自动化专业教学研究论文

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1.自动化专业的教育培养现状

首先，由于以课程为单位的独立式教学，使得学生对所学习的课程知识的理解具有孤立性，这样，在短时间内可以较好的掌握课程知识，然而，该课程的后续课程，可能是在半年后，甚至一两年后才学到，而且由不同的教师讲授，那时候，学生对于已学习的理论基础知识的记忆已经很淡，难以有效的得到灵活应用。其次，在很多理论课的安排中，设置一些相应的实践环节，这些实践环节由独立的实验教师带，这样的安排不利于授课教师对学生所学知识掌握情况的了解，无法在授课过程有针对性的进行深入引导。而且，很多实践内容为验证性实验，学生们的任务就是严格按照要求机械性的完成实验，获得合理的数据，缺乏实际联系理论的引导，导致学生看似动手能力很强，实际上只学会机械操作的技能。最后，学生对专业整体认识不够难以发挥主观能动性。专业导论是一门介绍专业整体概况的重要课程，这门课安排在大学一年级，混在庞大的公共基础课中，昙花一现，学生还没来得急理解，就匆匆忘记，在后面的学习中，又专注认真的学习每门课的知识点，缺乏综合运用、思考和创新实践，大部分学生处在知其然不知其所以然的状态，因此，融合系统知识的讲授以及实践应该贯穿整个大学学习过程，充分训练学生的思考能力，发挥学生创新能力。

2.自动化专业多课程融合教学

根据佛山科学技术学院2013版的人才培养要求，自动化专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、过程控制、电气工程、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识，希望学生在学习过程受到较好的工程实践基本训练，最终具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。本研究以CDIO理论为指导思想，以人才培养要求为目标，通过融合多课程的教学改革，使得学生能及时的活学活用，提高专业技能，提高综合创新能力。首先，根据自动化专业的应用性特点，综合专业整体师资力量，确定2-3个大项目，每个项目涵盖部分专业课程，所有项目涵盖几乎所有专业课程。为了可以更详细的描述多课程融合教学方式，本文以工业过程自动化方面的一项目，“某工业过程水箱水位控制系统”作为案例进行描述。该项目涵盖了课程《信号与系统》、《自动控制原理》、《过程控制系统》、《自动检测技术与自动化仪表》、《计算机控制技术》等，是一典型的综合性项目。然后，以大项目为单位，涉及课程的教师组合成相应的教学讨论组，针对项目的实施技术细节以及实施的时间安排进行讨论，将大项目的综合实施贯穿整个大学学习过程。大学一年级刚刚开始，很多学生对专业知识的十分渴求，在这个时机，单纯的一门课堂学习《专业导论》无法满足现实的需求，我们需要在专业导论中增加设置与大项目相关参观学习以及观看自动化应用的现场视频环节，让学生对自动化的典型应用、被控对象、设备、仪器仪表有了直观感性的认识。

学生可以直观认识过程控制中的典型对象的实物：水箱、锅炉、盘管等等，并认识典型的控制器、传感器、调节阀等部件。有了感性的认识的基础后，我们需要引导学生如何将观察到的实物转换成原理图的形式展现各部件之间的信号的关系。学生虽然还没有开始学习专业理论知识，这些正在运行的过程控制系统的实际部件、以及直观的原理图可以给他们一个直观的认识，在学生们头脑里形成了一些典型的应用场景，他们的头脑了开始会有出现各式各样的疑问，带着疑问进入紧接着的专业知识的学习，可以带动学习的主动性。将大项目设置为专业教学的一个重要环节，把独立式开设的课程紧密连接在一起，它作为一种专业学习的引路方式，引导学生更好的完成课堂知识的学习与掌握。在每一个学期开学，针对每个大项目，由专门负责的导师利用2学时重新讲述大项目的系统知识，演示大项目运行情况，以及大项目与本学期开设课程之间的联系。①涉及《信号与系统》，②涉及《自动检测技术与自动化仪表》、《自动控制原理》中控制算法设计方面的内容、《计算机控制技术》部分内容、实现控制器的硬件实现方面课程《单片机原理》、《可编程逻辑器件PLC》等，③涉及《过程控制系统》被控对象，④和⑤涉及《过程控制系统》中的执行和测量元件、《自动检测技术与自动化仪表》等。由于有了期初对学生的综合性引导，学生在学期课程学习中对知识的理解将会更加深刻。期末课程结束，大项目负责教师引导学生如果根据所学的知识，讲述如何利用本学期所学的知识实现大项目中的相应环节的改进办法，引导学生学以致用。随着专业课程的开展，学生对大项目每个细节的理解逐渐清晰，学生将开始产生自己的想法：我可以用别的硬件实现某功能模块吗？如何设计更先进的控制算法以提高系统的控制效果？等等。学生有意识的想要了解该方面控制的国内外发展动态。因此，在整个大项目实施过程，我们可以将《专业英语》的部分内容，根据课程开设情况，分批融合进大项目的教学过程，这样为学生阅读国外文献及时的提供必要的工具，初步培养学生的研究方法，以达到更好的学习效果。当学生主动要求改变控制系统的软件、硬件或算法，并付诸行动的时候，学生的创新能力正在形成，专业教学的目的顺其自然的得到了很好的完成。多课程融合的教学方法指导学生带着疑问进行课程学习，以系统的眼光进行独立课程的学习，能激发学生学习的主动性，有利于提高学生的创新意识。不仅如此，多课程融合教学方法对任课教师也提出了更高的要求，需要教师不仅熟悉课程知识细节，更要对整个专业的角度引导学生进行局部知识的学习，最终做到教师教和学生学的有效融合。

3结语

本文分析了目前自动化专业教育现状，阐述了以CDIO理念为导向的自动化专业多课程融合教学改革。首先，通过建设几个涵盖专业绝大部分重要知识的大项目集合，力求每学期的课程学习内容与大项目紧密结合，从大学一年级的直观认识延续至大学四年级的综合改进设计全过程的引导，充分发挥学生的学习主观能动性，最终使学生具有自主创新的意识，具有工程创新的能力，达到专业教学的目的。

作者：林梅金 郭静 陈勇 单位：佛山科学技术学院机械与电气工程学院