應用型本科院校自動化專業實踐教學體系建設

李國柱

（西安文理學院物理與機械電子工程學院，陜西 西安710065）

0 前言

隨著社會的發展，高級應用型人才成為產業技術革新和轉型升級主導力量。應用型本科教育是以高級應用為目的的專業性通才教育，以現代工程師為培養目標，是學歷教育和職業素養教育的統一。自動化專業的培養目標是面向生產第一線的高級工程應用人才，畢業后主要從事電氣設備運行、設計、維修、測試等技術和管理工作，因此要求具有較強的工程意識和實踐動手能力。實踐教學是提高學生綜合素質與實踐能力必不可少的環節，是培養學生的創新精神和工程實踐能力最有效的途徑。實踐教學環節可以加深學生對理論知識的理解，夯實其理論基礎。同時實踐任務將動腦思考與動手操作有機結合，由理性認識上升到感性認識，增強了學生對理論應用的認知，培養了學生的工程素質。相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。針對實踐教學中的不足，我院對實踐教學進行了長期的探索與改革嘗試，結合14版人才培養方案的修訂工作，構建了以培養應用技術型工程師為目標的自動化專業實踐教學體系。

1 自動化專業實踐教學方面存在的主要問題

目前，自動化專業實踐教學方面的主要問題包括：

1）主觀認識上對實踐教學重視程度不夠。實踐教學是在掌握理論知識的基礎上，學生將所學理論知識應用于實踐，以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。由于對實踐教學重要作用認識不清，把實踐教學停留在對理論教學內容的驗證上，使得實踐教學的周數在教學計劃中所占的比例偏低，獨立開課的實驗學時和門數較少。實踐教學重實驗結果、輕實踐過程，培養的學生缺乏分析問題和解決問題的能力，尤其缺乏工程實踐能力。

2）一些實驗設備不能滿足工程應用教育的要求。目前的實驗設備大多采用以實驗模塊為基本單元的成套實驗臺形式或采用實驗箱形式，學生所要做的就是按照實驗指導書步驟插接導線，完成實驗，記錄結果，從這樣的設備上學生學到的仍然是書本上的元器件符號，而不知道實際的元器件是什么樣，更不知道它的內部結構。此外一些專業實驗室還比較落后，一些設備及其應用的技術在實際工程中已經不再使用，有的實驗和設計中還在應用市場上已經淘汰的機型和芯片，對學生將來的實際工作幫助不大。

3）實踐教學效果不顯著。目前相當多的實驗還局限于驗證原理、掌握操作技術，而對實驗思路、實驗設計和實驗綜合分析能力的實際訓練重視不足，新的實驗方法和手段的應用還不及時。課程設計題目單一，和一線要求脫節，設計的標準很多都不符合工程規范，并存在雷同現象。畢業設計一般偏重于軟件仿真和理論分析，學生實際應用能力得不到鍛煉和加強。生產實習目前多采用“參觀學習、廠方簡單講解”的純參觀模式，取消跟班勞動，與認知實習雷同，大大削弱了生產實習的的效果。

4）未能形成以培養人才工程能力為主線的優化的實驗教學體系，對學生工程實踐能力的培養沒有具體的細化目標，沒有一套完整的實踐教學規劃。實驗教材比較缺乏，課程實驗安排主次不清，又不注意內在聯系和相互銜接，缺少整體結構的優化，有的實踐環節存在和理論脫節現象，不符合理論——實踐——再理論——再實踐的認識規律，導致學生專業口徑窄、工程訓練不足，動手能力和創新能力差，整個實踐環節沒有相應的過程監控和評價機制，缺乏對實踐教學效果的考核指標。

2 自動化專業實踐教學體系建設思路

1）明確實踐教學的地位，實踐教學是大學工科教育培養計劃中與理論教學相聯系又獨立于理論教學的一個重要組成部分。實踐能力的培養不應附屬于理論教學，要與設計理論教學體系一樣重視實踐教學體系的設計。

2）自動化專業實踐教學體系建設必須以工程能力培養為核心，工程和社會是緊密聯系的，工程實踐應和人文社會實踐相結合，使學生在工程實踐的過程中學會做人、做事，鍛煉適應社會的能力。

3）遵循一體化原則，將課堂內外不同層次的實踐教學環節連接成一個層次分明的體系，保證實踐教學培養目標的實現，同時要避免實踐教學內容重復，節約時間和經費。整個實踐教學體系要像“一條線”貫穿人才培養的始終，由淺入深，由表及里，涵蓋知識、能力、素質等全方位的學習和訓練。

4）在實踐的內容上，要體現工程技術發展的趨勢，同時要以綜合性、設計性、實用性課題為主。在實踐的形式上，要以開放式、多樣式、學生自主式為主要特征，建立以學生為中心的教學模式，發展個性、因材施教，培養學生工程應用能力和創新能力。

3 自動化專業實踐教學體系構建

自動化是一個學科交叉性強，內容豐富，通用性、實踐性強的學科，加強實踐教學，突出工程實踐能力、創新能力培養，既是用人單位的需求，也是學院自身發展的需要。根據自動化專業的培養目標，應用型人才的培養需要構建既互相聯系，又各自獨立的理論教學體系和實踐教學體系。我們采用逐層倒推法，即從需求能力出發倒推回必備的知識點。沿著企業（行業）調研——畢業生就業崗位分析——能力分析表制定——課程體系及教學環節設計——培養方案草擬——校企共同論證的路線，制定完善了自動化專業實踐教學體系。在整個自動化專業的培養方案中，實踐教學占總學分的34.27%，其中集中性實踐環節達到41.5學分。增加設計性、綜合性實驗和獨立實驗課；基礎課程采用實驗和課程設計相結合的實踐強化，比如模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理以及供配電技術等課程除了實驗外，還配有1～2周的課程設計；增加了工程實訓環節，在原有的金工實習、電裝實習的基礎上增設了電工實訓和電氣綜合實訓；強化了專業綜合訓練，設置了控制系統課程設計和基于項目的專業設計以及畢業設計；加強了與企業的聯系，通過認知實習、生產實習和定崗實習使學生在不同的時期對企業實際生產過程有不同深度的了解。同時，在實踐教學計劃的安排上系統優化、合理安排，做到全學程工程實踐技能訓練不斷線。

自動化專業實踐教學體系由人文社會實踐、專業基礎實踐、工程技術實踐、專業綜合實踐以及創新創業實踐五大部分組成，其結構框架如圖1所示。

圖1 自動化專業實踐教學體系結構圖

人文社會實踐由軍訓、公益勞動、社會實踐、就業指導組成。軍訓培養學生熱愛祖國和遵守紀律的觀念；公益勞動讓學生參與生產勞動，培養其勞動觀念；社會實踐使學生初步體驗職業生活，增強創業和創新意識，增強實踐能力。

專業基礎實踐由課內實驗、獨立實驗課、模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、自動控制原理課程設計以及供配電技術課程設計組成，通過課程實驗達到實踐基本能力的訓練，通過4門專業基礎課的課程設計，學生可以理論聯系實際，將理論課程所講授的內容及時、有效地應用于實踐，促進理論與實踐的相互融合和相互提高。

工程技術實踐由認知實習、電工實訓、金工實習、電裝實習、電氣綜合實訓、供配電技術課程設計組成，以工程訓練為核心與主線，根據工程教育的要求，統一規劃和系統化。以電氣綜合實訓為例，該實訓之前學生已獲得電氣控制及PLC的基本理論知識，通過一個具體工程案例，學生自己設計電氣原理圖、電氣布置圖、電氣接線圖，然后在類工程環境的實訓裝置上進行硬件接線，自己編寫PLC程序和監控界面，所有的訓練貼近工程實際，提高了學生學習興趣的同時獲得了工程實踐能力的提高。

專業綜合實踐包括畢業設計、頂崗實習、基于項目的專業設計以及控制系統課程設計。通過各個綜合性的設計環節以及到企業的實際生產線上頂崗實習，對所學的各門課程的理論知識和實踐知識進行綜合應用，起到了一個融會貫通的作用，更好的體會到自動化專業中系統的概念。

創新創業實踐主要通過二課堂的科技實踐活動來培養學生的創新能力，科技創新意識和創新能力的培養應堅持課內和課外的有機統一，除了教學計劃中規定的實踐教學環節外，應充分發揮第二課堂的作用，積極組織學生參加各類專業競賽活動，例如：飛思卡爾智能車競賽、挑戰杯科技制作、電子設計競賽、大創項目以及學生直接參加教師科研項目。通過創新創業實踐，增強了學生的自主學習能力、實踐能力、表達交流能力和協同工作的能力，培養了學生的使命感、責任心、務實精神、創新意識。

4 結語

在人才培養過程中對學生工程應用能力的培養和訓練，是當前應用型本科院校普遍關注的焦點。通過幾年的不斷嘗試和探索，西安文理學院自動化專業的實踐教學體系已經逐步完善、成熟。通過這種實踐教學體系，使學生掌握了專業知識的同時，鍛煉了動手能力，提高了自身的綜合素質，幾年來，在國家及省級大學生智能車競賽、電子設計競賽中，獲國家二等獎1項、省級獎項20余項。并且憑借較強的動手能力和工程實踐應用能力，就業率一直保持95%以上。我們將不斷深化實踐教學體系建設和教學模式改革，培養高素質的工程技術應用型人才。

［1］李進,趙文來.探索建立“校內——企業——校內”相結合的實習教學改革[J].實驗室研究與探索,2010,29(7)：143-145.

［2］張大平,李尚平,陸安山,等.北部灣經濟區自動化專業實踐教學體系研究[J].欽州學院學報,2011,26(6)：76-79.

［3］王修巖,喬輝.自動化專業實踐教學體系的構建[J].中國電力教育,2008(12)：133-134.

［4］南新元,陳志軍,解成喜.完善自動化專業實踐教學體系 加強工程實踐與創新能力培養[J].實驗技術與管理,2010,27(8)：147-150.

［5］張仰飛,劉江偉,郝思鵬,等.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業實踐教學體系建設與思考[J].南京工程學院學報：社會科學版,2012,12(1)：64-68.

［6］趙杰,李春華,徐益民,等.自動化專業實踐教學體系的研究與探索[J].實驗室研究與探索,2012,31(7)：328-329,348.

［7］陳文清,姬宣德.自動化專業實踐教學體系改革探索[J].洛陽理工學院學報：自然科學版,2010,20(4)：87-90.

［8］倪紅霞.自動化本科專業實踐教學改革的探索[J].杭州電子科技大學學報：社會科學版,2009,5(1)：73-75.