創(chuàng)建應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才

李小綿　張琰　張線媚

摘要：文章從應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)和改革的思路著手，提出了以崗位對(duì)專業(yè)知識(shí)需求為核心，以能力培養(yǎng)為主線，以實(shí)踐體系為主體，以校企合作教育為有效途徑，以培養(yǎng)“一線高層次技術(shù)技能型人才”為目標(biāo)，創(chuàng)建“業(yè)界全程參與，產(chǎn)學(xué)深度融合”的逐級(jí)遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；實(shí)踐教學(xué)體系；創(chuàng)新型人才

0引言

隨著自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展，對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)要求更加迫切。構(gòu)建一套適應(yīng)于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式與理論教學(xué)相互配套的實(shí)踐教學(xué)體系，不僅可以保證實(shí)踐教學(xué)的有效實(shí)施，也是促進(jìn)應(yīng)用型本科教育持續(xù)發(fā)展和體現(xiàn)其教育教學(xué)特色的關(guān)鍵所在。本文將主要討論該類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建問題。

1應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建

2015年為進(jìn)一步深化高校專業(yè)綜合改革，以培養(yǎng)“工程能力”和“創(chuàng)新能力”的工程技術(shù)人才為目標(biāo)，西安思源學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)以“工業(yè)4.0”示范基地為實(shí)踐基石，從人才培養(yǎng)方案、專業(yè)課程體系、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系入手，創(chuàng)建并全力推廣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，使“工程能力”與“創(chuàng)新能力”的人才培養(yǎng)思想輻射到各專業(yè)的教學(xué)體系，滲透到各專業(yè)的課程教學(xué)中。

自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)成：

所謂“實(shí)踐教學(xué)體系”，就是根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，按照工程師的基本技能和素質(zhì)的要求，在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上，以各個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)不同，以“模塊化”的教學(xué)方式，完成工程師的基本技能和素養(yǎng)的培訓(xùn)。實(shí)踐教學(xué)體系以“計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力”、“電氣類基本工程技術(shù)能力”、“自動(dòng)控制工程實(shí)踐能力”、“工程綜合運(yùn)用能力”4個(gè)工程能力為主線組成逐級(jí)遞進(jìn)的能力培養(yǎng)平臺(tái)。以“素質(zhì)實(shí)踐層次”、“學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)踐層次”、“基礎(chǔ)實(shí)踐層次”、“實(shí)踐提高層次”、“綜合實(shí)踐層次”、“專業(yè)拓展層次”（其中“專業(yè)拓展層次”包含“工業(yè)4.0工程訓(xùn)練”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”兩個(gè)環(huán)節(jié)）6個(gè)實(shí)踐層次為主體展開，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)多維度交錯(cuò)融合，構(gòu)建“4+6”逐級(jí)遞進(jìn)式的人才培養(yǎng)體系模式。圖1展示了自動(dòng)化專業(yè)在構(gòu)建的“理論教學(xué)+工程能力培訓(xùn)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)”的新型教學(xué)體系中“工程能力”培訓(xùn)與“素質(zhì)模塊”教學(xué)以及“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)”三者有機(jī)結(jié)合的構(gòu)架關(guān)系。

2實(shí)踐教學(xué)體系的具體實(shí)施

以崗位對(duì)專業(yè)知識(shí)需求為核心，以能力培養(yǎng)為主線，以實(shí)踐體系為主體，以校企合作教育為有效途徑，以培養(yǎng)“一線高層次技術(shù)技能型人才”為目標(biāo)，創(chuàng)建“業(yè)界全程參與，產(chǎn)學(xué)深度融合”的逐級(jí)遞進(jìn)式人才培養(yǎng)體系模式，完成電氣工程師的初步訓(xùn)練。

具體實(shí)施說(shuō)明：

①計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能模塊培訓(xùn)：從“素質(zhì)實(shí)踐層次”到“綜合實(shí)踐層次”，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培訓(xùn)貫穿整個(gè)大學(xué)四年的技能培養(yǎng)中。從基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用知識(shí)，到自動(dòng)化專業(yè)所需的基本工程仿真軟件EDA、MATLAB等的學(xué)習(xí)，從簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言編程考級(jí)到技能型的電氣CAD學(xué)科競(jìng)賽，從大學(xué)生創(chuàng)新文化節(jié)中小制作的單片機(jī)編程到工程實(shí)踐類PLC的編程，作為自動(dòng)化專業(yè)必備技能，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能模塊的培訓(xùn)已成為整個(gè)專業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分。

②電氣類工程技術(shù)基本技能模塊培訓(xùn)：結(jié)合“學(xué)科基礎(chǔ)層次”和“基礎(chǔ)實(shí)踐層次”的理論教學(xué)（工科類公共課程、自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)課程），根據(jù)工科“電類”專業(yè)基本能力要求，設(shè)置金工實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（圍繞自動(dòng)化專業(yè)方向和前沿發(fā)展以及工業(yè)4.0基礎(chǔ)知識(shí)的專題講座）、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、電類專業(yè)相關(guān)儀器儀表的使用、測(cè)試等實(shí)踐環(huán)節(jié)，其中專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)置有4個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，分別為數(shù)控機(jī)床認(rèn)知實(shí)習(xí)項(xiàng)目、銑床認(rèn)知實(shí)習(xí)項(xiàng)目、恒壓供水認(rèn)知實(shí)習(xí)項(xiàng)目、樓宇自動(dòng)化認(rèn)知實(shí)習(xí)項(xiàng)目。

在這個(gè)模塊培訓(xùn)中將工程創(chuàng)新意識(shí)落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)電類基本技能和專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)，參與到校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新文化節(jié)中，發(fā)明創(chuàng)新的“種子”在基礎(chǔ)的工程技術(shù)技能培訓(xùn)這一豐潤(rùn)的“土壤”中茁壯發(fā)芽。

③自動(dòng)控制工程實(shí)踐技能模塊培訓(xùn)：以專業(yè)課程理論知識(shí)教學(xué)為基石，根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，在“實(shí)踐提高層次”上設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)，具體實(shí)施環(huán)節(jié)有：電子工藝實(shí)訓(xùn)、中、高級(jí)電工考證培訓(xùn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、各類學(xué)科競(jìng)賽等，生產(chǎn)實(shí)習(xí)。其中生產(chǎn)實(shí)習(xí)設(shè)置有4大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：電梯控制工程訓(xùn)練項(xiàng)目、恒壓供水控制工程訓(xùn)練項(xiàng)目、電加熱爐自動(dòng)控制工程訓(xùn)練項(xiàng)目、樓宇報(bào)警系統(tǒng)工程訓(xùn)練項(xiàng)目。

其中中高級(jí)技能證書的考證過(guò)程是對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能考核的良好通道，而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目以及各類學(xué)科競(jìng)賽則在具體項(xiàng)目中提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

④工程綜合應(yīng)用模塊培訓(xùn)：根據(jù)電氣工程師基本技能要求而設(shè)置的專業(yè)綜合訓(xùn)練是在“綜合實(shí)踐層次”上展開的。首先出外去企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、參觀，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化專業(yè)的技能要求，返校后在校內(nèi)的自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)室展開，完成4個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：機(jī)器人智能控制綜合實(shí)訓(xùn)、樓宇自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)、汽車控制系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)、自動(dòng)控制設(shè)備綜合實(shí)訓(xùn)。完成學(xué)生專業(yè)知識(shí)的深層次認(rèn)知水平的提升。

“專業(yè)拓展層次”的教學(xué)模塊將自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)拓展到相關(guān)交叉學(xué)科，如電氣工程、建筑電氣、機(jī)械工程、材料工程、車輛工程等，并在此基礎(chǔ)上展開工程綜合技能培訓(xùn)。具體項(xiàng)目有：新能源發(fā)電控制系統(tǒng)訓(xùn)練項(xiàng)目、建筑電氣自動(dòng)化項(xiàng)目訓(xùn)練、工業(yè)4.0智能加工項(xiàng)目訓(xùn)練、機(jī)械制造柔性生產(chǎn)線自動(dòng)化項(xiàng)目訓(xùn)練等。糅合了多個(gè)專業(yè)知識(shí)的自動(dòng)化專業(yè)綜合技能培訓(xùn)也使學(xué)生在綜合類學(xué)科競(jìng)賽（省級(jí)、國(guó)家級(jí)）中突破定式思維，凸顯創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生的參賽項(xiàng)目大放異彩，取得優(yōu)異的成績(jī)。

畢業(yè)實(shí)習(xí)及設(shè)計(jì)是學(xué)生畢業(yè)前的最后一個(gè)綜合能力培養(yǎng)階段。我們從設(shè)計(jì)院和企業(yè)（如陜西電力設(shè)計(jì)院、省水電設(shè)計(jì)院、西安重型機(jī)械研究所、西安航天自動(dòng)化有限公司等）遴選了一批實(shí)際的工程項(xiàng)目，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，從而確保學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用性，是學(xué)生直接進(jìn)入實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程，收到非常好的教學(xué)效果。在本環(huán)節(jié)設(shè)置有4個(gè)畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：樓宇自控系統(tǒng)畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、智能制造控制系統(tǒng)畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、過(guò)程控制畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔助，學(xué)習(xí)過(guò)程與工作實(shí)踐的過(guò)渡。endprint

能力工程培訓(xùn)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)，大學(xué)四年能力培訓(xùn)不斷線，完成工程師的基本能力訓(xùn)練，為踏上社會(huì)，進(jìn)入企業(yè)做好準(zhǔn)備。圖2展示了“工程能力模塊”訓(xùn)練在大學(xué)四年學(xué)習(xí)中的具體分布。

3實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)

3.1實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中心

以學(xué)生為本，建設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中心，提供良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。實(shí)踐教學(xué)實(shí)施的硬件基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，2015年以來(lái)自動(dòng)化系對(duì)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合，以人才培養(yǎng)的需求為出發(fā)點(diǎn)，從自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案的高度，合理整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室和組建新的實(shí)驗(yàn)室，建立了電氣及智能制造實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中心，該中心占地5000m2，設(shè)備儀器投資約1500萬(wàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備生均達(dá)到1.28萬(wàn)元。形成了新的滿足自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，負(fù)責(zé)自動(dòng)化專業(yè)“工程技術(shù)實(shí)踐”和“專業(yè)綜合實(shí)踐”一起全校電類、控制類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.2校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)

企業(yè)是學(xué)生了解自己所學(xué)專業(yè)應(yīng)用性最直接的場(chǎng)所。因此，為學(xué)生開辟的校外實(shí)習(xí)基地成為實(shí)踐能力工程訓(xùn)練的重要物質(zhì)平臺(tái)。目前，已經(jīng)在很多企業(yè)建立了校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。西門子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)、德高佳美自動(dòng)化設(shè)備公司、陜西石頭河水電站、西安航天自動(dòng)化有限公司（210所）、國(guó)家電網(wǎng)陜西省檢修公司西安東郊330kV變電站、眾業(yè)達(dá)電器有限公司等（校企合作名單詳見附件5）。與此同時(shí)，有效利用校內(nèi)資源，聯(lián)合校配電室、校箱式變電站、校中央監(jiān)控中心、校污水處理廠、校恒壓供水站等校內(nèi)部門處室建立了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，使學(xué)生“足不出校”就能學(xué)到現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行技術(shù)和技能。

4實(shí)施成效

從2010年啟動(dòng)，已經(jīng)培養(yǎng)了自動(dòng)化專業(yè)200余人，整體培養(yǎng)質(zhì)量較高，就業(yè)率持續(xù)穩(wěn)定上升，學(xué)生在各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽和科技活動(dòng)中取得優(yōu)異成績(jī)。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全面提高了學(xué)生綜合素質(zhì)、拓寬就業(yè)渠道，幫助學(xué)生逐步轉(zhuǎn)變觀念，以應(yīng)用型工程實(shí)踐為特色的創(chuàng)新人才服務(wù)于社會(huì)。

5結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是保證應(yīng)用型本科院校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理完善的實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)于提高自動(dòng)化專業(yè)教育質(zhì)量有著極為重要的意義。將單一的校內(nèi)外實(shí)踐轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw、多面地基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練和工程實(shí)踐，讓學(xué)生成為具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高級(jí)工程應(yīng)用型人才，以較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)力走出校園，服務(wù)社會(huì)。endprint