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培养具有创新能力的自动化专业应用型人才的实践

作者:张昌凡 吴文君 谭会生 龙永红 彭 涛




  摘要:结合创新人才的知识、能力和素质要求,重新构建自动化专业创新人才培养体系。并从提高教师科研能力、改革人才培养方案、建设实践基地以及强化创新能力训练等方面进行探索。
  关键词:自动化专业;应用型人才;人才培养模式
  
  创新人才的培养是一项复杂的系统工程,高素质的师资队伍是创新人才培养的核心,科学的人才培养方案为创新人才培养奠定良好的基础,技术先进的实践教学基地是培养创新人才的平台。结合创新人才的知识、能力和素质要求,湖南工业大学通过提高教师科研能力、改革人才培养方案、建设实践教学基地、加强创新能力训练等一系列有效措施,切实贯彻“把科学实践活动全面渗透到本科教学中去”的理念,全方位推进教学改革,重新构建自动化专业创新人才培养体系,并付诸实施。
  
  一、提高教师科研能力,培育科研优势,构建创新人才培养的核心
  
  1.鼓励教师申报科研项目,支持教师的科研活动。为支持教师的科研和教学,学校按照1:1的比例为省级以上课题提供配套经费。作为省级重点专业,学校每年安排专项经费支持自动化专业的教学改革、鼓励教师申报国家和省部级科研课题,并提供人员、场地、设备、图书和优惠政策支持教师的科研活动。2002年以来,自动化专业教师主持省部级以上科研课题12项,其中国家自科基金2项,省自然科学基金4项;省部级以上教研课题11项,其中国家级3项。教师在《中国电机工程学报》、《电工技术学报》、《自动化学报》等杂志上发表科研论文100多篇,在《中国高等教育》、《高等教育研究》、《教育探索》等核心刊物上发表教研论文近30篇。
  2.资助教师出国研修、参加学术会议,开阔视野。学校一直鼓励教师努力创造条件参加国内外的一些学术研讨会。一方面,围绕会议内容撰写论文;另一方面,在会上进行学术交流,开阔思路和视野,促进教学。2004—2008年,本专业有5位教师分别到德国、加拿大、英国、芬兰作访问学者一年。10位教师参加国内外学术会议20多场,撰写论文30多篇。
  3.培养教师的工程素养,提高教师的工程实践能力。五年来,学校每年派出约3~4名专业教师到校企合作单位进行为期2个月的锻炼,借助企业的区域、阵地和资金优势,以重大科研项目的开发和联合攻关为主,以企业生产的核心技术的提高为课题,结合教师的研究方向,为企业提供服务,帮助企业解决技术难题;对教师来讲,通过企业的锻炼,提高了动手能力和工程实践能力,教师的科研力量得到一定程度的加强,极大地调动了教师参与工程技术实践的积极性,为学生创新能力的培养打下了良好的基础。
  
  二、发挥科研优势,改革人才培养方案,奠定创新人才培养的基础
  
  1.开展教学研究,促进教学改革,完善人才培养方案。学校在2001年参与《现代包装人才的培养与实践》(教育部世行贷款21世纪高等理工科教育教学项目)和《高校电类专业创新教育的研究与实践》(湖南省教育厅教改项目)时,设置了包括“自动化”专业人才培养方案、课程设置及教学内容改革研究与实践项目,这些项目的研究对我校“自动化”专业的教学改革大有裨益,起到了促进作用。根据研究成果,应用型本科院校的自动化专业应更注重技能的培养,学生通过系统地学习,将拥有四种核心能力:①以控制理论及工控机为核心的过程控制技术应用能力;②以单片机、DSP为核心的计算机控制技术应用能力;⑨以高级语言及计算机应用为核心的计算机应用能力;④以自控系统为核心的高精度拖动技术应用能力。学校围绕实现学生这四种能力,确定了应用型自动化专业人才培养目标,完成了人才培养方案的设计。
  2.开展科学研究,融入本科教学,优化人才培养方案。自动化专业教师的很多科研课题都是以包装行业的自动化技术为研究对象。如:国家自然科学基金项目“数字化、智能化印刷机械关键技术与装备”、“基于不完备信息处理的包装过程故障诊断方法研究”、“基于智能集成的复杂系统故障诊断技术”等课题。这些课题的研究,或由教师引入教学内容、或成为实验项目、或成为毕业设计和课程设计课题,有些课题研究完成后成为教材和专著,直接应用于教学中。科研成果融入本科教学,巩固了我校的包装教育特色,增强了我校包装自动化专业方向优势,优化了人才培养方案。
  3.开设学科讲座,培养创新意识,丰富人才培养方案。在人才培养方案中,对大二和大三的学生开设了“学科系列讲座”(1个学分,每次讲座为3个小时)选修课,以专题讲座的形式,通过介绍自动化学科的新技术、新问题、主要研究方向和发展动态等,使学生了解专业的研究领域的科技动态,增加复合型知识,培养创新意识。①对于大二的学生,主要由本专业的教授、博士进行讲座。讲座的内容包括:介绍自动控制理论的发展史、当今的发展方向和前沿研究领域;介绍本专业教师的主要科研方向和取得的成果;介绍各门专业课程涉及的领域,与其他课程之间的联系,以及在专业领域中的重要性。②对于大三的学生,主要邀请兄弟院校的专家和企业的高级技术人员进行讲座。讲座的目的是通过介绍自动化学科新技术、新问题、主要研究方向和发展动态,增强学生对专业知识的综合应用能力。
  
  三、依据人才培养方案,建设实践基地,打造创新人才培养的平台
  
  根据自动化专业培养目标和课程体系,自动化专业实践教学平台按社会实践、实验教学、工程实践及创新实践四级分类规划。同时建设与四级规划相对应的实践教学基地,形成了一个完整的从大一到大四、从课内到课外、从校内到校外一体化学生实践训练的递进平台,在一定程度上解决了目前学生实践难、实践能力差的瓶颈问题。
  1.加大硬件资源投入力度,建设学生实验平台。2002年以来,自动化专业利用中央与地方共建高校实验室建设资金400万元,立项建设了电工电子实验室、电子实习中心、自动控制理论实验室、现代仪器仪表设计实验室、机器人研究室等学生基础实验和专业实验室,作为学生创新实验的平台。学校还投资100万元,于2007年建设先进自动化测控系统组态设计实验室,在该平台上学生可根据教学的进程,从基本单元的设计、制作、调试到最后完成一个由计算机实现的自动调节系统。实验平台的建设,极大地改善了学生的实习、实验和科研等条件,为学生创造了良好的学习和科研开发环境。
  2.建立校内工程实训平台,开展工程能力的训练。为使自动化专业学生尽早地接触实践,学校先后投入近200万元资金,建立了工程实训平台,让学生在进入专业课学习之前对所学专业有一个初步认识。解决了传统教学时学生掌握了如何做,但不知道为什么选择这些设备的问题,有效地提高了学生分析问题、解决问题的能力;同时学生掌握与完成实际项目相同的流程,使其了解和掌握了工程实践操作流程,培养了工程设计能力,达到预期效果。

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