工科实践教学环节提升与改革范文

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《办公自动化杂志》2015年第三期

一、工程实践及实习的提升与改革

1、现状与存在的问题工程实践与实习环节对学生工程实践及创新能力的培养尤为重要，是保证学生培养质量、学生就业率及学生社会美誉度的重要基础，故我校自动化专业历来十分重视，多年来都积极组织、妥善安排、重点保障该实践教学环节的高效顺利进行。但是，随着上世纪90年代末以后，各企事业单位对接收大学生到本单位进行“驻厂”见习及“下厂顶岗”实习意愿的降低、实习学生人数的大幅度增加、实习经费以及实训设备、场地投入的严重不足，致使工程实践与实习这一教学环节在实施工程中不断显露出各种缺陷和问题，突出反映在以下几个方面：（1）“驻厂顶岗”实习方式不易实现近年来，企事业单位接纳大学生驻厂实习的意愿不断降低，致使“下厂顶岗实习”这种最为有效的实习方式难以实施。我校自动化专业为了适应新形式，被迫将这一教学环节逐渐转变为“工厂参观、企业总工讲课”的方式来进行，且囿于实习经费的限制，参观企业仅限于学校驻地附近。这样一来，实践实习主要以参观为主，走马观花，隔着车间玻璃观看机器设备运行，学生无法实际动手操作，实践实习的真实效果大打折扣。（2）实践实习企业难以落实即使近年来我校自动化专业被迫采取的“工厂参观、企业总工讲课”的实践实习方式，由于被参观企业出于对产品质量、实习学生人生安全等因素的考虑也难以联系落实。近年来这一难题多是依赖院系领导及相关老师的私人关系加以解决，但这样又易出现所联系企业的合适性、连续性及稳定性较差的问题。（3）校内实训设备、场地不足为克服当前工厂实践实习企业不好联系落实，难以实现“驻厂顶岗”实习的缺陷，自动化专业在工程实践实习期间积极开展校内实践实习活动，如利用学院嵌入式系统实验室的资源，积极组织教师对学生进行单片机及嵌入式系统实训，并联系校外专业嵌入式系统培训机构到学校里来，以学校提供场地，对方提供师资及设备的方式对学生开展免费嵌入式系统培训；利用学院PLC实验室资源，开展电气控制及变频器综合应用实训；利用郑州轻工业学院———通用电气（GE）PAC系统联合实验室开展PAC过程控制系统实训、PAC运动控制系统实训、PAC柔性加工控制系统高级实训、组态及SCADA系统高级实训等校内实践实习活动。经近几年的连续实践，取得了一定的效果，但受校内客观条件的限制，也存在一些问题与不足，突出表现在以下两个方面：其一，场地狭窄、设备不足、实践实训设备综合性较差。目前开展的校内实践活动如电气控制及变频器综合应用实训、PAC系列控制系统集成实训等，都集中在GE实验室不足80平方米的空间内展开。由于场地狭小、设备台数不足，各种实训项目被迫只能轮流进行，致使每个学生不能在整个工厂实习期间全天候进行实训，实训效果自然不佳。另外，目前的实训设备多条块分割，系统的综合性集成性差，各个实训设备只能对学生局部或某个单一领域的技能进行实训，难以培养学生的综合工程实践能力。其二，在校内实验室开展的校内实践实习活动使用的设备毕竟是教学科研设备，和企业实际现场使用的设备或多或少存在一定的差异，且没有真实的工业生产氛围。因此，校内实践活动的实际效果是无法完全等同在工业现场进行的“驻厂顶岗”实习。（4）具有工程实践能力的“双师型”教师缺乏培养学生工程实践能力及创新精神必然需要具有工程实践经验及创新能力的“双师型”教师。我校自动化专业近年来在“以学科建设为龙头，努力提高学术水平”这一大方针的指引下，引入了多名博士型教师。这些教师多是从高校走出来，立即走上高校教师岗位，尽管具有深厚的理论积淀及较高的学术水平，但是缺乏工程实践的实际历练，在指导培养学生工程实践能力及创新思维时依然显得力不从心。

2、改革思路与实施对策针对上述工程实践与实习教学环节存在的缺陷与不足，我校自动化专业进行了大胆的改革与探索，并取得了想要的实际效果，下面就将这些改革思路与实施对策简述如下：（1）构建实习工厂（基地）、营造“驻厂顶岗”实习氛围如上文所述，目前工程实践实习环节存在的首要问题就是实践实习企业不好落实，难以实现“驻厂顶岗”实习。为克服这一难题，结合我校实际，并借助我校“自动化类专业集群”在河南省第二批本科高校转型发展试点中获准实施的契机，积极采取了以下提升与改革措施：措施一：学校主导、校企联合，共建校内生产性实习工厂。该工厂以学校自身为主导，采取“筑巢引凤型”模式引入相关企业参入，并完全按照社会真实工厂的运行管理模式进行建设。工厂建成运营后，由学校和企业共同管理，企业委派熟练技术人员负责组织生产，学校在产品生产过程中可以按照实习教学计划的安排组织学生开展“下厂顶岗”实习。这种做法的好处是，学校主导、企业参与，既兼顾了企业投资就要获利的目的，又能使“下厂顶岗”这种最有效的实习方式顺利进行，最大限度地培养学生工程实践素养及实际动手能力。措施二：学校主导，建设半实物仿真实习工厂。半实物仿真工厂以真实企业为蓝本，逼真反映企业设计、建设、运营和维护等全生命周期的所有内容；采用典型工业生产流程，结合工业现场真实设备，并借助仿真软件全面模拟实际的生产工艺过程。半实物仿真实习工厂完全由学校主导，投资不大、占地较少，且能起到生产性实习工厂的真实效果，培养学生工程实践能力的作用十分明显。措施三：积极探索“政府主导、建立高校集中实习基地”的可行性。政府主导建立高校集中实习基地是指，以政府为主导，以各类产业开发聚集区内的现有企业为依托，建立服务于高校学生的集中实习基地。政府配套建立基地协调管理机构，负责制定引导激励政策、统一管理基地各项事务；基地生产企业可自愿向管委会申请成为实习成员单位，在成为成员单位后，可以享受政府设立的各种优惠政策；高校在进行工程实践实习时，可向基地管委会提出申请，然后由管委会统一分配适合于申请高校的实习企业；实习学生的食宿由实习基地管委会统一招商引进的后勤企业负责解决。这种模式的好处是，由政府主导，充分利用现有企业资源；并通过制定激励优惠政策，极大提高了企业接受大学生“驻厂顶岗”实习的意愿，也同时降低了高校开展工程实践实习的难度。目前，苏州率先建立起了苏州工业园区———全国重点高校实习基地，我校自动化专业积极组织学生前往实习，在取得了较好的实践实习效果的同时，也为未来在我校所在城市实现这种实习模式积累了相关经验。（2）校企共建、联合建立校内综合实训中心针对目前工程实训和技能培训场地、设备不足的问题，我校自动化专业抓住目前许多世界知名自动化产品供应商积极推广大学计划项目的契机，先后和GE、台达、AB等知名企业合作，以自动化产品供应商提供设备、培训技术，学校提供场地的形式共建了多个校内综合实训技能培训中心。通过这种方式既解决了工程实训和技能培训场地、设备不足的问题，又能使更多的学生接触到目前最先进的自动化设备和技术，对学生工程实践能力的培养作用同样明显。（3）培养“双师型”教师、提高工程实践指导能力为培养“双师型”教师、提高工程实践指导能力，自动化专业积极制定引导激励制度，鼓励教师开展工程实践活动。其一，对新引进缺乏工程实践经历的博士型教师派到相关企业进行为期半年以上的“驻厂顶岗”工程实践工作；其二，和GE、台达、AB、三菱等知名自动化设备企业合作，定期对教师开展多层次实践技能培训，培训合格颁发技能等级证书。通过这些措施的实施，教师的自身工程实践能力及对学生的工程实践指导能力均得以有较大的提高。

二、创新实践活动的提升与改革

创新实践活动对培养学生创新精神、创新思维尤其重要，自动化专业也历来重视，积极组织学生开展各种创新实践活动。通过鼓励自动化学生成立创新实践活动小组，开展小的创新项目制作，培养学生创新兴趣、锻炼实际动手能力；通过参加与自动化领域相关的各类学科竞赛，鼓励学生走出去和全国的大学生进行切磋交流，培养竞争意识，并在制作参赛作品的过程中，培养学生工程实践及创新能力。近年来，自动化专业以GE实验室为依托，构建大学生创新实践平台，积极组织学生参加“台达杯”海峡两岸自动化设计大赛、“OMRON杯”Sysmac自动化控制应用设计大赛、“ILoveControl”中国自动化设计大奖赛等多项赛事，并都取得优异成绩。通过成立创新实践活动小组及组织学生参加各类自动化学科竞赛，虽然在培养学生创新能力上取得了一定的成果，但囿于现实各种因素的制约，目前还是存在一些问题和不足，突出问题表现在：管理协调机构缺乏、没有形成应有的规模、受益的学生较少；创新实践平台匮乏、设备和场地不足；参与的学生及教师较少、参与热情及投入度不高。

针对这些突出问题和不足，自动化专业采取了以下提升与改革措施：

1、规划成立管理协调机构、扩大创新实践规模针对目前创新实践活动管理机构缺乏、规模小、受益学生少的问题，自动化专业组织成立了专门的创新实践活动工作小组，作为系部常设机构，并派专人负责创新实践活动的日常工作。同时依靠系学生会组织成立了多个与自动化领域有关的学生科技协会，如智能控制协会、电子协会、无线电通信协会等。通过这些学生科技协会，在大一新生一入校学习就开始广泛宣传，培养学生科技创新热情；并通过科技协会在创新实践活动中的高效合理组织，扩大创新实践活动规模，最终在学生中间形成一种人人争进学生科技协会，积极参与工程实践及创新活动的良好氛围。

2、构建多种创新实践平台、提供充足设备与场地为组织学生参加学科竞赛，必须构建相应的创新实践平台，并以此为依托，为学生提供充足的创新实践设备以及参赛培训、参赛作品制作的工作场所。目前，自动化专业共构建了大学生电类创新实践平台和大学生自动化类创新实践平台，两平台共占地600多平方米，能提供多种电类及自动化类实训实践设备。以这两个平台为支撑，积极组织学生参加自动化领域的各类学科竞赛，如全国智能车大赛、全国信息技术大赛、“挑战杯”、节能减排大赛、GE全国自动化设计大赛、“台达杯”海峡两岸自动化设计大赛等十多种比赛。通过组织学生参加这些比赛的校内选拔赛、省区赛、全国总决赛，使具有参赛经历的学生人数能占到学生总人数的一半以上，参加全国总决赛的能占到学生总人数的百分之二十左右。参赛学生通过以赛代训、以赛代练，自身的创新思维及工程实践能力都得以有较大的提升。

3、制定各种引导激励制度、提高师生参与热情参加创新实践活动必然需要师生付出更多的时间和精力，自动化专业在结合学校层面相关政策的基础上，积极制定各种引导激励制度，鼓励师生积极参加创新实践活动。对教师来说，指导学生创新实践活动等同科研工作，并加大指导学生创新实践活动的工作量权重，在教师职称评定、岗位聘用、年终考核评优中给予倾斜，使参加指导学生创新实践活动教师的工作价值得以充分体现；对学生来说，设定创新实践学分，学生在创新实践活动中获得优异成绩的同时可以获得相应的创新实践学分，并在学生奖学金、优秀毕业生等评定中加大创新实践活动的比重，进而使鼓励学生积极参加创新实践活动，培养工程实践能力及创新精神的导向意图得以充分彰显。目前，通过这些引导激励制度的制定和实施，使广大师生参加创新实践活动的热情及投入程度都有了明显提高。

三、结论

工科实践教学环节是培养工科专业大学生工程实践能力及创新精神的主要手段和重要途径，也是保证学生培养质量、学生就业率及学生社会美誉度的重要基础，故其在整个工科专业教育教学体系中的地位尤其重要。我校自动化专业针对当前实践教学环节，尤其是在工程实践与实习、创新实践活动两个模块中存在的问题与不足，通过实施构建实习工厂（基地）、校企共建校内实训中心、建立多级学生创新实践平台、规划成立专门创新实践管理协调机构、制定引导激励制度提高师生参与热情等多种举措，实现了对工科实践教学环节的提升与改革。经过近几年的连续探索与实践，这些举措对培养学生工程实践能力及创新精神的促进作用十分明显，具有较好的推广应用价值。

作者：吴青娥陈志武李金城齐汝宾单位：郑州轻工业学院电气信息工程学院