多重维度构建自动化专业实践教学体系

佟维妍 杨松 魏宝武 朱玉华

［摘要］适应市场人才需求,参照相关的职业标准,强调以学生为本,注重对学生的职业技能训练和工程能力的培养,构建多重维度的实践教学体系。

［关键词］实践教学；多重维度；专业能力培养

［中图分类号］G64［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2014）21-0143-02

沈阳工业大学工程学院根据用人单位提出的“加强对学生的实践动手能力的培养,教学要紧密贴近生产实际,增加企业实际应用的新技术,加强专业岗位实训”等要求,并结合培养具有职业技能和工程实际能力的高素质应用型人才的培养目标,对人才培养模式做了深入的研究与有益的探索。

自动化专业原有实践教学从属于理论教学,未能形成以培养学生职业技能和工程应用能力为主线的实践教学体系,实践教学的方法、手段及考核方法简单,缺乏对学生独立分析问题、解决问题能力的培养。针对上述问题,我们认为自动化专业的实践教学改革的关键是构建实践教学新体系,以确保实践教学质量。

1适应市场人才需求,多重维度构建实践教学体系辽宁省具有石油化工企业、装备制造企业众多的区域特点,通过广泛深入地对辽宁省石油化工、装备制造、仪器仪表行业的调研,掌握企业行业技术发展动态,准确把握企业行业对自动化专业高级应用型人才需求。

依据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,以适应社会需求为目标、以培养技术应用能力为主线,确定了自动化专业的三大核心能力为熟练掌握PLC编程与自动控制系统集成能力、熟练掌握过程控制系统调试与应用能力和熟练掌握单片机开发与智能检测仪器设计能力。

强调以学生为本,注重对学生的职业技能训练和工程能力的培养,采取理论教学与实践教学“双轨运行”模式。所有课程围绕并服务于核心技能培养,强化核心技能培养。提出了“时间维度”、“专业职业能力维度”和“实践教学环境优化维度”的三维实践教学体系结构。

2按照认识深化和专业能力逐步提高,确立专业职业能力维度21按四个层次开展专业能力训练

根据技术领域和职业岗位的任职要求,参照相关的职业标准,加强具有针对性和实用性的实践训练,把提高学生工程应用能力、实际操作能力放在突出地位。将专业能力训练分为基本职业技能训练、专业工程能力训练、工程应用开发能力训练、行业实践四个层次。

加强基本职业技能训练,使学生具备扎实的学科基础理论和专业基本操作能力,并获得中级职业资格。

推进专业工程能力训练,使学生熟练掌握工程技术基础理论知识与实践能力。

突出工程应用开发能力训练,重视与专业职业核心能力培养相结合,突出专业特色,积极开展系统工程训练和仿真模拟训练。

重视行业实践,结合行业背景,通过与企业的密切合作,强化学生对工程实际问题的理解,设立“双导师”制度,由学校和企业共同来完成学生的生产实习和毕业设计教学工作。

22转变传统教学观念,坚持以学生为中心

实施集中实践教学环节需要转变教学观念,坚持以学生为中心,树立教师是学生自主学习的“引导者”的理念。

根据不同课程的特点采用不同方式、方法实施课程内容改革与教学方法创新。推动基于项目、基于问题等多种教学方法的应用,建立以学生为中心、从独立学习转向团队协作学习的课堂组织方式,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性、积极性。如在PLC与变频器实训中引入基于问题的教学方式(PBL),教师设计真实性任务,强调把学习过程设置到复杂的、有意义的问题情景中,学生通过自主查找资料、分析设计和团队合作来解决问题。通过训练,加强了学生专业知识综合运用能力和问题分析能力,提高了实际动手能力,培养了学生的自学能力、综合分析能力和创新意识。

开发仿真实验,扩展实验内容,解决课内实践时间有限的问题,让学生充分利用课余时间,独立完成从方案的论证和确定、软硬件的设计、系统实物的制作和调试等全部过程。如利用美国TI公司的MSP-EXP430G2口袋开发板和Proteus仿真软件设计制作温度控制系统。

充分利用现代教育技术和网络信息技术,构成立体化教学载体,建设实验中心信息化教学系统,实现教学资源、管理信息及学生反馈信息共享,提高教学质量和教学管理效率。

3坚持实践教学四年不断线的时间维度

31建设突出技能训练和符合工程实际的四级递进式实践课程体系实践课程的设置与专业技术的应用能力相适应,既要保证知识的系统性,又突出适用性和针对性。根据四级层次的能力训练的要求,提出了专业基础级实践课程、专业能力级实践课程、专业应用级实践课程和行业实践级实践课程四级递进式实践课程体系结构。专业基础级实践课程,主要包括电工测量、电子技术实验、电子技术课程设计、电路CAD、MATLAB仿真等课程；专业能力级实践课程,主要包括化工测量仪表实验、计算机控制技术实验、虚拟仪器实验、集散控制系统实验、嵌入式系统实验、单片机原理课程设计、PLC电气控制课程设计等课程；专业应用级实践课程,主要包括专业综合实训、化工过程控制工程课程设计、智能仪表设计课程设计等课程；行业实践级实践课程,主要包括生产实习、专业实习。

32按时间递进式的实践能力培养过程

实践课程体系建立在专业职业核心能力培养目标的基础上,按照先学基础、再学技能、最后综合应用,充分遵循由易到难、由浅入深、由简单到复杂、由宽泛到专业的认知规律,形成递进式课程体系。教学计划的安排也与之相适应,大一开设公共基础课,大二开设专业基础级课程,大三开设专业能力级课,大四上学期开设专业应用级课程。坚持实践教学四年不断线的时间维度,同时将人文社科实践贯穿于学生从入学到毕业的全过程中,作为培养学生道德素质和综合素质的实践教学环节。

4满足不同培养目标的实践教学环境优化维度

41具有行业特色的高标准实验教学中心建设

校内实践教学是学生实践能力培养的基础,良好的实验教学环境是提高教育教学质量的关键。以应用能力和工程素质为主线,以“综合性”、“先进性”、“真实性”和“可开发性”为目标,依据专业技术能力训练的不同层次,大力开展实验教学中心建设,建立了以工程实际为背景的符合应用型人才培养的具有行业特色的省实验教学示范中心——化工控制过程实验教学中心。

该实验教学中心具有真实的企业生产环境、工艺流程等生产特征,体现现场生产过程、氛围与组织形态特征,教学过程与相关企业活动相对接。环境特征上尽可能贴近生产、技术、管理、服务第一线,努力体现真实的职业环境；运行特征上实现产、学、研、教、做一体化的运行模式。

重点打造了“工程技术基础训练实验平台”、“专业技能与能力训练实验平台”和“综合应用与开发实验平台”三个实验平台。工程技术基础训练实验平台,保证自动化专业学生掌握所必需的电工电子技术、控制原理等基本实验原理和基本技能。引入国家职业资格认证制度,开展中、高级电工等重点职业技能培训、鉴定工作,平台设置了电工电子基本技能、电工技能考核等模块；专业技能与能力训练实验平台,力求体现真实的职业环境,强调应用性和操作的规范性,对于学生提高专业能力和职业能力具有非常重要的作用,设置了化工测量仪表应用技术、虚拟仪器应用技术、电机与电力电子技术等模块；综合应用与开发实验平台,突出面向工程的,具有行业特色、学科优势的工程实践,使学生全面掌握专业技能,增加专业间的知识渗透,使学生保持与行业实际水平基本同步,包括过程控制系统工程实训、PLC与变频器实训和单片机应用技术实训模块。

42充分利用区位优势,坚持校企协同育人

利用区位优势,以行业为背景,彰显石油化工行业特色,与专业对口企业签订合作项目,完善联合开展科学研究与人才培养的人才创新机制。以工程案例为驱动使学生校外实习更有保障,学校在培养人才时也更具有针对性,聘请企业一线的人员任兼职指导教师。

通过多年建设,合作成效日益凸显,既保证了学生毕业后能真正融入企业,实现其社会价值,为装备制造业的发展提供了有力的支撑；也使得本专业就业竞争力明显提高,所培养人才在相关行业具有较高的社会声誉。

多重维度的实践教育体系的构建围绕并服务于核心能力培养,强化核心技能培养。通过掌握企业(行业)技术发展动态,准确把握企业(行业)对自动化专业高素质应用型人才需求。四级递进式实践课程体系和基于项目、基于问题等教学方法的实施,将课程教学内容和教学方法与培养目标和企业对学生素质能力的要求紧密结合。贯穿课程的系统性实际工程案例教学使学生能够了解企业的工程实际,避免了学校教育与社会、企业发展脱节的弊端。新的实践教学体系符合学生身心发展规律,为培养学生综合实践能力、创新能力和科学思维创造良好的条件。对学生能力的培养适应经济社会发展需要,为培养学生的工程能力提供了广阔的发展空间。

参考文献：

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［2］刘燕,徐本连,等苯立多元化的工程实践训练体系、推进自动化专业实践教学改革［J］笔笛槭铱蒲,2013(6)：168-170．

［3］李进,赵文来，等碧剿鹘立“校内—企业—校内”相结合的实习教学改革［J］笔笛槭已芯坑胩剿,2010(7)：143-145．

［基金项目］2012年辽宁省教育厅教育教学改革立项项目；辽宁省高等教育学会“十二五”高等教育研究课题+基于卓越工程师人才培养的自动化专业教学体系的构建与实践(课题编号GHYB13137)；2011年沈阳工业大学教育教学改革立项。