強(qiáng)化課程群建設(shè)構(gòu)筑自動(dòng)化品牌專業(yè)

摘 要:本文針對(duì)自動(dòng)化工程類專業(yè)教學(xué)體系存在的問題進(jìn)行研究，對(duì)存在的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，提出整合資源精選教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建自動(dòng)化工程類優(yōu)秀課程群的教學(xué)思路，最終達(dá)到使學(xué)生在綜合素質(zhì)和解決問題能力方面得到培養(yǎng)。本研究對(duì)工科院校的教學(xué)研究和教學(xué)改革具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:課程群品牌專業(yè)整合

中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)09(b)-0209-02

Strengthen the construction of control theory course group， promote the

development of automation

LIU Hong-jin，LI Jun-fang，JIA Chao，DONG En-zeng

(School of Electrical EngineeringTianjin University of TechnologyTianjin 300384China)

Abstract:In this paper， the problem of the automation in the teaching system is studied.Some problems in the teaching process are analyzed.The idea of the integration of resource，selecting teaching content and construction excellent courses is proposed.Through the process，the studendts will be cultivated in the aspect of the comprehensive quality and solving the problem.This study will have a certain significance to the teaching study and teaching reformation.

Key words:coursesbrand Professionalintegration

自動(dòng)化工程類專業(yè)同屬教育部本科“電氣信息類”，按照理工科大學(xué)辦學(xué)思路和定位，堅(jiān)持“強(qiáng)化基礎(chǔ)，注重實(shí)踐，突出能力，提高素質(zhì)”的共識(shí)，側(cè)重按大類分類培養(yǎng)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心的要求。為以精品課建設(shè)為契機(jī)強(qiáng)化自動(dòng)化工程類優(yōu)秀課程群建設(shè)，構(gòu)筑自動(dòng)化品牌創(chuàng)造了條件。隨著精品課課程建設(shè)的逐漸深入，參考國內(nèi)外大學(xué)課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和做法。原本按精英教育模式編寫組織的培養(yǎng)方案，已很難在優(yōu)化課程體系、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面取得成績(jī)。理由有三:(1)各門課程獨(dú)立設(shè)置，追求各自課程體系完整。(2)知識(shí)體系融合性差，不適應(yīng)時(shí)代要求。(3)教學(xué)方法教學(xué)手段相對(duì)落后。

按照自動(dòng)化人才培養(yǎng)計(jì)劃，如何實(shí)現(xiàn)“培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，面向基層的應(yīng)用型高級(jí)專門人才”的本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)？如何根據(jù)工科院校自身的特點(diǎn)將一些前沿新知識(shí)、現(xiàn)代控制新信息盡快溶入到教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生在綜合素質(zhì)和解決問題能力方面得到培養(yǎng)。整合資源精選教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建自動(dòng)化工程類優(yōu)秀課程群研究已成為國內(nèi)外專家學(xué)者急待解決的問題。

1課程群建設(shè)的具體內(nèi)容

優(yōu)秀課程群的建設(shè)思路包括以下內(nèi)容:(1)明確以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心的主線，建立控制理論優(yōu)秀課程群有層次有結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系。(2)科學(xué)分析、科學(xué)研究?jī)?yōu)秀課程群建設(shè)的具體實(shí)施辦法，通過理論和實(shí)踐教學(xué)的有效嘗試體現(xiàn)優(yōu)秀課程群的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，使人們?cè)趯?duì)比中轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)與意義。(3)在優(yōu)秀課程群建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步豐富理論和實(shí)踐教學(xué)的途徑和形式，開展多種類型的專業(yè)設(shè)計(jì)及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化專業(yè)導(dǎo)師的作用，淡化校內(nèi)課堂與校外實(shí)習(xí)的形式區(qū)分，真正在立體化培養(yǎng)模式的完善過程中提高自身的能力。

根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以下以控制理論課程為例，構(gòu)建以《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》、《控制系統(tǒng)仿真及輔助設(shè)計(jì)》等課程的控制理論優(yōu)秀課程群，使現(xiàn)有優(yōu)秀課程及教學(xué)資源得到共享。

2需要解決的關(guān)鍵問題

2.1 教學(xué)內(nèi)容模塊化，完善課程體系

解決經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論與信息技術(shù)的交叉與融合。具體思路是:根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計(jì)算技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，重新審視和剖析已有教學(xué)內(nèi)容和講解的角度，整合精選教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)課程知識(shí)體系的完整性與合理性和先進(jìn)性。預(yù)計(jì)控制理論優(yōu)秀課程群(理論98+實(shí)踐32)授課時(shí)數(shù)128學(xué)時(shí)，比原《自動(dòng)控制原理64+16》、《現(xiàn)代控制理論28+4》、《控制系統(tǒng)仿真及輔助設(shè)計(jì)36+12》獨(dú)立授課時(shí)數(shù)160(理論128+實(shí)踐32)學(xué)時(shí)減少五分之一?？刂评碚搩?yōu)秀課程群理論教學(xué)(計(jì)劃98學(xué)時(shí))從整體上劃分為三個(gè)模塊:《控制理論A》、《控制理論B》、《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，在第五、六學(xué)期安排。通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生系統(tǒng)掌握自動(dòng)控制的理論基礎(chǔ)，并具備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定性分析、定量估算和動(dòng)態(tài)仿真(模擬仿真和數(shù)字仿真)的能力，為專業(yè)課學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打下必要的基礎(chǔ)。

2.2 追蹤學(xué)科發(fā)展前沿，滿足優(yōu)秀課程群建設(shè)需要

將理論教學(xué)與前沿知識(shí)學(xué)術(shù)講座相結(jié)合，全面提高優(yōu)秀課程群教學(xué)質(zhì)量，能夠在天津等周邊發(fā)揮示范、輻射作用。結(jié)合優(yōu)秀課程群建設(shè)將聘請(qǐng)校內(nèi)外知名專家學(xué)者面向?qū)W生做關(guān)于本課程群前沿知識(shí)的學(xué)術(shù)講座和報(bào)告變?yōu)槌B(tài)，為本科生搭建與大師對(duì)話的平臺(tái)，以此來擴(kuò)充學(xué)生視野，增加其學(xué)科知識(shí)的深度和廣度，使優(yōu)秀課程群教學(xué)質(zhì)量始終保持市內(nèi)領(lǐng)先水平，力爭(zhēng)國內(nèi)先進(jìn)水平。

2.3 實(shí)踐教學(xué)模式的精品化探索

按照認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律，由淺入深、由簡(jiǎn)到繁、由個(gè)別單元到綜合應(yīng)用，有層次地設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)想為:驗(yàn)證型+綜合型(設(shè)計(jì))+自主型(科研)。使學(xué)生從驗(yàn)證型、綜合型(設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)中獲取間接知識(shí);從自主型(科研)實(shí)驗(yàn)中獲取直接知識(shí)，通過自主型(科研)訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生探索研究未知新知識(shí)的方法和能力。

控制理論優(yōu)秀課程群實(shí)踐教學(xué)(計(jì)劃32學(xué)時(shí))從整體上分為三個(gè)模塊:驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型(設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)和自主型(科研)創(chuàng)新類實(shí)踐。與理論教學(xué)同步在第五、六學(xué)期安排。采用基礎(chǔ)類驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)(12學(xué)時(shí))和提高類綜合型實(shí)驗(yàn)(10學(xué)時(shí))相互結(jié)合，提高類綜合型(設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)和自主型(科研)創(chuàng)新類實(shí)踐(10學(xué)時(shí))互為補(bǔ)充的方式。

2.4 發(fā)揮專業(yè)導(dǎo)師作用，促進(jìn)科研訓(xùn)練活動(dòng)

發(fā)揮專業(yè)導(dǎo)師作用，在教學(xué)的后期階段注重將科研成果導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)。通過布置思考題和課程小論文的方式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自動(dòng)控制原理知識(shí)分析、解決問題，在研究中加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高利用理論知識(shí)解決問題的能力。進(jìn)一步鼓勵(lì)學(xué)生參加教師承擔(dān)的相關(guān)項(xiàng)目組及一些課外研究項(xiàng)目，在項(xiàng)目開發(fā)過程中進(jìn)一步提高創(chuàng)新能力。

3構(gòu)筑品牌專業(yè)

本課程群建設(shè)與專業(yè)品牌建設(shè)相互依存。自動(dòng)化專業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)和正在人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)等方面構(gòu)筑成專業(yè)品牌，在天津市同類院校中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，具體有以下內(nèi)容。

3.1 建立科學(xué)的專業(yè)培養(yǎng)體系

培養(yǎng)規(guī)格的準(zhǔn)確定位是制定科學(xué)培養(yǎng)方案的前提，在學(xué)?！懊嫦虻胤?、服務(wù)基層”的辦學(xué)思想指導(dǎo)下，自動(dòng)化專業(yè)主要培養(yǎng)面向天津及區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的工程應(yīng)用型高級(jí)專門人才。專業(yè)課程設(shè)置以控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用兩個(gè)培養(yǎng)方向?yàn)閷?dǎo)向，采用模塊化組合思路，每個(gè)專業(yè)方向課程包括:“學(xué)科基礎(chǔ)課模塊”+“專業(yè)必修課模塊”+“專業(yè)選修課模塊”+“集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)模塊”+“創(chuàng)新性實(shí)踐環(huán)節(jié)模塊”，在集中性教學(xué)模塊中提出了設(shè)置“專業(yè)設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)，研究實(shí)施了“課程設(shè)計(jì)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”、“教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)”和“第二課堂”等實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革，實(shí)行“課內(nèi)外一體化”和“校內(nèi)外一體化”的教學(xué)模式，構(gòu)建了一種面向工程實(shí)際的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的新型培養(yǎng)模式。這種以學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為導(dǎo)向的新型培養(yǎng)體系的建立，使自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生與天津及濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的人才需求做到了更好的銜接。

3.2 完善先進(jìn)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

經(jīng)過天津市“九五”、“十五”和“十一五”重點(diǎn)投資，國家及地方先后投入1500萬元用于實(shí)驗(yàn)中心重點(diǎn)建設(shè)。目前，建設(shè)有市級(jí)優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室:電氣與自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)中心;與多家公司合作建設(shè)有:天津理工大學(xué)-羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，天津理工大學(xué)-西門子傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、天津理工大學(xué)-Microchip?MCU聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;另外建設(shè)有工業(yè)智能控制技術(shù)與仿真實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)檢測(cè)與傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，電工電子實(shí)驗(yàn)中心、電氣傳動(dòng)與控制實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室;另外建設(shè)有兩個(gè)市級(jí)重點(diǎn)建設(shè)的科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái):天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)理論與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、天津市工業(yè)智能控制技術(shù)科技成果推廣中心。這些重點(diǎn)建設(shè)的科研和教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在設(shè)備的先進(jìn)性、開放性和管理水平上均處于本市一流水平，其中，羅克韋爾實(shí)驗(yàn)室是華北地區(qū)唯一的該類實(shí)驗(yàn)室，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。這些實(shí)驗(yàn)條件在滿足自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)需要的同時(shí)，也為本科學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，近年來本專業(yè)學(xué)生依托該平臺(tái)在“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技活動(dòng)競(jìng)賽中多次獲獎(jiǎng)，學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到很大提高。

3.3 錘煉優(yōu)秀的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)是一支專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良，團(tuán)隊(duì)責(zé)任感強(qiáng)，協(xié)作精神好，勇于開拓創(chuàng)新，愛崗敬業(yè)，整體優(yōu)勢(shì)突出，以中青年教師為主的師資隊(duì)伍，目前已建設(shè)成為市級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。本專業(yè)現(xiàn)有20位教師，其中教授7人、副教授7人、講師6人，具有博士學(xué)位7人。隊(duì)伍成員中55歲以2人、40-50歲10人、40歲以下8人。平均年齡42.4歲。

教師隊(duì)伍成員均執(zhí)教自動(dòng)化專業(yè)課程多年，具有良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有多名教師曾獲天津市、天津理工大學(xué)教學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)。自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)師德高尚、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、學(xué)術(shù)造詣高、教學(xué)思想活躍，注重教育思想和教學(xué)理念的更新，并具有可持續(xù)發(fā)展能力，為自動(dòng)化專業(yè)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了有力的人力支持。

3.4 具有堅(jiān)實(shí)的重點(diǎn)學(xué)科支撐

依托學(xué)科建設(shè)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)是自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)重要的發(fā)展思路，自動(dòng)化學(xué)院建設(shè)有天津市重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科控制理論與控制工程，擁有“控制理論和控制工程”、“檢測(cè)技術(shù)及自動(dòng)化裝置”、“模式識(shí)別與智能系統(tǒng)”、“電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化”4個(gè)碩士學(xué)位授予權(quán)點(diǎn)，以及“控制工程”、“電力工程”工程碩士學(xué)位權(quán)。控制理論與控制工程學(xué)科建設(shè)有兩個(gè)市級(jí)重點(diǎn)建設(shè)科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái):天津市復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)理論與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、天津市工業(yè)智能控制技術(shù)科技成果推廣中心。近年來重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展為自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)提供了有力的支撐，學(xué)科重點(diǎn)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室資源和科研成果的轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)提供了豐富的資源，使教學(xué)環(huán)境、形式及內(nèi)容得到不斷完善和更新。

4結(jié)語

本文針對(duì)目前自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，如何實(shí)現(xiàn)“培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，面向基層的應(yīng)用型高級(jí)專門人才”的本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)為研究?jī)?nèi)容，提出了構(gòu)建自動(dòng)化工程類優(yōu)秀課程群的具體思路和實(shí)施方案及所需要的專業(yè)和學(xué)科支撐。本課題研究對(duì)相關(guān)工科院校的教學(xué)改革具有重要的指導(dǎo)意義。

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