自動化專業實踐課程建設的探索

西北民族大學電氣工程學院 楊偉新

自動化專業實踐課程建設的探索

西北民族大學電氣工程學院 楊偉新

文章以自動化專業實踐教學體系的改革為出發點，著重闡述了課程體系建設應從培養學生實踐創新能力入手，主要從完善實驗課程體系、改革實驗教學模式、增加開放實驗等方面進行，通過課程設計、專業實習、畢業設計及創新競賽等途徑，達到提升學生實踐能力和創新思維的目的。

實踐課程體系；實踐能力；創新思維

一、概述

目前科技飛速發展、各學科相互交叉、相互滲透，社會對具有創新精神、高適應性應用人才的需求更為迫切，因此努力培養具有較強適應能力、創新能力、工程實踐能力和競爭能力的應用型技術人才，積極探索應用型本科人才培養模式，成為我們面臨的一個重要任務，在理論教學達到一定水平的基礎上，工科應用型技術人才培養的關鍵是提高實踐教學質量。完善實踐課程體系是工科應用型人才培養最有效的途徑，對培養學生實踐素養、提高學生實踐創新能力都有著重大的意義。

二、現狀分析

自動化專業涉及專業領域廣、培養學生數量大、應用面寬，目前我校自動化專業實踐教學存在的主要問題是：實踐教學仍未能徹底改變依附于理論教學的從屬地位，未能形成培養工程能力為主線的優化實踐教學體系；實踐教學設備陳舊，方法單一，實踐教學內容不能滿足學生思維能力培養的要求，實踐能力的培養缺乏規范及系統管理；實驗設備過度集成化、系統化不利于培養學生的實驗素養，實驗電路大部分集成于箱體內部，實驗箱外部僅有印刷電路圖，學生看不到元器件、不認識元器件，學生動手的只是接線、測試、拆線這些簡單環節，學生對實驗內容、過程都失去了興趣，導致學生基本的實驗能力減退；缺乏綜合型和設計型實驗項目，不利于培養學生的創造性思維和創新意識。

針對以上問題，我們認為自動化專業，尤其是民族院校的自動化專業，改革現有的實踐課程體現勢在必行，探索新的實踐課程體系、梳理實踐教學中亟待解決的問題是實踐教學改革的關鍵，提高學生實踐動手能力、培養滿足社會需求的工科應用型技術人才是實踐教學改革的的目標。

三、實踐課程體系的構建

自動化專業理論課程體系經過多年的修訂已基本完善，實踐課程的主要作用是鞏固理論知識、提高動手能力，由于實踐教學的依附地位，實踐課程體系仍然存在一定的問題急需解決。培養學生的工程素養、提高學生實踐能力，首先要完善實踐課程體系。實踐教學是工程應用型人才培養的必備環節，是提高應用型人才核心競爭力的重要因素，實踐課程體系對自動化專業應用型人才培養水平的高低，實踐教學水平的高低起重要作用。自動化專業實踐課程體現的完善主要從四個方面進行：實驗課程、專業課程設計、專業實習及畢業設計。

（一）實驗教學

課程實驗與課堂理論教學相輔相成，達到理論聯系實際、鞏固理論知識的目的。課程實驗一方面傳授實驗基礎知識，包括實驗設備的原理、實驗內容的設計方法、實驗參數的測量方法、實驗結果的誤差分析等；另一方面訓練學生的基本實驗技能，培養學生實驗素養，包括實驗儀器設備的操作方法、使用方法以及實驗結果分析等。課程實驗一般分為演示型實驗、驗證型實驗、綜合型實驗和設計型實驗。驗證型實驗的作用是加深理論知識的理解、培養規范的實驗習慣、學會基本儀器儀表的使用方法等；綜合型實驗的作用是培養學生綜合運用專業知識的能力，重點要求學生對綜合實驗系統的理解；設計型實驗主要培養學生的系統設計、分析、創新能力。

為了培養學生的實踐能力，應適當加大綜合型設計型實驗項目的比重，綜合型和設計型實驗的實施， 必須在教學方式、手段以及教學設備配置等方面加以保障。目前的演示型實驗、驗證型實驗應放棄現有的系統化太強、集成度過高的實驗設備，保持以面包板、分離元件和測試測量儀器為主的實驗方法，培養學生規范的實驗習慣、提高實驗興趣，使學生更容易理解實驗內容。

（二）綜合課程設計

課程設計是工科專業實踐教學的重要組成部分，是培養大學生獨立思考、綜合運用專業課程知識，以及從事科學研究能力鍛煉的重要途徑。因為綜合課程設計對學生實踐能力的培養非常重要，所以綜合課程設計應作為獨立的實踐教學環節，由相關的幾門課程綜合開設一門課程設計。

創新研究型實踐活動是創新能力和工程素質培養的重要環節，在綜合課程設計的基礎上，進行“開放實驗”，根據實際情況鼓勵學生自主開發、設計實驗項目。開放實驗可以在專業實驗室中進行，也可專門成立了一個創新開放實驗室。創新實驗室集創新、科研、競賽為一體，著重培養學生的創新思維能力、開發設計能力和裝配調試能力，在專業實驗室和創新開放實驗室中，完成各種創新技能競賽（如大學生電子設計大賽、建模大賽等）和創新活動，進一步強化學生的創新意識和實踐能力，培養和鍛煉學生創新實踐能力。

（三）專業實習

專業實習是學生運用大學所學知識分析問題、解決問題，完成產品生產的過程，在專業實習中充實理論知識，提高理論聯系實際和分析問題解決實際問題的能力。實習的內容包括了解自動化技術相關理論、應用及前沿的發展動態，了解自動化專業及相關領域及社會的需求，了解自動化專業實際工程問題的系統開發過程。

專業實習分為認識實習、生產實習和畢業實習，認識實習獲得直觀印象，引發學習興趣；生產實習通過使學生接觸生產實際，增強感性認識，鞏固所學理論知識，獲得基本的生產經驗和生產技能；生產實習是把理論知識與生產過程相結合的重要環節，通過對生產過程的全面了解，直接獲得工程維護和工程操作經驗，進一步培養了學生的創新意識、實踐動手能力、社會適應能力、科學管理能力、以及與人溝通能力等，滿足了對社會需求人才培養的要求。

（四）畢業設計

畢業設計是學生專業學習的最后總結，是學習深化和提高的重要過程；畢業設計也是學生運用已學專業知識的一次綜合訓練；是學生工程素養和工程實踐能力的全面體現；是培養科研能力、實踐動手能力和獨立工作能力的重要環節。

通過畢業設計可以進一步培養學生的理論知識運用、綜合分析、生產設計、試驗仿真、數據處理、計算機應用、論文撰寫等各個方面的能力。

在選題上，我們要求所選課題必須符合本專業培養目標的要求，課題要具有專業性、典型性和完整性，要能運用專業主干課程的基本理論、基本知識，全面訓練學生的獨立工作能力，選題應與生產、科研實際相結合，要突出對學生實踐能力和創新能力的培養。按照“卓越工程師”計劃，安排具有一定的學術水平、豐富的實踐經驗和工程技術知識的工程技術人員擔任指導教師，指導學生進行文獻查閱、開題報告、調研實習、方案制定、實驗研究、上機運算、論文撰寫、畢業答辯等各項工作，同時要求論文內容用作品展現，使學生在畢業論文完成的過程中，既在理論上使知識系統化，又在實踐能力上得到了提升。

四、結束語

民族院校且自動化專業設立時間較短，實踐教學體系中，從教學方法、教學內容到實驗設備、開放實驗及創新活動，我們都有很多工作要做。民族高校具有特殊的生源，要根據創新人才的需要和學生創新思維與技能提高的需求，訓練學生的思維方式和實踐能力，以適應目前嚴峻的就業形勢，培養具有掌握一技之長的工程應用型人才，更好地服務于廣闊的民族地區。

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楊偉新，女，大學本科，西北民族大學教授。

項目支持：西北民族大學教學改革項目2015XJJG08支持。