王 雪， 蘇玉剛， 楊 欣， 李 楠， 葉兆虹

(重慶大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院, 重慶 400044)

自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程建設(shè)的探索

王 雪， 蘇玉剛， 楊 欣， 李 楠， 葉兆虹

(重慶大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院, 重慶 400044)

自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程建設(shè)是對(duì)該專業(yè)課程體系的整體建設(shè)。本文對(duì)自動(dòng)化專業(yè)大類課程的課程體系、實(shí)驗(yàn)體系、實(shí)踐教學(xué)等方面做了詳細(xì)的闡述。大類系列課程的建設(shè)，將保證本科課程體系結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定，為培養(yǎng)方案的制定和各類人才的培養(yǎng)提供了保障。

大類課程； 自動(dòng)化； 平臺(tái)課程體系

大類系列課程是對(duì)課程體系的整體建設(shè)。課程體系建設(shè)分為橫向系列課程、縱向系列課程。課程屬性分為公共基礎(chǔ)、學(xué)科平臺(tái)、專業(yè)核心和素質(zhì)教育等。大類系列課程建設(shè)是在各專業(yè)培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，在調(diào)研國(guó)際國(guó)內(nèi)同類專業(yè)培養(yǎng)方案、同類課程(或者課程體系)，以及課程教學(xué)內(nèi)容與方法的基礎(chǔ)上，科學(xué)、系統(tǒng)地進(jìn)行建設(shè)。

自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程的建設(shè)，為培養(yǎng)“寬厚、復(fù)合、開放、創(chuàng)新”特征的自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用型人才提供保障。本文就自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程建設(shè)的意義和內(nèi)容，詳述如下。

1 大類系列課程建設(shè)的意義

過(guò)去自動(dòng)化專業(yè)的課程體系過(guò)度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課，而忽視了學(xué)生興趣愛好、個(gè)性特長(zhǎng)方面的課程。教學(xué)內(nèi)容往往過(guò)分依賴于教材,著重強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論傳授。對(duì)于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前沿,教材往往相對(duì)滯后。對(duì)學(xué)生往往采取“填鴨”式的教學(xué),學(xué)生只注意死記硬背,忙于應(yīng)付考試,培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。

隨著科技飛速發(fā)展、科學(xué)前沿的重大突破、重大原創(chuàng)性科研成果的產(chǎn)生以及現(xiàn)代高科技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了傳統(tǒng)學(xué)科間的交叉滲透。自動(dòng)化專業(yè)逐步成為一個(gè)理、工、文、管多學(xué)科交叉滲透的寬口徑專業(yè)，具有學(xué)科跨度大、科技含量高、知識(shí)構(gòu)成多元化的特點(diǎn)。自動(dòng)化專業(yè)大類課程的建設(shè)，成為一個(gè)新課題。

2 自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程體系

自動(dòng)化專業(yè)大類系列課程體系包括基礎(chǔ)課程、主干課程和方向系列課程三大塊。

2.1 基礎(chǔ)課程

基礎(chǔ)課程分類兩類：

(1)通識(shí)教育課程包括自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、人文社科基礎(chǔ)知識(shí)、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識(shí)、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識(shí)與基本技能等。為了改變過(guò)去教學(xué)內(nèi)容偏窄、知識(shí)結(jié)構(gòu)單一的格局。這類基礎(chǔ)課程主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)時(shí)代和社會(huì)發(fā)展規(guī)律的正確認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的道德情操,樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識(shí)與政治意識(shí);提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng),以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

(2)專業(yè)基礎(chǔ)課程是針對(duì)學(xué)生在深入學(xué)習(xí)本專業(yè)課程之前應(yīng)該具備的基本概念和基本理論的學(xué)習(xí)。主要課程有“電路原理”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”等。有了對(duì)基本概念的認(rèn)知和背景知識(shí)的了解，接下來(lái)會(huì)進(jìn)入到正式的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)階段。

2.2 專業(yè)主干課程

專業(yè)主干課程有“新生研討課”，“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)”、“自動(dòng)控制原理”、“過(guò)程控制系統(tǒng)”、“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”和“先進(jìn)控制系統(tǒng)”等。

(1)“新生研討課”主要是由知名教授專門為大一新生開設(shè)的小班專題討論課程。在研討課上，重點(diǎn)在于啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，特別鼓勵(lì)學(xué)生提出挑戰(zhàn)性問(wèn)題。研討課是以學(xué)生為中心的，研討課上教師采用多種學(xué)習(xí)方法，教學(xué)內(nèi)容是在教學(xué)過(guò)程中一步步展開的。教師不斷啟發(fā)學(xué)生提問(wèn)，對(duì)問(wèn)題的回答是開放的，沒有唯一的答案。教師提問(wèn)是為了引導(dǎo)學(xué)生自己解決問(wèn)題，研討課培育的是一種質(zhì)疑、開放的學(xué)習(xí)精神，一種智慧、創(chuàng)新的意識(shí)。在研討課上，通過(guò)師生和生生之間的探討，讓學(xué)生們明白，對(duì)新知識(shí)的開放心態(tài)是最重要的。

(2)“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”和“自動(dòng)控制原理”是面向各專業(yè)的橫向性大類課程，也是市級(jí)精品課程。由于各個(gè)專業(yè)的具體需求和情況不同，分為I、II、III類系列課程，在基本要求不變的基礎(chǔ)上，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，以適合不同專業(yè)的要求。建立了一套可以滿足各專業(yè)需要的教學(xué)大綱，針對(duì)學(xué)生理論與實(shí)際結(jié)合薄弱的問(wèn)題，提出了基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，建立了一個(gè)集成化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，出版了具有一定特色的教材，并建立了一套適合課程要求的教師培養(yǎng)機(jī)制和教學(xué)團(tuán)隊(duì)，因此與國(guó)內(nèi)外同類課程相比，本課程具有顯著的特色。3年來(lái)已有40余人次的本科學(xué)生在全國(guó)各類科技創(chuàng)新競(jìng)賽中取得優(yōu)異的成績(jī)，在人才培養(yǎng)模式上初步走出了一條創(chuàng)新的道路。

(3)“過(guò)程控制系統(tǒng)”、“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”和“先進(jìn)控制系統(tǒng)”，是我們正在打造的大類基礎(chǔ)系列課程，屬于縱向大類課程。三門課程的重點(diǎn)都在控制上，但控制的對(duì)象和范圍不同。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候按照一定的順序進(jìn)行學(xué)習(xí)，課程在理論的難度上也是逐層遞進(jìn)的。每門課程都在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與方法、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及今后的發(fā)展規(guī)劃上進(jìn)行了改進(jìn)。讓學(xué)生更全面、系統(tǒng)的了解本專業(yè)的精華所在。

2.3 方向系列課程

根據(jù)學(xué)生的興趣、專長(zhǎng)、發(fā)展方向和社會(huì)需求,基于專業(yè)知識(shí)和文化修養(yǎng)并重的原則,對(duì)專業(yè)課程學(xué)時(shí)進(jìn)行縮減,課程內(nèi)容進(jìn)行精煉,開設(shè)具有專業(yè)方向特色的選修課程，突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點(diǎn)。方向系列課程有：“控制理論及其應(yīng)用”，“檢測(cè)技術(shù)及其自動(dòng)化”，“綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集成”等。學(xué)生可以選擇的課程有“可編程控制器”、“交通智能導(dǎo)論”、“自適應(yīng)與控制”、“信息融合與控制”、“信號(hào)分析與處理”、“系統(tǒng)工程導(dǎo)論”和“工廠電氣技術(shù)”等。

3 大類系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

我們?cè)诶碚撜n程體系建設(shè)的同時(shí)對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也做出了調(diào)整。

3.1 多元化定位

高校實(shí)驗(yàn)室基本分為基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，服務(wù)于不同年級(jí)和課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、儀器設(shè)備套數(shù)和功能、作用都不一樣。我們采用多元化的實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)定位思路，根據(jù)每類實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)、已有的實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)課程的具體要求，定位不同實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和形式，達(dá)到實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的最佳效果。

3.2 層次化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置要具備循序漸進(jìn)、層次分明的特點(diǎn)。我們根據(jù)課程內(nèi)容的先后順序及相互間的銜接關(guān)系來(lái)劃分實(shí)驗(yàn)課程、確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)的思路進(jìn)行，教師只需給予學(xué)生少量提示，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)挑戰(zhàn)、自主研究、大膽創(chuàng)新，充分發(fā)揮每一位學(xué)生的潛能。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束前可安排一到兩名學(xué)生將本次實(shí)驗(yàn)方案原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果做成演示文檔向其他學(xué)生進(jìn)行講解，并提出實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，共同探討。這種角色的轉(zhuǎn)變，可以提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)及綜合思維能力。

例如“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)分為軟件編程和硬件操作兩部分。前一部分是對(duì)編程語(yǔ)言的上機(jī)環(huán)境和編程習(xí)慣的熟悉，而后一部分是對(duì)具體的芯片的綜合運(yùn)用。此外，我們還設(shè)置題目讓學(xué)生根據(jù)理論知識(shí)自行設(shè)計(jì)，煅煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力和思考能力?！白詣?dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)針對(duì)自動(dòng)控制理論中的理論知識(shí)點(diǎn)先進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)理論的驗(yàn)證加以實(shí)際的例子進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)，最后根據(jù)師教提出的題目進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。形成了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容逐層遞進(jìn)，有助于學(xué)生對(duì)課上知識(shí)的回顧、更新、完善和鞏固。

3.3 考核形式

合理的考核方式，可以考查學(xué)生知識(shí)和能力的不同方面，對(duì)學(xué)生起著重要的引導(dǎo)作用，同時(shí)也是對(duì)教學(xué)效果的信息反饋，可以促進(jìn)教學(xué)工作的改善。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容可以有開卷、閉卷、筆試、實(shí)際操作考試、實(shí)際制作、課題研究、撰寫論文及其組合等多種考核形式?？己藘?nèi)容絕不能僅僅根據(jù)最后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或結(jié)果來(lái)簡(jiǎn)單判斷，可以嘗試全程式的實(shí)驗(yàn)考核方式，分為實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后的綜合考核。“在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”和“自動(dòng)控制原理”課程中，已經(jīng)實(shí)施了這樣的考核方式。每次實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生要對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要考察的知識(shí)點(diǎn)，教師進(jìn)行抽查；實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行考評(píng)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在所有實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)結(jié)束后，提供多道綜合性測(cè)試題目，學(xué)生抽簽決定實(shí)驗(yàn)考試題目。把所得各項(xiàng)成績(jī)進(jìn)行整理，作為這門課程的最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)。實(shí)驗(yàn)考核方式的改革大大地提高了學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦的積極性，使之不再停留在只撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告就能完成任務(wù)的狀態(tài)。

4 構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地模式

建立適合學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)“雙循環(huán)”支持模型。形成一個(gè)具有理論支撐的定型的實(shí)踐教學(xué)體系，即構(gòu)筑由信息支持、服務(wù)支持、智力支持、操作支持、轉(zhuǎn)化支持構(gòu)成的定型的實(shí)踐教學(xué)“場(chǎng)域”。緊密結(jié)合市場(chǎng)對(duì)專業(yè)人才的需求，更新面向自動(dòng)化領(lǐng)域的知識(shí)體系，突出創(chuàng)新性和工程化培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)方法，培養(yǎng)在領(lǐng)域的某一方向具有獨(dú)立從事工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行、分析與集成、研究與開發(fā)、管理與決策等能力，通過(guò)研究考察、篩選尋找合適的企業(yè)來(lái)搭建校企合作平臺(tái)，真正提高與落實(shí)學(xué)生的工程能力。

4.1 生產(chǎn)實(shí)習(xí)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生綜合性工程實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)，是當(dāng)前相對(duì)薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。如何進(jìn)行有效的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是一個(gè)需要深入研究、探索和建設(shè)的問(wèn)題。我們認(rèn)為：應(yīng)以生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)際效果為目標(biāo)，并充分考慮我國(guó)企業(yè)的實(shí)際情況，探索集中實(shí)習(xí)與分散實(shí)習(xí)等多種模式，建立穩(wěn)固的校外、校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。此外，堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，利用高水平科研院所及大型企業(yè)，探索建立穩(wěn)定的校外畢業(yè)設(shè)計(jì)基地，尤其對(duì)于生師比大的自動(dòng)化專業(yè)，對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)的意義。

4.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)

對(duì)于工程技術(shù)類學(xué)生應(yīng)當(dāng)要為他們準(zhǔn)備理論性較強(qiáng)、難度較大的課題，以提高學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)的能力。我們可以讓學(xué)生參加一些科研工作充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)室中較多時(shí)間同教師和研究生一起工作，以便加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于科研工作的認(rèn)識(shí)和訓(xùn)練。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中從事新方法、新技術(shù)和新思路的研究，并及時(shí)將研究成果整理成科技文章，給科技期刊或?qū)W術(shù)會(huì)議投稿，以鍛煉學(xué)生總結(jié)成果和撰寫科技論文的能力。允許學(xué)生進(jìn)行校外畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以根據(jù)自己的方向或特長(zhǎng)，選擇適合自己的、結(jié)合本專業(yè)要求的課題。

4.3 校企聯(lián)合實(shí)踐基地

我們利用我校已有良好的校企關(guān)系，和攀鋼集團(tuán)信息技術(shù)工程公司、中國(guó)四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)重慶川儀、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、重慶煤科院、深圳市金證卡爾電子有限公司等單位建立了聯(lián)合培養(yǎng)及實(shí)習(xí)實(shí)踐基地。依托于企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)基地，由學(xué)校統(tǒng)一組織學(xué)生開展專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)。專業(yè)研究實(shí)驗(yàn)貫徹和體現(xiàn)“集中實(shí)踐與分段實(shí)踐”結(jié)合、“校內(nèi)實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐”結(jié)合、“專業(yè)實(shí)踐與論文”結(jié)合的原則。通過(guò)在實(shí)踐基地聯(lián)合培養(yǎng)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

(王 雪等文)

5 結(jié)語(yǔ)

大類系列課程建設(shè)是改革傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的一條有效途徑。本文針對(duì)自動(dòng)化人才培養(yǎng)，構(gòu)建了基于專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)主干課程和專業(yè)方向課程的課程結(jié)構(gòu)體系；提出了科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)操作和管理體系；通過(guò)搭建校企合作平臺(tái)，大大提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決工程問(wèn)題的能力。專業(yè)大類系列課程建設(shè)是高校辦學(xué)過(guò)程中的重要組成部分，但高校培養(yǎng)的人才是否合用，還需要市場(chǎng)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。

[1] 馬玉泉, 馬繼偉. 電氣信息類專業(yè)課程體系優(yōu)化與大類平臺(tái)課建設(shè)[J]. 河北：教育教學(xué), 30: 167-170, 2011.

[2] 張桂菊, 肖才遠(yuǎn). 機(jī)械大類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐[J]. 北京：科技教育,4: 197-198, 2012.

[3] 趙鋒, 劉進(jìn). 關(guān)于提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的幾點(diǎn)思考[J]. 南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào), 33(5): 50-51, 2011.

Exploration of Automation Specialty Major Courses

WANG Xue, SU Yu-gang, YANG Xin, SUN Yue, LI Nan

(Collegeofautomation,ChongqingUniversity,Chongqing400044，China)

Series of course is the overall construction of the curriculum system. According to the characteristics of automation specialty, we establish an automation specialty course system of solving student-centered, professional and practical engineering problem. The curriculum system courses experiment system, practice teaching base are described in detail in this paper.The construction of series of courses and undergraduate courses will guarantee a training plan and all kinds of talents of system structure is relatively stable.

major courses; automation; platform course system

2015-09-03;

2016-01-06

重慶大學(xué)大類系列課程建設(shè)項(xiàng)目：(2009038A,2011017B)

王 雪(1981-)，女，碩士，講師，主要從事先進(jìn)控制的教學(xué)和研究，E-mail:wangxue052@163.com

G42

A

1008-0686(2016)03-0045-04