陳志軍，石秀杰，吳學(xué)禮

（河北科技大學(xué) 電氣信息學(xué)院，河北 石家莊 050018）

自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)模式的研究

陳志軍，石秀杰，吳學(xué)禮

（河北科技大學(xué) 電氣信息學(xué)院，河北 石家莊 050018）

為探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，河北科技大學(xué)于2010年開辦了自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班，在人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)運(yùn)行和管理機(jī)制、課外科技創(chuàng)新活動(dòng)等多方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐，力求培養(yǎng)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具備創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型高素質(zhì)人才，探索個(gè)性化教育的新思路。

自動(dòng)化；本科實(shí)驗(yàn)班；培養(yǎng)模式

2007年教育部啟動(dòng)實(shí)施了高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程，這是我國(guó)繼20世紀(jì)末擴(kuò)大高等教育招生規(guī)模之后，對(duì)高等教育改革和發(fā)展做出的又一重大戰(zhàn)略決策，是繼“211工程”、“985工程”后在高等教育領(lǐng)域?qū)嵤┑挠忠豁?xiàng)重大舉措。“質(zhì)量工程”是以提高高校的本科教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，提高優(yōu)質(zhì)資源共享為手段，按照“分類指導(dǎo)、鼓勵(lì)特色、重在改革”的原則，在專業(yè)、課程教材、實(shí)踐教學(xué)與人才培養(yǎng)模式等 6個(gè)方面進(jìn)行改革與建設(shè)，引導(dǎo)高校的本科教學(xué)方向，帶動(dòng)教學(xué)的全方位改革和創(chuàng)新[1]。在本科人才培養(yǎng)個(gè)性化、層次化、復(fù)合化的大趨勢(shì)下，河北科技大學(xué)本著“厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、善實(shí)踐、強(qiáng)能力”的原則，樹立培養(yǎng)高質(zhì)量、復(fù)合型高素質(zhì)人才的目標(biāo)，于2010年開辦了自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班。實(shí)驗(yàn)班順應(yīng)專業(yè)教育規(guī)律和高素質(zhì)人才成長(zhǎng)規(guī)律，實(shí)踐中堅(jiān)持個(gè)性化教育，充分尊重學(xué)生個(gè)性，因材施教，有利于高層次、高素質(zhì)人才的成長(zhǎng)[2]。自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)模式，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)為依托，通過通識(shí)和大類課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、學(xué)生科研創(chuàng)新活動(dòng)、個(gè)性發(fā)展周、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)綜合型創(chuàng)新人才的目標(biāo)。

1 自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班的籌辦機(jī)制

1.1 實(shí)驗(yàn)班學(xué)生來源

學(xué)生通過自愿報(bào)名，參加學(xué)校統(tǒng)一組織的考核、面試，學(xué)校結(jié)合學(xué)生的高考成績(jī)及學(xué)業(yè)成績(jī)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合選拔。實(shí)驗(yàn)班容量為35人，引入滾動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)機(jī)制，建立末位淘汰機(jī)制。每學(xué)年結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生考試成績(jī)和創(chuàng)新成果情況，按一定比例進(jìn)行綜合成績(jī)排名，原則上末位淘汰5%～10%的學(xué)生，將其轉(zhuǎn)入到普通班，并從普通班學(xué)生中擇優(yōu)選擇相應(yīng)人數(shù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)班，實(shí)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)態(tài)流動(dòng)，既保證實(shí)驗(yàn)班學(xué)生整體相對(duì)穩(wěn)定，又有一定的流動(dòng)性，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

1.2 實(shí)驗(yàn)班教師來源

學(xué)校集中優(yōu)勢(shì)資源，為自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班配備了具有教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的優(yōu)秀教師任課，他們大多是教學(xué)名師、示范課堂教師、省或校級(jí)精品課教師。實(shí)驗(yàn)班教師具有淵博的學(xué)識(shí)、謙遜的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神，真正起到了言傳身教、為人師表的表率作用。

2 自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班的培養(yǎng)模式

2.1 實(shí)行本科生雙導(dǎo)師制

實(shí)驗(yàn)班實(shí)行校內(nèi)校外雙導(dǎo)師制。學(xué)校選拔政治素質(zhì)過硬、思想品德優(yōu)良、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)水平精深的教師擔(dān)任專業(yè)導(dǎo)師，學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好及發(fā)展意向，通過雙向選擇的方式選定導(dǎo)師。專業(yè)導(dǎo)師全面負(fù)責(zé)學(xué)生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)和心理發(fā)展、生涯規(guī)劃教育，促進(jìn)健全人格養(yǎng)成。校外導(dǎo)師由實(shí)習(xí)單位或行業(yè)專家擔(dān)任，主要負(fù)責(zé)學(xué)生實(shí)習(xí)、課題立項(xiàng)或畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，并定期開設(shè)講座和專題研討，與學(xué)生進(jìn)行交流和討論。通過導(dǎo)師傳、幫、帶，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和解決工程實(shí)際問題的能力。

2.2 修訂培養(yǎng)方案

自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班堅(jiān)持“厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、善實(shí)踐、強(qiáng)能力”的指導(dǎo)原則，結(jié)合實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的特點(diǎn)，通過及時(shí)修訂并逐步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)班人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)計(jì)劃，進(jìn)一步完善課程體系，以滿足實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新人才的任務(wù)要求。實(shí)驗(yàn)班按照學(xué)科大類進(jìn)行培養(yǎng)，基本學(xué)制為4年，實(shí)行“2+2”教學(xué)模式，即在前2年主要進(jìn)行通識(shí)教育（包括德育、外語、身心素質(zhì)、計(jì)算機(jī)、自然科學(xué)基礎(chǔ)系列）及學(xué)科基礎(chǔ)教育，后2學(xué)年進(jìn)行專業(yè)教育（包括專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)核心、專業(yè)選修系列）。

2.3 完善課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法

針對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的特色，結(jié)合考研、就業(yè)和創(chuàng)業(yè)三類人才的分級(jí)分類培養(yǎng)模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)班課程體系進(jìn)行了以下內(nèi)容的調(diào)整。

將通識(shí)教育模塊的德育系列分布到3個(gè)學(xué)年，減少考研類學(xué)生政治理論課的重復(fù)學(xué)習(xí)時(shí)間。外語系列：學(xué)生在一年級(jí)完成大學(xué)英語基本的教學(xué)任務(wù)，并在一年級(jí)參加四級(jí)考試。在二年級(jí)教學(xué)中，提高英語的要求，加強(qiáng)聽說能力的訓(xùn)練，提高六級(jí)和考研英語成績(jī)。自然科學(xué)基礎(chǔ)系列：適當(dāng)提高《高等數(shù)學(xué)》和《線性代數(shù)》的教學(xué)學(xué)時(shí)，對(duì)《復(fù)變函數(shù)、積分變換與場(chǎng)論》等涉及以后專業(yè)知識(shí)應(yīng)用較多的基礎(chǔ)課程，進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練。學(xué)科基礎(chǔ)系列：《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》將學(xué)時(shí)由48學(xué)時(shí)調(diào)整為72學(xué)時(shí)，針對(duì)《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路并調(diào)試。專業(yè)課程：加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，將《電力電子技術(shù)》課程增加8學(xué)時(shí)，增設(shè)1門新課《自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合實(shí)踐》，以提高學(xué)生科研能力為目的，講授如何開題、設(shè)計(jì)、科研論文的撰寫等理論知識(shí)，同時(shí)以小組（3-4人）形式，由科研能力強(qiáng)、有科研課題的導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生完成一件科研作品（制作實(shí)物或發(fā)表論文），分兩學(xué)期完成。設(shè)立專業(yè)核心課程（例如：交直流調(diào)速、過程控制、計(jì)算機(jī)控制等6門課），強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)與技能。專業(yè)選修系列：第七學(xué)期根據(jù)學(xué)生考研和就業(yè)的不同需求進(jìn)行分類培養(yǎng)，指導(dǎo)學(xué)生選擇不同的選修課程。選修課程分為基礎(chǔ)選修、考研選修、實(shí)踐選修，其中基礎(chǔ)選修課程鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)為主，之后通過相互討論、教師總結(jié)，再參加課程考核。

教學(xué)內(nèi)容和方法的改革是關(guān)系到能否培養(yǎng)出復(fù)合型創(chuàng)新人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。精煉傳統(tǒng)內(nèi)容，注重基礎(chǔ)理論講授，加強(qiáng)新理論、新技術(shù)的介紹，充實(shí)案例分析內(nèi)容，以豐富教學(xué)內(nèi)容。重視教學(xué)內(nèi)容的啟發(fā)性和生動(dòng)性特點(diǎn)，重視理論與實(shí)踐的結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力。教學(xué)內(nèi)容著重“四突出”和“八性”，即基礎(chǔ)課突出系統(tǒng)性和扎實(shí)性、專業(yè)課突出應(yīng)用性和前沿性、選修課突出綜合性和特色性、實(shí)踐課突出操作性和創(chuàng)造性[3]。為提高學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力，常年開設(shè)獨(dú)立設(shè)課的綜合型、設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn)，如《交直流調(diào)速系統(tǒng)綜合型大實(shí)驗(yàn)》、《過程控制系統(tǒng)綜合型大實(shí)驗(yàn)》，緊貼交直流調(diào)速系統(tǒng)、過程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)等課程教學(xué)內(nèi)容。系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際問題，綜合運(yùn)用多種控制方法，剖析實(shí)際工程案例，通過綜合型、設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求面向工程實(shí)際，校內(nèi)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題大部分來自教師的科學(xué)研究課題和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)課題，在工程實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、設(shè)計(jì)能力。

在教學(xué)方法上，采用了講解、討論、啟發(fā)、對(duì)比、演繹、歸納等多模式教學(xué)方法，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極思考，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)方面，積極探索采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，增加課堂信息量和教學(xué)的直觀性，取得了良好的教學(xué)效果。對(duì)于實(shí)踐性強(qiáng)的課程，采用了課堂教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，即課堂教學(xué)主要講解基本原理、設(shè)計(jì)方法，在實(shí)驗(yàn)室結(jié)合具體設(shè)備，講解系統(tǒng)運(yùn)行狀況、存在的問題及在工程設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題。上述教學(xué)方法增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的工程意識(shí)。

2.4 加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，為學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)創(chuàng)造條件

積極探索校內(nèi)外相結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力上下功夫，形成了校內(nèi)實(shí)習(xí)與校外現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)線參觀相結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式。在校內(nèi)，充分利用學(xué)院的河北省生產(chǎn)過程自動(dòng)化工程技術(shù)研究中心省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和河北省綜合示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，讓學(xué)生根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和技術(shù)指標(biāo)，獨(dú)立進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)、線路安裝、調(diào)試等半工業(yè)化產(chǎn)品。在校外，參觀現(xiàn)代化大型鋼鐵、制藥企業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)等。目前，已與邯鄲鋼鐵集團(tuán)、石家莊化纖廠等多家企業(yè)簽訂了校外實(shí)習(xí)基地協(xié)議。此種實(shí)習(xí)模式，大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，開闊了學(xué)生眼界，受到了學(xué)生熱烈歡迎。

依托校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，設(shè)立創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置，構(gòu)建自主式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，營(yíng)造創(chuàng)新設(shè)計(jì)的良好氛圍和條件。另外，為推進(jìn)第七學(xué)期開設(shè)的個(gè)性化教育，根據(jù)學(xué)生考研、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)的不同需求，特劃分了三個(gè)平臺(tái)：考研輔導(dǎo)、實(shí)踐訓(xùn)練和校外頂崗實(shí)習(xí)。其中在實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)方面，按照自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，又細(xì)化成單片機(jī)、PLC、電機(jī)控制、電器安裝、MCGS組態(tài)軟件應(yīng)用等多個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可供學(xué)生自主選擇。

2.5 建設(shè)大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺(tái)，鼓勵(lì)參與科研或參加各類競(jìng)賽

為使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有深刻的了解，組織學(xué)生參加多種形式課外實(shí)踐活動(dòng)。為提高學(xué)生的科研能力，通過學(xué)院建立的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)室，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生積極參與教師的科研課題，堅(jiān)持導(dǎo)師指導(dǎo)下的學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，堅(jiān)持師生研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)組織學(xué)生積極申報(bào)學(xué)校、學(xué)院各類學(xué)生科研項(xiàng)目；積極參加全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計(jì)大賽、航模錦標(biāo)賽、節(jié)能減排等各類科技競(jìng)賽。

2.6 自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班的運(yùn)行管理

自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班隸屬電氣學(xué)院，其教學(xué)與日常管理由學(xué)院成立的實(shí)驗(yàn)班管理小組組織實(shí)施，該小組由院長(zhǎng)及分管學(xué)生工作的副院長(zhǎng)牽頭建立，成員包括各主干課程的任課教師、學(xué)生導(dǎo)師及輔導(dǎo)員等。其職責(zé)包括實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的選拔、培養(yǎng)，以及實(shí)驗(yàn)班人才培養(yǎng)方案的修訂與優(yōu)化，人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與推廣等[1]。實(shí)行教學(xué)班單獨(dú)管理，為實(shí)驗(yàn)班設(shè)立專門輔導(dǎo)員，從學(xué)習(xí)、生活、思想等各方面給予學(xué)生高標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)。定期召開有任課教師、學(xué)生導(dǎo)師、輔導(dǎo)員、學(xué)生代表參加的座談會(huì)，了解學(xué)生對(duì)教學(xué)、參與科研以及管理工作的意見、建議和要求，并將反饋意見及時(shí)整理后提交給學(xué)院實(shí)驗(yàn)班領(lǐng)導(dǎo)小組。

3 自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班運(yùn)行現(xiàn)狀

自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班2010年開班至今，整體呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)班通過優(yōu)化通識(shí)教育課程，強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)及專業(yè)理論基礎(chǔ)；組建專業(yè)核心課程，增加專業(yè)選修課，拓寬了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面；注重實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加科研或各類科技競(jìng)賽活動(dòng)，提高了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。2010年，2009級(jí)自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班被評(píng)為校級(jí)先進(jìn)班集體；英語四級(jí)通過率100%；英語六級(jí)通過率93%；41%的學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動(dòng)；在全國(guó)大學(xué)生英語競(jìng)賽、全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等項(xiàng)目中，多人分別獲國(guó)家級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。

4 結(jié)語

自動(dòng)化本科實(shí)驗(yàn)班的建立及運(yùn)行，旨在進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，提高教育質(zhì)量。在人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐基地建設(shè)、教學(xué)運(yùn)行管理等多方面進(jìn)行了一系列有益的改革與探索，取得了一定的成績(jī)。在學(xué)生積極參與科研和課外科技創(chuàng)新活動(dòng)等方面也獲得了一些成果。今后將進(jìn)一步加強(qiáng)個(gè)性化教育，完善實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，因材施教，培養(yǎng)出更多理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有一定科研能力的創(chuàng)新型人才。

[1] 徐茂田,徐海云,翟濱,馬淮凌,劉瑛.強(qiáng)化實(shí)踐,突出創(chuàng)新,探索新的本科人才培養(yǎng)模式——關(guān)于化學(xué)本科實(shí)驗(yàn)班的構(gòu)建[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào),2011,27(6):126-129.

[2] 姜秀英,俞亞南,陳仁朋.土木工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)班的架構(gòu)與實(shí)施[J].高等建筑教育,2008,17(6):109-112.

[3] 易自力,劉強(qiáng),盧向陽,等.高等農(nóng)業(yè)院校創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)初探[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2007(12):9-12.

（責(zé)任編輯、校對(duì)：田敬軍）

On the Cultivating Model of Undergraduate Experiment Class in Automation Specialty

CHEN Zhi-jun, SHI Xiu-jie, WU Xue-li

(School of Electrical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China)

In order to explore the cultivation mode of innovative talents, Hebei University Of Science and Technology has opened the experimental class of automation undergraduate from 2010. This class has done many reform and practice which from the mode of talent training, talent training scheme, curriculum system, teaching content, teaching method, teaching practice, the operation and management mechanism, to extracurricular scientific and technological activities, as well as other aspects. From this way, we can develop a person with solid theory, practice ability, innovative and high-quality composite.

automation specialty; undergraduate experiment class; cultivating model

G424

A

1009-9115(2013)02-0110-03

10.3969/j.issn.1009-9115.2013.02.036

2009年度河北省教育教學(xué)改革項(xiàng)目（103018）

2012-11-26

陳志軍（1971-），女，天津靜海人，副教授，研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信。