自動化專業(yè)課程教學模式改革與實踐

胡紅林，趙喜梅，王承林，陳培英

（邢臺學院，河北邢臺 054001）

目前自動化專業(yè)是熱門專業(yè)之一，是培養(yǎng)應用型人才的專業(yè)，各個學校都非常重視自動化專業(yè)的建設。自動化專業(yè)建設中要根據(jù)各個院校情況制定好人才培養(yǎng)方案，制定好教學大綱，教學計劃。如何開展教學才能獲得最好的教學效果，培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才，一直是自動化專業(yè)教育教學改革的研究課題。在教學實施過程中，既要重視理論教學，更要重視實踐教學，并且要在教學模式上進行改革，下邊介紹一下邢臺學院自動化專業(yè)的具體做法。

一、仿真軟件輔助理論課教學

（一） 理論課程+仿真軟件

倡導教師充分利用仿真軟件輔助課程教學，現(xiàn)在自動化專業(yè)課程體系里幾乎所有的課程都在使用相應的軟件來輔助教學。仿真軟件的使用改變了以前單純理論傳授出現(xiàn)的枯燥、刻板狀況，使教學具有趣味性、可操作性，可快速看到電路或系統(tǒng)的功能、參數(shù)等，提高了教學效果。經(jīng)過多年不懈努力，在教師和學生中間廣泛學習各種軟件使用方法，使用軟件進行設計與仿真的活動已蔚然成風，成為自然而然的事情。

利用仿真軟件輔助課程教學早已開始，只是近些年應用開始普及，大部分教材中介紹了相關的軟件。但在理論教學中仿真軟件的使用要合理，起到輔助教學的作用，不能過多使用。教師要主動引導學生如何使用仿真軟件，使學生感興趣之后，仿真軟件更多的使用和應用方法要求學生自己去深入學習。

（二） 實驗課程+仿真軟件

有些電子技術實驗課程在步驟上也可以加入仿真內(nèi)容，先使用軟件設計和仿真，然后再使用儀器設備進行硬件連接實驗，這樣使學生在軟件仿真與硬件兩方面都得到訓練。如單片機原理及接口技術實驗、EDA技術實驗、PLC原理及應用實驗、DSP技術實驗等。

有些實驗課程因未配備電腦只能在完成實驗之后，作為作業(yè)要求學生課后使用軟件完成仿真。如電路分析實驗、模擬電子技術實驗、數(shù)字電子技術實驗等，這些做法已經(jīng)收到很好的效果。

二、理論課教學與實踐課融合為一體

理論課教學與實踐課融合為一體是邢臺學院自動化專業(yè)教育教學改革與實踐的一個重要項目。在自動化專業(yè)課程體系里有一些課程實踐性非常強，但理論課與實踐課教學是獨立分開的，通常由不同教師擔任，其教學效果往往不好。例如：單片機原理與接口技術、PLC原理及應用、EDA技術、DSP技術等課程。這樣設置就會出現(xiàn)理論與實驗教學不同步，各進行各的，互不聯(lián)系，教學效果不佳的情況。這樣的教學方式不利于學生創(chuàng)新能力、實踐應用能力的培養(yǎng)[1]。

為什么出現(xiàn)這種情況呢？其一教學方法不夠靈活。 在理論教學中，“滿堂灌”仍是課堂教學的基本格局，在實踐教學中，各門課程的實驗相應獨立[2]。其二沒有根據(jù)課程的獨特情況合理配置教學模式，沒有把理論課教學與實踐課融合為一體。好些應用類課程學生考試成績很好，但是在實踐中運用知識能力差，大多是教學模式有問題。

（一）如何把理論課教學與實踐課教學融合為一體，使教學效果事半功倍

拿PLC原理及應用這門課來說吧，怎么才能把PLC原理及應用理論課與實驗課融合為一體進行教學呢？方法一：盡可能得把PLC原理及應用理論課與實驗課安排為同一位教師，備課時能將課程的實踐教學內(nèi)容有機的融入到理論教學體系中；方法二：PLC原理及應用理論課與實驗課雖是不同的教師擔任，但要求兩位教師要及時溝通，實驗課要與理論課同步。

理論課教學與實踐課融合為一體，必須在教學過程中實時進行。拿PLC原理及應用這門課來說吧，理論課講完基本指令后，隨后就安排學生到實驗室進行基本指令使用練習；講完定時器、計數(shù)器后，馬上安排學生到實驗室進行定時器、計數(shù)器指令使用練習；講完順序功能圖及編程方法后，緊接著安排學生到實驗室用四級物料傳輸送帶實例進行編程練習，要“趁熱打鐵”，學生理解快，記得牢，教學效率高，效果必然好。

理論課教學中使用軟件實時進行練習和仿真，效果也是很好的，總之對于實踐性強的課程，不能一味說教而忽視與實驗課的融合，理論教學與實踐教學過程要相得益彰，才能做到事半功倍的效果。

（二）“教、學、做”教學模式在自動化專業(yè)教學中的推廣

教、學、做三個步驟是可以同時進行的一種教學模式，效率高，教室和實驗室合二為一，是更為先進一種的教學模式，適用于應用型較強的課程教學，但是這種教學模式對實驗室條件要求較高，有些學校難以做到。在條件允許的情況下應開展“教、學、做”教學模式，可以更好地提高教學效果。

創(chuàng)造條件開展“教、學、做”模式教學，例如單片機原理與接口技術這門課就是這樣做的。在模擬電子技術和數(shù)字電子技術完成教學任務之后，通過電子工藝實訓，讓學生自己動手設計單片機最小系統(tǒng)，畫PCB印刷電路板，焊接元件，最終完成單片機最小系統(tǒng)電路板設計與制作。這樣學生在課上或課下隨時利用自己制作電路板進行一些小實驗。

有些課程在授課過程中，可以使用軟件進行仿真，也是不錯的訓練方式?，F(xiàn)在條件好了，幾乎所有學生都有筆記本電腦，C語言課的程序練習也可以在手機上實時練習，這種邊講邊練，也是很好的教學模式。

三、注重實踐教學

（一）重視實驗教學，培養(yǎng)學生的實踐能力

在自動化專業(yè)課程體系里幾乎所有課程都有相對應的實驗課程，是理論知識的運用與檢驗，是培養(yǎng)動手能力和實踐能力的基本環(huán)節(jié)。

之前有一段時間理論課被高度重視，而實驗教學不被重視。實驗內(nèi)容以驗證理論為主，難度較低，指導書過于詳盡，學生過于依賴教師，缺乏獨立分析問題、解決問題能力[2]。學校、學院各級領導已認識到這一點，加之在學校要求建應用型專業(yè)、辦特色專業(yè)的形勢下，要求各專業(yè)改變這種狀況，必須重視實踐教學，提高實踐教學質(zhì)量?；A實驗室和專業(yè)實驗室建設與教學改革是非常重要的，具體措施： （1） 教師要認真負責，對學生出勤進行考核。 （2） 杜絕不做實驗、旁邊看實驗等混實驗現(xiàn)象。 （3） 學生操作時，老師要不斷檢查，針對實驗內(nèi)容和實驗現(xiàn)象進行隨機提問，并記錄學生的實驗熟練程度和動手能力，當場打分數(shù)[3]。有的教師在實驗結(jié)束前，進行實驗課考試，學生隨機抽取測評的實驗。 （4） 為了提高實驗教學質(zhì)量和水平，現(xiàn)在要求教師適當增加綜合性實驗，相應減少驗證性實驗。 （5） 每學期多選擇實驗課進行教師間聽課與評課活動，提高實踐教學質(zhì)量。

（二）專業(yè)實訓、專業(yè)實習教學改革

專業(yè)實訓主要訓練學生某一方面實踐能力，如工程圖學實訓、電子工藝實訓等。我們在實訓內(nèi)容方面進行了教學改革，如工程圖學實訓要與自動化專業(yè)緊密聯(lián)系，除之前的機械工程圖學實訓，又增加了電氣工程圖學實訓。

專業(yè)實習、生產(chǎn)實習是全面訓練學生工程實踐方面的能力。但是專業(yè)實習安排到工廠、公司去進行存在一定的困難：（1） 由于種種原因大部分實習單位并不積極配合。 （2） 即使能夠前去實習，實習單位忙于完成生產(chǎn)訂單，實習中學生學到的實用技術很少，實習效果不佳。 （3） 找到與專業(yè)知識關聯(lián)度高的實習單位較難?？傊绱讼聛恚a(chǎn)實習的象征意義大于實際意義。

由于上述原因邢臺學院自動化專業(yè)計劃把專業(yè)實習安排到大型的實訓室進行。近兩年建設了一些大型實訓室，用于專業(yè)實訓和生產(chǎn)實習。

（三）改進課程設計、畢業(yè)設計

課程設計、畢業(yè)設計是訓練學生運用知識能力，增強實踐方面能力的重要環(huán)節(jié)，應該重視這兩個環(huán)節(jié)。

課程設計主要運用某一課程的知識進行項目設計，要選擇應用性、實踐強的課程開展。

畢業(yè)設計高于課程設計，可以運用四年所學的所有知識和技術，培養(yǎng)學生工程系統(tǒng)設計能力和工程實踐能力。要求教師多出一些設計類的題目，少出論述類的題目。要用軟件設計與仿真，最好用硬件來完成設計。這些年來，邢臺學院自動化專業(yè)畢業(yè)論文題目中設計類的能達到80%以上。

四、重視學科競賽

成立科技競賽小組，從學生中選出成績好、動手能力強的學生參與，通過科技競賽活動來活躍學習氛圍，起到以點帶面的作用，使更多的學生在課余時間主動學習專業(yè)知識和技術，提高自己在系統(tǒng)設計、電路設計與制作等方面的能力。

自動化專業(yè)選派有經(jīng)驗的教師對科技競賽小組進行指導，電子工藝實驗室對競賽小組開放，為競賽小組提供較好的條件。近三年自動化學生參加了多種類型的科技競賽，并取得優(yōu)異的成績。2014年第九屆全國信息技術應用水平大賽中二等獎、三等獎各兩個；2015年全國電子設計競賽（河北賽區(qū)）三等獎三個。還有其他競賽成果，不再一一列舉。

邢臺學院自動化專業(yè)的發(fā)展才剛剛幾年，我們根據(jù)自己的條件不斷完善硬件建設的同時，積極開展軟件方面的建設，積極開展專業(yè)教育教學改革與實踐方面的探索，努力提高教學質(zhì)量，辦出特色。

自動化專業(yè)教研室定期開展活動，經(jīng)常討論教育教學改革與實踐方面的問題，上述文中闡述的教學改革就是教研活動中討論的結(jié)果，并在教學中不斷實踐。這種在教研室討論，達成共識，最后在教學中實施，教師會能動地執(zhí)行，效果較好。

隨著時間的發(fā)展，隨著條件改善，自動化專業(yè)教育教學改革與實踐方面的探索不能停步，要不斷嘗試新的教學模式，不斷提高教學質(zhì)量。

[1]汪弦.《虛擬測試技術》課程的教學定位與教學改革[J].教育教學論壇，2014，（2）：50-51.

[2]楊友平,翁惠光.電氣工程及其自動化人才培養(yǎng)模式改革與實踐[J].考試周刊，2016，（103）：4-5.

[3]胡艷麗,賈群,劉團結(jié).應用型大學《電氣控制與PLC》課程教學改革研究[J].科技視界，2015，（19）：25，85.