自動化專業(yè)英才班人才培養(yǎng)模式探索及實踐

梁會軍 王凌云 譚超

摘要：針對當(dāng)前自動化專業(yè)教育的現(xiàn)狀，在目前三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院進(jìn)行試點(diǎn)學(xué)院改革的條件下，探索并提出了自動化英才班人才培養(yǎng)模式的改革方案，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革，建立自動化專業(yè)課程群，實施英才班計劃，提升學(xué)生的實踐動手能力，實踐課程體系建設(shè)與改革及相關(guān)實驗室建設(shè)等內(nèi)容，從提升學(xué)生實際動手能力和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣目標(biāo)兩方面講述了自動化英才班人才培養(yǎng)模式的改革方法。

關(guān)鍵詞：自動化英才班;試點(diǎn)學(xué)院;實驗室建設(shè);人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）43-0137-03

一、自動化專業(yè)發(fā)展概況

作為高等教育的自動化學(xué)科專業(yè)，以其口徑寬、面向廣和需求多的特色，經(jīng)過五十多年的發(fā)展，已成為最大的學(xué)科專業(yè)之一[1]。在自動化專業(yè)發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了許多傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)名稱中嫁接“自動化”或“控制工程”的現(xiàn)象，如“電氣工程及其自動化”、“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”、“過程裝備與控制工程”、“農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化”等。教育部最新公布的專業(yè)目錄中，以自動化或控制工程命名的專業(yè)共有八種，占工學(xué)類專業(yè)總數(shù)的11%以上[2]。

由此可見，自動化專業(yè)的發(fā)展在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及大學(xué)教育中占據(jù)十分重要的地位。但是這也給現(xiàn)在的自動化專業(yè)留下了一個非常尷尬的問題，即帶有行業(yè)背景的和自動化相關(guān)的專業(yè)如“電氣工程及其自動化”都從傳統(tǒng)自動化專業(yè)剝離出去了，當(dāng)前保留下來的自動化專業(yè)是沒有任何行業(yè)背景的。這種情況導(dǎo)致了學(xué)生對專業(yè)了解的缺失以及對自身發(fā)展的迷惘，學(xué)生普遍感覺不清楚自動化專業(yè)究竟是做什么的，學(xué)完這個專業(yè)后能從事什么樣的工作。雖然在入學(xué)初老師們都給學(xué)生介紹了自動化專業(yè)的特點(diǎn)，但是學(xué)生普遍還是不了解。當(dāng)前自動化專業(yè)主要存在的問題有：（1）人才培養(yǎng)模式老化，工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力弱;（2）教學(xué)模式單一，自主學(xué)習(xí)能力低下，難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;（3）眉毛胡子一把抓，忽視專業(yè)主干課，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)下降;（4）知識更新慢，教材建設(shè)不能與時俱進(jìn)[3];（5）專業(yè)特色不明顯或者沒有專業(yè)特色;（6）體系上和理念上的教學(xué)模式問題[4]。

二、自動化英才班人才培養(yǎng)改革方案

三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院針對自動化專業(yè)改革需求，提出建設(shè)自動化英才班，實施小班化教學(xué)，變革傳統(tǒng)培養(yǎng)方案，對部分課程實施雙語教學(xué)，改革了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，取消了傳統(tǒng)實驗方法，以課程作業(yè)和綜合作業(yè)的形式完成實踐教學(xué)等改革方案。

1.傳統(tǒng)教學(xué)方法。傳統(tǒng)教學(xué)方法的問題主要體現(xiàn)在：方法比較傳統(tǒng)、單一，文字教材“一統(tǒng)天下”，缺乏多樣性、效率性;以教師為中心的傳統(tǒng)的集中授課“滿堂灌”，使學(xué)生的獨(dú)立思維、發(fā)散思維、批判思維和創(chuàng)造思維得不到充分培養(yǎng)，不利于創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力人才的成長[4]。在三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，自動化專業(yè)同樣也存在這些問題，學(xué)生不習(xí)慣于主動學(xué)習(xí)，很少有學(xué)生能積極主動地思考教學(xué)中出現(xiàn)的問題。如作者所承擔(dān)的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程，在課堂教學(xué)中，作者試圖在課堂上引入一些新的教學(xué)辦法，如“基于PBL的教學(xué)模式”、“反轉(zhuǎn)課堂”這兩種方法。對于前者，少部分學(xué)生表示還可以接受，大部分學(xué)生都表示不能接受這種問題式的教學(xué)方法;對于反轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生普遍反映不能適應(yīng)，建議不要采用。其實這兩種教學(xué)方法都是非常好的教學(xué)改革實踐思路，為什么大部分學(xué)生都不能接受和適應(yīng)呢？這就說明了在小學(xué)、初中、高中階段已經(jīng)習(xí)慣的傳統(tǒng)的被動式教育理念給學(xué)生帶來了非常大的負(fù)面影響，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和自主思考能力非常差，嚴(yán)重依賴于教師的課堂指引，這種教學(xué)觀念非常不利于培養(yǎng)學(xué)生的積極能動性和創(chuàng)造性。

2.針對傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革措施。為了克服這些難題，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院針對自動化專業(yè)，提出了英才班建設(shè)方案，相比普通班的培養(yǎng)計劃，變化非常大，主要體現(xiàn)在：徹底修改以往傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，將培養(yǎng)方案修改為由通識核心課37學(xué)分、學(xué)科基礎(chǔ)課28.5學(xué)分、專業(yè)核心課38.5學(xué)分、素質(zhì)拓展課（最低要求選修14學(xué)分）和專業(yè)拓展課（最低要求選修34學(xué)分）五部分組成，在完成素質(zhì)拓展課和專業(yè)拓展課最低要求選修學(xué)分基礎(chǔ)上，學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下必須再選修部分課程學(xué)分，使總學(xué)分達(dá)到最低畢業(yè)要求的166學(xué)分。通識類課程主要包括思想教育類課程、歷史、英語、體育等基礎(chǔ)課程，屬于公共必修課。學(xué)科基礎(chǔ)課包括數(shù)學(xué)類、物理類及機(jī)械制圖。專業(yè)核心課程包括《電路》、《電子技術(shù)》、《自動控制原理》、《數(shù)值分析》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《電器與可編程控制器》、《電機(jī)與拖動》、《傳感器技術(shù)》，都是屬于控制類專業(yè)的必修核心課程。

與傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案相比，自動化英才班最大的特色體現(xiàn)在專業(yè)拓展課和素質(zhì)拓展課上。

表1中，課程作業(yè)模塊包含6門課程作業(yè)，學(xué)生結(jié)合自己的實際情況至少選擇3門課程作業(yè)，綜合作業(yè)模塊含3門課程，學(xué)生至少選擇一項完成，工程師課堂模塊中，畢業(yè)設(shè)計是必選模塊，其余依據(jù)學(xué)生自身興趣自選，但總學(xué)分不得低于18學(xué)分。

素質(zhì)拓展課所含內(nèi)容見表2。

素質(zhì)拓展課要求至少14學(xué)分，所選課程類別不限，不要求與專業(yè)相關(guān)，學(xué)生任憑興趣選擇，宗旨在于培養(yǎng)學(xué)生的個性，充分尊重學(xué)生的個性發(fā)展。

3.實施小班化教學(xué)。現(xiàn)行教學(xué)模式中，幾乎都是大班教學(xué)，一個班級中學(xué)生人數(shù)幾乎都是120人，有的課程甚至到了150人，可以想象，在這種教學(xué)模式下，教學(xué)質(zhì)量將會大打折扣。為了進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，自動化英才班全面實施小班化教學(xué)，每個班級人數(shù)限定在30人，采取只出不進(jìn)模式，即如果所選定的30人，在今后的學(xué)習(xí)中如果不能滿足英才班的要求，將會回到普通班中，但是所缺名額將不會遞補(bǔ)，此舉在于給學(xué)生一定的壓力，使其將壓力轉(zhuǎn)化為動力，從而更加有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

三、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)中比較薄弱的一環(huán)，針對前面提出的各種弊端，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院借助試點(diǎn)學(xué)院改革的契機(jī)，實施基礎(chǔ)實驗體系、專業(yè)實驗體系、創(chuàng)新實驗體系。基礎(chǔ)實驗體系包括校平臺基礎(chǔ)實驗，如軍訓(xùn)、金工實習(xí)、物理實驗等;學(xué)院平臺實驗，主要指我院5個專業(yè)共享的5基礎(chǔ)實驗平臺。

專業(yè)實驗體系由課程作業(yè)平臺、綜合作業(yè)平臺和工程師課堂三個部分組成。

1.課程作業(yè)平臺。課程作業(yè)實驗體系主要針對實踐性很強(qiáng)的幾門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課設(shè)置，包括：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《可編程控制及應(yīng)用》、《自動控制理論》、《電力電子技術(shù)》、《DSP原理與應(yīng)用》、，《計算機(jī)控制》。課程作業(yè)與以往的課帶實驗有本質(zhì)區(qū)別，以往的實驗主要是教師先講述實驗要求、目的和過程，學(xué)生基本都是依照老師的思路完成。改革后的課程作業(yè)教師只針對實驗平臺做基本介紹，然后給出任務(wù)書，其余大部分時間都留給學(xué)生完成。至于學(xué)生采用什么樣的思路來完成該課程作業(yè)，都交給學(xué)生處理，教師只在大方向上加以掌控，保證學(xué)生能及時完成。

2.綜合作業(yè)平臺。結(jié)合自動化專業(yè)的實際特性，這里設(shè)計了三項綜合作業(yè)：電子系統(tǒng)綜合作業(yè)、計算機(jī)系統(tǒng)綜合作業(yè)、控制系統(tǒng)綜合作業(yè)。綜合業(yè)單項4學(xué)分，學(xué)生至少選一項完成。每項綜合作業(yè)的準(zhǔn)備工作要在開課學(xué)期的前一學(xué)期準(zhǔn)備就緒，這里包括綜合作業(yè)申報表、綜合作業(yè)任務(wù)書。申報表和任務(wù)書要求說明每項綜合作業(yè)中的總體目標(biāo)、任務(wù)分解、要求的結(jié)果、評分方式等。每個教師可以申報多項綜合作業(yè)，同時每項綜合作業(yè)必須包含多個學(xué)生，依靠學(xué)生之間的配合來完成最終目標(biāo)。

3.工程師課堂。工程師課堂主要包括邀請校外專家進(jìn)課堂，以及主要針對大學(xué)生的課外科技活動，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，其設(shè)置有大學(xué)生電子設(shè)計大賽、電子與創(chuàng)新設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、挑戰(zhàn)杯、全國大學(xué)生工業(yè)自動化大賽等賽事活動，所選中的賽事都要求是國家級的競賽，由教務(wù)處認(rèn)定，同時配備課外專職輔導(dǎo)教師。為了鼓勵學(xué)生積極參加各項賽事，這些賽事本科生和研究生都可以參加。

四、結(jié)束語

自動化專業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已經(jīng)到了需要改革的時刻，各個高校應(yīng)該根據(jù)自身的實際特點(diǎn)充分發(fā)揮專業(yè)特色。三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院自動化系在湖北省省級試點(diǎn)學(xué)院的春風(fēng)下，借助電力行業(yè)的背景，從鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動性、尊重學(xué)生的個性發(fā)展、積極培養(yǎng)學(xué)生動手能力等多方面出發(fā)，修訂了針對自動化專業(yè)英才班的人才培養(yǎng)方案。目前該方案正在實施之中，自動化專業(yè)的每名教師都積極參與到試點(diǎn)學(xué)院改革浪潮之中，作為一名教師，如何更好地培養(yǎng)學(xué)生，還需要進(jìn)行積極的探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部高等學(xué)校自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會.自動化專業(yè)調(diào)研報告（II）[EB/OL].

http：//www.edu.cn/yjbg_9536/20100204/t20100204_448065.shtml，2010-02-04.

[2]甘俊英，羅兵.高校自動化專業(yè)人才培養(yǎng)若干問題探討[J].中國自動化學(xué)會中南六省（區(qū)）2010年第28屆年會：54-57.

[3]吳才章.高校自動化專業(yè)人才培養(yǎng)改革探索[J].中國電力教育，2012，（14）：25-27.

[4]丁有軍，毛建東，段中興，何波.培養(yǎng)自動化專業(yè)創(chuàng)新性人才的教學(xué)模式初探[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報（增刊），2009，（9）：124-127.

The Exploration and Practice of Student Training Mode for Automation

LIANG Hui-jun，WANG Ling-yun，TAN Chao

（College of Electrical Engineering and New Energy，China Three Gorges University，

Yichang，Hubei 443002，China）

Abstract：In this paper，a new training mode is implemented for students who major in automation，combining current conditions of education for automation and pilot college reform in College of Electrical Engineering of CTGU. On training mode reform of creative talents in university，a reform conception is proposed;the purpose of the reform is to foster students ability of innovational and hands-on practical. And the laboratory planning is discussed，too.

Key words：Automation;Pilot College;Laboratory planning;Student training