“综合自动化”实践教学模式研究与实践

◎陈小辉

“综合自动化”实践教学模式研究与实践

◎陈小辉

坚持和落实科学发展观，以学生为本，以教育思想和教育观念革新为先导，以应用型人才培养为工作核心，以提高学生实验与实践能力、培养学生的创新精神和科研实践能力为目标。为适应本科教学的发展，在整个教学过程中培养具有创新意识与较强实践动手能力的学生，建立课内外结合、理论与实践教学协调的教学模式，全方位培养学生创造才能。鉴于提高学生综合实践能力的需要，进行综合实践教学模式的研究，设计自动化综合实验室建设方案，编写适应此教学模式的配套实验指导书，并建立适应“创新教育”的实践教学体系。

研究背景

自动化专业对学生的业务培养目标是：具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广的工程技术基础和专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发与研究等方面工作。创新能力是高校学生最为薄弱的一环。创新意识和创新精神的培养是教育的核心目标之一。作为“工程研究应用型”自动化学科专业，应该加强学生创新意识、创新方法的培养，引导他们寻找、发现创新的领域。传统的教学方法只注重向学生传授知识，对学生终身发展所需要的知识和能力考虑不多。

研究目的

随着教育教学改革的深化，提高学生综合素质成为高校的主要培养目标。针对目前许多工科毕业生存在着动手能力差、专业面窄、欠缺解决实际问题经验、很难满足社会用人需求的实际情况，必须强化校内工程实践教学环节。实践教学是帮助学生理论联系实际，巩固和验证所学知识，提高分析问题和解决问题的能力，掌握具体操作技能和树立严谨学风的重要教学环节。综合实践则是以学生综合运用多学科知识，运用多种实验原理，自行设计实验方案、步骤，容纳一定量本学科或本专业多学科的实验步骤及测试手段，以达到提高本专业毕业学生所具备的综合能力为根本宗旨而开发的大型实验，在整个实践过程中使学生获得查阅资料、检索信息、设计实验步骤、操作、分析数据、判断结果、寻求科学解释等的能力，达到提高学生综合素质的目的。

研究内容及实践

随着我院锻炼学生综合实践能力环境的不断建设，研究与此相适应的教学模式也势在必行。但是由于多年来受传统教育观的影响，实验实践教学一直被当作理论教学的附属物，缺乏整体优化，其具体表现是，大多数实验课随理论课开放，一门理论课相应有一个实验室，实验教学各自独立，强调自身的整体性，教学内容以验证性实验为主，缺乏综合设计性实验，抑制了学生的独立思维能力和创新能力的培养，严重的影响了教育质量。因而，我们除了应注重课堂教学的内容和教学方法，在实践教学方面还应采取相应的必要措施，通过验证性实验－设计性实验－研究性实验－跨学科的综合开放性实验，提高学生的想象力、创造力和独立解决实际问题的能力。

本研究以自动化专业学生为主要对象，兼顾其他相关专业，结合现代工业控制的先进模式——分布式控制，集成现代控制主要形式——仪表控制、PLC控制、工控机控制等，选择控制领域中主要应用领域——过程控制、运动控制、物流控制作为主要控制对象实现自动化综合实验设计。通过建立自动化综合实验室，使学生能够进行工厂分布式控制系统设计、组态软件应用、微机控制技术、PLC综合控制、倒立摆控制等控制方面的各种实验。通过“综合自动化”实践教学能够提高自动化专业学生的理论水平、实践能力，能够使他们熟练使用控制领域中的各种先进的控制设备进行控制系统的设计应用，能够提高学生的设计、观察、操作、分析、判断、表达、学习、经验等综合素质能力。

分阶段进行实验与实践，贯彻理论—实践—再理论—再实践的教学方法，使实践与理论学习结合更加紧密，实践促进理论学习，理论充实实践能力，使学生知道学习理论知识的重要性，提高了学生学习理论知识的兴趣。通过各个阶段的实践训练，学生可在实践基地进行大量的设计性、创新性和综合性实践项目的设计制作，真正作到理论与实践相结合，大大提高学生的动手能力，培养学生的大工程意识。解决了以往毕业设计空谈理论、不动手去做的弊端，解决了以往专业实验室空闲时间长、利用率低、学生大多数只能作一些验证性实验的弊端。

在实验与实践过程上体现需求分析、方案设计、论证、模拟仿真、实现测试、结果分析的工程要求。将验证性、综合设计性实验与实践紧密结合在一起，在完成本专业课程的学习和基本实验的前提下，将几门课程的相关内容综合起来，进行设计性实验与实践，教学理念和教学方法的转变使学生积极投入到各种创新实践活动中。

突出以学生为中心，以创新精神为核心，以理论知识掌握为基础，以工程实践能力培养为重点，以素质提高为目标的实验与实践教育理念，才能逐步形成实验与实践教学和理论教学紧密衔接，工程实践和科技能力相互补充，智力培养和综合素质逐层深化，并集理论知识、实验与实践能力和素质教育“三位一体”的自动化专业“多维综合实践人才培养模式”。

（作者单位：三峡大学计算机与信息学院）