面向自动化专业的工程实训教学探讨和研究

　　中图分类号：G642.44 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0078-02

　　作为本科层次教育的自动化专业，主要涉及电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，培养具有自动化系统分析、设计、开发与研究的基本能力，综合素质高，具有坚实理论基础和创新能力的人才。

　　实践教学比理论教学更具直观性、综合性和创新性，具有理论教学不可替代的作用。自动化专业作为一门工科类学科，其大多数课程具有较强的实践性，需进行大量的实践活动，以培养学生的动手和创新能力。随着高校教育水平的提高和社会的发展，自动化专业学生的知识水平，尤其是实践能力已不能满足工作所需。为此，开展自动化专业的实验及实训工作尤为迫切。

　　一、自动化专业工程实训教学现状

　　在20世纪90年代，美国工程教育学会的《面对变化世界的工程教育》，麻省理工学院工学院院长乔尔?莫西斯的《大工程观与工程集成教育》的长期规划以及美国国家科学基金会发表的《重建工程教育：集中于变革――NSF工程教育专题讨论会报告》，[1]都针对社会的快速发展，指出工程教育改革的重要性，强调更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性。美国高等工程教育就曾因开展重理论、轻实践的人才培养模式，导致难以满足社会需求。为此，许多发达国家在进入21世纪后都对本国的工程教育进行了改革，加强了工程实践能力的培养，并进行了一系列以学生参与科研实践为主的课程改革。

　　与国外工程教育发展相比，我国教育部在21世纪初修改了课程架构体系，并实施了工程教育改革实践项目试点。随着经济的发展和社会的进步，工程实践教育也得到了快速发展，国家制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，[2]以高校为主体的工程实践教育改革得到了发展。目前我国工科院校大多都开展了工程实训课程，旨在增强学生在自动化领域的知识应用水平和综合创新能力，构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。

　　二、提高工程实训教学质量的措施

　　为了提高高校自动化专业学生的工程实训质量，应从培养模式、师资队伍建设、科技实践活动机制等方面审视高校工程实训建设，科学统筹理论教学与实践教学的关系，将实践环节贯穿到整个教学过程中，搭建利于工程技术人才成长的现代工程实训平台。

　　1.统筹培养模式，优化课程体系

　　人才培养模式的核心是构建科学合理的教学课程体系。学生要逐步实现由学习向发现的转变，在学习过程中从创造精神、知识基础、研究能力与方法等方面为创新创业创造了条件。目前自动化专业工程训练没有明确的培养模式，通常根据教师和学生的兴趣进行，创新活动的长久性难以保证。因此，笔者所在学校自动化专业根据本科教学课程设置和开设工程实训的教学安排，统筹安排培养阶段，建立了长期稳定的综合创新训练平台。

　　学生在大学入学时已接受了专业、工程等认知教育，并在后续的一二年级对本专业的实验室软硬件设备的组成和特点进行了了解和熟悉，并利用开设的必修实验课程、实验开放课程和基础实验中心组织的一系列活动，提高了自身的操作技能与专业知识。

　　在经过两年时间的专业知识学习和软硬件设备操作熟练的基础上，根据自动化专业本科教学课程设置，将学生的工程实训课程安排在大三开始，即从本科教学的第六学期开始。工程实训课程主要对学生进行综合创新训练，以此促进学生的素质教育及培养自动化专业学生的创新能力、协作能力和理论联系实际的能力，促进学生工程实践素质培养。通过学生工程素养的培养，提高他们独立思考问题的能力和抓住实际问题主要矛盾的能力，以及建立合理、经济、简便地解决问题的能力。[3]

　　2.加强师资队伍建设，增加自身实践能力

　　由于长期以来工科类专业沿用传统教学模式的实践教学，教学与社会产业生产需求脱节，造成工程实训对自动化专业工程师的培养起不到支撑作用。因此，应利用课程实验、课程实习、导师学生互动、辅导等方式强化学生实践环节，培养提高学生自主研发的能力。为了强化以创新为导向的工程实训教育模式，应加强师资队伍建设。工程实训课程对授课教师的要求是不仅具有坚实的理论基础，还要有较强的实践操作能力。

　　教育部于2012 年已明确提出要强化高校实践教学环节，规定了不同类型高校实践学分所占的最低比例。因此，在自动化专业教学过程中，根据不同章节与实践联系的密切程度，采取在实验室进行讲授理论和动手实践相结合的授课方式，一方面减少了教师在实验室二次重复理论的工作，另一方面增加了学生的学习兴趣。这就要求教师不仅能熟练操作实验仪器，能处理实验过程中出现的各种突发问题，还要求教师能进行合理的课时分配，既保证学生的理论学习，又保证学生的实验时间。

　　目前高校从事专业教育的教师在一定程度上缺乏工程实践经验。[4]可通过外派实地学习和深造，增强教师对本专业理论学习和解决工程实际问题的能力；通过横向科研项目研究，获取企业、国防等新近需求，将与本专业有关的扩展知识和技术传授给学生，增强学生对专业理论知识、实际设计理解的深度和广度。同时，利用实际所接触内容开发教材和实验指导书，使产学内容互相促进、相互融合。[5]

　　此外，应通过建立导师制，开展座谈会、报告会、智能小汽车竞赛、大学生创业大赛等形式对学生进行良好的实践教育和素质训练，进一步强化实践教育教学，加强对学生创新素质的教育，使其能独立思考各种实际问题，指导学生开展实验和创新活动，积极参与和学生共同解决问题的讨论。 　　3.建立和完善科技实践活动机制

　　从工程实践的内涵、多元性和层次来看，工程实践教学不是孤立的，它既要与理论教学、创新训练结合协同，又要在校内外间协同，通过此举可以扩充实践资源和实践机会。[6]

　　要引导和组织学生积极参与和专业有关的各类科技创新竞赛。一系列创新实践活动将锻炼学生用于探索和锐意创新的能力，开发学生的创新才华和科研潜能，激发学生学习的兴趣。

　　此外，学生可以在课外通过成立社团来构建创新实践氛围。以学生为主体，以教师为辅，以创新兴趣为牵引，参加专业技术服务等各种实践，充分将理论学习与社会需求结合。一方面在实践中加深了学生对理论知识的理解和掌握；另一方面在实践中遇到的问题促使学生通过理论方法来解决，真正体现了“理论联系实际”的宗旨。

　　随着专业实习基地的增多，以及对横向项目支持力度的加大，学生的实践活动有更广阔的范围。通过组织学生实习和项目参与，在一定程度上巩固了学生的专业理论知识，增强了学生对社会对本专业需求的认知；同时，用人单位通过对学生的培养和观察，有针对性地选取和储备后备人才，通过学校和用人单位的合作，发挥了双向共赢作用。

　　三、结束语

　　自动化专业是工科中一门实践性较强的专业。国内外各工科高校根据自身专业和生产需求特点都十分重视该专业的工程实训教学的创新和改革。因此，应以社会科学技术发展为导向，结合自身专业特点，以工程实训为依托，以理论和实践相结合为手段，从培养模式、师资队伍建设、科技实践活动机制等方面建设高校工程实训，为国家的发展培养具有创新思维的工程技术人才。

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