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应用型本科院校自动化专业实践教学体系建设

分享到: 本站编辑:admin 日期: 2014-09-12 15:07 点击:

【中文摘要】:

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   【摘 要】实践教学是自动化专业学生增强动手能力、提高工程素质、培养创新意识的有效途径。良好的实践教学体系是应用型本科院校培养学生理论联系实际能力的重要保障。本文讨论了当前实践教学方式存在的问题,并提出了建设思路。针对自动化专业学生的工程实践与创新能力培养,构建了由五部分实践模块构成的实践教学体系,为新一轮自动化专业人才培养计划与课程体系的制订提供依据。 
  【关键词】应用型本科;自动化专业;实践教学;工程素质 
  Building Practical Teaching System of Automation Specialty for Application-oriented Colleges 
  LI Guo-zhu 
  (School of Physics and Mechatronics Engineering, Xi’an University of Arts and Science, Xi’an Shaanxi 710065, China) 
  【Abstract】Practice teaching is an efficient way to enhance the practical ability,the engineering competence and the sense of innovation of the students majoring in automation.An effective practical teaching system plays a key part in developing students ability to apply theories to practice in application-oriented colleges. This paper discusses the problems in present practice training methods, and proposes the construction thought of practical teaching system. In view of the engineering practice and innovation ability training about automation specialty students, the practical teaching system is constructed which consists of five practice modules. This supplies the bases for new next automation specialty students training plan and course system establishment. 
  【Key words】Application-oriented college; Automation specialty; Practice teaching; Engineering competence 
  0 前言 
  随着社会的发展,高级应用型人才成为产业技术革新和转型升级主导力量。应用型本科教育是以高级应用为目的的专业性通才教育,以现代工程师为培养目标,是学历教育和职业素养教育的统一。自动化专业的培养目标是面向生产第一线的高级工程应用人才,毕业后主要从事电气设备运行、设计、维修、测试等技术和管理工作,因此要求具有较强的工程意识和实践动手能力。实践教学是提高学生综合素质与实践能力必不可少的环节,是培养学生的创新精神和工程实践能力最有效的途径。实践教学环节可以加深学生对理论知识的理解,夯实其理论基础。同时实践任务将动脑思考与动手操作有机结合,由理性认识上升到感性认识,增强了学生对理论应用的认知,培养了学生的工程素质。相对于理论教学而言,实践教学是教学过程中最薄弱的环节。针对实践教学中的不足,我院对实践教学进行了长期的探索与改革尝试,结合14版人才培养方案的修订工作,构建了以培养应用技术型工程师为目标的自动化专业实践教学体系。 
  1 自动化专业实践教学方面存在的主要问题 
  目前,自动化专业实践教学方面的主要问题包括: 
  1)主观认识上对实践教学重视程度不够。实践教学是在掌握理论知识的基础上,学生将所学理论知识应用于实践,以提高分析问题和解决问题能力的训练过程。由于对实践教学重要作用认识不清,把实践教学停留在对理论教学内容的验证上,使得实践教学的周数在教学计划中所占的比例偏低,独立开课的实验学时和门数较少。实践教学重实验结果、轻实践过程,培养的学生缺乏分析问题和解决问题的能力,尤其缺乏工程实践能力。 
  2)一些实验设备不能满足工程应用教育的要求。目前的实验设备大多采用以实验模块为基本单元的成套实验台形式或采用实验箱形式,学生所要做的就是按照实验指导书步骤插接导线,完成实验,记录结果,从这样的设备上学生学到的仍然是书本上的元器件符号,而不知道实际的元器件是什么样,更不知道它的内部结构。此外一些专业实验室还比较落后,一些设备及其应用的技术在实际工程中已经不再使用,有的实验和设计中还在应用市场上已经淘汰的机型和芯片,对学生将来的实际工作帮助不大。 
  3)实践教学效果不显著。目前相当多的实验还局限于验证原理、掌握操作技术,而对实验思路、实验设计和实验综合分析能力的实际训练重视不足,新的实验方法和手段的应用还不及时。课程设计题目单一,和一线要求脱节,设计的标准很多都不符合工程规范,并存在雷同现象。毕业设计一般偏重于软件仿真和理论分析,学生实际应用能力得不到锻炼和加强。生产实习目前多采用“参观学习、厂方简单讲解”的纯参观模式,取消跟班劳动,与认知实习雷同,大大削弱了生产实习的的效果。

  4)未能形成以培养人才工程能力为主线的优化的实验教学体系,对学生工程实践能力的培养没有具体的细化目标,没有一套完整的实践教学规划。实验教材比较缺乏,课程实验安排主次不清,又不注意内在联系和相互衔接,缺少整体结构的优化,有的实践环节存在和理论脱节现象,不符合理论——实践——再理论——再实践的认识规律,导致学生专业口径窄、工程训练不足,动手能力和创新能力差,整个实践环节没有相应的过程监控和评价机制,缺乏对实践教学效果的考核指标。 
  2 自动化专业实践教学体系建设思路 
  1)明确实践教学的地位,实践教学是大学工科教育培养计划中与理论教学相联系又独立于理论教学的一个重要组成部分。实践能力的培养不应附属于理论教学,要与设计理论教学体系一样重视实践教学体系的设计。 
  2)自动化专业实践教学体系建设必须以工程能力培养为核心,工程和社会是紧密联系的,工程实践应和人文社会实践相结合,使学生在工程实践的过程中学会做人、做事,锻炼适应社会的能力。 
  3)遵循一体化原则,将课堂内外不同层次的实践教学环节连接成一个层次分明的体系,保证实践教学培养目标的实现,同时要避免实践教学内容重复,节约时间和经费。整个实践教学体系要像“一条线”贯穿人才培养的始终,由浅入深,由表及里,涵盖知识、能力、素质等全方位的学习和训练。 
  4)在实践的内容上,要体现工程技术发展的趋势,同时要以综合性、设计性、实用性课题为主。在实践的形式上,要以开放式、多样式、学生自主式为主要特征,建立以学生为中心的教学模式,发展个性、因材施教,培养学生工程应用能力和创新能力。 
  3 自动化专业实践教学体系构建 
  自动化是一个学科交叉性强,内容丰富,通用性、实践性强的学科,加强实践教学,突出工程实践能力、创新能力培养,既是用人单位的需求,也是学院自身发展的需要。根据自动化专业的培养目标,应用型人才的培养需要构建既互相联系,又各自独立的理论教学体系和实践教学体系。我们采用逐层倒推法,即从需求能力出发倒推回必备的知识点。沿着企业(行业)调研——毕业生就业岗位分析——能力分析表制定——课程体系及教学环节设计——培养方案草拟——校企共同论证的路线,制定完善了自动化专业实践教学体系。在整个自动化专业的培养方案中,实践教学占总学分的34.27%,其中集中性实践环节达到41.5学分。增加设计性、综合性实验和独立实验课;基础课程采用实验和课程设计相结合的实践强化,比如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理以及供配电技术等课程除了实验外,还配有1~2周的课程设计;增加了工程实训环节,在原有的金工实习、电装实习的基础上增设了电工实训和电气综合实训;强化了专业综合训练,设置了控制系统课程设计和基于项目的专业设计以及毕业设计;加强了与企业的联系,通过认知实习、生产实习和定岗实习使学生在不同的时期对企业实际生产过程有不同深度的了解。同时,在实践教学计划的安排上系统优化、合理安排,做到全学程工程实践技能训练不断线。 
  自动化专业实践教学体系由人文社会实践、专业基础实践、工程技术实践、专业综合实践以及创新创业实践五大部分组成,其结构框架如图1所示。 
  人文社会实践由军训、公益劳动、社会实践、就业指导组成。军训培养学生热爱祖国和遵守纪律的观念;公益劳动让学生参与生产劳动,培养其劳动观念;社会实践使学生初步体验职业生活,增强创业和创新意识,增强实践能力。 
  专业基础实践由课内实验、独立实验课、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、自动控制原理课程设计以及供配电技术课程设计组成,通过课程实验达到实践基本能力的训练,通过4门专业基础课的课程设计,学生可以理论联系实际,将理论课程所讲授的内容及时、有效地应用于实践,促进理论与实践的相互融合和相互提高。 
  工程技术实践由认知实习、电工实训、金工实习、电装实习、电气综合实训、供配电技术课程设计组成,以工程训练为核心与主线,根据工程教育的要求,统一规划和系统化。以电气综合实训为例,该实训之前学生已获得电气控制及PLC的基本理论知识,通过一个具体工程案例,学生自己设计电气原理图、电气布置图、电气接线图,然后在类工程环境的实训装置上进行硬件接线,自己编写PLC程序和监控界面,所有的训练贴近工程实际,提高了学生学习兴趣的同时获得了工程实践能力的提高。 
  专业综合实践包括毕业设计、顶岗实习、基于项目的专业设计以及控制系统课程设计。通过各个综合性的设计环节以及到企业的实际生产线上顶岗实习,对所学的各门课程的理论知识和实践知识进行综合应用,起到了一个融会贯通的作用,更好的体会到自动化专业中系统的概念。 
  创新创业实践主要通过二课堂的科技实践活动来培养学生的创新能力,科技创新意识和创新能力的培养应坚持课内和课外的有机统一,除了教学计划中规定的实践教学环节外,应充分发挥第二课堂的作用,积极组织学生参加各类专业竞赛活动,例如:飞思卡尔智能车竞赛、挑战杯科技制作、电子设计竞赛、大创项目以及学生直接参加教师科研项目。通过创新创业实践,增强了学生的自主学习能力、实践能力、表达交流能力和协同工作的能力,培养了学生的使命感、责任心、务实精神、创新意识。 
  4 结语 
  在人才培养过程中对学生工程应用能力的培养和训练,是当前应用型本科院校普遍关注的焦点。通过几年的不断尝试和探索,西安文理学院自动化专业的实践教学体系已经逐步完善、成熟。通过这种实践教学体系,使学生掌握了专业知识的同时,锻炼了动手能力,提高了自身的综合素质,几年来,在国家及省级大学生智能车竞赛、电子设计竞赛中,获国家二等奖1项、省级奖项20余项。并且凭借较强的动手能力和工程实践应用能力,就业率一直保持95%以上。我们将不断深化实践教学体系建设和教学模式改革,培养高素质的工程技术应用型人才。 
  【参考文献】 
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  [责任编辑:汤静] 
  ※基金项目:西安文理学院教育教学改革项目(12C135)。 
  作者简介:李国柱(1976—),男,山西长治人,西安文理学院物电学院,讲师,研究方向为智能控制、微机控制。

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