

中圖分類(lèi)號(hào):G461 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
隨著智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才需求呈現(xiàn)出多樣化和高端化的趨勢(shì)。作為培養(yǎng)滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展與需求人才的重要陣地,應(yīng)用型本科高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提升工業(yè)自動(dòng)化水平進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。實(shí)踐教學(xué)作為自動(dòng)化人才培養(yǎng)的重要模塊,通過(guò)模擬或?qū)嶋H工作環(huán)境中的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作中,培養(yǎng)其解決復(fù)雜問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神[1]。當(dāng)前,應(yīng)用型高校的實(shí)踐教學(xué)普遍面臨著時(shí)代的沖擊,實(shí)踐教學(xué)模式與高精尖應(yīng)用人才培養(yǎng)存在脫節(jié)的問(wèn)題。對(duì)此,廣大一線教育工作者和研究人員都已有所覺(jué)察,并著手嘗試尋求改變。閆一冰以應(yīng)用型本科高校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)為例開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析,創(chuàng)新性構(gòu)建了“3344”產(chǎn)教協(xié)同育人實(shí)踐教學(xué)體系。張昌盛等3提出基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的IC設(shè)計(jì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化策略。龐振天等[4]面向物流專(zhuān)業(yè)構(gòu)建了以O(shè)BE理念為導(dǎo)向的“一核四維實(shí)踐教學(xué)體系”。陳燕友[5]以土木專(zhuān)業(yè)為靶向探討了基于產(chǎn)學(xué)研一體化實(shí)踐教學(xué)模式。楊珊珊從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式的實(shí)施策略、考核評(píng)價(jià)體系提出基于成果導(dǎo)向的BIM實(shí)踐教學(xué)模式。除研究實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建方式以外,還有部分學(xué)者圍繞如何更加客觀地評(píng)價(jià)實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展了深人研究,為實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)提供了很好的參照[7-9]。以上研究在推動(dòng)各專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)發(fā)展方面成果頗豐,專(zhuān)業(yè)針對(duì)性強(qiáng)但普適性不足,無(wú)法直接滿(mǎn)足自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)在多方面的要求。因此,探索一種創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)模式,成為提升自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。
1自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的困境
1.1實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)
自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代迅速,而部分高校實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容未能及時(shí)跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐。教學(xué)中使用的設(shè)備和技術(shù)相對(duì)陳舊,實(shí)踐項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏綜合性、創(chuàng)新性和與實(shí)際工程項(xiàng)目緊密結(jié)合的內(nèi)容。以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用為例,自前企業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的智能化程度不斷提高,具備視覺(jué)識(shí)別、力覺(jué)感知等先進(jìn)功能,但部分高校的實(shí)踐教學(xué)仍停留在對(duì)工業(yè)機(jī)器人基本操作的訓(xùn)練上,學(xué)生無(wú)法接觸到機(jī)器人編程算法優(yōu)化、復(fù)雜任務(wù)協(xié)同作業(yè)等前沿應(yīng)用場(chǎng)景。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,在對(duì)筆者所在地區(qū)10所應(yīng)用型本科高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)研中發(fā)現(xiàn),僅有不到30 % 的實(shí)踐項(xiàng)目與當(dāng)?shù)刂髁髯詣?dòng)化企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目有一定關(guān)聯(lián),且這些關(guān)聯(lián)項(xiàng)目的技術(shù)應(yīng)用水平普遍落后企業(yè)實(shí)際應(yīng)用2一3年。這種脫節(jié)導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后無(wú)法快速適應(yīng)企業(yè)工作崗位的要求,需要企業(yè)花費(fèi)大量成本進(jìn)行再培訓(xùn)。
1.2實(shí)踐教學(xué)方法單一
傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方法多以教師講解、演示,學(xué)生模仿操作為主。這種教學(xué)方式注重知識(shí)的傳授,忽視了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。在實(shí)驗(yàn)課程中,學(xué)生往往按照教師給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,缺乏獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力,創(chuàng)新思維難以得到激發(fā)。例如,在“自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)”課程中,教師通常詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟和注意事項(xiàng),學(xué)生只需按部就班完成實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)。這種教學(xué)方式下,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解僅停留在表面,無(wú)法深入思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,更難以提出創(chuàng)新性的改進(jìn)方案。同時(shí),單一的教學(xué)方法無(wú)法滿(mǎn)足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力水平學(xué)生的需求,學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生可能覺(jué)得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單,缺乏挑戰(zhàn)性,而學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生可能在理解實(shí)驗(yàn)步驟上就存在困難,影響教學(xué)效果。
1.3實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)滯后
實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的重要保障。部分應(yīng)用型本科高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)存在設(shè)備老化、數(shù)量不足、功能不完善等問(wèn)題。校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境存在較大差距,無(wú)法為學(xué)生提供真實(shí)的工程實(shí)踐場(chǎng)景。一些高校的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室中,實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多是幾年前甚至十幾年前購(gòu)置的,部分設(shè)備的精度和性能已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)需求。例如,在一些涉及高精度運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)中,由于設(shè)備老化,運(yùn)動(dòng)控制精度無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大,影響學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)也不夠穩(wěn)定,實(shí)習(xí)過(guò)程缺乏有效的管理和指導(dǎo)。部分校外實(shí)習(xí)基地只是為了滿(mǎn)足學(xué)校實(shí)習(xí)任務(wù)的要求而建立,企業(yè)參與度不高,學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的參觀和輔助工作,無(wú)法真正參與到企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目中,實(shí)習(xí)效果難以保證。
1.4實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍薄弱
實(shí)踐教學(xué)需要既具備扎實(shí)理論知識(shí),又有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師。然而,目前部分高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教師多為高校畢業(yè)后直接任教,缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷,實(shí)踐教學(xué)能力不足。對(duì)筆者所在地區(qū)5所應(yīng)用型本科高校的調(diào)查發(fā)現(xiàn),具有3年以上企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的教師占比不到 20 % 。這些教師在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)了解不夠,難以將最新的技術(shù)和工程案例融入實(shí)踐教學(xué)中。例如,在講解自動(dòng)化生產(chǎn)線故障診斷技術(shù)時(shí),由于缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),教師只能按照教材內(nèi)容進(jìn)行理論講解,無(wú)法結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的故障案例進(jìn)行分析,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力受到限制,影響學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
2基于多元融合的實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建
2.1產(chǎn)業(yè)需求與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容融合
建立與行業(yè)企業(yè)緊密合作的機(jī)制,定期開(kāi)展企業(yè)調(diào)研,了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和人才需求變化。邀請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家參與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和更新,將企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。例如,與當(dāng)?shù)匾患抑闹悄苤圃炱髽I(yè)合作,引入其正在實(shí)施的“智能工廠升級(jí)改造項(xiàng)目”中的部分內(nèi)容,如自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等,作為實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,企業(yè)專(zhuān)家與學(xué)校教師共同指導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生不僅能夠接觸到企業(yè)實(shí)際的技術(shù)和流程,還能了解到企業(yè)在項(xiàng)自實(shí)施過(guò)程中的需求和挑戰(zhàn)。同時(shí),根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求設(shè)置選修課程模塊,如新能源汽車(chē)自動(dòng)化技術(shù)、智能電網(wǎng)自動(dòng)化等,拓寬學(xué)生的知識(shí)面和就業(yè)渠道。通過(guò)對(duì)選修課程學(xué)生的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),選修相關(guān)課程的學(xué)生在對(duì)應(yīng)領(lǐng)域的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯提高,就業(yè)薪資也相對(duì)較高。
2.2前沿技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)手段融合
積極引入自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿技術(shù),如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等,豐富實(shí)踐教學(xué)手段。利用虛擬仿真技術(shù)搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行復(fù)雜實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目設(shè)計(jì),降低實(shí)驗(yàn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。例如,通過(guò)虛擬仿真軟件模擬自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)行和調(diào)試過(guò)程,學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、故障排查等操作,提高實(shí)踐操作技能。筆者所在高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)利用虛擬仿真技術(shù),開(kāi)發(fā)了一套“智能工廠虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)”,學(xué)生可以在平臺(tái)上模擬搭建智能工廠的各個(gè)環(huán)節(jié),包括生產(chǎn)設(shè)備布局、物流配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。在虛擬環(huán)境中,學(xué)生可以自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,嘗試不同的設(shè)計(jì)方案和控制策略,觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐效果。此外,借助在線教學(xué)平臺(tái),開(kāi)展線上線下混合式實(shí)踐教學(xué),學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)實(shí)踐教學(xué)資源,與教師和同學(xué)進(jìn)行交流互動(dòng)。通過(guò)在線教學(xué)平臺(tái),教師可以發(fā)布實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻、相關(guān)技術(shù)資料等學(xué)習(xí)資源,學(xué)生在課前可以通過(guò)觀看視頻預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,了解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí),可以隨時(shí)在線向教師和同學(xué)請(qǐng)教;課后,學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)報(bào)告和總結(jié)上傳至平臺(tái),教師在線進(jìn)行批改和反饋。
2.3跨學(xué)科知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目融合
自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)具有較強(qiáng)的跨學(xué)科性,涉及電子、計(jì)算機(jī)、控制、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。在實(shí)踐教學(xué)中,可以設(shè)置跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。例如,開(kāi)展“智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目,學(xué)生需要綜合運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等知識(shí),完成智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)調(diào)試。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生首先需要根據(jù)用戶(hù)需求確定智能家居系統(tǒng)的功能和架構(gòu),然后進(jìn)行硬件選型和電路設(shè)計(jì),接著利用編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)控制軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能化管理。通過(guò)跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐,能夠打破學(xué)科界限,提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。據(jù)對(duì)參與跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查顯示,超過(guò) 80 % 的學(xué)生認(rèn)為跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目提高了他們的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維,能夠更好地將不同學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通,應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。
2.4多樣化教學(xué)方法與實(shí)踐教學(xué)過(guò)程融合
采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、案例教學(xué)法、小組合作學(xué)習(xí)法等多樣化教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)中,教師提出具有挑戰(zhàn)性的實(shí)踐項(xiàng)目,學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中,自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和技能,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。例如,在“自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)”課程中,教師給定一個(gè)“飲料灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)”的項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生需要自主查閱資料,了解飲料灌裝工藝和自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)原理,進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣控制設(shè)計(jì)和程序編寫(xiě)等工作。每個(gè)小組在完成項(xiàng)目后,需要進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào)和演示,展示項(xiàng)目成果和設(shè)計(jì)思路。案例教學(xué)法通過(guò)引入實(shí)際工程案例,引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。小組合作學(xué)習(xí)法讓學(xué)生分組完成實(shí)踐任務(wù),促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)精神。在小組合作過(guò)程中,學(xué)生可以根據(jù)各自的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)進(jìn)行分工,共同完成項(xiàng)目任務(wù),在合作過(guò)程中相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)。
3基于多元融合的實(shí)踐教學(xué)模式實(shí)施保障
3.1加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)
加大對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的投人,更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備,完善實(shí)驗(yàn)室功能。建設(shè)具有真實(shí)工程環(huán)境的校內(nèi)實(shí)踐基地,如智能制造實(shí)訓(xùn)中心、自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室等,為學(xué)生提供良好的實(shí)踐條件。筆者所在高校建設(shè)了智能制造實(shí)訓(xùn)中心,如表1所示,該中心包含PLC(ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器)實(shí)驗(yàn)室、檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室等10間實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,配備了先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)等設(shè)備,模擬真實(shí)的智能制造工廠環(huán)境,能夠滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)所有實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)需求,實(shí)踐課程開(kāi)出率達(dá)到 100 % 。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中心可以進(jìn)行從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到質(zhì)量檢測(cè)的全流程實(shí)踐操作,提高實(shí)踐能力。同時(shí),加強(qiáng)與企業(yè)的合作,建立穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地,拓寬學(xué)生的實(shí)踐渠道;與企業(yè)共同制定實(shí)習(xí)計(jì)劃和考核標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)實(shí)習(xí)過(guò)程的管理和指導(dǎo),確保實(shí)習(xí)效果。筆者所在高校與當(dāng)?shù)囟嗉易詣?dòng)化企業(yè)建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系,共同制定實(shí)習(xí)計(jì)劃,企業(yè)為學(xué)生安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師作為實(shí)習(xí)導(dǎo)師,指導(dǎo)學(xué)生參與企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目。學(xué)校教師定期到企業(yè)了解學(xué)生實(shí)習(xí)情況,與企業(yè)導(dǎo)師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。

3.2打造高水平實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍
加強(qiáng)教師實(shí)踐能力培訓(xùn),鼓勵(lì)教師到企業(yè)掛職鍛煉,參與企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目,提高教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)能力。筆者所在高校規(guī)定自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教師每3年必須到企業(yè)掛職鍛煉6個(gè)月以上,并將掛職鍛煉情況作為教師職稱(chēng)評(píng)定和績(jī)效考核的重要指標(biāo)。通過(guò)掛職鍛煉,教師能夠了解企業(yè)的實(shí)際需求和技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài),將企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目和工程案例帶回課堂,豐富教學(xué)內(nèi)容。引進(jìn)具有豐富企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的高層次人才,充實(shí)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍。邀請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家擔(dān)任兼職教師,定期來(lái)校開(kāi)展講座和指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué),使學(xué)生能夠接觸到行業(yè)最新的技術(shù)和理念。建立實(shí)踐教學(xué)教師激勵(lì)機(jī)制,對(duì)在實(shí)踐教學(xué)中表現(xiàn)突出的教師給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì),提高教師參與實(shí)踐教學(xué)的積極性。例如,設(shè)立“實(shí)踐教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)”,對(duì)在實(shí)踐教學(xué)中教學(xué)效果好、學(xué)生評(píng)價(jià)高的教師給予獎(jiǎng)勵(lì),激勵(lì)教師不斷改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。
3.3完善實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系
建立多元化的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系,全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合素質(zhì)。評(píng)價(jià)指標(biāo)不僅包括實(shí)踐項(xiàng)目的完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)質(zhì)量,還應(yīng)涵蓋學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中的表現(xiàn)、創(chuàng)新思維的體現(xiàn)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面。例如,在評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目時(shí),除了考核項(xiàng)目的最終成果,還考察學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新點(diǎn)以及團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)作配合情況。采用教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)等多種評(píng)價(jià)方式,確保評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀公正。同時(shí),將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,提高實(shí)踐能力。例如,在每次實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)束后,教師先對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目成果進(jìn)行評(píng)價(jià),指出優(yōu)點(diǎn)和不足;然后學(xué)生進(jìn)行自評(píng),反思自己在項(xiàng)自實(shí)施過(guò)程中的收獲和不足;最后小組成員之間進(jìn)行互評(píng),相互學(xué)習(xí)和借鑒。通過(guò)這種多元化的評(píng)價(jià)方式,學(xué)生能夠全面了解自己的實(shí)踐能力水平,明確努力方向。
4實(shí)踐教學(xué)模式應(yīng)用實(shí)例與效果分析
4.1 應(yīng)用實(shí)例
以“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程為例,采用基于多元融合的實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革,如圖1所示。在教學(xué)內(nèi)容上,引入企業(yè)實(shí)際的自動(dòng)化控制系統(tǒng)項(xiàng)目,如污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中,需要綜合運(yùn)用自動(dòng)控制原理、PLC編程技術(shù)、傳感器技術(shù)等知識(shí),設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案、編寫(xiě)控制程序、調(diào)試系統(tǒng)運(yùn)行。在教學(xué)過(guò)程中,采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法和小組合作學(xué)習(xí)法。教師將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)項(xiàng)目模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,教師進(jìn)行指導(dǎo)和答疑,引導(dǎo)學(xué)生自主解決問(wèn)題。同時(shí),利用虛擬仿真技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,降低實(shí)驗(yàn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。例如,學(xué)生在設(shè)計(jì)污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制程序時(shí),可以先在虛擬仿真軟件中進(jìn)行模擬調(diào)試,檢查程序的正確性和穩(wěn)定性,然后再將程序下載到實(shí)際的PLC控制器中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

4.2 效果分析
通過(guò)對(duì)參與課程改革的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查和實(shí)踐能力考核,學(xué)生對(duì)課程的滿(mǎn)意度達(dá)到 9 0 % 以上,認(rèn)為這種教學(xué)模式提高了他們的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。在實(shí)踐能力方面,學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、編程能力、調(diào)試能力等均得到顯著提升。在相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽中,參與課程改革的學(xué)生獲獎(jiǎng)人數(shù)明顯增加。
實(shí)踐教學(xué)成果豐碩,學(xué)生在各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽和實(shí)踐活動(dòng)中屢獲佳績(jī)。近5年來(lái),在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人及人工智能大賽、“西門(mén)子\"智能制造挑戰(zhàn)賽、“挑戰(zhàn)杯”等比賽中,我校學(xué)生獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)11項(xiàng),區(qū)級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)36項(xiàng),學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到了企業(yè)和社會(huì)的高度認(rèn)可,畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量明顯提升,許多畢業(yè)生成為企業(yè)的技術(shù)骨干和創(chuàng)新人才。此外,學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和創(chuàng)新思維也得到了有效鍛煉,畢業(yè)后能夠快速適應(yīng)企業(yè)工作崗位的要求,受到用人單位的好評(píng)。據(jù)對(duì)畢業(yè)生就業(yè)單位的回訪調(diào)查顯示,用人單位對(duì)參與課程改革的畢業(yè)生的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)較高,認(rèn)為他們能夠快速融入企業(yè)工作環(huán)境,獨(dú)立承擔(dān)工作任務(wù),在工作中表現(xiàn)出較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
5結(jié)語(yǔ)
基于多元融合的實(shí)踐教學(xué)模式,通過(guò)將產(chǎn)業(yè)需求、前沿技術(shù)、跨學(xué)科知識(shí)和多樣化教學(xué)方法有機(jī)融合,有效解決了應(yīng)用型本科高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的問(wèn)題。該模式在提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)方面取得了顯著成效,為應(yīng)用型本科高校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革提供了有益的借鑒。未來(lái),我校將進(jìn)一步加強(qiáng)與行業(yè)企業(yè)的合作,不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和手段,完善實(shí)踐教學(xué)保障體系,持續(xù)推進(jìn)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新與發(fā)展,為培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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