学质量和学生学习效果的重要手段。其中,内部评价是一种常见的评价方法。一方面,通过教师对未毕业学生的期末考试进行试卷分析和课程总结,将课程目标达成度与理想目标达成度进行对比分析,以便推进教学过程的持续改进,这种改进产生的影响还持续作用于课程体系,逐步构建了教师反馈机制;另一方面,通过对毕业生全部课程成绩定量评价和应届生问卷调查对比分析,对毕业要求达成度进行评价,并通过评价结果对毕业要求进行改进,以更符合学生培养的实际情况。除了内部评价方法,还有外部评价方法。外部评价方法是专业设置需紧密贴合社会的客观需求,通过调查问卷和数据收集,对自动化专业本科毕业生在毕业后3~5年的就业情况以及用人单位对自动化专业人才的需求进行了调查和定量分析。用人单位普遍具备评估毕业生能力与发展的机制,这有助于更准确地了解毕业生的能力和发展潜力。以往届毕业生反馈调查数据为基础,具备较高的可信度。通过此评价,分析人才培养目标是否需要改进,并调整培养目标,逐步构建了学生社会评价反馈调研机制,最终形成自动化专业闭环机制[8],如图1所示。
了解用人单位对毕业生的需求变化,改革教学内容和人才培养模式,优化学科专业结构,这些都有助于学生更好地适应社会需求,既提高了自身的知识水平和综合素质,又提升了实践能力、就业能力、创新能力和创业能力。毕业生的各方面综合素质和工作能力的评价反馈是对培养目标是否达成的最重要检验环节,对于学校不断改进教学过程、提高教学质量和培养质量起到至关重要的作用。
结语
加强自动化专业人才培养已成为中国经济转型升级和发展的关键所在。中国石油大学(北京)自动化专业2022年获批国家级一流本科专业建设点,对于专业建设提出了新的要求。为了改进这些问题,采取了融入思政教育、调整课程设置、改革教学方法以及改革实践教学等方法。此外,还研究了一套有效的教学质量检测指标管理模式和自动化专业教学质量评估机制。通过这些改进,可以提高自动化专业人才培养的质量,培养具有国际视野和创新精神的高素质人才,为中国经济转型升级和发展做出贡献。
参考文献
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[3]邹密,赵岩,段盼.“电力电子技术”线上线下协同教学改革与实践:以电力电子技术为例[J].教育教学论坛,2021(24):93-96.
[4]刘志芳,陈世平,袁冬梅.工程教育专业认证背景下的机械类课程体系改革探讨:以重庆理工大学为例[J].教育教学论坛,2019(8):152-153.
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