李軍紅++洪鎮(zhèn)南++劉華

摘 要：分析自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，總結(jié)南華大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)對課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課外科技活動(dòng)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)采取的新模式和新方法，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化專業(yè) 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0197-02

Reform and Exploration of Practice Education for Automation Specialty

Li Junhong Hong Zhennan Liu Hua

（School of Electrical Engineering， University of South China， Hengyang Hu`nan， 421001，China）

Abstract：In this paper， the problems in practice teaching of automation specialty is analysed and the new methods and models is summed up about course experiment， course design， graduation design， production practice and extracurricular scientific activities of automation specialty in University of South China. This is conducive to improve the quality of teaching and to train high level applied personnel.

Key Words：Automation Specialty； Practice Education； Teaching Reform

實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)過程中必不可少的部分，它對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、動(dòng)手能力、分析和解決復(fù)雜工程問題的能力有著不可替代的作用[1-2]。自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課外科技活動(dòng)等五部分組成，該文以南華大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)為例，從上面五個(gè)方面分析實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，總結(jié)和探索自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的新模式和新方法。

1 采取企業(yè)跟班為主校內(nèi)實(shí)習(xí)為輔的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式

生產(chǎn)實(shí)習(xí)普遍存在學(xué)生下班組難，因?yàn)槠髽I(yè)考慮生產(chǎn)、安全等原因，工廠和班組不愿接受，即使分配到班組，由于企業(yè)自動(dòng)化程度的提高，生產(chǎn)管理的規(guī)范和嚴(yán)格，學(xué)生在實(shí)習(xí)中能看到和觸摸到的東西越來越少，看到的基本是一排排控制柜，聽工程技術(shù)人員講課多，動(dòng)手少。既花費(fèi)了大量的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)，且實(shí)習(xí)效果較差。針對這一問題，我們采取了企業(yè)跟班為主校內(nèi)實(shí)習(xí)為輔的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式。南華大學(xué)電氣工程學(xué)院與大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司、特變電工衡陽變壓器有限公司、湖南衡陽鋼管（集團(tuán)）有限公司建立了長期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，形成了企業(yè)跟班為主的實(shí)習(xí)模式。為了進(jìn)一步提高實(shí)習(xí)質(zhì)量，我們著手打造了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，充分利用現(xiàn)有的過程控制實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場總線實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)化儀表實(shí)驗(yàn)室、PLC創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，組織學(xué)生校內(nèi)實(shí)習(xí)一周，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試一個(gè)小系統(tǒng)，如恒壓供水系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)、自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)等。在校內(nèi)實(shí)習(xí)中學(xué)生經(jīng)歷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝到調(diào)試的全過程，能力得到較系統(tǒng)的訓(xùn)練，彌補(bǔ)了校外實(shí)習(xí)的不足，提高了實(shí)習(xí)的效果。

2 注重課程實(shí)驗(yàn)改革，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

課程實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、分析解決問題能力的重要途徑，專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)肩負(fù)著綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的任務(wù)。目前高校課程實(shí)驗(yàn)大多是教學(xué)儀器開發(fā)公司設(shè)計(jì)好，學(xué)生基本是插接線，觀察下結(jié)果，學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)少。首先，我們在2017版人才培養(yǎng)方案修訂中增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例，需要學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)課就是簡單插接線的現(xiàn)象，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用自動(dòng)化學(xué)科的知識，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，讓學(xué)生系統(tǒng)把握自動(dòng)化的專業(yè)知識。其次，針對理論性比較強(qiáng)的控制類課程，如“智能控制”、“模糊控制”、“現(xiàn)代控制理論”等課程，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入MATLAB/SIMULINK，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，編程實(shí)現(xiàn)控制算法，有助于降低理論的抽象性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合分析的能力。例如模糊控制課程實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生利用MATLAB集成了模糊控制工具箱，設(shè)計(jì)直流電機(jī)模糊控制系統(tǒng)。

3 注重課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革，培養(yǎng)綜合能力

課程設(shè)計(jì)作為課程的外延，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)只隸屬于各門課程，課程間銜接性較差，不利于綜合能力的培養(yǎng)[3-4]；另外，課程設(shè)計(jì)較多是參照指導(dǎo)書，查閱手冊，網(wǎng)上搜索模仿設(shè)計(jì)，往往容易流于形式。在2017版培養(yǎng)方案修訂中，我們安排了電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、過程控制儀表、自動(dòng)化綜合課程設(shè)計(jì)等四門課程設(shè)計(jì)。為了加強(qiáng)綜合能力培養(yǎng)，把原來的計(jì)算機(jī)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)兩門課程設(shè)計(jì)整合成“自動(dòng)化綜合課程設(shè)計(jì)”，該課程設(shè)計(jì)綜合了PLC、控制原理、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制、集散控制等知識。為了解決網(wǎng)上搜索，抄課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)象，我們提高了課程設(shè)計(jì)的要求，嚴(yán)格考核和評定成績，課程設(shè)計(jì)要求獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和仿真，必須制作實(shí)物或設(shè)計(jì)出實(shí)際系統(tǒng)，需要有實(shí)驗(yàn)結(jié)果或仿真結(jié)果，改變了以前單純看設(shè)計(jì)報(bào)告評定成績的做法。由于采取了這些措施，學(xué)生的綜合能力有明顯的提高。

4 畢業(yè)設(shè)計(jì)與工程項(xiàng)目相結(jié)合，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力

畢業(yè)設(shè)計(jì)是集學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)新相結(jié)合的綜合教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生可將所學(xué)知識直接用于實(shí)踐，開展科學(xué)研究，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，與課堂實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)相比，具有涉及學(xué)科多、時(shí)間長、工作量大、解決工程實(shí)際問題的特點(diǎn)。目前大多高校畢業(yè)設(shè)計(jì)命題質(zhì)量不高，假題多，沒有與教師科研和工程實(shí)踐結(jié)合，很多學(xué)生都是網(wǎng)上抄抄完事[5]。就我校2016屆自動(dòng)化畢業(yè)生來看，總?cè)藬?shù)81人，來源教師縱向課題5個(gè)，橫向課題8個(gè)，直接參加工程項(xiàng)目的5人，占總?cè)藬?shù)的22%，比例偏低。針對這種現(xiàn)狀我們采取了如下措施：①指導(dǎo)教師需要不斷提升自己的業(yè)務(wù)能力和科研水平，積極申報(bào)各級各類科研項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生參與自己的科研項(xiàng)目，同時(shí)外聘一些高水平的企業(yè)導(dǎo)師，讓學(xué)生直接參與企業(yè)工程項(xiàng)目的研究，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。②多渠道全方位開展產(chǎn)學(xué)研合作，我們先后與湖南核三力技術(shù)工程有限公司、中國核工業(yè)集團(tuán)公司272廠、深圳市天鼎微波科技有限公司等廠礦企業(yè)簽到聯(lián)合培養(yǎng)本科生的合作協(xié)議，選派部分能力強(qiáng)的學(xué)生直接參與合作項(xiàng)目，組織學(xué)生到有關(guān)設(shè)計(jì)部門、設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行參觀和調(diào)研，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和調(diào)研結(jié)果，開展畢業(yè)設(shè)計(jì)，做到畢業(yè)設(shè)計(jì)真正與工程實(shí)際結(jié)合。

5 以智能汽車競賽為載體，積極開展課外科技活動(dòng)

為解決培養(yǎng)計(jì)劃內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在綜合性和創(chuàng)新性相對薄弱的問題，從培養(yǎng)學(xué)生綜合分析與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力出發(fā)，提出了學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)從小綜合向大綜合轉(zhuǎn)變的新構(gòu)想，以全國大學(xué)生“恩智浦杯”智能汽車競賽活動(dòng)為載體，積極開展特色宣明的課外科技活動(dòng)。智能汽車競賽要求學(xué)生選用設(shè)飛思卡爾半導(dǎo)體公司的8位、16位、32位微控制器作為核心控制模塊，通過增加道路傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及編寫相應(yīng)軟件，制作一部能夠自主識別道路的模型汽車，按照規(guī)定路線行進(jìn)，以完成時(shí)間最短者為優(yōu)勝。該競賽涵蓋了控制、模式識別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科知識，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的綜合能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。近年來，我院自動(dòng)化專業(yè)參加智能小車競賽活動(dòng)的學(xué)生達(dá)45%以上，學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決復(fù)雜工程問題的能力明顯增強(qiáng)，學(xué)生初次就業(yè)率有明顯的上升，效果較好。

6 結(jié)語

該文分析了自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，結(jié)合南華大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)踐，提出了解決問題的具體措施與方法，提高了教學(xué)質(zhì)量，取得了良好的教學(xué)效果。

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