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自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動進行操作或控制的過程,而機械自動化就是機器或者裝置通過機械方式來實現(xiàn)自動化控制的過程。
機械制造自動化專業(yè)就業(yè)前景:主要到工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械制造領域內(nèi)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面的工作。由于機械行業(yè)的重要性和龐大規(guī)模,需要一支龐大的專業(yè)人才隊伍。今后一段時間內(nèi),機械類人才仍會有較大需求。具有開發(fā)能力的數(shù)控人才將成為各企業(yè)爭奪的目標,機械設計制造與加工專業(yè)人才近年供需比也很高。
從機械行業(yè)發(fā)展來看,印刷機械、數(shù)控機床、發(fā)電設備、工程機械等重頭產(chǎn)品前景仍看好。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領域,該行業(yè)將進一步向機光電一體化發(fā)展,向光加工、環(huán)保這樣的新興領域拓展。
(來源:文章屋網(wǎng) )
【關(guān)鍵詞】CDIO 項目 自動化專業(yè)
【基金項目】2013年度廣西高等教育教學改革工程項目(2013JGA133)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)02-0232-01
1.引言
隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快,對工程科技人才綜合素質(zhì)要求也越來越高,如何將我國工程科技人才數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為質(zhì)量優(yōu)勢,是擺在中國高等工程教育工作者面前的一項重要使命,探索高等工程人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化調(diào)整符合工科工程特點的教學方法,提高人才培養(yǎng)的綜合技術(shù)開發(fā)及應用能力,是我國發(fā)展高等工程教育和工程科技人才培養(yǎng)的教育改革目標。如何借鑒美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所國際知名大學創(chuàng)立的CDIO工程教育理念,建立一套符合未來工程領域發(fā)展趨勢的具有中國特色高等工程教育的理論體系,是中國高等工程教育工作者正在開展的理論研究熱點。作為我國未來科技發(fā)展規(guī)劃先進制造技術(shù)領域提供重要支撐的自動化工程技術(shù),對于實現(xiàn)由“中國制造”到“中國智造”戰(zhàn)略發(fā)展目標具有重要的現(xiàn)實意義,因此,深入開展具有我國工程特色的CDIO自動化專業(yè)培養(yǎng)模式改革研究,對于提高自動化工程人才的創(chuàng)新實踐能力是一項十分迫切的任務。
2.CDIO教育理論
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運行(Operate),它的學習理念是在參考工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)周期基礎上,讓學生在主動性、實踐性、課程學習之間存在有機聯(lián)系,實現(xiàn)理性知識和感性知識的雙向融合升華,踐行“學中做和做中學”。使培養(yǎng)學生的全過程中貫穿產(chǎn)品開發(fā)的構(gòu)思、設計、實現(xiàn)及運行全過程,本質(zhì)上可以理解為以項目驅(qū)動方式實現(xiàn)教學過程。
3.自動化專業(yè)CDIO培養(yǎng)模式研究
為了提高自動化專業(yè)學生的創(chuàng)新實踐能力,基于CDIO理論思想,對自動化專業(yè)課程設置進行了梳理調(diào)整及優(yōu)化,建立以項目設計為導向,核心特色課程為基礎,創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為目標的整體培養(yǎng)體系。
在CDIO理論框架指導下,結(jié)合本地區(qū)經(jīng)濟科技發(fā)展戰(zhàn)略及學科資源實際,重新設計構(gòu)建了自動化專業(yè)新的課程體系,同時按CDIO理念將項目按規(guī)模和范圍劃分為3級(如圖1所示)。
1級項目為包括自動化專業(yè)綜合能力要求和主要核心課程的項目,其要求不間斷地全面覆蓋本專業(yè)整個本科教學階段,使學生在整個本科階段得到系統(tǒng)的構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運行全方位CDIO模式訓練。根據(jù)本學科及學生特點,本校自動化專業(yè)至少有3次一級項目訓練。首次1級項目訓練一般在二年級開始,課程綜合項目“單片機技術(shù)綜合實訓”訓練安排在3年級末學期進行,第3次項目訓練為畢業(yè)實習+畢業(yè)設計,一般安排在4年級施行。項目來源主要包括教師的科研項目、工程實踐、實驗室建設項目、企業(yè)冠名開發(fā)項目等,從而使學生在本科4年里都能得到系統(tǒng)的工程能力訓練。
2級項目作為對1級項目的理論支撐,是順利開展1級實訓項目的基礎,主要目的是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和終生學習方法。以自動化專業(yè)相關(guān)核心課程群和專業(yè)技能要求為基礎,是對整個自動化專業(yè)教學體系的補充。
3級項目是每個子課程群設置的項目,其設置由課程大綱和社會人才需求素質(zhì)來動態(tài)優(yōu)化。如理工科基礎子課程群主要包括數(shù)理基礎、人文基礎和外語基礎課程,其目的一是提高學生的邏輯思維能力,開發(fā)學生的智能;二是為學習其他課程提供必要的數(shù)學基礎;三是為今后解決專業(yè)領域的實際問題提供一些數(shù)學方法。計算機基礎子課程群主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語言程序設計、微機原理與接口等。自動化專業(yè)基礎子課程群主要包括電氣控制的基礎課,如單片機技術(shù)、電機原理、電力電子技術(shù)等,這些課程是開展專業(yè)教育的重要組成部分,為后續(xù)的專業(yè)知識學習打下堅實的專業(yè)基礎。
4.結(jié)束語
為了落實貫徹廣西民族大學“十二五”發(fā)展規(guī)劃,落實以質(zhì)量建設為中心的內(nèi)涵式發(fā)展工作方針,做大做強自動化專業(yè),提高學校培養(yǎng)自動化人才素質(zhì),結(jié)合我校自身特點,開展了CDIO工程教育模式下的自動化專業(yè)培養(yǎng)模式研究,通過遵循CDIO“做中學”的教育模式,將注重學術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變到重視工程實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高學生綜合競爭力。從目前培養(yǎng)方案的執(zhí)行及初步考核情況看,通過對自動化專業(yè)的CDIO工程教育模式改革,有效地解決了原來自動化理論教育與自動化工程實踐之間的對立關(guān)系,把自動化專業(yè)理論知識傳授、工程實踐能力培養(yǎng)與素質(zhì)提升有機融合在一體化的課程體系與教學過程中,形成一個系統(tǒng)化的自動化專業(yè)工程教育改革方案,為提高學?!皟?nèi)涵式”教學工作質(zhì)量水平,培養(yǎng)高素質(zhì)的民族區(qū)域性自動化人才提供堅實基礎。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:自動化;控制系統(tǒng);自動控制原理; 強化概念
中圖分類號:TP13文獻標識碼:A
1 引言
“自動控制原理”是研究自動控制共性規(guī)律的技術(shù)科學??刂评碚撆c其它任何學科一樣,源于社會實踐和科學實踐。隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,自動控制已形成了完整的理論體系,主要包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論,以及自20世紀80年代逐漸形成的大系統(tǒng)理論和智能控制理論。“自動控制原理”是自動化類專業(yè)一門很重要理論基礎和技術(shù)課程。該課程的特點是:內(nèi)容豐富、理論性強、涉及知識面廣、信息量大、而且比較抽象,是具有一定深度和學習難度的課程。本文主要討論如何在這門課程的教學過程中把抽象的理論具象化,如何提高大家的興趣,如何把這門課程與整個專業(yè)體系結(jié)合起來。
2 上好《自動控制原理》第一課
對于這門難度很高的課程,第一課一定要給予學生充分的感性認識,為基本概念的掌握打下好的基礎。只有掌握了基本的概念,學生才有進一步自我深化的可能。而同時感性認識的獲得的方法莫過于實際的例子。筆者為此設計了一些例子來進行教學,獲得了較好的效果。現(xiàn)舉出常用的一個例子與大家共同探討。
如圖所示,這是一個水位自動控制系統(tǒng)。
首先需讓同學們明白這個系統(tǒng)的控制過程。在教學實踐中發(fā)現(xiàn),由于比較貼近生活,同學們對于這個系統(tǒng)的自動運行原理基本都能自發(fā)自然的理解,不需太多的引導。但當教師要同學們對他自己的理解進行表述時卻都不能準確完整的表達。因此在教學過程中要引導大家如何進行準確完整的表述。一般有以下這樣幾點需要表述出來。
(1)系統(tǒng)的控制目標是什么?被控制量是什么?被控對象是哪個?擾動量有哪些?(被控對象和被控量不要混淆,要讓同學們分清楚,同時還要讓大家明白系統(tǒng)的概念)
(2)什么元件實現(xiàn)對被控對象的驅(qū)動?這個元件就是執(zhí)行元件。
(3)哪個元件實現(xiàn)對被控量的測量?它就是檢測元件。它的信號是如何反饋的?
(4)輸入量由哪個元件給定?反饋量如何與給定量進行比較?(一般要進行反饋量大于給定量和小于給定量的兩方面分析,在講解的時候要重點突出負反饋在自動控制系統(tǒng)中作用和地位)
(5)系統(tǒng)還有哪些元件給定?它們在系統(tǒng)中起什么作用?
通過這樣的引導,同學們基本能完整準確的表述。反復進行這樣的訓練,同學們從中可以得到這些學習效果:基礎概念不斷豐富深入認識理解,系統(tǒng)的縝密的思維不斷建立完善,語言表達能力得到提高。而且在分析的過程中,同學還能感覺到自動化原來并不是那么神秘,是可以學會,可以掌握的,從而提高大家學習興趣。
當然在實際教學中,不能僅舉上述一個例子,還需很多例子,如直流調(diào)速系統(tǒng)、位置隨動系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)(一般書上溫度控制最常見到)等等。例子越多,同學們感性認識越豐富,基礎概念理解越深入準確。當然這個學習的過程中,還應該適當?shù)牧粝驴瞻?,讓同學們解答,或者讓同學們寫出一些簡單控制系統(tǒng)的分析,作為大作業(yè)評講。
我們在分析自控過程時,要讓同學們領會到自動化專業(yè)課程體系的結(jié)構(gòu),知道每門課程的基本作用和地位。從而通過這門課程讓大家可以初步建立起本專業(yè)的知識框架,至于具體內(nèi)容,當然需要每門課程的具體教學去完成了。
3 對“自動控制原理”課,從實際控制系統(tǒng)入手進行教學,強調(diào)工程和物理概念
“自動控制原理”是一門理論性較強的課程,涉及知識面廣,信息量大,所涉及的數(shù)學基礎較為廣泛,從微積分,復變函數(shù),離散數(shù)學到矩陣理論。學生覺得難學,教師覺得難教。如果在教學過程中只注重一般的數(shù)學論證,缺乏工程和物理概念的闡述,學生學后不知用在哪里,如何運用。學生在課堂上忙于做筆記,課后忙于根據(jù)公式作大量的習題,考完試后,公式忘掉了,腦子里一片空白。這樣的學習效果為后續(xù)專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計以及就業(yè)工作等帶來許多問題。
任課教師必須有一個明確的認識,那就是設置本課程的教學目的并不在于使學生僅僅多學一些知識,而是通過該課程的學習,在學生頭腦中形成一種穩(wěn)固的思想,并使他們自己學會找出與本專業(yè)的實踐結(jié)合點,培養(yǎng)一種對知識應用和創(chuàng)造的能力。在教學過程中一定要重點講述基本概念、基本原理和基本方法。
通過典型示例,引出控制、自動控制,反饋等基本概念。例如,通過人騎自行車這樣一個最簡單的例子,引出控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成,通過人的控制將不穩(wěn)定的被控對象通過反饋控制變成穩(wěn)定,并且可實現(xiàn)跟蹤控制,進而引出機器人控制這個熱點的控制問題。根據(jù)換熱器的溫度控制,讓同學們明確閉環(huán)控制的首要目的是為了克服不確定性因素,如對象本身的不確定性以及不確定性的干擾等。在關(guān)于穩(wěn)定性的教學中,還要明確反饋可能會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定,保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)設計首先必須滿足的基本要求。通過系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析的關(guān)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有界輸入/有界輸出(BI/BO)穩(wěn)定性,因傳遞函數(shù)本身就是關(guān)于系統(tǒng)的輸入輸出描述。通過這些典型示例,使學生們對學習本課程的任務有一個感性認識,明確自動控原理課程的主要內(nèi)容就是采用時域、根軌跡、頻域等各種方法分析控制系統(tǒng)的性能,并根據(jù)要求的系統(tǒng)性能指標,進行控制系統(tǒng)的設計校正。在掌握了這些基本概念后,學生的學習就有了明確的目的性。為了定量分析自動控制系統(tǒng)的性能,需用數(shù)學模型描述實際的物理系統(tǒng),引出傳遞函數(shù)的概念。傳遞函數(shù)是控制理論中很重要的一個概念,不僅要讓學生掌握它是在零初始條件下輸入輸出變量的拉氏變換之比,更要明確它表示的是輸入輸出的變化量之比。還可把它引伸為一個算子,實現(xiàn)從輸入到輸出的一個變換。同時還要明確傳遞函數(shù)只能描述元件或系統(tǒng)輸入輸出特性,即端部特性,而不能描述其內(nèi)部狀態(tài)。通過傳遞函數(shù)的引入,可建立控制系統(tǒng)的方框圖。整個經(jīng)典控制理論都是以傳遞函數(shù)為核心,圍繞著系統(tǒng)方框圖進行分析和設計。通過強化物理概念,使學生們看到的不僅是一個個方框圖、傳遞函數(shù),更要看到方框圖背后所代表的物理系統(tǒng),這樣在進行分析和設計時就有了明確的物理概念。
在知識的傳授中,注重控制思想和工程背景。本課程的設置目的不僅是對這門學科知識的掌握,更重要的是在各行業(yè)中的具體工程應用。因此在教學的全部過程中必須注重課程在工程的具體情況,并將工程的分析、設計實現(xiàn)方法滲入課程的教學中,如PID參數(shù)的整定及工程整定等。還應向?qū)W生介紹控制理論的前沿和熱點,并結(jié)合教師的科研介紹在工程中的應用,以此使學生學會尋找各行業(yè)與控制理論的結(jié)合點,并去開創(chuàng)新的結(jié)合點,從而培養(yǎng)學生應用知識的能力和創(chuàng)新的能力。
4 注重“自動控制原理”與“信號與系統(tǒng)”有機結(jié)合,拓寬學生的知識面
自動化專業(yè)開設的“自動控制原理”和“信號與系統(tǒng)”兩門課,都是作為專業(yè)基礎課開設,兩門課程在內(nèi)容上存在一定的重復。將兩門課的內(nèi)容有機的結(jié)合在一起,做到一加一等于二,甚至大于二?!靶盘柵c系統(tǒng)”和“自動控制原理”是不同性質(zhì)的專業(yè)基礎課,雖然在內(nèi)容上存在重復,但在思想體系及出發(fā)點上不同。 “信號與系統(tǒng)”偏重于弱信號的處理與傳輸,為通信系統(tǒng)的學習做準備。而“自動控制原理”則側(cè)重系統(tǒng)的應用。因此在“自動控制原理”的教學過程中,注重對基本概念、基本理論和基本方法的闡述,使學生等到一定的工程應用概念。在選用例子時,盡量選用實際控制系統(tǒng)的例子,這樣能夠使學生在很少的時間內(nèi)理解一般系統(tǒng)的控制規(guī)律,掌握控制系統(tǒng)的有關(guān)概念。而在講述數(shù)學模型中的信號流圖,采樣系統(tǒng)中的z變換和差分方程的求解等內(nèi)容時,由于這部分內(nèi)容與“信號與系統(tǒng)”中的部分內(nèi)容相重復,就可簡單講解。在“自動控制原理”中不重點講述的脈沖響應函數(shù)和卷積的概念,而在“信號與系統(tǒng)”中作為重點進行闡述,這樣可以拓寬學生的知識面,為第三學年學生選專業(yè)奠定了基礎。
在自動化專業(yè),同時開設“自動控制原理”和“信號與系統(tǒng)”兩門課的時間還不長,在教學過程中會暴露出許多問題,如何在教學內(nèi)容上統(tǒng)籌安排,使學生在有限的學時內(nèi)獲得更多的知識,仍需在今后的教學實踐中不斷探討。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:卓越計劃;工程實踐;教學模式;校企合作
針對我國建設新型工業(yè)化大國、建設創(chuàng)新型國家的要求,2010年,教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。我校自動化專業(yè)于2012年獲批江蘇省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(軟件類)試點專業(yè),自動化專業(yè)教育部及江蘇省“卓越計劃”項目2014-2015年建設目標為,圍繞國家“兩化融合”戰(zhàn)略發(fā)展目標,以培養(yǎng)工程型、創(chuàng)新型人才為根本,結(jié)合南航自動化專業(yè)特色,充分開拓和利用校內(nèi)外師資和實驗實踐資源,初步形成穩(wěn)定的具有南航特色的自動化專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)體系。
一、“卓越計劃”課程體系構(gòu)建
卓越工程師培養(yǎng)強調(diào)工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這就需要重構(gòu)新的課程體系。但是,過去的課程體系存在一些問題:過分強調(diào)學科的系統(tǒng)性,忽視學生能力的培養(yǎng);過分重視本學科的連貫性和邏輯性,忽視學科之間的整合性、關(guān)聯(lián)性;過分重視學科為中心,忽視實踐。因此,我們有必要以“卓越計劃”為背景,以培養(yǎng)創(chuàng)新工程應用型人才為目標,構(gòu)建創(chuàng)新型工程實踐教學體系。
根據(jù)我校自動化專業(yè)“卓越計劃”的實施背景來看,我們按照基本技能、綜合應用能力、工程實踐能力三個培養(yǎng)層次,整合教學內(nèi)容,精煉核心課程,強化實踐環(huán)節(jié),做好理論教學與工程實踐訓練的相互促進。從實施辦法上,遵循課堂理論教學、校內(nèi)實踐教學、校外工程實踐三結(jié)合的思路,構(gòu)建工程實踐教學體系。
在校內(nèi)專業(yè)實驗室,依托電氣工程與自動化國家級實驗教學示范中心和飛行器主動控制教育部工程中心,突出應用能力的培養(yǎng),構(gòu)建以創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標的實踐教學體系,全面實行開放型實驗管理模式。
校企聯(lián)合培養(yǎng)課程的建設,針對學生實踐中的對象產(chǎn)品化、操作標準化的特點和要求,開設了如工程文檔編制與管理、行業(yè)標準與規(guī)范等課程。基于現(xiàn)有工業(yè)控制專業(yè)選修課程和配套實驗室條件,開設了如控制系統(tǒng)網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)、控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、工控產(chǎn)品設計與調(diào)試等工業(yè)控制類企業(yè)課程。
二、創(chuàng)新實踐教學模式,促進學生工程實踐能力的全面提升
1.深化教學研究,更新教學觀念
首先,采用互動式、研討式教學方式活躍課堂氛圍,激勵學生自主學習,提高學生參與教學環(huán)節(jié)的主動性。其次,科研項目融入教學,理論與實踐緊密結(jié)合,使學生深入理解學為研所用。促進科研與教學互動,及時把科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容。支持本科生參與科研活動,早進課題,早進實驗室,早進團隊。
2.專業(yè)課程教學方式方法改革
專業(yè)基礎課注重基礎理論知識與實際應用的緊密結(jié)合,教師在教學過程中強調(diào)其應用特性,輔以相關(guān)實際應用案例,提高學生學習興趣。專業(yè)主干課程加強實驗課程的比重,研究以學生為中心的實驗教學方法。專業(yè)選修課采用案例驅(qū)動教學法,在實際案例的設計和研制中提高學生的學習積極性,增強學生分析問題和解決問題的能力。改革傳統(tǒng)的考試考核方法,根據(jù)專業(yè)能力目標,進行分階段考核、現(xiàn)場考核,綜合評價學生的能力水平,促進學生的自主性學習、研究性學習和個性的發(fā)展。
三、校企合作方式的探索
加強校企合作,緊密依托行業(yè),充分發(fā)揮航空特色的優(yōu)勢,創(chuàng)新合作模式,是“卓越計劃”實施的有效途徑。
1.校企合作開發(fā)實驗項目,在校內(nèi)開設實驗實踐教學
如在工業(yè)控制方向,針對“控制工程軟件”和“控制系統(tǒng)網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)”課程的實驗和實踐環(huán)節(jié),與江蘇儀征化纖公司聯(lián)合,對原有的“過程控制”“PLC控制器”“運動控制”等專業(yè)課程的實驗設備進行綜合化改造設計,制定銜接模塊開發(fā)方案和定制標準。對軟件類課程以及目前實驗設備不支持條件下的應用類課程開設仿真試驗,進行實驗項目設計和效果評價。與擬聘請的企業(yè)工程師商議設定課程實驗項目,規(guī)劃企業(yè)實踐和實驗室實驗的分配和訓練要求及目標。
針對卓越工程師實踐能力的培養(yǎng)目標,研究校企差距,建設工業(yè)控制實驗綜合平臺方案,對現(xiàn)有實驗室各實驗平臺進行綜合化、產(chǎn)品化、標準化改造。充分發(fā)揮課堂教學和實踐教學的互補優(yōu)勢,打造卓越教學課程,培養(yǎng)學生的學習興趣,發(fā)揮學生學習主動性,并積累一定的工程實踐經(jīng)驗,構(gòu)建一個教、學、研互相促進的工業(yè)自動化試驗平臺,滿足工業(yè)控制專業(yè)方向培養(yǎng)卓越工程師的基本實驗教學要求。
關(guān)鍵詞:高等教育;自動化;人才培養(yǎng)
自動化技術(shù)可以極大地提高社會生產(chǎn)效率,節(jié)約能源和原材料消耗,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動條件,改進生產(chǎn)工藝和管理體制,加速社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會信息化的進程,對人類的生產(chǎn)、生活等方式有著深遠影響,隨著科學技術(shù)的進步,自動化技術(shù)在國民經(jīng)濟建設中的作用也日益明顯。在當前由精英教育到大眾化教育的過渡過程中,自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量與規(guī)模、資源的矛盾日漸突出。為了進一步適應未來社會的需求,必須采取措施,改革自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)自動化學科專業(yè)的跨越式發(fā)展。
一、明確人才培養(yǎng)目標,突出本校專業(yè)特色
培養(yǎng)“認識客觀世界”的科學家和培養(yǎng)“改造客觀世界”的工程師是高等學校,特別是理工院校并重的兩個方面。根據(jù)社會對人才需求的類型,結(jié)合我國國情,教育部高等學校自動化教育指導委員會對自動化學科專業(yè)提出研究主導型、工程研究應用型、應用技術(shù)主導型和技術(shù)技能型四種人才培養(yǎng)目標分類[1]。研究主導型人才培養(yǎng)的目標是為一流高水平的自動化研究、工程應用、應用技術(shù)及其復合型人才奠定基礎;工程研究應用型人才培養(yǎng)的目標是為具有解決實際工程能力的自動化應用研究與開發(fā)、應用技術(shù)及其復合型高層次人才奠定基礎;應用技術(shù)主導型人才培養(yǎng)的目標是具有解決實際問題能力的自動化應用技術(shù)及其復合型專門人才,絕大多數(shù)本科畢業(yè)生將直接進入社會并能很好地適應社會的要求;技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的目標是在生產(chǎn)、實驗、試驗一線從事自動化生產(chǎn)技術(shù)和管理的技術(shù)型、技術(shù)與技能復合型人才以及高級自動化控制系統(tǒng)崗位的操作、調(diào)試和維護的智力技能人才。
研究主導型人才培養(yǎng)要穩(wěn)定本科生規(guī)模、穩(wěn)定博士研究生規(guī)模,積極發(fā)展碩士研究生規(guī)模,所在學校設置有研究生院,并具有“控制科學與工程”一級學科中至少一個二級學科博士學位授權(quán)點;工程研究應用型人才培養(yǎng)要適度發(fā)展本科生規(guī)模、適度發(fā)展研究生規(guī)模,所在學校為“211”重點建設高校且具有“控制科學與工程”一級學科中至少一個二級學科碩士學位授權(quán)點,或者具有“控制科學與工程”一級學科中所屬2個及以上二級學科碩士授權(quán)點;應用技術(shù)主導型人才培養(yǎng)要積極發(fā)展本科生規(guī)模,所在學校為達到本科自動化專業(yè)辦學教學條件標準的普通本科高校;技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的指導思想是,大力發(fā)展專科生規(guī)模,所在學校為高職高專學校。實際過程中,雖然對這四類人才的培養(yǎng)有所交叉,但由于各個高校的背景、發(fā)展歷史、服務領域與辦學條件不同,所以對不同類型人才的培養(yǎng)應有所側(cè)重,根據(jù)自身條件明確專業(yè)人才培養(yǎng)目標,突出本校辦學特色。
二、改革專業(yè)教學體系,突出實踐教學過程
自動化專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的目標是以控制科學和計算機科學為基礎,以工程應用為特色,使學生掌握較厚實的控制理論基礎、較寬廣的自動化和計算機應用技術(shù),具有一定的工程技術(shù)能力,能從事自動化裝置和系統(tǒng)的分析設計和科研開發(fā)與應用的工程應用型人才。為了滿足建設創(chuàng)新型國家的需要,高校應從教學體系改革入手,培養(yǎng)“厚基礎、強能力、善創(chuàng)新”的自動化專業(yè)人才。
由于長期受計劃經(jīng)濟體制的影響,我國現(xiàn)階段的高等教育人才培養(yǎng)模式表現(xiàn)為高度的單一性,對所有學生提出統(tǒng)一的培養(yǎng)要求,實行統(tǒng)一的教學計劃,采用統(tǒng)一的評價標準,利用統(tǒng)一的教學模式去培養(yǎng)學生,忽視了學生的個性化發(fā)展,不利于自動化專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[2]。此外,受傳統(tǒng)高等教育觀念的影響,我國大部分高校還存在重理論、輕實踐的思想,在高校的教學計劃中,實驗實踐課一般作為理論課的輔助,課時量和受重視程度遠遠不及理論課,從而造成目前大學生實踐能力差的高分低能的現(xiàn)象。創(chuàng)新之源在于實踐,實踐教學是教學過程的重要環(huán)節(jié),可以加強學生對所學理論知識的理解和掌握,有助于培養(yǎng)學生的動手能力、工程意識和創(chuàng)新能力。為了培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強自動化專業(yè)人才,必須改革自動化專業(yè)的教學體系。通過增加實驗實踐課在教學計劃中的比重、制定綜合學分制度、開放實驗室、設立科技創(chuàng)新基金等方式,使學生掌握扎實理論知識的同時,多渠道進行實踐能力的培養(yǎng),為自動化創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供有力的組織保障和充分的實踐條件。
三、加強教師專業(yè)能力,提升科技引領水平
知識經(jīng)濟時代要求自動化專業(yè)人才應該具有廣泛而深厚的專業(yè)基礎知識、豐富而扎實的道德文化素養(yǎng)、銳意進取的實踐創(chuàng)新意識和堅忍不拔的科學探索精神。要培養(yǎng)這樣高素質(zhì)的人才,必須有一支優(yōu)秀的教師隊伍。教師的教育對學生的道德素質(zhì)、專業(yè)水平都起著主導作用,決定了學生能否適應社會的需求,以及學生未來的發(fā)展方向和水平[3]。在高校中,專業(yè)素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強的教師既是高質(zhì)量人才的培養(yǎng)者,又是學科建設的開拓者,更是科技創(chuàng)新的引領者,教師質(zhì)量決定著教學質(zhì)量,教師水平?jīng)Q定著教育水平,一流的國家必須有一流的教育,一流的教育需要一流的教師。要大力推進專業(yè)人才的培養(yǎng)和教育事業(yè)的發(fā)展,就必須堅持“教育以育人為本,以學生為主體;辦學以人才為本,以教師為主體”的理念,著眼于跨世紀人才梯隊的建設,通過優(yōu)化教師資源配置、加強骨干教師隊伍建設、完善教師職務聘任制、加強教師培訓和師德建設等有效措施,打造一支高素質(zhì)的教師隊伍,為培養(yǎng)具有時代精神的創(chuàng)新型專業(yè)人才服務。
四、結(jié)語
自動化專業(yè)是一個寬口徑的專業(yè),其特點決定了在不同時期、不同條件下自動化專業(yè)人才的培養(yǎng)會有較大的差異,高校應根據(jù)自身的實際條件對自動化專業(yè)人才培養(yǎng)有一個清晰的定位,并通過突出實驗實踐課程在人才培養(yǎng)過程中的作用、打造專業(yè)能力強的教師隊伍等有效措施,為自動化專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供強有力的保障。
參考文獻:
[1] 教育部高等學校自動化專業(yè)教學指導委員會.自動化專業(yè)調(diào)研報告.中國教育和科研計算機網(wǎng),2010-02-04.
關(guān)鍵詞:機械制造; 自動化; 發(fā)展; 探討
我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究和應用,研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應用做了大量的工作,并取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術(shù)和工程系統(tǒng)組成的完善體系。機械自動化在技術(shù)和工程系統(tǒng)方面已有很大的發(fā)展,但基礎理論方面尚在發(fā)展中,還很不完備,所以今后的發(fā)展方向是:
1、機電一體化
機電一體化就是機械自動化的發(fā)展和延伸,傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品只有向機電一體化方向發(fā)展,才是機械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。
2、智能化
智能化是21世紀機械自動化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產(chǎn)品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3、模塊化
模塊化是一項重要而又艱巨的工程。由于機械自動化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多。研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機械自動化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品,同時也可擴大生產(chǎn)規(guī)模。顯然,從電氣產(chǎn)品的標準化、系例化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標準機械自動化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機械自動化企業(yè)帶美好的前程。
4、網(wǎng)絡化
20世紀90年代,計算機技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡技術(shù)。網(wǎng)絡技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們?nèi)粘I顜砹司薮蟮淖兏?。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一體,企業(yè)間的競爭也趨于全球化。機械自動化的新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨道,質(zhì)量可靠,很快會暢銷全球。由于網(wǎng)絡化的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)測技術(shù)方興未艾、而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產(chǎn)品?,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢。利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),使人們在家里充分享受各種高技術(shù)帶來的便利和快樂。因此,機械自動化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
5、微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機械自動化向微觀領域發(fā)展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統(tǒng),或微機械自動化系統(tǒng),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機械自動化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機械自動化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息、等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機械自動化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機械自動化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
6、綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大的變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適:另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染,于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢,綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害及少,資源利用率最高。設計綠色的機械自動化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前途。機械自動化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染環(huán)境,報廢后能回收利用。
7、人格化
關(guān)鍵詞:自動化專業(yè);課程地圖;核心能力素質(zhì):人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-4038(2012)08-0038-05
課程地圖的概念于1974年首先由Hausman提出來的,并由Eisenberg(1984)率先引進到課程的規(guī)劃過程。近年來在歐美國家的醫(yī)學等學科教育中開始盛行,我國臺灣地區(qū)也逐漸加強了課程地圖的建設,但在我國高校中,還未見到實質(zhì)性的課程地圖。課程地圖就像是培養(yǎng)計劃的藍圖,用于說明課程運作的具體情形。它以清晰易懂的方式呈現(xiàn)給全校學生及教師,可作為學生的學習路徑以及教師審視課程、學校規(guī)劃課程的依據(jù)。
一、自動化專業(yè)課程地圖設計理念
課程地圖的設計是一個專業(yè)培養(yǎng)計劃的具體體現(xiàn),因此,培養(yǎng)計劃的制定乃是課程地圖的基礎及根本內(nèi)容。隨著我國經(jīng)濟建設和社會發(fā)展,對高等教育的質(zhì)量提出了更高的要求,更加注重提高自主創(chuàng)新能力,建設創(chuàng)新型高校,強調(diào)產(chǎn)學研的結(jié)合。近年來我國信息化建設正在向全方位、多領域、深層次快速推進,對學生的知識和素質(zhì)的要求也越來越高。培養(yǎng)方案的制定,通常情況下是在完善專業(yè)知識體系下,對課程按照知識點進行梳理細化。而培養(yǎng)的最終目的是滿足社會需求,提高學生的能力和素質(zhì),提升工程能力和專業(yè)能力。如果根據(jù)社會需求不斷增加知識點,其最終的結(jié)果是課程增多,學生負擔加重,培養(yǎng)方案和社會需求的不平衡。因此培養(yǎng)方案的制定不能以新增的知識點為主,而是要以能力培養(yǎng)為主線,構(gòu)建知識體系,整合課程,通過校企合作改善實踐環(huán)節(jié)。我們培養(yǎng)方案制定的整體思路如圖1所示。即根據(jù)社會需求和學生所應具備的專業(yè)核心能力,構(gòu)建知識體系,規(guī)劃課程,制定相應的考核方式和實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)出具備業(yè)界所需核心能力的專業(yè)人才。
根據(jù)我院自動化專業(yè)的特色及社會需求,我們總結(jié)出了自動化專業(yè)的專業(yè)能力素質(zhì)目標如下:
1)知識的綜合應用能力;
2)控制系統(tǒng)設計能力:
3)計算機編程能力;
4)控制系統(tǒng)分析能力:
5)控制系統(tǒng)集成能力;
6)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試運行維護能力:
7)企業(yè)實踐能力。
二、自動化專業(yè)課程地圖概況
依據(jù)所歸納出的學生應具備的核心能力,我們設計了自動化專業(yè)課程地圖。該地圖由公共基礎、專業(yè)課程、通識課程、方向選修課程、實踐環(huán)節(jié)和專業(yè)拓展課程等6個部分構(gòu)成。其中公共基礎課程包括數(shù)學、物理、外語、體育、思想政治、工程基礎等全?;A課程。通識課程為人文社科類選修課程。專業(yè)課程分為專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課程。專業(yè)基礎課程包括電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等7門課程;專業(yè)核心課程包括:自動控制原理、自動化裝置、過程控制工程等6門課。根據(jù)我院自動化專業(yè)的特點,我們提煉出了3個特色方向,即控制理論與應用方向、化工控制工程方向、電氣自動化方向,見圖2。
每個方向設有5門選修課程,其中4門是理論課程,如化工控制工程方向設有系統(tǒng)建模與仿真、過程設計控制欲優(yōu)化、計算機控制系統(tǒng)、化工安全評價等4門理論課:另外還設有1門針對該方向的實踐類課程,如化工過程虛擬操作課程,從而保證學生可以學以致用。每個方向的課程均為選修課程,但是要求學生至少選修7學分,以保證該專業(yè)方向的學習,減少學生盲目選課的弊端。
在專業(yè)基礎課程中我們增設了專業(yè)的Map課程:《自動化導論》,16課時,放在第5學期,以便在學生開始專業(yè)課程的學習之前讓學生對本專業(yè)的情況、特色方向等有大致的了解,便于學生在大三進行方向選擇,另一個目的是教授學生如何使用我們的課程地圖。專業(yè)核心課程《自動控制原理》是各項專業(yè)課程的基礎,這里我們將其提前到第5學期,以便于在大三上學期使學生可以完成大部分專業(yè)核心課程的學習,該學期必修課程較多。而大三下學期主要學習所選擇的專業(yè)方向課程,該學期的特點是選修課程多,便于學生在了解專業(yè)后選擇自己喜歡的課程。將實踐類課程、大部分的專業(yè)拓展課程放到大四的上學期選修。
各學期學分分布情況見表1。由表1可以看出,這樣進行安排的課程學分分布基本較為平均,大一學生剛?cè)胄?,相對課程少一些,便于學生逐步適應大學生活,大二至大三可以逐漸增加,而大四課程量相對較輕,降低學生的負擔,有助于學生準備考研。第8學期表中的學分為44.5,但是由于該學期主要是各個專業(yè)方向的課程的學習,因此學生選擇了其中一個方向后,其他兩個方向的課程可以不必學習,因此應選擇的學分總量不多。
三、自動化卓越工程師課程地圖
卓越工程師培養(yǎng)課程地圖和普通班的主要區(qū)別在于將專業(yè)方向選修改為校企聯(lián)合培養(yǎng),也設有3個模塊,分別是校內(nèi)培養(yǎng)、企業(yè)培養(yǎng)和工程實訓,見圖3。
其中,校內(nèi)培養(yǎng)部分至少選修10學分,課程為本專業(yè)方向課中的精選課程,一般性課程爭取和普通班級同步。企業(yè)培養(yǎng)部分根據(jù)出口不同設置了4個企業(yè)培養(yǎng)實踐方向。分別為工程設計實踐、工控軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成實踐、過程控制實踐。為了強化實踐環(huán)節(jié),讓學生真正學以致用,設置了工程實訓,分為I和II兩個部分。
由網(wǎng)上所看到的近年來的中國寰球工程公司、浙江中控等企業(yè)的招聘信息中我們不難發(fā)現(xiàn),企業(yè)尤其是國有大中型企業(yè)對畢業(yè)生的需求中對英語能力的要求非常高,在和浙江中控的周總監(jiān)等的會談中我們也發(fā)現(xiàn),企業(yè)需要的人才是具有全球意識、多元能力和國際化視野的創(chuàng)新人才,而讓學生在學校就奠定良好的外語能力,才有信心邁向國際。因此我們在卓越工程師培養(yǎng)中的課程設置里,加強了雙語課程的開設,其中專業(yè)核心課程中6門課程中有4門是雙語課程。
四、課程地圖的網(wǎng)頁形式
如果課程地圖僅僅作為培養(yǎng)計劃中的一張紙,相信會很快被扔到故紙堆中,而不會對學生的培養(yǎng)起到多大的作用。將課程地圖以網(wǎng)絡化的形式實現(xiàn),方便學生和教師能實時查詢,在當前教育信息化的背景下具有實際意義。自動化專業(yè)網(wǎng)頁化課程地圖的主要功能如下:
1)自動化專業(yè)課程地圖網(wǎng)頁主頁
2)課程地圖總圖(課程體系圖)
3)課程及能力對應關(guān)系圖
4)課程時序圖
5)專業(yè)方向課程關(guān)系圖
6)課程內(nèi)容關(guān)系圖
7)未來就業(yè)去向圖
課程地圖網(wǎng)頁主頁主要是自動化系的介紹、自動化專業(yè)培養(yǎng)目標及基本要求、對學生的能力素質(zhì)要求及地圖的使用說明。點擊首頁上的菜單條可進入課程地圖總圖。
課程地圖總圖體現(xiàn)了本專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃整體思路。包括了前面所說的所有6個部分。但是這不是一張靜止的圖,鼠標落到每個部分的圖框都會有一句話簡要說明出現(xiàn),而將鼠標放到每門課程上網(wǎng)頁上就會動態(tài)顯示該課程簡介以及和其他課程的前后續(xù)關(guān)系。如鼠標落到控制理論與應用專業(yè)方向中的《系統(tǒng)辨識》課程上時,會出現(xiàn)如下圖框:
如用鼠標點擊該課程,則可以進入相應課程的課程及能力對應關(guān)系圖,有較為詳細的課程介紹,包括課程編號、課程中英文名稱、課程類別、學時、學分、課程簡介等。要看該課程的詳細大綱可點擊最下方的pdf文件,即可打開或下載該課程的詳細大綱。右側(cè)上方為課程的前后續(xù)課程及關(guān)系。如自動控制原理Ⅱ的前序課程為自動控制原理Ⅰ,后續(xù)以其為基礎的課程有過程控制工程、電力拖動與運動控制、PLC原理及實驗等課程。右側(cè)下方為課程能力指標圖(見圖5),主要標明該門課程在我們所歸納出的7個核心能力素質(zhì)的各核心能力的培養(yǎng)方面主要側(cè)重于哪些能力。有些課程側(cè)重理論分析,有些課程側(cè)重實踐及動手能力的培養(yǎng),這些在該圖中都一目了然,便于學生選課指導,也方便教師對自己所教授課程體系的把握。
課程時序圖中以不同的圖形將課程區(qū)分為必修課和選修課,再以不同顏色將課程進一步區(qū)分為公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課、實踐環(huán)節(jié)、專業(yè)方向課。課程時序包括必修課程時序、專業(yè)方向課程(3個)的時序、所有課程時序、卓越工程師培養(yǎng)課程時序。時序圖將課程分11個學期排列。將鼠標放在任一課程上即可動態(tài)出現(xiàn)該課程的前后續(xù)課程的聯(lián)系,進一步點擊鼠標則可出現(xiàn)該課程前序課程的前序課程,及后續(xù)課程的后續(xù)課程,給學生畫出一條學習該門課程的具體路線。
專業(yè)方向課程關(guān)系圖則分三個不同的方向展示了學生選擇任一方向時涉及該方向的所有課程之間的前后續(xù)關(guān)系。這些課程是按照公共基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)核心、專業(yè)方向和專業(yè)出口排列的,同樣,將鼠標放在任何一門所涉及的課程上,將會動態(tài)出現(xiàn)和該門課程相關(guān)的前后續(xù)課程。繼續(xù)點擊鼠標則會出現(xiàn)所有課程關(guān)系,可作為學生在確定專業(yè)方向后進行課程選修的路徑指導。
課程內(nèi)容關(guān)系圖則展現(xiàn)了內(nèi)容具有關(guān)聯(lián)的幾門主要課程之間的關(guān)系。如自動控制原理、自動化裝置、化工原理、自動檢測技術(shù)、過程控制工程5門課程的關(guān)系,我們以5邊形的形式來描述,將鼠標放置在任何具有關(guān)聯(lián)的課程之間的連線上,則會在該圖右側(cè)動態(tài)出現(xiàn)這兩門課程具有關(guān)聯(lián)的部分的內(nèi)容列表。該部分內(nèi)容可幫助授課教師在處理和相關(guān)課程的知識點的側(cè)重及銜接時參考進行課時和課程相關(guān)內(nèi)容的分配,有助于減少課程內(nèi)容的無畏重疊的授課重復。
我們注意到,在所有網(wǎng)頁中,相同課程均以相同的圖形及顏色出現(xiàn),而且從該課程所延伸出的直線和箭頭的顏色也和該門課程相同,以便于信息的獲取。
就業(yè)去向圖主要告訴學生在按照本專業(yè)培養(yǎng)目標完成學習之后,可能的就業(yè)及去向。常有低年級學生詢問自己畢業(yè)之后到底能到哪里去,能干什么工作。甚至于剛畢業(yè)后的學生也對自己到底應找什么樣的工作感到茫然,直到工作幾年后才能找到工作方向,摸索出適合自己的工作。我們在該圖中將畢業(yè)后的去向分為繼續(xù)深造、出國留學、就業(yè)和自主創(chuàng)業(yè)四個方面,回答了學生的疑問,在繼續(xù)深造部分給出了和我校自動化專業(yè)的五個二級學科(包括:控制理論與控制工程、檢測技術(shù)與自動化裝置、系統(tǒng)工程、模式識別與智能系統(tǒng)、導航、制導與控制)比較接近的幾所高校供學生參考。在就業(yè)方面,根據(jù)我們的調(diào)研和對學生畢業(yè)去向的統(tǒng)計給出了研發(fā)、設計、系統(tǒng)及裝置生產(chǎn)銷售技術(shù)支持、生產(chǎn)運行、教育、公務員、出版情報等8個方向,歸納了較為相關(guān)的企業(yè)。
自動化專業(yè)課程地圖的開發(fā)采用了HTML5標準,Iavacript腳本和svG矢量圖形,以實現(xiàn)完全動態(tài)的矢量圖形的現(xiàn)實和交互,前臺和后臺均實現(xiàn)了平臺無關(guān),方便移植的特點。另外采用了后臺動態(tài)數(shù)據(jù)庫和前臺靜態(tài)化網(wǎng)頁相結(jié)合的形式,使課程地圖具有以下特點:1)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)框架,方便擴展;2)操作時所對應的各種計算均在用戶的電腦中進行,有效降低服務器壓力,提升用戶體驗和系統(tǒng)的負載能力,避免學生蜂擁上網(wǎng)查詢時造成系統(tǒng)崩潰。
五、全校課程地圖的構(gòu)想
如果根據(jù)核心能力素質(zhì)培養(yǎng)需求,各專業(yè)分別制定各自的專業(yè)課程地圖,加上全校公共基礎及通識課程地圖,則可構(gòu)成連貫、層次、系統(tǒng)的全校課程地圖,見圖6。全校課程地圖不僅是各專業(yè)地圖的單純累加,如果增加專業(yè)與專業(yè)之間的聯(lián)系,則不僅可為跨專業(yè)選修課程,選修雙學位及學科交叉提供良好平臺及基礎,也可作為校、院、系三級課程發(fā)展教學的溝通平臺,縱橫整合溝通全校資源。
建立全校課程地圖,有如下作用及意義:
1)對學生而言,可幫助學生了解課程的主要內(nèi)容,四年大學的專業(yè)學習路徑,協(xié)助學生個性化發(fā)展、課業(yè)規(guī)劃、選課及就業(yè)規(guī)劃等學習路徑。
2)對教師而言,有助于教師了解所教授課程在方向課群的相對位置以及和其他課程的相互關(guān)系,以便在該課程中承前啟后,選擇適當?shù)慕虒W方式。
3)對培養(yǎng)計劃制定者而言,可整理及審視本專業(yè)的課程分布與時序有助于梳理特色方向、知識結(jié)構(gòu)及與能力培養(yǎng)的對應關(guān)系等。
4)對教學管理者而言,可以幫助管理者宏觀審視各專業(yè)教學工作情況,使其全校教學情況有整體的認識和把握。能夠有助于及時發(fā)現(xiàn)問題,提出解決方法;合理配置資源和組織教學活動;將全校課程地圖作為制定和組織實施教學工作計劃等的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:職業(yè)師范;自動化專業(yè);人才培養(yǎng)方案;人才培養(yǎng)模式;人才培養(yǎng)特色;動態(tài)“4+X+1”
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
收錄日期:2016年10月27日
推動地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展,關(guān)鍵是明確辦學定位、凝練辦學特色、轉(zhuǎn)變辦學方式,把辦學思路真正轉(zhuǎn)到服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展上來,轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來,轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應用型技術(shù)技能型人才上來。吉林工程技術(shù)師范學院作為吉林省第一批轉(zhuǎn)型高校,如何抓住機遇,以校企合作為平臺,培養(yǎng)應用技術(shù)型人才,關(guān)鍵就是改革人才培養(yǎng)模式,而自動化專業(yè)作為學校的支撐專業(yè),改革也是勢在必行、迫在眉睫。
我校作為職業(yè)師范學院,是培養(yǎng)職業(yè)師資的搖籃,培養(yǎng)的學生要同時具有職業(yè)型和師范型院校培養(yǎng)學生的共同特點,不但要具有扎實過硬的動手能力還要具有授人以漁的教書育人能力。作為吉林省第一所職業(yè)師范院校,承載著為全國中高職院校培養(yǎng)骨干師資的重任,而自動化專業(yè)又是學校的主干專業(yè),所以一直以來我們以培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才為目標,本著以服務為宗旨、以就業(yè)為導向、以學生能力為本位的原則,制定培養(yǎng)計劃和教學大綱。堅持學校教育與職業(yè)培訓并舉,全日制與非全日制并重。加強“雙師型”教師隊伍和實訓基地建設,提升職業(yè)教育基礎能力。
本文提出了高校轉(zhuǎn)型背景下的動態(tài)“4+X+1”應用型人才培養(yǎng)模式,該人才培養(yǎng)模式不僅充分考慮了校企合作堅持經(jīng)?;?,而且考慮到合作時間的穩(wěn)定性,每學期必須堅持1次的企業(yè)或者教育實習。同時,更加重視專業(yè)基礎課程教學時間的靈活性,在“4”年本科學習過程中,專業(yè)和基礎課程“X”可動態(tài)調(diào)整。通過這種方式,將學生的理論學習與實踐訓練緊密結(jié)合起來,以培養(yǎng)學生的全面素質(zhì),提高學生的綜合能力和就業(yè)競爭力,為社會輸送高素質(zhì)的應用型人才。
一、人才培養(yǎng)方案的設定
人才培養(yǎng)方案是法規(guī)性文件,它能保證人才質(zhì)量和培養(yǎng)規(guī)格;人才培養(yǎng)方案是指導性文件,它是保證人才培養(yǎng)目標得以順利實現(xiàn)的課內(nèi)外實施方案。
(一)確立人才培養(yǎng)目標。截至2013年8月份,我國共有普通本科院校879所,高職院校1,266所,其中122所“211”大學,134所“985”大學,我校作為一所職業(yè)性師范院校,如何在眾多師范院校都開展職業(yè)教育的條件下辦出自己的特色,為中高職教育培養(yǎng)更多優(yōu)秀的師資,成為在眾多高校中立足的關(guān)鍵,也是自動化專業(yè)一直在探討的課題。
職業(yè)教育是指使受教育者獲得某種技能和職業(yè)道德的教育,師范教育是培養(yǎng)教師的教育,職業(yè)師范院校是培養(yǎng)具有職業(yè)技術(shù)能力和教書育人能力,熱愛職業(yè)教育的師資力量,這是有別于其他普通高等教育的本質(zhì)特點,也是我校的特色所在。自動化專業(yè)通過對中等職業(yè)技術(shù)學校和高等職業(yè)技術(shù)學院相關(guān)專業(yè)的調(diào)研,秉承“學術(shù)性、職業(yè)性、師范性”相統(tǒng)一的原則,確立了自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的目標:培養(yǎng)德智體全面發(fā)展,掌握自動控制系統(tǒng)基本理論和自動化控制技術(shù),具備扎實的理論基礎、熟練的電氣設備安裝及調(diào)試技能、基本的控制系統(tǒng)設計能力。在中等職業(yè)技術(shù)學校電氣控制技術(shù)、電氣運行與控制等相關(guān)專業(yè)從事理論教學、實踐教學,適應理實一體化教學及相關(guān)教學管理工作的“雙師型”職教師資。
(二)確定人才培養(yǎng)特色。專業(yè)以校企合作為平臺,以人才需求為導向,以項目為主線,注重職業(yè)教師的素養(yǎng)教育,職業(yè)專業(yè)能力教育和教師教學能力教育,即突出職業(yè)教師的師能、職業(yè)技能及創(chuàng)新能力教育,大力培養(yǎng)滿足職業(yè)教育需求熱愛職教、品德高尚、基礎扎實、專業(yè)面寬、技能突出、教學過硬、高素質(zhì)的“雙師型”職教師資,注重知行統(tǒng)一,人才培養(yǎng)以“面向中高職、項目驅(qū)動、能力培養(yǎng)、全面發(fā)展”為理念,實施“理論與實踐緊密結(jié)合、學校與企業(yè)緊密結(jié)合、科技活動與創(chuàng)新能力培養(yǎng)緊密結(jié)合”的人才培養(yǎng)框架,構(gòu)建科技創(chuàng)新培養(yǎng)機制,倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學,全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
(三)確定人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式是深化教學改革的關(guān)鍵,本校在進行充分調(diào)研后,在“雙師培養(yǎng)、三性融合、能力為重、實踐取向、注重創(chuàng)新”的職業(yè)技術(shù)師范院校教育新理念的引導下,推行“學術(shù)性、職業(yè)性、師范性”融合與統(tǒng)一的動態(tài)“4+X+1”人才培養(yǎng)模式。4年本科教育,每學期1次的實習,根據(jù)實際情況合理安排X的基礎和專業(yè)課程,1次的實習可以是企業(yè)實習也可以是師資培訓和實習,由簡單的參觀認識到實際動手完成項目,從觀摩教學到親自授課,總結(jié)經(jīng)驗。X是動態(tài)的,可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié),但是還是在計劃下調(diào)整,不會使課程及其他環(huán)節(jié)出現(xiàn)太大的偏差。探索學術(shù)性、職業(yè)性、師范性相融通的職技高師教育教學規(guī)律,創(chuàng)新職教師資培養(yǎng)模式,形成更具特色的職業(yè)技術(shù)師范教育理論。
(四)課程體系改革。以職業(yè)需求為導向構(gòu)建課程體系。依據(jù)自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標,對企業(yè)的相關(guān)專業(yè)進行調(diào)研,整理出專業(yè)技術(shù)人員應該具備的能力,再分析規(guī)劃出中高職教師應該具備的知識能力和職業(yè)素養(yǎng),以此為基礎與企業(yè)人員共同構(gòu)建課程體系和知識結(jié)構(gòu)。在安排課程時,除了理論性特別強的課程,都盡量采用理實一體化教學,以企業(yè)工程項目開發(fā)和學生學習規(guī)律為主線,以問題為導向,以任務驅(qū)動教學,讓學生帶著問題去學,在“做中學,學中做”的氛圍下將理論與實踐緊密聯(lián)系,提高學生主動學習的積極性。本專業(yè)課程設置主要分為三個模塊即素養(yǎng)培養(yǎng)模塊、職業(yè)專業(yè)能力培養(yǎng)模塊、教師教學能力培養(yǎng)模塊,三個模塊是相互融合的,素養(yǎng)是前提,職業(yè)專業(yè)能力是核心,教師教學能力是手段。素養(yǎng)是前提,我們培養(yǎng)的學生要具有挑戰(zhàn)精神,能夠吃苦耐勞,具有團隊合作意識。沒有素養(yǎng)的人具有再強的能力都是沒有用的;職業(yè)專業(yè)能力是核心,學生首先應該具有職業(yè)專業(yè)能力,才能到中高職學校去教書育人;教師教學能力是手段,我們培養(yǎng)的學生必須具備把自己所掌握的職業(yè)專業(yè)知識通過教師教學能力轉(zhuǎn)化為被中高職學生能夠接受掌握的能力。盡量壓縮教學學時,留給學生更多的時間讓他們?nèi)オ毩⑺伎?,去解決問題,去進行探究式學習。
(五)實踐教學體系改革。構(gòu)建分層次的實踐教學體系。為了更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和以工程項目為主線的思維能力,除了將原來的課堂教學轉(zhuǎn)換為理實一體的綜合性教學,又構(gòu)建了分層次的實踐教學體系。(1)加強專業(yè)基礎課和專業(yè)課的實驗管理,打好基礎,強化學生的動手能力;(2)增加綜合設計性實驗和豐富課程設計,提高學生的綜合能力;(3)大力推進課外科技創(chuàng)新活動和加強畢業(yè)設計管理,提高學生工程實踐與創(chuàng)新能力。鼓勵學生參加各種大學生科技創(chuàng)新活動,有利于激發(fā)學生的積極性,促進其個性化發(fā)展;(4)強化個人素養(yǎng)教育和師能的培養(yǎng),爭做“為人師表”典范,提升就業(yè)幾率。
(六)考核形式改革。為突出學生的自主學習和知識運用能力,改革課程的考核形式,由“一紙式”的期末考試變?yōu)檫^程考核,全面考核學生的知識、能力和綜合素質(zhì),避免考前突擊,擺脫死記硬背的學習方法。過程考核制度是在教學過程中分階段對學生進行的考核,課程結(jié)束再進行最后的綜合考核。總體來說,每一次的考核也都是以項目為主線的,項目要緊扣教學內(nèi)容,并且以解決實際問題為目的。
二、結(jié)語
作為職業(yè)師范類本科院校,為了提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生的綜合能力,我們在不斷探索,這次以高校轉(zhuǎn)型為契機來探討自動化專業(yè)動態(tài)“4+X+1”應用型人才培養(yǎng)模式,希望為中高職學校輸送更優(yōu)秀的師資力量。
主要參考文獻:
[1]張長發(fā).基于項目驅(qū)動式特征的教學質(zhì)量評估系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].碩士論文,2011.9.
隨著社會各界對電氣工程及其自動化專業(yè)人才的需要,要更加注重對人才培養(yǎng)模式的研究,要突出學生職業(yè)素質(zhì)教育培育,尤其是學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,加大教學培育創(chuàng)新力度,以適應社會的需要。本文結(jié)合工作實踐,對電氣工程及其自動化專業(yè)建設與人才培養(yǎng)模式進行研究了探索研究。
關(guān)鍵詞:
電氣工程;自動化;人才培養(yǎng)
目前,隨著社會的不斷發(fā)展,電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)越來越需要加強。要根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展,結(jié)合當前工作社會的需求,認真研究分析教育培養(yǎng)中存在的缺點,積極探索教學模式創(chuàng)新,突出學生職業(yè)素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng),大力培養(yǎng)學生成為高級工程技術(shù)人才和管理人才。
1要樹立創(chuàng)新理念,在多元化培養(yǎng)模式上求突破
在制訂培養(yǎng)計劃時,我們要根據(jù)專業(yè)的新發(fā)展和新要求,以如何發(fā)揮特色專業(yè)優(yōu)勢為中心,加大培養(yǎng)電氣創(chuàng)新人才的力度,注重優(yōu)化重構(gòu)人才培養(yǎng)方案,在探索多元人才培養(yǎng)模式求突破,努力構(gòu)建創(chuàng)新教育體系。在優(yōu)化教學課目內(nèi)容時,要優(yōu)化原有的培養(yǎng)計劃,將計算機、電子自動控制等新興技術(shù)的應用,重視與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)新課題。我們就要集中精力,組織力量編寫一批反映專業(yè)特色的教材及生產(chǎn)實際的特色教材,以滿足課程建設的需要。在改革課程教學內(nèi)容和優(yōu)化課程體系過程中,要要加大對傳統(tǒng)專業(yè)的更新改造力度,注重加強新形勢下特色專業(yè)建設的探索與實踐,突顯目前我們不斷倡導的產(chǎn)、學、研一體化的辦學優(yōu)勢,不斷創(chuàng)建電氣工程人才培養(yǎng)新模式。在教學實踐中,要斷鼓勵學生參與到實踐中去。在實踐中,我們的學生要完成教學目標,既要擁有本專業(yè)各種知識,還要自學其他的很多其它知識,這就需要學生積極參與到實踐教學改革中,這樣不僅有助于提高大學生的自學和創(chuàng)新能力,更對學生的實踐動手能力,更能鍛煉學生的實踐動手能力,進一步促使學生綜合應用能力的提高,還不斷優(yōu)化他們的智力結(jié)構(gòu)。在實踐中,參與設備開發(fā)的學生分別負責不同內(nèi)容,既要注重團結(jié)協(xié)作;更要通盤考慮,整體設計。因此,實踐教學內(nèi)容及教學模式的改革,對于培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作的精神是大有裨益的。實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發(fā),具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現(xiàn)代化程度,拓寬實驗設備的應用范圍,開發(fā)后的實驗裝置不僅能用于教學任務,還可用于科學研究??杀苊庠O備過早淘汰,具有一定的經(jīng)濟效益。
2要依托學科優(yōu)勢,要注重特色專業(yè)建設上下功夫
依托電氣制造行業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢和電力行業(yè)的發(fā)展,結(jié)合電氣學科優(yōu)勢和學生就業(yè)狀況及市場需求狀況,將課程、專業(yè)、學科和實驗室建設融為一體,進行綜合教學改革,優(yōu)化教學內(nèi)容和課程體系,打破傳統(tǒng)的“基礎課―專業(yè)基礎課―專業(yè)技術(shù)課”的“老三段”體系,凝煉和建立體現(xiàn)個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統(tǒng)構(gòu)建實踐教學新體系。在工程應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,建立認知層、基礎層、拓展層、創(chuàng)新層四個層次結(jié)構(gòu)實踐教學體系及基本型、設計型、綜合型、研究創(chuàng)新型四種類型的實驗課程內(nèi)容,把工程設計與應用貫穿于課程教學、課程設計、畢業(yè)設計等諸多環(huán)節(jié),同時通過創(chuàng)新實驗室等第二課堂,舉辦各種專題實踐競賽,鼓勵學生參加各種實踐活動和科技競賽,通過實踐鍛煉提高學生綜合素質(zhì),通過真實的工程環(huán)境熏陶與系統(tǒng)的實踐訓練讓學生親身體驗學習與實驗、研究與創(chuàng)新的全過程,激發(fā)創(chuàng)新熱情,獲得創(chuàng)新樂趣,培養(yǎng)其科學精神。利用這些豐富的實踐教學環(huán)節(jié)和各級各種競賽機會,強調(diào)自主開發(fā)、自主研究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,開拓學生的個性潛力,激勵學生的實踐創(chuàng)新,增強學生的工程設計能力和綜合應用素質(zhì),促進優(yōu)秀人才在提高中脫穎而出。
3要加強個性教育,在注重培養(yǎng)拔尖人才求突破
在高等教育階段,我們不僅要探索建立普遍的人才教育計劃,更要對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)做出計劃,這也是我國高等院校促進拔尖創(chuàng)新人才脫穎的迫切要求。所以,在教育過程中,要對具有學術(shù)理想、創(chuàng)新潛質(zhì)等條件特別優(yōu)秀的學生創(chuàng)設教育計劃。讓學生在完成規(guī)定的課程外,可以根據(jù)每個人的興趣、愛好和特長可進行自主選擇喜歡的課程,同時也自主參與學校的科研項目。主要引導學生們進行研究性的學習、加強科技創(chuàng)新,對于每位學生來說,都要主動參加導師的科研課題,要做到以真實科研項目為平臺條件,將專業(yè)理論知識的學習與科研項目實訓緊密結(jié)合,增強學生自主和快速學習能力、創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力。
4要注重加強師資隊伍建設,在提升現(xiàn)代化教學力量求突破
在教學中,要充分認識到教師在專業(yè)教學中的重要性,對師資隊伍結(jié)構(gòu)以及人才資源配置不斷優(yōu)化,大力提高辦學質(zhì)量和效益。建立以學科帶頭人、專業(yè)帶頭人、課程負責人和實驗室建設負責人及教學名師為首的教學團隊,以學科建設為龍頭,以課程(群)建設為基礎,以品牌特色專業(yè)方向建設為重點,以實驗室建設為保障,不斷深化教學內(nèi)容和教學方法的改革,以打造優(yōu)秀教學團隊為重點,組成國家特色專業(yè)“電氣工程及其自動化”建設小組,促進科學研究與教學工作的有機融合。另外,還要大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,注重對青年教師的工程能力培養(yǎng);也可以適當引進電氣制造企業(yè)(集團)的工程技術(shù)人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術(shù)造詣高、學歷職稱結(jié)構(gòu)合理、充滿生機和活力的高素質(zhì)、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定堅實基礎。
5結(jié)束語
綜上,應該充分認識到電氣工程及其自動化專業(yè)的重要性,在培養(yǎng)期間,應該進一步樹立創(chuàng)新思想,積極推進教學改革和課程建設,辦出自己的專業(yè)特色,為社會經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)更優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。
參考文獻:
[1]孟祥萍,張運波,張紅等.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].長春工程學院學報(社會科學版),2012,(8):71-73.