自動化專業英才班人才培養模式探索及實踐

梁會軍 王凌云 譚超

摘要：針對當前自動化專業教育的現狀，在目前三峽大學電氣與新能源學院進行試點學院改革的條件下，探索并提出了自動化英才班人才培養模式的改革方案，創新人才培養模式改革，建立自動化專業課程群，實施英才班計劃，提升學生的實踐動手能力，實踐課程體系建設與改革及相關實驗室建設等內容，從提升學生實際動手能力和培養學生學習興趣目標兩方面講述了自動化英才班人才培養模式的改革方法。

關鍵詞：自動化英才班;試點學院;實驗室建設;人才培養

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）43-0137-03

一、自動化專業發展概況

作為高等教育的自動化學科專業，以其口徑寬、面向廣和需求多的特色，經過五十多年的發展，已成為最大的學科專業之一[1]。在自動化專業發展的過程中，出現了許多傳統學科專業名稱中嫁接“自動化”或“控制工程”的現象，如“電氣工程及其自動化”、“機械設計制造及其自動化”、“過程裝備與控制工程”、“農業機械化及其自動化”等。教育部最新公布的專業目錄中，以自動化或控制工程命名的專業共有八種，占工學類專業總數的11%以上[2]。

由此可見，自動化專業的發展在我國經濟發展及大學教育中占據十分重要的地位。但是這也給現在的自動化專業留下了一個非常尷尬的問題，即帶有行業背景的和自動化相關的專業如“電氣工程及其自動化”都從傳統自動化專業剝離出去了，當前保留下來的自動化專業是沒有任何行業背景的。這種情況導致了學生對專業了解的缺失以及對自身發展的迷惘，學生普遍感覺不清楚自動化專業究竟是做什么的，學完這個專業后能從事什么樣的工作。雖然在入學初老師們都給學生介紹了自動化專業的特點，但是學生普遍還是不了解。當前自動化專業主要存在的問題有：（1）人才培養模式老化，工程應用能力、創新能力弱;（2）教學模式單一，自主學習能力低下，難以調動學生學習的興趣;（3）眉毛胡子一把抓，忽視專業主干課，學生的專業素質下降;（4）知識更新慢，教材建設不能與時俱進[3];（5）專業特色不明顯或者沒有專業特色;（6）體系上和理念上的教學模式問題[4]。

二、自動化英才班人才培養改革方案

三峽大學電氣與新能源學院針對自動化專業改革需求，提出建設自動化英才班，實施小班化教學，變革傳統培養方案，對部分課程實施雙語教學，改革了實踐教學環節，取消了傳統實驗方法，以課程作業和綜合作業的形式完成實踐教學等改革方案。

1.傳統教學方法。傳統教學方法的問題主要體現在：方法比較傳統、單一，文字教材“一統天下”，缺乏多樣性、效率性;以教師為中心的傳統的集中授課“滿堂灌”，使學生的獨立思維、發散思維、批判思維和創造思維得不到充分培養，不利于創新精神、創新能力人才的成長[4]。在三峽大學電氣與新能源學院，自動化專業同樣也存在這些問題，學生不習慣于主動學習，很少有學生能積極主動地思考教學中出現的問題。如作者所承擔的《單片機原理及應用》這門課程，在課堂教學中，作者試圖在課堂上引入一些新的教學辦法，如“基于PBL的教學模式”、“反轉課堂”這兩種方法。對于前者，少部分學生表示還可以接受，大部分學生都表示不能接受這種問題式的教學方法;對于反轉課堂，學生普遍反映不能適應，建議不要采用。其實這兩種教學方法都是非常好的教學改革實踐思路，為什么大部分學生都不能接受和適應呢？這就說明了在小學、初中、高中階段已經習慣的傳統的被動式教育理念給學生帶來了非常大的負面影響，學生自主學習能力和自主思考能力非常差，嚴重依賴于教師的課堂指引，這種教學觀念非常不利于培養學生的積極能動性和創造性。

2.針對傳統教學方法的改革措施。為了克服這些難題，三峽大學電氣與新能源學院針對自動化專業，提出了英才班建設方案，相比普通班的培養計劃，變化非常大，主要體現在：徹底修改以往傳統的教學觀念，將培養方案修改為由通識核心課37學分、學科基礎課28.5學分、專業核心課38.5學分、素質拓展課（最低要求選修14學分）和專業拓展課（最低要求選修34學分）五部分組成，在完成素質拓展課和專業拓展課最低要求選修學分基礎上，學生在導師指導下必須再選修部分課程學分，使總學分達到最低畢業要求的166學分。通識類課程主要包括思想教育類課程、歷史、英語、體育等基礎課程，屬于公共必修課。學科基礎課包括數學類、物理類及機械制圖。專業核心課程包括《電路》、《電子技術》、《自動控制原理》、《數值分析》、《單片機原理及應用》、《電器與可編程控制器》、《電機與拖動》、《傳感器技術》，都是屬于控制類專業的必修核心課程。

與傳統的培養方案相比，自動化英才班最大的特色體現在專業拓展課和素質拓展課上。

表1中，課程作業模塊包含6門課程作業，學生結合自己的實際情況至少選擇3門課程作業，綜合作業模塊含3門課程，學生至少選擇一項完成，工程師課堂模塊中，畢業設計是必選模塊，其余依據學生自身興趣自選，但總學分不得低于18學分。

素質拓展課所含內容見表2。

素質拓展課要求至少14學分，所選課程類別不限，不要求與專業相關，學生任憑興趣選擇，宗旨在于培養學生的個性，充分尊重學生的個性發展。

3.實施小班化教學。現行教學模式中，幾乎都是大班教學，一個班級中學生人數幾乎都是120人，有的課程甚至到了150人，可以想象，在這種教學模式下，教學質量將會大打折扣。為了進一步提高人才培養質量，自動化英才班全面實施小班化教學，每個班級人數限定在30人，采取只出不進模式，即如果所選定的30人，在今后的學習中如果不能滿足英才班的要求，將會回到普通班中，但是所缺名額將不會遞補，此舉在于給學生一定的壓力，使其將壓力轉化為動力，從而更加有利于促進學生的發展。

三、實踐教學環節

實踐教學是傳統教學中比較薄弱的一環，針對前面提出的各種弊端，三峽大學電氣與新能源學院借助試點學院改革的契機，實施基礎實驗體系、專業實驗體系、創新實驗體系。基礎實驗體系包括校平臺基礎實驗，如軍訓、金工實習、物理實驗等;學院平臺實驗，主要指我院5個專業共享的5基礎實驗平臺。

專業實驗體系由課程作業平臺、綜合作業平臺和工程師課堂三個部分組成。

1.課程作業平臺。課程作業實驗體系主要針對實踐性很強的幾門專業基礎課和專業課設置，包括：《單片機原理與應用》、《可編程控制及應用》、《自動控制理論》、《電力電子技術》、《DSP原理與應用》、，《計算機控制》。課程作業與以往的課帶實驗有本質區別，以往的實驗主要是教師先講述實驗要求、目的和過程，學生基本都是依照老師的思路完成。改革后的課程作業教師只針對實驗平臺做基本介紹，然后給出任務書，其余大部分時間都留給學生完成。至于學生采用什么樣的思路來完成該課程作業，都交給學生處理，教師只在大方向上加以掌控，保證學生能及時完成。

2.綜合作業平臺。結合自動化專業的實際特性，這里設計了三項綜合作業：電子系統綜合作業、計算機系統綜合作業、控制系統綜合作業。綜合業單項4學分，學生至少選一項完成。每項綜合作業的準備工作要在開課學期的前一學期準備就緒，這里包括綜合作業申報表、綜合作業任務書。申報表和任務書要求說明每項綜合作業中的總體目標、任務分解、要求的結果、評分方式等。每個教師可以申報多項綜合作業，同時每項綜合作業必須包含多個學生，依靠學生之間的配合來完成最終目標。

3.工程師課堂。工程師課堂主要包括邀請校外專家進課堂，以及主要針對大學生的課外科技活動，以提高學生的創新能力，其設置有大學生電子設計大賽、電子與創新設計、數學建模、挑戰杯、全國大學生工業自動化大賽等賽事活動，所選中的賽事都要求是國家級的競賽，由教務處認定，同時配備課外專職輔導教師。為了鼓勵學生積極參加各項賽事，這些賽事本科生和研究生都可以參加。

四、結束語

自動化專業經過多年的發展，目前已經到了需要改革的時刻，各個高校應該根據自身的實際特點充分發揮專業特色。三峽大學電氣與新能源學院自動化系在湖北省省級試點學院的春風下，借助電力行業的背景，從鍛煉和培養學生的學習興趣、充分發揮學生的自主能動性、尊重學生的個性發展、積極培養學生動手能力等多方面出發，修訂了針對自動化專業英才班的人才培養方案。目前該方案正在實施之中，自動化專業的每名教師都積極參與到試點學院改革浪潮之中，作為一名教師，如何更好地培養學生，還需要進行積極的探索。

參考文獻：

[1]教育部高等學校自動化專業教學指導分委員會.自動化專業調研報告（II）[EB/OL].

http：//www.edu.cn/yjbg_9536/20100204/t20100204_448065.shtml，2010-02-04.

[2]甘俊英，羅兵.高校自動化專業人才培養若干問題探討[J].中國自動化學會中南六省（區）2010年第28屆年會：54-57.

[3]吳才章.高校自動化專業人才培養改革探索[J].中國電力教育，2012，（14）：25-27.

[4]丁有軍，毛建東，段中興，何波.培養自動化專業創新性人才的教學模式初探[J].電氣電子教學學報（增刊），2009，（9）：124-127.

The Exploration and Practice of Student Training Mode for Automation

LIANG Hui-jun，WANG Ling-yun，TAN Chao

（College of Electrical Engineering and New Energy，China Three Gorges University，

Yichang，Hubei 443002，China）

Abstract：In this paper，a new training mode is implemented for students who major in automation，combining current conditions of education for automation and pilot college reform in College of Electrical Engineering of CTGU. On training mode reform of creative talents in university，a reform conception is proposed;the purpose of the reform is to foster students ability of innovational and hands-on practical. And the laboratory planning is discussed，too.

Key words：Automation;Pilot College;Laboratory planning;Student training