“课程融合”视域下民办高校电气自动化专业渐进式多层次实践教学体系研究

刘新竹

摘要：该文针对目前民办高校的电气实践教学主要存在的重理论轻实践导致验证性实验过多；专业主干课程的实践教学衔接不紧密；生源基础知识水平相对薄弱等问题，提出了“课程融合”视域下民办高校电气自动化专业实践教学的转型研究，形成以项目或实例将主应用能力，同时也可提高他们的工程素质和实践创新能力。

关键词：课程融合；渐进式多层次；实践教学；电气自动化专业

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0135-02

电气自动化专业具有发展快、应用广以及应用性和实践性强等特点，因此，该专业的实践教学在教学体系中占有重要的地位，通过实践教学使学生掌握电气自动化项目的开发技术，主要包括：1）项目中生产过程的工艺性能及被测参数的测量方法；2）项目的设计即硬件设计（如控制电路、操作面板等）和系统的软件设计（包括管理、监控程序及应用程序的设计）；3）系统的现场安装与调试；4）系统的运行及维护。

1 民办高校电气自动化专业的实践教学存在的问题

然而目前大多数民办高校电气自动化专业的实践教学目标并不能达到上述的教学要求，且教学内容与实际的工程应用相差甚远，教学过程中主要存在以下问题：1）重理论轻实践导致验证性实验过多，学生做试验时只需按照实验指导书上的步骤简单地重复一遍，不用过多地思考和分析就能完成实验。这种实验教学不能使学生深刻理解相关知识点。基于验证性的实验仪器，通常以试验箱的形式展开，不能如实反映出相关学科的当前的技术水平；2）专业主干课程的实践教学衔接不紧密，各门课程实验相互独立，大多数实验内容处在对某一课程知识独立应用的层面，使学生对相关知识点仅仅只是片面了解，不会以课程体系为单位的知识点融会贯通。另外，此阶段的实验内容不具有电气工程性，也缺乏系统性和综合性，不利于培养学生的综合实验研究能力；3）生源基础知识水平相对薄弱。要让学生在有效的时间内达到良好的教学目标，也是民办高校实践课程思考的问题。

2 “课程融合”视域下民办高校电气自动化专业实践教学转型体系的构建

“课程融合”视域下民办高校电气自动化专业实践教学的转型研究从所学课程的教学体系出发，以课程群为单位体系，将相关课程（技术、理论）有机结合起来，作为项目的主体支柱，从工程实践中选择出适当的工程项目，该项目要达到授课目标和要求及知识的消化理解。在实践教学过程中，把知识点循序渐进的融入到项目中。项目开发中硬件设计用的图纸、软件设计时的程序可分解并与课程教学内容有机结合。在教学中及时补充反映当前的新技术、新工艺，主要岗位的操作技能，产业发展趋势，企业生产组织形式，工艺流程等基本情况。如此可以把理论融于实践，二者有机结合， 所形成的实践教学体系面向的教学深度和覆盖内容将极大地得到扩展。让学生掌握并灵活应用相关的技能，在毕业时，实现学生掌握的技能与企业岗位的要求“零距离”对接。

对于项目的选择可根据理论课程的进度情况展开，渐进式多层次实践教学体系的项目开展可分为三层。第一层为：针对基本型实验课程实验课的简单小型项目，基本型项目与课堂理论教学同步进行，此阶段实验教学注重实验基础技能培养，主要包括基础性原理知识与验证性实验，但须将内容模块化让学生深刻体会到知识点间相互融合的有机整体。在教学中将工程实例融入课堂中，这些实例既反映基本的相关知识点的工作原理和分析方法，又与生产紧密结合。第二层为：与其他相关课程进行有效衔接。这部分项目的选择要结合前期课程上课内容，以课程群为单位，将所学过的课程内容与现学的课程内容相结合设计项目。安排课程教学内容时，保留原教学内容在基本型实验的基础上，给学生提供高层次的综合性、开放性实验。注重独立设计能力的培养，此阶段的实验项目可为综合性实验，通过这个阶段的项目实践教学，学生可以掌握一个小型项目的全周期开发。第三层为面向工程的综合性项目，这个层次的实验项目要求是提高型实验注重学生的研究创新能力培养。以一个完整项目的设计为教学内容单位，包括系统的硬件设计和软件设计、系统的调试及运行。

3 渐进式多层次实践教学的开展

电气工程及其自动化专业本科教学专业课程体系中的重要环节课程展开，包括《电力电子技术》、《电气测控与仪表》、《电力拖动与控制》、《运动控制系统》、《自动控制原理》、《可编程控课制技术及应用》等，这系列课程在系统开发时具有强、弱电结合；计算机软、硬件结合等特点。课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出→模块分解→任务完成→项目总结”的方式开展教学。

渐进式多层次实践教学的展开可分为三层。第一层：简单小型实验项目驱动的实践课程，此阶段为不仅要将所学知识点展示并且要结合工业过程的简单小型简单工程项目。现以工业生产过程中工艺参数之一压力为例介绍此阶段的工程项目。实验的原理框图如下图所示。压力传感器采集被测压力对象，信号处理模块主要完成模拟信号通过放大滤波和A/D转换后送入微处理器中，处理得到实际测量对象值进行显示并与设定值比较后，超过设定值进行声光报警。

第二层：综合设计型实验实践课程。给学生提供高层次的开放性、综合性实验，实验教学注重独立设计能力的培养。现以工业生产过程中工艺参数压力为例介绍此阶段的工程项目。实验的原理框图如下图所示。采集到的压力模拟量处理后，送到处理器中进行PID运算，被控对象自动演算出最佳PID控制参数，当采集到的压力大于最佳PID控制参数时，控制系统输出的控制信号送到变频调速器中，使风机转速上升压力减少；当采集到的压力信号小于最佳PID控制参数时，控制系统输出的控制信号送到变频调速器中，使风机转速下降压力上升；使压力稳定在设定值的附近，当压力大于最佳PID控制参数报警值时声光报警并启动连锁机械。

第三层：面向工程的综合性项目的实践课程。学习一个完整项目的设计，现以工业生产过程中工艺参数之一转速为例介绍此阶段的工程项目。使学生掌握系统的底层开发技术，从而强化学生的系统设计、动手实践能力。实验的原理框图如下图所示。

本系统分为硬件搭建和软件设计，软件设计分下位机软件设计和上位机软件设计，转速上位机软件设计主要说明了基于LabVlEW的人机交互界面设计及实现：设计程序主要模块分为传感器信号处理模块、微处理器控制模块、人机交互模块以及通信接口模块、控制输出模块。使学生掌握一个完整项目的设计。

4 结语

“课程融合”视域下民办高校电气自动化专业实践教学转型体系构建了渐进式三层次实践教学结构，基于工作任务的项目化课程，将实际工程案例引入到教学过程中， 将每个重要知识点与实际应用相互渗透，在任务驱动下完成教学任务，通过实际项目的设计与制作，培养了学生动手能力与工程综合的素质，符合培养具有创新能力应用型人才的目标要求。

参考文献：

[1] 刘小河，马洁，管萍，等.自动化专业“四位一体”的实践教学体系构建研究[J].实验技术与管理，2014（10）：27-30.

[2]马修水，何小其， 钟伟红， 等.“四维一体”渐进式自动化专业实践教学体系建设[J].实验室研究与探索，2015（5）：150-153.

[3]秦海鸿，黄文新， 曹志亮，等.电气工程与自动化实践教学体系的优化建设[J].实验室研究与探索，2015（2）：128-129.

[4]智林.基于“双能力”的校企“双主体”人才培养模式探索与实践[J].南昌教育学院学报，2011（11）：128-129.

[5]钱叶册，时国平.“电力电子技术”课程教学改革探索[J].池州学院学报，2013（12）：143-144.