自動化專業(yè)課程改革中的工程實(shí)踐教學(xué)探索

崔崇信，郭殿林，任思，王安華（黑龍江科技大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022）

自動化專業(yè)課程改革中的工程實(shí)踐教學(xué)探索

社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要工程應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)出具有一定職業(yè)技能素養(yǎng)的工程應(yīng)用型人才。我校在自動化專業(yè)課程改革中，依托電氣工程實(shí)踐基地，形成了“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)為最終目標(biāo)”的教學(xué)模式，開拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，并取得了較好的效果。

自動化；課程改革；工程實(shí)踐；人才培養(yǎng)

自動化專業(yè)作為我校的省級重點(diǎn)專業(yè)，設(shè)定的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是適應(yīng)21世紀(jì)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的德、智、體、美等全面發(fā)展，具有一定的工程意識、創(chuàng)新精神和綜合設(shè)計(jì)及應(yīng)用能力，能在自動化及其相關(guān)領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級專門人才。在自動化專業(yè)的培養(yǎng)體系中，實(shí)踐教學(xué)占有相當(dāng)大的比重。面對科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，如何適應(yīng)社會進(jìn)步的需要，全面提升辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，不斷輸出高素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)人才是我校廣大教師一直在思考和探索的問題。

長期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，教學(xué)和實(shí)踐是緊密聯(lián)系、相輔相成的，相對于理論教學(xué),實(shí)踐教學(xué)更直觀，最能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高學(xué)生實(shí)踐能力和增強(qiáng)學(xué)生自身素質(zhì)。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)采用以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，教師為學(xué)習(xí)主導(dǎo)的教學(xué)方式，教學(xué)內(nèi)容不僅要加強(qiáng)理論教學(xué)和基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，更要注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

一、工程實(shí)踐教學(xué)的功能定位

為適應(yīng)工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求，工科院校必須培養(yǎng)出具有一定職業(yè)技能素養(yǎng)的工程應(yīng)用型人才，而在傳統(tǒng)的工程教育模式下，對培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，作為工程應(yīng)用型本科普通高校，工程實(shí)踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)貫穿于整個人才培養(yǎng)中。

對于工程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建，應(yīng)全面貫徹理論與實(shí)踐相結(jié)合，教書與育人相結(jié)合的理念，要重視對學(xué)生正確的人生觀、世界觀和價值觀的教育。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。工程實(shí)踐教學(xué)能夠讓學(xué)生接觸到各種專業(yè)設(shè)備和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，有機(jī)會與其他同學(xué)共同學(xué)習(xí)和協(xié)調(diào)工作，不再是單純與教師、課堂、作業(yè)和考試打交道。正是在這種新穎的教學(xué)方式下，了解動手與動腦的差別與聯(lián)系，了解自己所承擔(dān)的責(zé)任，從而把個人努力與集體榮譽(yù)緊密聯(lián)系起來。

（2）學(xué)生創(chuàng)新思維的開發(fā)。工程實(shí)踐教學(xué)提供了一種啟發(fā)式的教育環(huán)境。首先學(xué)生需要了解各種不同的電氣設(shè)備，熟悉并掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能，然后進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)中的一部分設(shè)備會存在這樣或那樣的不足，在對缺點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)過程中，就會積累新的經(jīng)驗(yàn)，為知識和技術(shù)的創(chuàng)新留下發(fā)展空間。

（3）學(xué)生就業(yè)的需求。目前大學(xué)畢業(yè)生面臨的最大問題就是就業(yè)問題，即使就業(yè)，相當(dāng)多的畢業(yè)生由于欠缺實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所體現(xiàn)出的適應(yīng)工作能力也差強(qiáng)人意。因此，為了防止這種狀況的出現(xiàn)而導(dǎo)致學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)與社會需求脫節(jié)，學(xué)校就應(yīng)該著力于學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)國家和社會對各類人才的需求。

我校立足于“大德育、大工程、大實(shí)踐”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案,建立了以工程實(shí)踐基地為載體，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)為最終目標(biāo)，集“本科+技師+工程師”為一體的培養(yǎng)體系。實(shí)現(xiàn)了從初級到高級、從理論到實(shí)踐的提升，突出了工程實(shí)踐教學(xué)的重要性，可以說，既符合用人單位的需求，也滿足了自身發(fā)展的需要。

二、工程實(shí)踐教學(xué)體系的建立

自動化專業(yè)的特色是以電氣工程學(xué)科和控制理論與控制工程學(xué)科為依托，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新精神和綜合設(shè)計(jì)及應(yīng)用等方面的能力。根據(jù)人才培養(yǎng)不同階段的要求，由淺入深，全面系統(tǒng)地安排實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過4個學(xué)期不間斷的實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生掌握理論知識的同時又鍛煉了動手能力，建立包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)和綜合實(shí)踐教學(xué)四個層次的實(shí)踐教學(xué)體系，并建設(shè)了配套教材和課程。

（1）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在第3學(xué)期完成，包括基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)課程“電工實(shí)驗(yàn)”“模擬電子實(shí)驗(yàn)”“數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)”“電路實(shí)驗(yàn)”。每門實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容包含驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性3種實(shí)驗(yàn)類型，其中綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占30%。利用不同實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊在難度、復(fù)雜度和訓(xùn)練方式上的區(qū)別，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐能力。

（2）基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)。在第4、5兩個學(xué)期完成，包括:單片機(jī)工程實(shí)踐、PLC基礎(chǔ)工程實(shí)踐、ASIC工程實(shí)踐、EDA工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)裝配工程實(shí)踐、電機(jī)工程實(shí)踐、電氣控制工程實(shí)踐、電氣CAD工程實(shí)踐和電子工藝工程實(shí)踐。其教學(xué)方法主要以學(xué)生實(shí)踐操作為主，邊講邊做。例如:在電氣控制實(shí)踐過程中，學(xué)生沒有實(shí)際動手操作380V交流電配電設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。首先讓學(xué)生在實(shí)物上了解各種低壓電氣設(shè)備以及它們之間的連接電路及連接方式，通過實(shí)際作品講解，使學(xué)生了解其組成、作用和實(shí)際的工作過程，消除心理上對“電”的恐懼，然后親自動手設(shè)計(jì)、配線。

（3）專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。在第6、7兩個學(xué)期完成，包括:DSP工程實(shí)踐、工業(yè)控制工程實(shí)踐、PLC應(yīng)用工程實(shí)踐、智能控制工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)控制工程實(shí)踐、ARM工程實(shí)踐、電機(jī)拖動工程實(shí)踐和電力電子工程實(shí)踐。學(xué)生在理論課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，與實(shí)踐相結(jié)合，加深對理論知識的理解和提高。例如:對于可編程控制器原理及應(yīng)用這門課，首先通過課堂教學(xué)，學(xué)生對PLC的結(jié)構(gòu)、原理和編程有了一定程度的了解；然后利用PLC基礎(chǔ)工程實(shí)踐，提高對PLC理論知識的理解和掌握；再到工業(yè)控制工程實(shí)踐中，熟悉PLC、觸摸屏和變頻器等相關(guān)實(shí)物；最后到PLC應(yīng)用工程實(shí)踐基地，利用電梯、立體車庫等具體系統(tǒng)，使學(xué)生能夠利用PLC進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。

（4）綜合實(shí)踐教學(xué)。該環(huán)節(jié)主要是指向自動化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)活動。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)或電子設(shè)計(jì)題目，依托專業(yè)工程實(shí)踐基地，教師給于指導(dǎo)和啟發(fā)，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐活動，開發(fā)潛力、鼓勵創(chuàng)新，充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐中的主體地位，努力使學(xué)生成為用人單位歡迎的有理論水平、有實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

三、工程實(shí)踐教學(xué)改革取得的成果

經(jīng)過多年的努力，自動化專業(yè)經(jīng)過在構(gòu)建本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的道路上不斷探索，進(jìn)行了卓有成效的課程體系改革和實(shí)踐體系改革，參與建設(shè)包括本專業(yè)在內(nèi)的一批國內(nèi)一流的實(shí)踐基地。建成了固定資產(chǎn)1 500余萬元，使用面積近5 000平方米的工程實(shí)踐基地，其中基礎(chǔ)實(shí)踐基地12個，專業(yè)實(shí)踐基地13個，大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地3個。近幾年，本專業(yè)畢業(yè)生一次就業(yè)率達(dá)90%以上，在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽和省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中屢獲佳績。可以說，這些成績的取得均得益于工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

綜上所述，建設(shè)工程實(shí)踐教學(xué)體系和應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式，對我校本科人才的培養(yǎng)起到了積極的推動作用，并取得了很好的效果。在課程與實(shí)踐教學(xué)改革過程中，首先應(yīng)樹立以人為本，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。只有加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和基地建設(shè)，才能提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)大學(xué)生的自主創(chuàng)新精神，使他們成為滿足社會和企業(yè)復(fù)雜需求的高級專業(yè)人才。

［1］郭勇義，韓如成.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力［J］.中國高等教育，2009（8）：27-28.

［2］張承譜，陳東祥，陳金水.工程實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新［J］.理工高教研究，2007（6）：109-110.

［3］楊晉，王小榮，劉瀟瀟，李莉.工科院校工程實(shí)踐教學(xué)體系的探索與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008（7）：20-22.

編輯∕高偉

崔崇信（1977－），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，講師，研究方向：工業(yè)控制。

黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：JY13-30