自動化專業實踐課程教學改革與研究

石書琪，黎倩

(1.邵陽學院電氣工程學院，湖南邵陽 422000；2.邵陽學院法商學院，湖南邵陽 422000)

邵陽學院自動化專業于2009年3月由教育部批準開辦，同年9月開始招生。其前身是1978年的原邵陽基礎大學工業電氣自動化專業，至今已有40多年的辦學歷史，向社會輸送了專科和本科畢業生5000余人。我校自動化專業現為湖南省一流本科專業建設點，設有自動化裝備和機器人兩個專業方向，具有“軟硬件兼具，強弱電并重，儀（器）控（制）結合”的鮮明特點，培養學生在工礦企業、科研機構等部門從事智能儀器與自動化裝備、嵌入式系統與機器人等行業的技術研發、項目設計、系統運行調試與維修、企業管理、科學研究的專業技能。現有湖南省省級高等院校創新創業教育中心“大學生創新創業自動化類教育中心”一個。

隨著我國經濟和現代化工業的不斷發展，自動化、智能化生產的需求將繼續增長，社會對自動化技術人才的需求正在增加。傳統的高校課程培養方式，培養出來的大學生，在畢業走上工作崗位的時候，不能很快地適應工作需要，理論基礎知識有，實踐的工作能力很不強，制約了應屆畢業生的工作能力，影響了他們的就業，也影響了他們的發展速度。因此，如何在課程的設置上提高大學生的工程實踐能力，如何在實踐環節培養的過程中，通過校企合作更加緊密地和生產實際相聯系，培養未來的卓越工程師，就成了我們工科專業教學所需要思考的重大問題。鑒于此種現狀，校企合作模式下自動化專業實踐課程教學改革與研究，顯得尤為必要。這也符合高等院校“加強本科教育，加強培養學生的專業技能、工程訓練和創新就業能力”的政策，也迎合了教育部下達的關于卓越工程師培養的精神和政策[1-2]。

為適應自動化行業快速發展的節奏，較好地滿足用人單位對自動化專業畢業生的新要求，教師要充分挖掘學生的內在潛質并打造好學生發展的新平臺。在自動化專業實踐課程教學中,教師不斷嘗試新概率、新手段去優化教學方法，努力提高畢業生找工作的競爭力。本文探索了提高自動化專業實踐課程質量問題并進行了細致的思考[3-5]。

一、實踐課程教學存在的問題

我國部分高校實施專業認識實習，生產實習，畢業實習三個實習階段和畢業設計。在這些實習中，由于時間較短，與理論課程聯系不夠緊密等原因，學生的工程素養培養效果并不很好。與此相關的研究，基本上都是基于學校的課程設置、實驗的増加和改進來進行。這種教育方法對同學們的學習興趣起不到激發的作用、不利于開闊學生的視野、不利于培養應用型人才。由于許多學生長期以來局限于早期的單一學科實驗，缺乏橫向交流溝通導致知識面狹窄，難以滿足綜合性實驗的要求，在某種程度上，它影響了工程師技能的發展，妨礙了高等學校教學整體質量的提高。

國外非常重視工科學生的工程素養的培養，重視動手能力的培養。美國各大工科院校都開設有相應的專門的工科課程，并設有相應的專業實驗室，實驗項目多，學生可進行相關的實驗。美國麻省理工學院的工科學生，則在畢業的前一年，直接進入工廠、研究院，進行與專業有關的研究與設計，很好地解決了工科學生的工程素養培養的問題。這一點，值得我國的高校學習和借鑒。

二、課程教學改革建設內容和實施路徑

該課程教學改革的建設內容如下：

（1）在學校課程的開設上，如何更好地提高大學生的工程實踐素養？

（2）在認識實習、生產實習的時候，如何校企合作，更好地發揮企業的作用？如何做實習前期的準備工作?

（3）在學生畢業實習和畢業設計的時候，直接進入企業實習。學校如何選擇適當的企業訂單的自動化設計課題，與實際生產直接相關，進而使學生的創新設計能力得到提高?

（4）如何成為未來的卓越工程師?卓越工程師需要哪些素養?

針對課程內容的建設，本文提出的課程教學改革的實施路徑以工科自動化專業的本科生為主要研究對象，項目實施路徑及步驟流程圖如圖1所示。

圖1 實施方案及步驟流程圖

（一）工科自動化專業課程體系改革與實踐的方案設計與論證

在充分進行調研和學習的基礎上，制訂科學的教學結構體系。由實踐教學負責人提出，教研室專任課教師參加。

（二）優化教學內容

依據卓越工程師設計能力培養的要求，優化實踐教學內容，提高課堂教學質量。教師可結合工廠案例進行教學，成品的開發過程是怎么樣的，總共分成多少步，每一步需要做什么，用到哪些專業知識，需要完善好哪些專業課。也可挑選基礎較好的學生一同參與到項目的設計開發過程中，安排些任務，提前鍛煉和讓學生適應工作場景。在保證安全的前提下，盡可能多地讓學生下一線，多與一線工人交流、探討、學習。

（三）實踐教學

實踐教學分為兩大塊:第一大塊包括增開專業實驗，加強學生基本技能的訓練，培養技術應用型合格人才，訓練學生將理論與實踐結合起來，獨立思考及動手能力，使學生樹立科學觀念，發揚理論聯系實踐的科學作風，提高學生對復雜問題的分析和解決能力，提高學生的工程素養，為今后從事實際工作打下必要的基礎。同時，學生進一步深入理解和掌握各類自動化設備的工作原理和應用。

第二大塊包括認識實習、專業綜合生產實習的實習指導、畢業設計。學生通過認識實習、專業綜合生產實習的實習指導書的學習，結合工廠實際情況，了解工科自動化設備，增強專業學生的認知能力和動手操作能力；通過畢業時的具體電氣真實系統模擬設計，輔助學生高質量、高效率地完成畢業設計，幫助學生熟悉未來工作環境，使畢業后盡快適應工作崗位，成為未來卓越工程師，打下良好的基礎，提高我校工科專業本科畢業生的質量。

（四）項目組織實施

在實施過程中先記錄，后分析，不斷總結，不斷完善。

三、課程教學改革特色和亮點

（一）充分發揮協同育人多學科資源優勢和平臺優勢，促成企業和高校在人才培養方面的合力

我校自動化專業為湖南省一流專業建設點，已建成湖南省特色專業（電氣工程及其自動化本科專業）、1個省級創新創業教育中心、1個校級“十三五”重點建設學科（電氣工程學科）、1個省級重點實驗室、1個校企合作人才培養湖南省示范基地、1個邵陽市市級工程技術中心、1個企業產學研合作基地等。筆者結合多學科資源優勢和平臺優勢，促成學校和公司企業在人才培養領域共同努力，為學生提供了開展學科競賽、科技文化活動、開發實用產品、技術開發、發表科學論文、成果轉化、科學研究等活動的條件和平臺。經過多年的探索與實踐，構建了“課題選擇探索→基礎工程訓練→綜合實踐訓練”的實踐課程教學新體系。

（二）創新“校企合作、項目承載”的應用型技術人才的發展模式，努力探索實踐教學培養機制

從“地方性、應用性”的特性出發，走借助優勢資源、建設強學科、加強校企合作、服務區域經濟的人才培養道路，積極探索應用型人才培養模式，教學科研并重，堅持產學研一體化發展。教師可以將研究成果帶到課堂上，學生可以參與公司企業或教師的科研工作，創新了“校企合作、項目承載”的實踐教學新模式，以培養應用型人才。

（三）突出行業特點，促進區域經濟發展

以多電源地區電網為研究對象，采用現代智能控制技術提高電氣自動化領域的應用技術；采用新器件、新方法和新技術提高運動控制、過程控制系統的性能；研制先進電力電子應用領域設備，提高智能化裝備的性能。在電機控制、新能源電動汽車、永磁電機控制、自動檢測、工業機器人應用等研究領域處于省內自動化行業領先水平，在區域經濟發展中具有不可替代的作用。

四、結束語

目前，我校正朝著應用技術型大學方向發展，實踐課程的教學由此顯得格外重要。本文對自動化專業實踐課程教學改革與研究順應了學校的規劃，符合了學校發展需求。本課程的教學模式和改革方法對學生的綜合能力的培養進行了有力的探索，極大地提高了專業實踐課程的教學效果。該教學模式和改革方法在邵陽學院電氣工程學院自動化等專業的實踐課程教學中取得了良好的效果。