智能制造与电气工程学院“一核两翼”创新人才培养模式-智能制造与电气工程学院-南阳师范学院

一、案例简介

（一）案例概述

南阳师范学院位于南水北调中线工程渠首所在地和核心水源区，20年来，学校以坚持服务南水北调国家重大战略作为推动学校高质量发展的重要抓手，主动对接南水北调生态保护和水安全战略需求，不断调整优化学科专业布局，凝练办学特色，提升办学实力和水平，为服务国家重大战略输送专门人才。南阳师范学院将南水北调精神价值融入到学生成长成才的全过程，探索以服务重大战略需求引领卓越人才培育，形成了以社会主义先进文化融入思想政治教育（红）、重大国家战略驱动学科育人（蓝）、生态文明教育融入人才培养特色（绿）的“三色嵌入”特色化人才培养模式，实现了地方高校面向国家战略开展特色化人才培养的新探索。

智能制造与电气工程学院，探索出了“一核两翼”育人模式，“一核”为“新思政+新工科”理念贯穿立德树人，“两翼”为学科竞赛育人，面向产业需求育人。“一核两翼”育人模式是“三色嵌入”特色化人才培养模式在我院的一个具体化的应用实例。

（二）解决的主要问题

随着社会经济科技的不断发展，各个专业的交叉融合度越来越紧密，特别是以人工智能、大数据为代表的新兴技术的兴起，给传统工科的办学带来了新的要求和挑战，形成了“新工科”的概念。这种背景下，目前各个行业对人才的要求也正面临着深刻的转型。在过去，“基础厚、专业精”型的人才是社会追捧的主流，如今随着各类工程项目深度结合，对人才的动手实践能力要求越来越高。同时，人工智能和大数据技术深度参与，实际问题变得日趋复杂，人才的需求逐渐向具备“基础厚、专业精、眼界宽、实践强、懂AI”特点的复合型人才倾斜，因此对传统智能制造类专业的升级改造势在必行。目前，智能制造类专业所存在的主要问题有：（1）原人才培养方案滞后于人工智能背景下的人才需求问题；(2)学生实践动手与创新能力与企业需求差距问题；（3）毕业生综合能力与企业入职之间的不相适应问题。为了解决这些问题，培养社会所急需的复合型人才，本学院创新地提出了适应社会发展需求的“一核两翼”人才培养模式。

二、案例解决教育教学问题的主要做法

（一）一个核心：“新思政+新工科”

新思政引领：学院深入实施思想政治领航工程，深化思想政治理论课改革，构建实施“三全育人”岗位质量标准，全面落实立德树人根本任务，学院党委荣获“三全育人”先进集体，并被评选为第二届全省高校统战工作创新的典型案例。这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“红色嵌入”。

新工科理念：随着社会经济科技的不断发展，各个专业的交叉融合度越来越紧密，特别是以人工智能、大数据为代表的新兴技术的兴起，给传统工科的办学带来了新的要求和挑战，形成了“新工科”的概念。这种背景下，目前各个行业对人才的要求也正面临着深刻的转型。在过去，“基础厚、专业精”型的人才是社会追捧的主流，如今随着各类工程项目深度结合，对人才的动手实践能力要求越来越高。同时，人工智能和大数据技术深度参与，实际问题变得日趋复杂，人才的需求逐渐向具备“基础厚、专业精、眼界宽、实践强、懂AI”特点的复合型人才倾斜，因此对传统智能制造类专业的升级改造势在必行。学院对传统人才培养方式按照“新工科”理念进行“AI化”改革创新，这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“蓝色嵌入”。

图在人才培养方案中积极开设人工智能课程

图邀请校外专家进行师资人工智能课程培训

图聘任人工智能专家为兼职教授

（二）两个翼展：学科竞赛+产教融合

两个翼展是我院对“三色嵌入”人才培养模式的直接具体应用。学科竞赛育人是以学科竞赛为抓手，依托学院组建创新实验室,突破传统课程教学模式，通过竞赛驱动的创新人才协同培养体系，我院已组建了电子与自动化创新实验室、机械与计算机绘图创新实验室、材料与工程创新实验室等。这些实验室的指导教师能力结构、知识结构合理，骨干教师均具有博士学位或副教授以上职称。六年来累计培养创新型人才三百余人，先后获得各类学科竞赛200余项、其中特等奖、一等奖以上30余项，其中包括挑战杯比赛中“南水北调流域治理巡检机器人设计”等相关课题。

图在多种重要学科竞赛中获国家级奖励

产教融合育人是充分利用产教融合这个平台，借助企业的人力资源和物质资源，包括合作办学、企业导师、产业学院等方式，助力学生从在校生到工程师平稳转变，打通毕业生综合能力与企业入职需求之间的“最后一公里”。例如，由我院牵头，卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司等13家单位协同共建并成功获批了智能防爆装备河南省协同创新中心。这是我校暨南水北调水资源协同创新中心后的第二个省级协同创新中心，也是我院将“三色嵌入”人才培养模式扩展推广到新的产教融合赛道的成功应用。通过校企双方共同制定和修订了相关专业人才培养方案和课程体系，并在师资培养、人才培育、平台分享等方面开展了多维度的校企协同育人合作，实现了产教融合发展的共赢局面。双方共享实验室15个，并利用校企合作开发项目作为课题来源，通过学校教师与企业工程师双导师模式联合指导了学生的课程设计和毕业设计共计27人次，最终有4名优秀毕业生留在实习基地就业。在本科生实践教育的基础上，联合共建研究生校外实践基地，并聘任企业教授级高级工程师作为兼职硕士生导师，培养工程硕士研究生。

图与卧龙电气南阳防爆集团合作成立卧龙防爆电机产业学院

（三）绿色发展：生态文明理念融入学科建设

围绕我校生态安全与水资源保护省特色骨干学科群主线，全面提升我校整体学科建设水平，我院在学科建设中将“生态安全与水资源保护智能监测与分析平台”作为具体研究对象，在两个方面为我校水资源与保护省特色骨干学科群的协同建设提供相应的支撑作用，这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“绿色嵌入”。

第一点是针对水资源保护提供更加智能化的监控和采集手段。目前我省各地建立了四级河长制来落实全流域生态环境的保护，但是在实施中缺乏有效的技术手段。现有河道水环境管理基本靠视频监控和巡河员定期巡河，用技防+人防的方式发现违法事件逐级上报来解决，由于河道湖泊摄像点少，图像信息分析技术匮乏，需要大量人员现场巡河，因此人员成本高，效率比较低；除此之外，现有的水质实时检测系统多为定点分布采集，无法完全实现全流域动态覆盖，难以实现随时随地取样观察检测的目的。本学科团队成员在2017年就关注到了这些问题，并指导学生开展了“南水北调水源地地空协作检测系统”的设计，获得了当年校级大学生创业大赛“张衡杯”的特等奖和省级挑战杯三等奖；在此基础上，经过更加合理的方案设计和优化，学科团队成员于2019年以同样的应用背景指导学生开展了“闭环场景下地空协同全自动智能巡检机器人系统”的设计，获得了省挑战杯二等奖。以上成绩经过了省各级行业专家的评审，充分说明了该应用点设计方案的合理性和科学性。但是大学生挑战杯更加侧重于方案思路的评比，有关该研究领域具体的一些科研和产学研工作，需要本学科联合我校打造的特色学科群逐步深入开展。

第二点是将人工智能技术应用到水生态安全监测分析中，通过构建深度学习分类模型自动辨别水质状态。水资源监测分析的“人工智能+”中是水环境防治与发展的必然趋势。目前的水质状态分析主要采用生物式监测分析法，依靠人工视觉方法提取水中指示物的特征信息，人为的依据先验知识塑造特征因子，将众多特征因子进行组合形成水质状态评价特征数据库，再通过构建分类模型辨别水质状态。但这些方法存在很大的弊端，人为构造特征速度慢且数量有限，并且这些特征的非线性表达能力欠佳难以对水质状态做出足够准确的分析。为了解决这些问题本学科团队拟用计算机视觉理论和深度学习技术对水中指示物的原始状态进行自动特征提取从而进行水质状态分析。人工智能是本学科近年来的前沿研究方向，学科团队在该方向有着较为深厚的理论研究和项目开展经验，通过我校特色骨干学科群的协同建设，与其他单位通过数据共享、联合攻关打造南水北调流域的“人工智能+”水生态安全监测分析平台，并以此作为课题来源确定了5名电子信息控制工程方向研究生的培养方向。

图聘请北京工业大学水污染治理国家优青王鼎教授为兼职教授

三、改革取得的成效

近年来，为培养学生的科研素养和实践能力，学院深刻贯彻“三色嵌入”理念，作为其具体应用的“一核两翼”育人模式也在人才培养方面取得突出成绩，荣获河南省教学成果奖。

“红色嵌入”使学院第一党支部被评为全省高校“双带头人”教师党支部书记工作室，立项两项省级本科高校课程思政师范课程。

“蓝色嵌入”使学院获批了四个省级科研平台及两个以新工科为背景的河南省大学生校外实践教育基地。与多家校外知名企业成立合作实习基地，学生深度参与老师所承担的部分横向项目，在实践中提升能力。

在“绿色嵌入”思想指导下，学院近年来对专业建设进行了优化，逐步停招了汽车服务专业，在新能源和人工智能赛道下谋划“智能制造”专业的布局，并通过紧密结合行业需求优化培养方案，使人才培养质量不断提高，近三年学院就业率稳步提高，通过与企业联合共建校外实习基地，极大地提高了学生的专业实践能力、社会竞争力和就业能力。毕业生基础理论扎实，实践应用能力强，深受用人单位及社会的好评。


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组织机构政策文件评估动态		智能制造与电气工程学院“一核两翼”创新人才培养模式更新日期：2024年12月12日点击：[]次一、案例简介（一）案例概述南阳师范学院位于南水北调中线工程渠首所在地和核心水源区，20年来，学校以坚持服务南水北调国家重大战略作为推动学校高质量发展的重要抓手，主动对接南水北调生态保护和水安全战略需求，不断调整优化学科专业布局，凝练办学特色，提升办学实力和水平，为服务国家重大战略输送专门人才。南阳师范学院将南水北调精神价值融入到学生成长成才的全过程，探索以服务重大战略需求引领卓越人才培育，形成了以社会主义先进文化融入思想政治教育（红）、重大国家战略驱动学科育人（蓝）、生态文明教育融入人才培养特色（绿）的“三色嵌入”特色化人才培养模式，实现了地方高校面向国家战略开展特色化人才培养的新探索。智能制造与电气工程学院，探索出了“一核两翼”育人模式，“一核”为“新思政+新工科”理念贯穿立德树人，“两翼”为学科竞赛育人，面向产业需求育人。“一核两翼”育人模式是“三色嵌入”特色化人才培养模式在我院的一个具体化的应用实例。（二）解决的主要问题随着社会经济科技的不断发展，各个专业的交叉融合度越来越紧密，特别是以人工智能、大数据为代表的新兴技术的兴起，给传统工科的办学带来了新的要求和挑战，形成了“新工科”的概念。这种背景下，目前各个行业对人才的要求也正面临着深刻的转型。在过去，“基础厚、专业精”型的人才是社会追捧的主流，如今随着各类工程项目深度结合，对人才的动手实践能力要求越来越高。同时，人工智能和大数据技术深度参与，实际问题变得日趋复杂，人才的需求逐渐向具备“基础厚、专业精、眼界宽、实践强、懂AI”特点的复合型人才倾斜，因此对传统智能制造类专业的升级改造势在必行。目前，智能制造类专业所存在的主要问题有：（1）原人才培养方案滞后于人工智能背景下的人才需求问题；(2)学生实践动手与创新能力与企业需求差距问题；（3）毕业生综合能力与企业入职之间的不相适应问题。为了解决这些问题，培养社会所急需的复合型人才，本学院创新地提出了适应社会发展需求的“一核两翼”人才培养模式。二、案例解决教育教学问题的主要做法（一）一个核心：“新思政+新工科” 新思政引领：学院深入实施思想政治领航工程，深化思想政治理论课改革，构建实施“三全育人”岗位质量标准，全面落实立德树人根本任务，学院党委荣获“三全育人”先进集体，并被评选为第二届全省高校统战工作创新的典型案例。这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“红色嵌入”。新工科理念：随着社会经济科技的不断发展，各个专业的交叉融合度越来越紧密，特别是以人工智能、大数据为代表的新兴技术的兴起，给传统工科的办学带来了新的要求和挑战，形成了“新工科”的概念。这种背景下，目前各个行业对人才的要求也正面临着深刻的转型。在过去，“基础厚、专业精”型的人才是社会追捧的主流，如今随着各类工程项目深度结合，对人才的动手实践能力要求越来越高。同时，人工智能和大数据技术深度参与，实际问题变得日趋复杂，人才的需求逐渐向具备“基础厚、专业精、眼界宽、实践强、懂AI”特点的复合型人才倾斜，因此对传统智能制造类专业的升级改造势在必行。学院对传统人才培养方式按照“新工科”理念进行“AI化”改革创新，这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“蓝色嵌入”。图在人才培养方案中积极开设人工智能课程图邀请校外专家进行师资人工智能课程培训图聘任人工智能专家为兼职教授（二）两个翼展：学科竞赛+产教融合两个翼展是我院对“三色嵌入”人才培养模式的直接具体应用。学科竞赛育人是以学科竞赛为抓手，依托学院组建创新实验室,突破传统课程教学模式，通过竞赛驱动的创新人才协同培养体系，我院已组建了电子与自动化创新实验室、机械与计算机绘图创新实验室、材料与工程创新实验室等。这些实验室的指导教师能力结构、知识结构合理，骨干教师均具有博士学位或副教授以上职称。六年来累计培养创新型人才三百余人，先后获得各类学科竞赛200余项、其中特等奖、一等奖以上30余项，其中包括挑战杯比赛中“南水北调流域治理巡检机器人设计”等相关课题。图在多种重要学科竞赛中获国家级奖励产教融合育人是充分利用产教融合这个平台，借助企业的人力资源和物质资源，包括合作办学、企业导师、产业学院等方式，助力学生从在校生到工程师平稳转变，打通毕业生综合能力与企业入职需求之间的“最后一公里”。例如，由我院牵头，卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司等13家单位协同共建并成功获批了智能防爆装备河南省协同创新中心。这是我校暨南水北调水资源协同创新中心后的第二个省级协同创新中心，也是我院将“三色嵌入”人才培养模式扩展推广到新的产教融合赛道的成功应用。通过校企双方共同制定和修订了相关专业人才培养方案和课程体系，并在师资培养、人才培育、平台分享等方面开展了多维度的校企协同育人合作，实现了产教融合发展的共赢局面。双方共享实验室15个，并利用校企合作开发项目作为课题来源，通过学校教师与企业工程师双导师模式联合指导了学生的课程设计和毕业设计共计27人次，最终有4名优秀毕业生留在实习基地就业。在本科生实践教育的基础上，联合共建研究生校外实践基地，并聘任企业教授级高级工程师作为兼职硕士生导师，培养工程硕士研究生。图与卧龙电气南阳防爆集团合作成立卧龙防爆电机产业学院（三）绿色发展：生态文明理念融入学科建设围绕我校生态安全与水资源保护省特色骨干学科群主线，全面提升我校整体学科建设水平，我院在学科建设中将“生态安全与水资源保护智能监测与分析平台”作为具体研究对象，在两个方面为我校水资源与保护省特色骨干学科群的协同建设提供相应的支撑作用，这体现了学院在具体应用“三色嵌入”特色化人才培养模式中的“绿色嵌入”。第一点是针对水资源保护提供更加智能化的监控和采集手段。目前我省各地建立了四级河长制来落实全流域生态环境的保护，但是在实施中缺乏有效的技术手段。现有河道水环境管理基本靠视频监控和巡河员定期巡河，用技防+人防的方式发现违法事件逐级上报来解决，由于河道湖泊摄像点少，图像信息分析技术匮乏，需要大量人员现场巡河，因此人员成本高，效率比较低；除此之外，现有的水质实时检测系统多为定点分布采集，无法完全实现全流域动态覆盖，难以实现随时随地取样观察检测的目的。本学科团队成员在2017年就关注到了这些问题，并指导学生开展了“南水北调水源地地空协作检测系统”的设计，获得了当年校级大学生创业大赛“张衡杯”的特等奖和省级挑战杯三等奖；在此基础上，经过更加合理的方案设计和优化，学科团队成员于2019年以同样的应用背景指导学生开展了“闭环场景下地空协同全自动智能巡检机器人系统”的设计，获得了省挑战杯二等奖。以上成绩经过了省各级行业专家的评审，充分说明了该应用点设计方案的合理性和科学性。但是大学生挑战杯更加侧重于方案思路的评比，有关该研究领域具体的一些科研和产学研工作，需要本学科联合我校打造的特色学科群逐步深入开展。第二点是将人工智能技术应用到水生态安全监测分析中，通过构建深度学习分类模型自动辨别水质状态。水资源监测分析的“人工智能+”中是水环境防治与发展的必然趋势。目前的水质状态分析主要采用生物式监测分析法，依靠人工视觉方法提取水中指示物的特征信息，人为的依据先验知识塑造特征因子，将众多特征因子进行组合形成水质状态评价特征数据库，再通过构建分类模型辨别水质状态。但这些方法存在很大的弊端，人为构造特征速度慢且数量有限，并且这些特征的非线性表达能力欠佳难以对水质状态做出足够准确的分析。为了解决这些问题本学科团队拟用计算机视觉理论和深度学习技术对水中指示物的原始状态进行自动特征提取从而进行水质状态分析。人工智能是本学科近年来的前沿研究方向，学科团队在该方向有着较为深厚的理论研究和项目开展经验，通过我校特色骨干学科群的协同建设，与其他单位通过数据共享、联合攻关打造南水北调流域的“人工智能+”水生态安全监测分析平台，并以此作为课题来源确定了5名电子信息控制工程方向研究生的培养方向。图聘请北京工业大学水污染治理国家优青王鼎教授为兼职教授三、改革取得的成效近年来，为培养学生的科研素养和实践能力，学院深刻贯彻“三色嵌入”理念，作为其具体应用的“一核两翼”育人模式也在人才培养方面取得突出成绩，荣获河南省教学成果奖。 “红色嵌入”使学院第一党支部被评为全省高校“双带头人”教师党支部书记工作室，立项两项省级本科高校课程思政师范课程。 “蓝色嵌入”使学院获批了四个省级科研平台及两个以新工科为背景的河南省大学生校外实践教育基地。与多家校外知名企业成立合作实习基地，学生深度参与老师所承担的部分横向项目，在实践中提升能力。在“绿色嵌入”思想指导下，学院近年来对专业建设进行了优化，逐步停招了汽车服务专业，在新能源和人工智能赛道下谋划“智能制造”专业的布局，并通过紧密结合行业需求优化培养方案，使人才培养质量不断提高，近三年学院就业率稳步提高，通过与企业联合共建校外实习基地，极大地提高了学生的专业实践能力、社会竞争力和就业能力。毕业生基础理论扎实，实践应用能力强，深受用人单位及社会的好评。