工科實踐教學環節提升與改革范文

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《辦公自動化雜志》2015年第三期

一、工程實踐及實習的提升與改革

1、現狀與存在的問題工程實踐與實習環節對學生工程實踐及創新能力的培養尤為重要，是保證學生培養質量、學生就業率及學生社會美譽度的重要基礎，故我校自動化專業歷來十分重視，多年來都積極組織、妥善安排、重點保障該實踐教學環節的高效順利進行。但是，隨著上世紀90年代末以后，各企事業單位對接收大學生到本單位進行“駐廠”見習及“下廠頂崗”實習意愿的降低、實習學生人數的大幅度增加、實習經費以及實訓設備、場地投入的嚴重不足，致使工程實踐與實習這一教學環節在實施工程中不斷顯露出各種缺陷和問題，突出反映在以下幾個方面：（1）“駐廠頂崗”實習方式不易實現近年來，企事業單位接納大學生駐廠實習的意愿不斷降低，致使“下廠頂崗實習”這種最為有效的實習方式難以實施。我校自動化專業為了適應新形式，被迫將這一教學環節逐漸轉變為“工廠參觀、企業總工講課”的方式來進行，且囿于實習經費的限制，參觀企業僅限于學校駐地附近。這樣一來，實踐實習主要以參觀為主，走馬觀花，隔著車間玻璃觀看機器設備運行，學生無法實際動手操作，實踐實習的真實效果大打折扣。（2）實踐實習企業難以落實即使近年來我校自動化專業被迫采取的“工廠參觀、企業總工講課”的實踐實習方式，由于被參觀企業出于對產品質量、實習學生人生安全等因素的考慮也難以聯系落實。近年來這一難題多是依賴院系領導及相關老師的私人關系加以解決，但這樣又易出現所聯系企業的合適性、連續性及穩定性較差的問題。（3）校內實訓設備、場地不足為克服當前工廠實踐實習企業不好聯系落實，難以實現“駐廠頂崗”實習的缺陷，自動化專業在工程實踐實習期間積極開展校內實踐實習活動，如利用學院嵌入式系統實驗室的資源，積極組織教師對學生進行單片機及嵌入式系統實訓，并聯系校外專業嵌入式系統培訓機構到學校里來，以學校提供場地，對方提供師資及設備的方式對學生開展免費嵌入式系統培訓；利用學院PLC實驗室資源，開展電氣控制及變頻器綜合應用實訓；利用鄭州輕工業學院———通用電氣（GE）PAC系統聯合實驗室開展PAC過程控制系統實訓、PAC運動控制系統實訓、PAC柔性加工控制系統高級實訓、組態及SCADA系統高級實訓等校內實踐實習活動。經近幾年的連續實踐，取得了一定的效果，但受校內客觀條件的限制，也存在一些問題與不足，突出表現在以下兩個方面：其一，場地狹窄、設備不足、實踐實訓設備綜合性較差。目前開展的校內實踐活動如電氣控制及變頻器綜合應用實訓、PAC系列控制系統集成實訓等，都集中在GE實驗室不足80平方米的空間內展開。由于場地狹小、設備臺數不足，各種實訓項目被迫只能輪流進行，致使每個學生不能在整個工廠實習期間全天候進行實訓，實訓效果自然不佳。另外，目前的實訓設備多條塊分割，系統的綜合性集成性差，各個實訓設備只能對學生局部或某個單一領域的技能進行實訓，難以培養學生的綜合工程實踐能力。其二，在校內實驗室開展的校內實踐實習活動使用的設備畢竟是教學科研設備，和企業實際現場使用的設備或多或少存在一定的差異，且沒有真實的工業生產氛圍。因此，校內實踐活動的實際效果是無法完全等同在工業現場進行的“駐廠頂崗”實習。（4）具有工程實踐能力的“雙師型”教師缺乏培養學生工程實踐能力及創新精神必然需要具有工程實踐經驗及創新能力的“雙師型”教師。我校自動化專業近年來在“以學科建設為龍頭，努力提高學術水平”這一大方針的指引下，引入了多名博士型教師。這些教師多是從高校走出來，立即走上高校教師崗位，盡管具有深厚的理論積淀及較高的學術水平，但是缺乏工程實踐的實際歷練，在指導培養學生工程實踐能力及創新思維時依然顯得力不從心。

2、改革思路與實施對策針對上述工程實踐與實習教學環節存在的缺陷與不足，我校自動化專業進行了大膽的改革與探索，并取得了想要的實際效果，下面就將這些改革思路與實施對策簡述如下：（1）構建實習工廠（基地）、營造“駐廠頂崗”實習氛圍如上文所述，目前工程實踐實習環節存在的首要問題就是實踐實習企業不好落實，難以實現“駐廠頂崗”實習。為克服這一難題，結合我校實際，并借助我校“自動化類專業集群”在河南省第二批本科高校轉型發展試點中獲準實施的契機，積極采取了以下提升與改革措施：措施一：學校主導、校企聯合，共建校內生產性實習工廠。該工廠以學校自身為主導，采取“筑巢引鳳型”模式引入相關企業參入，并完全按照社會真實工廠的運行管理模式進行建設。工廠建成運營后，由學校和企業共同管理，企業委派熟練技術人員負責組織生產，學校在產品生產過程中可以按照實習教學計劃的安排組織學生開展“下廠頂崗”實習。這種做法的好處是，學校主導、企業參與，既兼顧了企業投資就要獲利的目的，又能使“下廠頂崗”這種最有效的實習方式順利進行，最大限度地培養學生工程實踐素養及實際動手能力。措施二：學校主導，建設半實物仿真實習工廠。半實物仿真工廠以真實企業為藍本，逼真反映企業設計、建設、運營和維護等全生命周期的所有內容；采用典型工業生產流程，結合工業現場真實設備，并借助仿真軟件全面模擬實際的生產工藝過程。半實物仿真實習工廠完全由學校主導，投資不大、占地較少，且能起到生產性實習工廠的真實效果，培養學生工程實踐能力的作用十分明顯。措施三：積極探索“政府主導、建立高校集中實習基地”的可行性。政府主導建立高校集中實習基地是指，以政府為主導，以各類產業開發聚集區內的現有企業為依托，建立服務于高校學生的集中實習基地。政府配套建立基地協調管理機構，負責制定引導激勵政策、統一管理基地各項事務；基地生產企業可自愿向管委會申請成為實習成員單位，在成為成員單位后，可以享受政府設立的各種優惠政策；高校在進行工程實踐實習時，可向基地管委會提出申請，然后由管委會統一分配適合于申請高校的實習企業；實習學生的食宿由實習基地管委會統一招商引進的后勤企業負責解決。這種模式的好處是，由政府主導，充分利用現有企業資源；并通過制定激勵優惠政策，極大提高了企業接受大學生“駐廠頂崗”實習的意愿，也同時降低了高校開展工程實踐實習的難度。目前，蘇州率先建立起了蘇州工業園區———全國重點高校實習基地，我校自動化專業積極組織學生前往實習，在取得了較好的實踐實習效果的同時，也為未來在我校所在城市實現這種實習模式積累了相關經驗。（2）校企共建、聯合建立校內綜合實訓中心針對目前工程實訓和技能培訓場地、設備不足的問題，我校自動化專業抓住目前許多世界知名自動化產品供應商積極推廣大學計劃項目的契機，先后和GE、臺達、AB等知名企業合作，以自動化產品供應商提供設備、培訓技術，學校提供場地的形式共建了多個校內綜合實訓技能培訓中心。通過這種方式既解決了工程實訓和技能培訓場地、設備不足的問題，又能使更多的學生接觸到目前最先進的自動化設備和技術，對學生工程實踐能力的培養作用同樣明顯。（3）培養“雙師型”教師、提高工程實踐指導能力為培養“雙師型”教師、提高工程實踐指導能力，自動化專業積極制定引導激勵制度，鼓勵教師開展工程實踐活動。其一，對新引進缺乏工程實踐經歷的博士型教師派到相關企業進行為期半年以上的“駐廠頂崗”工程實踐工作；其二，和GE、臺達、AB、三菱等知名自動化設備企業合作，定期對教師開展多層次實踐技能培訓，培訓合格頒發技能等級證書。通過這些措施的實施，教師的自身工程實踐能力及對學生的工程實踐指導能力均得以有較大的提高。

二、創新實踐活動的提升與改革

創新實踐活動對培養學生創新精神、創新思維尤其重要，自動化專業也歷來重視，積極組織學生開展各種創新實踐活動。通過鼓勵自動化學生成立創新實踐活動小組，開展小的創新項目制作，培養學生創新興趣、鍛煉實際動手能力；通過參加與自動化領域相關的各類學科競賽，鼓勵學生走出去和全國的大學生進行切磋交流，培養競爭意識，并在制作參賽作品的過程中，培養學生工程實踐及創新能力。近年來，自動化專業以GE實驗室為依托，構建大學生創新實踐平臺，積極組織學生參加“臺達杯”海峽兩岸自動化設計大賽、“OMRON杯”Sysmac自動化控制應用設計大賽、“ILoveControl”中國自動化設計大獎賽等多項賽事，并都取得優異成績。通過成立創新實踐活動小組及組織學生參加各類自動化學科競賽，雖然在培養學生創新能力上取得了一定的成果，但囿于現實各種因素的制約，目前還是存在一些問題和不足，突出問題表現在：管理協調機構缺乏、沒有形成應有的規模、受益的學生較少；創新實踐平臺匱乏、設備和場地不足；參與的學生及教師較少、參與熱情及投入度不高。

針對這些突出問題和不足，自動化專業采取了以下提升與改革措施：

1、規劃成立管理協調機構、擴大創新實踐規模針對目前創新實踐活動管理機構缺乏、規模小、受益學生少的問題，自動化專業組織成立了專門的創新實踐活動工作小組，作為系部常設機構，并派專人負責創新實踐活動的日常工作。同時依靠系學生會組織成立了多個與自動化領域有關的學生科技協會，如智能控制協會、電子協會、無線電通信協會等。通過這些學生科技協會，在大一新生一入校學習就開始廣泛宣傳，培養學生科技創新熱情；并通過科技協會在創新實踐活動中的高效合理組織，擴大創新實踐活動規模，最終在學生中間形成一種人人爭進學生科技協會，積極參與工程實踐及創新活動的良好氛圍。

2、構建多種創新實踐平臺、提供充足設備與場地為組織學生參加學科競賽，必須構建相應的創新實踐平臺，并以此為依托，為學生提供充足的創新實踐設備以及參賽培訓、參賽作品制作的工作場所。目前，自動化專業共構建了大學生電類創新實踐平臺和大學生自動化類創新實踐平臺，兩平臺共占地600多平方米，能提供多種電類及自動化類實訓實踐設備。以這兩個平臺為支撐，積極組織學生參加自動化領域的各類學科競賽，如全國智能車大賽、全國信息技術大賽、“挑戰杯”、節能減排大賽、GE全國自動化設計大賽、“臺達杯”海峽兩岸自動化設計大賽等十多種比賽。通過組織學生參加這些比賽的校內選拔賽、省區賽、全國總決賽，使具有參賽經歷的學生人數能占到學生總人數的一半以上，參加全國總決賽的能占到學生總人數的百分之二十左右。參賽學生通過以賽代訓、以賽代練，自身的創新思維及工程實踐能力都得以有較大的提升。

3、制定各種引導激勵制度、提高師生參與熱情參加創新實踐活動必然需要師生付出更多的時間和精力，自動化專業在結合學校層面相關政策的基礎上，積極制定各種引導激勵制度，鼓勵師生積極參加創新實踐活動。對教師來說，指導學生創新實踐活動等同科研工作，并加大指導學生創新實踐活動的工作量權重，在教師職稱評定、崗位聘用、年終考核評優中給予傾斜，使參加指導學生創新實踐活動教師的工作價值得以充分體現；對學生來說，設定創新實踐學分，學生在創新實踐活動中獲得優異成績的同時可以獲得相應的創新實踐學分，并在學生獎學金、優秀畢業生等評定中加大創新實踐活動的比重，進而使鼓勵學生積極參加創新實踐活動，培養工程實踐能力及創新精神的導向意圖得以充分彰顯。目前，通過這些引導激勵制度的制定和實施，使廣大師生參加創新實踐活動的熱情及投入程度都有了明顯提高。

三、結論

工科實踐教學環節是培養工科專業大學生工程實踐能力及創新精神的主要手段和重要途徑，也是保證學生培養質量、學生就業率及學生社會美譽度的重要基礎，故其在整個工科專業教育教學體系中的地位尤其重要。我校自動化專業針對當前實踐教學環節，尤其是在工程實踐與實習、創新實踐活動兩個模塊中存在的問題與不足，通過實施構建實習工廠（基地）、校企共建校內實訓中心、建立多級學生創新實踐平臺、規劃成立專門創新實踐管理協調機構、制定引導激勵制度提高師生參與熱情等多種舉措，實現了對工科實踐教學環節的提升與改革。經過近幾年的連續探索與實踐，這些舉措對培養學生工程實踐能力及創新精神的促進作用十分明顯，具有較好的推廣應用價值。

作者：吳青娥陳志武李金城齊汝賓單位：鄭州輕工業學院電氣信息工程學院