提升自動化專業學生工程實踐能力的研究

段友蓮 張寧寧 魏成偉

[摘 要]針對目前自動化專業大學生普遍存在的實踐能力較弱的問題，為提高自動化專業的實踐能力，職業院校可以從基礎平臺、集中實踐、校企合作三個方面進行改革，提升自動化專業學生的實踐能力。校企合作可以從企業選擇、培養方式、教師工程能力提高方面進行改革，更好地為企業提供合格的應用型人才。

[關鍵詞]自動化專業;實踐能力;實踐教育

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）08-0172-03

實踐能力是指從事未來職業實踐的能力、從事專業實踐所需的能力以及通過專業實踐活動培養的能力[1]。王斌借鑒美國工程教育的定義，認為實踐能力包括科學研究與技術開發、構建問題與解決問題、知識整合與信息處理、交流表達與團隊協作、工程領導與組織管理五個方面的能力[2]。

大學生實踐能力不強的原因包含以下幾方面：1.學生自身對實踐能力重視不夠，對學校組織的實踐活動沒有興趣，不積極參與，將精力放在提高專業知識理論的學習上，因為成績高低對就業和考研影響較大;生活中遇到問題不知道如何與人溝通交流，更缺乏團隊協作的能力[3]。2.學校的實訓基地條件有限，甚至缺少實習基地，影響大學生實踐能力的培養。3.實踐考核方式單一，有些課程的實驗在課程中的成績占比較小，學生不在乎;有些課程的設計只交報告就可以及格，沒有考核過程。4.教師自身的實踐能力欠缺，大部分的教師缺少工程實踐經驗，多數都是從學校畢業后就進入學校，沒有做過工程項目[4]。5.考慮到安全因素，企業單位不愿意接納沒有經驗的大學生進行實習，尤其是自動化程度較高的石化、化工等行業;即使進入現場，學生也只能走馬觀花似的參觀，不能進行實際操作。

筆者于2016年對新疆的16家化工、石油、制造業、礦業企業進行了調研，統計數計和調研結果顯示，工科院校目前培養的學生普遍存在以下問題：實踐能力較弱，企業需要花費大量的時間、財力對這些畢業生進行二次培訓，學校培養出來的學生無法滿足企業的需求。學生反饋給學校的意見也同時表明，學校的實踐教育應該從內容、形式和教學方法上進行改革。

一、基礎實踐教育平臺的搭建

人才培養和教學大綱要求驗證性實驗、綜合性實驗和創新型實驗應有一定的比例，尤其是創新型實驗不能缺少。但目前大學物理、電工電子技術等基礎課程的實驗大多是驗證性實驗，學生根據教師的演示進行實驗，記錄實驗結果后去驗證學習的定律、理論是否正確。想要打造好基礎實踐的教育平臺，應從實驗室管理、教學方法、創新人才的培養上進行改革。

（一）實驗室管理

在實驗的過程中，可以選拔一些實踐能力較強也愿意進實驗室的學生，給予相應的實踐學分，如每學期讓學生自愿參與實驗室的管理工作，如元器件測試與歸類、測試儀器檢查、電子電路的測試、元器件焊接、實驗輔導，甚至是開發新實驗，讓這些學生在短期內成長為“師傅”，做好教師的助手工作。在實驗室開放期間，解決其他學生碰到的問題，為低年級學生進行實驗輔導。

（二）實驗教學方法的改革

實驗教學是決定學生實踐能力的培養關鍵，根據教學大綱的要求將實驗分成驗證性實驗、應用型實驗、創新型實驗，要根據教學班級的要求不同減少驗證性實驗比例;如自動化專業對實踐能力要求較高，應提高應用型和創新型實驗比例，這兩種實驗類型的比例不能低于60%。實驗教學應多采用啟發式、引導式、問題式等多種教學方法，激發學生的實驗興趣，在實驗過程中積極培養和發掘實踐能力強、有想法的學生，使他們快速成長為助教，開發新實驗，建立有效的實驗小組競爭機制，并給予相應的成績或學分。

（三）創新型人才培養

1.利用大學生創新實驗室，依托大學生電子協會和發明協會，積極開展電子EDA軟件大賽、電子焊接大賽、電子產品設計大賽等競賽活動，鼓勵學生進行創作發明型實驗，鼓勵學生積極參與發明專利和實用新型專利申請，積極參加自治區電子創新大賽、挑戰杯、全國機器人大賽。通過參加各項賽事，拓寬學生視野，提高學生創新學生能力。

2.設立大學生創新創業基金項目，并賦予學分，讓學生在參與教師的科研課題過程中，通過指導教師的訓練積累經驗;組織高年級學生在教師的指導下完成創新項目的申報、研究和結題工作，從而提升學生的創新能力和科研能力。

二、集中實踐教學環節的改革

自動化專業有40多學分的集中實踐環節，這些實踐課程集中安排在相應的課程學期末的后幾周。時間基本固定不變，教學內容、實踐內容和教學人員變化不大，學生實踐水平提升空間不高。

（一）實踐環節的靈活調整

根據自動化專業的人才培養方案，學生的集中實踐教學環節時間大多集中在學期末，但學院的實習基地中糧屯河吉木薩爾番茄制品有限公司檢修期在6月份，生產期在8-10月，與教學安排時間相差較大。學院應根據企業的生產周期，將生產實習、畢業實習等時間調整到與企業檢修期和生產期相一致。特別在企業檢修期時，可以將個別班級的電氣識圖、工廠電氣控制及PLC應用實踐、電機拆裝與維護實訓的教學放在這個時段，為學生提供真正的實訓實踐環境。教師應根據檢修情況制定教學目標，與企業的技術人員共同按照要求完成教學任務。在企業的生產期時間，可以將畢業實習、頂崗實習、參觀實習有序安排在不同的崗位上。企業接納剩余的學生，可以將部分學生安排在學院的艾默生數字化工廠實訓實驗室、工程訓練中心，通過仿真、模擬、實踐訓練完成實訓任務。

（二）實踐教師師資隊伍建設

高水平工程教育師資隊伍不能只看科研項目、發表的論文數，更要看學校的師資隊伍的學術背景能否支撐工程教育目標[5]。學院教師有80%來自于高校，實踐能力大多來自畢業院校的生產實習、參觀實習、參與導師的科研項目，缺乏企業工作經歷，沒有工程項目經驗，具有工程經驗的教師不足1%。要提高學生的實踐能力，首先應提高教師的工程能力，提高雙師型教師比例。

1.改進引入機制。從相關的自動化企業聘請技術員、工程師、高級工程師擔任學院實訓教師，技術員負責學生的認識實習和參觀實習，工程師負責學生的生產實習或頂崗實習、學院和企業的技術交流，高級工程師負責指導本科四年級學生的畢業論文、大一新生的專業導論、本科生的創新創業項目的指導工作。學生實踐環節力爭做到雙導師制。

2.培訓現有教師的工程能力。利用假期時間，安排教師進入自動化程度較高企業進行鍛煉，如遇到企業的檢修期、技術改造、生產線安裝調試時期，應調整教師的教學任務，為進企業鍛煉的教師提供時間和物質保障。保證學院教師每隔3年有進企業鍛煉1年的時間和經歷。

3.改變引進教師條件。將新進教師是否具有在企業鍛煉至少3年的經歷作為入職條件，對于高級工應當適當放寬學歷條件限制。

4.根據學院需求和企業發展，聘請一批工程技術人員作為學院兼職教師。

5.引進企業的高級工程師到學院學術指導委員會，參與學院專業建設、人才培養方案的制定與修訂工作，指導專業的集中實踐環節教學，為應用型人才的培提供合理建議。

（三）實踐環節考核

實踐環節考核是檢驗學生實踐能力的必要教學環節。實踐考核與理論考核不同，單憑一張試卷就能確定學生的成績。實踐考核應從多方面、多角度考查學生實踐能力，既要保證公平、公正，又要體現學生實踐水平。以電工電子裝配實訓課程為例，該實訓課程的考核分成四個階段：EDA軟件考試、焊接考試、電子電路調試考試、答辯。每一個階段考試都需要4個監考和評審教師，2位教師一組，對學生同一部分的測試進行現場打分。對于生產實習，則由帶隊實習教師與工程師共同對學生的實踐過程進行考核。畢業設計的考核，要專門成立由學院教師和企業工程師組成的答辯委員會，下設幾個答辯小組，對學生進行全方位考核。

三、校企合作共同培養應用型人才

《國家職業教育改革實施方案》中指出，職業院校應根據自身特點和人才培養需要，主動與具備條件的企業在人才培養、技術創新、社會服務等方面開展合作。學院根據文件精神，開啟校企合作項目，率先與新疆銘鼎高科有限公司進行試點合作，對我院的自動化專業的9名學生進行聯合培養。

（一）校企合作企業選擇

自動化專業在自治區的各行各業應用領域較為廣泛，自動化程度較高的有石油、化工、冶金、水處理、煙草加工、汽車裝配、瓶裝飲料加工等行業。學校地處工業園區，地域條件非常便利，企業歡迎學生進入企業實習，學校也為這些企業源源不斷地提供人才。學生1周的參觀實習、3周的生產實習期間可在自動化程度相對較低的企業例如酸奶、礦泉水等瓶裝飲料加工企業，利用地域便利條件進行參觀和認識實習教學。

對于自動化程度較高的企業如石油、化工、煙草加工和汽車裝配企業等，這些企業在某些崗位已經使用機器人來替代人工，并且企業已經進入生產期，不能停止生產讓學生實踐操作，如果只是參觀，學生對于自動化的生產過程認識有限，動手實踐機會有限。如果這些企業進入檢修期，學生、教師可以跟著師傅進行實地檢修和操作，特別是自動化程度較高的機器人技術。這需要學校與企業簽訂相應的協議，在保證安全的前提下，企業工程技術人員可以手把手地帶徒弟，也為教師參與企業的技術改造、技術更新，提升工程能力提供寶貴機會。

（二）校企聯合培養方式

校企聯合培養方式多種多樣，可以是一個講座、一門課、一個實訓環節，或者是生產實習、畢業設計，甚至是一學年的聯合培養。學校教師的優勢是強大的專業理論知識，弱點是工程實踐能力;企業的工程技術人員恰恰相反，他們的優勢在于較強的工程經驗，弱點是缺乏專業理論知識。為了培養出理論和實踐結合緊密的應用型人才，就要充分利用學校教師和企業工程師雙方的優勢資源。例如自動化專業的機器人技術應用這門課，教師可以介紹機器人的定義、構成、應用領域、發展趨勢，企業工程師可以利用自身優勢現場講解工業機器人的檢修、故障處理，讓學生全方位了解機器人在工業中的應用。對于機器人應用實踐課，則可以直接放在企業里進行，由企業工程師直接指導。教師進入現場不僅能提升自身工程水平，還能負責學生管理和指導學生撰寫實訓報告，實現雙贏。

學生的畢業設計時間較長，根據學生的興趣進行專業方向分類和進行雙導師指導，對于今后想從事電力自動化方向的學生，可將其分給電力行業的工程師進行指導;對機器人技術感興趣的學生，可由汽車裝配和煙草加工的行業工程師進行指導。教師從撰寫論文的角度對學生的畢業論文進行審定，保證學生從實踐到理論的知識提升。

對于聯合培養時間為一年的學生，應選擇自動化設計、安裝、調試、技術改造等行業的高新科技公司，學院從大四的學生中按照自愿原則進行雙向選擇。學院根據自動化專業的人才培養大綱和教學大綱，提出專業培養所需的知識要求和技能要求，并對指導學生的企業工程師提出相應要求。學院要定期組織自動化專業的雙師型教師對聯合培養的學生在專業課程和實踐課程進行理論和實踐考核，并給出對應課程的成績和學分。

（三）教師工程能力提高

工程實踐能力是基于生產實踐工藝技術提煉而形成的服務于生產實踐的外在表現。教師工程實踐能力是高等教育為社會服務的本質體現，是高等教育功能的標志之一[6]。提升教師工程能力是提高學生實踐能力的必要條件。

1.改革教師職稱晉升制度。在職稱晉升過程中，將是否具有工程實踐經歷、是否承擔或參與企業工程項目、是否參與產學研項目、是否有科技轉化成果等條件作為職稱晉升評審的重要條件之一，積極引導教師主動進企業，積極提升自身的工程實踐能力。

2.在年度考核中，增加在企業鍛煉的考核內容，并進行定性和定量考核。

3.學校出臺相應的政策，為教師提供企業鍛煉機會，與自動化程度較高的企業簽訂產學研基地合作協議，引入企業工程師進課堂。表彰和獎勵在產學研合作方面有突出貢獻的教師。

4.定期聘請企業技術員、工程師進入校園進行技術交流，教師定期進入企業進行實踐，了解自動化的生產工藝及技術難題，作為教師科研的研究方向，并將科研成果進行轉化。

5.科研審批時向與工程結合緊密的項目傾斜。

四、總結

根據申超研究的工科生實踐能力結構八要素：應用知識能力、團隊協作能力、溝通表達能力、工程操作能力、研究與創新能力、工程分析與設計能力、工程商務與管理能力、領導力[7]，我們對參與校企聯合培養學生的實踐能力前五項能力進行了調查問卷評估，問卷按照重要性程度從低到高進行1-5分賦值，統計數據如表1所示。數據表明企業對學生的團隊協作和溝通表達能力比較滿意，分值均大于4分;對于應用知識能力和工程操作能力滿意，分值接近4分;對于學生的創新能力滿意度不高，學院應加大和重視對學生創新能力的培養。

以實踐能力為中心，從課程實驗、課程實訓到生產實習、畢業實習，從實驗室到工程訓練中心，從校內到企業，從課內到課外，全面提升自動化專業學生實踐能力的培養，既符合國家的發展計劃，又符合自治區企業對人才的需求。通過不斷改進實踐教學的方式，學校自動化專業學生的能力不斷提升：在自治區舉行的大學生電子競賽中有3組學生分獲二等獎和三等獎;在自治區職業技能大賽中一位學生獲得了一等獎的好成績;在全國的機器人大賽中獲得二等獎的優異成績;參與校企聯合培養的學生在就業過程中與重點大學的學生同場競技，信心倍增。我們期待通過不斷改進的實踐教學改革，讓學生的實踐能力更上一層樓。

[參考文獻]

[1] 王應密，張樂平，朱敏.試論研究型大學全日制專業學位研究生專業實踐能力的培養[J].學位與研究生教育，2012（12）：6-10.

[2] 王斌.全日制工程碩士研究生實踐能力培養研究[D].廣州：華南理工大學碩士學位論文，2012.

[3] 劉德宇.大學生實踐能力建設與高校人才培養[J].黑龍江高教研究，2010（4）：15-17.

[4] 包福存.應用型本科院校大學生實踐能力培養的研究[J].長春大學學報，2013（10）：1294-1296.

[5] 胡縱宇，劉芫健.溯本求源：大學生工程實踐能力培養的三個回歸[J].高等工程教育研究，2015（1）： 185-94.

[6] 徐國財，張曉梅，吉小利，邢宏龍.教師實踐能力的特征及其培養[J].安徽理工大學學報，2010（3）： 92-94.

[7] 申超.實踐能力：哪項重要 哪項更強[J].中國人民大學教育學刊，2016（1）： 33-44.

[責任編輯：劉鳳華]