馬莉 王超 湯吉昀

[摘要]針對自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式及教學體系的改革是確保相關(guān)院校對此類人才的培養(yǎng)能達到預(yù)期目標、滿足市場需求的主要途徑。為了保證具體改革工作的開展成效，從明確自動化專業(yè)定位及培養(yǎng)目標、確定培養(yǎng)思路及培養(yǎng)計劃、對課程體系及教學內(nèi)容進行改革、構(gòu)建自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺等幾方面展開論述。

[關(guān)鍵詞]自動化專業(yè);應(yīng)用型人才;培養(yǎng)模式;教學體系

[中圖分類號]G642

[文獻標志碼]A

[文章編號]2096-0603（2019）07-0202-02

隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上對自動化專業(yè)人才的需求也隨之有了很大程度的增加，對開設(shè)了自動化專業(yè)的院校來說，這些學校必須能在原有基礎(chǔ)之上針對學生的實踐能力進行鍛煉，確保學生在理論知識儲備及實踐操作技能兩方面都能滿足用人單位要求。對這樣的要求來說，相關(guān)院校應(yīng)針對自動化專業(yè)現(xiàn)有的培養(yǎng)模式及教學體系進行改革，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為根本目標展開教學，滿足市場上對此類人才的需求。結(jié)合現(xiàn)狀來看，大部分高校都存在教學過程中重理論、輕實踐的問題，在這樣的教學模式之下，不但學生對教學內(nèi)容的興趣難以得到保證，學生進入工作崗位后也很有可能因為實踐經(jīng)驗的缺乏而無法迅速融入工作環(huán)境之中。為了避免這樣的狀況出現(xiàn)，相關(guān)院校必須針對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系進行全面改革，本文將在后續(xù)內(nèi)容中對具體的改革辦法進行詳細論述。

一、明確專業(yè)定位及培養(yǎng)目標

結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看，昌吉學院大部分自動化專業(yè)學生都會在畢業(yè)后進入工礦企業(yè)、能源企業(yè)、電力制造科研院所等從事設(shè)計、生產(chǎn)、運行、維護管理等工作，因此，自動化專業(yè)學生在經(jīng)過有目的的培養(yǎng)之后應(yīng)具備扎實的基礎(chǔ)理論儲備、較強的實踐操作能力、一定的創(chuàng)新意識及獨立分析解決問題的能力。

對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標來說，學生應(yīng)掌握的知識和應(yīng)具備的能力主要包含以下內(nèi)容：系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域所必需的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，如電工理論、電子技術(shù)、信息處理、控制理論計算機軟硬件基本原理等;獲得較好的工程實踐訓練，具備較為熟練的計算機操作能力;具備本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)1至2個專業(yè)方向的專業(yè)知識及技能，有了解本專業(yè)相關(guān)學科前沿信息的能力;具備一定的工作適應(yīng)能力、科研能力組織管理能力等。

二、確定培養(yǎng)思路及培養(yǎng)計劃

結(jié)合上文中提到的培養(yǎng)目標，相關(guān)院校應(yīng)在此基礎(chǔ)上針對21世紀自動化專業(yè)發(fā)展對人才的要求進行研究，進而確定最終的培養(yǎng)思路。從培養(yǎng)思路方面來說，自動化專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)從加強基礎(chǔ)、重視實踐性教學環(huán)節(jié)、明確專業(yè)崗位群、劃分專業(yè)方向、突出教學主干拓寬專業(yè)主干等幾方面入手。對培養(yǎng)計劃來說，本院可以參考以下模式進行改革：學生一年級進入學院公共基礎(chǔ)平臺進行通識理論和基礎(chǔ)知識學習，二年級進入專業(yè)學科基礎(chǔ)課程和實驗學習，同時配合面向?qū)I(yè)崗位群的企業(yè)認知實習，三年級進入專業(yè)技術(shù)主干課程模塊學習，同時，在學生進入專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)學習階段之后，學校應(yīng)通過選修內(nèi)容的設(shè)置來確保學生具備專業(yè)方向課程的學習及知識交叉、學科交叉的知識和能力。最后，學生可以根據(jù)自身意愿選擇計算機控制模式完成專業(yè)方向工程技術(shù)實訓。

三、對課程體系及教學內(nèi)容進行改革

根據(jù)專業(yè)方向的不同，自動化專業(yè)課程體系及教學內(nèi)容的改革應(yīng)從以下幾方面入手。

（一）工業(yè)過程控制方向

工業(yè)過程控制主要是指以自動控制、計算機技術(shù)等為支撐，針對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動控制。對本文所討論的問題來說，工業(yè)自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢主要包含以下幾點內(nèi)容：（1）未來可編程控制器。PLC正在向著微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，性能和結(jié)構(gòu)的提升是PLC未來主要的發(fā)展趨勢。（2）DCS控制系統(tǒng)到現(xiàn)場總線。這一發(fā)展趨勢意味著全開放和互操作的最新工業(yè)控制系統(tǒng)自動化系統(tǒng)將投入實際的工業(yè)生產(chǎn)過程之中。結(jié)合這些內(nèi)容，為了滿足應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)要求，自動化專業(yè)工業(yè)過程控制方向應(yīng)設(shè)置信號檢測與變換、過程控制、現(xiàn)場總線控制、智能控制、計算機控制系統(tǒng)等課程來確保學生經(jīng)過培養(yǎng)之后能適應(yīng)工業(yè)自動化控制行業(yè)的發(fā)展需求。

（二）智能制造方向

為了確保自動化專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)能符合第四次工業(yè)革命（工業(yè)4.0）的發(fā)展需求，培養(yǎng)具備先進制造及自動化基礎(chǔ)理論知識，精通計算機輔助設(shè)計與輔助制造技術(shù)、熟知智能制造過程及工業(yè)要求的專業(yè)人才是非常有必要的。在這樣的背景之下，自動化專業(yè)智能制造方向課程體系的改革應(yīng)確保學生能熟練掌握機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識、熟練運用CAD/CAM/CAE等軟件，并以未來智能制造為目標學習3D制造技術(shù)、計算機技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容，強化學習能力、分析、解決問題的能力，適應(yīng)未來智能制造業(yè)的個性化需求。從具體的課程設(shè)置上來說，相關(guān)院校應(yīng)通過智能制造概論、計算機輔助設(shè)計（CAD）、智能制造系統(tǒng)、現(xiàn)代智能制造技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理DSP原理與應(yīng)用、智能檢測等課程的設(shè)置確保針對學生的培養(yǎng)能滿足智能制造業(yè)的發(fā)展需求。

（三）電氣工程及電力自動化方向

對電氣工程及電力自動化方向的學生來說，這部分學生應(yīng)能在經(jīng)過培養(yǎng)后從事電力系統(tǒng)自動化、工廠企業(yè)、樓宇系統(tǒng)的供電、電氣控制、監(jiān)控等領(lǐng)域的設(shè)計開發(fā)、維護和管理工作。從這一需求出發(fā)，學生應(yīng)能有效掌握電氣控制技術(shù)、電機拖動技術(shù)PLC應(yīng)用技術(shù)、供電技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化和繼電保護、電力工程等內(nèi)容，因此，相關(guān)院校也應(yīng)結(jié)合這些內(nèi)容來設(shè)置課程。在此基礎(chǔ)之上，學校應(yīng)向?qū)W生提供充分的實踐機會，保證學生對實踐技能的掌握能滿足電氣工程的發(fā)展需求。

四、人才培養(yǎng)平臺的構(gòu)建及教學實踐策略

（一）自動化應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺的構(gòu)建

結(jié)合上文中的內(nèi)容，自動化專業(yè)實踐教學主要的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示，在這一體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，自動化應(yīng)用型人才專業(yè)能力培養(yǎng)平臺的搭建應(yīng)從以下幾方面做起。

1.將原有的實驗室依照課程性質(zhì)結(jié)合起來。傳統(tǒng)教學模式下，學校實驗空間、資源等方面的不足是導致學生實踐能力難以得到有效鍛煉的主要原因之一，因此，在針對這一部分內(nèi)容進行改革的過程中，相關(guān)工作人員首先要做的就是將現(xiàn)有實驗室進行整合，進而構(gòu)建出專業(yè)的實訓中心，實現(xiàn)實驗資源的共享。在此基礎(chǔ)之上，學校應(yīng)確保這些實訓中心能完成運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等大型綜合設(shè)計性實驗，確保學生在實訓中心能有效提升自身實踐技能。且制訂靈活多樣的實踐內(nèi)容，致力于實驗室課程體系的形成，如下圖。

2.建立創(chuàng)新技能開發(fā)平臺。自動化行業(yè)的發(fā)展是非?？斓?，因此，除了針對課本上的實踐內(nèi)容進行設(shè)計之外，學校仍應(yīng)針對市場上的新型技術(shù)及理念等建立創(chuàng)新技能開發(fā)平臺，這一平臺應(yīng)能支持EDA技術(shù)、計算機技術(shù)、嵌人式系統(tǒng)、自動控制、數(shù)字通信等內(nèi)容，確保學生能通過對平臺中各類功能的應(yīng)用及與其他裝置的組合構(gòu)成復雜的控制系統(tǒng)，最終達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目標。

3.建立校內(nèi)科研基地。這一基地應(yīng)能涵蓋目前市場上最具代表性的自動化專業(yè)實習平臺：（1）代表冶金行業(yè)快速運動控制特色的電線加塑自動化生產(chǎn)線。（2）代表化工、制藥等行業(yè)控制特色的網(wǎng)絡(luò)化過程控制系統(tǒng)。（3）代表現(xiàn)代制造業(yè)CIMS特色的自動裝配生產(chǎn)線。通過對上述三種實習平臺的應(yīng)用和學習，學生自然能更深入地理解自動控制系統(tǒng)的具體構(gòu)成、獨立完成自動控制系統(tǒng)的運行調(diào)試等工作，并對學生分析問題、解決問題的能力進行培養(yǎng)。

（二）教學實踐

為了突出專業(yè)特色、提升應(yīng)用型人才的質(zhì)量和競爭力，學校應(yīng)在實際教學過程中確保學生具備以下專業(yè)核心能力：（1）以PLC可編程控制器為核心的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用能力。學生應(yīng)能針對此類電氣控制系統(tǒng)進行設(shè)計安裝調(diào)試、運行維護等，具體課程包括電路原理現(xiàn)代電氣與PLC控制技術(shù)、過程控制等。（2）以單片機為核心的計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用能力。學生應(yīng)能對單片機應(yīng)用系統(tǒng)及計算機控制系統(tǒng)進行設(shè)計、編程、調(diào)試等，主要課程包含單片機原理及應(yīng)用、計算機控制技術(shù)、傳感器及檢測技術(shù)等。（3）以自動化應(yīng)用軟件為核心的計算機技術(shù)應(yīng)用能力。計算機基礎(chǔ)、C語言、EDA技術(shù)、Matlab與系統(tǒng)仿真、自動化應(yīng)用新軟件等課程都屬于對學生這一能力進行培養(yǎng)和鍛煉的過程，相關(guān)教師應(yīng)確保學生能掌握具體的計算機技能。（4）以實習為核心的綜合自動化技術(shù)應(yīng)用能力。這一能力主要是指學生能否將自身所掌握的知識和技能綜合應(yīng)用起來，解決實際工作過程中所遇到的實際問題。對這部分內(nèi)容來說，學校應(yīng)通過校內(nèi)實訓和校外實踐等方式來對學生進行培養(yǎng)。

綜上所述，自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式及教學體系的改革應(yīng)從確定專業(yè)方向和培養(yǎng)目標、確定培養(yǎng)思路及培養(yǎng)計劃改革教學體系及課程內(nèi)容、構(gòu)建實踐平臺等幾方面做起。在后續(xù)發(fā)展過程中，學校應(yīng)進一步針對市場上對自動化應(yīng)用型人才的具體要求進行研究，進而結(jié)合這些內(nèi)容對現(xiàn)有的教學體系和教學內(nèi)容做出改革，以此來保證學校對自動化專業(yè)學生的培養(yǎng)能滿足市場需求，促進我國自動化行業(yè)的發(fā)展。

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