自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)改革與研究

石書琪，黎倩

(1.邵陽學(xué)院電氣工程學(xué)院，湖南邵陽 422000；2.邵陽學(xué)院法商學(xué)院，湖南邵陽 422000)

邵陽學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)于2009年3月由教育部批準(zhǔn)開辦，同年9月開始招生。其前身是1978年的原邵陽基礎(chǔ)大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)，至今已有40多年的辦學(xué)歷史，向社會(huì)輸送了專科和本科畢業(yè)生5000余人。我校自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)為湖南省一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，設(shè)有自動(dòng)化裝備和機(jī)器人兩個(gè)專業(yè)方向，具有“軟硬件兼具，強(qiáng)弱電并重，儀（器）控（制）結(jié)合”的鮮明特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生在工礦企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等部門從事智能儀器與自動(dòng)化裝備、嵌入式系統(tǒng)與機(jī)器人等行業(yè)的技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試與維修、企業(yè)管理、科學(xué)研究的專業(yè)技能。現(xiàn)有湖南省省級(jí)高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)自動(dòng)化類教育中心”一個(gè)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)的需求將繼續(xù)增長，社會(huì)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)人才的需求正在增加。傳統(tǒng)的高校課程培養(yǎng)方式，培養(yǎng)出來的大學(xué)生，在畢業(yè)走上工作崗位的時(shí)候，不能很快地適應(yīng)工作需要，理論基礎(chǔ)知識(shí)有，實(shí)踐的工作能力很不強(qiáng)，制約了應(yīng)屆畢業(yè)生的工作能力，影響了他們的就業(yè)，也影響了他們的發(fā)展速度。因此，如何在課程的設(shè)置上提高大學(xué)生的工程實(shí)踐能力，如何在實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)的過程中，通過校企合作更加緊密地和生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系，培養(yǎng)未來的卓越工程師，就成了我們工科專業(yè)教學(xué)所需要思考的重大問題。鑒于此種現(xiàn)狀，校企合作模式下自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)改革與研究，顯得尤為必要。這也符合高等院校“加強(qiáng)本科教育，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、工程訓(xùn)練和創(chuàng)新就業(yè)能力”的政策，也迎合了教育部下達(dá)的關(guān)于卓越工程師培養(yǎng)的精神和政策[1-2]。

為適應(yīng)自動(dòng)化行業(yè)快速發(fā)展的節(jié)奏，較好地滿足用人單位對(duì)自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的新要求，教師要充分挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛質(zhì)并打造好學(xué)生發(fā)展的新平臺(tái)。在自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)中,教師不斷嘗試新概率、新手段去優(yōu)化教學(xué)方法，努力提高畢業(yè)生找工作的競爭力。本文探索了提高自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程質(zhì)量問題并進(jìn)行了細(xì)致的思考[3-5]。

一、實(shí)踐課程教學(xué)存在的問題

我國部分高校實(shí)施專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)，畢業(yè)實(shí)習(xí)三個(gè)實(shí)習(xí)階段和畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這些實(shí)習(xí)中，由于時(shí)間較短，與理論課程聯(lián)系不夠緊密等原因，學(xué)生的工程素養(yǎng)培養(yǎng)效果并不很好。與此相關(guān)的研究，基本上都是基于學(xué)校的課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)的増加和改進(jìn)來進(jìn)行。這種教育方法對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣起不到激發(fā)的作用、不利于開闊學(xué)生的視野、不利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。由于許多學(xué)生長期以來局限于早期的單一學(xué)科實(shí)驗(yàn)，缺乏橫向交流溝通導(dǎo)致知識(shí)面狹窄，難以滿足綜合性實(shí)驗(yàn)的要求，在某種程度上，它影響了工程師技能的發(fā)展，妨礙了高等學(xué)校教學(xué)整體質(zhì)量的提高。

國外非常重視工科學(xué)生的工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，重視動(dòng)手能力的培養(yǎng)。美國各大工科院校都開設(shè)有相應(yīng)的專門的工科課程，并設(shè)有相應(yīng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多，學(xué)生可進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。美國麻省理工學(xué)院的工科學(xué)生，則在畢業(yè)的前一年，直接進(jìn)入工廠、研究院，進(jìn)行與專業(yè)有關(guān)的研究與設(shè)計(jì)，很好地解決了工科學(xué)生的工程素養(yǎng)培養(yǎng)的問題。這一點(diǎn)，值得我國的高校學(xué)習(xí)和借鑒。

二、課程教學(xué)改革建設(shè)內(nèi)容和實(shí)施路徑

該課程教學(xué)改革的建設(shè)內(nèi)容如下：

（1）在學(xué)校課程的開設(shè)上，如何更好地提高大學(xué)生的工程實(shí)踐素養(yǎng)？

（2）在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的時(shí)候，如何校企合作，更好地發(fā)揮企業(yè)的作用？如何做實(shí)習(xí)前期的準(zhǔn)備工作?

（3）在學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，直接進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)。學(xué)校如何選擇適當(dāng)?shù)钠髽I(yè)訂單的自動(dòng)化設(shè)計(jì)課題，與實(shí)際生產(chǎn)直接相關(guān)，進(jìn)而使學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力得到提高?

（4）如何成為未來的卓越工程師?卓越工程師需要哪些素養(yǎng)?

針對(duì)課程內(nèi)容的建設(shè)，本文提出的課程教學(xué)改革的實(shí)施路徑以工科自動(dòng)化專業(yè)的本科生為主要研究對(duì)象，項(xiàng)目實(shí)施路徑及步驟流程圖如圖1所示。

圖1 實(shí)施方案及步驟流程圖

（一）工科自動(dòng)化專業(yè)課程體系改革與實(shí)踐的方案設(shè)計(jì)與論證

在充分進(jìn)行調(diào)研和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，制訂科學(xué)的教學(xué)結(jié)構(gòu)體系。由實(shí)踐教學(xué)負(fù)責(zé)人提出，教研室專任課教師參加。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)卓越工程師設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的要求，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。教師可結(jié)合工廠案例進(jìn)行教學(xué)，成品的開發(fā)過程是怎么樣的，總共分成多少步，每一步需要做什么，用到哪些專業(yè)知識(shí)，需要完善好哪些專業(yè)課。也可挑選基礎(chǔ)較好的學(xué)生一同參與到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，安排些任務(wù)，提前鍛煉和讓學(xué)生適應(yīng)工作場景。在保證安全的前提下，盡可能多地讓學(xué)生下一線，多與一線工人交流、探討、學(xué)習(xí)。

（三）實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)分為兩大塊:第一大塊包括增開專業(yè)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型合格人才，訓(xùn)練學(xué)生將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，獨(dú)立思考及動(dòng)手能力，使學(xué)生樹立科學(xué)觀念，發(fā)揚(yáng)理論聯(lián)系實(shí)踐的科學(xué)作風(fēng)，提高學(xué)生對(duì)復(fù)雜問題的分析和解決能力，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)，為今后從事實(shí)際工作打下必要的基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生進(jìn)一步深入理解和掌握各類自動(dòng)化設(shè)備的工作原理和應(yīng)用。

第二大塊包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書的學(xué)習(xí)，結(jié)合工廠實(shí)際情況，了解工科自動(dòng)化設(shè)備，增強(qiáng)專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手操作能力；通過畢業(yè)時(shí)的具體電氣真實(shí)系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)，輔助學(xué)生高質(zhì)量、高效率地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生熟悉未來工作環(huán)境，使畢業(yè)后盡快適應(yīng)工作崗位，成為未來卓越工程師，打下良好的基礎(chǔ)，提高我校工科專業(yè)本科畢業(yè)生的質(zhì)量。

（四）項(xiàng)目組織實(shí)施

在實(shí)施過程中先記錄，后分析，不斷總結(jié)，不斷完善。

三、課程教學(xué)改革特色和亮點(diǎn)

（一）充分發(fā)揮協(xié)同育人多學(xué)科資源優(yōu)勢和平臺(tái)優(yōu)勢，促成企業(yè)和高校在人才培養(yǎng)方面的合力

我校自動(dòng)化專業(yè)為湖南省一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，已建成湖南省特色專業(yè)（電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)）、1個(gè)省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心、1個(gè)校級(jí)“十三五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科（電氣工程學(xué)科）、1個(gè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、1個(gè)校企合作人才培養(yǎng)湖南省示范基地、1個(gè)邵陽市市級(jí)工程技術(shù)中心、1個(gè)企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作基地等。筆者結(jié)合多學(xué)科資源優(yōu)勢和平臺(tái)優(yōu)勢，促成學(xué)校和公司企業(yè)在人才培養(yǎng)領(lǐng)域共同努力，為學(xué)生提供了開展學(xué)科競賽、科技文化活動(dòng)、開發(fā)實(shí)用產(chǎn)品、技術(shù)開發(fā)、發(fā)表科學(xué)論文、成果轉(zhuǎn)化、科學(xué)研究等活動(dòng)的條件和平臺(tái)。經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，構(gòu)建了“課題選擇探索→基礎(chǔ)工程訓(xùn)練→綜合實(shí)踐訓(xùn)練”的實(shí)踐課程教學(xué)新體系。

（二）創(chuàng)新“校企合作、項(xiàng)目承載”的應(yīng)用型技術(shù)人才的發(fā)展模式，努力探索實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)機(jī)制

從“地方性、應(yīng)用性”的特性出發(fā)，走借助優(yōu)勢資源、建設(shè)強(qiáng)學(xué)科、加強(qiáng)校企合作、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的人才培養(yǎng)道路，積極探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，教學(xué)科研并重，堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。教師可以將研究成果帶到課堂上，學(xué)生可以參與公司企業(yè)或教師的科研工作，創(chuàng)新了“校企合作、項(xiàng)目承載”的實(shí)踐教學(xué)新模式，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

（三）突出行業(yè)特點(diǎn)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展

以多電源地區(qū)電網(wǎng)為研究對(duì)象，采用現(xiàn)代智能控制技術(shù)提高電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)；采用新器件、新方法和新技術(shù)提高運(yùn)動(dòng)控制、過程控制系統(tǒng)的性能；研制先進(jìn)電力電子應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)備，提高智能化裝備的性能。在電機(jī)控制、新能源電動(dòng)汽車、永磁電機(jī)控制、自動(dòng)檢測、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等研究領(lǐng)域處于省內(nèi)自動(dòng)化行業(yè)領(lǐng)先水平，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的作用。

四、結(jié)束語

目前，我校正朝著應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)方向發(fā)展，實(shí)踐課程的教學(xué)由此顯得格外重要。本文對(duì)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)改革與研究順應(yīng)了學(xué)校的規(guī)劃，符合了學(xué)校發(fā)展需求。本課程的教學(xué)模式和改革方法對(duì)學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)進(jìn)行了有力的探索，極大地提高了專業(yè)實(shí)踐課程的教學(xué)效果。該教學(xué)模式和改革方法在邵陽學(xué)院電氣工程學(xué)院自動(dòng)化等專業(yè)的實(shí)踐課程教學(xué)中取得了良好的效果。