基于科技競賽的自動化專業(yè)實踐改革探討

摘要：根據(jù)山東科技大學自動化人才培養(yǎng)模式改革方案，分析了原有培養(yǎng)模式的弊端，并依據(jù)以往參加科技競賽的經(jīng)驗，提出了建立以科技競賽為載體的人才培養(yǎng)模式，全面提升了學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。最后結合山東科技大學的實際情況，提出了自動化專業(yè)實踐改革的保障措施。

關鍵詞：科技競賽；實踐能力；創(chuàng)新能力

由于科技信息技術和計算機控制技術的飛速發(fā)展，社會對自動化專業(yè)人才的工程實踐能力、應用創(chuàng)新能力提出了更高的要求。山東科技大學在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)中開展了一系列改革和建設性工作，其中在學生實踐方面的改革和探索取得了顯著成果。

一、以往學生培養(yǎng)中存在的問題

在以往的培養(yǎng)模式中主要以教師授課為主，而學生的主要任務是聽課、做實驗和考試。考核學生的學習情況以期末的筆試為主，對學生實驗的考核為輔。在這種模式下，學生的學習出現(xiàn)了以下幾個問題：

1.忽視了動手能力及在實踐中獲取新知識能力的培養(yǎng)

學生的學習局限于以書本為中心，而忽視了動手能力的培養(yǎng)和在實踐中獲取新知識能力的培養(yǎng)。脫離實踐會使學生對學習產生迷惑性，迷失了學習的方向和動力，感到學習是枯燥和乏味的，從而使學生學習的積極性和能動性得不到提高。脫離實踐也會導致學生對知識體系掌握不足，并致使學生動手能力差，不能學以致用地解決實際問題；學生畢業(yè)后也不能很快地適應工作環(huán)境，無法快速實現(xiàn)角色的變換，也就更談不上創(chuàng)新。

2.無法支持綜合性、創(chuàng)新性實踐項目的開展

目前大多數(shù)實驗室的實驗項目都是針對教師授課課程進行的必要的基礎的實驗操作項目，通過這些實驗的實施可以鍛煉學生的動手能力，加強知識的消化，但是當學生有靈感，想要做超出課本和實驗臺內容的設計時，由于實驗條件的限制，最終也只能是在紙上寫寫畫畫，在計算機上進行仿真驗證而已。自動化控制板的設計過程比較復雜，元件的選取也需要經(jīng)驗，而且不同廠家的元器件有較大的差異，仿真結果與現(xiàn)實線路測試結果仍有較大差距。只仿真不進行實際焊接、測試是不能真正得到實踐數(shù)據(jù)和實踐心得的，也得不到實踐的第一手經(jīng)驗。

二、注重科技競賽的組織與參與

針對山東科技大學人才培養(yǎng)目標，結合山東科技大學近幾年參加科技競賽的實踐，提出了“理論—實踐—再實踐—創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)模式。

新培養(yǎng)模式提出應在保留和強化以往基礎實驗的基礎上，注重開展創(chuàng)新型科技競賽，并通過參加各類競賽提高學生的綜合能力。

1.通過競賽培養(yǎng)學生自主學習和獨立思考問題的能力

學生參加的科技類競賽多數(shù)是由組委會指定一部分硬件，其他硬件的選取及系統(tǒng)開發(fā)設計由學生自主完成。參賽的學生需要掌握相關硬件的使用和開發(fā)，而這些硬件很多都是學生平時在課上沒有學過，在課下實驗室也沒有接觸使用過的，這就要求學生進行自主學習。指導教師在競賽中僅起到指引和掌控大局思路的作用，具體的硬件和軟件基本上都不參與，因此這就要求學生要對設計中出現(xiàn)的問題進行獨立思考、獨立研究，找出問題的解決方法。以智能車為例，在智能車的傳感器設計方面，傳感器的選型、安裝方式以及安裝位置都在很大程度上決定了測量的精度、速度、控制的準確度，從而更直接的決定了比賽的成績。學生不僅要了解車模的機械結構、各部件間的配合，而且還要根據(jù)自己選擇的傳感器研究設計傳感器的安裝位置、安裝方法，設計出固定裝置。這些工作對于自動化專業(yè)的學生來說都是陌生的，他們?yōu)榱送瓿杀荣惐仨殞W習相關知識，并進行不斷的試驗。整個設計過程不僅鍛煉了學生的動手能力，而且加強了學生自主學習的意識和能力，提高了學生的學習積極性。[1]

2.通過競賽培養(yǎng)學生掌握綜合知識和進行綜合設計的能力

目前教育部組織的各類競賽多為多學科交叉的應用型比賽，這就要求學生要綜合運用所學知識進行綜合設計。[2]在智能車比賽中，涉及到機械技術、傳感技術、自動控制技術、電子技術、單片機控制技術、計算機控制技術等多個學科，整個比賽是對多學科的綜合應用和設計。參賽學生必須對已學知識進行匯總、梳理，并結合比賽自主學習新知識，從而提高綜合應用能力。通過比賽不僅彌補了單科課程實驗的不足，而且鍛煉了學生的實踐操作能力，增加了其實際經(jīng)驗，為今后的學習和工作打下了堅實的基礎。

3.通過競賽培養(yǎng)學生的團結協(xié)作意識和溝通能力

自動化專業(yè)學生要參加電子設計大賽、智能汽車設計大賽、機器人設計大賽，就必須具有較強的實踐動手能力、良好的團隊協(xié)作意識和溝通能力。一個競賽項目的成功需要一個團隊的配合，單靠個人是很難取得好成績的。在整個設計中需要組員們相互幫助、相互學習、相互交流、相互鼓勵。組員們首先需要查閱相關資料，共同探討確定設計思路與設計方案，然后進行分工協(xié)作。由于比賽時間有限，同學們需要很好的配合、溝通和協(xié)調才能在有限的時間內完成設計，這對學生溝通能力和團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)具有良好的促進作用。[3]不僅在初期設計階段需要溝通，在比賽中也需要學生具有較好的溝通和協(xié)作能力。另外，在全國性的比賽中，來自各個高校的眾多參賽隊伍將在一起進行同臺競技，賽中和賽后都是一個良好的交流學習的機會，大家可以對技術問題、比賽組織的技巧問題等進行探討和交流，汲取他人的經(jīng)驗，取長補短，為今后的比賽進行新的謀劃。這也在無形中進一步培養(yǎng)了學生的溝通能力。

三、組織科技競賽的保障措施

為了保障科技競賽的有序進行，山東科技大學采取了一系列行之有效的激勵和保障措施。

1.制定有效的競爭、激勵和保障機制

為提高教師指導比賽的積極性，山東科技大學建立了相應的獎勵機制，并將教師指導情況錄入系統(tǒng)作為教師分值考核指標，將學生參賽情況錄入獎學金評分系統(tǒng)。這一舉措極大地激勵了廣大師生參與的積極性。

2.開放實驗室，為學科競賽提供有力的平臺

參賽時間是短暫的，而賽前的準備時間是漫長的，知識的綜合與經(jīng)驗的積累需要在不斷的實踐中完成。開放實驗室、充分利用實驗室現(xiàn)有資源進行各類比賽的前期培養(yǎng)和準備，為學生提供實踐學習的條件，可有力地保障各類比賽的有序和持續(xù)進行。

3.提供必要的資金和場地支持

為了確保科技競賽的連續(xù)性，擴大學生的受益面，山東科技大學劃撥了專項資金，立項了相關科研項目，建立了結構合理的指導團隊，有效的保證了競賽的順利進行。在開放實驗室的基礎上，學校還建立了專門的競賽實驗室，允許學生自己管理和使用這些實驗室，為學生提供了測試和競賽場地。

四、結論

注重創(chuàng)意性科技競賽，以科技競賽為載體全面培養(yǎng)自動化專業(yè)學生的創(chuàng)新能力是行之有效和必要的。因此，創(chuàng)新教育方式，以科技競賽為載體，可以改善實踐環(huán)境，創(chuàng)造好的學術氛圍，提高師生的實踐積極性，提高學生的實踐應用能力、溝通能力、團結協(xié)作能力，培養(yǎng)全面發(fā)展的合格大學生。

參考文獻：

[1]凌六一，黃友銳，等.以智能車競賽為契機培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力[J].中國電力教育，2011，（31）：40-41.

[2]邱東，白文峰，李巖.基于科技競賽的自動化專業(yè)科技創(chuàng)新平臺的建設與探討[J].長春工業(yè)大學學報（高教研究版），2011，32（3）：18-20.

[3]王喜鴻，王良成，等.論以學科競賽促進理工科學生實踐創(chuàng)新能力的提高[J].實驗室科學，2011，14（4）：1-3，6.

（責任編輯：孫晴）