強化課程群建設構(gòu)筑自動化品牌專業(yè)

摘 要:本文針對自動化工程類專業(yè)教學體系存在的問題進行研究，對存在的問題進行詳細分析，提出整合資源精選教學內(nèi)容，構(gòu)建自動化工程類優(yōu)秀課程群的教學思路，最終達到使學生在綜合素質(zhì)和解決問題能力方面得到培養(yǎng)。本研究對工科院校的教學研究和教學改革具有一定的借鑒意義。

關鍵詞:課程群品牌專業(yè)整合

中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0209-02

Strengthen the construction of control theory course group， promote the

development of automation

LIU Hong-jin，LI Jun-fang，JIA Chao，DONG En-zeng

(School of Electrical EngineeringTianjin University of TechnologyTianjin 300384China)

Abstract:In this paper， the problem of the automation in the teaching system is studied.Some problems in the teaching process are analyzed.The idea of the integration of resource，selecting teaching content and construction excellent courses is proposed.Through the process，the studendts will be cultivated in the aspect of the comprehensive quality and solving the problem.This study will have a certain significance to the teaching study and teaching reformation.

Key words:coursesbrand Professionalintegration

自動化工程類專業(yè)同屬教育部本科“電氣信息類”，按照理工科大學辦學思路和定位，堅持“強化基礎，注重實踐，突出能力，提高素質(zhì)”的共識，側(cè)重按大類分類培養(yǎng)，以學生能力培養(yǎng)為核心的要求。為以精品課建設為契機強化自動化工程類優(yōu)秀課程群建設，構(gòu)筑自動化品牌創(chuàng)造了條件。隨著精品課課程建設的逐漸深入，參考國內(nèi)外大學課程建設的經(jīng)驗和做法。原本按精英教育模式編寫組織的培養(yǎng)方案，已很難在優(yōu)化課程體系、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力等方面取得成績。理由有三:(1)各門課程獨立設置，追求各自課程體系完整。(2)知識體系融合性差，不適應時代要求。(3)教學方法教學手段相對落后。

按照自動化人才培養(yǎng)計劃，如何實現(xiàn)“培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有實踐能力和創(chuàng)新精神，面向基層的應用型高級專門人才”的本科教育人才培養(yǎng)目標？如何根據(jù)工科院校自身的特點將一些前沿新知識、現(xiàn)代控制新信息盡快溶入到教學內(nèi)容中，使學生在綜合素質(zhì)和解決問題能力方面得到培養(yǎng)。整合資源精選教學內(nèi)容，構(gòu)建自動化工程類優(yōu)秀課程群研究已成為國內(nèi)外專家學者急待解決的問題。

1課程群建設的具體內(nèi)容

優(yōu)秀課程群的建設思路包括以下內(nèi)容:(1)明確以學生能力培養(yǎng)為核心的主線，建立控制理論優(yōu)秀課程群有層次有結(jié)構(gòu)的知識體系。(2)科學分析、科學研究優(yōu)秀課程群建設的具體實施辦法，通過理論和實踐教學的有效嘗試體現(xiàn)優(yōu)秀課程群的各項優(yōu)勢，使人們在對比中轉(zhuǎn)變觀念，認識到該項建設的優(yōu)勢與意義。(3)在優(yōu)秀課程群建設的基礎上，進一步豐富理論和實踐教學的途徑和形式，開展多種類型的專業(yè)設計及實踐教學內(nèi)容，強化專業(yè)導師的作用，淡化校內(nèi)課堂與校外實習的形式區(qū)分，真正在立體化培養(yǎng)模式的完善過程中提高自身的能力。

根據(jù)本人的教學經(jīng)驗，以下以控制理論課程為例，構(gòu)建以《自動控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》、《控制系統(tǒng)仿真及輔助設計》等課程的控制理論優(yōu)秀課程群，使現(xiàn)有優(yōu)秀課程及教學資源得到共享。

2需要解決的關鍵問題

2.1 教學內(nèi)容模塊化，完善課程體系

解決經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論與信息技術(shù)的交叉與融合。具體思路是:根據(jù)現(xiàn)代科學技術(shù)和計算技術(shù)發(fā)展的趨勢，重新審視和剖析已有教學內(nèi)容和講解的角度，整合精選教學內(nèi)容，體現(xiàn)課程知識體系的完整性與合理性和先進性。預計控制理論優(yōu)秀課程群(理論98+實踐32)授課時數(shù)128學時，比原《自動控制原理64+16》、《現(xiàn)代控制理論28+4》、《控制系統(tǒng)仿真及輔助設計36+12》獨立授課時數(shù)160(理論128+實踐32)學時減少五分之一。控制理論優(yōu)秀課程群理論教學(計劃98學時)從整體上劃分為三個模塊:《控制理論A》、《控制理論B》、《控制系統(tǒng)設計》，在第五、六學期安排。通過學習要求學生系統(tǒng)掌握自動控制的理論基礎，并具備對系統(tǒng)進行定性分析、定量估算和動態(tài)仿真(模擬仿真和數(shù)字仿真)的能力，為專業(yè)課學習和參加控制工程實踐打下必要的基礎。

2.2 追蹤學科發(fā)展前沿，滿足優(yōu)秀課程群建設需要

將理論教學與前沿知識學術(shù)講座相結(jié)合，全面提高優(yōu)秀課程群教學質(zhì)量，能夠在天津等周邊發(fā)揮示范、輻射作用。結(jié)合優(yōu)秀課程群建設將聘請校內(nèi)外知名專家學者面向?qū)W生做關于本課程群前沿知識的學術(shù)講座和報告變?yōu)槌B(tài)，為本科生搭建與大師對話的平臺，以此來擴充學生視野，增加其學科知識的深度和廣度，使優(yōu)秀課程群教學質(zhì)量始終保持市內(nèi)領先水平，力爭國內(nèi)先進水平。

2.3 實踐教學模式的精品化探索

按照認識事物的規(guī)律，由淺入深、由簡到繁、由個別單元到綜合應用，有層次地設置實踐環(huán)節(jié)，實踐教學模式構(gòu)想為:驗證型+綜合型(設計)+自主型(科研)。使學生從驗證型、綜合型(設計)實驗中獲取間接知識;從自主型(科研)實驗中獲取直接知識，通過自主型(科研)訓練培養(yǎng)學生探索研究未知新知識的方法和能力。

控制理論優(yōu)秀課程群實踐教學(計劃32學時)從整體上分為三個模塊:驗證型實驗、綜合型(設計)實驗和自主型(科研)創(chuàng)新類實踐。與理論教學同步在第五、六學期安排。采用基礎類驗證型實驗(12學時)和提高類綜合型實驗(10學時)相互結(jié)合，提高類綜合型(設計)實驗和自主型(科研)創(chuàng)新類實踐(10學時)互為補充的方式。

2.4 發(fā)揮專業(yè)導師作用，促進科研訓練活動

發(fā)揮專業(yè)導師作用，在教學的后期階段注重將科研成果導入教學內(nèi)容，鼓勵學生開展研究性學習。通過布置思考題和課程小論文的方式，引導學生運用自動控制原理知識分析、解決問題，在研究中加深對基礎知識的理解，提高利用理論知識解決問題的能力。進一步鼓勵學生參加教師承擔的相關項目組及一些課外研究項目，在項目開發(fā)過程中進一步提高創(chuàng)新能力。

3構(gòu)筑品牌專業(yè)

本課程群建設與專業(yè)品牌建設相互依存。自動化專業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)和正在人才培養(yǎng)、學科建設、教學團隊等方面構(gòu)筑成專業(yè)品牌，在天津市同類院校中具有明顯的優(yōu)勢，具體有以下內(nèi)容。

3.1 建立科學的專業(yè)培養(yǎng)體系

培養(yǎng)規(guī)格的準確定位是制定科學培養(yǎng)方案的前提，在學校“面向地方、服務基層”的辦學思想指導下，自動化專業(yè)主要培養(yǎng)面向天津及區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的，具有創(chuàng)新精神和實踐能力的工程應用型高級專門人才。專業(yè)課程設置以控制系統(tǒng)設計與集成技術(shù)，計算機控制系統(tǒng)開發(fā)與應用兩個培養(yǎng)方向為導向，采用模塊化組合思路，每個專業(yè)方向課程包括:“學科基礎課模塊”+“專業(yè)必修課模塊”+“專業(yè)選修課模塊”+“集中性實踐教學環(huán)節(jié)模塊”+“創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)模塊”，在集中性教學模塊中提出了設置“專業(yè)設計”環(huán)節(jié)，研究實施了“課程設計”、“畢業(yè)設計”、“教學實驗、實習”和“第二課堂”等實踐環(huán)節(jié)的改革，實行“課內(nèi)外一體化”和“校內(nèi)外一體化”的教學模式，構(gòu)建了一種面向工程實際的創(chuàng)新精神和工程實踐能力的新型培養(yǎng)模式。這種以學生工程實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為導向的新型培養(yǎng)體系的建立，使自動化專業(yè)畢業(yè)生與天津及濱海新區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的人才需求做到了更好的銜接。

3.2 完善先進的專業(yè)實驗平臺

經(jīng)過天津市“九五”、“十五”和“十一五”重點投資，國家及地方先后投入1500萬元用于實驗中心重點建設。目前，建設有市級優(yōu)秀實驗室:電氣與自動化及網(wǎng)絡控制實驗中心;與多家公司合作建設有:天津理工大學-羅克韋爾自動化實驗室，天津理工大學-西門子傳動實驗室、天津理工大學-Microchip?MCU聯(lián)合實驗室;另外建設有工業(yè)智能控制技術(shù)與仿真實驗室、先進檢測與傳感器技術(shù)實驗室，電工電子實驗中心、電氣傳動與控制實驗室、嵌入式實驗室;另外建設有兩個市級重點建設的科研實驗平臺:天津市重點實驗室復雜工業(yè)系統(tǒng)理論與應用實驗室、天津市工業(yè)智能控制技術(shù)科技成果推廣中心。這些重點建設的科研和教學實驗平臺，在設備的先進性、開放性和管理水平上均處于本市一流水平，其中，羅克韋爾實驗室是華北地區(qū)唯一的該類實驗室，達到國內(nèi)先進水平。這些實驗條件在滿足自動化專業(yè)實驗課程教學需要的同時，也為本科學生的創(chuàng)新性實踐活動提供了實驗平臺，近年來本專業(yè)學生依托該平臺在“挑戰(zhàn)杯”大學生科技活動競賽中多次獲獎，學生的工程實踐能力得到很大提高。

3.3 錘煉優(yōu)秀的專業(yè)教學團隊

自動化專業(yè)教學團隊是一支專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良，團隊責任感強，協(xié)作精神好，勇于開拓創(chuàng)新，愛崗敬業(yè)，整體優(yōu)勢突出，以中青年教師為主的師資隊伍，目前已建設成為市級教學團隊。本專業(yè)現(xiàn)有20位教師，其中教授7人、副教授7人、講師6人，具有博士學位7人。隊伍成員中55歲以2人、40-50歲10人、40歲以下8人。平均年齡42.4歲。

教師隊伍成員均執(zhí)教自動化專業(yè)課程多年，具有良好的知識結(jié)構(gòu)和豐富的教學經(jīng)驗，有多名教師曾獲天津市、天津理工大學教學競賽獎項。自動化專業(yè)教學團隊師德高尚、教學經(jīng)驗豐富、學術(shù)造詣高、教學思想活躍，注重教育思想和教學理念的更新，并具有可持續(xù)發(fā)展能力，為自動化專業(yè)工程應用型人才的培養(yǎng)提供了有力的人力支持。

3.4 具有堅實的重點學科支撐

依托學科建設促進專業(yè)建設是自動化專業(yè)建設重要的發(fā)展思路，自動化學院建設有天津市重點建設學科控制理論與控制工程，擁有“控制理論和控制工程”、“檢測技術(shù)及自動化裝置”、“模式識別與智能系統(tǒng)”、“電力系統(tǒng)及其自動化”4個碩士學位授予權(quán)點，以及“控制工程”、“電力工程”工程碩士學位權(quán)。控制理論與控制工程學科建設有兩個市級重點建設科研實驗平臺:天津市復雜工業(yè)系統(tǒng)理論與應用重點實驗室、天津市工業(yè)智能控制技術(shù)科技成果推廣中心。近年來重點學科發(fā)展為自動化專業(yè)建設提供了有力的支撐，學科重點建設的實驗室資源和科研成果的轉(zhuǎn)化為自動化專業(yè)教學提供了豐富的資源，使教學環(huán)境、形式及內(nèi)容得到不斷完善和更新。

4結(jié)語

本文針對目前自動化專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，如何實現(xiàn)“培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有實踐能力和創(chuàng)新精神，面向基層的應用型高級專門人才”的本科教育人才培養(yǎng)目標為研究內(nèi)容，提出了構(gòu)建自動化工程類優(yōu)秀課程群的具體思路和實施方案及所需要的專業(yè)和學科支撐。本課題研究對相關工科院校的教學改革具有重要的指導意義。

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