卓越工程師計劃校企合作實訓(xùn)模式研究與實踐

趙勃 岳東 陳小惠

摘 要：卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是貫徹落實國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要實施的高等教育重大計劃。教師以南京郵電大學(xué)自動化專業(yè)為例，提出并闡明了校企實訓(xùn)模式的改革手段與方法，并針對控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線課程與企業(yè)工程師深入合作構(gòu)建了實訓(xùn)體系，共同設(shè)計完成了工程實踐性強(qiáng)的實訓(xùn)模塊，最終取得了較好的實訓(xùn)效果。

關(guān)鍵詞：卓越工程師計劃；校企合作；實訓(xùn)模式

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）32-0026-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.32.013

黨的十九大指出，建設(shè)教育強(qiáng)國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，要辦好人民滿意的教育，這給高等教育的發(fā)展與改革提出了更高的要求。卓越工程師教育培養(yǎng)計劃（以下簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要的重大改革項目[1-2]，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才[3-5]。

一、培養(yǎng)過程中顯露出的問題

南京郵電大學(xué)自動化專業(yè)于2011年正式啟動卓越計劃工作，在課程體系建設(shè)中引入了《控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線》實踐性課程，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。然而，經(jīng)過兩屆培養(yǎng)顯露出一些問題，亟待解決：1.課程體系所選課程中PROFIBUS

-DP總線的編程方式及器件工作原理與各先修課程有較大區(qū)別，學(xué)生須付出較多的時間掌握課程相關(guān)知識。2.現(xiàn)場總線課程所設(shè)置的課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)帶有較強(qiáng)的基礎(chǔ)訓(xùn)練屬性，而實際工程項目在問題難度、編程復(fù)雜程度等方面均強(qiáng)于課程實驗，因此學(xué)生反映跳躍幅度較大。3.目前學(xué)?，F(xiàn)有的實驗條件僅適合開關(guān)量控制邏輯下的課程級任務(wù)，無法完成模擬量讀寫、工業(yè)以太網(wǎng)通信、從站組態(tài)等工業(yè)中更常用到的任務(wù)。

二、卓越計劃校企合作人才培養(yǎng)模式探索

（一）持續(xù)改善課內(nèi)理論教學(xué)環(huán)節(jié)，以適配不斷迭代的實際工程技術(shù)發(fā)展

高校教材無法以最快的速度跟進(jìn)時下最新的工業(yè)發(fā)展腳步，因此，綜合考慮現(xiàn)有教學(xué)體系的實際情況，理論教學(xué)環(huán)節(jié)的升級應(yīng)該把握以下幾個方面：1.革新教材及原有教學(xué)計劃體系中的滯后內(nèi)容，尤其是已無法正確反映當(dāng)下工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的知識。2.對于行業(yè)中新涌現(xiàn)的產(chǎn)品、技術(shù)及相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，尤其是極具前瞻意義的知識，要積極地引進(jìn)課堂。3.理論教學(xué)的內(nèi)容改革需要隨時與工程師進(jìn)行交流，可將每次實訓(xùn)環(huán)節(jié)中涉及的新知識與新技術(shù)納入后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中。4.對于實訓(xùn)環(huán)節(jié)中已日趨成熟的環(huán)節(jié)可適當(dāng)節(jié)選核心知識點(diǎn)引入理論教學(xué)，使學(xué)生有更好的知識基礎(chǔ)跟進(jìn)校企實訓(xùn)的環(huán)節(jié)。

（二）加強(qiáng)課堂教學(xué)中的動手環(huán)節(jié)，以更好地實現(xiàn)與企業(yè)實訓(xùn)任務(wù)的銜接

適當(dāng)增加課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)的時間和頻次，并在實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容上著力設(shè)計符合學(xué)習(xí)過程的題目，以求學(xué)生在各個重點(diǎn)問題上有所鞏固和突破。

（三）訂制與持續(xù)修訂校企合作實訓(xùn)的實踐內(nèi)容

結(jié)合當(dāng)前實驗室條件與現(xiàn)有課程體系，在訂制與修訂實訓(xùn)內(nèi)容方面需要著重考慮如下幾方面：1.加強(qiáng)對模擬量處理的認(rèn)識和模擬量功能模塊的學(xué)習(xí)，洞悉和掌握當(dāng)下工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的模擬量操作的思路與技巧。2.增強(qiáng)學(xué)生對系統(tǒng)可擴(kuò)展的意識，在實訓(xùn)中設(shè)置自主決策和組態(tài)機(jī)架上多個擴(kuò)展模塊的操作過程。3.適當(dāng)接觸和使用工業(yè)組態(tài)軟件及各種上位機(jī)系統(tǒng)，以了解實際工業(yè)現(xiàn)場的人機(jī)交互方式。

（四）優(yōu)化校企實訓(xùn)與課堂教學(xué)的銜接方式

在實際教學(xué)模式的開展中，按如下思路進(jìn)行：1.任課教師提前與企業(yè)工程師制訂/修訂本次課程的實訓(xùn)內(nèi)容，并將實訓(xùn)中出現(xiàn)的新知識進(jìn)行整合。2.實訓(xùn)環(huán)節(jié)中，直接下達(dá)實訓(xùn)目標(biāo)，工程師可盡快開展對學(xué)生實訓(xùn)內(nèi)容的實際指導(dǎo)。

本文所實施的校企合作實訓(xùn)教學(xué)改革將圍繞PROFIBUS

-DP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)展開，使學(xué)生理解并掌握總線協(xié)議下的設(shè)備組態(tài)及控制方法。

卓越計劃校企合作項目實踐。依據(jù)課程教學(xué)大綱與卓越計劃的培養(yǎng)目標(biāo)，本次教學(xué)改革從實際工程背景出發(fā)，與企業(yè)深度合作定制了實訓(xùn)環(huán)節(jié)，將課程體系中的若干核心知識點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，設(shè)置了綜合性強(qiáng)、復(fù)雜程度適宜的實踐訓(xùn)練模塊。

該實訓(xùn)模塊的具體內(nèi)容如下：1.將控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線課程中PROFIBUS-DP通訊與MODBUS-RTU通訊的相關(guān)知識與技能進(jìn)行提取，并融入現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中的上位機(jī)-下位機(jī)架構(gòu)，共同組成由PLC控制的總線組網(wǎng)實訓(xùn)項目。2.上位機(jī)為西門子S7-313C-2DP PLC（實驗室已有設(shè)備），下位機(jī)為西門子SMART 200-SR20 PLC，擴(kuò)展 EM-DP01通訊模塊；上位機(jī)與下位機(jī)之間通過PROFIBUS-DP通訊。3.上位機(jī)獲取下位機(jī)的溫濕度信息，PC機(jī)上使用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計制作監(jiān)控界面，完成整個系統(tǒng)的軟硬件組態(tài)。

為確保實訓(xùn)項目的有序進(jìn)行，并使任課教師的教學(xué)能力和企業(yè)工程師的實踐經(jīng)驗得到充分的發(fā)揮，在實訓(xùn)實施前后采取了相應(yīng)措施。

三、結(jié)語

南京郵電大學(xué)自動化專業(yè)卓越工程計劃經(jīng)過教學(xué)改革的探索與實踐，在控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線課程中取得了較好的效果，采用預(yù)先授課+高效實訓(xùn)模式，在教學(xué)上將工程師與任課教師的工作專長進(jìn)行了有機(jī)協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了實訓(xùn)教學(xué)上的取長補(bǔ)短和效能最優(yōu)化，在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的同時促進(jìn)了工程型人才人文素質(zhì)的養(yǎng)成。