李宏勝,陳 桂
(南京工程學院自動化學院,江蘇 南京 211167)
自動化專業與現代制造業密切相關,作為應用型本科教育,培養目標來源于行業需求[1-4]。我校自動化專業教學改革以“自動化專業指導性規范”(以下簡稱規范)為指導,以機電行業為背景,以機電行業能力需求為導向,貫徹”學以致用”的辦學理念。我院在人才培養方案的創新與優化、課程體系及教學內容的改革、實驗室及實訓實習基地建設、學生創新意識和綜合素質的培養等方面開展了有效的探索與實踐,已取得了較明顯的成效。
“規范”遵循多樣化與規范性相統一、規范內容最小化、核心知識內容最低標準的原則,提出自動化專業的基本要求。在此原則的指導下,我們在規范留出足夠的自由空間中進行教學改革,努力辦出個性和特色。
本專業的重要特點是學科交叉,既要求學生掌握電類相關知識,又要求了解機械結構和工藝等方面的基本知識;既要求學生掌握微處理器系統硬軟件設計,又要求了解強電電氣控制、伺服驅動及液壓和氣動等方面的知識。近年來,我校以機電行業為背景,以行業能力需求為導向,采用“本科學歷+專業核心能力”的人才培養模式,在充分行業調研的基礎上,構建了檢測與控制技術、數控技術、運動控制系統、嵌入式系統和可編程控制系統5個知識核心的12項專業能力,注重機電結合和弱電與強電結合的人才培養體系以及通識教育與專業教育、校內教學與企業實踐、課內培養與課外培養相互交叉融合的培養模式。
我們在“規范”要求通識教育和學科基礎的基礎上,整合課程結構,精選并優化課程內容,注重高新技術在自動化專業領域的作用,引入自動化技術最新研究成果和工程應用實例,梳理并重整專業知識、能力與素質要求,構建了模塊化課程體系。
我們按照“規范”的專業能力要求和機電行業人才所需的核心能力要求,培養學生的工程應用、技術集成創新能力和綜合素質培養,構建了校、省、企業及各類學會等多種類型的科技創新、科技競賽以及數控機床、嵌入式系統和FANUC系統等專業技能培訓與認證平臺。學生可以充分利用校內外實習基地、創新實驗室以及校企共建實驗室,形成了綜合工程實踐、科技創新、科技競賽、專業技能培養和參與教師科研項目的多層次實踐教學體系。
學校與企業在應用型人才培養方面相互介入,聘請企業專家擔任專業指導委員會成員,參與人才培養方案的制定,監督和評價培養質量與效果,開設就業指導和技術應用等講座;聯合指導項目研究、企業實習和畢業設計。同時,建立各種合作形式的產學研基地和校企共建實驗室。
本專業人才培養方案的制定過程中,對畢業生的就業情況進行了分析,對自動化專業人才培養方案進行了深入的調研。我們提出了如下符合我校特點的理論知識、專業能力和綜合素質的要求。
本專業學生應具有較扎實的數理知識和良好的計算機和外語運用能力,并具有一定的經濟、管理、人文與社會科學知識;具有本專業基礎理論知識,具有本專業所必需的數控技術、運動控制系統、嵌入式系統和可編程控制系統領域的專業知識;并了解相關技術的應用現狀、面臨的問題及發展方向。
本專業學生應具備的專業能力包括:電工電子常用測試儀器設備的應用;模擬和數字電路的分析、設計、調試及EDA技術;機械基礎及常規機加工工藝、數控加工的工藝、編程;系統常用物理量的檢測方法、信號的分析與處理;系統動態行為的數學建模、仿真;閉環反饋控制系統的分析與綜合;電機及電、氣、液執行部件的基本原理及應用;計算機網絡與現場總線技術;可編程控制系統(PLC)的分析、設計與調試;數控系統的工作原理、應用及二次開發;直流、交流伺服、變頻調速的原理與應用技術;單片機或DSP、嵌入式ARM系統的軟、硬件技術。
本專業學生應具有勝任研發、生產、銷售及技術支持、管理等崗位所需的必要綜合素質與能力,主要包括:科技文獻檢索與查詢能力;書面表達、口頭交流和多媒體交流能力;人文素養、團隊合作與人際交往能力;工程意識和創新意識;質量意識和低碳、環保意識;市場意識和價值效益意識等。
依據企業和畢業生就業情況調研以及自動化(數控技術)專業能力的要求,將該專業學生的知識、能力與素質要求按照通識教育模塊、電工電子模塊、檢測與控制技術模塊、數控技術模塊、運動控制系統模塊、嵌入式系統模塊、可編程控制系統模塊、專業與綜合素質拓展模塊、校企聯合培養模塊和綜合能力課外培養模塊等10個模塊進行劃分,形成模塊化教學體系。圖1和圖2魚骨圖分別表示了如何將相應的模塊化理論課程體系和實踐教學體系貫穿于學生從入學到現場工程師的教育培養過程中。

圖1 自動化(數控技術)專業模塊化理論課程體系

圖2 自動化(數控技術)專業模塊化實踐教學體系
[1]“自動化學科專業發展戰略研究”課題組.自動化學科專業人才培養分類及其定位研究.北京:中國大學教學,2005、3
[2]崔桂梅,賈玉瑛.自動化專業應用型人才培養模式的改革和實踐.上海:實驗室研究與探索,2009、11
[3]黃道平,胥布工,賴何季.自動化專業多模式、多規格人才培養體系探討.南京:電氣電子教學學報,2009、9
[4]劉丁,劉軍等.地方院校自動化專業創新型應用人才培養模式改革.南京:電氣電子教學學報,2009、9