劉東漢 徐濾非 胡學芝 湯立剛
摘要:針對湖北理工學院自動化專業(yè)實踐教學現(xiàn)狀,構建入門層、基礎層、拓展層、提高層四個層次實踐教學新體系,從實踐教學師資隊伍建設、多方位建立實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺等方面著手,進行了一系列的改革、建設與實施,取得了較好的實踐教學改革實施效果,提高了自動化本科專業(yè)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力。
關鍵詞:自動化專業(yè);實踐教學;構建;改革實施
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)50-0121-02
地方院?!皯眉夹g主導型”本科自動化專業(yè)實踐教學是整個教學中比較薄弱的部分。實踐教學環(huán)節(jié)是自動化專業(yè)教學環(huán)節(jié)中重要的組成部分,是“應用技術主導型”本科自動化專業(yè)教育中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。改革地方院校自動化本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式,增強自動化本科專業(yè)學生的動手能力,提高自動化學生的動手能力和創(chuàng)新能力,實踐教學環(huán)節(jié)是影響地方院校自動化本科專業(yè)人才培養(yǎng)質量的最突出的環(huán)節(jié)。因此,構建地方院校自動化本科專業(yè)實踐教學體系是我院教學基礎建設的重點。地方院校自動化本科專業(yè)實踐教學體系的建設包括有:構建科學的系統(tǒng)的實踐教學模塊、校內(nèi)、校外相結合的實驗室、實習、實踐教學基地建設、實踐教學隊伍建設等等。在自動化本科專業(yè)實踐教學體系實踐教學體系建設方面,我校進行了積極的探索與實踐,效果明顯。本文結合我校自動化本科專業(yè)的教學計劃和整個課程體系進行了整體優(yōu)化,就實驗、實習、課程設計、畢業(yè)設計等實踐教學體系的構建與實踐教學改革實施進行了充分的闡述。
一、實踐教學現(xiàn)狀
(一)現(xiàn)有的實驗設備、實驗項目影響到學生的動手能力的培養(yǎng)與提高
電氣學院的實驗設備影響到學生的動手能力的培養(yǎng)與提高。現(xiàn)在電氣學院的實驗裝置大多是成套實驗臺或采用實驗箱,這些設備均做成封閉的實驗裝置,這樣的實驗設備看起來很漂亮,擺起來很整齊,方便管理,方便使用,也很安全,但是,學生做實驗時看不到電路或者系統(tǒng)的元器件,有些實驗裝置的原理圖也不清楚,在實驗裝置上學生看到的還是一個個畫好的元件符號,看不到具體元件的形狀和內(nèi)部結構。學生做實驗就是按照實驗原理圖接上導線,檢查實驗線路(有些是教師檢查),按照老師給出的實驗步驟,按部就班地完成實驗,對實驗結果做記錄。這樣做實驗既沒有培養(yǎng)學生動手能力也沒有提高學生的創(chuàng)新能力。之前的實驗,驗證性實驗項目較多,設計性的實驗項目、綜合性的實驗項目教少,學生動手能力和創(chuàng)新能力在實驗的過程中得不到培養(yǎng)也得不到提高。改革前實驗課時不多,實驗項目的設備不足,特別是自動化專業(yè)的專業(yè)設備還沒有購置,因此實驗大多是認識性的實驗或者是驗證性實驗,而主要的綜合性、設計性實驗根本沒有。學生對于這樣的實驗,也是為了完成實驗而做實驗,做完了實驗也沒有思考。既沒有積極性、更談不上創(chuàng)新,實驗的效果無法達到,久而久之,學生對實驗沒有了興趣,談不上培養(yǎng)學生的動手能力,更談不上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
(二)實踐師資隊伍尚顯薄弱影響到實驗教學效果
我們學院實驗教師隊伍不穩(wěn)定,實驗教師嚴重缺編。由于實驗教師地位感覺低理論老師一等,部分實驗教師提高了學歷后就轉為理論教師,引進教師又必須是博士,博士無心呆在實驗室,使得本來就缺編的實驗教師人員更加緊張,所以實驗教師只能負責實驗室的開門、關門,沒有時間和精力指導學生做實驗。有些實驗教師的工程、技術背景欠缺,比較現(xiàn)代一些的實驗設備實驗老師難以指導實驗,所以部分實驗課沒有開設,就是開設了實驗課的教學效果也很差。
再加上以上實驗設備不足、實驗經(jīng)費緊張等諸多問題,影響到實驗教學效果,更不用說提高學生動手能力和創(chuàng)新能力了。
二、實踐教學改革的內(nèi)容
基于以上電氣學院自動化專業(yè)實踐教學情況,結合學院的具體實際,我院從構建科學的系統(tǒng)的實踐教學模塊、實踐教學隊伍建設、校內(nèi)校外相結合的實驗室、實習、實踐教學基地建設等方面對自動化專業(yè)實踐教學進行改革和實施。
(一)構建了科學的系統(tǒng)的實踐教學體系
學院對實踐教學環(huán)節(jié)作仔細的梳理和認真的研究,構建了聯(lián)系緊密的實踐環(huán)節(jié)和相應的理論教學課程體系,來培養(yǎng)學生動手能力和工程實踐能力,按照實踐教學先學習基礎理論后實踐應用、先培養(yǎng)動手能力再培養(yǎng)工程實踐能力的原則,加大實驗學時,增加集中實踐環(huán)節(jié)的時間,構建科學的系統(tǒng)的實踐教學環(huán)節(jié),優(yōu)化實踐教學體系,實現(xiàn)了實踐教學的四個層次。①入門層。入門層包含大學物理實驗、電工電子實訓。大學物理實驗是學生進入大學后的第一門實驗課程,是學生掌握實驗方法和培養(yǎng)、訓練實驗技能的入門的實驗課程,是激發(fā)學生的實驗興趣,對學生進行科學實驗基本訓練的重要的實驗課程。電工電子實訓安排在學生學習專業(yè)技術基礎課電工、電子技術前進行。主要的電工電子實訓項目有家用照明燈的安裝,聲光控燈等電子產(chǎn)品焊接、安裝調(diào)試,繼電器接觸器控制電機正反轉裝配等。通過這些項目的基本訓練,學生對電工、電子元器件、電子儀器等的初步認識,了解了電子產(chǎn)品、電器設備、儀器儀表的結構和使用方法,激發(fā)學生學習電子電路、控制電器理論的學習興趣,對他們學習電子技術、電器控制類課程打下基礎。②基礎層。基礎層包含電工實驗、電子技術實驗。電工實驗、電子技術實驗單獨開課,是在學習了電路和電子技術理論課程后,完成基礎層系列實驗,要求學生結合理論,對學生進行電工、電子實驗技能訓練。在基礎層的實驗中增加綜合型、設計型實驗,培養(yǎng)學生分析問題、動手解決實驗中出現(xiàn)問題的能力。③拓展層。拓展層實驗系列包含有:控制技術系列實驗、過程控制系統(tǒng)系列實驗、計算機應用技術系列實驗??刂萍夹g系列實驗主要有:檢測技術課程實驗、電機與拖動基礎課程實驗、電氣控制與PLC課程實驗、電力電子技術課程實驗、自動控制原理課程實驗等。過程控制系統(tǒng)系列實驗主要有:《自動檢測與儀表》、《過程控制系統(tǒng)》、《計算機控制技術》、《現(xiàn)場總線》、《自動控制系統(tǒng)》、《計算機網(wǎng)絡》和《自動化綜合實訓》等主干課程和教學環(huán)節(jié)的基本課程實驗和綜合實驗。計算機應用技術系列實驗完成單片機原理及接口技術實驗、EDA實驗、DSP實驗、微機原理及接口技術實驗、C語言程序設計實驗等。拓展層課程設計系列主要包括電子技術課程設計、PLC小型系統(tǒng)設計、自動化技術綜合實訓、微機控制課程設計、控制系統(tǒng)課程設計、過程控制課程設計等。拓展層中的實驗嚴格要求學生先預習,實驗獨立完成,設計型、綜合型實驗還要求學生對做的實驗進行思考有無更好的、其他可行的方案。拓展層是學生實驗、電子產(chǎn)品的設計與制作、課程設計、簡單控制系統(tǒng)設計等集中實踐環(huán)節(jié),主要鍛煉學生的實驗技能訓練、設計能力、應用的能力和初步的創(chuàng)新能力。④提高層。提高層主要有畢業(yè)設計,自主設計自主研究的設計型、研究型實驗項目,科技小制作,學生課外科技活動,電子設計大賽的培訓等。主要在創(chuàng)新實驗室和開放實驗室開展,是學生綜合運用所學理論知識進行設計、開發(fā)、研究的高層次實踐教學環(huán)節(jié)。重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,增強學生的工程設計和協(xié)調(diào)合作綜合素質。endprint
(二)多管齊下加強實踐教學隊伍建設
針對我院實驗教師隊伍不穩(wěn)定、實驗教師的工程、技術背景欠缺等問題,根據(jù)地方高校試點轉型的精神和踐教學的特點,重新組建、加強實踐教學隊伍,建立起教師系列、工程系列人員并重的實踐教師力量;從企業(yè)引進高級工程師,并將具有博士、碩士高學歷的青年教師充實實踐教師隊伍,要求新引進的專業(yè)課青年教師到實驗室工作半年以上;選派青年教師到企業(yè)任特派員,校企結合,為企業(yè)服務,增強工程實踐經(jīng)驗;主動聘請企業(yè)單位中具有豐富經(jīng)驗的工程技術人員擔任實習指導。多管齊下建立了一支骨干教師相對穩(wěn)定,年齡、學歷、職稱結構合理的具有豐富工程經(jīng)驗實踐教師隊伍。
(三)校內(nèi)外相結合的實驗室、實習、實踐教學基地建設
電氣學院的電工電子實驗中心是省級合格實驗室,已有自動控制實驗室、新建設了過程控制實驗室,建立了學生創(chuàng)新實驗室。申報建設了市級重點實驗室。我校“機電基礎實驗教學示范中心”是湖北省級別的教學示范中心,是培養(yǎng)學生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力的活動場所,是實施機電類人才培養(yǎng)方案的重要平臺。電氣學院為加強學生應用能力的和創(chuàng)新能力培養(yǎng),與東貝集團、新冶鋼股份公司、湖北西塞發(fā)電股份有限公司等大型企業(yè)建立了長期校外實習基地的關系,學生定期去基地實習。電氣學院積極進行校企合作,建起了“新冶鋼一黃石理工學院電氣工程實訓中心”。這些建設好的實驗室、省級的機電基礎實驗教學示范中心、新冶鋼-黃石理工學院電氣工程實訓中心對我校全部學生開放,主要用于機電類的學生。在環(huán)境良好、實驗設備先進、設施齊全的實驗室、實習實踐教學基地進行實踐、學習,極大地加強了學生工程訓練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
新建自動化本科專業(yè)實踐教學體系的構建、改革與實施是一項復雜的系統(tǒng)工作。隨著自動化專業(yè)教學改革實施的不斷深入,自動化專業(yè)實驗室的建設也在逐步進行。經(jīng)過幾年來的實踐,培養(yǎng)了學生的實踐能力、實踐技能和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)了學生的工程意識和創(chuàng)新精神,全面提高了人才培養(yǎng)質量。有一批學生參加全國大學生電子設計競賽活動且獲獎,多位教師指導的畢業(yè)論文獲湖北省優(yōu)秀學士學位論文。電子技術協(xié)會獲“全國高校甲等A級優(yōu)秀社團”、湖北省大學生“優(yōu)秀社團”榮譽稱號。雖然我們已取得了有價值的成果,但是與自動化專業(yè)的建設目標還差得遠,我們還需要不斷進行反思,學習借鑒其他兄弟高校建設的經(jīng)驗,不斷進行新的改革和實踐,建設好我校的自動化專業(yè),為鄂東南地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展輸送更好、合格的專業(yè)人才。
參考文獻:
[1]李祖欣.電子信息工程專業(yè)實踐教學體系的構建與實施[J].電氣電子教學學報,2004,26(3).
[2]徐濾非,胡學芝.電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系研究[J].黃石理工學院學報,2008,(1).endprint