“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動化專業(yè)高等教育發(fā)展調(diào)研報告

1、“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動化專業(yè)高等教育發(fā)展調(diào)研報告北京機械工程學(xué)院 劉小河 北華大學(xué) 孫和平1.概況為了更好地分析獲取高等教育自動化學(xué)科的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，從而促進自動化學(xué)科的發(fā)展和自動化專業(yè)的教學(xué)改革，本調(diào)研報告對部分高校具有應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型的自動化學(xué)科專業(yè)現(xiàn)狀進行了分析和總結(jié)，具體數(shù)據(jù)和結(jié)論建立在23所高校（省略）自動化類專業(yè)的教學(xué)改革與發(fā)展戰(zhàn)略研究調(diào)查報告的基礎(chǔ)上。2.“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”自動化學(xué)科專業(yè)的培養(yǎng)目標與定位分析應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型自動化學(xué)科的現(xiàn)狀，首先要分析其培養(yǎng)目標和定位。本科自動化專業(yè)對學(xué)生的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標是：具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)

2、與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一定范圍的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識，能在運動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術(shù)、信息處理等領(lǐng)域從事系統(tǒng)應(yīng)用、系統(tǒng)運行維護以及相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)和研究等方面工作的工程技術(shù)人才。應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型自動化學(xué)科專業(yè)的定位是：培養(yǎng)自動化應(yīng)用技術(shù)型、應(yīng)用復(fù)合型人才為主，具有較廣泛的通識基礎(chǔ)，良好的人文素質(zhì)，扎實的專業(yè)知識；具有較強的的解決實際問題的能力；面向工程技術(shù)應(yīng)用、重視實踐環(huán)節(jié)的鍛煉,具有較強的工程適應(yīng)能力；具備一定的行業(yè)自動化專業(yè)知識和技能。培養(yǎng)目標和定位的特色在很大程度上決定了應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型自動化學(xué)科教學(xué)的特色。通過分析應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型樣本高校的自動

3、化學(xué)科專業(yè)的定位與培養(yǎng)目標表明，各高校普遍重視培養(yǎng)復(fù)合型人才，一些院校體現(xiàn)出對創(chuàng)新能力、管理能力的培養(yǎng)的重視，其中南京工程學(xué)院等大約40的高校明確定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，部分高校的本科自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的定位和目標略顯偏高，高等教育的快速普及和發(fā)展使得作為工科教育不可或缺的自動化專業(yè)在校學(xué)生數(shù)量巨大，畢業(yè)就業(yè)壓力也在增大。廣西工學(xué)院等大約35的樣本高校的培養(yǎng)目標與定位中體現(xiàn)出服務(wù)地方經(jīng)濟、北京建筑工程學(xué)院等約40的高校體現(xiàn)出突出服務(wù)于某個行業(yè)或具有某一行業(yè)特色，從而體現(xiàn)出培養(yǎng)特點。3. “應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動化學(xué)科專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀3.1理論教學(xué)體系教學(xué)現(xiàn)狀3.1.1知識的類別結(jié)構(gòu)要求及現(xiàn)狀分析

4、應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)要求包括工具性知識、人文社會科學(xué)知識、自然科學(xué)知識、工程技術(shù)知識、經(jīng)濟管理知識和專業(yè)知識。根據(jù)分析樣本高校的現(xiàn)狀可知：1) 工具性知識基本普及，其中最好的是外語、計算機技術(shù)，文獻檢索也作為一門重要的課程得到普遍重視，但是在方法論、科技協(xié)作和科技方法 等“軟科學(xué)”方面還需有所提高。2) 在人文社會科學(xué)方面，具備了普及條件，各校普遍開設(shè)大量的選修課，起到豐富學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的作用。3) 在自然科學(xué)知識方面，各校表現(xiàn)出較大差異，也體現(xiàn)出部分學(xué)校對該方面教學(xué)的差距。數(shù)學(xué)、物理教學(xué)在各校中普及，然而化學(xué)、生命 科學(xué)和地球科學(xué)等很少有體現(xiàn)，明顯表現(xiàn)出對自然科學(xué)知識

5、領(lǐng)域涵蓋的不完備。這樣的知識結(jié)構(gòu)應(yīng)當有所改善和提高。4) 工程技術(shù)方面的教育實力雄厚，效果較好。較好地進行了工程技術(shù)方面的基本素質(zhì)培養(yǎng)。5) 經(jīng)濟管理知識方面，各學(xué)?；旧祥_展了這方面的基礎(chǔ)教育。 6) 各學(xué)校具有較強的專業(yè)教學(xué)的實力和條件，專業(yè)知識的組織有層次，能夠適時更新；同時都努力加強專業(yè)教學(xué)的實踐環(huán)節(jié)，重視教學(xué)的實效。3.1.2 知識層次結(jié)構(gòu)方面的現(xiàn)狀分析自動化學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)由三層知識構(gòu)成：基礎(chǔ)知識層、控制知識層、系統(tǒng)知識層；其中，基礎(chǔ)知識層主要是數(shù)理與機電基礎(chǔ)，控制知識層包括傳感與檢測、通信與網(wǎng)絡(luò)、計算與處理、控制與智能、執(zhí)行與驅(qū)動、模型與仿真；系統(tǒng)知識層含系統(tǒng)與工程。1）基礎(chǔ)知

6、識層基礎(chǔ)知識層中的“數(shù)理與機電基礎(chǔ)”知識領(lǐng)域中的數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)、電工電子基礎(chǔ)、機械基礎(chǔ)、計算機原理計算機語言、微機原理等知識單元有較好的普及，而在化學(xué)、現(xiàn)代生物學(xué)、生命科學(xué)、腦科學(xué)、思維科學(xué)、特別是環(huán)境科學(xué)及生態(tài)學(xué)等方面基本知識嚴重缺乏。2）控制知識層控制知識層中的六個知識領(lǐng)域都有所涉及，但限于層次較淺的知識單元，且程度不同，各有側(cè)重。傳感與檢測、控制與智能、執(zhí)行與驅(qū)動、模型與仿真幾個知識領(lǐng)域涉及相對較深，通信與網(wǎng)絡(luò)在近年來正在逐步加強，而計算與處理方面則涉及程度相對較淺。3）系統(tǒng)知識層系統(tǒng)知識層中的系統(tǒng)與工程領(lǐng)域中普及較廣的知識單元是運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)。分析表明

7、，樣本高校的自動化專業(yè)共性的專業(yè)知識體系包括：1) 以電力電子、變頻技術(shù)為核心的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，包括交、直流傳動控制，大功率電子器件的電能變換與控制。2) 以控制理論為基礎(chǔ)、微處理器芯片與接口技術(shù)為核心的計算機控制技術(shù)。包括單片機、PLC、DCS等。3) 以網(wǎng)絡(luò)通信、電子技術(shù)為核心的信息技術(shù)。該領(lǐng)域包括對信息的獲取、處理、傳輸和信息挖掘等技術(shù)的綜合應(yīng)用。以上3個大方面構(gòu)成樣本高校自動化專業(yè)的知識主體，各校對此均有所側(cè)重，并體現(xiàn)出各校的風(fēng)格和特點。3.1.3 課程的框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析樣本高校的課程體系分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課和公共選修課四類，部分高校將自動化專業(yè)按內(nèi)容進一步劃分為24個

8、專業(yè)方向，并從專業(yè)必修課中劃分出相應(yīng)的專業(yè)限修課，如北京機械工業(yè)學(xué)院的自動化專業(yè)分為“電氣自動化”和“過程控制”兩個方向；北京聯(lián)合大學(xué)的自動化專業(yè)分為“控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”、“智能測控技術(shù)”、“多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用”、“信息管理自動化”四個方向。南京工程學(xué)院、紹興文理學(xué)院也進行了專業(yè)方向劃分。樣本高校較普遍設(shè)置的課程如表1所示。統(tǒng)計表明，各高校課程設(shè)置的基本框架類同，課程設(shè)置的系統(tǒng)性強、前后銜接有序，注重基礎(chǔ)，勇于開設(shè)新課。但在課程的具體設(shè)置上 各有所側(cè)重和不同。課程的命名細節(jié)不盡相同，個別課程在歸類上不盡相同。表1 自動化專業(yè)課程體系表課 程 類 別課 程 名 稱公共基礎(chǔ)課毛澤東思想概論、馬克思主義哲學(xué)

9、、鄧小平理論、政治經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)概論、思想道德修養(yǎng)、體育、大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理實驗、計算機基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言、工程制圖、現(xiàn)代企業(yè)管理、技術(shù)經(jīng)濟學(xué)專業(yè)必修課電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機與拖動、微機原理及接口技術(shù)、信號與系統(tǒng)分析、自動控制理論、現(xiàn)代控制理論、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、電力電子技術(shù)、單片機原理、工業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)與通信、電氣控制與PLC、專業(yè)英語、計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)、自動控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、自動化儀表、電 子設(shè)計自動化、控制系統(tǒng)仿真等專業(yè)選修課智能控制、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、工廠供電、集散控制系統(tǒng)、學(xué)科前沿講座等公共選修課文學(xué)類選修課、藝術(shù)類選修課、

10、社科類選修課、計算機類選修課、外語類選修課等公共基礎(chǔ)課的普遍性最強，僅存在少數(shù)非普遍設(shè)置的公共基礎(chǔ)課，如文獻檢索、化學(xué)與環(huán)境、英語五級等。專業(yè)必修課的普遍性也較強，但存在一定數(shù)量的非普遍設(shè)置的課程：自動化概論、數(shù)控技術(shù)、過程控制基礎(chǔ)等等。部分高校設(shè)置了面向行業(yè)的系列專業(yè)課，如北京建筑工程學(xué)院、上海電力學(xué)院、南京工程學(xué)院分別開設(shè)了面向建筑行業(yè)、電力行業(yè)、數(shù)控技術(shù)等方面的一些專業(yè)課，如“空調(diào)電氣原理”、“電廠控制系統(tǒng)”、“數(shù)控原理與系統(tǒng)”等課程。差異充分體現(xiàn)在對專業(yè)選修課的設(shè)置上。在自動化學(xué)科的縱深層次、實用自動化技術(shù)、行業(yè)控制基礎(chǔ)與技術(shù)等方面有不同程度的體現(xiàn)，課程內(nèi)容更加豐富，各具風(fēng)采。公共選修

11、課的選課方向一致，但在具體課程設(shè)置上也有較大差異。3.1.4 教材及圖書資料在教材建設(shè)方面，應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型自動化學(xué)科專業(yè)取得長足的進步，許多學(xué)校根據(jù)自身的教學(xué)特點和特殊應(yīng)用行業(yè)的具體要求，選取不同的教材，基本滿足教學(xué)要求。大多數(shù)為正式出版教材，部分為自編講義。自編講義和自編教材體現(xiàn)出本校教學(xué)的特點和側(cè)重點。國內(nèi)教材占大多數(shù)，國外教材很少，但少量課程開始雙語教學(xué)，體現(xiàn)出對外語教學(xué)的重視。近5年內(nèi)出版教材數(shù)量不少。表2 自動化類技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)教材建設(shè)和使用情況項 目自編教材率選用國內(nèi)先進教材率選用國外先進教材率比例/18.5977.493.93在圖書資料方面，樣本高校的原始數(shù)據(jù)嚴重不足，無法統(tǒng)計。

12、這也充分體現(xiàn)了在學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略中對圖書館資料及類似教學(xué)資源，如相關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面重視不足。3.2 實踐教學(xué)體系教學(xué)現(xiàn)狀3.2.1 實踐教學(xué)體系分析該體系包括：入學(xué)教育、軍訓(xùn)、公益勞動、社會實踐周、英語強化周、實習(xí)（金工、電子、電工、生產(chǎn)）、課程實驗、課程設(shè)計（高級語言編程訓(xùn)練、實用軟件應(yīng)用、微機原理等各種專業(yè)基礎(chǔ)課以及各種專業(yè)課）、綜合實驗（自控系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等）、畢業(yè)設(shè)計。實踐教學(xué)正在加強，內(nèi)容越來越豐富，硬件條件也逐年提高，但在實踐教學(xué)體系方面有所欠缺。實踐教學(xué)體系中針對某一科目的實踐環(huán)節(jié)較為豐富，而綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較少?？颇啃詫嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)，如課程設(shè)計、課程實驗，僅針對部分課程設(shè)置，

13、而一些課程缺少實踐環(huán)節(jié)；且實踐環(huán)節(jié)均為集中設(shè)置，缺少對課堂教學(xué)過程中的實踐教學(xué)的明確規(guī)定。尚有少數(shù)樣本學(xué)校的實踐環(huán)節(jié)非常少。分析表明，實踐教學(xué)促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進了對相關(guān)知識的吸收，并具有廣泛的適用性。這與高校大量增強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教改方向是高度一致的。3.2.2 實驗室建設(shè)在加強實踐教學(xué)的辦學(xué)指導(dǎo)思想下，實驗室條件較以往有較大改善，正逐步規(guī)范化，實驗的先進性有所提高，實驗數(shù)量和規(guī)模增大 ，并部分實現(xiàn)開放化。實驗室的先進性有所提高，但對實驗室的投入仍明顯偏低。根據(jù)統(tǒng)計，近五年投入教學(xué)實驗經(jīng)費大多在50400萬元之間不等，平均值約為200萬元。對于應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型類高校，這樣的實驗室投入對

14、于培養(yǎng)應(yīng)用型工程人才而言，難度很大。表3 本科自動化教學(xué)實驗、教學(xué)實驗室建設(shè)情況項目近五年投入教學(xué)實驗經(jīng)費/萬元綜合性電子類實驗/綜合性控制基礎(chǔ)實驗/綜合性專業(yè)類實驗/加工工藝實習(xí)均周數(shù)課設(shè)與專業(yè)綜合實驗均周數(shù)生產(chǎn)實習(xí)均周數(shù)畢業(yè)設(shè)計平均周數(shù)196.8225.1025.8234.872.3011.263.0414.743.2.3 實習(xí)基地少數(shù)院校體現(xiàn)出具有專業(yè)穩(wěn)定的校外實踐教學(xué)基地，如廣西工學(xué)院。大部分學(xué)校該項條件較差。3.3 素質(zhì)、能力教育現(xiàn)狀理工科本科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格一般應(yīng)具備的素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求包括思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、身心素質(zhì)四個方面 。分析“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”高校自動化學(xué)科專業(yè)的現(xiàn)

15、狀表明，素質(zhì)教育將是今后教學(xué)的主要方向之一，我們對素質(zhì)教育的改進與提高還需要長期努力。素質(zhì)教育在當前的教學(xué)實踐中已經(jīng)普遍受到重視，但距離收到明顯效果還有較大差距。分析結(jié)論如下：普遍重視素質(zhì)教育，但在教學(xué)實踐中體現(xiàn)得不夠；對素質(zhì)教育的理解有待深入和提高。思想道德素質(zhì)教育狀況中，目前已經(jīng)全面普及的包括政治教育、思想教育、法制教育、道德教育；普遍需要進一步加強的是對學(xué)生的誠信教育、團隊教育。在文化素質(zhì)方面，目前已經(jīng)普及的是文化素養(yǎng)、文學(xué)藝術(shù)、人際交往，需要加強的是對學(xué)生現(xiàn)代意識的培養(yǎng)。專業(yè)素質(zhì)方面，目前更多地停留在對專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課的教學(xué)與 實驗環(huán)節(jié)，缺乏全面的工程素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，在以下方面存

16、在明顯不足：科學(xué)的思維方法、科學(xué)的研究方法、工程意識、價值效益意識。在身心素質(zhì)方面的現(xiàn)狀較為理想，目前學(xué)校對學(xué)生的身心素質(zhì)的培養(yǎng)較為全面，在校學(xué)生的主觀能動性也促進了這方面的提高。理工科本科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格一般應(yīng)具備的能力結(jié)構(gòu)要求包括獲取知識的能力、應(yīng)用知識能力和創(chuàng)新能力三個方面。隨著辦學(xué)條件的改善和網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，學(xué)生獲取知識的條件大有改善，但自學(xué)能力仍需提高。各學(xué)校普遍重視學(xué)生應(yīng)用知識能力的提高，加強應(yīng)用型技能的培養(yǎng)。學(xué)校對學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)急需提高。3.4 師資隊伍結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀整體上具有不同層次的師資力量 。比較之下，具有博士學(xué)位的教師和教授比例偏低，少數(shù)院校沒有博士學(xué)位教師，如福建工程學(xué)院

17、、常熟理工學(xué)院、華北水利水電學(xué)院等。師資隊伍具有增長性，大部分學(xué)校能夠滿足教學(xué)的需要，師資整體素質(zhì)正在快速提高，部分院校正在形成梯隊。表4 應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型高等學(xué)校自動化專業(yè)師資隊伍情況項目教授副教授講師助教博士學(xué)位教師碩士學(xué)位教師教學(xué)實驗人員生師比比例/8.8829.8023.2112.327.4539.9723.0716.77：13.5 就業(yè)情況現(xiàn)狀根據(jù)統(tǒng)計，20012003年學(xué)生一次性就業(yè)率大都達到85%以上，見表5。與所在學(xué)校的其他專業(yè)相比處于中上水平，見表6。在就業(yè)種類方面，在國有大中企業(yè)、民營企業(yè)分布較多，見表7，在一定程度上體現(xiàn)了應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型型高校教學(xué)“服務(wù)地方經(jīng)濟、重視行業(yè)特點

18、”。表5 20012003年自動化學(xué)科專業(yè)本科畢業(yè)生一次就業(yè)率就業(yè)率100%96%95%90%89%85%848085%以下學(xué)校百分比/%42.1131.5815.795.265.26表6 2003年自動化學(xué)科專業(yè)本科畢業(yè)生一次就業(yè)率與本校其他專業(yè)的比較級別好中上中下差學(xué)校百分比/%61.1138.89表7 20012003年自動化學(xué)科專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)種類調(diào)查就業(yè)種類研究生國有大中企業(yè)政府、軍隊機關(guān)科研院所民營企業(yè)個體戶出國學(xué)習(xí)待業(yè)百分比/%8.51 35.96 6.91 11.03 29.471.30 1.77 5.07 結(jié)論：自動化專業(yè)是一門橫跨眾多應(yīng)用學(xué)科的偏基礎(chǔ)性工科專業(yè)，在廣大的工業(yè)領(lǐng)域有需求，同時應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型II型高校具有一定的地區(qū)性和行業(yè)性，因而自動化專業(yè)的學(xué)生就相對理想。4.特色現(xiàn)狀應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型自動化專業(yè)在學(xué)校教學(xué)中占據(jù)重要位置，是普遍開設(shè)的工程技術(shù)專業(yè)，具有規(guī)模大、內(nèi)容廣、適用面寬的特點。從樣本高校的現(xiàn)狀分析來看，本專業(yè)的特色如下：