自動化專業實驗教學的改革

摘要：分析了自動化專業實驗教學存在的一些問題，提出了實驗體系結構、實驗教學方法、實驗教學手段等改革自動化專業實驗教學的措施。

關鍵詞：自動化；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）41-0044-02

實驗教學是高等學校教學活動中的重要組成部分，新形勢下如何深化實驗教學改革，優化實驗知識結構，更新實驗教學內容，采用靈活的實驗教學方式、方法，建立系統化、科學化和規范化的開放式實踐教學體系，建立和完善一整套管理嚴密、行之有效的教學質量評價體系，是當前深化實踐教學改革和教學管理工作亟待解決的重大問題。

一、自動化專業實驗教學存在的問題

1.實驗教學方法呆板。一般教師在學生開始實驗前都詳細講解實驗原理、目的、方法、步驟及注意事項。然后學生再按照實驗教材中的實驗步驟完成實驗。學生在實驗過程中基本是依葫蘆畫瓢，很少考慮實驗的設計思路和方案。

2.實驗教學內容陳舊。實驗教學不能改變依附于理論教學的從屬地位，開環系統實驗多，閉環系統實驗少，硬件和軟件分離，各門功課實驗裝置及內容相互獨立，交叉聯系少。

3.實驗設備陳舊，實踐基地建設投入不足。目前實驗設備的更新受資金和場地等限制，加上自動化專業實驗設備投資成本較高，使得有限的教學經費無能為力。實驗室開放的時間和設備有限，再加上實驗設備的損壞，往往造成多名學生擠在一臺設備前做實驗的情況。

4.實驗教材單調。實驗教材絕大多數是由任課教師自己編寫的，格式單調、陳舊。不僅實驗電路、原理、目的、方法、步驟及注意事項都寫得十分詳細，而且實驗數據表格都為學生準備好了。

5.考核方法不完善。實驗課一般不單獨設課，不計學分，不考試，所以很難對學生的學習狀況有一個準確的量化考核。

二、創建新的實驗教學體系結構

自動化專業實驗教學在自動化課程體系中體現在科學實踐與社會實踐部分。根據自動化專業的指導思想和培養目標，針對學生所處年級和知識層次的不同，采用了形式多樣、要求不同、內容各異的實驗教學，有目的地提高學生的動手能力，建立了新的實驗教學體系（如圖1所示）。計算機已不是新生事物，但對于來自偏遠山區的學生來說還是陌生的。大一均開設計算機基礎課，使大一新生學會應用信息時代的工具；認識實習是針對大一新生的，讓他們對所學的專業有一個初淺認識，知道自己畢業以后干什么；基礎實驗包括物理實驗、電路實驗、電裝實習，主要是驗證性試驗；專業實驗包括單片機課程設計、控制原理課程設計、測控原理課程設計，是單一的對所學的專業課動手作硬件設計或軟件設計；課程設計包括控制技術程設計、測控技術課程設計、是綜合所學的多門課程進行軟、硬件設計，做一些小型的控制系統；科研訓練是培養學生科研的能力，了解科研工作的整個程序，為將來的科研工作打基礎；生產實習是把學生帶到校外實習基地，由實習基地的工程師和高級技師指導學生對實際項目的學習研究。畢業設計是學生根據自己的實際情況，在學校或簽約單位進行的課題研究。

三、教學方法和內容的改革

理論教學以教師為中心，與之相反，實驗教學以學生為中心，教師只是做引導性和建議性工作，培養學生自己分析和解決問題的習慣。這樣一來不僅可以引發學生的興趣，提高學生的學習主動性，還可以防止抄襲實驗報告現象。實驗內容減少驗證性實驗項目，增加綜合性、設計性、實驗項目。實驗時間和實驗場地總是矛盾重重，學生有時間時實驗場地不夠用，實驗場地空閑時學生又沒有時間。為了解決這一問題，我們有目的地設計了開放性實驗，學生提前預約就可以了。實際日常生活和工程設計中有許多自動控制系統，為了讓學生對控制系統有一個明確的概念，清楚具體控制系統的設計過程，使其畢業后能適應工程中的要求，我們帶學生走出校園，建立了校外實踐基地。目前，我們已和郵政中心局、國營二六二廠建立了良好的合作關系。在郵政中心局學生熟悉了郵件自動分揀系統的設計思路、工作原理。在國營二六二廠學生知道了實際工程中自動控制系統的設計過程，并參與了系統的機械調試、軟件調試。

四、考核指標的改革

實驗教學的考核重在考查學生對基本的實驗知識、操作儀器能力和綜合實驗技能的掌握程度，重點是對學生動手能力和解決實際問題能力的考核。考核指標應依據不同的實驗性質制定不同的考核細則。考核方式多樣化，實現三個轉變，即從過分強調知識點的考核向知識的掌握、運用和綜合能力的考核轉變，從單一的考核方式向多種考核方式轉變，從過于依賴卷面成績評定方式向綜合考核方式轉變。

舊的考核指標

新的考核指標

自動化專業實驗教學改革勢在必行。這是一項長期的、系統的工程，不僅需要良好的實驗室管理制度和運行機制，還需要領導的支持和教師的盡職。只有深刻認識到它的重要性，實驗教學改革才能進行下去。

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作者簡介：張英（1977-），女，工程師，陜西山陽人，研究方向為自動化，智能控制。