提升自動化專業(yè)學生工程實踐能力的研究

段友蓮 張寧寧 魏成偉

[摘 要]針對目前自動化專業(yè)大學生普遍存在的實踐能力較弱的問題，為提高自動化專業(yè)的實踐能力，職業(yè)院?？梢詮幕A(chǔ)平臺、集中實踐、校企合作三個方面進行改革，提升自動化專業(yè)學生的實踐能力。校企合作可以從企業(yè)選擇、培養(yǎng)方式、教師工程能力提高方面進行改革，更好地為企業(yè)提供合格的應用型人才。

[關(guān)鍵詞]自動化專業(yè);實踐能力;實踐教育

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）08-0172-03

實踐能力是指從事未來職業(yè)實踐的能力、從事專業(yè)實踐所需的能力以及通過專業(yè)實踐活動培養(yǎng)的能力[1]。王斌借鑒美國工程教育的定義，認為實踐能力包括科學研究與技術(shù)開發(fā)、構(gòu)建問題與解決問題、知識整合與信息處理、交流表達與團隊協(xié)作、工程領(lǐng)導與組織管理五個方面的能力[2]。

大學生實踐能力不強的原因包含以下幾方面：1.學生自身對實踐能力重視不夠，對學校組織的實踐活動沒有興趣，不積極參與，將精力放在提高專業(yè)知識理論的學習上，因為成績高低對就業(yè)和考研影響較大;生活中遇到問題不知道如何與人溝通交流，更缺乏團隊協(xié)作的能力[3]。2.學校的實訓基地條件有限，甚至缺少實習基地，影響大學生實踐能力的培養(yǎng)。3.實踐考核方式單一，有些課程的實驗在課程中的成績占比較小，學生不在乎;有些課程的設(shè)計只交報告就可以及格，沒有考核過程。4.教師自身的實踐能力欠缺，大部分的教師缺少工程實踐經(jīng)驗，多數(shù)都是從學校畢業(yè)后就進入學校，沒有做過工程項目[4]。5.考慮到安全因素，企業(yè)單位不愿意接納沒有經(jīng)驗的大學生進行實習，尤其是自動化程度較高的石化、化工等行業(yè);即使進入現(xiàn)場，學生也只能走馬觀花似的參觀，不能進行實際操作。

筆者于2016年對新疆的16家化工、石油、制造業(yè)、礦業(yè)企業(yè)進行了調(diào)研，統(tǒng)計數(shù)計和調(diào)研結(jié)果顯示，工科院校目前培養(yǎng)的學生普遍存在以下問題：實踐能力較弱，企業(yè)需要花費大量的時間、財力對這些畢業(yè)生進行二次培訓，學校培養(yǎng)出來的學生無法滿足企業(yè)的需求。學生反饋給學校的意見也同時表明，學校的實踐教育應該從內(nèi)容、形式和教學方法上進行改革。

一、基礎(chǔ)實踐教育平臺的搭建

人才培養(yǎng)和教學大綱要求驗證性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新型實驗應有一定的比例，尤其是創(chuàng)新型實驗不能缺少。但目前大學物理、電工電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程的實驗大多是驗證性實驗，學生根據(jù)教師的演示進行實驗，記錄實驗結(jié)果后去驗證學習的定律、理論是否正確。想要打造好基礎(chǔ)實踐的教育平臺，應從實驗室管理、教學方法、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)上進行改革。

（一）實驗室管理

在實驗的過程中，可以選拔一些實踐能力較強也愿意進實驗室的學生，給予相應的實踐學分，如每學期讓學生自愿參與實驗室的管理工作，如元器件測試與歸類、測試儀器檢查、電子電路的測試、元器件焊接、實驗輔導，甚至是開發(fā)新實驗，讓這些學生在短期內(nèi)成長為“師傅”，做好教師的助手工作。在實驗室開放期間，解決其他學生碰到的問題，為低年級學生進行實驗輔導。

（二）實驗教學方法的改革

實驗教學是決定學生實踐能力的培養(yǎng)關(guān)鍵，根據(jù)教學大綱的要求將實驗分成驗證性實驗、應用型實驗、創(chuàng)新型實驗，要根據(jù)教學班級的要求不同減少驗證性實驗比例;如自動化專業(yè)對實踐能力要求較高，應提高應用型和創(chuàng)新型實驗比例，這兩種實驗類型的比例不能低于60%。實驗教學應多采用啟發(fā)式、引導式、問題式等多種教學方法，激發(fā)學生的實驗興趣，在實驗過程中積極培養(yǎng)和發(fā)掘?qū)嵺`能力強、有想法的學生，使他們快速成長為助教，開發(fā)新實驗，建立有效的實驗小組競爭機制，并給予相應的成績或?qū)W分。

（三）創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

1.利用大學生創(chuàng)新實驗室，依托大學生電子協(xié)會和發(fā)明協(xié)會，積極開展電子EDA軟件大賽、電子焊接大賽、電子產(chǎn)品設(shè)計大賽等競賽活動，鼓勵學生進行創(chuàng)作發(fā)明型實驗，鼓勵學生積極參與發(fā)明專利和實用新型專利申請，積極參加自治區(qū)電子創(chuàng)新大賽、挑戰(zhàn)杯、全國機器人大賽。通過參加各項賽事，拓寬學生視野，提高學生創(chuàng)新學生能力。

2.設(shè)立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項目，并賦予學分，讓學生在參與教師的科研課題過程中，通過指導教師的訓練積累經(jīng)驗;組織高年級學生在教師的指導下完成創(chuàng)新項目的申報、研究和結(jié)題工作，從而提升學生的創(chuàng)新能力和科研能力。

二、集中實踐教學環(huán)節(jié)的改革

自動化專業(yè)有40多學分的集中實踐環(huán)節(jié)，這些實踐課程集中安排在相應的課程學期末的后幾周。時間基本固定不變，教學內(nèi)容、實踐內(nèi)容和教學人員變化不大，學生實踐水平提升空間不高。

（一）實踐環(huán)節(jié)的靈活調(diào)整

根據(jù)自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，學生的集中實踐教學環(huán)節(jié)時間大多集中在學期末，但學院的實習基地中糧屯河吉木薩爾番茄制品有限公司檢修期在6月份，生產(chǎn)期在8-10月，與教學安排時間相差較大。學院應根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)周期，將生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等時間調(diào)整到與企業(yè)檢修期和生產(chǎn)期相一致。特別在企業(yè)檢修期時，可以將個別班級的電氣識圖、工廠電氣控制及PLC應用實踐、電機拆裝與維護實訓的教學放在這個時段，為學生提供真正的實訓實踐環(huán)境。教師應根據(jù)檢修情況制定教學目標，與企業(yè)的技術(shù)人員共同按照要求完成教學任務(wù)。在企業(yè)的生產(chǎn)期時間，可以將畢業(yè)實習、頂崗實習、參觀實習有序安排在不同的崗位上。企業(yè)接納剩余的學生，可以將部分學生安排在學院的艾默生數(shù)字化工廠實訓實驗室、工程訓練中心，通過仿真、模擬、實踐訓練完成實訓任務(wù)。

（二）實踐教師師資隊伍建設(shè)

高水平工程教育師資隊伍不能只看科研項目、發(fā)表的論文數(shù)，更要看學校的師資隊伍的學術(shù)背景能否支撐工程教育目標[5]。學院教師有80%來自于高校，實踐能力大多來自畢業(yè)院校的生產(chǎn)實習、參觀實習、參與導師的科研項目，缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷，沒有工程項目經(jīng)驗，具有工程經(jīng)驗的教師不足1%。要提高學生的實踐能力，首先應提高教師的工程能力，提高雙師型教師比例。

1.改進引入機制。從相關(guān)的自動化企業(yè)聘請技術(shù)員、工程師、高級工程師擔任學院實訓教師，技術(shù)員負責學生的認識實習和參觀實習，工程師負責學生的生產(chǎn)實習或頂崗實習、學院和企業(yè)的技術(shù)交流，高級工程師負責指導本科四年級學生的畢業(yè)論文、大一新生的專業(yè)導論、本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的指導工作。學生實踐環(huán)節(jié)力爭做到雙導師制。

2.培訓現(xiàn)有教師的工程能力。利用假期時間，安排教師進入自動化程度較高企業(yè)進行鍛煉，如遇到企業(yè)的檢修期、技術(shù)改造、生產(chǎn)線安裝調(diào)試時期，應調(diào)整教師的教學任務(wù)，為進企業(yè)鍛煉的教師提供時間和物質(zhì)保障。保證學院教師每隔3年有進企業(yè)鍛煉1年的時間和經(jīng)歷。

3.改變引進教師條件。將新進教師是否具有在企業(yè)鍛煉至少3年的經(jīng)歷作為入職條件，對于高級工應當適當放寬學歷條件限制。

4.根據(jù)學院需求和企業(yè)發(fā)展，聘請一批工程技術(shù)人員作為學院兼職教師。

5.引進企業(yè)的高級工程師到學院學術(shù)指導委員會，參與學院專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)方案的制定與修訂工作，指導專業(yè)的集中實踐環(huán)節(jié)教學，為應用型人才的培提供合理建議。

（三）實踐環(huán)節(jié)考核

實踐環(huán)節(jié)考核是檢驗學生實踐能力的必要教學環(huán)節(jié)。實踐考核與理論考核不同，單憑一張試卷就能確定學生的成績。實踐考核應從多方面、多角度考查學生實踐能力，既要保證公平、公正，又要體現(xiàn)學生實踐水平。以電工電子裝配實訓課程為例，該實訓課程的考核分成四個階段：EDA軟件考試、焊接考試、電子電路調(diào)試考試、答辯。每一個階段考試都需要4個監(jiān)考和評審教師，2位教師一組，對學生同一部分的測試進行現(xiàn)場打分。對于生產(chǎn)實習，則由帶隊實習教師與工程師共同對學生的實踐過程進行考核。畢業(yè)設(shè)計的考核，要專門成立由學院教師和企業(yè)工程師組成的答辯委員會，下設(shè)幾個答辯小組，對學生進行全方位考核。

三、校企合作共同培養(yǎng)應用型人才

《國家職業(yè)教育改革實施方案》中指出，職業(yè)院校應根據(jù)自身特點和人才培養(yǎng)需要，主動與具備條件的企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、社會服務(wù)等方面開展合作。學院根據(jù)文件精神，開啟校企合作項目，率先與新疆銘鼎高科有限公司進行試點合作，對我院的自動化專業(yè)的9名學生進行聯(lián)合培養(yǎng)。

（一）校企合作企業(yè)選擇

自動化專業(yè)在自治區(qū)的各行各業(yè)應用領(lǐng)域較為廣泛，自動化程度較高的有石油、化工、冶金、水處理、煙草加工、汽車裝配、瓶裝飲料加工等行業(yè)。學校地處工業(yè)園區(qū)，地域條件非常便利，企業(yè)歡迎學生進入企業(yè)實習，學校也為這些企業(yè)源源不斷地提供人才。學生1周的參觀實習、3周的生產(chǎn)實習期間可在自動化程度相對較低的企業(yè)例如酸奶、礦泉水等瓶裝飲料加工企業(yè)，利用地域便利條件進行參觀和認識實習教學。

對于自動化程度較高的企業(yè)如石油、化工、煙草加工和汽車裝配企業(yè)等，這些企業(yè)在某些崗位已經(jīng)使用機器人來替代人工，并且企業(yè)已經(jīng)進入生產(chǎn)期，不能停止生產(chǎn)讓學生實踐操作，如果只是參觀，學生對于自動化的生產(chǎn)過程認識有限，動手實踐機會有限。如果這些企業(yè)進入檢修期，學生、教師可以跟著師傅進行實地檢修和操作，特別是自動化程度較高的機器人技術(shù)。這需要學校與企業(yè)簽訂相應的協(xié)議，在保證安全的前提下，企業(yè)工程技術(shù)人員可以手把手地帶徒弟，也為教師參與企業(yè)的技術(shù)改造、技術(shù)更新，提升工程能力提供寶貴機會。

（二）校企聯(lián)合培養(yǎng)方式

校企聯(lián)合培養(yǎng)方式多種多樣，可以是一個講座、一門課、一個實訓環(huán)節(jié)，或者是生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計，甚至是一學年的聯(lián)合培養(yǎng)。學校教師的優(yōu)勢是強大的專業(yè)理論知識，弱點是工程實踐能力;企業(yè)的工程技術(shù)人員恰恰相反，他們的優(yōu)勢在于較強的工程經(jīng)驗，弱點是缺乏專業(yè)理論知識。為了培養(yǎng)出理論和實踐結(jié)合緊密的應用型人才，就要充分利用學校教師和企業(yè)工程師雙方的優(yōu)勢資源。例如自動化專業(yè)的機器人技術(shù)應用這門課，教師可以介紹機器人的定義、構(gòu)成、應用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢，企業(yè)工程師可以利用自身優(yōu)勢現(xiàn)場講解工業(yè)機器人的檢修、故障處理，讓學生全方位了解機器人在工業(yè)中的應用。對于機器人應用實踐課，則可以直接放在企業(yè)里進行，由企業(yè)工程師直接指導。教師進入現(xiàn)場不僅能提升自身工程水平，還能負責學生管理和指導學生撰寫實訓報告，實現(xiàn)雙贏。

學生的畢業(yè)設(shè)計時間較長，根據(jù)學生的興趣進行專業(yè)方向分類和進行雙導師指導，對于今后想從事電力自動化方向的學生，可將其分給電力行業(yè)的工程師進行指導;對機器人技術(shù)感興趣的學生，可由汽車裝配和煙草加工的行業(yè)工程師進行指導。教師從撰寫論文的角度對學生的畢業(yè)論文進行審定，保證學生從實踐到理論的知識提升。

對于聯(lián)合培養(yǎng)時間為一年的學生，應選擇自動化設(shè)計、安裝、調(diào)試、技術(shù)改造等行業(yè)的高新科技公司，學院從大四的學生中按照自愿原則進行雙向選擇。學院根據(jù)自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)大綱和教學大綱，提出專業(yè)培養(yǎng)所需的知識要求和技能要求，并對指導學生的企業(yè)工程師提出相應要求。學院要定期組織自動化專業(yè)的雙師型教師對聯(lián)合培養(yǎng)的學生在專業(yè)課程和實踐課程進行理論和實踐考核，并給出對應課程的成績和學分。

（三）教師工程能力提高

工程實踐能力是基于生產(chǎn)實踐工藝技術(shù)提煉而形成的服務(wù)于生產(chǎn)實踐的外在表現(xiàn)。教師工程實踐能力是高等教育為社會服務(wù)的本質(zhì)體現(xiàn)，是高等教育功能的標志之一[6]。提升教師工程能力是提高學生實踐能力的必要條件。

1.改革教師職稱晉升制度。在職稱晉升過程中，將是否具有工程實踐經(jīng)歷、是否承擔或參與企業(yè)工程項目、是否參與產(chǎn)學研項目、是否有科技轉(zhuǎn)化成果等條件作為職稱晉升評審的重要條件之一，積極引導教師主動進企業(yè)，積極提升自身的工程實踐能力。

2.在年度考核中，增加在企業(yè)鍛煉的考核內(nèi)容，并進行定性和定量考核。

3.學校出臺相應的政策，為教師提供企業(yè)鍛煉機會，與自動化程度較高的企業(yè)簽訂產(chǎn)學研基地合作協(xié)議，引入企業(yè)工程師進課堂。表彰和獎勵在產(chǎn)學研合作方面有突出貢獻的教師。

4.定期聘請企業(yè)技術(shù)員、工程師進入校園進行技術(shù)交流，教師定期進入企業(yè)進行實踐，了解自動化的生產(chǎn)工藝及技術(shù)難題，作為教師科研的研究方向，并將科研成果進行轉(zhuǎn)化。

5.科研審批時向與工程結(jié)合緊密的項目傾斜。

四、總結(jié)

根據(jù)申超研究的工科生實踐能力結(jié)構(gòu)八要素：應用知識能力、團隊協(xié)作能力、溝通表達能力、工程操作能力、研究與創(chuàng)新能力、工程分析與設(shè)計能力、工程商務(wù)與管理能力、領(lǐng)導力[7]，我們對參與校企聯(lián)合培養(yǎng)學生的實踐能力前五項能力進行了調(diào)查問卷評估，問卷按照重要性程度從低到高進行1-5分賦值，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表1所示。數(shù)據(jù)表明企業(yè)對學生的團隊協(xié)作和溝通表達能力比較滿意，分值均大于4分;對于應用知識能力和工程操作能力滿意，分值接近4分;對于學生的創(chuàng)新能力滿意度不高，學院應加大和重視對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

以實踐能力為中心，從課程實驗、課程實訓到生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習，從實驗室到工程訓練中心，從校內(nèi)到企業(yè)，從課內(nèi)到課外，全面提升自動化專業(yè)學生實踐能力的培養(yǎng)，既符合國家的發(fā)展計劃，又符合自治區(qū)企業(yè)對人才的需求。通過不斷改進實踐教學的方式，學校自動化專業(yè)學生的能力不斷提升：在自治區(qū)舉行的大學生電子競賽中有3組學生分獲二等獎和三等獎;在自治區(qū)職業(yè)技能大賽中一位學生獲得了一等獎的好成績;在全國的機器人大賽中獲得二等獎的優(yōu)異成績;參與校企聯(lián)合培養(yǎng)的學生在就業(yè)過程中與重點大學的學生同場競技，信心倍增。我們期待通過不斷改進的實踐教學改革，讓學生的實踐能力更上一層樓。

[參考文獻]

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[責任編輯：劉鳳華]