“綜合自動化”實踐教學模式研究與實踐

◎陳小輝

“綜合自動化”實踐教學模式研究與實踐

◎陳小輝

堅持和落實科學發展觀，以學生為本，以教育思想和教育觀念革新為先導，以應用型人才培養為工作核心，以提高學生實驗與實踐能力、培養學生的創新精神和科研實踐能力為目標。為適應本科教學的發展，在整個教學過程中培養具有創新意識與較強實踐動手能力的學生，建立課內外結合、理論與實踐教學協調的教學模式，全方位培養學生創造才能。鑒于提高學生綜合實踐能力的需要，進行綜合實踐教學模式的研究，設計自動化綜合實驗室建設方案，編寫適應此教學模式的配套實驗指導書，并建立適應“創新教育”的實踐教學體系。

研究背景

自動化專業對學生的業務培養目標是：具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網絡技術等較寬廣的工程技術基礎和專業知識，能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統分析、系統設計、系統運行、科技開發與研究等方面工作。創新能力是高校學生最為薄弱的一環。創新意識和創新精神的培養是教育的核心目標之一。作為“工程研究應用型”自動化學科專業，應該加強學生創新意識、創新方法的培養，引導他們尋找、發現創新的領域。傳統的教學方法只注重向學生傳授知識，對學生終身發展所需要的知識和能力考慮不多。

研究目的

隨著教育教學改革的深化，提高學生綜合素質成為高校的主要培養目標。針對目前許多工科畢業生存在著動手能力差、專業面窄、欠缺解決實際問題經驗、很難滿足社會用人需求的實際情況，必須強化校內工程實踐教學環節。實踐教學是幫助學生理論聯系實際，鞏固和驗證所學知識，提高分析問題和解決問題的能力，掌握具體操作技能和樹立嚴謹學風的重要教學環節。綜合實踐則是以學生綜合運用多學科知識，運用多種實驗原理，自行設計實驗方案、步驟，容納一定量本學科或本專業多學科的實驗步驟及測試手段，以達到提高本專業畢業學生所具備的綜合能力為根本宗旨而開發的大型實驗，在整個實踐過程中使學生獲得查閱資料、檢索信息、設計實驗步驟、操作、分析數據、判斷結果、尋求科學解釋等的能力，達到提高學生綜合素質的目的。

研究內容及實踐

隨著我院鍛煉學生綜合實踐能力環境的不斷建設，研究與此相適應的教學模式也勢在必行。但是由于多年來受傳統教育觀的影響，實驗實踐教學一直被當作理論教學的附屬物，缺乏整體優化，其具體表現是，大多數實驗課隨理論課開放，一門理論課相應有一個實驗室，實驗教學各自獨立，強調自身的整體性，教學內容以驗證性實驗為主，缺乏綜合設計性實驗，抑制了學生的獨立思維能力和創新能力的培養，嚴重的影響了教育質量。因而，我們除了應注重課堂教學的內容和教學方法，在實踐教學方面還應采取相應的必要措施，通過驗證性實驗－設計性實驗－研究性實驗－跨學科的綜合開放性實驗，提高學生的想象力、創造力和獨立解決實際問題的能力。

本研究以自動化專業學生為主要對象，兼顧其他相關專業，結合現代工業控制的先進模式——分布式控制，集成現代控制主要形式——儀表控制、PLC控制、工控機控制等，選擇控制領域中主要應用領域——過程控制、運動控制、物流控制作為主要控制對象實現自動化綜合實驗設計。通過建立自動化綜合實驗室，使學生能夠進行工廠分布式控制系統設計、組態軟件應用、微機控制技術、PLC綜合控制、倒立擺控制等控制方面的各種實驗。通過“綜合自動化”實踐教學能夠提高自動化專業學生的理論水平、實踐能力，能夠使他們熟練使用控制領域中的各種先進的控制設備進行控制系統的設計應用，能夠提高學生的設計、觀察、操作、分析、判斷、表達、學習、經驗等綜合素質能力。

分階段進行實驗與實踐，貫徹理論—實踐—再理論—再實踐的教學方法，使實踐與理論學習結合更加緊密，實踐促進理論學習，理論充實實踐能力，使學生知道學習理論知識的重要性，提高了學生學習理論知識的興趣。通過各個階段的實踐訓練，學生可在實踐基地進行大量的設計性、創新性和綜合性實踐項目的設計制作，真正作到理論與實踐相結合，大大提高學生的動手能力，培養學生的大工程意識。解決了以往畢業設計空談理論、不動手去做的弊端，解決了以往專業實驗室空閑時間長、利用率低、學生大多數只能作一些驗證性實驗的弊端。

在實驗與實踐過程上體現需求分析、方案設計、論證、模擬仿真、實現測試、結果分析的工程要求。將驗證性、綜合設計性實驗與實踐緊密結合在一起，在完成本專業課程的學習和基本實驗的前提下，將幾門課程的相關內容綜合起來，進行設計性實驗與實踐，教學理念和教學方法的轉變使學生積極投入到各種創新實踐活動中。

突出以學生為中心，以創新精神為核心，以理論知識掌握為基礎，以工程實踐能力培養為重點，以素質提高為目標的實驗與實踐教育理念，才能逐步形成實驗與實踐教學和理論教學緊密銜接，工程實踐和科技能力相互補充，智力培養和綜合素質逐層深化，并集理論知識、實驗與實踐能力和素質教育“三位一體”的自動化專業“多維綜合實踐人才培養模式”。

（作者單位：三峽大學計算機與信息學院）