自动化专业实践课程建设的探索

西北民族大学电气工程学院 杨伟新

自动化专业实践课程建设的探索

西北民族大学电气工程学院 杨伟新

文章以自动化专业实践教学体系的改革为出发点，着重阐述了课程体系建设应从培养学生实践创新能力入手，主要从完善实验课程体系、改革实验教学模式、增加开放实验等方面进行，通过课程设计、专业实习、毕业设计及创新竞赛等途径，达到提升学生实践能力和创新思维的目的。

实践课程体系；实践能力；创新思维

一、概述

目前科技飞速发展、各学科相互交叉、相互渗透，社会对具有创新精神、高适应性应用人才的需求更为迫切，因此努力培养具有较强适应能力、创新能力、工程实践能力和竞争能力的应用型技术人才，积极探索应用型本科人才培养模式，成为我们面临的一个重要任务，在理论教学达到一定水平的基础上，工科应用型技术人才培养的关键是提高实践教学质量。完善实践课程体系是工科应用型人才培养最有效的途径，对培养学生实践素养、提高学生实践创新能力都有着重大的意义。

二、现状分析

自动化专业涉及专业领域广、培养学生数量大、应用面宽，目前我校自动化专业实践教学存在的主要问题是：实践教学仍未能彻底改变依附于理论教学的从属地位，未能形成培养工程能力为主线的优化实践教学体系；实践教学设备陈旧，方法单一，实践教学内容不能满足学生思维能力培养的要求，实践能力的培养缺乏规范及系统管理；实验设备过度集成化、系统化不利于培养学生的实验素养，实验电路大部分集成于箱体内部，实验箱外部仅有印刷电路图，学生看不到元器件、不认识元器件，学生动手的只是接线、测试、拆线这些简单环节，学生对实验内容、过程都失去了兴趣，导致学生基本的实验能力减退；缺乏综合型和设计型实验项目，不利于培养学生的创造性思维和创新意识。

针对以上问题，我们认为自动化专业，尤其是民族院校的自动化专业，改革现有的实践课程体现势在必行，探索新的实践课程体系、梳理实践教学中亟待解决的问题是实践教学改革的关键，提高学生实践动手能力、培养满足社会需求的工科应用型技术人才是实践教学改革的的目标。

三、实践课程体系的构建

自动化专业理论课程体系经过多年的修订已基本完善，实践课程的主要作用是巩固理论知识、提高动手能力，由于实践教学的依附地位，实践课程体系仍然存在一定的问题急需解决。培养学生的工程素养、提高学生实践能力，首先要完善实践课程体系。实践教学是工程应用型人才培养的必备环节，是提高应用型人才核心竞争力的重要因素，实践课程体系对自动化专业应用型人才培养水平的高低，实践教学水平的高低起重要作用。自动化专业实践课程体现的完善主要从四个方面进行：实验课程、专业课程设计、专业实习及毕业设计。

（一）实验教学

课程实验与课堂理论教学相辅相成，达到理论联系实际、巩固理论知识的目的。课程实验一方面传授实验基础知识，包括实验设备的原理、实验内容的设计方法、实验参数的测量方法、实验结果的误差分析等；另一方面训练学生的基本实验技能，培养学生实验素养，包括实验仪器设备的操作方法、使用方法以及实验结果分析等。课程实验一般分为演示型实验、验证型实验、综合型实验和设计型实验。验证型实验的作用是加深理论知识的理解、培养规范的实验习惯、学会基本仪器仪表的使用方法等；综合型实验的作用是培养学生综合运用专业知识的能力，重点要求学生对综合实验系统的理解；设计型实验主要培养学生的系统设计、分析、创新能力。

为了培养学生的实践能力，应适当加大综合型设计型实验项目的比重，综合型和设计型实验的实施， 必须在教学方式、手段以及教学设备配置等方面加以保障。目前的演示型实验、验证型实验应放弃现有的系统化太强、集成度过高的实验设备，保持以面包板、分离元件和测试测量仪器为主的实验方法，培养学生规范的实验习惯、提高实验兴趣，使学生更容易理解实验内容。

（二）综合课程设计

课程设计是工科专业实践教学的重要组成部分，是培养大学生独立思考、综合运用专业课程知识，以及从事科学研究能力锻炼的重要途径。因为综合课程设计对学生实践能力的培养非常重要，所以综合课程设计应作为独立的实践教学环节，由相关的几门课程综合开设一门课程设计。

创新研究型实践活动是创新能力和工程素质培养的重要环节，在综合课程设计的基础上，进行“开放实验”，根据实际情况鼓励学生自主开发、设计实验项目。开放实验可以在专业实验室中进行，也可专门成立了一个创新开放实验室。创新实验室集创新、科研、竞赛为一体，着重培养学生的创新思维能力、开发设计能力和装配调试能力，在专业实验室和创新开放实验室中，完成各种创新技能竞赛（如大学生电子设计大赛、建模大赛等）和创新活动，进一步强化学生的创新意识和实践能力，培养和锻炼学生创新实践能力。

（三）专业实习

专业实习是学生运用大学所学知识分析问题、解决问题，完成产品生产的过程，在专业实习中充实理论知识，提高理论联系实际和分析问题解决实际问题的能力。实习的内容包括了解自动化技术相关理论、应用及前沿的发展动态，了解自动化专业及相关领域及社会的需求，了解自动化专业实际工程问题的系统开发过程。

专业实习分为认识实习、生产实习和毕业实习，认识实习获得直观印象，引发学习兴趣；生产实习通过使学生接触生产实际，增强感性认识，巩固所学理论知识，获得基本的生产经验和生产技能；生产实习是把理论知识与生产过程相结合的重要环节，通过对生产过程的全面了解，直接获得工程维护和工程操作经验，进一步培养了学生的创新意识、实践动手能力、社会适应能力、科学管理能力、以及与人沟通能力等，满足了对社会需求人才培养的要求。

（四）毕业设计

毕业设计是学生专业学习的最后总结，是学习深化和提高的重要过程；毕业设计也是学生运用已学专业知识的一次综合训练；是学生工程素养和工程实践能力的全面体现；是培养科研能力、实践动手能力和独立工作能力的重要环节。

通过毕业设计可以进一步培养学生的理论知识运用、综合分析、生产设计、试验仿真、数据处理、计算机应用、论文撰写等各个方面的能力。

在选题上，我们要求所选课题必须符合本专业培养目标的要求，课题要具有专业性、典型性和完整性，要能运用专业主干课程的基本理论、基本知识，全面训练学生的独立工作能力，选题应与生产、科研实际相结合，要突出对学生实践能力和创新能力的培养。按照“卓越工程师”计划，安排具有一定的学术水平、丰富的实践经验和工程技术知识的工程技术人员担任指导教师，指导学生进行文献查阅、开题报告、调研实习、方案制定、实验研究、上机运算、论文撰写、毕业答辩等各项工作，同时要求论文内容用作品展现，使学生在毕业论文完成的过程中，既在理论上使知识系统化，又在实践能力上得到了提升。

四、结束语

民族院校且自动化专业设立时间较短，实践教学体系中，从教学方法、教学内容到实验设备、开放实验及创新活动，我们都有很多工作要做。民族高校具有特殊的生源，要根据创新人才的需要和学生创新思维与技能提高的需求，训练学生的思维方式和实践能力，以适应目前严峻的就业形势，培养具有掌握一技之长的工程应用型人才，更好地服务于广阔的民族地区。

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杨伟新，女，大学本科，西北民族大学教授。

项目支持：西北民族大学教学改革项目2015XJJG08支持。