王 琦，白建云，孫竹梅，李 昀

(1.山西大學(xué)工程學(xué)院，山西太原030013;2.上海電力學(xué)院，上海200090)

我校自動(dòng)化專業(yè)通過多年的教學(xué)研究和實(shí)踐，逐步摸索出一條行之有效的突出工程訓(xùn)練的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)途徑，并在教學(xué)過程中得到落實(shí)。學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升，電力生產(chǎn)的工程實(shí)踐能力得到企業(yè)的認(rèn)同。

1 思路方法建設(shè)

1.1 營(yíng)造教研氛圍

營(yíng)造什么樣的教學(xué)研究氛圍，能夠調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)研究積極性和教學(xué)改革的主動(dòng)性，是我們首先需要解決的問題。

為了推動(dòng)教學(xué)研究，學(xué)校在政策上有針對(duì)性地進(jìn)行了調(diào)整，即在關(guān)乎教師發(fā)展、榮譽(yù)和收入等多方面，將教學(xué)研究項(xiàng)目納入考核體系。職稱評(píng)聘強(qiáng)調(diào)教研成果、評(píng)優(yōu)評(píng)先教學(xué)質(zhì)量一票否決和績(jī)效改革突出教研考核等一系列政策扶持，使得圍繞教學(xué)質(zhì)量提升的教研活動(dòng)成為教師積極參與和樂意付出的教學(xué)工作。

1.2 探索培養(yǎng)途徑思路

筆者認(rèn)為應(yīng)依照三個(gè)步驟探索學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)途徑:①借鑒國(guó)內(nèi)外名校經(jīng)驗(yàn)，逐步定位自動(dòng)化專業(yè)的突出工程能力培養(yǎng)的課程;②走訪現(xiàn)場(chǎng)，了解電力行業(yè)的工程實(shí)踐，明確本行業(yè)工程能力的具體指向;③在自動(dòng)化專業(yè)課程體系中確定2～3門系統(tǒng)性強(qiáng)、工程實(shí)踐性相對(duì)較強(qiáng)的課程，融入工程理念和工程訓(xùn)練。

1.3 創(chuàng)造教學(xué)改革的軟、硬條件

教與學(xué)是師生互動(dòng)的過程，要在教學(xué)過程中充分發(fā)揮教師的組織和引領(lǐng)作用，教師本身的工程實(shí)踐能力訓(xùn)練需要不斷強(qiáng)化［1]。在突出工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的教學(xué)過程中，工程實(shí)踐所涉及的儀器設(shè)備等條件也是不可或缺的保障。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、硬件條件和教師的訓(xùn)練，需要學(xué)校的支持，財(cái)政的投入和教師的時(shí)間精力投入。

2 培養(yǎng)方案的制定

2.1 明確專業(yè)、行業(yè)工程實(shí)踐的能力需求

為了緊密聯(lián)系學(xué)生從業(yè)行業(yè)，能力培養(yǎng)體現(xiàn)行業(yè)的需求，開展畢業(yè)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)需求調(diào)研。通過走訪發(fā)電企業(yè)、畢業(yè)生用人單位，問卷調(diào)查等多種形式，從畢業(yè)生的工作崗位和主要工作任務(wù)角度匯總其勝任工作應(yīng)具備的知識(shí)和能力要素。

自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備《2012本科專業(yè)目錄》所要求的知識(shí)和能力。對(duì)于熱控工程技術(shù)人員的培養(yǎng)，則更要強(qiáng)調(diào)下述知識(shí)能力要素。

⑴熟悉電力生產(chǎn)的專業(yè)理論;熟知電力生產(chǎn)的安規(guī)、檢規(guī)、技術(shù)管理法規(guī)、儀表檢修工藝規(guī)程、儀表校驗(yàn)規(guī)程、熱控監(jiān)督規(guī)程。

⑵熟知各類熱控儀表及設(shè)備的原理、構(gòu)造以及檢修、調(diào)試方法及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，熟知熱工測(cè)量及控制系統(tǒng)安裝技術(shù)要求。

⑶能識(shí)讀并繪制較復(fù)雜的熱工儀表工作原理圖、熱工信號(hào)圖、順控與保護(hù)裝置原理圖、熱工自動(dòng)裝置原理圖、安裝接線圖及零件加工圖。

⑷能進(jìn)行壓力、流量、溫度、水位等測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選型工作。熟練完成壓力、流量、溫度、水位測(cè)量系統(tǒng)的大、小修及調(diào)試、校驗(yàn)和運(yùn)行維護(hù)工作。

⑸能進(jìn)行DCS和DEH系統(tǒng)的大、小修工作，及修后的調(diào)試投運(yùn)工作;能進(jìn)行系統(tǒng)的各種試驗(yàn)，系統(tǒng)參數(shù)的整定與計(jì)算;能準(zhǔn)確分析系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及各控制回路中的缺陷，并提出改進(jìn)措施;能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)修改。

2.2 調(diào)整人才培養(yǎng)方案等教學(xué)文件

在明確面向電力行業(yè)的自動(dòng)化學(xué)生知識(shí)、能力培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，逐一落實(shí)各知識(shí)點(diǎn)和能力要素的課程歸屬，明確能力要素的培養(yǎng)目標(biāo)和訓(xùn)練方法。確定突出學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，課程教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃。

教學(xué)大綱的調(diào)整重在闡明課程的培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)于工程應(yīng)用能力提高的貢獻(xiàn)，即強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)向?qū)嵺`能力的轉(zhuǎn)化，包括轉(zhuǎn)化的方法，憑借的手段及載體。換言之，是將課程的知識(shí)點(diǎn)放在測(cè)、控系統(tǒng)里講解，將知識(shí)點(diǎn)與系統(tǒng)工作有機(jī)結(jié)合，通過系統(tǒng)實(shí)踐需求促進(jìn)知識(shí)向應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，引發(fā)知識(shí)的橫向貫通，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)化的概念，樹立點(diǎn)面結(jié)合、顧全大局的工程應(yīng)用思想。

教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整強(qiáng)調(diào)電力生產(chǎn)測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)建和控制裝置的應(yīng)用。開發(fā)并優(yōu)化“分散控制系統(tǒng)”、“PLC及應(yīng)用”和“現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)”等突出工程應(yīng)用能力訓(xùn)練的裝備類課程和相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。

如:優(yōu)化了“PLC及應(yīng)用”和“分散控制系統(tǒng)”兩門課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例，增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手機(jī)會(huì)。在課程學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生基本具備小型控制系統(tǒng)(如交通燈控制系統(tǒng)、水箱液位控制系統(tǒng))的軟硬件組態(tài)和調(diào)試能力。

從工程應(yīng)用能力進(jìn)階培養(yǎng)角度出發(fā)，與裝備類課程配套，將以往純控制方案設(shè)計(jì)型的“過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”和“順序控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，調(diào)整成為融過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和DCS組態(tài)為一體的“過控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”，以及融順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和PLC組態(tài)為一體的“順控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的具體情況，開發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)，要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求完成測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、組態(tài)，并實(shí)際調(diào)試。在測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)建過程中，學(xué)生要完成測(cè)、控信號(hào)的連接，控制模塊的選擇、安裝，控制網(wǎng)絡(luò)的連接，控制組態(tài)調(diào)試等工作。經(jīng)過控制系統(tǒng)軟硬件組態(tài)、調(diào)試和功能實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐，學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、設(shè)備選型統(tǒng)籌、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)調(diào)試能力顯著提高。突出能力訓(xùn)練的實(shí)踐環(huán)節(jié)將自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制理論和自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試等知識(shí)緊密聯(lián)系在一起，達(dá)到工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的。

3 培養(yǎng)體系的建立

3.1 建立全面深入的校企合作機(jī)制

由于我校的電力行業(yè)背景，使得學(xué)校和企業(yè)建立了具有實(shí)質(zhì)意義的校企合作機(jī)制，企業(yè)從學(xué)校招聘畢業(yè)生，接收在校學(xué)生的生產(chǎn)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和教師現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)［2];學(xué)校為企業(yè)培訓(xùn)入職新員工，負(fù)責(zé)企業(yè)人員的知識(shí)更新，教師參與企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)改造，校企聯(lián)合申報(bào)課題和專利等。互惠雙贏的合作機(jī)制成為可持續(xù)發(fā)展的合作途徑。

3.2 建立高水平的工程訓(xùn)練中心

為了確保學(xué)生的工程訓(xùn)練的覆蓋面和訓(xùn)練水平，我校自動(dòng)化專業(yè)根據(jù)電力企業(yè)同類設(shè)備的應(yīng)用情況及應(yīng)用水平，購(gòu)置了西門子、羅克韋爾、FESTO以及博世力士樂等國(guó)際化大公司的先進(jìn)設(shè)備，并建成了西門子先進(jìn)自動(dòng)化聯(lián)合示范實(shí)驗(yàn)中心、羅克韋爾自動(dòng)化電力行業(yè)示范中心等工程訓(xùn)練中心。從被控對(duì)象、測(cè)量變送器到控制裝置，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控設(shè)備的系統(tǒng)化。訓(xùn)練中心的設(shè)備配置水平既可以滿足學(xué)生的簡(jiǎn)單項(xiàng)目訓(xùn)練、復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，還可以用于教師的科研項(xiàng)目開發(fā)，為師生的工程應(yīng)用能力訓(xùn)練提供了較好的硬件支持［3]。

3.3 與國(guó)際化大公司開展教育合作

在控制工程中心建設(shè)過程中，通過積極與西門子、羅克韋爾和博世力士樂公司的大學(xué)項(xiàng)目部溝通，確立大學(xué)項(xiàng)目合作關(guān)系，既得到設(shè)備的價(jià)格優(yōu)惠，又得到一定量的軟、硬件贈(zèng)送，還得到多人次的教師技術(shù)培訓(xùn)和優(yōu)秀學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金，實(shí)現(xiàn)工程中心建設(shè)的利益最大化。更可喜的是，基于工程中心的設(shè)備配置水平和自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生PLC訓(xùn)練的開展情況，自動(dòng)化系得到了西門子公司培訓(xùn)認(rèn)證的授權(quán)開展認(rèn)證工作。自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生不僅能夠在西門子的設(shè)備上完成各種功能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，還可以通過考核獲得全球認(rèn)可的西門子PLC工程師證書。

3.4 鼓勵(lì)學(xué)生參加專業(yè)競(jìng)賽和科技創(chuàng)新活動(dòng)

我校依托自動(dòng)化協(xié)會(huì)，組織學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)、進(jìn)行專業(yè)能力訓(xùn)練。通過科技創(chuàng)新項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐。如太陽能發(fā)電逐日系統(tǒng)等創(chuàng)新項(xiàng)目由自動(dòng)化系撥?？钯Y助，從功能設(shè)計(jì)、器件選型到安裝調(diào)試均由學(xué)生自主實(shí)現(xiàn)。我校這些科技創(chuàng)新活動(dòng)調(diào)動(dòng)了自動(dòng)化協(xié)會(huì)乃至全系學(xué)生的參與熱情［4]。

此外，自動(dòng)化系還選派選手參加西門子成羅克韋爾公司組織的專業(yè)技能大賽。學(xué)生的課外活動(dòng)工程能力訓(xùn)練效果日漸顯著，“小投入，高效益，大回報(bào)”是學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)意義的高度概括。

4 結(jié)語

綜上所述，突出學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式，不僅僅局限于教學(xué)環(huán)節(jié)的改革和實(shí)踐，更涉及了教育資源、教育環(huán)境和教育渠道等諸多方面拓展［5]。真正的系統(tǒng)工程，需要以大系統(tǒng)的高度設(shè)計(jì)和實(shí)施，選對(duì)路子，才能使教師和學(xué)生充分的施展，突出工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)才能成為可能，才能形成規(guī)模，成為值得借鑒的培養(yǎng)模式。

［1] 王貴和，呂建國(guó).工科大學(xué)生工程意識(shí)的內(nèi)涵與培養(yǎng)途徑［J] .北京，中國(guó)地質(zhì)教育，(4):62-64，2006.

［2] 黃道平，胥布工，喬連芝.產(chǎn)學(xué)研結(jié)合創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐［J] .南京，電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)34(4):11-12，2012.

［3] 李俊.卓越工程師培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)［J] .南京，電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，34(6):81-82，115，2012.

［4] 周楊.以人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新為核心深化本科教育教學(xué)改革［J] .北京，中國(guó)大學(xué)教育，(4):4，81，2011.

［5] 杜慰純，雷慶，莊子惠.加強(qiáng)校企合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式百年工程教育研究的主題演進(jìn)可視化分析［J] .長(zhǎng)春，現(xiàn)代情報(bào)，33(5):66-69，2013.