自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)

楊志剛+錢俊磊

摘 要 根據(jù)教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目的要求，從現(xiàn)行自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題入手，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)定位、學(xué)科特色，基于 “3+1”&“工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”校企聯(lián)合培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)思路，構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的實(shí)踐教學(xué)體系，對學(xué)生的認(rèn)知能力、專業(yè)技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有重要意義。

關(guān)鍵詞 卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃 自動(dòng)化專業(yè) 實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.11.013

Construction of Practice Teaching System for Automation

Professional Excellent Engineers Training Plan

YANG ?Zhigang ， QIAN Junlei

（North China University of Science and Technology College of Electrical and Engineering， Tangshan， Hebei 063009）

Abstract According to the requirements of the Ministry of Education "Excellent engineer education training plan" projects， and educational locate and characteristics， the school-enterprise cooperation Practical teaching system is established. Analysis of the present situation of automation professional practice teaching and its existing problems， the system is based on the "3 + 1" & "project-driven" ideas of school-enterprise cooperation. It is important to culture of experimental skills， comprehensive professional skills， engineering practice and innovative ability.

Key words Excellent Engineers Education Training Plan; Automation; practice teaching system

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目（簡稱“卓越計(jì)劃”）是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措，對提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)工程教育和工程師的國際互認(rèn)具有重要意義。我校申報(bào)了第二批“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)高校，自動(dòng)化專業(yè)作為我校特色專業(yè)，首先進(jìn)行了“卓越計(jì)劃”專業(yè)改革，通過廣泛的調(diào)研和討論，傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)已不能完全滿足卓越工程師培養(yǎng)的要求，企業(yè)的人才需求和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展對實(shí)踐教學(xué)提出了更高的要求。本文將結(jié)合自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)和“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)要求，討論自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)改革思路，通過優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，提高實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)比例，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，構(gòu)建工程技術(shù)實(shí)踐平臺，制定實(shí)踐評價(jià)體系進(jìn)行改革自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。

1 自動(dòng)化專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

我校自動(dòng)化專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括校內(nèi)實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐，其中校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括：課程試驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)包含認(rèn)識實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)踐和畢業(yè)實(shí)踐等環(huán)節(jié)。實(shí)踐環(huán)節(jié)見圖1所示。

1.1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐安排不合理

面向單門課程開設(shè)的課程設(shè)計(jì)，在專業(yè)知識點(diǎn)覆蓋上比較單一，課程間知識點(diǎn)的交叉運(yùn)用不夠系統(tǒng)。企業(yè)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容上和形式上不能滿足學(xué)生深入企業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練的培養(yǎng)目標(biāo)要求，實(shí)踐時(shí)間安排上，例如認(rèn)識實(shí)習(xí)安排在第六學(xué)期，無法加深新生對自動(dòng)化專業(yè)了解，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)電路、模電、自控原理等課程時(shí)，無法和專業(yè)知識聯(lián)系。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性過強(qiáng)，缺乏創(chuàng)新性培養(yǎng)

一方面，理論課程在前，實(shí)驗(yàn)課程在后，在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)，教師將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作方法、注意事項(xiàng)進(jìn)行講解，實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生按照教師的講解分步驟，機(jī)械化的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另一方面， 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課程章節(jié)對應(yīng)，一般按照知識點(diǎn)要求設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在這樣的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生沒有對試驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行獨(dú)立的構(gòu)思、設(shè)計(jì)。無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，致使很多學(xué)生對實(shí)驗(yàn)缺乏興趣。

1.3 企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)校企合作不夠深入

學(xué)校和企業(yè)對雙方合作辦學(xué)理念及其重要性認(rèn)識不夠。很多學(xué)校在開展校企合作的工程中，注重簽約儀式，忽略后期展開工作，造成簽約的多，深化合作的少，合作成功的更少。同時(shí)企業(yè)也沒有給予校企合作足夠的重視，在“安全第一”的背景的考慮下，企業(yè)不斷壓縮學(xué)生企業(yè)實(shí)踐的范圍和時(shí)間，從早期的一個(gè)月在崗生產(chǎn)實(shí)踐到企業(yè)生產(chǎn)線的一天參觀實(shí)踐，企業(yè)在校企合作中處于消極與被動(dòng)狀態(tài)。分析原因，企業(yè)與學(xué)校缺少一種深化合作的共贏模式。

1.4 教師缺乏自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)經(jīng)歷

近年來，自動(dòng)化專業(yè)引進(jìn)的青年教師全部具有博士學(xué)位，學(xué)術(shù)水平較高，但是這些教師一般缺乏自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)與實(shí)施經(jīng)歷，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足。部分教學(xué)多年的教師也存在著過多專注于理論研究忽略應(yīng)用技術(shù)的問題。諸多原因造成師資隊(duì)伍中具有自動(dòng)化工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師較少，現(xiàn)行師資隊(duì)伍無法滿足卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的要求。企業(yè)工程師雖然具有很好的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可作為師資隊(duì)良好補(bǔ)充，但由于學(xué)校和企業(yè)雙方現(xiàn)行人事制度的限制，造成企業(yè)工程師無法長時(shí)間來校講課。

2 自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的思路

工程實(shí)踐能力是現(xiàn)代化企業(yè)對自動(dòng)化專業(yè)工程技術(shù)從業(yè)人員的重要需求。“卓越計(jì)劃”主要目標(biāo)是通過整合學(xué)校和企業(yè)資源，根據(jù)企業(yè)的用人要求和現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展需要，培養(yǎng)能夠滿足企業(yè)需要的合格的工程技術(shù)人才。根據(jù)我校地處京津冀經(jīng)濟(jì)圈和地方高校的實(shí)際情況，結(jié)合自動(dòng)化專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，我校自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的總體思路是：以“夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬口徑、重視設(shè)計(jì)、突出綜合、強(qiáng)化實(shí)踐”為教學(xué)目標(biāo)，強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐、工程應(yīng)用、工程研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有機(jī)結(jié)合。

實(shí)踐教學(xué)積極探索 “3+1”&“工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”校企合作聯(lián)合培養(yǎng)模式。聯(lián)合模式在時(shí)間安排上突出“3+1”模式，三年在校學(xué)習(xí)，一年企業(yè)實(shí)踐，通過企業(yè)輪崗實(shí)習(xí)等專業(yè)人才培養(yǎng)的模式與途徑，突出學(xué)生的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，探索新的實(shí)踐教學(xué)模式，構(gòu)建新的實(shí)踐教學(xué)體系。累計(jì)3年在校集中學(xué)習(xí)， 主要學(xué)習(xí)學(xué)科基礎(chǔ)知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識和工程基礎(chǔ)知識三方面的知識 、培養(yǎng)工程技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。 累計(jì)1年在企業(yè)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐知識，重點(diǎn)培養(yǎng)、鍛煉個(gè)人素質(zhì)和發(fā)展能力、應(yīng)用知識的能力、協(xié)作能力和在企業(yè)與社會(huì)環(huán)境下的綜合工程能力。在實(shí)踐內(nèi)容上，突出“工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”模式，以項(xiàng)目為紐帶，實(shí)現(xiàn)企業(yè)立項(xiàng)、學(xué)校監(jiān)管、教師指導(dǎo)、學(xué)生實(shí)施的“企、校、師、學(xué)”四方共同參與的互動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)企業(yè)收益，學(xué)校辦學(xué)、教師橫向、學(xué)生工程能力訓(xùn)練的共贏局面。

3 自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的實(shí)踐教學(xué)體系

自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)教學(xué)、現(xiàn)場實(shí)習(xí)3大部分構(gòu)成，通過校內(nèi)實(shí)踐、工程訓(xùn)練中心和企業(yè)實(shí)踐三個(gè)教學(xué)平臺開展教學(xué)活動(dòng)，實(shí)踐教學(xué)的開展以課程群為基礎(chǔ)，以“自動(dòng)化工程項(xiàng)目”為主線，打破以往的課程與實(shí)驗(yàn)一對一的關(guān)系新，課程群負(fù)責(zé)多個(gè)課程實(shí)驗(yàn)，安排實(shí)驗(yàn)課程的交叉，同時(shí)每個(gè)課成群負(fù)責(zé)至少一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐教學(xué)，使得理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)聯(lián)系得更加直接和緊密。以“自動(dòng)化工程項(xiàng)目”為主線，按照工程設(shè)計(jì)要求、工程設(shè)計(jì)流程和工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求學(xué)生完成教學(xué)過程，注重對學(xué)生的認(rèn)知、技能、綜合和實(shí)踐能力的訓(xùn)練。

3.1 實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是知識的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知、綜合和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置涵蓋通式教育基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)4個(gè)層次。通式教育基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是對學(xué)生的認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)踐習(xí)慣和學(xué)以致用理念，例如，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是對學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和實(shí)踐技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和細(xì)致工作習(xí)慣，例如，電路實(shí)驗(yàn)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)主要是通過演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生加深對專業(yè)理論的理解，實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、工程意識，例如，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)試驗(yàn)。專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)是通過自動(dòng)化工程項(xiàng)目，對學(xué)生項(xiàng)目申報(bào)、自主設(shè)計(jì)，項(xiàng)目制作，項(xiàng)目調(diào)試能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的能良的工程素質(zhì)、工程規(guī)范。自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置見圖2。

3.2 課程設(shè)計(jì)教學(xué)

課程設(shè)計(jì)是學(xué)生運(yùn)用專業(yè)所學(xué)知識綜合運(yùn)用于實(shí)際課題設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)過程，是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、工程意識、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。課程設(shè)計(jì)按照“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”模式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識，自己動(dòng)手，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際，了解行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，做出符合工程規(guī)范的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生的工程設(shè)計(jì)意識。自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)課程設(shè)置見圖3所示。

3.3 現(xiàn)場實(shí)習(xí)教學(xué)

企業(yè)現(xiàn)場實(shí)習(xí)主要培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、工程意識、工程實(shí)踐能力和企業(yè)文化，安排在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，自動(dòng)化工程技術(shù)訓(xùn)練中心、校外的校企聯(lián)合基地等地進(jìn)行。按照自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程安排現(xiàn)場實(shí)習(xí)，主要包括金工實(shí)習(xí)、控制工程認(rèn)識實(shí)踐、崗位學(xué)習(xí)、生產(chǎn)跟班實(shí)踐、控制工程設(shè)計(jì)實(shí)踐工業(yè)現(xiàn)場實(shí)踐。通過企業(yè)現(xiàn)場實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生將基本掌握專業(yè)領(lǐng)域的基本操作技能、技術(shù)應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力。自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)場實(shí)習(xí)課程設(shè)置見圖4所示。

4 結(jié)論

實(shí)踐教學(xué)是高等教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)與工程實(shí)踐的銜接過程，是實(shí)現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)知識、專業(yè)技能、專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不可缺少的重要環(huán)節(jié)，我校自動(dòng)化專業(yè)在實(shí)施“卓越計(jì)劃”的過程中，充分調(diào)研自動(dòng)化工程技術(shù)行業(yè)的人才需求、行業(yè)規(guī)范、專業(yè)技能、企業(yè)文化等方面，按照行業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合相關(guān)企業(yè)制定了學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我校自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)和實(shí)際情況，通過校企合作實(shí)踐教學(xué)模式，建構(gòu)了自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系，該體系使學(xué)生掌握自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)規(guī)范、工程設(shè)計(jì)流程、自動(dòng)化專業(yè)知識的綜合運(yùn)用和工業(yè)現(xiàn)場的系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行能力，培養(yǎng)行業(yè)學(xué)要的高級技術(shù)人才。實(shí)踐教學(xué)體系對于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)的“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)具有重要的意義。

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