楊 柳
(湖北廣播電視大學,湖北 武漢 430073)
實踐教學與以往其他教學方式的不同點在于這種教學方式將教學內(nèi)容與學生的直接經(jīng)驗聯(lián)系在一起,要求學生以個人生活和社會生活經(jīng)驗為基礎(chǔ),進行探索學習的實踐活動。專業(yè)實踐學習就將這種基于學生經(jīng)驗的實踐活動與專業(yè)知識結(jié)合起來進行學習。這種方式一方面有助于學生正確掌握本專業(yè)的知識,同時也可以提高學生的綜合素質(zhì)。
自動化專業(yè)隸屬于工科,因此專業(yè)實踐教學在該專業(yè)領(lǐng)域?qū)W習的重要性不言而喻,特別是對于高職專業(yè)教育,實踐教學尤為重要。然而,目前在我國自動化專業(yè)實踐教學模式仍有待進一步推廣。為了樹立正確實踐教學觀念,本文從理論上對自動化專業(yè)的特點、教學現(xiàn)狀等方面進行了探討,并進一步提出本專業(yè)實踐教學的創(chuàng)新方法。
高職自動化專業(yè)教學的主要特點主要有以下兩個方面。
(1)自動化專業(yè)面較寬,教學中更重視培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀和控制觀
目前,自動化屬于信息產(chǎn)業(yè),專業(yè)涉及的領(lǐng)域包括計算機信息技術(shù)的系統(tǒng)信息處理和控制,電力電子信息技,工業(yè)過程控制,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、體育運動過程的控制,電機工程以及檢測與自動化儀表等。因此高職自動化專業(yè)必須掌握工科各方面的基礎(chǔ)知識,具有對這些相關(guān)領(lǐng)域進行技術(shù)開發(fā)、創(chuàng)新、設(shè)計、管理和決策等能力。
然而,為了迎合市場的需求,專業(yè)分類越來越細化。加上其他專業(yè)對信息和自動化技術(shù)的掌握程度不斷加深,這些具有專業(yè)背景的各自領(lǐng)域的自動化專業(yè)畢業(yè)生對自動化專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)產(chǎn)生了很大的威脅,使得自動化專業(yè)的就業(yè)形勢越來越嚴峻。但是,在實際學習中,很多高職院校的自動化專業(yè)教學并未隨著時代和形式的改變而發(fā)生變化。比如缺乏自動化領(lǐng)域內(nèi)具體行業(yè)的分類學習,針對性不強;對課程之間的聯(lián)系關(guān)注較少;教學過程中的實踐教學跟不上時代的腳步等。同時,高校的教學評價體系使教學不愿意花很大的功夫在教學改革和創(chuàng)新上,很多課程設(shè)計僅僅停留在課堂教學上,對實驗教學不夠重視,導致學生實踐能力較差,影響其就業(yè)。而高職自動化專業(yè)必須轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)觀念,創(chuàng)新實驗教學模式,切實培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀、控制觀和工程實踐能力,以適應時代發(fā)展的要求。
(2)理論與實踐兩者并重是本專業(yè)的基本特點
與其他文科類專業(yè)相比,自動化專業(yè)學生特別是高職類專業(yè)學生更強調(diào)其實踐動手能力,而理論課則為其實踐提供了基礎(chǔ)。因此在高職自動化專業(yè)教學過程中必須要通過開設(shè)實驗教學課程來提高學生實踐能力。特別是在信息化高度發(fā)展的形勢下,培養(yǎng)理論和實踐相結(jié)合的人才顯得尤為重要。
自動化學科較強的科學性、工程性決定了該學科具有嚴密的理論特征和數(shù)學屬性。因此系統(tǒng)的理論學習和教學實踐和實驗是自動化專業(yè)學習的基本條件。自動化科學與技術(shù)是自動化的源泉與基礎(chǔ),其物化是自動化設(shè)備與系統(tǒng)(硬件和軟件),其應用包括自動化設(shè)計、自動化制造、自動化工程、自動化管理、自動化決策、自動化運行等。因此,它是一門科學性與工程性并重的學科,表現(xiàn)為理論性和實踐性緊密結(jié)合的特征。理論與實踐的結(jié)合才是自動化學科的全部內(nèi)容。此外,高職院校與其他本科院校的不同之處在于更重視學生的實踐能力,因此基于以上分析,高職院校自動化專業(yè)實踐教學勢在必行。
一般認為,實踐教學在培養(yǎng)高職學生的創(chuàng)新能力方面較基礎(chǔ)理論教學更有效。因此,學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實現(xiàn)必須依賴于高校的實踐教學。因為實踐教學過程中使學生更容易獲得經(jīng)驗知識,更積極主動的發(fā)掘自己的能力,更好的激發(fā)學生的積極主動的精神和創(chuàng)新能力,對于學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要的意義。課堂教學和實踐教學對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的比較見表1。由表1可見,專業(yè)實踐教學對培養(yǎng)學生的動腦動手能力十分重要。
表1 課堂教學與實踐教學的比較
改革開放以來,我國一直以創(chuàng)新研究作為民族前進的核心動力,教育作為國家的戰(zhàn)略性行業(yè)也不例外。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力為基本價值取向的教育。創(chuàng)新教育提倡教學過程應當從理論知識的注入式教學相理論與實踐相結(jié)合轉(zhuǎn)型,重視和提高學生的實際操作能力、工程設(shè)計能力、綜合應用能力、科學研究能力、獨立分析問題和解決問題的能力。通過此舉來實現(xiàn)教學的社會化服務功能,從而提升教育的社會效益。
由于現(xiàn)階段國家財政對教學行業(yè)的支持性政策尚未普及,諸多高職學校的實驗條件還十分簡陋,根本無力承受高昂的實驗成本。因此,積極探索利用現(xiàn)有資源和具有教師自主知識產(chǎn)權(quán)的實驗設(shè)備開展教學實驗研究,能夠極大地改善學校的教學水平,提高教學與科研相結(jié)合的程度。特別是對自動化專業(yè)的實踐教學來講,一些簡單可行的操作裝置的發(fā)明與應用,可以在教學中發(fā)揮了重要的作用。該類裝置可以將教師從傳統(tǒng)的以畫電路圖、波形圖和書寫公式推導為主的教學方式中解放出來,避免造成課堂信息量小、學生收獲不多、教師很辛苦的情況,從而大大提升了教學的效率。
自動化教學過程中可控整流電路工作原理與仿真 CAI教學軟件,以及MATLAB/SIMUIJNK環(huán)境下的電力電子電路輔助教學等現(xiàn)代技術(shù)的應用,為現(xiàn)代教學創(chuàng)新實驗研究提供了新方式。首先,該類技術(shù)的使用是對傳統(tǒng)以黑板和粉筆課堂教學模式的重要補充,極大地豐富了教學手段。其次,該類技術(shù)方法將課堂教學內(nèi)容可視化地呈現(xiàn)出來,從而實現(xiàn)了教學內(nèi)容直觀、形象、逼真、生動化,有利于學生獲取更多直觀經(jīng)驗和實踐操作技能,也能幫助學生更容易理解、接受和掌握重點內(nèi)容,提高了課堂教學效果。
從全國發(fā)展的現(xiàn)狀來看,創(chuàng)新教學與科研相結(jié)合,已經(jīng)取得了廣泛的經(jīng)濟效益和社會效益,對自動化專業(yè)的發(fā)展具有巨大的促進作用。因此,將教師的科研成果不斷的轉(zhuǎn)化為教學實驗設(shè)備,是教學實驗設(shè)備得到不斷的革新,為專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的最簡單有效的方法。
實驗室的建設(shè)是培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新人才的必備條件。通過建設(shè)綜合性、開放型的創(chuàng)新實驗室,使得實驗教學的手段和方式不斷增加,實驗內(nèi)容不斷更新以及實驗室的利用率得到提高。但是值得注意的是,理論教學是實踐教學的基礎(chǔ)。有限的幾節(jié)實驗課無法滿足對理論學習的深化,必須通過增加一定數(shù)量的創(chuàng)新實驗課程。利用建設(shè)的綜合性和開發(fā)性的實驗室環(huán)境,教師可通過給出命題的方式,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。讓學生通過自己的獨立思考能力,充分運用實驗室的設(shè)備和條件,自己去設(shè)計和創(chuàng)新,完成教師給予的命題。此外,在學生學習理論基礎(chǔ)知識遇到難以想通的問題或是在實踐中產(chǎn)生了新的想法或思路時,都可以利用實驗室進行求證和分析。因此,教師在教學過程中需要增加創(chuàng)新性的實驗的比例,充分了利用學校的實驗室進行教學和培養(yǎng)學生。
盡管建設(shè)綜合性和開放型創(chuàng)新實驗室對培養(yǎng)自動化專業(yè)學生創(chuàng)新和實踐能力十分重要,但是目前這類實驗室的建設(shè)工作還處于摸索階段。有關(guān)實驗室的管理問題也需要不斷的探索和完善。由于創(chuàng)新實驗室具有開放式的特點,因此建議實驗室的管理也采取開放式管理模式。
實驗室中應制定詳細的規(guī)章制度,明確各實驗設(shè)備的使用范圍和使用方法。學生可以按照你的需要,依據(jù)實驗室的規(guī)章制度,申請進入實驗室進行實踐操作和學習。同時,應鼓勵學生積極采用創(chuàng)新實驗室進行課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計。在教師的指導下,由學生獨立完成設(shè)計內(nèi)容,遇到有問題的再進行討論學習或者請教師進行講解。
總之,建立綜合性和開放型創(chuàng)新實驗室為自動化專業(yè)的學生提供良好的實踐基地,培養(yǎng)其專業(yè)創(chuàng)新精神,為學生自主學習提供一個良好的平臺,使學生在就業(yè)中能夠在激烈的競爭中脫穎而出。因此,自動化專業(yè)實驗教學的考核必須要結(jié)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)嚴格進行。首先考核內(nèi)容必須是培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀和控制觀的實驗項目;其次考核形式必須是由學生單獨完成或者由學生組完成;再次考核方法必須給學生以較大的自由發(fā)揮空間;最后考核評分必須兼顧學生的實驗過程與實驗報告。
高職院校自動化專業(yè)創(chuàng)新實踐教學勢在必行,而建設(shè)實踐教學體系的過程是一個十分復雜且長期的過程。目前有關(guān)高職院校自動化專業(yè)的實驗室建設(shè)正在逐步完善中。比如自動控制原理實驗室、自動控制系統(tǒng)實驗室等。高職院校的自動化實驗室實踐教學體系建設(shè)過程中,不僅要重視實驗室的建設(shè),還要注意將實踐教學與理論教學緊密結(jié)合,加強專業(yè)課教師指導實踐教學的比例。此外,高職院校自動化實驗室的管理也應成為關(guān)注的內(nèi)容之一,智能化、開發(fā)式的實驗室管理不僅為學生提供一個良好的實踐平臺,也為實驗室的正常運行提供了保障??傊呗氃盒W詣踊瘜I(yè)實踐教學的任務任重而道遠,需要我們在不斷的探索中前進。
[1] 陳立君,楊麗艷,姜曉冰. 高校實驗教學質(zhì)量監(jiān)控體系的探索與實踐[J]. 實驗室科學,2009,(3).
[2] 朱偉興,李新城,廖志凌,等. 以學生為主體改革實驗教學[J].江蘇大學學報, 2002,(1).
[3] 潘菊素,陶燕麗. 基于課程群負責人制的教學基層組織的構(gòu)建及其運行機制設(shè)計[J]. 遼寧教育研究,2003,(10).
[4] 周亞俊. 全面改革實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J]. 實驗室研究與探索,2004,(7).
[5] 教育部高等學校自動化專業(yè)教學指導分委員會. 自動化專業(yè)調(diào)研報告(I)[EB/OL]. 教育部高等學校教學指導委員會通訊.