地方院校自动化本科专业实践教学体系的构建与改革实施

刘东汉　徐滤非　胡学芝　汤立刚

摘要：针对湖北理工学院自动化专业实践教学现状，构建入门层、基础层、拓展层、提高层四个层次实践教学新体系，从实践教学师资队伍建设、多方位建立实践、创新能力培养平台等方面着手，进行了一系列的改革、建设与实施，取得了较好的实践教学改革实施效果，提高了自动化本科专业学生实践动手能力和创新能力。

关键词：自动化专业；实践教学；构建；改革实施

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）50-0121-02

地方院校“应用技术主导型”本科自动化专业实践教学是整个教学中比较薄弱的部分。实践教学环节是自动化专业教学环节中重要的组成部分，是“应用技术主导型”本科自动化专业教育中不可缺少的重要环节。改革地方院校自动化本科专业人才培养模式，增强自动化本科专业学生的动手能力，提高自动化学生的动手能力和创新能力，实践教学环节是影响地方院校自动化本科专业人才培养质量的最突出的环节。因此，构建地方院校自动化本科专业实践教学体系是我院教学基础建设的重点。地方院校自动化本科专业实践教学体系的建设包括有：构建科学的系统的实践教学模块、校内、校外相结合的实验室、实习、实践教学基地建设、实践教学队伍建设等等。在自动化本科专业实践教学体系实践教学体系建设方面，我校进行了积极的探索与实践，效果明显。本文结合我校自动化本科专业的教学计划和整个课程体系进行了整体优化，就实验、实习、课程设计、毕业设计等实践教学体系的构建与实践教学改革实施进行了充分的阐述。

一、实践教学现状

（一）现有的实验设备、实验项目影响到学生的动手能力的培养与提高

电气学院的实验设备影响到学生的动手能力的培养与提高。现在电气学院的实验装置大多是成套实验台或采用实验箱，这些设备均做成封闭的实验装置，这样的实验设备看起来很漂亮，摆起来很整齐，方便管理，方便使用，也很安全，但是，学生做实验时看不到电路或者系统的元器件，有些实验装置的原理图也不清楚，在实验装置上学生看到的还是一个个画好的元件符号，看不到具体元件的形状和内部结构。学生做实验就是按照实验原理图接上导线，检查实验线路（有些是教师检查），按照老师给出的实验步骤，按部就班地完成实验，对实验结果做记录。这样做实验既没有培养学生动手能力也没有提高学生的创新能力。之前的实验，验证性实验项目较多，设计性的实验项目、综合性的实验项目教少，学生动手能力和创新能力在实验的过程中得不到培养也得不到提高。改革前实验课时不多，实验项目的设备不足，特别是自动化专业的专业设备还没有购置，因此实验大多是认识性的实验或者是验证性实验，而主要的综合性、设计性实验根本没有。学生对于这样的实验，也是为了完成实验而做实验，做完了实验也没有思考。既没有积极性、更谈不上创新，实验的效果无法达到，久而久之，学生对实验没有了兴趣，谈不上培养学生的动手能力，更谈不上培养学生的创新能力。

（二）实践师资队伍尚显薄弱影响到实验教学效果

我们学院实验教师队伍不稳定，实验教师严重缺编。由于实验教师地位感觉低理论老师一等，部分实验教师提高了学历后就转为理论教师，引进教师又必须是博士，博士无心呆在实验室，使得本来就缺编的实验教师人员更加紧张，所以实验教师只能负责实验室的开门、关门，没有时间和精力指导学生做实验。有些实验教师的工程、技术背景欠缺，比较现代一些的实验设备实验老师难以指导实验，所以部分实验课没有开设，就是开设了实验课的教学效果也很差。

再加上以上实验设备不足、实验经费紧张等诸多问题，影响到实验教学效果，更不用说提高学生动手能力和创新能力了。

二、实践教学改革的内容

基于以上电气学院自动化专业实践教学情况，结合学院的具体实际，我院从构建科学的系统的实践教学模块、实践教学队伍建设、校内校外相结合的实验室、实习、实践教学基地建设等方面对自动化专业实践教学进行改革和实施。

（一）构建了科学的系统的实践教学体系

学院对实践教学环节作仔细的梳理和认真的研究，构建了联系紧密的实践环节和相应的理论教学课程体系，来培养学生动手能力和工程实践能力，按照实践教学先学习基础理论后实践应用、先培养动手能力再培养工程实践能力的原则，加大实验学时，增加集中实践环节的时间，构建科学的系统的实践教学环节，优化实践教学体系，实现了实践教学的四个层次。①入门层。入门层包含大学物理实验、电工电子实训。大学物理实验是学生进入大学后的第一门实验课程，是学生掌握实验方法和培养、训练实验技能的入门的实验课程，是激发学生的实验兴趣，对学生进行科学实验基本训练的重要的实验课程。电工电子实训安排在学生学习专业技术基础课电工、电子技术前进行。主要的电工电子实训项目有家用照明灯的安装，声光控灯等电子产品焊接、安装调试，继电器接触器控制电机正反转装配等。通过这些项目的基本训练，学生对电工、电子元器件、电子仪器等的初步认识，了解了电子产品、电器设备、仪器仪表的结构和使用方法，激发学生学习电子电路、控制电器理论的学习兴趣，对他们学习电子技术、电器控制类课程打下基础。②基础层。基础层包含电工实验、电子技术实验。电工实验、电子技术实验单独开课，是在学习了电路和电子技术理论课程后，完成基础层系列实验，要求学生结合理论，对学生进行电工、电子实验技能训练。在基础层的实验中增加综合型、设计型实验，培养学生分析问题、动手解决实验中出现问题的能力。③拓展层。拓展层实验系列包含有：控制技术系列实验、过程控制系统系列实验、计算机应用技术系列实验。控制技术系列实验主要有：检测技术课程实验、电机与拖动基础课程实验、电气控制与PLC课程实验、电力电子技术课程实验、自动控制原理课程实验等。过程控制系统系列实验主要有：《自动检测与仪表》、《过程控制系统》、《计算机控制技术》、《现场总线》、《自动控制系统》、《计算机网络》和《自动化综合实训》等主干课程和教学环节的基本课程实验和综合实验。计算机应用技术系列实验完成单片机原理及接口技术实验、EDA实验、DSP实验、微机原理及接口技术实验、C语言程序设计实验等。拓展层课程设计系列主要包括电子技术课程设计、PLC小型系统设计、自动化技术综合实训、微机控制课程设计、控制系统课程设计、过程控制课程设计等。拓展层中的实验严格要求学生先预习，实验独立完成，设计型、综合型实验还要求学生对做的实验进行思考有无更好的、其他可行的方案。拓展层是学生实验、电子产品的设计与制作、课程设计、简单控制系统设计等集中实践环节，主要锻炼学生的实验技能训练、设计能力、应用的能力和初步的创新能力。④提高层。提高层主要有毕业设计，自主设计自主研究的设计型、研究型实验项目，科技小制作，学生课外科技活动，电子设计大赛的培训等。主要在创新实验室和开放实验室开展，是学生综合运用所学理论知识进行设计、开发、研究的高层次实践教学环节。重点培养学生的创新精神和创新能力，增强学生的工程设计和协调合作综合素质。endprint

（二）多管齐下加强实践教学队伍建设

针对我院实验教师队伍不稳定、实验教师的工程、技术背景欠缺等问题，根据地方高校试点转型的精神和践教学的特点，重新组建、加强实践教学队伍，建立起教师系列、工程系列人员并重的实践教师力量；从企业引进高级工程师，并将具有博士、硕士高学历的青年教师充实实践教师队伍，要求新引进的专业课青年教师到实验室工作半年以上；选派青年教师到企业任特派员，校企结合，为企业服务，增强工程实践经验；主动聘请企业单位中具有丰富经验的工程技术人员担任实习指导。多管齐下建立了一支骨干教师相对稳定，年龄、学历、职称结构合理的具有丰富工程经验实践教师队伍。

（三）校内外相结合的实验室、实习、实践教学基地建设

电气学院的电工电子实验中心是省级合格实验室，已有自动控制实验室、新建设了过程控制实验室，建立了学生创新实验室。申报建设了市级重点实验室。我校“机电基础实验教学示范中心”是湖北省级别的教学示范中心，是培养学生动手能力、实践能力、创新能力的活动场所，是实施机电类人才培养方案的重要平台。电气学院为加强学生应用能力的和创新能力培养，与东贝集团、新冶钢股份公司、湖北西塞发电股份有限公司等大型企业建立了长期校外实习基地的关系，学生定期去基地实习。电气学院积极进行校企合作，建起了“新冶钢一黄石理工学院电气工程实训中心”。这些建设好的实验室、省级的机电基础实验教学示范中心、新冶钢-黄石理工学院电气工程实训中心对我校全部学生开放，主要用于机电类的学生。在环境良好、实验设备先进、设施齐全的实验室、实习实践教学基地进行实践、学习，极大地加强了学生工程训练和创新能力的培养。

新建自动化本科专业实践教学体系的构建、改革与实施是一项复杂的系统工作。随着自动化专业教学改革实施的不断深入，自动化专业实验室的建设也在逐步进行。经过几年来的实践，培养了学生的实践能力、实践技能和创新能力，培养了学生的工程意识和创新精神，全面提高了人才培养质量。有一批学生参加全国大学生电子设计竞赛活动且获奖，多位教师指导的毕业论文获湖北省优秀学士学位论文。电子技术协会获“全国高校甲等A级优秀社团”、湖北省大学生“优秀社团”荣誉称号。虽然我们已取得了有价值的成果，但是与自动化专业的建设目标还差得远，我们还需要不断进行反思，学习借鉴其他兄弟高校建设的经验，不断进行新的改革和实践，建设好我校的自动化专业，为鄂东南地区的经济发展输送更好、合格的专业人才。

参考文献：

[1]李祖欣.电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施[J].电气电子教学学报，2004，26（3）.

[2]徐滤非，胡学芝.电气工程及其自动化专业课程体系研究[J].黄石理工学院学报，2008，（1）.endprint