主頁 > 技術文（wén）章 > 關於高校自動（dòng）化專業人才培養改革（gé）探索 2024-09-30

關於高校自（zì）動化專業人才培（péi）養改革探索

摘要：針對自動化專業現有人才培養的不足，並結合自動化（huà）技術發展（zhǎn）的現狀，分析了當前高校自動化專業培養中存在的問題。研（yán）究探索對高校自動化專業人才培（péi）養模式（shì）進行改（gǎi）革（gé），實施卓越工程師計劃，著重培養學生工程（chéng）應用能力和創新能力；改革教學模式，引入先進教（jiāo）學方法，以考試改革為抓手，著重（chóng）提高學生的（de）學（xué）習興趣和（hé）自主學習的能力；改革自動化專業課程體係，加大控製類課程的（de）改革力度，著重提高學生關於控製方麵的專業素質，增加網絡技術課程群和新型電子技（jì）術課程群，以適應工業信息化的發展迫切要求，滿足社會對自動化專業人才的需求。
一、自（zì）動化專業人才培養存在的問題：
　　1.人（rén）才（cái）培養模式老化，工程（chéng）應用（yòng）能力、創新（xīn）能力弱：
　　在（zài）我國，重學輕術（shù）的（de）傳統文化根深蒂固，所以（yǐ）我國的教育片麵強調學術的特征，重視書（shū）本知識的傳授與學習。高校人才（cái）培養模（mó）式是在計劃經（jīng）濟（jì）體製下建成的知識傳授體係模式，在我國（guó）教育發展史上起過非常積極（jí）的作用，為社會培養了大批適合計劃經（jīng）濟模式的專業建設人才。隨時代的發展，其（qí）缺點和弊端已（yǐ）越來越明顯。然而（ér）隨（suí）著科學技術的迅（xùn）猛發展，知識經濟時代迎麵而來，社會對實踐性專業人員的需求集中（zhōng）顯現，對創新（xīn）人（rén）才的需求更加迫切。我國當前大部分專業的培養（yǎng）模式還是停留在過去的知識傳授體（tǐ）係模式，自動化專（zhuān）業也是這樣。這種培（péi）養模式導致的結果（guǒ）是：學生工程（chéng）應用能力和創新能力不高，理論課程（chéng）和實驗、實（shí）踐課程的設置與工程（chéng）應用脫離，學生重理論、輕實踐，動（dòng）手能力和解決實際問題的能力不強，創新能力更是無從（cóng）談起。
　　2.教學模式單一，自（zì）主學習能（néng）力低下，難以（yǐ）調動學生學習的興趣：
　　長期以來我國高校教學目標、教（jiāo）學過程的設計都是圍繞教師進行的，在教學的過程中重（chóng）點放在學生能否掌握教材的重點、難點上（shàng），重視（shì）的是如何教，而往往忽略了教學（xué）的中心在（zài）於如何（hé）學。在這種以“教”為中心的學（xué）習環境下，由於“學”圍繞教轉，課堂教學隻是教師機械地（dì）完成預先設（shè）計的教案，學生成為觀看教師表演的觀眾，師生間缺乏溝通（tōng）、互動，學習氛圍沉悶（mèn），學生成為被（bèi）動接受知識的容器，使學生逐漸（jiàn）喪失了學習的自主性。傳統教學模式下多是采取滿堂灌、填鴨式的教學（xué）模式，在這樣的教學模式中，教師（shī）往往比較（jiào）重視對知識內容的傳達，往往要學生關注知識內容的細節而（ér）不強調（diào）知識當中所蘊含的科學方法、科學思維、創新精神（shén）。這種（zhǒng）傳統的注入式的方法具有教學效率高（gāo）的優點，能充分發揮教師的主（zhǔ）導作用，但這（zhè）種教學模式的直接後果（guǒ）是，學生處於被動學習的狀（zhuàng）態，學生的積極型越來越差，自主學（xué）習（xí）和興趣常常被扼殺，更談不上創新能力（lì）了。經常出現教師（shī）站在講台上興致勃勃地講，下麵學生昏昏欲睡的現象。課（kè）堂（táng）教學是教學體係中（zhōng）重要的一環，學生大部分專業知識和能力的積累來源於課堂教學，這種傳統的教學模式無論是對學生知識的傳授和能（néng）力的培養方麵都出現了較大的問題。
　　3.眉毛胡（hú）子一把抓，忽視（shì）專業主幹（gàn）課，學（xué）生（shēng）的（de）專業（yè）素質下降：
　　由於特殊的國情，縱觀我國（guó）大多數本科生（shēng）的教（jiāo）學計劃，特別是改革開放以來出現了一種普遍的現象：學生（shēng）在本科4年間學習的科目有五六十門，與國外學生相比，除（chú）了多一二十個學分的外（wài）語課程之外，還有近10個學分的政治、法律、道德品質（zhì）等科目的學習任務，各種素質教育又占10多個學分。並不是說英語、思想政治或素質教育課的學習可有可無，這（zhè）些科目的設置有其客（kè）觀性，但這些課的開設必然要擠占學生的學習時間，因為學生4年學習的總學分數是固（gù）定的，因此很多高校（xiào）培養方案中的專業課門數有一定程度的（de）減少，專業課的（de）學時也一再被減（jiǎn）少。自動化專業更是這樣，原來七八十學時（shí）的（de）自動控（kòng）製理論現在基本上被減到五六十學時，實踐性非常強的自（zì）動控製係統也變成了隻講（jiǎng）理論的選修（xiū）課程。又由於自動化專業本身是一門適應性強、應用（yòng）麵（miàn）廣的（de）工程技（jì）術學科，具有學科內涵豐富（fù）、外延寬（kuān）廣、綜（zōng）合（hé）交（jiāo）叉、容易造成課程多等特點。種種因素導致現行自動化專業培養方（fāng）案特色（sè）不明顯，導致課程門門有，課（kè）時都均點，眉毛胡子一把（bǎ）抓，專業主幹課淪為一般專業課，一般專業（yè）課淪為（wéi）專業選修課。這種培養方案導致（zhì）學生學得太雜，該學的沒有學透，至關重要的專（zhuān）業基（jī）礎（chǔ）理論學（xué）得不透，專業基礎不紮實，專業素質不高，實踐能力差等。
　　4.知識更新慢，教（jiāo）材建設（shè）不能與時俱進：
　　教材是教學內容的主要（yào）依據，自動化專業的多門核心課程雖經（jīng）過多次改（gǎi）版，但很多內容仍顯得陳舊，一些在現時已經被淘汰的內容、方法仍然作為教學的內（nèi）容；反之，一些新的、實用性強的內容卻沒有被包含（hán）在教學的內容當中，或者僅被一筆帶過。譬如，隨著計算機技術的發展，計算機控製已經成為自動控（kòng）製（zhì）的核心方法，所（suǒ）以很多高校非常重視計算機控製技術課（kè）程的設置，但大部分學校的計算機控製課程還在以8086計算機為基礎進行教學，這種機型方法已經完（wán）全退出了市場，代（dài）之而來的（de）是各種嵌入式的微（wēi）處理器技術，但很（hěn）多高校（xiào）對這（zhè）種已經被市場廣泛（fàn）接受的各（gè）式（shì）微處理器的控製技術涉及得太少，出現很大的脫節現象。同樣，數（shù）字電子技術在現代控製係統中的重要性（xìng）人所共知，但很多（duō）高校的（de）數字電子技術還在圍繞門電路和數字電路進行教學，完全無視電子技術（shù）飛速發展的現狀，實（shí）際上現實設計中的（de）自（zì）動化控製係（xì）統很難再（zài）見到這（zhè）些簡單的門電路了。當今的電子技術必須更多地學習（xí）各種新型大規模集成電路的具體應用，可惜這些新型大規模集成器（qì）件的應用很少出現在教科書中，這就導致當前的教學與現實脫節，怎能（néng）不出現學生畢業麵對實際設計束手無策的現象呢？
一些新技術的出現也徹（chè）底改變了自動控製係統（tǒng）的構成，譬如說網絡（luò）技術的出現，當今的自控係統不再是孤島模式，而（ér）是整個工廠、整個企業乃（nǎi）至企業間（jiān）的綜合自動化管理信（xìn）息係統，所以，當前網絡技術在（zài）自動控製係統（tǒng）中的應用已經相當普及（jí）。然而自動化專業現行的培養計劃中，工業控製網絡知識涉及很少，與之相關的課程（chéng）體係不健全，已經完全不能適應（yīng）信息社會的（de）發展需要。
二、自動化專業人才（cái）培養模式改革：
　　1.實施卓越工程師（shī）計劃，改革人才（cái）培養模式，提高學生的工程應用能力和創新（xīn）能力
　　教育部“卓越工程師教育培養計劃（huá）”（簡稱“卓（zhuó）越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改（gǎi）革（gé）和發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工（gōng）程教育強國的重大舉措。該計（jì）劃旨在培養造就一大批創新能力（lì）強、適應（yīng）經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路（lù）、建設創新型國家和人（rén）才強國戰（zhàn）略服務。該計劃對促進高等教育麵向社會需求培養人才，全麵提高工程教育人（rén）才培養質量具有十（shí）分重要的示範和引導作用（yòng）。以實施卓越工程師為契機，探（tàn）索（suǒ）聯合培養（yǎng）和工程教育新模式，探索以工程項目為（wéi）驅動（dòng）的工程教育新模式。自動化專業先（xiān）後與許繼集團等國內電氣設備龍頭企業建立戰略合作協議，充分利用這些企業（yè）在行業的技術優（yōu）勢。校企雙方共同製訂專業培養（yǎng）計劃，企業利用自身的優勢資（zī）源，作為（wéi）學校的校企合作（zuò）基地，接收學校的教師掛職鍛煉，安排學生參加（jiā）工程項目的鍛煉，通過企業實習和訓練（liàn）完成專業知識（shí）、技能的實訓、畢（bì）業設計等教學環節。從根本上（shàng）改變大學生象牙塔式的傳統教育模式，注重教學過程的知行統（tǒng）一，更加注重學生工程應用能（néng）力和創新精神的培養，密切結合行業（yè）背景與企業需求（qiú），進一步完善（shàn）校企緊密結合的應用型人才聯合培（péi）養（yǎng）模（mó）式。
　　2.課堂教學模式與考核模式聯動（dòng）改（gǎi）革，提（tí）高學生自主（zhǔ）學（xué）習的能力：
　　在自動化專業創新（xīn）型人（rén）才培養教（jiāo）學模式上，倡導適應個別指（zhǐ）導，因材施教，根據學生的學習態度、自學能力等情況進行有針對性的學（xué）法指導，實（shí）施（shī）分層教（jiāo）學，充分調動學生的學習積極性，讓學（xué）生掌握學習的（de）金鑰匙，讓（ràng）學生不僅（jǐn）僅是“學會”，更重要的是“愛學、會學、樂學”。鼓勵教師改變以往單純灌輸的教學模式，強調（diào）把教學的重心從怎麽教轉到怎麽學上，避免把學生的頭腦當容器，把知識生硬地“灌”或“填”進去（qù）的做法。讓（ràng）學（xué）生成為參與者，老師和學生共同探討，共同交流，構建師生平等對話的關係，學生以（yǐ）平等、積極主動的身（shēn）份出現在課堂教學的過程中，逐漸學會（huì）自主學習的方法。特別強調在傳授知（zhī）識的基礎上更加突出素（sù）質和能力培養，選擇（zé）一些適合不同模式的課程進（jìn）行改革試點：倡導啟發式、討論式、體（tǐ）驗（yàn）式、實踐式、探究式、研究性（xìng）等教學方法。為了避免教學改革虎頭蛇尾，在進行（háng）課堂教學改革的同時（shí）必須改革考試（shì）方法，形成互動，引導廣大學生改變過分注重知識學習、忽視能力培養的習慣，提倡研（yán）究式、設計式、問題式、開放式的考核方式。改變過去一張卷（juàn）子、死記硬背的應付式的考核方式。課堂教學模（mó）式（shì）和考核模式的聯動改革使得教（jiāo）學改革能夠徹底得以貫徹執行，激發了學生的（de）學習興趣。參與教學（xué）改革的課程教學完全活了起來，學生學習的積極性、創（chuàng）造性被激發了出來，被動應付（fù）學習的局（jú）麵得以改變，學習效果也明（míng）顯提高。
　　3.加大控（kòng）製類課程（chéng）群的改革力度，切實提高學生的專業素質：
　　為了培養（yǎng）自（zì）動化學（xué）生的（de）專業素質，研究理論（lùn）課程內（nèi）在聯係，加大自動控製理論（lùn）課程群的改革力度，建立（lì）自動化專業合理的控製理論係統的知識結（jié）構，組建由自動控製原（yuán）理、計算機控製技術（shù）、過程控製組成的控製課程群。建立控製係統整體的（de）觀念（niàn），打破各門課程（chéng）各自為政的局麵，避免這些課程之間的交叉（chā）重複內容，並且引入實（shí）際工（gōng）程項目幫助學生真正體會自動控製係統的實質，打（dǎ）破這些（xiē）課程孤立的局麵，讓學生在（zài）計算（suàn）機控製和過程控製中理解自（zì）動控製（zhì）的原理（lǐ），在理解自動控製原（yuán）理的基礎上設計計算機控製和過程控製。在計算機控製係統課程教學中，讓學生自行選擇自己感興趣的微處理器（qì），選擇典型工業（yè）控製參數進行目標設計，以任務驅動的模（mó）式進行課程學（xué）習。這種教學改革既讓學生真正了解了（le）自動（dòng）控製的本（běn）質，也讓學生以體驗式（shì）的實踐（jiàn）學習方（fāng）法真正提高了自己的動（dòng）手能力，又激發了一部分學生的創新潛能，學生的（de）設計能力（lì）得到極（jí）大提高（gāo），起到了很好的學習效（xiào）果（guǒ）。
　　4.更新知識內容，增加新型電子技術實踐課程群，密切教學與實際應用之間的聯係：
　　當今社會，隨著微電子技術的迅猛發展，出現了（le）滿足自動控製係統設計的一大趨勢：以應用為主的各類新型大規模集成電（diàn）。這種趨勢是為滿足嵌入式控製係統的需要，各式新型微機（jī）外圍大規模集（jí）成電（diàn）路日新月異，可以說各行各業需要的各式芯片層出（chū）不窮，應有盡有，發展至極致。設計者所做的（de）工作（zuò）就是挑選現有的各式（shì）集（jí）成電路，搭建相應的自動控製係統，這已（yǐ）成了當今（jīn）自動控製係（xì）統設計的一個常態。這種設計方法（fǎ）為現在的自動化專業提出了（le）一個新（xīn）的要（yào）求：學生必（bì）須學會（huì）各類集成電（diàn）路的使用與接口，而不是把各類集成電（diàn）路的原理搞得十分楚楚。傳統的電子技術教學恰恰（qià）相反，重在原理的理解，重在理論（lùn）的把握，而對具體應用一筆帶過，所以傳統教學（xué）模式導（dǎo）致的後果是理（lǐ）論學得頭頭是道，見到實（shí）際的設計卻傻了眼（yǎn）。為了徹底改變這一尷尬的局麵，適應社會發展的需要，我們對傳統的電（diàn）子技（jì）術課程體係進行了全（quán）麵的（de）改革，建立以應用為目的的新型電子技術（shù）課程群：適當壓縮傳統的模擬（nǐ）和數字電路的理論課時，理論學習以夠用為主，加大應用新型電（diàn）路的實踐性課時。以實踐帶（dài）動理論（lùn）理解，經過（guò）大量各型新型大規模（mó）集成電路的實踐，讓學（xué）生邊實踐邊理解，這反倒加深了學生對理論知識的（de）理解。新構建的電子技術課程群包括模擬電子（zǐ）電子技術基礎、數字電子技（jì）術基礎、微機外圍新器件應用、大規模集成電路及應用等。這種實踐教學（xué）模式改革充分重視實踐教學，把實踐能力培養看成（chéng）與理論知識教育同等重要，從培養學生的創新精神著眼（yǎn），更能激發學生的創造潛能。
　　5.增加網絡技術（shù）課程群，滿（mǎn）足信息化社會對自動化專業人才的需求：
　　工業時代（dài）的自控係統是自動化孤島模式（shì），一個工段（duàn）、一個車（chē）間或一個過程采用計算機控製係統，而信息時代的目標是建設（shè）整個工（gōng）廠、整（zhěng）個企業乃至企業間的綜合自動化管理信息係統。該係統能綜（zōng）合應用自動化技術、信（xìn）息技（jì）術、計算機（jī）及網絡技術、生產加工技術和現代管理科學，從生產過程的（de）全局（jú）出發，通（tōng）過對各種所需信息的集成，實現生（shēng）產的過程控（kòng）製（zhì）、先進控製、在線優化、生產調度、企業管理、經營決策等功能，達到提高企業經濟效益、適應能力和競爭能力的（de）目的。隨著工（gōng）業控製網的快速發展和關鍵技術的突破，使（shǐ）得工業自動化領域控製級以上的（de）通信網絡正在統一到以太網，並正在向下（xià）逐漸延伸；在控製級，出現了現場總線也在讓位給工業以太網的（de）局麵。傳統自動化專業的培養方案把對網絡技術（shù）的學習當成是一種（zhǒng）時髦，隻是（shì）蜻蜓點水（shuǐ）式地介紹一些因特網的（de）知識，讓學生僅僅知道一些網絡的基本方法。實際上信息社會的迅速發展使得網（wǎng）絡技術不再僅僅是個擺設，而是控製（zhì）係統不可分割（gē）的組成（chéng）部分（fèn），現在的自動控製係統如（rú）果沒有網絡功能（néng）是難以被市場接受的。因此對工業控製（zhì）網的係統掌握是當代自動化工程師的基本技能，為適應這一時代發展的要求，自動化專業必須構建係統的網絡技術課程群。適應工業信息化（huà）要求的（de）自（zì）動化專業（yè）網絡技術課程群的構建遵循：以增（zēng）強學生網（wǎng）絡技術知識為目的，以工業（yè）控製網絡實踐技術為要求，全麵係統介紹因特網技術、工業控製網技術、現場（chǎng）總線技術等，學生可以任選一門現場總線工業控製網的學習為主攻方向，進行細致深入的學習（xí）和設計，達到會用的目的，切實把網（wǎng）絡技（jì）術當成是一種基（jī）本技能（néng）。

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