敖章洪

摘 要：當(dāng)今社會對學(xué)生的實(shí)踐能力越來越看重。自動(dòng)化專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系在一起。在分析自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)行實(shí)踐教學(xué)存在的主要問題基礎(chǔ)上，提出了在實(shí)踐各環(huán)節(jié)教學(xué)中廣泛引入仿真技術(shù)，形成仿真、實(shí)踐的良性循環(huán)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 仿真 實(shí)踐

中國圖書分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0155-02

Reform Exploration on Practice Education for Automation Specialty

AO Zhanghong

（College of Communication and Electric Engineering， Hunan University of Arts and Science，Changde Hunan，415000，China）

Abstract： Now the society more and more regards as important to student's practice ability. The automation specialty has the strong practicality with the production life relates closely in together.This paper proposed use simulation technology in practices teaching based on the current practice teaching existence main question of automation specialized， formed the simulation and the practice positive cycle， strengthened student's study enthusiasm， promoted the student operating ability and the innovation ability.

Key words：Automatization simulation practice

實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)的重要組成環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)過程中一個(gè)必不可少的部分[1]，是培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的具有創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才的最有效途徑[2]，是實(shí)現(xiàn)人才知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑和手段。實(shí)踐教學(xué)具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性的特點(diǎn)[3]。如今，面對真實(shí)世界、面向工程實(shí)踐已經(jīng)成為當(dāng)今世界高等工程教育的普遍發(fā)展趨勢。自動(dòng)化專業(yè)與人們的生活生產(chǎn)密切相關(guān)[4]，其主要特征是時(shí)代性、實(shí)踐性、系統(tǒng)性和交叉性，決定了自動(dòng)化專業(yè)極其強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教育，培養(yǎng)的學(xué)生必須具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力[5]。然而，據(jù)筆者了解，在畢業(yè)時(shí)自動(dòng)化專門的學(xué)生真正具有一定實(shí)踐能力的僅僅只是一小部分，從而影響學(xué)生的就業(yè)以及進(jìn)一步深造。因此，應(yīng)就自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行探索和改革，以提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

1 現(xiàn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)存在主要問題

目前，不同高校自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)情況參差不齊，普遍存在下面一些問題[6-11]。

1.1 專業(yè)條件不足

專業(yè)條件主要指實(shí)驗(yàn)室所擁有的設(shè)備數(shù)量、設(shè)備新舊程度、設(shè)備完好率等。由于不同學(xué)校所配套的資源不同，專業(yè)條件有很大的差別。有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備是幾年前甚至是十幾年前的設(shè)備；有的學(xué)校設(shè)備數(shù)量嚴(yán)重不足，只有2臺甚至1臺，學(xué)生基本上只能看老師演示而不能動(dòng)手；有的學(xué)校設(shè)備完好率低，維修慢，無法滿足正常教學(xué)要求。這些硬件條件是實(shí)踐教學(xué)中最基礎(chǔ)的條件，同時(shí)也是最難改善的條件。

1.2 學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)重視度不夠

由于很多實(shí)驗(yàn)課不是單獨(dú)設(shè)立的，附屬于理論課程，一般課程總分構(gòu)成是卷面期考成績與平時(shí)成績按7∶3構(gòu)成，而實(shí)驗(yàn)課程僅僅只占平時(shí)成績的一部分。因此，學(xué)生一般不太重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，他們認(rèn)為只要自己卷面成績考的好，實(shí)踐環(huán)節(jié)怎么樣并不能在很大程度上影響他們的總成績，從而在實(shí)踐教學(xué)過程中都比較散漫、隨意，遲到、早退、缺課現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

1.3 缺乏評價(jià)體系，實(shí)際效果差

在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，實(shí)踐環(huán)節(jié)的評分主要是看學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)和所提交的實(shí)踐材料進(jìn)行衡量的。但這種方法不科學(xué)，比如實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生抄襲別人的報(bào)告，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是正確的，但學(xué)生自己可能根本沒有真正動(dòng)手去做。即使學(xué)生自己動(dòng)手做了，也不一定對學(xué)生的實(shí)踐能力有幫助，很多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書去做的，然后記錄結(jié)果就完了。為什么有這樣的結(jié)果學(xué)生根本想都不想，跟一個(gè)木偶沒有太大的差別。這就造成了看上去都去做實(shí)驗(yàn)了，其實(shí)真正得到了鍛煉的是極少數(shù)，實(shí)際效果很差。

2 仿真技術(shù)在自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

仿真教學(xué)具有以下特點(diǎn)：形象性、直觀性強(qiáng)；全面性、安全性完善；交互性良好；效率性、節(jié)約性卓越[12]。仿真技術(shù)的實(shí)施投資少，只需電腦和相應(yīng)的仿真軟件即可，很容易實(shí)現(xiàn)。仿真技術(shù)在自動(dòng)化實(shí)踐各環(huán)節(jié)間的應(yīng)用見圖1。

2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)受硬件設(shè)施的影響最大，有些課程可能因?yàn)橛布O(shè)施問題而無法正常開展實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)平臺僅僅只需要學(xué)生接線，接好線后就可以觀察結(jié)果，學(xué)生根本不了解為什么要這樣連接，因此在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)引入仿真技術(shù)很有必要性，通過仿真學(xué)生對整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成就很清楚了。在學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前讓學(xué)生利用專業(yè)仿真軟件搭建出實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并得到仿真波形。通過模型搭建，讓學(xué)生了解系統(tǒng)的總體構(gòu)成；通過仿真波形，讓學(xué)生了解系統(tǒng)的工作原理，知道為什么會有這樣的結(jié)果。進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后讓學(xué)生演示自己搭建的模型，并詢問相關(guān)問題了解學(xué)生對系統(tǒng)的熟悉程度，這樣也可避免學(xué)生相互抄襲，讓學(xué)生真正學(xué)到知識。檢查完畢后讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證仿真模型是否正確，了解實(shí)際結(jié)果和仿真結(jié)果之間有什么區(qū)別。通過對比，讓學(xué)生加深了印象，也更深入的了解整個(gè)知識結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要隨時(shí)關(guān)注學(xué)生動(dòng)態(tài)，要讓每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手，真正的鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。如果限于條件沒有相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺的，也能通過仿真讓學(xué)生對所學(xué)知識有個(gè)系統(tǒng)的了解，知道所學(xué)內(nèi)容在實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用，這對他們以后走入社會也是很有幫助的。

2.2 實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)

實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有所區(qū)別，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)一般是一些各自獨(dú)立的小系統(tǒng)，而實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)一般系統(tǒng)較大，這樣花費(fèi)的時(shí)間也將更長。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)受硬件設(shè)施的影響相對較小，這主要是因?yàn)橐粋€(gè)系或一個(gè)院不同專業(yè)有很多實(shí)習(xí)內(nèi)容是一樣的，這樣實(shí)習(xí)平臺較單一，硬件設(shè)備完好率一般可滿足，但基本上都是照著實(shí)習(xí)指導(dǎo)書去做，學(xué)生不明白系統(tǒng)原理，設(shè)備數(shù)量上一般也不能滿足一人一機(jī)。實(shí)習(xí)過程中，通過仿真軟件對實(shí)習(xí)內(nèi)容先進(jìn)行建模并仿真，使學(xué)生學(xué)會專業(yè)仿真軟件的應(yīng)用，了解系統(tǒng)工作原理，對系統(tǒng)的控制過程有較全面的認(rèn)識。接下來再去動(dòng)手進(jìn)行實(shí)習(xí)，這樣效果會更好。

2.3 課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

課程設(shè)計(jì)是綜合性較強(qiáng)的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，受實(shí)驗(yàn)室條件限制較多，學(xué)生的課題有些是實(shí)驗(yàn)室里無法提供硬件支持的，很多學(xué)生直接在網(wǎng)上下相關(guān)文章稍微修改下就提交給老師，這樣通過課程設(shè)計(jì)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的就無法達(dá)到。通過仿真軟件，對設(shè)計(jì)的課題進(jìn)行仿真分析是一個(gè)較好的方法。在學(xué)生對所設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行仿真的過程中，學(xué)生學(xué)會了專業(yè)軟件的使用，對設(shè)計(jì)的課題也有了比較清晰直觀的認(rèn)識。教師在對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)時(shí)，以仿真結(jié)果作為相關(guān)參考，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。有條件的可根據(jù)仿真模型做成實(shí)際系統(tǒng)，這樣對學(xué)生的促進(jìn)更大。

2.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)學(xué)生整體水平的一個(gè)環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題不可能完全考慮到實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備情況，因此有的課題也是無法在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的。對學(xué)生而言，除了做畢業(yè)設(shè)計(jì)外，他們還要到外面去找工作，這樣也不可能花費(fèi)很多實(shí)間在實(shí)驗(yàn)室里。通過仿真軟件，讓學(xué)生建立系統(tǒng)模型，分析系統(tǒng)工作原理，得到仿真結(jié)果有助于他們花很短的時(shí)間就能在實(shí)驗(yàn)室里建立完整的系統(tǒng)。即使實(shí)驗(yàn)室里沒有相關(guān)硬件，也可以通過分析仿真結(jié)果鍛煉他們的能力。通過仿真還可鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，仿真模型的建立方法不止一種，不同人有不同的想法，要鼓勵(lì)學(xué)生以不同的角度思考問題。

3 結(jié)語

自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)很是關(guān)鍵，但實(shí)驗(yàn)室里提供的條件一般有限，仿真分析是解決這個(gè)矛盾的較好方法。通過仿真軟件，學(xué)生能深入了解所學(xué)知識，真正鍛煉了動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，并能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，為后面的學(xué)習(xí)生活打下了基礎(chǔ)；教師也能通過仿真模型和結(jié)果對學(xué)生進(jìn)行正確評價(jià)，通過仿真―實(shí)踐的良性循環(huán)，可大大縮短學(xué)生理解知識，應(yīng)用知識的時(shí)間，培養(yǎng)出對國家和社會有用的棟梁之才。

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