自動化專業實驗教學體系改革研究

張勛才 牛瑩

摘 要 在工程專業認證的背景下，工科專業課程體系面臨著重大改革。為適應當前人才培養目標要求，通過分析自動化專業實驗教學目前存在的問題，提出了實驗獨立設課的教學改革方法，以自動化專業基礎課“單片機原理”課程為例，在實驗教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行了探索與實踐，進一步提高了學生的實踐能力和創新能力。

關鍵詞 實驗教學 實驗獨立設課 自動化專業

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.04.059

Abstract In the context of engineering professional certification， the engineering professional curriculum system is facing major reforms. In order to meet the current requirements of talent training goals， through analyzing the current problems in the experimental teaching of automation specialty， this paper proposes a teaching reform method for independent experiment setting， taking the course of "microcomputer principle" of the automation professional basic course as an example， in the experimental teaching content， teaching methods and the examination methods have been explored and practiced， which has further improved students' practical ability and innovative ability.

Keywords experiment teaching; independent setting of experimental courses; automation

0 引言

工程教育專業認證是提高工程領域人才培養質量的一種重要手段和措施，隨著我國產業結構的轉型，它已成為我國各大學工科發展的必然趨勢。工程教育專業認證的核心是要求學生畢業能力達到一定的質量標準。[1]

自動化專業的實驗教學在課程教學體系中占居十分重要的地位，是培養學生工程實踐能力和創新精神最有效的途徑，能有效提高學生綜合素質與實踐能力。2017年修訂的新版工程教育認證標準中明確工程教育要以能力培養為導向，自動化專業工程認證標準中要求實踐環節不少于15學分，其中專題或綜合實驗不少于5學分。

目前，很多高校正對自動化專業的實踐教學體系進行探索與改革，但目前控制類各專業課實驗課程之間整體上缺乏統一的規劃和銜接，出現部分實驗內容重復及不適應培養目標等問題。[2]

如果能結合工程認證，從整體上對該類課程的實驗進行設計，尤其是實驗內容進行統一規劃，將有利于學生實踐與創新能力的培養，有利于學生對理論知識的掌握和綜合實踐能力的提高。通過改進實驗教學的管理，改革實驗教學內容，將實驗及實踐環節相結合，積極推動實驗教學改革，進一步提高學生的實踐能力。

1 實驗教學的現狀

首先，目前大多數實驗課作為理論課的一部分，起到驗證理論知識的作用，以加強學生對該知識的掌握。在實驗項目的設計方面，內容缺乏更新，部分內容已脫離生產實踐，新技術新方法不能及時應用到實驗教學中。并且各門課程之間的實驗內容也存在重復現象。[3]

其次，大多數課程的整體考核多以理論考試為主，實驗課為輔。由于實驗課時有限，相關實驗設備課前已經實驗老師提前調試，實驗步驟也已經有實驗老師進行了詳細的講解，學生只需按照實驗指導書逐步進行操作，致使學生處于被動地位，這阻礙了學生的自主能動性和動手能力的發揮。

再者，實驗課多是在理論課學習過半之后進行，以至于大多數實驗課都被安排到學期末進行，甚至理論課結束而實驗課仍在繼續，而每學期的最后幾周又是學生集中復習考試的時間，導致出現學生應付實驗的現象，實驗目的難以達到。

在考核方面，多集中于理論課的考核。有些將實驗報告作為考核的依據。但是從學生反映情況來看，有些實驗課，比如CAD，電子軟件設計等課程的實驗報告多為應付。

因此，現行的實驗教學模式已不能滿足當今科學技術發展的需要，特別是在實踐創新能力培養方面尤顯不足。[4]

2 實驗教學的改革

針對目前實驗教學所存在的問題，以工程教育專業認證標準為基礎，以自動化專業的畢業要求為導向，以提高學生綜合實踐能力為核心，通過優化自動化專業人才培養課程體系，改革實驗教學，獨立設置實驗課，為培養全面型和綜合型創新人才打下良好的基礎。[5]

2.1 獨立設置實驗課

獨立設置實驗課需與理論課通盤考慮，從專業的整個課程體系、實驗課教學目標、教學內容、教學手段、教學方法等各個方面重新設計。比如單片機實驗，可以從原來的12課時調整到30課時，有助于鍛煉學生的動手能力，為學生參加大學生電子競賽提供前期基礎。進一步加強實驗教學在高校教學中的地位，以實驗教學改革帶動課程體系、理論教學的改革，全面提升控制類專業的教學質量和教學水平，更好的實現專業人才的培養目標。