于金鵬, 于海生

(青島大學 自動化與電氣工程學院， 山東 青島 266071)

0 引言

自動化專業(yè)具有口徑寬、實踐性強的特點，主要培養(yǎng)理論與實踐相結合，能夠從事與電氣工程有關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術應用等領域工作的社會需要的厚基礎、寬口徑、強實踐、高素質的應用型人才[1]。

目前我國正處在由經(jīng)濟大國向經(jīng)濟強國轉換的關鍵時期，各行各業(yè)迫切需要大量高素質的自動化專業(yè)人才，自動化專業(yè)迎來難得的發(fā)展時機。我國自動化本科教育的培養(yǎng)目標是讓學生掌握從事本專業(yè)工作必要的理論知識，同時對學生進行完善的工程實踐訓練，讓學生具有操作、分析、設計、開發(fā)與研究的基本能力。然而目前就我校自動化專業(yè)學生的情況來看，實踐能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀不容樂觀，有相當一部分的學生在動手實踐這一環(huán)節(jié)中暴露出對所學知識難以靈活運用，缺乏深入分析和解決相關問題的能力和素養(yǎng)。因此，我校提出：通過“五種實踐”(工程技術實踐、科技創(chuàng)新實踐、人文社會實踐、創(chuàng)業(yè)就業(yè)實踐、領導管理實踐)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，這也是自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的一項重要改革。

1 自動化專業(yè)學生存在的問題

1.1 實踐能力不能滿足社會需求

學生剛畢業(yè)時實踐應用能力與用人單位要求相差較大，大多數(shù)學生不具備解決實際問題的能力，更有甚者連基本的操作技能都不具備，實際工作中，不能很快地進入角色獨當一面[2]。

有些普通高校畢業(yè)的學生為了找工作需要，還到技校“回爐”學習[3]。

1.2 綜合能力匱乏

自動化專業(yè)畢業(yè)的學生大部分都會進入生產(chǎn)企業(yè)工作，在工作崗位上解決實際技術問題是對一個人實踐能力、創(chuàng)新能力的全面考驗[4]。由于學生在校期間接觸到的專業(yè)實驗大部分都是驗證性的，也沒有機會參與實際工程項目，因此缺乏專業(yè)的工程訓練，當碰到實際問題時，必然束手無策，更不具備創(chuàng)新性的解決實際問題的綜合能力。

1.3 與社會嚴重脫節(jié)

隨著科技的迅速發(fā)展和更新，現(xiàn)有自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、課程體系相對陳舊，學生與社會嚴重脫節(jié)，學生的協(xié)作能力、領導能力缺失，不能滿足社會對自動化創(chuàng)新人才培養(yǎng)多樣化的需求[5]。

2 “五種實踐”的實踐教學體系

解決上節(jié)所述的存在問題，一個重要方面是加強實踐教學建設。為此，我校以自動化專業(yè)2012年入選“教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、2013年入選“教育部自動化專業(yè)綜合改革試點”和山東省特色名校項目重點建設專業(yè)為契機，依托我院獲批的國家級實驗教學示范中心、國家級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、國家級特色專業(yè)、國家級本科專業(yè)綜合改革試點、教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃、國家級精品資源共享課程、國家級精品課程、國家級大學生校外實踐教育基地、國家大學生文化素質教育基地等教學質量工程項目，提出自動化專業(yè)的“五種實踐”實踐教學體系的研究與實踐，“五種實踐”教學體系的內容包括：工程技術實踐、科技創(chuàng)新實踐、人文社會實踐、創(chuàng)業(yè)就業(yè)實踐和領導管理實踐。體系建設以達到培養(yǎng)學生靈活運用所學知識，提高深入分析和解決相關問題的能力和素養(yǎng)為目的，使學生的溝通能力、組織能力、創(chuàng)新能力以及專業(yè)技能等得到提高。

3 “五種實踐”教學體系的實現(xiàn)方式

3.1 工程技術實踐

依托已經(jīng)基本建成的“基礎、專業(yè)、研究”三級實驗教學平臺和國家級大學生校外實踐教育基地，強化校內、外實習基地建設，開發(fā)綜合性、設計性實驗項目，開設實習實訓課程、完善實驗教學體系，培養(yǎng)學生工程技術能力[6～7]。

1) 校內實習實訓基地建設

由專業(yè)導師指導學生工程能力訓練，結合生產(chǎn)工藝流程，以產(chǎn)品或目標為導向，要求學生在機器上操作，最終實現(xiàn)生產(chǎn)工藝要求，培養(yǎng)學生的工程意識和實際生產(chǎn)能力。

2) 校外實習實訓基地建設

充分考慮企業(yè)的知名度、專業(yè)的對應程度、以往合作歷史、學生就業(yè)領域、學生能夠參與的程度等方面因素，擬與青島的海爾、海信、南車集團、青鋼、澳柯瑪?shù)茸詣踊I域著名企業(yè)合作建立校外實習實訓基地。

3) 開設實習實訓課程，完善實驗教學體系

依托重點建設的校內、外實習實訓基地開設相應的實習實訓課程、完善實驗教學體系。實習實訓課程主要包括現(xiàn)代運動控制實習實訓、過程控制校內實習實訓、計算機控制與網(wǎng)絡實習實訓和機器人與智能控制實習實訓4個方向。這4個方向涉及的內容如下：①多控制器、執(zhí)行器及相應的檢測儀表，能代表當前工業(yè)應用的主流產(chǎn)品與新技術。②開放式實驗平臺：實驗平臺采用網(wǎng)格化掛件式，從設備、儀表選擇、接線、到系統(tǒng)調試全部由學生自主實現(xiàn)。③產(chǎn)品開發(fā)平臺：搭建起基于DSP或高性能單片機等嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺，讓學生具備嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設計的能力，培養(yǎng)產(chǎn)品研發(fā)的素養(yǎng)。④提供1～2種典型工業(yè)現(xiàn)場總線的儀表、設備，使學生能夠自由選擇，搭建現(xiàn)場總線工業(yè)控制系統(tǒng)，以進行現(xiàn)場總線方面的實訓與研究。⑤提供典型的工業(yè)對象，再現(xiàn)實際工業(yè)應用現(xiàn)場的真實場景，將理論知識運用、實踐能力鍛煉、應用能力培養(yǎng)都納入到一個實際情景下，引導學生去主動發(fā)現(xiàn)和主動探索科學研究的真諦。⑥提供流水線式實訓平臺，以培養(yǎng)學生進行順序控制系統(tǒng)設計的能力。⑦多軸運動平臺的搭建：從二維、三維到六自由度機器人等不同的實訓及研究平臺，開展高級訓練活動。

4) 開發(fā)綜合性、設計性實驗

綜合性、設計性的實驗主要在專業(yè)課程中開設，通過自主的項目設計，啟迪學生的專業(yè)設計與創(chuàng)新能力；綜合性實驗融合各門專業(yè)課，是基礎理論與專業(yè)理論知識的綜合運用，重在培養(yǎng)學生建立完整的系統(tǒng)知識結構與綜合實驗技能。綜合性、設計性的實驗以項目為引導，是一個個具體的工程應用。學生完成后，可以復制到具體的實際工業(yè)生產(chǎn)設計中。每一個實驗都作為一個實際工業(yè)控制系統(tǒng)的預演。比如計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計，測量對象是實際的工業(yè)傳感器信號輸入，并在屏幕上顯示出實際的參數(shù)值如溫度或液位等，這一實驗既讓學生熟悉了A/D轉換的應用，又學會了工業(yè)測控系統(tǒng)中用到的標度變換。軟件系統(tǒng)編程既可以采用工控組態(tài)軟件，又可采用面向對象的程序設計語言編寫數(shù)據(jù)采集、算法設計、驅動輸出以及測控界面等程序，而不是采用現(xiàn)成的系統(tǒng)軟件，觀察一下結果即可。將實際的工程系統(tǒng)滲透到實驗中去，這樣才能大大激發(fā)自動化專業(yè)學生的求知欲和創(chuàng)新欲。

3.2 科技創(chuàng)新實踐

(1) 建立“五位一體”學生科技創(chuàng)新體系?！拔逦弧保磩?chuàng)新領導小組+創(chuàng)新協(xié)會+創(chuàng)新基地+開放管理機制+豐富的創(chuàng)新活動[7]。院系成立創(chuàng)新領導小組，組織自動化專業(yè)學生成立創(chuàng)新協(xié)會，依托基礎平臺、專業(yè)平臺和研究平臺建立創(chuàng)新基地，建立開放管理機制并組織豐富的創(chuàng)新活動，重點培養(yǎng)自動化專業(yè)學生的創(chuàng)新能力。

(2) 開設競賽指導實踐課程，指導學生參加競賽項目。通過設置競賽類課程，指導智能汽車大賽、電子設計大賽、數(shù)學建模大賽、機器人大賽和西門子、歐姆龍、Rockwell自動化應用大賽等，為自動化學生參加各類創(chuàng)新大賽提供積極的實踐技能儲備和指導，為其參加競賽并獲得較好的成績創(chuàng)造條件。

(3) 科研與教學相結合，依托科研成果開發(fā)創(chuàng)新型、競賽類實驗?；谘芯科脚_，將科研與教學相結合，并依托科研項目與成果設計開發(fā)創(chuàng)新型、競賽類實驗，激發(fā)自動化專業(yè)學生的創(chuàng)造性和學習熱情，開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3.3 人文社會實踐

人文社會實踐是讓學生用人文社會學理論和方法去接觸社會、認識社會，是鍛煉提高人文社會實踐能力和綜合素質的難得機會。

(1) 設置人文社會實踐課程。研究學生的知識結構、承受能力、培養(yǎng)目標、未來可能的社會角色，以及他們自身接觸社會、開闊視野、提高能力與素質的需求，每學期開設為期兩周的人文社會實踐課，實踐課前期先進行理論輔導，介紹實踐內容、概況、步驟、要求、考核方法等；實踐中，深入社會認真思考，積極收集資料；實踐結束后，撰寫實踐報告，作為實踐課成績考核的書面依據(jù)，并進行師生交流會，獲得反饋信息，提高自動化專業(yè)學生的人文社會實踐能力。

(2) 依托國家大學生文化素質教育基地和人文社會實踐活動，提高學生綜合素質。利用我校國家大學生文化素質教育基地和其他實踐基地、暑期社會實踐活動等，設立人文社會實踐課題，讓自動化專業(yè)學生參與其中，親身接觸社會、認識社會，對提高學生人文社會素質和實踐動手能力會有很大幫助。

3.4 創(chuàng)業(yè)就業(yè)實踐

高等學校就業(yè)創(chuàng)業(yè)作目標是學校人才培養(yǎng)目標的重要組成部分，確保畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)率高、就業(yè)創(chuàng)業(yè)質量高、就業(yè)創(chuàng)業(yè)層次高的工作指標，就是實現(xiàn)高素質高技能人才培養(yǎng)目標質量的重要標志。

(1) 通過開設創(chuàng)業(yè)就業(yè)講座，建立學生創(chuàng)業(yè)就業(yè)意識。通過開設創(chuàng)業(yè)就業(yè)講座，讓自動化專業(yè)的學生接受職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)能力測評、創(chuàng)業(yè)教育、就業(yè)輔導等方面的綜合教育。對低年級學生,重點是職業(yè)生涯規(guī)劃的指導，幫助他們了解自我以及對職業(yè)理想、職業(yè)生涯規(guī)劃的初步探索,逐步明確各自的就業(yè)創(chuàng)業(yè)定位；對高年級的學生,重點是就業(yè)創(chuàng)業(yè)素質和能力養(yǎng)成的指導,幫助他們培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識與創(chuàng)業(yè)能力、就業(yè)意識與就業(yè)能力。

(2) 參加各類創(chuàng)業(yè)就業(yè)訓練項目，提高學生創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力。鼓勵學生參加國家、省市和學校組織的各類創(chuàng)業(yè)就業(yè)訓練項目，通過項目的實施，增加學生實戰(zhàn)經(jīng)驗，提高自動化專業(yè)學生的創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力。

(3) 建立校企產(chǎn)學研合作及校友講堂機制，強化學生創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力。通過校企產(chǎn)學研合作及校友講堂機制，讓高年級的同學參加校企產(chǎn)學研合作，到企業(yè)進行項目的實施，增加對企業(yè)的了解；通過開設校友講堂，不定期的邀請自動化專業(yè)的優(yōu)秀校友回母校分享他們創(chuàng)業(yè)或就業(yè)的經(jīng)驗，對自動化學生進行就業(yè)創(chuàng)業(yè)的實戰(zhàn)指導,幫助他們盡可能縮短就業(yè)創(chuàng)業(yè)的適應期和磨合期，實現(xiàn)成功就業(yè)創(chuàng)業(yè)的目標。

3.5 領導管理實踐

大學生的領導管理能力主要包括思想管理能力、學習管理能力,日常生活和活動管理能力。領導管理能力，尤其是工科專業(yè)學生的領導管理能力，對培養(yǎng)自動化專業(yè)學生的綜合實踐能力、增強其就業(yè)的競爭力和自信心，從而能夠應對未來的挑戰(zhàn)至關重要。

(1) 開設領導管理實踐講座，充實學生的領導管理知識。通過開設領導管理實踐講座，例如“工業(yè)工程與管理科學導論”知識講座，讓學生掌握管理的基本知識，以及管理與工業(yè)工程的關系等，培養(yǎng)自動化專業(yè)學生的領導管理能力[8]。

(2) 通過學生社團、班級、宿舍、學生會、黨團等組織實行學生自主管理，培養(yǎng)學生領導管理能力。采用“干部定期輪換制”以代替舊的班團干部組成制度, 消除舊制度的弊病, 極大程度地發(fā)揮全體同學搞好班級工作的積極性, 增強自動化學生自我管理的能力。干部定期輪換制使許多不善于講話或從來沒有在人多的場合下講過話的同學, 得到較多的鍛煉表達能力、組織能力和管理能力的機會。使絕大多數(shù)班干部經(jīng)過短期適應后都能較好地充滿激情地組織自動化專業(yè)同學開展各種活動。

4 “五種實踐”教學體系的進展

我校自動化專業(yè)“五種實踐”教學體系已開始運行，目前：

(1) 校外實習實訓基地建設進展順利，結合已經(jīng)建成的校內實訓基地對自動化學生開展了現(xiàn)代運動控制實習實訓、過程控制校內實習實訓、計算機控制與網(wǎng)絡實習實訓和機器人與智能控制實習實訓等實習實訓，學生的工程實踐能力得到提高，很多學生在畢業(yè)后進入海爾、海信、南車集團、青鋼、澳柯瑪?shù)茸詣踊I域知名企業(yè)。

(2) 建立了創(chuàng)新實驗基地，并開設了競賽指導實踐課程，指導學生參加電子設計大賽、數(shù)學建模大賽、機器人大賽和歐姆龍、羅克韋爾自動化應用大賽等，并取得優(yōu)異的成績，其中包括“創(chuàng)青春”全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽全國金獎；數(shù)學建模大賽獲國家一等獎兩次，二等獎多次；電子設計大賽獲國家一等獎兩次；挑戰(zhàn)杯大學生創(chuàng)業(yè)大賽獲國家一等獎一次；歐姆龍大賽獲國家一等獎多次；羅克韋爾自動化應用大賽獲國家三等獎多次。

(3) 通過組織學生學習人文社會實踐課程和參加社會實踐活動，促進了他們對社會的了解，提高了自身對經(jīng)濟和社會發(fā)展現(xiàn)狀的認識，實現(xiàn)了書本知識和實踐應用的更好結合，幫助其樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

(4) 開設了創(chuàng)業(yè)就業(yè)講座，讓學生接受職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)能力測評、創(chuàng)業(yè)教育、就業(yè)輔導等方面的綜合教育；校企產(chǎn)學研合作及校友講堂機制已經(jīng)建立，通過優(yōu)秀校友回校分享創(chuàng)業(yè)就業(yè)的經(jīng)驗，使在校學生獲益匪淺，對畢業(yè)之后的打算也有了更好的規(guī)劃。

(5) 多次舉辦創(chuàng)業(yè)就業(yè)講座以及領導管理實踐講座。目前，學生的創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力普遍得到提高，就業(yè)的競爭意識以及自信力得到增強。通過實行學生的自主管理，學生的領導管理能力也得到提高。

5 結語

依托我校的優(yōu)質教學資源，建立了基于“五種實踐”的自動化專業(yè)多元化實踐育人模式，切實提高了自動化專業(yè)學生的工程素質、專業(yè)技能、實踐能力、領導能力、就業(yè)能力，特別是創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力，增強其就業(yè)的競爭力和自信心，從而能夠應對未來的挑戰(zhàn)，為他們開拓了廣闊的求職之路，培養(yǎng)了德智體全面發(fā)展的自動化卓越人才，這是自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的大趨勢。該實踐教學體系適應了我國自動化以及社會相關領域工作需要，具有良好的應用背景和推廣價值。