多層次構(gòu)建應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究

張旭隆 曹言敬 王峰 紀(jì)雯 韓成春

摘要：本文以應(yīng)用型本科院校為例研究自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式，在多年教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研究現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式及運(yùn)行機(jī)制存在的問(wèn)題，運(yùn)用系統(tǒng)方法及頂層設(shè)計(jì)研究解決三大問(wèn)題的基本思路。在前期實(shí)地調(diào)研與調(diào)查問(wèn)卷分析的基礎(chǔ)上，提出通過(guò)“案例驅(qū)動(dòng)、校企合作、課程整合、考評(píng)優(yōu)化、技能考證、創(chuàng)新競(jìng)賽”等六位一體的全方位多層次理念和具體實(shí)施措施，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高提供條件保障，適應(yīng)工礦企業(yè)對(duì)應(yīng)用型本科畢業(yè)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和動(dòng)手能力的要求。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；自動(dòng)化專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；多層次

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）26-0164-02

一、應(yīng)用型本科辦學(xué)特點(diǎn)及人才目標(biāo)

1.應(yīng)用型本科辦學(xué)特點(diǎn)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、社會(huì)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的背景下，高等教育發(fā)展形勢(shì)嚴(yán)峻。應(yīng)用型本科院?？傮w具有以下四個(gè)基礎(chǔ)特點(diǎn)：（1）地方性、應(yīng)用型、教學(xué)型院校；（2）大多地處非省會(huì)城市；（3）本科辦學(xué)時(shí)間短、基礎(chǔ)??；（4）辦學(xué)特色正在凝練形成過(guò)程中。

因此，應(yīng)用型本科院校與研究型或教學(xué)研究型大學(xué)培養(yǎng)理論型創(chuàng)新型人才相比，主要為地方生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)一線培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力的應(yīng)用型人才；與高職高專培養(yǎng)技能型專科人才相比，主要培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，又具有創(chuàng)新精神和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?jié)摿Φ母咚刭|(zhì)人才。

徐州工程學(xué)院是一所應(yīng)用型地方本科院校，始終堅(jiān)持在人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)方法上實(shí)施“錯(cuò)位戰(zhàn)略”，走特色發(fā)展之路，始終將實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐作為學(xué)校人才培養(yǎng)工作的重中之重。近年來(lái)學(xué)校采取一系列軟硬件措施努力改善實(shí)踐教學(xué)辦學(xué)條件，但作為新建本科院校，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)體系及模式建設(shè)相對(duì)薄弱，與學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的要求還存在較大差距，研究構(gòu)建滿足學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)需要的實(shí)踐教學(xué)模式是非常重要且緊迫的。

2.人才目標(biāo)。在目前新形勢(shì)下，教育部要求全國(guó)約600所即1999年后升格或新辦的本科院校轉(zhuǎn)型為職業(yè)教育應(yīng)用技術(shù)大學(xué)。在多年教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，運(yùn)用系統(tǒng)方法總結(jié)凝煉出人才培養(yǎng)要解決的三大問(wèn)題。我校電氣自動(dòng)化類(lèi)專業(yè)在學(xué)?！按髴?yīng)用觀”定位人才培養(yǎng)和“大工程觀”定位專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)理念引領(lǐng)下，近些年來(lái)獲得了較快的發(fā)展。然而，經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革與實(shí)踐，自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式仍然面臨需要解決的三大問(wèn)題：（1）新生入學(xué)到大一學(xué)年向自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的問(wèn)題；（2）大一學(xué)年到大四學(xué)年解決“動(dòng)手實(shí)踐能力空心化”的問(wèn)題；（3）大四學(xué)年到工作單位向企業(yè)工作轉(zhuǎn)變的問(wèn)題。

在實(shí)踐教學(xué)硬件層面上：我院已建成的電氣信息綜合實(shí)驗(yàn)中心、自動(dòng)化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要是為滿足學(xué)生基本的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要而建設(shè)的，大部分只能開(kāi)設(shè)認(rèn)知性、基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很少，嚴(yán)重制約了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。在實(shí)踐教學(xué)模式上：我院針對(duì)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)所安排的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)仍需較大的改進(jìn)。

以2015版人才培養(yǎng)方案修訂為契機(jī)，在前期實(shí)地調(diào)研與調(diào)查問(wèn)卷分析的基礎(chǔ)上，本文提出通過(guò)“案例驅(qū)動(dòng)、校企合作、課程整合、考評(píng)優(yōu)化、技能考證、創(chuàng)新競(jìng)賽”等六位一體的全方位多層次理念和措施，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高提供條件保障，適應(yīng)工礦企業(yè)對(duì)應(yīng)用型本科畢業(yè)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和動(dòng)手能力的要求。

二、現(xiàn)有自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式

1.現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式存在的問(wèn)題。我院針對(duì)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)所安排的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)是人才培養(yǎng)方案的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)。由于現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式及運(yùn)行機(jī)制存在以下問(wèn)題，使得實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的實(shí)際效果與目標(biāo)期望值存在較大的差距：（1）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)體系仍需改進(jìn)?？傮w而言，相對(duì)于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在課程整體評(píng)價(jià)體系中處于從屬地位。無(wú)論是教師考評(píng)還是學(xué)生課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)，仍存在重視程度不夠的問(wèn)題。（2）實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過(guò)程中與生產(chǎn)實(shí)際的脫節(jié)。工礦企業(yè)中的工程技術(shù)發(fā)展日新月異，原有實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容總體滯后于生產(chǎn)實(shí)際。原有的實(shí)踐訓(xùn)練設(shè)備、教學(xué)案例內(nèi)容、教學(xué)手段和方法均不能較好適應(yīng)現(xiàn)代工程教育對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求。（3）校企合作過(guò)程中的學(xué)生實(shí)習(xí)困難。由于校外企業(yè)面臨的生產(chǎn)任務(wù)、研發(fā)任務(wù)較重，加之技術(shù)保密問(wèn)題、人員及設(shè)備安全、生產(chǎn)連續(xù)性和穩(wěn)定性等問(wèn)題，現(xiàn)有學(xué)生在校外企業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)效果并不理想。（4）實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師工程應(yīng)用能力素質(zhì)低。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的工程應(yīng)用能力對(duì)于實(shí)習(xí)質(zhì)量也有很大影響，由于部分實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師對(duì)工礦企業(yè)生產(chǎn)了解不多，缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，難于勝任實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)工作。

2.頂層設(shè)計(jì)解決三大問(wèn)題的基本思路。在新生入學(xué)到畢業(yè)就業(yè)這一過(guò)程中，人才培養(yǎng)面臨三大問(wèn)題：（1）新生入學(xué)到大一學(xué)年向自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的問(wèn)題；（2）大一學(xué)年到大四學(xué)年解決“動(dòng)手實(shí)踐能力空心化”的問(wèn)題；（3）大四學(xué)年到工作單位向企業(yè)工作轉(zhuǎn)變的問(wèn)題。

針對(duì)問(wèn)題（1），新生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，對(duì)工程實(shí)踐不重視的問(wèn)題，提出了一種激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣的學(xué)習(xí)方法，尤其注重專業(yè)。針對(duì)問(wèn)題（2），運(yùn)用目標(biāo)分解法，將四年專業(yè)學(xué)習(xí)總目標(biāo)分解到每學(xué)期，并以課程群為基礎(chǔ)，進(jìn)行課程整合，建設(shè)一級(jí)項(xiàng)目和二級(jí)項(xiàng)目，以解決學(xué)生“動(dòng)手實(shí)踐能力空心化”問(wèn)題。在大一至大四學(xué)年過(guò)程中，尤其注重“案例驅(qū)動(dòng)、考評(píng)優(yōu)化、技能考證與創(chuàng)新競(jìng)賽”等理念和措施在具體實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的執(zhí)行與落實(shí)。針對(duì)問(wèn)題（3），依據(jù)“大工程觀”和“大應(yīng)用觀”的理念，按照最新修訂的2015版人才培養(yǎng)計(jì)劃要求，借助學(xué)?！爱a(chǎn)學(xué)研用”平臺(tái)，深化校企聯(lián)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才方案，尤其注重“校企合作”在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的實(shí)施效果。

我院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，并且由于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備高度集成，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)往往看不到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只要對(duì)外部端子進(jìn)行簡(jiǎn)單接線，然后手工記錄數(shù)據(jù)即可，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法將理論與實(shí)際的元器件聯(lián)系起來(lái)。

考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，在系統(tǒng)仿真環(huán)節(jié)，課程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱，大多是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真，與工程實(shí)際也存在較大的差距。

三、案例驅(qū)動(dòng)和校企合作、技能考證與創(chuàng)新競(jìng)賽實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施措施

1.分立器件級(jí)采購(gòu)硬件資源，自主建設(shè)靈活可變的課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。從我院已經(jīng)建成的電氣信息綜合實(shí)驗(yàn)中心的教學(xué)效果來(lái)看，雖然較好地達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)、完成了既定的教學(xué)任務(wù)，但成套采購(gòu)的教儀設(shè)備靈活可變性不足，學(xué)生動(dòng)手操作過(guò)程中絕大多數(shù)面向的是封裝起來(lái)的器件，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中僅作插接接線，認(rèn)知能力和動(dòng)手能力提升有限。

2.更新實(shí)踐教學(xué)中的工程案例，開(kāi)展工程能力的訓(xùn)練。在工程實(shí)踐教學(xué)中，很多課程仍然沿用傳統(tǒng)的“知識(shí)+驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式，部分課程雖然采用了“案例驅(qū)動(dòng)”訓(xùn)練模式，但由于案例設(shè)計(jì)難易度不當(dāng)導(dǎo)致項(xiàng)目過(guò)難，或者案例陳舊、脫離工程實(shí)際，總體不適合于教學(xué)，導(dǎo)致實(shí)踐能力訓(xùn)練效果不理想。

3.總體要求學(xué)生參加技能考證、建立創(chuàng)新實(shí)踐基地，鼓勵(lì)學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)。通過(guò)學(xué)生整體要求參加技能考證，部分學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)，如全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、“飛思卡爾”杯智能車(chē)競(jìng)賽、西門(mén)子杯工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽、中國(guó)機(jī)器人大賽及大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃等，全面提高電氣自動(dòng)化類(lèi)專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

四、“課程整合與考評(píng)優(yōu)化”體系的建立

依據(jù)人才培養(yǎng)方案培養(yǎng)要求，以課程群為基礎(chǔ)，整合課程內(nèi)容，建設(shè)了6～8個(gè)高質(zhì)量的一級(jí)項(xiàng)目和10～15個(gè)二級(jí)項(xiàng)目，貫穿于每學(xué)期的教學(xué)中。一級(jí)項(xiàng)目是具體的設(shè)計(jì)和研究項(xiàng)目；二級(jí)項(xiàng)目是基于課程群建設(shè)，每個(gè)課程群都有其對(duì)應(yīng)項(xiàng)目。

各級(jí)項(xiàng)目雖難度不同，涉及內(nèi)容不同，但都取材于工程實(shí)踐的產(chǎn)品原型，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。所有項(xiàng)目都是一個(gè)系統(tǒng)，能讓學(xué)生盡早地建立控制系統(tǒng)的概念，充分體現(xiàn)了項(xiàng)目引領(lǐng)、分層推進(jìn)的特點(diǎn)。開(kāi)放型項(xiàng)目使學(xué)生有機(jī)會(huì)把知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，可能用到未學(xué)過(guò)的知識(shí)，因此學(xué)生要學(xué)會(huì)以探究方式獲取知識(shí)，整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)面向工程背景的實(shí)際應(yīng)用能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式及運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到人才培養(yǎng)方案制定、雙師型師資建設(shè)、教學(xué)與科研互相促進(jìn)與支撐、校際間合作與交流、課程整合與優(yōu)化、產(chǎn)學(xué)研用融合等諸多因素，因此任務(wù)始終繁重而艱巨。

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