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自動化本科論文:本科院校自動化專業實驗教學模式初探
摘 要 自動化實驗即控制系統設計大實驗，是自動化、電氣工程及其自動化等專業必修的一門重要課程。該實驗能使學生熟練掌握基本技能的操作，加深對理論知識的理解，培養學生分析問題和解決問題的能力。但傳統的自動化實驗教學模式中存在許多不足之處，尤其在農林本科院校中，問題較為突出。針對存在的問題，對當前自動化實驗的教學模式進行一些改革嘗試，以更加適應社會的需求。
關鍵詞 自動化實驗；教學改革；教學模式
在自動化本科專業的培養中，實驗教學是教學過程中一個非常重要的組成部分。隨著社會的不斷發展，科技水平的不斷進步，在大眾化教育逐漸普及的前提之下，實驗教學成為實現培養應用性、技術型人才的重要途徑之一[1-2]。
因此，本科高校自動化專業實驗教學模式和方法的選擇也必然面臨創新和改革，以適應不斷發展的工程技術需求。通過對自動化學科設計實驗的深入理解和認識，能夠使得該專業的學生強化自動控制的理論知識，培養學生的系統工程設計能力，進一步提高學生分析問題和處理自動化系統問題的能力。
1 本科高校自動化實驗教學存在的主要問題
傳統的自動化實驗教學模式中，根據本科高校的實際情況，發現許多不足之處。
首先，任課教師往往過于注重如何向學生教授和灌輸專業知識，對每個設計的實驗結果十分重視，忽視或輕視學生自身對實驗意義的探索和操作過程，這樣就不能充分調動起學生參與實驗的積極性和主動性。
其次，學生在操作實驗的過程中僅是被動地、機械地照搬照抄實驗指導書的步驟來完成實驗的內容，難以提高學生的實驗思考能力和實驗操作技能。
因此，對自動化專業實驗教學模式的改革是適應社會發展需要和工程培養需求的，只有合適合理地進行調整和改革，才能培養出適應社會的應用性人才[3]。
2 本科自動化實驗教學改革新模式探索
采用多種手段強化實驗前的預習 為充分調動學生的積極性，培養其實驗操作的創新能力，可以借助計算機多媒體工具來實現，使學生能夠主動預習。
1）可以借助教學短片的形式，在每次實驗課前，將必要的實驗操作通過學校的網站向學生開放。這種方式在某種程度上可以提高教師教學手段的新穎性，進而避免學生在課堂上對教師講解內容的過度依賴和產生惰性，達到使得學生具有獨立完成實驗操作能力的目的。
2）借助計算機多媒體建立控制系統，分析與設計實驗在線預習系統，學生必須通過該系統進行在線預習，系統自動評分和教師評分相結合，經過教師考核后，合格的學生才可進入實驗室進行實驗。該預習系統很好地解決了學生不預習的問題，在一定程度上減少了學生依賴教師課堂講課的心理，為自動化實驗教學當前存在的問題提供了可行的解決辦法。
通過上面提出的兩種預習方法，可以使學生在實驗操作之前就初步了解實驗目的、實驗的基本思想和原理，掌握簡單基本的實驗步驟及專業儀器設備的使用方法和注意事項等。
改變學生依賴心理，提高預習所占實驗的比重 在傳統實驗教學過程中，以教師講為主，學生學為輔，講課內容太多、太細，幾乎包含了實驗過程中的每個步驟和注意事項。因此，學生主動思考實驗方法和實驗步驟的積極性就會降低，依賴教師講解，認為不需去預習的心理就會越強。
計算機多媒體幫助預習和教師強調學生預習的前提下，可以采用自動化實驗課堂上少講甚至不講的方式，讓學生被動學習實驗轉變成主動來學習實驗，讓他們充分發揮個人在自動化實驗過程中的主導作用。經過觀看教學短片或者完成在線預習系統程序后，便能獨立分析實驗過程中可能出現的問題，探索實驗過程中出現問題的解決方法，培養分析問題和解決問題的能力，從而達到學生掌握實驗教學核心的目的。
通過這些方式，有效地克服傳統教學模式中學生照方抓藥的弊端，同時能夠讓學生形成主動學習的習慣，培養主動學習的樂趣。從而，教師與學生也能形成“ 互動” 的關系。既調動了學生學習的積極性，又鍛煉了他們自學和獨立思考的能力，同時還培養了學生團結協作的精神。
改變實驗指導方法 在實驗課教學過程中，教師要切實發揮主導作用，做到耐心、嚴格要求每個學生，認真觀察每一個學生的操作，發現問題要及時糾正并給予示范。根據學生的不同情況因材施教，不能用同樣的標準要求每個學生，隨時提出具有針對性的問題讓學生回答，要求學生對實驗過程中的每一個實驗操作步驟都要有的認識，不僅要知其然，而且要知其所以然。
為學生營造寬松的心理環境和學習氛圍 在實驗過程中，要為學生營造寬松的心理環境，多采用鼓勵式教育，避開一些學生個性強，不愿與人溝通、不會與人溝通的特點。改變以教師為出發點的教學模式，形成師生之間、學生之間的互動模式；給學生主動參與學習、主動思考問題、主動發表自己見解的機會，在保障每個實驗安全的前提下，使學生手腦并用，充分發揮其主觀能動性[4-5]。
注重實驗后的分析 每次完成實驗后，應該使學生養成獨立對自身實驗進行分析和總結的能力。首先，應糾正學生在實驗過程中出現的問題和錯誤操作，進一步培養學生操作的性；其次，應對實驗中的注意事項進行反思，對實驗結果與理論結果進行比對思考，回答實驗前設置的思考問題，加深學生對實驗內容核心思想的思考；再次，幫助學生分析實驗成功和失敗的經驗，使學生從中學習更多的理論和實踐技能，鼓勵學生成功完成下一個實驗。
優化考核方式，考查學生能力 為了切實了解學生對實驗知識及操作的掌握情況，嚴格的考查方法也很重要，對學生操作過程中的每個細節進行細化考核。如二階控制系統階躍響應的實驗，可以采用如下幾項對學生進行考核，如預習情況、預習報告情況、儀器設備的安裝、反應條件的控制、實驗結果、實驗態度和課堂紀律、實驗報告處理等。完善的考核制度和方法可以充分調動學生預習和進行實驗的積極性，達到事半功倍的效果。
調整實驗內容，促進學生邊思邊學 根據學校實際情況，自動化實驗教學大綱中安排的驗證性實驗較多，綜合性實驗重復內容較大，設計性實驗幾乎沒有，且大多數實驗不能和教材中所講內容相對應。學生在進行驗證性實驗的操作過程中，通常不愿主動思考，其主動性和創造性得不到應有的鍛煉和提高，這與設計實驗教學的培養目標是不相符合的。此外，自動化實驗與控制理論相關課程內容教學不同步，讓學生感覺無從下手，只是機械照搬實驗內容，嚴重影響學生實驗的主動性和創造性。
為此，對自動化實驗大綱進行調整，有選擇地減少或合并部分驗證性實驗，增開綜合型實驗，同時也調整了不同實驗的上課時間，使其盡量與自動化理論教學同步進行。根據學校現有條件，適當增加設計性實驗。其中設計性實驗的開設是學生在掌握了一定的自動化實驗操作技能后，經過必要的規范操作訓練，具備一定的實驗能力，做過相關實驗，結合理論自行查閱資料和文獻，歸納總結，獨立思考完成某個實驗的設計。實驗方案通過教師的審核后，由學生分組自己來完成。通過這樣一個調整，學生能夠在實驗過程中主動發揮個人的創造性，為培養應用性人才打下堅實的基礎。
3 結論
在本科高校實驗教學過程中，教師要樹立創新意識，轉變傳統的教育觀念。在實驗課教學過程中，任課教師要有創新實驗內容和方法的思想意識，這也正是培養新時代工程技術人才的關鍵所在。加強本科高校自動化實驗教學改革，更新傳統教學模式，樹立學生在實驗過程中的主導地位，不斷調整實驗教學方法和教學手段，如此才能切實提高本科高校實驗教學質量，培出更多合格的工程技術人才。
自動化本科論文:氣象行業特色下的自動化專業本科生培養的研究與探索
摘要：我國經濟、社會的快速發展，對氣象行業服務水平提出了更高的要求。氣象服務水平的高低，很大程度上取決于自動化技術在氣象領域的綜合應用。將自動化專業特點與氣象行業的工程應用相結合，把能力培養與知識傳授融合在一體化的教育過程中，以科研訓練作為實驗教學的中心環節，注重學生的科學素養、創新精神和學習能力等方面的復合培養，使自動化專業與氣象行業和社會需求接軌，塑造以實踐能力為本位的自動化專業培養模式。
關鍵詞：氣象行業，自動化，交叉融合
1引言
南京信息工程大學前身是有“中國氣象人才搖籃”美譽的南京氣象學院，是以氣象行業為依托的學校。隨著我國經濟、社會發展水平的快速提高，對于我國氣象行業的發展提出了更高的要求，需要氣象行業提供更高水平的服務，而氣象服務水平的高低，很大程度上取決于自動化技術在氣象領域的綜合應用。
國外氣象業務自動化起步較早，并且從起步以來得到迅速發展。以美國為例，由美國賓夕法尼亞州立大學和美國大氣研究中心聯合開發的中尺度數值預報模式（MM5）近年來在國內外許多的氣象部門用于數值預報和模擬研究，并取得了較好的效果。相比而言，我國氣象業務自動化起步較晚，自動氣象站建設時間落后于發達國家20年左右，并且目前氣象自動化水平還不高，迫切需要加快氣象業務自動化的發展步伐。氣象業務的高度自動化，不但減少人工資本投入，還將顯著提高氣象業務的工作效率。
氣象業務高度自動化的發展趨勢，要求自動化專業本科生的培養要發揮行業優勢，調整課程設置和課程內容，更好地滿足氣象行業和地方經濟發展對創新型工程人才的需求。為此，筆者提出在自動化專業本科生培養過程中，應注重對學生的綜合應用能力和創新能力的培養，有針對性地結合一些氣象行業的實際應用開展教學，使自動化專業與氣象相關專業融合發展。這對于自動化專業本科生自身的發展以及氣象行業自動化水平的提高具有重要意義。
2 氣象行業特色下的自動化專業培養方案目標
在未來的氣象業務發展過程中，氣象業務的自動化將會快速發展，自動觀測站將逐步取代人工觀測站，并且形成以雷達、衛星、接收系統以及觀測站為一體系的氣象預報系統。它們在整個氣象觀測中即可相互獨立的進行觀測工作，又可以相互傳遞信息數據，并且整個觀測過程都是全自動進行，基本不需要人為的干預。
在上述趨勢引領下，自動化專業培養方案的目標應為：將自動化與氣象專業有機結合，在氣象行業特色下促進自動化專業的快速發展，為氣象業務自動化領域的深入研究提供有力條件，為氣象業務自動化的發展奠定扎實的人才培養基礎，從而逐步實現我國氣象業務自動化的廣泛應用，有效帶動我國氣象自動化產業的發展。
3 氣象行業特色下的自動化專業培養方案思路
1） 參考國外的成功范例，探索學科間的交叉
氣象業務服務自動化的發展過程，和大氣科學的發展以及新技術的應用有密切的關系。近年來，一些國家已發展和建立了某些單項氣象業務服務的自動化系統，有的已投入業務使用。將這些科學成果運用于自動化專業本科教學，使學生能夠較早的認識目前氣象業務自動化的發展程度，并培養他們自主探索的能力。
2） 改善自動化與氣象類專業的課程搭配與設置
目前自動化專業的教學方式相對獨立，缺乏與氣象相關專業融合教學方式的實踐，從而也就導致了專業間的“隔閡”現象。因此，為了促進氣象業務自動化的發展，可以在通過對專業交叉性的分析與探索，實現氣象與自動化的進一步融合，如：將氣象業務中信息的傳輸與處理與微型單片機相結合，將人工操控環節與自動傳送系統相結合。此外，在加強理論知識的同時，也要注重實踐方面的強化，只有將理論與實踐相結合才能更好更快的實現氣象業務自動化綜合應用的目標。
3） 成立氣象自動化研究興趣小組
為了提高學生們的學習興趣以及研究效率，有必要選拔出的學生成立院級以及校級的研究小組，參加省級甚至部級的研究項目，提高學生在該領域的認識深度，激發他們的研究潛能，一方面鞏固了學校在該領域的優勢地位，另一方面，對國家未來氣象自動化發展方向的探索奠定了堅實的基礎。同時，成立研究小組，還可以提高學生之間的合作能力、競爭能力與創新能力。
4） 提供氣象類專業學生與自動化專業學生的互動平臺
搭建學科網絡交流平臺，使自動化專業學生更了解氣象學科，也使氣象類專業學生進一步認識到自動化給氣象研究帶來的新方向。與此同時，建立學生與老師跨專業交流平臺，解決在學習非本專業知識時遇到的問題，利用學校現有的實踐平臺，提高學生的實踐能力與合作精神，形成良好的學習氛圍，最終達成專業互通的目標。
4結語
未來的氣象行業需要氣象專業知識和自動化專業知識兼備的人才，對自動化專業本科生的培養提出了更高的要求和挑戰。氣象行業背景下，自動化專業培養方案的探索和建設迫在眉睫，應把自動化人才的綜合培養作為未來氣象發展的首要任務，加大人才培養的實效性，突出人才培養的社會效益，與社會接軌，進一步提高自動化專業人才的培養質量。
自動化本科論文:高職本科自動化專業人才培養模式探索與實踐
摘 要：高職本科作為一種全新的人才培養類型和層次，不是簡單的“3+1”，也不是應用本科的“轉型”，而是“全職業化”過程的本科層次的培養模式，文章就高職本科自動化專業的人才培養目標、課程體系、教學實施等幾個方面的探索與實踐情況進行了闡述，以供兄弟院校參考。
關鍵詞：高職本科；自動化專業；人才培養模式
2012年《江蘇省現代職業教育體系建設試點工作實施方案》率先在南京工業職業技術學院實施高職本科試點和探索。該校前身是黃炎培先生1918年創辦的中華職業學校――我國近代及時所職業學校。學校為首批28所“國家示范性高等職業院校”，目前，學院已有自動化等六個高職本科專業，在校生約1000人，占全校在校生的7%。現就三年來學院高職本科自動化專業人才培養情況闡述如下：
一、高職本科自動化專業可行性論證
高職本科作為一個新興事物，“十二五”規劃及時年，學院多次組織同行專家和企業界專家對高職本科發展趨勢、人才培養目標和規格、專業設置等問題進行了研究與論證。論證成果主要有以下三點：一是學術教育與職業教育“H型”平行發展模式是教育發展的趨勢，但職業教育所有專業升為本科不符合江蘇經濟乃至全國經濟發展對職業教育人才需求規格要求，這也正是教育部對高職院校不升格為本科院校的初衷。二是根據江蘇省“十二五”規劃和江蘇經濟發展實際情況，“十二五”期間，江蘇重點發展電子信息等戰略型新興產業，對職業教育本科層次人才需求越來越大，部分專業發展本科層次的職業教育是符合江蘇省地方經濟發展的實際需求。自動化專業是江蘇省支柱產業，世界500強企業有一半以上在江蘇設立自動化制造基地，制造業水平的提高集中體現在自動化技術的應用程度，其中電氣自動化占制造業60%，對此，我們選擇自動化以及機械電子工程專業作為高職本科的試點和探索專業。三是對高職本科的內涵予以認識。我們認為高職本科，職業性是其根本屬性；同時，職業教育的本科層次，與普通本科一樣，需要體現其“學術性、專業性和基礎性”，以培養“具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”；但不同之處：普通本科以知識為本位，以學科為體系，側重于學科體系的系統性和完整性，強調基礎學和理論研究；而高職本科以能力為本位，以職業工作為體系，側重于技術的實用性與應用性，強調的是行業和崗位需求，以動態把握產業和行業發展近期技術來構建專業課程體系[1]。
二、高職本科自動化專業人才培養目標
人才培養目標，是對人才的培養質量和規格的總規定，這既是人才培養的出發點，也是人才培養的歸宿，更是有效實施人才培養的前提[2]。根據對市場和行業調研，我們認為基于某一崗位（群）自動化操作型技能人才是高職專科的培養目標，在生產、服務一線，能夠將技術意圖或工程圖紙變成物質實物的自動化專業的技術技能人才和工程技術人才是高職本科的培養目標。自動化專業主要就業方向及工作崗位見表1：
我們將高職本科自動化專業人才培養目標定為：①面向高端裝備制造業和自動化應用崗位；②培養具有工業自動化領域較扎實的專業理論基礎知識和綜合知識；③掌握自動化技術操作技能和技術應用能力；④敬業愛崗，具有規范的工程素質，具有良好職業素養、創新能力和奉獻精神；⑤善于協同工作，可持續發展能力強；⑥能在工業自動化領域從事工程方案設計、安裝、調試、運行控制、維護和技術服務等工作的高端技術技能型和工程技術人才。
三、高職本科自動化專業人才培養方案
（一）人才培養的頂層設計
根據人才培養目標，我們對自動化專業對應的工作任務進行了能力分析，確定高職本科自動化專業人才培養規格，明確職業技術領域共性專業能力、專業方向能力、方法能力、社會能力（含知識、素質）要求。
（二）課程體系結構
課程體系結構上，以能力為本位，我們基于工作任務為導向設置課程體系與教學內容[3]。整個課程體系結構分五大塊：一是文化基礎課程，二是公共技術平臺核心課程，三是公共技術平臺實訓課程，四是在前三項基礎之上，面向崗位和工作任務的一系列綜合實訓課程，五是企業實踐。在課程設置上，我們與三棱、信捷電氣公司等典型規模企業合作，利用企業優勢調查和分析，總結出適應市場需求和學生長期發展的高職本科自動化專業核心課程。課程總學分為189學分計3480學時，其中必修課程170學分3184學時占91.3%，選修課程19學分304學時占8.7%。公共基礎課程53學分872學時占25%，技術平臺課程82學分1480學時占42.5%，專業方向課程54學分1128學時占32.4%。理論課程與理實一體化課程133學分2128學時占61.3%；集中實踐教學56學分1344學時占38.7%。
（三）課程設置變化
與高職專科相比，高職本科自動化專業人才需求能力提升要求與課程設置變化情況如表2所示。
四、高職本科自動化專業教學組織
（一）招生情況
高職本科自動化專業2012-2014年每年招生60人，采用小班化教學，每班30人。招生放在本二批次，均一次性錄滿。隨著考生及家長對“4+0”這種本科培養方式越來越了解，報考日趨“火爆”。
（二）教師配備情況
高職本科自動化專業，配備專任教師6名，其中教授2人，博士2人。同時，通過深度校企合作，高職本科師資團隊在合作企業頂崗實習，掛職鍛煉，以及境外學習；學校專業教師和企業工程師“混編”師資團隊，工程師進行在校生的實訓指導。
（三）教材選用情況
高職本科自動化專業教材選用目前較為困難。在基礎部分，我們目前主要還是選擇普通本科類的教材為主。在專業核心課方面主要采用行業企業的培訓講義等，并根據教學建設安排，編寫校本教材，現已與高教出版社和三棱公司三方聯合，立項高職本科自動化類系列教材。
（四）課程實施情況
1.立體化多層次教學。在多年高職專科教學實踐的基礎上，針對首屆四年制高職學生特點及專業要求，建立立體化多形式的課程教學體系。例如在應用數學教學中，探索總結出一套行之有效的數學課程教學體系（見圖1）。
通過課堂教學傳授學生基本知識和基本數學思想；通過開展研討、講座、綜合訓練、課外實踐等活動，激發學生學習數學的興趣，提高學生的抽象思維能力和動手能力；通過構建實驗模型熟悉職業環境，加強數學與專業課程的有機融合；通過第二課堂進行數學實驗和數學建模選修，將信息化方法和數學建模思想融會貫通于學生的學習中，拓寬知識面提高綜合能力；通過舉辦數學競賽、校內數學建模競賽、選派選手參加全國數學建模競賽等賽事來檢驗教學效果，提高學生應用數學的能力和創新能力。
2.深度校企合作。與三棱、信捷、施耐德等典型規模企業合作，利用企業資源和優勢，通過深度校企合作，提升育人的針對性與時效性，指導核心課程的建設，建設以校內教授和企業技術大師為主的雙學術帶頭人及梯隊合理的“雙師型”自動化教學團隊，并利用對近期技術的掌控同步更新教學資源，較大限度淡化與現行技術滯后的問題。
3.強化工學結合。強化工學結合，在大三的上學期學習專業課程之前設置5周的企業實習，結合暑期企業實踐，學生有三個月的企業鍛煉時間，對學生提升崗位認知培養職業觀念有很大幫助；學生在四年級必須在合作企業參加半年以上企業實踐，提高畢業設計課題的實用價值和學生解決實際問題的能力。
4.教學突出做學合一。結合江蘇省人才需求和學校人才培養的優勢特點，依托電工電子與自動化國家實訓基地、新能源應用技術與裝備制造國家實訓基地、江蘇省實驗示范中心、江蘇省維修電工示范實訓基地等校內外實訓基地，在教學中同時注重基礎理論學習和專業技能訓練，突出做學合一，增強其運用所掌握的技術解決現場工程問題的能力。
5.與國家職業資格相銜接。既注重對學生專業理論進行系統性的培養，使其具備專業發展的能力，同時專業課程體系與國家職業資格標準相對接，采用雙證書制度，學生畢業時既要獲得畢業證、學位證又要獲得高級職業資格證書，學生畢業要求獲得維修電工（高級）職業資格證書。
（五）學生管理情況
我們實行了類似于“現代學徒制”的職業導師制度，將專（兼）任教師和輔導員轉變為學生的職業導師，學生先在學校教師的幫助下，完成人文素質課程、自動控制技術基礎理論課程的學習；然后在企業職業導師導向下，學習先進的工業自動化核心技術，再借助業界的設備實驗室，進行大量的實訓操作和反復的技能訓練，從而達到能基本掌握相關設備的檢測、調試、組裝、維護能力。
五、高職本科自動化專業教學評價
盡管高職本科自動化專業目前還沒有畢業生，但學生的綜合素質，在南工院起到了很好的示范作用。一是班風、學風好，受到廣大任課教師的一致好評；二態度認真、主動積極，職業素養高，各項實訓任務完成效果好，不僅受到企業導師和兼職教師的好評，而且受到了企業的認可。目前，2012級、2013級高職本科自動化專業所有學生已經全部初步達成就業意向。
小結
高職本科作為一種全新的人才培養類型和層次，在“職業”類型上要傳承高職院校強調的技術技能和工程技術等應用的能力培養[4]，在“層次”結構上要體現本科人才培養的系統性和扎實寬厚的基礎。高職本科不是簡單的“3+1”，也不是應用本科的“轉型”，而是“全職業化”過程的本科層次的培養模式，我們對于高職本科自動化專業人才培養探索僅三年，還存在不足和欠缺，這種全新的人才培養模式需要同行專家及企業界專家共同探索[5]。
自動化本科論文:應用型本科院校自動化專業C語言課程教學探討
摘 要： 自動化專業在實施C語言課程教學的過程中，應當有別于計算機專業及其他理工科專業。根據目前自動化專業學生在學習C語言課程過程中存在的問題，從教學大綱、師資培育、教學方法、案例設計等方面闡述了在教學過程中所總結出來的教學改革和實踐。
關鍵詞： C語言課程 自動化專業 教學改革與實踐
C語言課程為專業基礎課，是自動化專業開設的及時門計算機語言類課程。基于此，自動化專業的C語言課程講授應區別于其他工科專業，要更注重編程應用能力的培養[1]。如何開展針對自動化專業的C語言課程教學改革是值得思考和探究的問題。
1.教學現狀分析
目前在大部分應用型本科院校中，C語言課程均由計算機專業的教師授課。非專業教師對自動化專業的人才培養體系了解較少，不可避免地采用計算機專業的教學思路教學，無法體現自動化專業對C語言課程的特殊需求，也很難與后繼課程相結合。
從專業培養要求看，自動化專業無后續的數據結構、算法分析等課程，且課程中缺少如自動控制等專業案例，因此針對本專業的計算思維難以培養，導致常用算法沒有得到充分的講解和練習，學生在解決應用型題目及后續的學習中無法找到合適的方法進行問題的計算機描述與實現。
從學生學習方面看，C語言課程作為公共課在開設的過程中存在的主要問題有：上課能聽懂，但課后就忘了；程序能看懂，但自己編程時不知如何下手；感覺與專業無關，不愿意學；上機調試出現一大堆錯誤，不知道如何改錯[2][3]。
2.教學思考和改革
根據上述分析，筆者在傳統教學的基礎上針對C語言課程教學做了如下的教學思考和改革。
2.1編制針對性大綱，培育師資。
制定大綱時要注重與后續課程如單片機應用技術、計算機控制技術、嵌入式系統等課程的銜接，培養學生編寫控制程序的能力。
在師資培養上，C語言課程教師要對自動化專業人才培養體系有較深入的理解，把握C語言在后續課程中的應用形式，將后續使用的案例融入課程教學過程中，將C語言課程的“知識孤島”與相應課程“知識孤島”連接起來，使該課程切實起到基礎課的作用。
2.2培養計算思維。
計算思維就是運用計算科學的基礎概念進行問題求解、系統設計等一系列思維活動，是學生運用計算科學解決實際問題的思維過程和能力體現[4]，它是問題的“機器化、自動化”。
自動化專業學習C語言課程的主要作用是：為后續課程中學到的各種控制器編寫控制軟件，而控制軟件編寫過程中的算法設計即是計算思維應用過程[5]。部分學生在編程時采用數學公式模式或者自然語言模式，說明學生的計算思維還未培養出來，因此該課程教學中首要注重學生計算思維的培養。計算思維的培養具體體現為在數據類型及控制結構基礎上的算法設計，并按照語法編制程序，因此算法設計是計算思維培養的關鍵。在C語言課程中主要是讓學生學習和理解已有的經典算法。為了使算法“通俗易懂，深入人心”，筆者在算法講解上主要采用類比或者實例的方法。如求一個數組中的較大值及其下標，則可以類比在教室中一排學生中找到個子較高的。在講解時則假設最左邊的學生個子較高，記下他的身高和位置，然后和他旁邊的學生進行比較，看誰高。如果旁邊同學高，則丟棄原來的記錄結果，記錄下旁邊同學的身高和位置，反之則繼續和下一位學生比較，以此類推，直到一個學生。通過教學方法的改變，學生在編寫程序時自然就會使用臨時變量、比較語句、循環語句等知識點，同時也讓學生清晰理解算法的原理及操作過程，收到較好的學習效果。
2.3增加專業案例，提高學習興趣。
我校自動化專業的C語言課程在第二學期開設，此時學生仍保持較高的學習熱情。但教學發現，學生在課程初始積極性很高，隨著課程的開展部分學生積極性逐漸被磨滅，因此如何讓學生不掉隊，保持學習積極性很重要。
C語言課程將直接為單片機應用技術、嵌入式系統、計算機控制技術等課程提供支持，故在C語言課程中的專業案例可聯系上述課程進行設計，下表所示為C語言課程與單片機應用技術課程相關的部分實驗。通過專業案例一方面讓學生練習C語言課程中的知識點，另一方面以具體問題為例讓學生感覺學有所用，有助于提升學習興趣。
3.結語
針對自動化專業的對C語言課程的需求，在分析現狀的基礎上，從教學大綱、師資培育、教學方法、案例設計等多方面進行教學改革和嘗試，努力把C語言從應試課程轉變為一種實踐工具，并已取得部分成果。例如，在2014級自動化專業省考（二級C語言）的126名學生中率為23.0%，不合格率為5.5%，而全校理工科學生平均率為11.5%，不合格率為21.7%。通過課程的教學改革較好地支持專業后續的課程開展和專業素質的培養。
自動化本科論文:自動化專業控制類本科生課程群建設措施探討
【摘要】自動化專業控制類課程具有涉及知識面廣，課程之間聯系緊密，必須對控制類課程統籌布置，優化課程和學時安排，合理布局開課時間以及課程內容，才能保障控制類本科生具備扎實的基本能力和較高的綜合素質。以課程群建設為對象，從凝練控制類課程群體系優化、信息化技術利用、理論和實踐結合等幾個方面論述了控制類本科生課程群建設原則，并針對控制類本科生課程群建設措施從理論課程體系和教學方法建設、師資團隊建設和課程理論和教學研究建設等幾個方面進行了詳細闡述，旨在為自動化專業控制類本科生課程群建設提供有效可行的建設措施。
【關鍵詞】控制類課程 課程群建設 措施
一、自動化專業控制類課程群建設必要性
經濟的全球化和信息技術的飛速發展給我國高等教育提供了巨大的機遇與挑戰。教育改革逐步成為普遍關注的熱點問題。教學質量是教育發展迫切需要關注的核心問題，積極開展教學改革，狠抓教學質量，尤其針對學科特點進行課程建設是提升教學質量和辦學水平的有效途徑。因為課程改革是教學改革的核心，是高校建設的核心環節。近年來，諸多高等院校針對課程建設中涉及的教育教學模式、課程設置方式、課程內容調整等方面從理論到實踐開展了深入研究。高等教育過程中，課程作為教學過程中最基本的要素，不僅是學生獲取知識、培養能力、提高素質的主要途徑，還體現了教育者的教育理念、教學能力和專業水平。
作者結合長期從事自動化專業控制類課程的教學工作，自動化專業控制類課程具有涉及知識面廣，課程之間聯系緊密，對本專業學生知識與能力培養具有舉足輕重的作用，必須對控制類課程統籌布置，優化課程和學時安排，合理布局開課時間以及課程內容，才能保障控制類本科生通過本科學習，具備扎實的基本能力和較高的綜合素質。因此，自動化專業控制類課程的建設必須以課程群建設為出發點。
課程群指同一學科內服務于同一專業或不同專業的系列課程，是課程建設的舉措和有效措施。當前，諸多高等院校針對自動化專業控制類的課程群建設還處在起步階段，控制類課程群建設的概念、內容、方法及體系構建沒有統一標準和有效措施，一定程度上影響了自動化專業控制類課程群建設的質量。作者根據自身在自動化專業控制類課程的教學和課程建設中的實際經驗發現：目前自動化專業控制類課程體系與教學內容、教學方法與教學手段以及實驗教學尚存在些問題，如課程之間銜接不充分、部分課程內容重復、有些課程內容缺失、課程實踐環節偏少。更為重要的是有些控制類課程遠離實際應用，造成學生就業后無法有效運用所學知識，無法體現出控制專業畢業學生的能力優勢。因此，優化控制類課程群課程結構、強化現代化教學手段、注重教學和實踐的有機結合成為自動化專業控制類課程建設和改革的方向。
二、控制類本科生課程群建設原則
從本質上說，控制類本科生課程群建設是自動化課程的改革和優化，是為了實現現代教育目標和社會對人才的需求而對課程內容優化、教學方式革新。結合自動化專業控制類本科生人才培養特點及專業特性，要充分考慮社會對控制類人才的需求，結合社會經濟發展調整專業方向、設定培養目標、優化課程體系和教學內容。比如要不斷調整課程模式，更新課程內容，利用信息化手段改造課程結構，采用先進的教學方法和手段，倡導品質教材撰寫和選用，以增強控制類本科生學生面對社會變化的適應能力和創新能力。
（一）凝練控制類課程群內容、優化課程群體系
控制類課程教學內容與課程體系是人才培養的落腳點。此課程群目前存在門數多、學時多、相互之間重復交叉、實踐教學薄弱等缺點。因此，可以考慮在重新修訂自動化專業本科教學計劃和教學大綱時，對目前控制類主要課程（《自動控制原理》、《現代控制理論》、《運動控制技術》、《過程控制技術》、《智能控制》等）課程進行了整合與優化，注重課程間協調發展，合理安排授課順序（經典控制現代控制智能控制），將課程中的重復內容進行合并融合，重新組織教學內容，修訂和編寫新的教學計劃和教學大綱，同時注重控制系統仿真工具和軟件如MATLAB的應用和學習。
（二）充分利用信息化技術提升教學方法與手段
控制類課程群教學內容的一個顯著特點是圖多、公式多、需要展現的動態過程和變化特性較多，在課堂采用多媒體技術和現代信息處理技術不僅為教師節省了大量作圖和書寫時間，能有更多的時間講解分析原先基本原理和晦澀問題，使學生學習控制理論不再枯燥乏味。另外充分利用現代化信息及網絡技術，通過開發教學網站實現網絡化遠程教學，突破教學空間和時間的限制，極大便利教師教學和學生學習及師生互動，這樣教師可以把教學計劃、教案、多媒體課件等在網站上，學生可通過網站答疑、下載課件、提交作業等交互式方式隨時進行學習和實踐。
（三）注重理論和實踐結合
講授控制類課程的專任教師大多擔了多項科研課題及工程項目，取得了多項重要的研究成果，可以考慮將授課教師的科研成果引入課堂，理論聯系實際，并針對實際課題進行簡化后搬進課堂，激發學生理論聯系實際的創造力和興趣，同時也擴大了學生知識視野，豐富了學生實踐經驗。并且注重學生實際工程調查，廣泛收集科技資料，使教學、科研、工程有機結合，適應控制類專業發展需要，適應現代化科技發展和社會需求。另一方面，加大控制類課程實驗教學內容，增加綜合性、設計性實驗內容，開放綜合性專業實驗室，籌建大學生創新實踐基地，有效培養自動化專業控制類本科生的創新實踐能力。
三、控制類本科生課程群建設具體措施
自動化專業控制類本科生課程群建設的主要目標就是結合自動化專業控制類技術領域課程特點，優化課程結構，同時充分吸納新技術、新知識，形成實踐性強、課程知識內容豐富的課程體系和課程內容，打造特色鮮明，針對性強的自動化專業控制類課程群，在建設過程中，需要從以下幾個方面開展建設工作：
（一）理論課程體系和教學方法建設
動化專業控制類本科生課程群建設的理論課程體系建設應注重學生綜合素質培養，課程體系應涵蓋基本素質與能力課程，專業基礎課程，擴展知識和綜合能力課程等幾個方面。同時注重理論聯系實際的教學方法，對課程群中的專業知識、提升能力和素質的技術內容進行凝練，并針對性的開展基礎實驗、工程訓練、綜合實訓，以提高學生對所學知識的實踐應用能力，同時融入國家職業標準，確立課程內容方向；構建以實際應用為導向的理論、實踐一體化課程體系。
（二）課程群師資團隊建設
針對自動化專業控制類本科生課程群特點，成立自動化專業課程群建設團隊，團隊由專業帶頭人、骨干教師組成，適時負責對課程內容調整，教學知識更新，教學成果校驗等主題工作，力爭躲到每年調整一次教學內容，及時吸納新知識、新技術，使人才培養和市場需求緊密結合。另外積極開展就業和社會調研，充分了解學生就業崗位所需的知識、技能，建設基于項目引領的專業核心課程。并積極鼓勵團隊成員開展課程開發和精品課程建設等教學提質創優活動，形成良好的課程群建設氛圍。
（三）課程群教材建設
自動化專業控制類本科生課程群建材要求課程內容能夠和實踐應用緊密結合，做到學以致用，學有所用，同時充分利用信息化技術、網絡技術手段，建成集紙質、電子、網絡教材為一體化的特色課程群教材系列，同時避免課程群內課程之間知識內容的重復，剔除陳舊過時技術內容，為師生提供知識內容更新、能夠自主學習、拓寬知識領域、提高學習效率的學習教材。另外，積極引進和借鑒國外高質量教材，豐富教材體系和內容。
（四）課程群理論和教學研究建設
自動化專業控制類本科生課程群應提升教學教改理論水平為基本要求，充分發揮專業教學團隊的教研教改和科研作用，緊密結合自動化專業建設與教學改革實踐，積極開展教育教學規律、人才培養模式、課程體系、教學內容、教學方法和手段的改革和研究；開展與本專業休戚相關的工程類應用技術項目研究和實踐。
四、結論
控制類本科生課程群建設是對現有自動化課程的改革和優化，優化控制類課程群課程結構、強化現代化教學手段、注重教學和實踐的有機結合成為自動化專業控制類課程建設和改革的方向。本文結合作者長期從事自動化專業控制類課程的教學工作和實踐經驗，提出從凝練控制類課程群體系優化、信息化技術利用、理論和實踐結合等幾個方面提出了控制類本科生課程群建設原則，并從理論課程體系和教學方法建設、師資團隊建設和課程理論和教學研究建設等幾個方面進行了詳細闡述了控制類本科生課程群建設措施，對自動化控制類本科生知識面、實踐能力和綜合業務素質等方面的具有重要意義。
自動化本科論文:應用型本科自動化專業學生實踐能力培養
[摘 要]應用型本科院校自動化專業畢業生就業時，用人單位往往不僅要求其具有扎實的理論知識，還要有較強的工程實踐能力和創新能力。應用型本科院校自動化專業有很多實踐課程，可以開展大量的實踐活動，以培養學生的動手和創新能力。而學生實踐能力的培養的角度是多樣的，可以從實踐課程建設、科技創新、項目驅動及校企合作等角度對自動化專業學生實踐能力培養提出實施方法。
[關鍵詞]實踐能力 應用型本科 自動化專業
一、應用型本科自動化專業人才培養定位
應用型本科教育主要是培養精通專門技術領域的專門技術人才，是以提高應用能力為宗旨的專業性通才教育。應用型本科人才的培養應表現在以下幾方面：具有較強的實踐動手能力、學習能力，較快的適應能力，較高的創新意識，較好的綜合素質。它是建立在高層次的技能性、實用性、職業性的專才基礎之上的通才教育。[1]
為此，應用型本科自動化專業在建設過程中需堅持以需求為導向，以能力為根本，做到理論與實踐相結合，重在培養創新能力。實施時，必須積極開展產學研合作教育，拓展自動化行業背景，為地方經濟發展服務。采用“本科學歷+職業素質”的人才培養模式，重視培養學生的工程技術應用能力、技術創新能力和綜合素質，培養適應地方經濟社會發展需要的專業基礎扎實、職業素養好、實踐能力強、發展后勁足的高級應用型人才。[2]
二、實踐能力培養
（一）實踐課程建設
課程計劃主要由理論課程、基礎實踐課程及理論實踐一體化課程組成。其中，理論課程包括公共基礎課、專業基礎課、專業必修課及專業選修課，保障理論課教學的系統性和邏輯性，幫助學生構建完整的專業知識體系。實踐課程重視培養學生的工程實踐和創新能力，促進學生的職業生涯發展，包括培養學生基本實踐能力的公共基礎實踐課程和技能訓練類實踐課程、培養學生專業實踐能力的課程設計類實踐課程、培養學生研究創新能力的以綜合實踐項目課程為主的理論實踐一體化課程，以及培養學生創業與社會適應能力的畢業設計，以培養學生利用所學知識進行綜合工程應用的能力和集成創新能力為目標。[3]
實踐教學體系由課內實踐環節、集中實踐和綜合素質培養三部分組成，開設課程實驗和課程設計相結合，從認識、操作到創新活動逐層深入的實踐教學特色。通過課程實驗、上機等實踐環節加深理論知識的理解;通過課程設計、實習、綜合實訓和畢業設計等環節讓學生的實踐能力循序漸進地產生質的飛躍。
應用型本科自動化專業應扎根地方產業發展需要，結合南京市產業結構的特點，設置了過程控制、電機與系統、儀器儀表及機器人等四個模塊，學生根據自身特點、興趣及就業方向選擇相應的發展方向。根據這些模塊組織課程群，增加每個模塊的實踐環節，使自動化專業人才培養更貼近地區發展需要。
（二）開展科技創新
學科競賽活動可以激發大學生的興趣和潛能，培養學生團隊意識和創新能力。把不同的比賽組建成“學科競賽群”，把學科競賽作為系統工程對學生施加影響，而不是單獨的、分立的比賽，把競賽項目和培養體系緊密結合起來。
自動化專業學生參加全國大學生自動化系統應用競賽、全國大學生單片機系統設計競賽、三菱電機自動化大賽、大學生機器人大賽、飛思卡爾智能小車競賽、ATMEL創新設計大賽、全國電子專業人才技能大賽、全國信息技術應用水平大賽等競賽并獲得優異成績。
各種學科競賽都由學院學科競賽社團組織，根據自身興趣自愿報名，組織挑選的原則，學院給競賽社團分配創新實驗室、指導教師等，競賽社團中含有大二、大三、大四學生，形成梯隊。院系組織教師結合歷年競賽題目進行專題講座，集中指導，就單片機、PLC、DSP開發與應用，傳感器原理和應用，開發工具軟件的使用等內容進行專題講解，制訂了規范的培訓大綱和具體的實施計劃，并編寫了相關培訓輔導材料[4]，既培養了學生，又鍛煉了教師隊伍。
在科技創新的活動中，學生不僅完成了比賽，師生之間也交流碰撞出新的設計方案、新的作品，為師生申報實用新型和發明專利創造了有利的條件。
通過科技創新活動，有效銜接了理論與實踐，把控制理論、硬件設計及軟件設計三位一體，將自動控制理論知識變成現實作品。科技創新活動不僅僅是專業知識的應用，而且是各種專業知識的碰撞和升華，在潛移默化中內化成學生的能力和素養，反過來也讓學生提高了理論水平。幾年來的實踐表明，科技創新活動大大提高了畢業生的就業率、就業質量和薪資水平。
（三）項目驅動
專業教師都有相應的研究方向，如：PLC工業控制、電機控制、物聯網技術、機器人控制、電力拖動自動控制系統及儀器儀表等，并建立相應的研究室和開放性實驗室，既具獨立性，相互之間又交叉合作。每個研究方向有各年級層次的學生團隊，形成可持續的、系統性的人員結構，為科研項目的開展創造了良好的條件。
學生參與的課題分為院級、校級、橫向課題及縱向課題。1.學校或學院為鼓勵學生開展創新活動，下撥經費。學生自擬課題，評選后確定為校級課題、院級課題，這些一般都是難度不大，鍛煉為主，促進參與的課題。如實驗室能耗智能控制系統、節能扶梯控制系統、小型直流電機的測控系統等。在指定時間內完成課題并要求或進行專利申報，同時完成結題報告、答辯等環節。2.學生參與教師課題、縱向課題及企業合作的橫向課題更具有針對性，難度也比較高。鍛煉學生寫計劃書、設計方案、設計電路、設計軟件、整體調試等。如電力系統的三相不平衡研究與平衡的實現，用到大量的電力系統、電力電子、DSP等技術，學生參與后，對電力自動化控制有了更深入的研究。再如，進行無刷直流電機控制器設計，學生對硬件設計中的抗干擾、軟件設計中的雙閉環控制及PID參數設置在調試的過程中有了更深入的理解。
項目驅動中師生角色定位很重要，這直接關系到項目的成功及進展。由于科研項目難度、深度原因，即使教師提出了指導性意見，學生不可能獨立完成。學生自身的經驗和科研思維還不成熟，但這些并不妨礙學生的參與和創新，關鍵是教師要做好引導和指導。教師不僅僅要對主方案的設計把關，在每一個分解項目中也必須嚴格把關，帶領學生積極探索，進行多種方案可能性的分組實驗，及時總結經驗，把握項目進度。
（四）校企合作
自動化專業是寬口徑的專業，必須與行業相結合，與地方經濟建設相結合。校企合作過程中始終堅持以學生為本，提高學生實踐能力、職業適應能力，加強自動化專業與企業的雙向合作，相互支持、相互滲透、資源共享、優勢互補，形成“共建場所、共建課程、共同培養、共同發展”的模式。
1.自動化專業與企業共建實驗室和研發中心，與企業建立了長期實訓基地。把研究成果產品化，而不是停留在實驗室階段，這離不開與企業的深度合作。實訓基地的建設讓學生多方位熟悉研發和生產的全過程。
2.自動化專業與企業共同制訂培養計劃，并參與培養過程。我們在與江蘇萬維艾斯網絡智能公司合作過程中，針對人體康復機器人開設了相關課程，還邀請企業技術專家擔任兼職教師，對學生授課，傳授工程項目經驗。
校企合作能充分利用企業資源、人才資源，使得學校的理論教學與實踐教學有機融合在一起，實現校、企資源互補，企業為學校培養適合社會需求的學生，學校為企業培養的勞動者。從這個角度看，校企合作對培養應用型本科院校的自動化專業學生有著十分重要的作用。
三、結束語
新建本科院校自動化專業創新型工程人才的培養是一項長期而艱巨的任務。本文在教學實踐的基礎上，提出了實踐課程建設、開展科技創新、項目驅動、校企合作等幾方面的措施，有效地推進教學改革，對應用型本科自動化專業學生的實踐能力和創新能力的提高有較大的促進作用，從而使畢業生在就業等方面具備更強的競爭力，成為建設和諧社會的有用人才。
自動化本科論文:自動化專業本科素質培養模式的研究
摘要: 本文針對目前我國高校本科素質教育中管理方法的普遍問題,從約束機制,動力機制,激勵機制等三個方面進行了探討,并結合多年的教學經驗,從實際角度出發,提出了在自動化專業方向進行本科素質教育的一些方法和建議。
0引言
隨著社會競爭的日益激烈,素質教育的深刻性和必要性已經得到了廣泛認可。雖然在高等教育中已經取得了一些有關素質教育方面的成果[1-3](比如“數學史融入數學教學對素質教育中的作用”這一文章便深入分析了一直被輕視的數學史在數學素質教育中的重要性),然而,值得引起我們重視的是:素質教育不應該只停留在理論的層面上,更不應該僅僅作為一個口號,將其神化和虛擬化,而是需要切切實實地將其轉化為實際的行動。參加自動化專業教學工作幾年來,結合素質教育的思想模式,在此對自動化專業本科素質培養模式提出幾點陋見,希望能對高校自動化專業素質教育有所參考。
自動化是一個機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程;自動化技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面;采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來,而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。因此,自動化是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。從自動化概念的陳述上,可以看出個自動化專業是一個實用性很強,社會需求非常廣泛的專業體系,它涉及了數學、物理學、化學等眾多基礎學科,而自動化更是一個伴隨著我們社會文明發展的動態名詞。
那么,對于初入高校的大學一年級新生,作為教育者,必須首先弄清楚,更進一步,應該使學生自己搞清楚,為什么選擇自動化專業?得到的答案可能很多彩,想考博,做科學家,發明家,研究機器人的學生應該也不在少數,至少每個人都想通過大學四年的專業學習找一份好的工作。然而我們高校的自動化教育在四年里實現了多少夢想,或者退一步,交給了學生多少憑借自身專業知識獲取生存的能力?這個問題值得我們熟慮。
素質教育在我國已經提出很多年,從教育的對象上可以分為三類:中小學素質教育、高等素質教育及全民素質教育,自動化專業本科素質培養正是屬于高等素質教育。目前我國大多數普通高校的管理現狀,使得對于高校的素質教育很難把握好尺度。素質教育機制要求我們在教育上做好約束、保障、動力、激勵四個環節,然而目前高校教育或多或少都存在著放牧式的管理方法,從而對學生的約束、保障有著很大的局限性,這更增加了自動化專業本科素質培養的難度。因此,結合高等教育的現狀,希望能從如下三個方面逐步解決在自動化教育中的問題。
1約束機制問題
素質教育對其約束機制有這樣的描述:實施素質教育既需要解決“令行”的問題,也需要解決“禁止”的問題;禁止是對背離、干擾、阻礙素質教育實施的行為的禁止。“令行”與“禁止”互相關聯,互為因果,是一個問題的兩個側面。約束機制盡管著眼于“禁止”,其實是為了“令行”,是為了在一定范圍內產生有利于實施素質教育的社會輿論和共同的風尚習俗,造成使個體行為從眾化的心理壓力和動力,在行為上進行自我控制。可見,必要的約束是實施素質教育的有力保障,是素質教育運行機制的重要組成部分。
這段描述中有個新的名詞“從眾化” ,什么是從眾呢?從眾指個人受到外界人群行為的影響,而在自己的知覺、判斷、認識上表現出符合于公眾輿論或多數人的行為方式。如此“從眾化的心理壓力和動力”就不難理解,這種心理壓力和動力其實質就是一種約束,一種自我約束的表現形式,或許有人認為這種約束是一種虛偽,但它卻是素質教育約束機制的較高形式,也是高校自動化專業素質培養所最需要的約束形式,我們姑且稱作“自我約束”。一方面,這種自我約束符合高校開放式管理的培養方式,它不同于法規、組織、紀律等強制約束的形式,有著很大自由性,但同時也存在很大的難度,如何把這種自我約束的能力交給學生,并且讓他們朝著不斷提高自身素質的方向進步,就是我們培養模式的較大問題了。
對于初入大學校門的高中畢業生來說,自動化不同于語文、數學、物理等基礎學科,它是一個新對象。學生們對這么一個新的專業世界很茫然,學生們不知道什么是自動化,不了解這個專業到底是干什么。大一的日子里他們奔波于基礎課程(高等數學,英語等),認為大學就是把高中以前的知識加以深化;大二進入專業基礎課的學習(電路原理,自控原理等),各個新的獨立專業課程相繼出現,學生們很是茫然;大三大四的專業課程在繼續深造和找工作的繁瑣中更是淡化。如此,有些學生在四年畢業之后還不清楚自動化的概念。這樣的過失是誰的責任呢?
在本科自動化教學中,務必讓學生認識什么是自動化,自動化的應用領域,以及在之后所安排的各個課程與我們專業的關系,好能在新生入學期間安排專業認識的課程,而不是走馬觀花般的參觀,只有這樣學生才能初步認識自動化專業,在認識專業的基礎上建立對本學科的興趣,從而產生內在的自我學習意識,而這種自學意識實質上也是一種自我約束的學習能力。
相信各高校自動化專業在新生入學初期,也曾做過類似這樣的專業報告,然而報告結束后,學生進入軍訓和學校安排的基礎課程學習階段,學院和專業對學生的管理基本全權交給學校,由此專業認識的培養也收效甚微。這就要求我們高校自動化專業在安排上能夠將自動化系統教育不間斷的滲透給學生。
對于培養自我約束學習能力的重要性,我們不再贅述,如何能增強學生的這種愛我專業,愛我學習的能力,我提出下面幾點建議:
①專業課程(包括專業基礎課)的老師,應該身體力行,在課程開始時,首先向學生說明本課程在我們專業中的地位和發展情況,并在課程進行的過程中時常給出本課程在生產實踐中的應用。我們的老師不應該僅僅將書本上的理論讀給學生聽,認為實踐的環節屬于實驗室的內容,理論和實踐的脫節是空想,教學和實踐的脫節是空談,尤其是自動化專業,如果僅僅只是在課堂上告訴學生名詞解釋般的概念,而沒有讓學生認識概念的真正含義,那么我們的自動化永遠只是書本上的自動化。記得在大學二年級的一堂課上,有個學生問我什么是晶閘管,當我在休息時從實驗室拿過來一個真正的晶閘管看后,學生們都覺得很熟悉,有些還能說出它的別名來。其實,在我們的教學中,不是學生笨,更不是老師不盡心,只是大多情況下,我們的教學工作都停留在老師的嘴巴和學生的耳朵之間,這也正是我們以往教育的誤區。在自動化專業,學生們所學知識的真正來源不是老師,也不是書本,而是生產實踐(大多來自工廠),我們自動化專業老師實質上是將工廠近期的生產控制科學上升到理論高度,從而教給學生,學生們最終要掌握的是實踐,而不是理論。因此課堂上,一定的實驗展示是很有必要的,由于實際問題而無法展示的可以通過其它途徑(實物圖片等形式)實現。總之,把握好理論和實踐的緊密聯系,這樣學生才不至于感到迷惑不解,我們的教學工作也事半功倍。②學分制的改進。早在幾年前,高校就提出了學分制,學分制對當時高校流行的“60分萬歲”的消極學習行為有著一定的調節作用,同時也符合了素質培養的思想模式,可以說學分制是比較成功的。但是,發展到今天,學分制也暴露出一些問題。很多情況下,學生是打著學分制的擦邊球畢業的,對于真正的是否提高個人能力問題,他們不予考慮,而只是希望能夠獲得足夠的學分,得以畢業。我們的學生急功近利,促使老師一定要清醒地認識到這一基本問題。從表面上看,學分制的較大問題來自于學生渴求畢業的心理,實質上還是我們的令行禁止做得不夠好。我們要培養學生的專業興趣,但這種興趣不是天生的,它首先來自于認識,沒有認識,何來愛好,在選擇選修課(包括專業選修課)的過程中,學生的選擇標準無非三點:學分高、課程簡單(容易拿到)、個人愛好(純粹感性上的),大多數情況學生不會考慮是否是專業必需的。在這里,學校或是學院應該把握好這種令行的標準,對專業的必修課和選修課拿好尺度,不要再讓電機學、調速系統、微機原理等作為自動化的專業選修課。只有把握好這里的令行禁止,我們才不至于讓我們的學分制流于形式,讓我們的自動化人才成為殘次品。③實驗室建設。總體來說,我們的實驗室硬件建設是合格的,然而在多數情況下,只有在課程安排的時候,我們的學生才能在短暫的時間里接觸到實驗設備。自動化的最終目的是實現到生產生活的應用當中,而不是在閉門造車的理論當中;沒有實踐操作的自動化永遠都是空想的自動化。為此,我們的實驗室建設不能只停留在硬件建設的表面設施上,而更應該去引導學生,多做實驗,加強動手能力。讓學生多參加一些學校或者全國舉辦的相關的活動,比如大學生電子設計大賽,提高創新能力,實踐能力,把知識應用到實際生活中,把知識轉化為社會效益。同時,對于發展型課題(嵌入式系統),我們可以建立開放性實驗室,讓學生更好的認識自動化,喜歡自動化專業。④不定期的舉辦一些講座,或者討論會,向學生介紹現在的研究近期成果,哪方面是熱點,讓學生更深入的了解本學科,培養學生的學習興趣。
綜上,我們一直在討論如何培養學生自我約束的學習能力,這種自我約束的動力實質來源于對專業的興趣愛好上,是我們自動化專業本科素質培養的約束機制。
2動力機制問題
社會需要是素質教育運行的動力源。提高人的素質既是生存的需要,又是發展的需要;既是社會發展的客觀需要,又是個人自我完善的主觀需要;既是個人的需要,又是社會、國家以及整個人類持續發展的需要。就一個地區而言,提高人的素質,能有效地促進社區居民素質的提高,滿足社區發展各種需求,符合包括學生及其家長在內的所有人的共同的根本利益,這是實施素質教育永不枯竭的動力源泉。自動化專業素質培養的動力來源何在?一方面來自于學生及其家長學生和家長的成才希望;另一方面來自于社會生產對人才的需求。其兩者分別是我們自動化教育的輸入和輸出,也是我們培養自動化專業高素質人才的不竭動力之源。
這里,我們將這一動力機制分為兩個環節。①動力源開發環節,即激發人們對素質發展的內在需求,特別是引導人們將單純的片面的文憑需求變為著重對素質的追求。自動化相對于數學、物理等基礎學科是一個很新的學科,自提出到今天,自動化的歷史不過60年而已,但憑借自動化在生產生活中的實用性和活躍性,特別是今天中小型自動化企業的發展,社會對自動化專業人才的需求已經急劇的膨脹。然而我們不得不面對的現實是,自動化的實用性要求我們不僅僅培養出高學歷、高文憑的自動化人才,更要求實用性的自動化人才,只有滿足了這種實用性人才的需要,自動化專業才得以長足發展。所以培養高素質、全方面的應用型自動化人才是自動化專業發展的目標。②動力轉化環節,將對優良素質的需要這一潛在形態的動力轉化為追求優良素質的現實動力,轉化為參與素質教育的實際行動。在社會市場需求實用性自動化人才的今天,高校應該將這種動力轉化為培養自動化人才的動力,讓這種動力實實在在的落腳于學生,而不是把這種動力轉化給學校的培養模式上。在自動化領域,能夠建立學生與社會企業的一種橋梁,這一點類似于技術學校的培養方式,讓學生去親身體會自動化發展最前沿的技術方法,以及社會企業需要什么樣的自動化人才。只有這樣我們的自動化素質培養才真正做到了動力轉化。
只有明確了我們自動化專業人才培養的動力來源,并且確確實實的將這種動力明確至每個學生,才能把握好自動化專業素質培養的方向,培養出真正的高素質自動化本科專業人才。
3激勵機制問題
素質教育不是一個人、一個學校的問題,它需要全民的動員。同樣,自動化專業的素質培養模式不單單是一個自動化專業或者某個學校、某個部門的問題,它需要學校的關心,企業的合作,以及社會的認可。
首先,學校在素質培養模式中擔當導向作用。名不正,則言不順。從許多高校開始大力調整培養計劃中的實踐性環節和專業選修課比例等動作上來看,素質教育已經引起了關注,但還遠沒有達到重視的地步,更多的還只是一種愿望,無須諱言,在現在的本科教育中,就業導向還是排在及時位的,這點本身并沒有錯,因為大學本就是為社會培養各類人才的。但關鍵是目前相當一部分對就業率追求的做法,卻割裂了本來與素質教育密切相關的一種和諧。社會是一面鏡子,它不會因為你自吹自擂就還原給你一個美好的形象,只有當你擁有白雪公主的容顏時,它才會說你是這世上最美貌的人。而現在社會上流傳甚廣的“大學生不如大專生”的聲音難道還不能引起我們的思考么?這種僅僅從就業率的角度來看大學的素質教育本來就是一種偏見。實質上,素質論和就業論是統一的,兩者并不矛盾,就業論應該從屬于素質論,我們所要求的素質是符合社會需要的,因此理論上只要學生的素質滿足了社會企業的需求,是可以實現就業的,這樣也就提高了就業率。從這一點來看,學校可以放開對各學院、專業(包括我們自動化專業)就業率的擔子,讓學院、專業、老師、學生在素質教育的藍天下翱翔。
同時,學校應該對素質培養的成果給予肯定,根據評價結果按一定程序將社會資源分配給有關單位和個人。社會資源分配包括物質性的,如增加工資、頒布獎金獎品等,也包括精神性的,如授予榮譽稱號、晉升職務職稱、頒發獎章獎狀等。如此讓高等素質教育進入一個良性的循環。
其次,社會企業對自動化專業素質的培養應該給予大力的支持,這方面可能還有一定的難度,但如果能夠用實際情況證明我們培養的學生能夠給社會企業帶來更大的利益時,相信這個難題會在最短時間內煙消云散。
我們一再重復自動化專業是一門實用性很強,主要面向社會生產的綜合性學科。自動化這一名詞來源于美國福特公司(1946年)的生產車間,目前自動化的90%專業知識來自于生產工廠,我們高校的自動化專業本科人才絕大部分將進入生產車間服務于自動化生產。自動化專業和工廠有著不可分割的聯系,自動化專業學生在學校學習專業知識的同時,進入工廠進行生產實踐也將極大地提高自動化專業人才素質。自動化的內容很豐富,過程自動化,管理自動化等都可以面向社會生產的各個行業,最近幾年,自動化生產的中小企業發展迅速,大多都應用了PLC、嵌入式系統,而且這些中小企業大多都設立在高校附近,我們學生可以在畢業前或者更早進入這些企業進行生產學習。
,只有社會的認可,才是自動化專業素質培養是否成功的好評價。
4總結
十年樹木,百年育人,在素質教育的道路上,最忌諱的就是浮夸和功利。同時,由于實際成果的反饋過程可能比較漫長,因此不可避免地會出現這樣那樣的情況和阻力,那么,作為一個有良知的擔負著高等教育重任的高校教師,是不是應該靜靜地思考、積極地行動,努力盡一份自己的心意呢?
自動化本科論文:職業認證在自動化專業本科生培養中的應用
【摘 要】本文針對目前自動化專業本科生培養中普遍存在的重理論、輕實踐問題，結合我學院實際情況，構建“五層合一”實踐教學體系，采用三級評價體系來作為最終培養效果考核方法。通過幾年的實際培養效果來看，上述培養方案大大提高了我院自動化專業本科生的實踐能力與專業素養，為學生走上社會打下了一個堅實的基礎，達到了預期的培養目標。
【關鍵詞】職業認證；本科生培養；自動化專業
0 引言
目前歐美地區高等學校自動化教育水平一直名列國際前茅。其中，美國高校特別注重通過大量實踐類課程以利于培養創新型人才，其專業學位授予權由“工程與技術認證委員會（ABET）”認證；歐洲大部分綜合性與技術性高等學校也都設有自動化研究/教育機構，工程類本科教育中，自動化專業的人才培養也都是主流方向，表明歐洲高等學校非常重視自動化教育。其培養特點是強調寬基礎，按大類學科培養，推行自動化通識教育，重視實踐教學。歐洲自動化類本科專業堅持自動化特色，在課程設置中自動化（自動控制）類課程占很大比重，通信、網絡、信號處理等相關技術課程僅占很少的比例，使得所培養的學生特色鮮明，成為合格的自動化系統工程師的比率高。
歐美地區國家對自動化專業學生的培養都是注重技能的培養。近年來，我國高校自動化專業的辦學思想已凸顯歐美國家自動化專業教育理念的影響，結合自身特點，形成了各具特色和優勢的專業培養方向。然而，對比國際先進水平，總體而言，我國多數高校的自動化專業教育主要體現在技能培養方面的欠缺。我院針對學生技能培養方面欠缺的問題，以“4321”知識體系為目標，構建“五層合一”實踐教學體系，采用三級評價體系作為最終培養效果考核方法，改變目前學生培養重理論、輕技能教學模式，把職業認證提升到一個學生培養的必要環節，提高學生實際專業技能與素養。
1 自動化專業本科生培養的現狀
1.1 人才培養模式陳舊、創新不足
受教育產業化、規模化思維的影響，地方高校普遍注重規模擴張，忽視質量提升。調查表明，盡管許多地方高校定位于培養應用型高等技術人才，但人才培養的方法和手段無法支撐目標的實現。在課程設置方面、在教學內容考核方法等方面，均存在問題。
1.2 “重科研、輕教學”管理制度。
缺乏能勝任應用型人才培養的“雙師型”隊伍，突出表現在教師理論水平高、實踐應用差。教師教學從傳統“學術型”向“應用型”轉型所費周期長、困難大、動力不強，教學管理機制不暢通。其關鍵原因是受國內外高校排名評價標準導向的影響，地方高校聘任、評價與考核制度依然按照傳統“重科研、輕教學”的模式。
1.3 校企合作模式創新不夠，難以落到實處
企業參與是應用型人才培養過程中最重要的環節，但執行落實情況不理想。表現在校企合作多為短期利益驅動，穩定性差，缺乏戰略深度。這是因為校企雙方合作的意愿不對等，激勵企業協同育人的機制沒有形成。
2 自動化專業本科生職業認證培養方法
2.1 專業教育與工程實際有效銜接。
創造特色條件，積極探索人才培養體制與機制創新，有效推進課程、實踐考核與職業人才評價標準有機銜接，推進人才培養內容與工程實際有效銜接。比如：
認證“融入”。按照專業認證國際標準，結合專業規范內容，將職業資格認證和職業技能鑒定融入培養體系，使學業成績與職業能力相一致，提升學生專業技術能力。
平臺“支撐”。以已有的實踐教育教學平臺為基礎，根據職業認證和行業技術要求，通過自主研發了多種特定領域的培養方向實驗平臺，為分類、分型人才培養提供了堅實保障。
以“賽”促學。為學生開展科技創新活動搭建平臺，通過專配理論素養高、實踐能力強的指導教師，檠生開展科技創新提供指導，積極組織學生參加各級學科競賽與實踐創新訓練項目，激發學生創新意識與創新潛能。
2.2 探索卓有成效的校企合作機制與模式。比如：通過舉辦“大學?企業家論壇”等活動，促進了產學深入融合。發揮優勢，著力在特定領域、特定方向上做出有一定影響的成就，提高辦學水平，贏得社會聲譽。
以大學生實踐教育基地為平臺，以工程師教育培養計劃項目為紐帶，為企業培訓、輸送技術人員、聯合培養更高層次應用型人才合作機制與模式進行探討。
探討地方高校堅實穩定、條件優越的實踐基地建設的新途徑。
總體技術線路是：根據培養目標內涵要求，采用“逆向倒推”方法重構知識體系，優化課程結構，進行科學規劃和探索教學體系、質量監控等各環節。主要觀點與方法如下：
2.2.1 關于培養目標規劃：
調研充分，根據區域經濟社會發展需求和產業升級等要求來設置、調整和優化專業結構并符合高校總體發展規劃，適應社會對應用型人才培養的需求。
地方高校與同類專業建設的標桿高校所具有的顯著特點和優勢（雄厚的師資力量、強大的科研實力、高水平的課程建設成果、高度的社會關注等）相比，普遍差距大，“趨同”發展不可行，必須走“錯位”發展的道路。為此，堅持以“特色為核心”的辦學理念，根據時展和社會期望，考慮自身條件，致力于特定領域的培養方向上，做精做強，凸顯特色，不斷優化培養體系是可行途徑。
2.2.2 關于專業知識體系
緊扣教育部關于本科專業規范的基本要求，及時把學科近期發展成果和教改科研成果引入教學環節，針對辦學方向和行業領域需求，構建由專業基礎、專業技能、綜合應用和系統研發四個模塊構成的 “金字塔型”專業知識體系。
2.2.3 關于課程體系
課程體系是實現培養目標的最為基礎與關鍵環節之一。在普遍采用的“平臺+模塊”形式（公共基礎課平臺和專業基礎課平臺以及專業方向課模塊）基礎上進行創新設計，力求平臺構筑本科教育基礎和底蘊，專業方向課模塊則針對就業崗位，充分體現應用型人才本科教育特色。注重教材建設，結合實際編寫有特色的校本教材。
2.2.4 關于實驗教學
在強化校企深度融合發展的基礎上，構建的多層級、多平臺，相互融合的專業實踐教學體系：一是，緊扣培養目標，科學合理設計實踐教W的體系結構；二是，緊扣方向定位，實踐教學體系的內容設計豐富可行；三是，實踐教學計劃的實施過程嚴格與效果保障。
2.2.5 關于質量監控
實行以嚴格執行教學計劃為核心內容的教學組織與管理制度，保障培養質量。注重反饋，不斷優化教學體系，實現“閉環”管理。構建相對獨立的考核評價體系，如：教學考核體系、職業資格認證考核體系、社會評價體系等。
3 結論
本文探索將“應用型”與“人才”培養統一起來考慮，構建科學的人才培養體系，將職業認證思想貫穿于電氣自動化專業本科生教學培養中，可以有效提高學生的創新能力和實踐能力，并為其今后的畢業求職、工作提供良好的專業基礎，為探索地方高校應用型人才培養體系的構建問題，具有一定的現實意義。
自動化本科論文:基于CDIO理念的電氣工程及其自動化專業本科課程體系研究
摘 要 根據CDIO模式的分析，通過與麻省理工學院電氣科學與工程進行對比，發現目前石河子大學電氣工程及其自動化專業本科課程設置的問題，根據CDIO模式和具體的數據分析，重新構建電氣工程及其自動化專業的本科課程體系。
關鍵詞 CDIO模式；電氣工程及其自動化專業；課程設置
1 CDIO背景介紹
電氣工程及其自動化專業隸屬于電氣類，目標是培養具有電氣工程領域相關的基礎理論、專業技術和實踐能力，并且能在電氣工程領域從事設計、研發、運行等工作的專業技術人員[1-2]，具有典型的工科學科特征，即理論與工程實踐相結合的學科[3-4]。
CDIO分別指Conceive（構思）、Design（設計）、Im-
plement（實現）、Operate（運作），是由美國麻省理工學院、瑞典查爾姆斯工業大學、皇家技術學院和林雪平大學在2000年提出的一種工程教育改革模式，經過十幾年的發展和不斷完善，目前已有全球97所相關工程類高校加入，代表了新世紀國際工程教育改革的成果（IET： Engi-neering and Technology Skills & Demand in Industry Annual Survey）。CDIO這一理念的核心是強調工程師的工程能力必須在真實的工程實踐和解決工程問題的過程中取得，4個步驟代表了一個工業系統或過程的整個生命周期的所有環節[5]。
2 案例研究與比較
本文以提出CDIO理念的工程高校之一的麻省理工學院電子電氣類專業本科近期設置為例，分析該校電氣專業培養方案的特點，并與石河子大學電氣工程及其自動化專業培養方案作對比，提出新的專業課程設置方案。
麻省理工學院電氣與計算機科學系核心課程設置 麻省理工學院電氣科學與工程專業近期的核心基礎課由2門學科入門課、3門基礎課（4選3）和3門專業課（4選3）組成，其中2門入門學科為實驗課，結構如圖1所示。
從圖1可以看出，不同于傳統授課形式，該專業的課程設置采用實驗理論實驗的授課方式。以實驗課程入門，可以使學生參與理論模型推導、歸納和驗證環節，加強基礎概念認知，提倡和鼓勵學生自主探索，并且通過后續的專業實驗課程能夠再來驗證前期形成的理論，這樣就構成整個學習與實踐的循環。
麻省理工學院的電氣科學與工程專業在長期的工程實踐教育中逐漸形成具有鮮明工程培養特色的課程體系。通過分析麻省理工學院電氣科學與工程專業課程的設置特點，對比目前正在實施的石河子大學電氣工程及其自動化2013級培養方案的專業課程設置，發現目前石河子大學的電氣工程及其自動化的專業設置存在“重理論、輕實踐，重專業、輕人文，重必修、輕選修”的現象，具體表現為：
1）培養計劃中工程實踐課程所占比例較小，理論與實踐課程教學相互獨立，課程銜接性較差，課程內容較少涉及工程實際；
2）培養計劃中工程科學和基礎科學課程較少，專業技術課程比例過高，導致學生對于基礎的科學知識沒有了解；
3）輕視人文社科類課程教學，忽視學生個性的培養，課程計劃中人文社科類課程所占比例較小，工科學生的人文素養較差；
4）必修課程和選修課程比例分配不平衡，選修課程數量不足，必修課比例過高，學生自主選擇的范圍有限。
表1中列出具體的數據，并且給出調整的方向和大小。
3 我國電氣工程及其自動化專業本科課程體系模型重構
數據分析與結論 通過表1可以看出，與CDIO模式下的培養計劃中各類課程在總學分中的比重相比，石河子大學電氣工程及其自動化專業本科課程計劃的課程結構模塊存在偏高或偏低的比例差距。這不僅反映了課程比例設置不合理，更重要的是反映了電氣工程專業在教育理念、培養模式等根本性問題上的差距。因此，想要實現電氣工程及其自動化專業本科課程體系模型的重構，不僅僅是對課程結構比例的調整，更重要的是對工科教育的指導思想和教育理念的改革。
在課程體系設計方面，目前石河子大學電氣工程專業本科課程體系還是采用傳統的公共基礎課程、專業基礎課程和專業課程的模式，這種模式下課程雖然是循序漸進的，但是各個課程之間關聯性較差，理論和實踐環節的聯系不夠緊密，導致學生理論和實踐脫節，實際工程能力較差。所以，基于CDIO理念重新設計電氣工程及其自動化專業本科課程體系，就要改變目前的課程設置模式和授課方式，將整個學科看作一個整體，按照知識接受程度規劃課程進度，并將能力訓練或項目設計交叉其中，達到理論與實踐相互結合，知識、能力和創新培養一體化。
基于CDIO理念的電氣工程及其自動化專業本科課程體系模型 分析目前培養計劃不足，借鑒CDIO理念，提出電氣工程及其自動化專業本科課程體系，如圖2所示。
從圖2可以看出，該課程體系模型中，從左到右是按課程或項目的時間進度安排，從下到上表示可以同時開展的課程。整個課程體系模型清楚地顯示了電氣工程及其自動化專業課程結構和課程組織形式，理論與實踐知識相互支撐的一體化課程體系。具體來說，體現在以下兩個方面。
1）項目培養為主線。課程體系模型中按照系統化理念分為三級項目，其中，―級項目用以提供基礎工程的經驗和能力；二級項目為學期項目，主要圍繞主題內容進行課程群學習，并以課程群為基礎，推動課程計劃中―級項目的開展；三級項目屬于課程群內課程間或課程內的小規模設計實踐活動，可以根據課程自身的內容和特點靈活安排，其目的是強化學生對理論知識的認知和理解，提高學生實踐和創新能力，促進二級項目的開展。
2）圍繞核心課程的課程群。在課程組織方面，為了推動和促進二級項目的實施，將電氣工程及其自動化專業的課程按照不同的主題內容進行組織，形成相關核心學科課程群。
4 總結
本文首先探討CDIO理念下課程結構組織原則，并具體分析石河子大學機械電氣工程學院電氣工程及其自動化專業本科課程計劃與CDIO標準專業課程計劃相比存在的差距。通過差距分析，認為石河子大學電氣工程及其自動化專業課程體系應該在課程設計、課程計劃的頂層設計和課程體系結構要素設計三個方面進行教學改革。在CDIO理念的指導下，本文重新構建電氣專業的課程體系模型，以系統化的三級項目為主線，與理論教學緊密結合，并按照核心課程構建課程群，實現知識、能力和創新培養的一體化，理論與實踐的融合。
自動化本科論文:自動化專業本科嵌入式系統課程教學問題新思考
摘要：針對嵌入式技術綜合性強、涉及知識面廣的特點，在分析企業對嵌入式技術人才需求的基礎上，結合本校自動化專業學生的知識結構特點，首先進行嵌入式系統課程定位。在此基礎上對嵌入式系統課程教學過程中教學內容選擇、實驗設計、教學手段、考核方式等相關問題進行討論。在中國地質大學(武漢)的教學實踐應用表明，本文提出的有關嵌入式系統教學的思路和方法切實可行、行之有效。
關鍵詞：嵌入式課程；自動化專業；課程定位；教學實踐
嵌入式系統己被廣泛應用于工業控制系統、信息家電、通信設備、醫療儀器等眾多領域。隨著社會的快速發展，行業對嵌入式技術人才的需求日益增加。嵌入式系統和相關技術受到廣大工程技術人員和教育者的關注，正成為新興的熱門領域。與傳統8位單片機嵌入式系統相比，以32位微處理器為核心構成的嵌入式系統的顯著特點是具有自己的操作系統和應用軟件，在實現復雜多任務功能時具有明顯優勢。兩者在系統構成和研發方式上都明顯不同。近年來，國內高校陸續開展嵌入式技術相關課程的教學。但由于嵌入式技術覆蓋的知識面較廣，各高校不同專業對嵌入式系統教學的相關理論教學內容的選擇、實驗教學與實踐環節的組織，依然處于不斷探討和修正的階段[1-3]。
本文主要針對我校自動化專業的嵌入式系統課程教學，從課程定位、課程內容、教學手段、課程考核等方面進行探討。
1嵌入式技術課程體系及其在本專業的定位研究
嵌入式系統不是一個獨立的學科。2004年，IEEE和ACM對計算機專業本科教育的課程體系進行設置，并認為嵌入式系統的課程應包括以下內容：嵌入式的發展歷程和概述、嵌入式微處理器、嵌入式軟件設計、實時操作系統、低功耗計算、系統性設計、設計方法學、嵌入式系統設計工具、嵌入式多處理器系統設計、網絡化嵌入式系統、接口和混和信號系統等[4]。據此可看出嵌入式技術是一項綜合性非常強的技術，涉及的知識面很廣，既涉及底層微處理器及外圍硬件接口設計，又涉及上層應用軟件設計，同時涉及信號的采集與處理技術、網絡傳輸技術、性設計技術，等等。
除了嵌入式專業外，相關專業本科階段的嵌入式系統課程學時都非常有限，多則48學時，少則32學時。在有限的學時里，完成這么多內容，學生無法充分消化所學知識，老師授課也很困難，由此，學生會產生畏難情緒，影響今后的學習。因此，我們認為教學內容的選取是課程首先需要解決的問題，它取決于課程在本專業的定位，而定位的重要依據應是用人單位對嵌入式人才的需求。
一般來說，一個典型的嵌入式系統開發涉及以下3個方面。
1) 嵌入式系統設計：包括嵌入式處理器及外圍設備接口硬件平臺的構建和操作系統的裁剪和移植；
2) 嵌入式驅動開發：包括特定操作系統下設備驅動程序的設計開發；
3) 嵌入式應用開發：包括基于特定軟硬件平臺的應用或控制軟件的設計開發，包括網絡、圖形等。
因此，相關企業也是從嵌入式系統設計工程師、嵌入式驅動開發工程師、嵌入式應用開發工程師3個不同方向招收相關技術人才。從業者大多來自電子類和計算機類的相關專業。
在參加相關課程教學研討會、與兄弟院校教師交流、借鑒先期開設嵌入式系統設計學校課程設置，及學生學習效果討論的基礎上，我們結合上述企業需求，從學生特點出發，對本校自動化專業嵌入式系統課程進行如下定位。
1) 與計算機專業相比，自動化專業學生的優勢偏硬件，從利于學習的角度考慮，我們將課程重點放在培養學生的系統設計能力和驅動開發能力上；
2) 將相關嵌入式知識依難易程度劃分成基礎學習和深入進階兩個階段，在本科生和研究生中開展系列教學。根據學生在不同學習階段的特點和基礎情況，在本科生高年級階段和研究生階段按不同側重點安排教學內容和實驗內容。
在本科生高年級階段，我們以激發學生學習興趣為主，主要是為學生今后進一步深入學習打基礎。自動化專業一般應在大三下或大四上安排嵌入式系統設計的相關課程。此時，學生一般已具備模電、數電、單片機與微機原理、C語言編程、自動控制原理等基礎知識，但對于軟件工程和操作系統，特別是嵌入式操作系統的知識卻相對比較缺乏，反映到嵌入式系統研發上，就是缺乏比較完善的知識結構，即只了解硬件，不了解軟件，只了解傳統51單片機系統的編程模式，而缺乏“有操作系統的”嵌入式編程的概念。
因此，我們認為學生沒有必要在學習階段掌握所有和嵌入式相關的知識。根據學生的基礎，本科生階段的課堂講述和相關實驗重點應放在嵌入式系統設計和簡單驅動程序的開發上，對操作系統移植只作一般性介紹，不做重點詳細講解。教學的重點是使學生了解典型嵌入式系統的構成和研發方式，特別是開發環境的建立和研發過程中相關工具軟件的使用。對于初學者暫時用不到，且目前理解困難的知識點，教師要用簡單的例子來說明，讓學生明白這些知識點是何時、如何在嵌入式系統研發過程中起作用，而更深更細的內容我們不必深究。同時，我們要讓學生了解他們正在學習的內容在整個嵌入式技術中所處的位置，了解課上未涉及內容的獲取途徑，鼓勵學生上網查找資料解決問題，教師可提供一些好的學習網站供學生平時學習瀏覽。
研究生階段，我們可在本科生教學的基礎上進一步向縱深方向擴展各部分內容，同時進一步安排若干大作業，并讓學生組成項目小組，根據個人興趣，組員分別負責系統設計、驅動開發和應用程序的開發，在項目實現的過程中，進一步學習相關知識并體會工程概念。
有了這樣的課程定位，我們就可進一步進行教學內容和實驗內容的選擇和安排。
2嵌入式系統理論教學內容的選擇
我們在理論教學內容的選擇上應側重系統設計和驅動程序開發的相關知識。在眾多嵌入式處理器和嵌入式操作系統中，選擇應用廣泛的Linux操作系統和ARM處理器作為軟硬件平臺。
我們應以學生比較了解的硬件為學習嵌入式技術的出發點，選擇當前主流嵌入式微處理器(如SUNGSAM公司的S3C2410芯片)，讓學生先掌握底層核心硬件及外設接口部件的無操作系統簡單編程，再將它們組合起來構成一個相對復雜的軟件系統，其實，這就是Bootloader的雛形，通過這種方式使學生輕松過渡到理解和編寫自己的Bootloader，進而編寫基于操作系統的驅動程序，并有機會深入鉆研操作系統內核。
對于系統移植，我們只給出一般性介紹，不做重點詳細講解。實驗中直接利用移植好的系統。
對于嵌入式驅動部分，我們在本科階段只進行簡單字符設備驅動程序的介紹，讓學生掌握設備驅動程序工作的基本原理、掌握字符設備驅動程序的基本架構、相關數據結構和訪問控制，會編寫字符設備驅動程序。
大多例程都進行無操作系統和有操作系統兩種情況下的編程，通過比較簡單的例程讓學生更好地理解兩種編程方式，尤其是理解有操作系統時應用程序系統調用與驅動程序間的關系，從而實現復雜應用的編程。
有些觀點認為在高校嵌入式教學中注重處理器硬件結構和ARM指令的講解上是浪費時間，對此，我們認為要一分為二地看。如果學習者主攻方向為Bootloader和底層驅動，那么，必須花費相當的時間和精力才能掌握。目前，嵌入式應用的主流處理器在體系結構上采用的哈佛結構和更深流水線架構甚至超深流水線、跳轉預測、單指令多數據等復雜技術，如果不進行詳細講解，學生很難理解透徹。當沒有操作系統時，嵌入式處理器就是一個功能強大的單片機，可以用于工業控制，那么，只有充分了解相關處理器的硬件結構和運行機制，才能很好地利用它完成所需功能；當有操作系統時，對開發人員來說，不論編寫Bootloader還是驅動程序，都需要對處理器及其相關接口具有相當的了解才能完成；但典型系統硬件組成比較復雜，全部在課堂上講解不可能也沒有必要。我們認為講解嵌入式處理器及其指令系統時好結合Bootloader。將Bootloader及時階段匯編程序部分用到的硬件進行比較詳細的講解，可以為學生理解和編寫Bootloader創造條件，學生有了這部分的學習經驗，對底層硬件中其他部分的自主學習也會變得順利。
3嵌入式系統實驗教學內容的設計安排
嵌入式系統課程實驗依托本校實驗中心嵌入式系統實驗室，該實驗室配備多套北京博創公司的UP-NETARM2410-s試驗箱，可用于相關教學和實驗。
實驗內容的安排與理論教學內容相輔相成，主要是加深對課堂教學內容的理解。
由于學生沒有操作系統的知識，在課程初期，我們從應用角度先簡單介紹Linux操作系統的安裝和配置方法及主要命令，同時，讓學生在課下加以學習和體會，彌補這部分知識的不足。
在實驗中，對于無操作系統的實驗，我們強調學生自己動手編寫程序，然后調試，以此熟悉底層硬件的調試環境和調試方法。所涉及的硬件操作應盡量簡單，主要目的是讓學生了解方法。
帶操作系統后的程序一般比較龐大，對這類實驗，我們主要強調對程序結構的理解，以驗證為主，在此基礎上，增加一些簡單功能，讓學生熟悉嵌入式系統軟硬件工作機制和設計流程。這樣既可以對嵌入式系統研發中所涉及的硬件接口、操作系統移植、底層驅動、應用程序設計環節及流程都有模塊化了解，又可為今后根據個人興趣進行更進一步的學習建立概念。另外，有興趣的同學也可在畢業設計階段進行相關選題的實現，繼續進一步學習嵌入式技術。
由于現有實驗設備廠家提供的實驗指導書不能滿足使用要求，對此，我們針對教學內容重新設計實驗，并編制相應的實驗指導書，方便學生學習和驗證。
4教學手段和課程考核方式
4.1強調對嵌入式系統開發環境、開發工具、基礎實驗及調試方法的重視
嵌入式系統學習強調實驗，然而，嵌入式系統的代碼規模較大，本科生實驗學時有限，課堂實驗應多以驗證性實驗為主。因此，學生必須認真對待基礎實驗，通過基礎實驗熟悉開發環境、開發工具及程序調試方法，為自主學習打下基礎。
在嵌入式學習過程中，實驗課對學生有非常重要的意義，但是，學生在實驗中如果只是根據實驗指導書所描述的原理和步驟，按部就班進行操作，那么，他們也只能得到一些實驗結果，卻無法了解具體實現細節，基本達不到實驗的目的。要想通過實驗真正達到學習的目的，學生必須扎扎實實地從基礎實驗做起，不僅要了解實驗原理和步驟，還要認真研究實驗程序，搞清具體的實現細節，并在開發環境中利用各種工具對各個細節加以調試和驗證，從中不斷發現問題、思考問題、解決問題，學習別人的編程方法和程序撰寫風格，逐步建立工程概念，達到學習的目的。每一個基礎實驗都有其學習重點，或針對某一具體硬件接口，或針對某種訪問方法，只有掌握了相關基礎硬件操作方法和實驗方法，才能通過實驗來學習和研究新器件、新原理、新方法，才能進行綜合設計、才能談到創新。本科生嵌入式課程總課時少、實驗課時有限、課下自主學習時間不能保障，因此，認真做好基礎實驗、熟悉開發環境和掌握開發調試實驗方法，對學生今后進一步學習非常有益。
對嵌入式技術興趣濃厚的學生，我們可指導其在課余或畢業設計時進行綜合性項目實踐，將任務按處理器及硬件接口設計、系統移植、驅動程序設計、應用軟件設計等劃分成若干模塊，讓學生分工合作，在實踐過程中深入學習。
4.2通過學生自己的設計實例演示激發學生的學習興趣和學習信心
嵌入式技術內容多、學時少，學習難度大。因此，本科教學應以實際應用為主選擇教學內容，加強實驗，理論教學和實驗各占20學時。同時，由于嵌入式系統與特定行業應用密不可分[5]，泛泛的教學很難激發學生的興趣。為提高學生學習興趣，我們可以利用畢業設計對學生感興趣的消費類電子產品，如家庭安防系統、mp3、mp4、學生信息管理系統進行先期研發，并在完善后將其在教學中給學生演示，以激發學生學習興趣，讓學生有一個感性認識，并作為嵌入式系統設計實例進行詳細分析。雖然上述示例中的內容學生比較熟悉，但是，如果它們是由學生親自動手設計制作，其意義就不同了，它不僅大大激發了學生的學習興趣，也大大提高了學生課堂學習積極性。
4.3考核方式設計
我們在考核方式上采用筆試+實驗的形式，筆試題目主要考察基本概念，實驗考核方式則是將實驗題目按難度分成若干等級，等級越高分值也越高，學生可自由選擇實驗等級，依完成程度在相應等級內得分，以此鼓勵學生多學習、多實踐。
5課程的長期建設問題
隨著社會的發展，嵌入式系統課程越來越重要。嵌入式系統課程要想持續發展，必須具有一支實踐經驗豐富的教師隊伍，實驗訓練設備和場所要有保障；同時，我們應鼓勵教師引導學生參加嵌入式系統設計大賽，在大賽中鍛煉學生，也鍛煉教師。目前，我校在這些方面都還處于起步階段，需適當加大這些方面的人力物力投入，逐步建立校內外實訓基地。
由于一門課程涵蓋的內容有限，因此需要對嵌入式系統課程體系進行深入研究，將嵌入式系統課程體系中的某些內容與現有教學計劃中相關課程內容進行合理拆分和組合融合，或適當增加一兩門選修課，使嵌入式系統設計課程在自動化專業的教學更加順暢，學生的知識結構更加合理，更加適應社會的需求。
嵌入式技術綜合性強、涉及知識面廣，要想在一門課程里覆蓋所有內容不現實。本文在分析企業對嵌入式技術人才需求的基礎上，結合本校自動化專業學生的知識結構特點，進行課程定位，并對嵌入式系統課程教學過程中教學內容選擇、實驗設計、教學手段及考核方式等相關問題進行論述。本文提出的方法，在中國地質大學(武漢)自動化專業本科選修課教學及畢業設計中進行了實施，學生在40學時的課程學習中，對嵌入式系統設計中包括嵌入式處理器及外圍設備接口硬件平臺的構建和操作系統的裁剪和移植及Linux下設備驅動程序的設計開發的流程和方法有了基本的認識和了解，為后續進一步學習打下了基礎，達到了課程設置的目的。實踐表明，本文提出的有關嵌入式系統教學思路和方法切實可行、行之有效。
自動化本科論文:電氣工程及其自動化專業本科職業教育改革探索
社會與行業對人才需求具有多樣性，作為地方性本科院校的電氣工程及其自動化專業，其定位及人才培養模式與傳統高校不同，緊密與地方經濟結合，展開錯位競爭，從而發揮地方院校自身的優勢，提高學生的就業競爭力。浙江萬里學院的電氣工程及其自動化專業自從2009年起就被列為浙江省寧波市服務型教育重點建設專業之一，2012年又被列為寧波市特色專業。在建設過程中始終以行業需求為導向，以開展本科層次的職業教育為特征，為寧波市優勢產業――“機電一體化”“電子電器”及“汽車及零部件”服務，培養社會需求最多的具有較高文化素質、知識水平、具備先進技術應用能力的高層次技術技能人才。
服務地方經濟，開展多行業的人才培養定位
大量的地方性本科院校人才培養定位不準導致了本科階段職業教育的缺位，從而使得高等職業教育成為“終結性教育”，也導致了當前我國高等教育人才培養結構與社會需求結構性的矛盾。隨著國家《現代職業教育體系建設規劃（2014-2020年）》的出臺為地方性本科院校指明了方向。
根據我校專業教師對浙江省10多家企業的調研分析，綜合考慮本專業已有建設條件及學生生源特點，打造專業特色，并且提供給學生主動選擇專業方向的權利，因此，本專業的人才培養主要定位于在制造業、汽車行業、建筑業等多個行業的電氣技術與服務人員。
制造業對電氣技術人才的需求
浙江省是世界重要的新型制造業基地之一，制造業已成為浙江省的支柱產業，產值占全省GDP的46%，提供的就業崗位占1/3，財政收入占58%，出口額占93%;浙江省將圍繞先進制造業建設三大產業帶、十個全國制造業中心和二十個重要產業基地，實施打造先進制造業強省戰略。寧波市是一個經濟發展非常迅速的城市，存在著大量的生產制造型企業，生產設備大多是進口的、由計算機進行控制的機電一體化設備。在企業技術崗位中，藍領層（承擔機床具體操作的技術工人）約占70%，是目前需求量較大的技術工人。企業對藍領層的技術工人有很大的需求，并且對他們的知識和能力要求越來越高;灰領層（承擔編程的工藝人員和機床維護、維修人員）約占25%，隨著企業進口大量的設備，灰領層人才需求明顯增加。電氣工程及其自動化專業畢業生可從事電氣自動化工程的安裝、調試、運行、維護、維修和管理工作。
汽車行業對電氣技術人才的需求
近幾年，我國的汽車市場發展很快，汽車保有量直線上升，汽車售后維修保養服務市場也迅猛發展。但是目前，汽車服務行業從業人員的職業素質、技術水平及數量遠不能滿足汽車行業發展的要求。隨著汽車技術的發展，汽車的電子化水平越來越高，汽車保養維修越來越復雜，大批高科技檢測與維修設備應用于汽車維修行業，對從業人員的素質和技能要求也越來越高。汽車保有量的增加需要大量的汽車檢測與維修人才，汽車新技術的迅速推廣使用也需要高端技能型應用人才支撐。各級汽車維修保養企業急需掌握汽車電控應用技術，具備相應檢測、診斷、維修、維護與保養的高端技能型人才。
建筑行業對電氣技術人才的需求
一直很熱門的建筑行業中，電氣設計人才需求增加明顯，未來市場依然看好。據知名分行業專業人才招聘網站英才網聯旗下建筑英才網統計數據顯示，建筑電氣工程師需求連續三年保持高速增長態勢。與建筑電氣行業直接緊密相連的工業化、城鎮化、信息化、市場化、國際化將更加深入發展，這不僅為建筑電氣行業的發展蘊藏著廣闊的發展空間和巨大的市場潛力，更為中國建筑電氣行業的發展帶來豐富的內涵和重要意義。可以預見，在未來建筑電氣設計人才的需求將持續增加。
從職場行情看，制造業仍然是電氣工程及其自動化專業人才的需求大戶，其需求還將進一步增長，重點發展領域人才的需求特點是：高層次研發人才需求呈現旺勢;具有一線操作和管理經驗的高技能工人呈現供不應求的態勢;復合型、實用型、經驗型人才是需求重點。
通過對地方行業的調研分析，本專業的定位及人才培養目標是培養德、智、體發展，系統掌握電氣自動化基礎理論，具有較強的工程實踐與應用能力，具有電氣系統技術應用、運行維護、分析測試、客戶服務和銷售的能力，能夠在制造業、汽車電器、建筑電氣等領域從事工程技術工作和產品服務等工作，具有多元人文背景，有道德、善學習、勤思考、富有創新意識、團隊合作精神、社會責任感高素質應用型人才。
重構人才培養方案
理論教學課程體系
圍繞著上述人才培養定位與目標，人才培養方案的重構以“培養企業需要的人”為主導思想，進一步完善理論教學、實踐教學和素質拓展三大課程體系，以“應用能力和專業技能培養”為核心，校企合作，共同構建課程體系，建立起“電氣控制、汽車電器、建筑電氣”為專業方向的模塊課程群。圖1為以多方向人才培養為特點的理論課程教學體系。及時層為普通教育課程，第二層為專業基礎教育課程，第三層為專業核心課程，第四層為專業方向課程。
普通教育課程與傳統高校一樣，設置專業論證所需的各門課程。專業基礎課程主要包含電路分析、模擬電子技術、數字電子技術等課程，主要整合的思路是“理論與實驗一體化”。如傳統的課程體系中，設置有模擬電子技術理論課程4學分，模擬電子技術實驗課程1.5學分，還有模擬電子技術設計課程1學分，現在整合成模擬電子技術及實踐1門課程，總學分為6，開展項目驅動式教學，全程在實驗室小班化教學，做中學，學中做，理論與實踐融合教學。專業核心課程主要包含單片機原理及應用、電力電子技術、自動控制原理、可編程控制器、傳感器與檢測技術、變頻調速系統等，開設的課程為成為電氣技術人員必備的課程，理論性太強不適合應用型人才培養的課程大膽刪去。第四層即根據人才培養定位而設計的方向課程，設計“電氣控制”“汽車電器”及“建筑電氣”三個專業方向。
實踐教學體系
實踐教學體系如圖2所示。結合“工程師計劃”培養理念和本科職業教育改革特點，經過五年的探索和努力，構建了基本技能訓練、專業基礎實踐訓練、專業實踐能力訓練、行業技能訓練、畢業綜合設計5個層次的實踐教學體系，開放創新及溝通交流、團隊合作等綜合素質訓練貫穿整個實踐教學體系。及時層是基本實踐技能培養層。其教學目標為培養學生的電子基本技能、電工基礎認知、程序編程思想及計算機基礎。相關的課程有金工實習、電工基本技能實習、電子基本技能實習、計算機應用軟件實習、C語言程序設計、電子線路輔助設計等。第二層是基本專業基礎實踐能力培養層。其教學目標為培養工科學生應具有的扎實的專業實踐能力、科學有序的實踐素質和進行科學實踐研究的興趣，具有分析問題和解決問題的能力。通過相關實驗的操作，使學生懂得電子電路原理，掌握數字電路設計、模擬電路設計與制作、基于單片機的軟硬件的設計，具備基本讀圖能力、電路設計能力、電子系統初步設計能力等，提高學生理論與實踐相結合的能力、軟硬件測試能力。第三層是專業實踐能力培養層。其教學目標使學生掌握電氣技術核心專業實踐能力，如電機特性測試、電機速度自動控制方法、電力電子電路的設計與測試能力、非電信號的檢測能力、工廠電氣設備控制電路分析及排故能力、基于PLC與觸摸屏、變頻器的系統設計及分析能力。相關的實驗實踐課程有維修電工實訓、電機拖動實驗、可編程控制器實踐等。
教學內容與方法改革
在理念上，提升實踐教學體系的地位，明確實驗教學在工科教育中的主導地位，使之重要性不亞于理論教學體系。在課堂教學中大力提倡“做中學、學中做”，把理論教學和實踐教學有機結合。在維修電工實訓、可編程控制器中融入維修電工考證與PLC設計師考證內容。方向課程由企業專家參與建設。目前本專業學生的實驗課時數已經占總課時數的70%左右。在教學方法上，采用小班化、合作探究式教學方法，培養學生學習興趣，提高學生自主學習能力及實踐動手能力，使學生在實踐過程中掌握理論知識并學會應用。
電路分析、自動控制原理等理論性較強的課程則嘗試將部分時間安排在實驗室，基于Matlab/Simulink等仿真軟件，通過虛實結合的仿真實驗項目實現“做中學，學中做”的教學。
單片機原理及應用等實踐性較強的課程實施全程在實驗室的“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”的教學。教學內容圍繞著“單燈閃爍、鍵控燈亮、流水彩燈、簡易電子琴、競賽搶答器、雙機串行通信、溫度計、簡易信號發生器、人機交互設計”等9個任務進行課堂的學習與課外的項目化練習。
教學內容與方法的改革需要實踐條件的支撐，與三個專業方向相對應，本專業建設了浙江省財政廳資助的“工業網絡控制實驗室”“汽車電子綜合實驗室”及“現代智能建筑電氣實訓室”。同時，本專業實驗室開放，學生自主管理的全天候開放的實驗室2間共180平方米，可預約開放的實驗室8間。實驗室開放實現了課內課外一體化，課堂內的項目沒完成或需要拓展完成的可到開放實驗室繼續完成，通過作品化項目的訓練，學生學習的成就感大大提高，對專業的學習興趣得到了提升。
以本科層次職業教育為特征的教學改革取得了一點成效，為應用型技術大學的轉型作了一點點的探索。然而，電氣工程及其自動化專業是個傳統專業，對于地方性本科院校則始終面臨著新的挑戰與機遇，如何把更多的學生培養成為社會需要的人才，如何吸引企業深度參與到專業建設中，仍然需要進一步的研究與實踐。（作者供職于浙江萬里學院電子信息學院。基金項目：本文系浙江省寧波市特色專業建設項目“電氣工程及其自動化”（序號第24）的階段建設成果）
自動化本科論文:自動化專業應用型本科人才培養的探索與實踐
摘要： 本文對金陵科技學院自動化專業建設進行了探討，主要包含專業定位、制訂培養目標和培養計劃，同時也闡述了如何培養學生的綜合能力。
0引言
隨著高等院校的合并、專科學校升格本科院校和擴招，我國高等學校的規模得到迅猛發展，高等教育已從精英教育逐步進入大眾化教育階段。如何提高內涵和教育質量，培養合格人才，是高等學校急待解決的問題。金陵科技學院是一所以培養高級應用型人才為主的全日制普通本科院校，依據學校的實際情況和辦學條件來找準專業定位、明確培養目標，構建合理的課程體系，制定可行的培養計劃并付諸實踐，是必須首先需要研究和解決的課題。
1自動化專業人才培養計劃的制定
1.1 培養目標本專業培養的學生不僅能夠對獲取的知識進行綜合運用，而且能夠對實際工程問題進行解決。進而能在運動控制或過程控制、檢測與自動化儀表、智能系統、制造系統自動化等方面從事系統開發和系統運行、管理、維護等技術工作，成為寬口徑、復合型“高級應用型”工程技術與管理人才，為高層次的學歷教育輸送合格
生源。
1.2 培養要求由于人才培養計劃的具體體現，關系到大學生知識結構和素質結構的形成與培養目標的實現。因此，人才培養的核心內容就是要在“以學生的發展、終身發展、素質培養、能力培養為重點，以社會需求和學生就業為導向”這一思想指導下，實現從單一的專業教學計劃向綜合性人才培養計劃的轉變。要實現這轉變，就要注重學生的知識、能力、職業素能等方面的培養。
1.2.1 知識培養通過灌輸知識，培養學生具有較強的人文素質、社會服務意識和責任感，良好的職業道德修養；使學生能夠系統地掌握本專業領域必需的較寬的技術基礎理論知識，從而具備本專業必須掌握的理論分析、科學計算、工程實踐等方面的知識體系和業務能力；使學生具有初步的工程經濟、管理、社會學、環境保護、法律等人文和社會學知識。
1.2.2 能力培養通過訓練，使學生具有一定的應用能力：掌握較扎實的基礎知識；獲得系統的工程實踐訓練，包括電工高級技能、電子系統設計、單片機系統開發、電氣與自動化系統控制、過程與運動控制、嵌入式軟件開發等工程實踐應用能力；具有分析問題和解決問題的能力及開拓創新能力；能夠運用所學專業知識解決自動化工程相關問題的能力；具有較強的外語運用能力，畢業前應取得國家英語相關證書；具有較熟練的計算機應用能力，能夠利用計算機進行工業控制的編程能力，畢業前應取得計算機二級等級證書或資格相當的證書，同時掌握文獻檢索等基本方法，具有獲取信息的能力；具有較強的工作適應能力。
1.2.3 職業素能培養在理論教學之余，注重培養學生的基本技能以及學習態度。使學生具有熱愛科學事業，營造良好學風，理論聯系實際，勇于創新的科學精神；具有從事與自動化技術相關的基本職業技能，組織形式包括參加部級、省市級及校級技能大賽和學科競賽，以及電類相關技能培訓和專業資格認證考試等；不斷地鼓勵學生取得課外綜合實踐學分，其學分分值由自動化專業指導委員會根據各個項目的級別、獲獎等次、培訓程度及專業認證資格的等級等實際情況另行規定。
2自動化專業實踐教學的方案制定
自動化專業的建設始終堅持“厚基礎、寬口徑、重能力、強素質”的指導思想，特別重視對學生實踐能力的
培養。
2.1 培養實踐能力
2.1.1 實踐能力的培養自動化專業以學校“高級應用型人才”人才培養目標和教育理念為指導，結合社會需求和產業發展需要，將“高級應用型人才”具體化為自動化工程師，其內涵為“培養具有高度的社會責任心，專業基礎厚、實踐能力強、綜合素質高，同時具有良好的職業道德、扎實的應用技能和較強的創新能力的寬口徑、復合型高級應用型本科技術人才”。本專業的實踐課程主要由基礎實踐課程、專業性實踐課程、創新性實踐課程、社會實踐課程組成，其實踐教學體系如圖1所示。
2.1.2 工程能力的培養自動化專業的大部分實踐課程采取項目化教學，實行“教師指導團隊+學生項目團隊”的模式，在學生選項目的過程中，引導學生融合已經學習過的各種專業課程，學生團隊分工協作、自主實施項目全過程，從課題選擇、器件購置、焊接組裝、調試運行都由團隊協作而成。在對實踐課程的驗收環節中，結合校內的“電工技能大賽”，“電工電子設計大賽”，“自動化系統應用競賽”等賽事，自行設計評審表，考察項目成果的實用性、綜合性、創新性，結合項目團隊的現場答辯表現（口才、儀表、應變）進行考核。其流程如圖2所示。
2.2 培養創新能力通過參加各級學科競賽活動、開展學生科技創新活動、實驗室開放項目、參與教師科研課題等形式，培養學生研究性學習、探索式學習的意識，進而加強學生得創新意識與創新能力的培養。主要措施有：
2.2.1 鼓勵學生參加多種形式的課外實踐活動。鼓勵學生積極參加各種形式的課外實踐活動，如創造條件讓學生參與教師的科研項目，通過文獻查閱、資料收集、調研分析、方案設計、實驗研究、數據處理、報告撰寫、結題答辯等環節，鍛煉學生動手能力，培養團結協作精神。
2.2.2 支持、鼓勵學生組織課外活動小組、舉辦小型學術討論、創辦學生刊物、參加社會實踐等課外活動，從而激發學生的求知興趣，以達到人人參與、共同提高的目的，從而提高學生創新能力與實踐能力。本專業通過學生科技社團“電子競技社”、“創新菁英協會”、“機器人社”等組織，引導對專業學習與科技創新有著濃厚興趣的同學進入社團，激發對專業學習的興趣和學習氛圍。
2.2.3 組織學生參加學科競賽與科技創新活動。本專業學生從大二開始就由各教研室組織學生參加科技創新活動、各種學科競賽。
學科競賽主要參加：全國大學生自動化系統應用競賽、全國大學生單片機系統設計競賽、機器人大賽、飛思卡爾杯智能小車大賽、江蘇省電氣控制應用競賽等。各種學科競賽都由學院學科競賽社團組織，根據自愿報名、組織挑選的原則，學院給予競賽社團分配創新實驗室、指導教師等，競賽社團中含有大二、大三、大四學生，形成梯隊。
學生科技創新活動由各教研室組織教師與學生互相挑選，從大二開始，每位老師每一屆帶3-5名學生，以項目形式驅動創新活動的開展，項目由學生/教師自擬或來源于教師科研項目。
2.2.4 開放實驗室。利用學院已有的開放實驗室網上管理系統，將本專業的實驗室全天候對學生開放，學生可隨時預約實驗室，學生可充分利用實驗室的專業設備進行科技創新和基礎課程的實驗、設計、實踐等。同時，還申請實驗室作為本專業的學生科技創新基地，學生可開展課外科技創新活動、科技交流、技術講座、競賽準備等環節的實踐活動。通過學生科技創新基地培養一批具有較高實踐應用能力的學生團隊，這些學生可在課余時間協助專業教師進行開放實驗室的管理和學生輔導。
2.2.5 學生參與教師科研課題。專業教師通過與企業的產學研合作，引進具有實際工程項目背景的課題，選擇部分學生參與到教師的科研項目中，學生進行部分課題的工程項目設計、系統調試、施工維護，從而鍛煉學生的工程研究、實踐應用與創新能力。
3結論
自動化專業需要有堅實的理論基礎，需要具備一定的科研能力和較高的應用能力。隨著社會對專業人才的需求，如何面對社會，培養出具有“厚基礎、寬口徑、重特色”的高級工程技術人才是擺在高校自動化專業面前的一項重要課題。我們應根據自動化專業與學科發展的客觀規律以及市場需求，不斷修改、完善自動化專業的人才培養模式，為社會的發展培養和輸送更多、更的應用型人才。
自動化本科論文:應用型本科院校自動化專業實踐教學體系建設
【摘 要】實踐教學是自動化專業學生增強動手能力、提高工程素質、培養創新意識的有效途徑。良好的實踐教學體系是應用型本科院校培養學生理論聯系實際能力的重要保障。本文討論了當前實踐教學方式存在的問題，并提出了建設思路。針對自動化專業學生的工程實踐與創新能力培養，構建了由五部分實踐模塊構成的實踐教學體系，為新一輪自動化專業人才培養計劃與課程體系的制訂提供依據。
【關鍵詞】應用型本科；自動化專業；實踐教學；工程素質
0 前言
隨著社會的發展，高級應用型人才成為產業技術革新和轉型升級主導力量。應用型本科教育是以高級應用為目的的專業性通才教育，以現代工程師為培養目標，是學歷教育和職業素養教育的統一。自動化專業的培養目標是面向生產及時線的高級工程應用人才，畢業后主要從事電氣設備運行、設計、維修、測試等技術和管理工作，因此要求具有較強的工程意識和實踐動手能力。實踐教學是提高學生綜合素質與實踐能力必不可少的環節，是培養學生的創新精神和工程實踐能力最有效的途徑。實踐教學環節可以加深學生對理論知識的理解，夯實其理論基礎。同時實踐任務將動腦思考與動手操作有機結合，由理性認識上升到感性認識，增強了學生對理論應用的認知，培養了學生的工程素質。相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。針對實踐教學中的不足，我院對實踐教學進行了長期的探索與改革嘗試，結合14版人才培養方案的修訂工作，構建了以培養應用技術型工程師為目標的自動化專業實踐教學體系。
1 自動化專業實踐教學方面存在的主要問題
目前，自動化專業實踐教學方面的主要問題包括：
1）主觀認識上對實踐教學重視程度不夠。實踐教學是在掌握理論知識的基礎上，學生將所學理論知識應用于實踐，以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。由于對實踐教學重要作用認識不清，把實踐教學停留在對理論教學內容的驗證上，使得實踐教學的周數在教學計劃中所占的比例偏低，獨立開課的實驗學時和門數較少。實踐教學重實驗結果、輕實踐過程，培養的學生缺乏分析問題和解決問題的能力，尤其缺乏工程實踐能力。
2）一些實驗設備不能滿足工程應用教育的要求。目前的實驗設備大多采用以實驗模塊為基本單元的成套實驗臺形式或采用實驗箱形式，學生所要做的就是按照實驗指導書步驟插接導線，完成實驗，記錄結果，從這樣的設備上學生學到的仍然是書本上的元器件符號，而不知道實際的元器件是什么樣，更不知道它的內部結構。此外一些專業實驗室還比較落后，一些設備及其應用的技術在實際工程中已經不再使用，有的實驗和設計中還在應用市場上已經淘汰的機型和芯片，對學生將來的實際工作幫助不大。
3）實踐教學效果不顯著。目前相當多的實驗還局限于驗證原理、掌握操作技術，而對實驗思路、實驗設計和實驗綜合分析能力的實際訓練重視不足，新的實驗方法和手段的應用還不及時。課程設計題目單一，和一線要求脫節，設計的標準很多都不符合工程規范，并存在雷同現象。畢業設計一般偏重于軟件仿真和理論分析，學生實際應用能力得不到鍛煉和加強。生產實習目前多采用“參觀學習、廠方簡單講解”的純參觀模式，取消跟班勞動，與認知實習雷同，大大削弱了生產實習的的效果。
4）未能形成以培養人才工程能力為主線的優化的實驗教學體系，對學生工程實踐能力的培養沒有具體的細化目標，沒有一套完整的實踐教學規劃。實驗教材比較缺乏，課程實驗安排主次不清，又不注意內在聯系和相互銜接，缺少整體結構的優化，有的實踐環節存在和理論脫節現象，不符合理論――實踐――再理論――再實踐的認識規律，導致學生專業口徑窄、工程訓練不足，動手能力和創新能力差，整個實踐環節沒有相應的過程監控和評價機制，缺乏對實踐教學效果的考核指標。
2 自動化專業實踐教學體系建設思路
1）明確實踐教學的地位，實踐教學是大學工科教育培養計劃中與理論教學相聯系又獨立于理論教學的一個重要組成部分。實踐能力的培養不應附屬于理論教學，要與設計理論教學體系一樣重視實踐教學體系的設計。
2）自動化專業實踐教學體系建設必須以工程能力培養為核心，工程和社會是緊密聯系的，工程實踐應和人文社會實踐相結合，使學生在工程實踐的過程中學會做人、做事，鍛煉適應社會的能力。
3）遵循一體化原則，將課堂內外不同層次的實踐教學環節連接成一個層次分明的體系，保障實踐教學培養目標的實現，同時要避免實踐教學內容重復，節約時間和經費。整個實踐教學體系要像“一條線”貫穿人才培養的始終，由淺入深，由表及里，涵蓋知識、能力、素質等多方位的學習和訓練。
4）在實踐的內容上，要體現工程技術發展的趨勢，同時要以綜合性、設計性、實用性課題為主。在實踐的形式上，要以開放式、多樣式、學生自主式為主要特征，建立以學生為中心的教學模式，發展個性、因材施教，培養學生工程應用能力和創新能力。
3 自動化專業實踐教學體系構建
自動化是一個學科交叉性強，內容豐富，通用性、實踐性強的學科，加強實踐教學，突出工程實踐能力、創新能力培養，既是用人單位的需求，也是學院自身發展的需要。根據自動化專業的培養目標，應用型人才的培養需要構建既互相聯系，又各自獨立的理論教學體系和實踐教學體系。我們采用逐層倒推法，即從需求能力出發倒推回必備的知識點。沿著企業（行業）調研――畢業生就業崗位分析――能力分析表制定――課程體系及教學環節設計――培養方案草擬――校企共同論證的路線，制定完善了自動化專業實踐教學體系。在整個自動化專業的培養方案中，實踐教學占總學分的34.27%，其中集中性實踐環節達到41.5學分。增加設計性、綜合性實驗和獨立實驗課；基礎課程采用實驗和課程設計相結合的實踐強化，比如模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理以及供配電技術等課程除了實驗外，還配有1～2周的課程設計；增加了工程實訓環節，在原有的金工實習、電裝實習的基礎上增設了電工實訓和電氣綜合實訓；強化了專業綜合訓練，設置了控制系統課程設計和基于項目的專業設計以及畢業設計；加強了與企業的聯系，通過認知實習、生產實習和定崗實習使學生在不同的時期對企業實際生產過程有不同深度的了解。同時，在實踐教學計劃的安排上系統優化、合理安排，做到全學程工程實踐技能訓練不斷線。
自動化專業實踐教學體系由人文社會實踐、專業基礎實踐、工程技術實踐、專業綜合實踐以及創新創業實踐五大部分組成，其結構框架如圖1所示。
人文社會實踐由軍訓、公益勞動、社會實踐、就業指導組成。軍訓培養學生熱愛祖國和遵守紀律的觀念；公益勞動讓學生參與生產勞動，培養其勞動觀念；社會實踐使學生初步體驗職業生活，增強創業和創新意識，增強實踐能力。
專業基礎實踐由課內實驗、獨立實驗課、模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、自動控制原理課程設計以及供配電技術課程設計組成，通過課程實驗達到實踐基本能力的訓練，通過4門專業基礎課的課程設計，學生可以理論聯系實際，將理論課程所講授的內容及時、有效地應用于實踐，促進理論與實踐的相互融合和相互提高。
工程技術實踐由認知實習、電工實訓、金工實習、電裝實習、電氣綜合實訓、供配電技術課程設計組成，以工程訓練為核心與主線，根據工程教育的要求，統一規劃和系統化。以電氣綜合實訓為例，該實訓之前學生已獲得電氣控制及PLC的基本理論知識，通過一個具體工程案例，學生自己設計電氣原理圖、電氣布置圖、電氣接線圖，然后在類工程環境的實訓裝置上進行硬件接線，自己編寫PLC程序和監控界面，所有的訓練貼近工程實際，提高了學生學習興趣的同時獲得了工程實踐能力的提高。
專業綜合實踐包括畢業設計、頂崗實習、基于項目的專業設計以及控制系統課程設計。通過各個綜合性的設計環節以及到企業的實際生產線上頂崗實習，對所學的各門課程的理論知識和實踐知識進行綜合應用，起到了一個融會貫通的作用，更好的體會到自動化專業中系統的概念。
創新創業實踐主要通過二課堂的科技實踐活動來培養學生的創新能力，科技創新意識和創新能力的培養應堅持課內和課外的有機統一，除了教學計劃中規定的實踐教學環節外，應充分發揮第二課堂的作用，積極組織學生參加各類專業競賽活動，例如：飛思卡爾智能車競賽、挑戰杯科技制作、電子設計競賽、大創項目以及學生直接參加教師科研項目。通過創新創業實踐，增強了學生的自主學習能力、實踐能力、表達交流能力和協同工作的能力，培養了學生的使命感、責任心、務實精神、創新意識。
4 結語
在人才培養過程中對學生工程應用能力的培養和訓練，是當前應用型本科院校普遍關注的焦點。通過幾年的不斷嘗試和探索，西安文理學院自動化專業的實踐教學體系已經逐步完善、成熟。通過這種實踐教學體系，使學生掌握了專業知識的同時，鍛煉了動手能力，提高了自身的綜合素質，幾年來，在國家及省級大學生智能車競賽、電子設計競賽中，獲國家二等獎1項、省級獎項20余項。并且憑借較強的動手能力和工程實踐應用能力，就業率一直保持95%以上。我們將不斷深化實踐教學體系建設和教學模式改革，培養高素質的工程技術應用型人才。
自動化本科論文:新建自動化本科專業實踐教學體系的構建
摘要：根據我校自動化專業的課程的設置與整體優化，以培養學生實踐能力和創新能力為目標，遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則，構建入門層、基礎層、拓展層、提高層四個層次實踐教學新體系。幾年的教學實踐證明新建自動化本科專業實踐教學體系是可行的、有效的。
關鍵詞：自動化專業；實踐教學體系；構建
0 引言
高等學校自動化專業教學指導分委員會將自動化學科專業分為“研究主導型”本科自動化專業、“工程研究應用型”本科自動化專業、“應用技術主導型”本科自動化專業和“技術技能型”專科自動化專業。而“應用技術主導型”本科自動化專業分布在地方非重點院校和新升本院校，相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。實踐教學是整個教學體系中重要的組成部分，是“應用技術主導型”本科自動化專業教育中不可缺少的重要環節。
要改革人才培養模式，提高人才培養質量，增強畢業生的適應能力，教學內容和課程體系的改革是當前高等教育教學改革的重點和難點，通過對課程體系的整體優化來培養出“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的創新人才，是高校所面臨的一個重大理論和實踐課題。高校要發展，必須以人才培養質量為生命線，而實踐教學環節是影響當前高校人才培養質量的最突出的環節。因此，構建實踐教學體系是高等院校教學基礎建設的重點。實踐教學體系建設的核心內容包括：系統科學的實踐教學模塊構建、內外結合的實踐教學基地建設、實踐教學教師隊伍建設等等。
近年來，我校在切實加強實踐教學體系建設方面進行了積極有益的探索與實踐，效果明顯。本文結合我校自動化專業教學內容和課程體系的整體優化，就實踐教學環節進行了闡述。
1、構建科學合理的實踐教學體系
根據自動化專業的培養目標，對實踐教學環節作精心梳理和研究，使各個實踐環節和相應的理論教學密切銜接。以培養學生實踐能力和創新能力為目標，遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則，加大實踐教學的比例，增加集中實踐周數，構建各個環節優化組合的新體系，實現實踐教學的層次化。實踐教學體系如圖1所示。
1.1入門層。入門層大學物理實驗是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端，是對學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎，在激發學生的想象力、創造力，培養和提高學生獨立開展科學研究工作素質和能力方面具有重要的奠基作用。電工電子實訓安排在大學一年級結束后，在學生還沒有學習專業技術基礎課電工、電子技術前進行。通過有趣的且貼近生活的“電工電子實訓”項目，如家用電器安裝；簡易電子產品焊接、制作及安裝調試；計算機組裝（DIY）；繼電控制柜裝配等項目，建立對電工、電子元器件、工藝流程、電器設備、電子儀器等的初步認識，激發學生學習電子電路工作原理、設計技巧的熱情，熱愛所學的專業，對后續技術基礎課和專業課學習有很強的促進作用。
1.2基礎層。基礎層以獨立設課的教學形式學習電路和電子技術，完成系列電工實驗、電子技術實驗。該層次要求學生理論聯系實際，完成嚴格的電工、電子實驗技能訓練。該層次中增加設計型、綜合型實驗內容的比例，有利于培養學生的分析問題解決問題的能力、創新能力，為后續拓展層的實驗教學打下堅實的理論和實踐基礎。
基礎層的基本要求是：培養學生基本工程素質、基本實驗技能和分析問題解決問題的能力。
1.3拓展層。拓展層是學生試驗和小型設計環節的核心層。學生要完成嚴格的專業課程的實驗技能訓練和設計能力鍛煉。
本層實驗系列主要包括：過程控制系統系列實驗、、計算機應用技術系列實驗。
過程控制系統系列實驗完成《自動檢測與儀表》、《過程控制工程》、《計算機控制技術》、《現場總線》、《自動控制系統》、《工業計算機網絡》和《自動化綜合實訓》等主干課程和教學環節的基本課程實驗和綜合實驗。
控制技術系列實驗完成電機與拖動實驗、電氣控制實驗、電力電子實驗、自動控制原理實驗、交流變頻調速實驗、檢測技術實驗、計算機控制技術實驗等。
計算機應用技術系列實驗完成單片機原理與應用實驗、嵌入式系統實驗、EDA實驗、DSP實驗、微機原理與應用實驗、程序設計實驗等等。
各課程的實驗內容可分為基本型、設計型、綜合型三種類型的實驗，可以有機組合，滿足實驗學時增加和設計型、綜合型實驗比例增加的要求。
本層課程設計系列主要包括電子技術課程設計（小型電子系統、電子產品的設計與制作）、PLC綜合設計、自動化技術綜合實訓、微機控制課程設計、控制系統課程設計、過程控制課程設計等。
拓展層的基本要求是：掌握扎實的專業實驗技能，具有系統分析、設計、應用的能力，特別是綜合運用所學知識的能力和創新能力，強調自主學習、自主實驗。
1.4提高層。提高層是學生綜合運用所學知識進行設計開發、技術應用研究的高層次實踐教學環節。包括開放性設計項目、畢業實習、畢業設計，也包括學生課外科技活動，全國電子設計大賽的培訓、參賽科技制作的實驗研究等。
提高層基本要求：自主設計、設計實驗、自主研究，培養學生的創新精神和創新能力，增強學生的工程設計和綜合應用素質。
2、結語
自動化實踐教學體系的建設是一項復雜的系統工程。隨著自動化專業教學改革的進一步深入，自動化實驗室的建設也在逐步前進。經過幾年來的實踐，培養了學生的實踐能力、實踐技能和創新能力，培養了學生的工程意識和創新精神，提高人才培養質量。有一批學生參加全國大學生電子設計競賽活動且獲獎，多位教師指導的畢業論文獲湖北省學士學位論文。電子技術協會獲“全國高校甲等A級社團”、湖北省大學生“社團”榮譽稱號。雖然我們已取得了一些階段性的成果，但和我們制定的建設目標還有不小的差距，仍然需要不斷總結經驗，勇于進行新的探索和實踐，才能圓滿完成自動化實踐教學體系的建設任務。
[5] 徐濾非，胡學芝.電氣工程及其自動化專業課程體系研究，黃石理工學院學報，2008，1；
