電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

徐本連，劉 燕，謝 啟，朱培逸

（常熟理工學(xué)院 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、光電信息工程以及自動(dòng)化等工科電類專業(yè)一般都要開設(shè)計(jì)算機(jī)課程，例如《微機(jī)原理與接口技術(shù)》、《C語言程序設(shè)計(jì)》、《單片機(jī)技術(shù)》等。近年來，圍繞電氣信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與改革的研究非?；钴S[1-4]，研究的重點(diǎn)可以概括為：以實(shí)踐創(chuàng)新教育為目標(biāo)，借鑒國(guó)內(nèi)外具有代表性的工科高校的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與模式，創(chuàng)建各自特色的電氣信息類實(shí)踐教學(xué)體系及平臺(tái)。就知識(shí)能力結(jié)構(gòu)而言，電氣信息類專業(yè)要培養(yǎng)出的學(xué)生應(yīng)該具備查閱文獻(xiàn)能力、掌握并運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的能力和從事一般性電氣項(xiàng)目設(shè)計(jì)的能力，而實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是衡量所培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)量的兩個(gè)最顯性的指標(biāo)，由于電氣信息類專業(yè)自身特點(diǎn)，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)能力基本要求比較高，若過早、單一地依賴社會(huì)資源去聯(lián)合培養(yǎng)，勢(shì)必造成學(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)碎、過于單一、缺乏系統(tǒng)性，培養(yǎng)質(zhì)量和學(xué)生發(fā)展后勁難以保證。

我校電氣信息類專業(yè)包括自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器等本科專業(yè)，由于辦學(xué)歷史比較短、師資力量相對(duì)薄弱等客觀原因，這些專業(yè)的辦學(xué)水平仍然處于上升提高階段，專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)踐平臺(tái)仍需完善，校地合作平臺(tái)、面向職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)也處在規(guī)模擴(kuò)張狀態(tài)，盡管這些平臺(tái)為學(xué)生的培養(yǎng)提供了豐富的元素，但同時(shí)也給平臺(tái)的運(yùn)行與管理提出了更高的要求，專業(yè)核心能力定位不明確、師資力量相對(duì)薄弱等實(shí)際問題是擺在我校實(shí)踐體系平臺(tái)構(gòu)建面前的最大障礙。

本文從我校電氣學(xué)院大電類專業(yè)學(xué)生的共性和差異性這一實(shí)際出發(fā)，直接面向?qū)I(yè)核心能力和質(zhì)量雙重標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建一個(gè)以學(xué)校為主體，且校內(nèi)校外資源、國(guó)外和國(guó)內(nèi)資源、行業(yè)與企業(yè)資源互動(dòng)的實(shí)踐平臺(tái)體系，是探索應(yīng)用性人才培養(yǎng)模式和規(guī)格要求的有效途徑之一。

一、核心能力要素及實(shí)踐平臺(tái)體系構(gòu)建

（一）核心能力要素

應(yīng)用型電氣信息類專業(yè)學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、電氣工程基礎(chǔ)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，具有較強(qiáng)的解決實(shí)際工程問題能力，其對(duì)應(yīng)的核心能力可以概括為電工電子基本操作技能、信息獲取與采集能力、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力三大塊，以電氣學(xué)院的自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器（以下簡(jiǎn)稱測(cè)控）兩個(gè)專業(yè)為例，圖1給出了這兩個(gè)專業(yè)核心能力要素與能力要求。

圖1 電氣信息類部分專業(yè)核心能力組成

核心能力第一層：電工電子基本操作技能是所有大電類專業(yè)學(xué)生能力素質(zhì)基本要求，主要涉及基本電路焊接與調(diào)試、電機(jī)控制、變頻器使用等基本技能，通過此能力模塊訓(xùn)練，使學(xué)生掌握中、高級(jí)電工基本操作技能，樹立起安全生產(chǎn)意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，最后參加市勞動(dòng)局維修電工職業(yè)技能鑒定并取得中、高級(jí)技能證書。核心能力第二層：信息獲取與采集能力考慮專業(yè)差異性存在，其能力要求各有側(cè)重；對(duì)于測(cè)控專業(yè)，主要涉及傳感器與檢測(cè)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、測(cè)控電路的設(shè)計(jì)等，通過此能力模塊訓(xùn)練，使學(xué)生能針對(duì)不同的物理參量，具備信息獲取與采集硬件與軟件設(shè)計(jì)的一般能力，最后通過美國(guó)NI公司的LabVIEW助理工程師專業(yè)認(rèn)證（CLAD）資格；對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)，主要涉及傳感器與檢測(cè)技術(shù)、一般測(cè)控電路的設(shè)計(jì)等，掌握這些技能能為后續(xù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)所用。核心能力第三層：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的基本能力，要求學(xué)生能利用單片機(jī)技術(shù)/PLC控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)一般系統(tǒng)的控制，使學(xué)生具備從“系統(tǒng)中學(xué)習(xí)系統(tǒng)”能力，最后通過SIEMENS公司專業(yè)課程認(rèn)證和單片機(jī)工程師資格認(rèn)證。

專業(yè)差異性體現(xiàn)出核心能力側(cè)重點(diǎn)不同（如圖1所示）。對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)，其核心能力為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，信息獲取與采集能力是其核心能力的提高；對(duì)于測(cè)控專業(yè)，其核心能力為信息獲取與采集能力，而控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是其核心能力的拓展。同時(shí)，也可以看出，該核心能力結(jié)構(gòu)圖描述了能力接口關(guān)系，體現(xiàn)出各核心能力的邏輯與時(shí)序要求。

表1、2分別給出了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和信息獲取與采集能力這兩個(gè)核心能力對(duì)應(yīng)的理論、實(shí)踐、平臺(tái)三要素。理論要求一方面體現(xiàn)了基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的重要性，同時(shí)也給出了這種平臺(tái)能力要求不同于高職高專模式；實(shí)踐要求不僅明確了子能力要素，也體現(xiàn)了子能力要素的層次性、遞進(jìn)關(guān)系；平臺(tái)要求充分體現(xiàn)了校內(nèi)校外資源、國(guó)外和國(guó)內(nèi)資源、行業(yè)與企業(yè)資源的相互融合。

表1 電氣信息類控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力模塊

表2 電氣信息類信息獲取與采集能力模塊

（二）實(shí)踐平臺(tái)體系構(gòu)建

為實(shí)現(xiàn)上述核心能力培養(yǎng)，結(jié)合我校實(shí)際，給出了電氣信息類實(shí)踐平臺(tái)拓樸結(jié)構(gòu)（圖2），將我校的實(shí)踐平臺(tái)分為三個(gè)層次：專業(yè)操作技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)、學(xué)科實(shí)踐平臺(tái)。該實(shí)踐平臺(tái)體系體現(xiàn)具有三個(gè)特征：一是它不僅體現(xiàn)了知識(shí)接受的層次性，同時(shí)還體現(xiàn)了能力多通道特征；圖2給出了9種能力通道，充分體現(xiàn)了大類專業(yè)共性和學(xué)生個(gè)性差異等特點(diǎn)。例如，當(dāng)學(xué)生經(jīng)過電工電子實(shí)訓(xùn)和金工實(shí)習(xí)等專業(yè)操作技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)以后，可以選擇專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)中的單片機(jī)、PLC實(shí)訓(xùn)和計(jì)算機(jī)控制實(shí)訓(xùn)為能力訓(xùn)練方向，在此基礎(chǔ)上，又可根據(jù)個(gè)人興趣選擇大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室或行業(yè)平臺(tái)或地方企業(yè)平臺(tái)之一進(jìn)行能力有針對(duì)性提高。二是該平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)具有擴(kuò)展性強(qiáng)、板塊清晰等優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于新建子平臺(tái)均可找到對(duì)應(yīng)的歸屬。三是該平臺(tái)真正體現(xiàn)了校內(nèi)校外資源、國(guó)外和國(guó)內(nèi)資源、行業(yè)與企業(yè)資源相互融合，真正解決了各子平臺(tái)定位問題和功能要求。

圖2 電氣信息類實(shí)踐平臺(tái)框架

二、面向核心能力的實(shí)踐平臺(tái)體系質(zhì)量控制

實(shí)踐平臺(tái)體系的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)象分兩個(gè)層面，一是平臺(tái)體系自身運(yùn)行狀況分析；二是從平臺(tái)體系產(chǎn)生的效應(yīng)來衡量。平臺(tái)體系自身運(yùn)行狀況屬于質(zhì)量保證體系運(yùn)行與管理范疇，主要著力解決導(dǎo)致體系運(yùn)行不暢的節(jié)點(diǎn)和瑕疵，理順體系中“能力關(guān)系”。具體來說，體系關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括：對(duì)于某專業(yè)學(xué)生而言，其能力訓(xùn)練途徑應(yīng)是明確的，其能力平臺(tái)搭建應(yīng)是科學(xué)的；對(duì)于教學(xué)管理者而言，平臺(tái)體系應(yīng)與教學(xué)改革有最大程度的相容性，如學(xué)分制實(shí)施、卓越計(jì)劃實(shí)施、與行業(yè)企業(yè)的對(duì)接等等。平臺(tái)體系產(chǎn)生效應(yīng)包括學(xué)院文化效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)3個(gè)質(zhì)量環(huán)節(jié)。學(xué)院文化效應(yīng)體現(xiàn)在學(xué)院學(xué)風(fēng)，學(xué)生求知欲；社會(huì)效應(yīng)體現(xiàn)在辦學(xué)特色鮮明，校外資源引入數(shù)量，家長(zhǎng)與學(xué)生對(duì)學(xué)校的認(rèn)可度等等；經(jīng)濟(jì)效應(yīng)體現(xiàn)在平臺(tái)體系為地方人才培養(yǎng)、職業(yè)技能培訓(xùn)、科技服務(wù)支撐程度等。一個(gè)好的電氣信息類實(shí)踐平臺(tái)體系應(yīng)該具備開放接口（輸入與輸出端口）、質(zhì)量可控（檢測(cè)反饋回路）、能力主線（前向通道）明確三個(gè)特征，與閉環(huán)控制系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)，按此要求所構(gòu)建的體系平臺(tái)環(huán)節(jié)可設(shè)計(jì)、質(zhì)量可保證。

三、結(jié) 語

本文就電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)中所涉及的實(shí)踐、創(chuàng)新能力主題，設(shè)計(jì)了基于質(zhì)量控制的面向核心能力的實(shí)踐平臺(tái)體系。通過明確專業(yè)核心能力，提出了相應(yīng)的理論、實(shí)踐、平臺(tái)三要素；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的平臺(tái)體系框架結(jié)構(gòu)；最后，提出了兩個(gè)層面的平臺(tái)體系的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。

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