自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)①

[摘 要] 軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)是自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，首先對(duì)專業(yè)軟件和相關(guān)自動(dòng)化課程之間的關(guān)系進(jìn)行了探討，提出了在課堂教學(xué)中引入相關(guān)專業(yè)軟件進(jìn)行輔助教學(xué)的思想。此外，還可通過(guò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力。

[關(guān) 鍵 詞] 自動(dòng)化專業(yè)；軟件應(yīng)用能力；應(yīng)用型人才

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）19-0019-01

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，軟件技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域；就自動(dòng)化專業(yè)而言，因其與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，自動(dòng)化相關(guān)軟件已經(jīng)成為自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)所必須掌握的工具。將相關(guān)專業(yè)軟件引入課堂教學(xué)或課后學(xué)習(xí)，不但能夠幫助學(xué)生直觀地理解理論知識(shí)，而且能夠?yàn)閷W(xué)生以后從事相關(guān)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

一、課程教學(xué)與專業(yè)軟件

金陵科技學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)定位于工程應(yīng)用型本科，以培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力為主線，來(lái)構(gòu)建課程體系和教學(xué)內(nèi)容，要求：（1）具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語(yǔ)能力；（2）系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域較寬的技術(shù)理論知識(shí)，包括電路理論、電子技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)等；（3）較好地掌握運(yùn)動(dòng)控制、檢測(cè)技術(shù)、信息處理等方面的知識(shí)，具有本專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能。在以上自然科學(xué)和專業(yè)課的課堂中可以增加相關(guān)專業(yè)軟件來(lái)進(jìn)行輔助教學(xué)，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用軟件的能力。自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)軟件包括MATLAB、PSpice、Protel、Multisim、Proteus、Visual C++ 等，下面就簡(jiǎn)要地探討其中的幾種。

（一）MATLAB

MATLAB是一款商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，可進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)等功能，還提供了為數(shù)眾多的專業(yè)工具箱，如控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、最優(yōu)化等。MATLAB是自動(dòng)化專業(yè)中重要的課程，該課程可用來(lái)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、自動(dòng)控制原理等課程。在高數(shù)、線代等數(shù)學(xué)課程中，可以通過(guò)編制M文件的方法驗(yàn)證所學(xué)理論公式，培養(yǎng)采用MATLAB進(jìn)行理論計(jì)算和繪制函數(shù)圖表的能力[1]。

（二）PSpice

PSpice是一種電子電路仿真軟件，可以仿真模擬電路或數(shù)字電路。在模擬電路或數(shù)字電路的課程中，教師可以在課堂上利用該軟件對(duì)相關(guān)電路進(jìn)行仿真，使書本理論知識(shí)得到比較直觀的驗(yàn)證。此外，在電力電子技術(shù)課程，PSpice可以對(duì)BUCK降壓電路、全橋電路等電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，在仿真軟件中可以通過(guò)改變電路參數(shù)得到不同的輸出結(jié)果，使學(xué)生加深對(duì)各種變流電路的理解[2]。

（三）Protel

Protel是一款PCB設(shè)計(jì)軟件，它的功能主要包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、原理圖混合信號(hào)仿真[3]。開設(shè)Protel課程的目的是：通過(guò)該軟件的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電路原理圖繪制、印制電路板設(shè)計(jì)、元器件選擇及電路板的焊接、調(diào)試等過(guò)程，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。在教學(xué)中，可以通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)教學(xué)法，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心，將教學(xué)過(guò)程從理論導(dǎo)向轉(zhuǎn)向?yàn)閷?shí)踐導(dǎo)向，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

二、軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)途徑

軟件能力的培養(yǎng)不能一朝一夕，在自動(dòng)化專業(yè)本科生軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面，金陵科技學(xué)院在各個(gè)學(xué)期進(jìn)行了合理的分配，通過(guò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言、專業(yè)軟件課程、軟件在專業(yè)課程中的應(yīng)用等措施，使學(xué)生的軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)在大學(xué)四年不斷線；另外，借助于課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等多種途徑來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的軟件應(yīng)用能力。

關(guān)于課堂教學(xué)途徑，其中有一類課程在培養(yǎng)計(jì)劃中是專設(shè)的軟件課程，如MATLAB，在MATLAB的教學(xué)過(guò)程中，除介紹它的基本功能外，應(yīng)突出其在自動(dòng)化專業(yè)中的應(yīng)用，重點(diǎn)講授控制系統(tǒng)工具箱，提高學(xué)生在專業(yè)中運(yùn)用MATLAB的能力。另一類專業(yè)軟件是在其他相關(guān)課程的輔助教學(xué)中引入的，例如在模擬電子技術(shù)課程中引入的PSpice軟件，對(duì)于這類軟件教師在課堂上投入的時(shí)間非常有限，可在授課過(guò)程中對(duì)該軟件作簡(jiǎn)要介紹，降低學(xué)生自學(xué)的難度，引導(dǎo)學(xué)生課后鉆研。

關(guān)于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等途徑，在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中安排了多門課程設(shè)計(jì)，不同的課程設(shè)計(jì)可以選用合適的仿真軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。例如模擬和數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生可以利用PSpice畫出原理圖并進(jìn)行仿真分析，調(diào)整元件參數(shù)和結(jié)構(gòu)得出最佳設(shè)計(jì)方案，有效地避免了返工，提高了工作效率，然后利用Protel軟件畫PCB圖，最后焊接元器件并進(jìn)行電路調(diào)試。此外，學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)等途徑也能培養(yǎng)學(xué)生的軟件應(yīng)用能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，專業(yè)軟件在高校自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)中起著越來(lái)越重要的作用，為此我校提出了一系列措施來(lái)提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力，包括增加軟件類課程的比例、優(yōu)化教學(xué)模式等。通過(guò)軟件能力的培養(yǎng)，能夠提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和軟件知識(shí)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，顯著提高畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]周磊，宋麗蓉.MATLAB在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2010（13）：57-59.

[2]劉麗娜，杜欽君.OrCAD PSpice在自動(dòng)化專業(yè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013（30）：133-136.

[3]張繼東，張繼東.Protel99se教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及教學(xué)方法改革探討[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013（16）：227-228.