王越男 田思慶 (佳木斯大學信息電子技術學院)
2012年,胡錦濤提出“中國到2020年進入到創(chuàng)新型國家”。在2017年10月18日,習近平總書記在十九大報告中進一步指出“創(chuàng)新驅動實質上是人才驅動,綜合國力競爭歸根到底是人才競爭。誰擁有人才上的優(yōu)勢,誰就擁有創(chuàng)新實力上的優(yōu)勢”。由此可見,培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新型人才是我國建設成為創(chuàng)新型國家的核心部分,是各個高校重中之重。
佳木斯大學自動化專業(yè)成立于1985年,在30 多年的時間里,堅持“面向現代化,面向世界”,秉承“寬口徑,厚基礎,重能力,優(yōu)素質”的教學理念,致力于服務國家和地方經濟建設,培養(yǎng)了一大批重理論,強實踐的自動化應用技術人才。在這30多年里,根據國家、企業(yè)對人才的需要,以適應社會需求為目標,不斷調整專業(yè)培養(yǎng)方案,先后提出“3+1"教學模式,CDIO工程人才培養(yǎng)模式等緊隨時代需要的模式,培養(yǎng)對區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用的優(yōu)秀人才。
目前,在這個富于變革創(chuàng)新的時代背景下,培養(yǎng)出在產業(yè)化升級和更新中能夠起到生力軍的作用,從而推動整個社會轉型順利實現的應用型創(chuàng)新人才,更是我校自動化專業(yè)的當務之急。這就需要在四年本科教育中,重新理清思路,通過多方面手段打造出面向三江都區(qū),服務周邊,輻射全國的具有能力強,充分運用綜合知識,高素質,具有一定創(chuàng)新能力的應用型人才。因此,在近幾年的實踐教學中,我們分別做了以下幾方面的改革:
忽視學生發(fā)展需要,培養(yǎng)目標單一,培養(yǎng)的人才適應性不強,與社會需要、企業(yè)需求定位不一致,這曾經是地方高等院校人才培養(yǎng)存在的普遍性問題。而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是需要以學生發(fā)展為中心,需緊跟時代發(fā)展,以社會、企業(yè)需要為導向,并以地方為依托,從而定制出適合專業(yè)發(fā)展、能有效培養(yǎng)出創(chuàng)新人才的有效方案。
1 優(yōu)化課程體系
專業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)的重點是課程。課程體系和課程內容決定了人才培養(yǎng)的教育觀念和教育思想。佳木斯大學自動化專業(yè)培養(yǎng)綜合素質高,應用能力強,具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,知識廣,基礎牢,弱電、強電相結合的人才。我們召開研討會,對傳統(tǒng)的課程安排和教學大綱深入分析,找出在素質培養(yǎng),知識內容,學生能力培養(yǎng)等方面的不足與差距,進一步持續(xù)優(yōu)化課程體系。
公共基礎課模塊為專業(yè)知識學習和學生能力培養(yǎng)奠定基礎。專業(yè)將高等數學,線性代數,概率論與數理統(tǒng)計,復變函數與積分變換,大學物理作為公共基礎課。加強社科類和人文素質類課程理論與知識的教學內容,提升學生對社會、人文、環(huán)境、團隊的認知與責任,培養(yǎng)明辨慎思,有道德,善合作,有社會責任感的人才。
結合專業(yè)特色和專業(yè)定位,佳木斯大學自動化專業(yè)開設了運動控制和過程控制兩個專業(yè)方向。設置電力電子技術,電機原理與拖動,自動控制理論,運動控制系統(tǒng),檢測技術與儀表,過程控制系統(tǒng),微機原理與接口技術,電氣控制與PLC 技術等專業(yè)核心課。圍繞專業(yè)核心課,設置了電路,電子技術,語言程序類,應用軟件類,計算機網絡類等專業(yè)基礎課和專業(yè)課,培養(yǎng)學生能根據所學知識,達到應用、設計一般工程系統(tǒng)的能力。并設置供配電技術,現場總線技術,嵌入式系統(tǒng),虛擬儀器,智能樓宇等專業(yè)選修課。課程的設置使學生在掌握一般工程系統(tǒng)的原理、分析方法與設計方法的同時,更能重點培養(yǎng)學生的測試、分析與計算機應用能力,實現以電為主,集機、電控制和計算機控制的要求。
自動化專業(yè)自身的特點決定了實踐教學環(huán)節(jié)舉足輕重的地位。實踐教學是學生知行合一,創(chuàng)新創(chuàng)造,將知識轉化成能力的基本途徑,是培養(yǎng)自動化創(chuàng)新型應用人才的最重要的環(huán)節(jié)之一。
(1)根據對畢業(yè)生進行調研,專業(yè)教師與實驗教師召開多次研討會,對課內外實驗重新修訂。一改過去“重理論,輕實驗,重課內,輕課外”,實驗依附于理論課的不合理狀態(tài)。在厚基礎前提下,突出實驗地位,理論實驗不割裂,實現理論實驗互通,將課程實驗教學歸屬到理論課程中。專業(yè)教師提高自身能力,承擔實驗教學工作,要理論、實驗兩頭都要抓,兩頭都要硬。整合實驗資源,根據實驗設備具體情況,重新設置實驗內容。降低驗證性實驗比重,改變過去學生被動地驗證課程知識。個別課程可將部分驗證性實驗,通過軟硬件在課上解決。提高探索性,驗證性,創(chuàng)新性實驗,激發(fā)學生學習好奇心,培養(yǎng)學生獨立的動手能力,縝密的思考能力,注重學生全面素質的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。實驗內容靈活,針對不同基礎學生,設置不同難度系數實驗,如電氣控制與PLC 技術課程實驗中,關于定時器、計數器實驗,就分設圓盤定時計數實驗、廣場噴泉實驗和十字路口交通燈三個不同難度的實驗,全方位激發(fā)學生的積極性。
(2)虛擬實驗。虛擬仿真實驗能夠提供生動、逼真的工程現場環(huán)境,從實驗室實驗設備延伸到虛擬現場,讓學生更好地了解工業(yè)現場。如供配電技術,以往采用變電所現場教學+實驗臺接線方法,讓學生熟悉、了解高壓設備和二次回路接線等內容,但是變電所參觀存在安全性等問題,而實驗臺接線則不能直觀地反映現場情況,另一方面實驗設備老舊,不能跟上新器件,新技術的發(fā)展。引入虛擬實驗后,很好地解決了教學環(huán)境和實驗內容等問題,在實驗過程中,學生既可以學習變電所高低壓設備的知識,了解各器件的作用,更能很好地熟悉變電所實際環(huán)境,設備外形,接線方式等。借助虛擬實驗可以達到“課內教學,課外虛仿”的目標,更好地配合了硬件實驗教學。
(3)應用型創(chuàng)新人才既要熟練掌握基本知識,又要具備將專業(yè)知識和技能應用于一線生產專業(yè)實踐中的技能并能創(chuàng)造性地發(fā)現和解決問題。近幾年來,隨著實驗教學環(huán)節(jié)不斷增加,即使教師和學生嚴格按照實驗室安全標準進行實驗,實驗設備的問題率和故障率也難免增多,嚴重影響實驗教學環(huán)節(jié)水平。針對此種現象,我們鼓勵和引導學生參與實驗室儀器儀表、實驗箱和實驗臺的日常維護和維修,成立興趣小組,提升學生的應用技術能力和實際工程能力。2017年,興趣小組協(xié)助實驗教師,將閑置不用的歐姆龍實驗箱與西門子PLC 進行整合,為實驗室新增15 臺實驗箱。2018年,興趣小組自己研制密碼鎖,給實驗室更換密碼鎖。
為了開發(fā)學生全面的實踐能力以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮實驗室資源潛能,專業(yè)與實驗室進一步深入開放實驗室。結合開放實驗室實驗內容,我們研制了網上預約系統(tǒng),具有實驗內容,實驗資料,實驗預約,實驗簽到,實驗管理等功能,實現開放實驗室管理的電子化,網絡化。開放實驗室實驗內容可以是課內實驗內容的延伸和深入,還可以是教師結合科研項目和科技創(chuàng)新指定內容,為學生參加科技創(chuàng)新制作,電子知識競賽,大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,畢業(yè)設計等內容提供良好的平臺,學生可以進行自主科研,推進由基礎到提升的多層次個性化創(chuàng)新培養(yǎng)。
佳木斯大學自動化專業(yè)經過多年的探索、發(fā)展和建設,已經為地區(qū)企業(yè)培養(yǎng)了大批高級應用型人才。在此基礎上,根據地區(qū)企業(yè)對人才能力結構分析和要素分析,建立與之相關的課程設置、實踐設置和科研訓練等,建立了一套適合地區(qū)高校自動化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。自動化專業(yè)畢業(yè)生具有社會責任感、職業(yè)道德和良好的科學、工程、人文素養(yǎng),較好地掌握自然科學基礎、工程基礎、自動化技術方面的基礎知識和基本技能,具有團隊溝通、協(xié)作、組織和領導能力,能夠適應區(qū)域經濟發(fā)展,深受社會各界的普遍好評。