宋樂(lè)鵬　任蜀焱

摘 要:針對(duì)我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)的特性，提出依托綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力過(guò)程中，設(shè)計(jì)出不同于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，在每一種試驗(yàn)中，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為目的，以提高學(xué)生觀察、分析和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,獲得科學(xué)研究的初步技能。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培訓(xùn),自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生已經(jīng)基本具有了顯著創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)

一、前言

隨著科技的進(jìn)步與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立，社會(huì)對(duì)人才的要求越來(lái)越高。對(duì)于我們自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生來(lái)講，只有培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)造型人才，才能適應(yīng)社會(huì)的需要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)知識(shí)與能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵，是學(xué)生掌握知識(shí)、技能的一個(gè)途徑。綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力獲得新知識(shí)的源泉。怎樣才能充分依托綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？

二、改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)常常是教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容、步驟，甚至將結(jié)論也預(yù)先告訴學(xué)生，學(xué)生只需“照貓畫(huà)虎”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。這樣雖然能夠提高學(xué)生操作的熟練程度，卻不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，我們改革了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新潛能

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，只是讓學(xué)生驗(yàn)證已有知識(shí)的正確性和科學(xué)性，這種被動(dòng)的方式不利于他們創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

為了改變這種情況，我們應(yīng)該按照自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的要求，建設(shè)一批設(shè)計(jì)性和研究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指引學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出猜想，然后，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證猜想。到目前為止，我們已經(jīng)開(kāi)出《自動(dòng)控制原理》、《電力電子技術(shù)》等多門(mén)課程的開(kāi)放性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)去獲取實(shí)驗(yàn)成果。這樣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由傳統(tǒng)的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的主動(dòng)出擊，培養(yǎng)了他們實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)研究能力和提升他們的創(chuàng)造力。除此之外，我們還鼓勵(lì)學(xué)生參與到老師的科研項(xiàng)目中去，學(xué)生做這種創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)時(shí)，肯定會(huì)碰到各種各樣的困難和問(wèn)題，再不像以前的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)敲错樌@就迫使他們主動(dòng)去思考、去詢(xún)問(wèn)、去查資料。這樣對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力大有益處。

四、改革實(shí)驗(yàn)室模式，有條件地向?qū)W生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課是嚴(yán)格按照課程表安排進(jìn)行的，學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)課時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其余時(shí)間是很難進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。即使是實(shí)驗(yàn)課期間，進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室，也是老師已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)儀器試劑都準(zhǔn)備好了，學(xué)生只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟被動(dòng)的做一些驗(yàn)證，很難發(fā)揮他們的自主創(chuàng)新能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們改革實(shí)驗(yàn)室模式，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室在課余時(shí)間向?qū)W生有條件的開(kāi)放，鼓勵(lì)一部分學(xué)有余力、有創(chuàng)造激情的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。他們可以自帶實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以參與老師的課題，只要他們列出實(shí)驗(yàn)方案并寫(xiě)申請(qǐng)報(bào)告，如果實(shí)驗(yàn)方案有意義而且可行的話(huà)，就可以在課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生創(chuàng)新能力的激發(fā)與培養(yǎng)提供一個(gè)自主研究，獨(dú)立探索的良好氛圍和空間。

五、建立自動(dòng)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，提供綜合、創(chuàng)新、設(shè)計(jì)性能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)存在的弊端，旨在以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為目的的綜合、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過(guò)課題的完成達(dá)到將所學(xué)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)理論、自動(dòng)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)理論和各種運(yùn)動(dòng)控制等相聯(lián)系，將課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的技能。我院建立了自動(dòng)化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并開(kāi)設(shè)了以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：

1.控制理論校正試驗(yàn)?？刂评碚撔Ｕ囼?yàn)和以往的校正試驗(yàn)有本質(zhì)的區(qū)別，控制理論校正試驗(yàn)只提出控制性能指標(biāo)，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和校正環(huán)節(jié)以達(dá)到控制性能指標(biāo)，這樣，可以大大提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

2.電動(dòng)遙控車(chē)設(shè)計(jì)模擬實(shí)施。學(xué)生通過(guò)自己的大膽設(shè)想，設(shè)計(jì)計(jì)算并利用多功能元件進(jìn)行組合調(diào)整，試湊控制設(shè)計(jì)方案，親手按比例組裝成實(shí)物模型，并安裝電機(jī)、接好遙控電路，并模擬真實(shí)工況、動(dòng)態(tài)演示等。最終使學(xué)生用實(shí)驗(yàn)的方法，自行確定了切實(shí)可行、性能較優(yōu)的電動(dòng)遙控車(chē)設(shè)計(jì)方案和參數(shù)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)了方案創(chuàng)新，系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案等，從而培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

3.直流電動(dòng)機(jī)FUZZY-PI自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這個(gè)設(shè)計(jì)性試驗(yàn)要求學(xué)生自學(xué)模糊自適應(yīng)控制的相關(guān)知識(shí)，在結(jié)合直流電動(dòng)機(jī)特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。這種試驗(yàn)方式能夠積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)新知識(shí)，結(jié)合已經(jīng)掌握的知識(shí)，使學(xué)生能對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)、靜態(tài)等多方面進(jìn)

行析，提高了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。

六、結(jié)論

通過(guò)一年依托綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，已明顯的取得了良好的效果。

1.提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)方案選擇設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、綜合性能測(cè)試等，使學(xué)生將多門(mén)課程 (微機(jī)原理、電力電子技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言等)的知識(shí)或多項(xiàng)單獨(dú)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)合成一項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)，所學(xué)的理論知識(shí)得到全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，同時(shí)，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，激發(fā)和調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性。如學(xué)生在設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)時(shí)，每個(gè)人都有自己的方案，他們?yōu)榱舜_定最終的設(shè)計(jì)方案，就去各類(lèi)立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行實(shí)地的考察，分析存在的優(yōu)缺點(diǎn)和改進(jìn)方法，并進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，最后確定了設(shè)計(jì)方案，并齊心合力地展開(kāi)組合裝配模擬作業(yè)。通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，較好的培養(yǎng)了和提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和動(dòng)手操作能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

3.培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件和方法都由學(xué)生自己擬訂，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)原理上可行，但實(shí)際做起來(lái)困難的情況。有的學(xué)生會(huì)出現(xiàn)急躁、心灰意冷的狀態(tài)，指導(dǎo)教師就會(huì)給予正確的引導(dǎo)和鼓勵(lì)，及時(shí)調(diào)整心態(tài)，正確對(duì)待挫折，并積極思考，同時(shí)，也要求學(xué)生能分工明確、互相協(xié)作，達(dá)到事半功倍的效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到很好的提高。

我們的自動(dòng)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已取得了一定的效果，但也存在著一些問(wèn)題和困難，今后我們還將不斷的進(jìn)行探索和改革，進(jìn)一步開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵(lì)更多的學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力的基地。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙珂,王琪,袁偉勤.綜合和開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2004,(11):59-61.

[2]呂明.綜合性、設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)水運(yùn),2007,(7).

[3]許彥芳.改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006,2(1):102-103.