面向自動(dòng)化專業(yè)的工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)探討和研究

摘要：科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)需求促使自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生須有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。從學(xué)生培養(yǎng)模式與課程優(yōu)化、增強(qiáng)師資隊(duì)伍實(shí)踐能力、建立和完善學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)等方面對(duì)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行探討研究，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)高和具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的優(yōu)秀技術(shù)人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；工程實(shí)訓(xùn)；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）26-0078-02

作為本科層次教育的自動(dòng)化專業(yè)，主要涉及電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)具有自動(dòng)化系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與研究的基本能力，綜合素質(zhì)高，具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的人才。

實(shí)踐教學(xué)比理論教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性，具有理論教學(xué)不可替代的作用。自動(dòng)化專業(yè)作為一門工科類學(xué)科，其大多數(shù)課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，需進(jìn)行大量的實(shí)踐活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。隨著高校教育水平的提高和社會(huì)的發(fā)展，自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的知識(shí)水平，尤其是實(shí)踐能力已不能滿足工作所需。為此，開(kāi)展自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)工作尤為迫切。

一、自動(dòng)化專業(yè)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

在20世紀(jì)90年代，美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)的《面對(duì)變化世界的工程教育》，麻省理工學(xué)院工學(xué)院院長(zhǎng)喬爾·莫西斯的《大工程觀與工程集成教育》的長(zhǎng)期規(guī)劃以及美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)發(fā)表的《重建工程教育：集中于變革——NSF工程教育專題討論會(huì)報(bào)告》，[1]都針對(duì)社會(huì)的快速發(fā)展，指出工程教育改革的重要性，強(qiáng)調(diào)更加重視工程實(shí)際以及工程本身的系統(tǒng)性和完整性。美國(guó)高等工程教育就曾因開(kāi)展重理論、輕實(shí)踐的人才培養(yǎng)模式，導(dǎo)致難以滿足社會(huì)需求。為此，許多發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)入21世紀(jì)后都對(duì)本國(guó)的工程教育進(jìn)行了改革，加強(qiáng)了工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并進(jìn)行了一系列以學(xué)生參與科研實(shí)踐為主的課程改革。

與國(guó)外工程教育發(fā)展相比，我國(guó)教育部在21世紀(jì)初修改了課程架構(gòu)體系，并實(shí)施了工程教育改革實(shí)踐項(xiàng)目試點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，工程實(shí)踐教育也得到了快速發(fā)展，國(guó)家制定了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，[2]以高校為主體的工程實(shí)踐教育改革得到了發(fā)展。目前我國(guó)工科院校大多都開(kāi)展了工程實(shí)訓(xùn)課程，旨在增強(qiáng)學(xué)生在自動(dòng)化領(lǐng)域的知識(shí)應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力，構(gòu)建起理論知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)際技能訓(xùn)練、單項(xiàng)能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。

二、提高工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的措施

為了提高高校自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)訓(xùn)質(zhì)量，應(yīng)從培養(yǎng)模式、師資隊(duì)伍建設(shè)、科技實(shí)踐活動(dòng)機(jī)制等方面審視高校工程實(shí)訓(xùn)建設(shè)，科學(xué)統(tǒng)籌理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，將實(shí)踐環(huán)節(jié)貫穿到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，搭建利于工程技術(shù)人才成長(zhǎng)的現(xiàn)代工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

1.統(tǒng)籌培養(yǎng)模式，優(yōu)化課程體系

人才培養(yǎng)模式的核心是構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)課程體系。學(xué)生要逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)向發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)變，在學(xué)習(xí)過(guò)程中從創(chuàng)造精神、知識(shí)基礎(chǔ)、研究能力與方法等方面為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造了條件。目前自動(dòng)化專業(yè)工程訓(xùn)練沒(méi)有明確的培養(yǎng)模式，通常根據(jù)教師和學(xué)生的興趣進(jìn)行，創(chuàng)新活動(dòng)的長(zhǎng)久性難以保證。因此，筆者所在學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)根據(jù)本科教學(xué)課程設(shè)置和開(kāi)設(shè)工程實(shí)訓(xùn)的教學(xué)安排，統(tǒng)籌安排培養(yǎng)階段，建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的綜合創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)。

學(xué)生在大學(xué)入學(xué)時(shí)已接受了專業(yè)、工程等認(rèn)知教育，并在后續(xù)的一二年級(jí)對(duì)本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室軟硬件設(shè)備的組成和特點(diǎn)進(jìn)行了了解和熟悉，并利用開(kāi)設(shè)的必修實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)開(kāi)放課程和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心組織的一系列活動(dòng)，提高了自身的操作技能與專業(yè)知識(shí)。

在經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和軟硬件設(shè)備操作熟練的基礎(chǔ)上，根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)本科教學(xué)課程設(shè)置，將學(xué)生的工程實(shí)訓(xùn)課程安排在大三開(kāi)始，即從本科教學(xué)的第六學(xué)期開(kāi)始。工程實(shí)訓(xùn)課程主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，以此促進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)教育及培養(yǎng)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)培養(yǎng)。通過(guò)學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高他們獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和抓住實(shí)際問(wèn)題主要矛盾的能力，以及建立合理、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便地解決問(wèn)題的能力。[3]

2.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，增加自身實(shí)踐能力

由于長(zhǎng)期以來(lái)工科類專業(yè)沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式的實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)與社會(huì)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)需求脫節(jié)，造成工程實(shí)訓(xùn)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)工程師的培養(yǎng)起不到支撐作用。因此，應(yīng)利用課程實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)習(xí)、導(dǎo)師學(xué)生互動(dòng)、輔導(dǎo)等方式強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)提高學(xué)生自主研發(fā)的能力。為了強(qiáng)化以創(chuàng)新為導(dǎo)向的工程實(shí)訓(xùn)教育模式，應(yīng)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。工程實(shí)訓(xùn)課程對(duì)授課教師的要求是不僅具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，還要有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。

教育部于2012 年已明確提出要強(qiáng)化高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，規(guī)定了不同類型高校實(shí)踐學(xué)分所占的最低比例。因此，在自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)不同章節(jié)與實(shí)踐聯(lián)系的密切程度，采取在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行講授理論和動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合的授課方式，一方面減少了教師在實(shí)驗(yàn)室二次重復(fù)理論的工作，另一方面增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這就要求教師不僅能熟練操作實(shí)驗(yàn)儀器，能處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種突發(fā)問(wèn)題，還要求教師能進(jìn)行合理的課時(shí)分配，既保證學(xué)生的理論學(xué)習(xí)，又保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

目前高校從事專業(yè)教育的教師在一定程度上缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。[4]可通過(guò)外派實(shí)地學(xué)習(xí)和深造，增強(qiáng)教師對(duì)本專業(yè)理論學(xué)習(xí)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；通過(guò)橫向科研項(xiàng)目研究，獲取企業(yè)、國(guó)防等新近需求，將與本專業(yè)有關(guān)的擴(kuò)展知識(shí)和技術(shù)傳授給學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)、實(shí)際設(shè)計(jì)理解的深度和廣度。同時(shí)，利用實(shí)際所接觸內(nèi)容開(kāi)發(fā)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，使產(chǎn)學(xué)內(nèi)容互相促進(jìn)、相互融合。[5]

此外，應(yīng)通過(guò)建立導(dǎo)師制，開(kāi)展座談會(huì)、報(bào)告會(huì)、智能小汽車競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行良好的實(shí)踐教育和素質(zhì)訓(xùn)練，進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教育教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的教育，使其能獨(dú)立思考各種實(shí)際問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新活動(dòng)，積極參與和學(xué)生共同解決問(wèn)題的討論。

3.建立和完善科技實(shí)踐活動(dòng)機(jī)制

從工程實(shí)踐的內(nèi)涵、多元性和層次來(lái)看，工程實(shí)踐教學(xué)不是孤立的，它既要與理論教學(xué)、創(chuàng)新訓(xùn)練結(jié)合協(xié)同，又要在校內(nèi)外間協(xié)同，通過(guò)此舉可以擴(kuò)充實(shí)踐資源和實(shí)踐機(jī)會(huì)。[6]

要引導(dǎo)和組織學(xué)生積極參與和專業(yè)有關(guān)的各類科技創(chuàng)新競(jìng)賽。一系列創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)將鍛煉學(xué)生用于探索和銳意創(chuàng)新的能力，開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新才華和科研潛能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

此外，學(xué)生可以在課外通過(guò)成立社團(tuán)來(lái)構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐氛圍。以學(xué)生為主體，以教師為輔，以創(chuàng)新興趣為牽引，參加專業(yè)技術(shù)服務(wù)等各種實(shí)踐，充分將理論學(xué)習(xí)與社會(huì)需求結(jié)合。一方面在實(shí)踐中加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握；另一方面在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題促使學(xué)生通過(guò)理論方法來(lái)解決，真正體現(xiàn)了“理論聯(lián)系實(shí)際”的宗旨。

隨著專業(yè)實(shí)習(xí)基地的增多，以及對(duì)橫向項(xiàng)目支持力度的加大，學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)有更廣闊的范圍。通過(guò)組織學(xué)生實(shí)習(xí)和項(xiàng)目參與，在一定程度上鞏固了學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)社會(huì)對(duì)本專業(yè)需求的認(rèn)知；同時(shí)，用人單位通過(guò)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)和觀察，有針對(duì)性地選取和儲(chǔ)備后備人才，通過(guò)學(xué)校和用人單位的合作，發(fā)揮了雙向共贏作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化專業(yè)是工科中一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。國(guó)內(nèi)外各工科高校根據(jù)自身專業(yè)和生產(chǎn)需求特點(diǎn)都十分重視該專業(yè)的工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的創(chuàng)新和改革。因此，應(yīng)以社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向，結(jié)合自身專業(yè)特點(diǎn)，以工程實(shí)訓(xùn)為依托，以理論和實(shí)踐相結(jié)合為手段，從培養(yǎng)模式、師資隊(duì)伍建設(shè)、科技實(shí)踐活動(dòng)機(jī)制等方面建設(shè)高校工程實(shí)訓(xùn)，為國(guó)家的發(fā)展培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙婷婷，買楠楠.基于大工程觀的美國(guó)高等工程教育課程設(shè)置特點(diǎn)分析——麻省理工學(xué)院與斯坦福大學(xué)工學(xué)院的比較研究[J].高等教育研究，2004，25（6）：94-101.

[2]顧明遠(yuǎn).學(xué)習(xí)和解讀《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》[J].高等教育研究，2010，31（7）：1-6.

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[6]關(guān)于高校工程實(shí)踐教學(xué)改革的思考[EB/OL].[2012-03-07].http：//www.edu.cn/jxyj_12160/20120307/t20120307_749372.shtml.

（責(zé)任編輯：王祝萍）