自动化专业课程教学模式改革与实践

胡红林，赵喜梅，王承林，陈培英

（邢台学院，河北邢台 054001）

目前自动化专业是热门专业之一，是培养应用型人才的专业，各个学校都非常重视自动化专业的建设。自动化专业建设中要根据各个院校情况制定好人才培养方案，制定好教学大纲，教学计划。如何开展教学才能获得最好的教学效果，培养出高素质的人才，一直是自动化专业教育教学改革的研究课题。在教学实施过程中，既要重视理论教学，更要重视实践教学，并且要在教学模式上进行改革，下边介绍一下邢台学院自动化专业的具体做法。

一、仿真软件辅助理论课教学

（一） 理论课程+仿真软件

倡导教师充分利用仿真软件辅助课程教学，现在自动化专业课程体系里几乎所有的课程都在使用相应的软件来辅助教学。仿真软件的使用改变了以前单纯理论传授出现的枯燥、刻板状况，使教学具有趣味性、可操作性，可快速看到电路或系统的功能、参数等，提高了教学效果。经过多年不懈努力，在教师和学生中间广泛学习各种软件使用方法，使用软件进行设计与仿真的活动已蔚然成风，成为自然而然的事情。

利用仿真软件辅助课程教学早已开始，只是近些年应用开始普及，大部分教材中介绍了相关的软件。但在理论教学中仿真软件的使用要合理，起到辅助教学的作用，不能过多使用。教师要主动引导学生如何使用仿真软件，使学生感兴趣之后，仿真软件更多的使用和应用方法要求学生自己去深入学习。

（二） 实验课程+仿真软件

有些电子技术实验课程在步骤上也可以加入仿真内容，先使用软件设计和仿真，然后再使用仪器设备进行硬件连接实验，这样使学生在软件仿真与硬件两方面都得到训练。如单片机原理及接口技术实验、EDA技术实验、PLC原理及应用实验、DSP技术实验等。

有些实验课程因未配备电脑只能在完成实验之后，作为作业要求学生课后使用软件完成仿真。如电路分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等，这些做法已经收到很好的效果。

二、理论课教学与实践课融合为一体

理论课教学与实践课融合为一体是邢台学院自动化专业教育教学改革与实践的一个重要项目。在自动化专业课程体系里有一些课程实践性非常强，但理论课与实践课教学是独立分开的，通常由不同教师担任，其教学效果往往不好。例如：单片机原理与接口技术、PLC原理及应用、EDA技术、DSP技术等课程。这样设置就会出现理论与实验教学不同步，各进行各的，互不联系，教学效果不佳的情况。这样的教学方式不利于学生创新能力、实践应用能力的培养[1]。

为什么出现这种情况呢？其一教学方法不够灵活。 在理论教学中，“满堂灌”仍是课堂教学的基本格局，在实践教学中，各门课程的实验相应独立[2]。其二没有根据课程的独特情况合理配置教学模式，没有把理论课教学与实践课融合为一体。好些应用类课程学生考试成绩很好，但是在实践中运用知识能力差，大多是教学模式有问题。

（一）如何把理论课教学与实践课教学融合为一体，使教学效果事半功倍

拿PLC原理及应用这门课来说吧，怎么才能把PLC原理及应用理论课与实验课融合为一体进行教学呢？方法一：尽可能得把PLC原理及应用理论课与实验课安排为同一位教师，备课时能将课程的实践教学内容有机的融入到理论教学体系中；方法二：PLC原理及应用理论课与实验课虽是不同的教师担任，但要求两位教师要及时沟通，实验课要与理论课同步。

理论课教学与实践课融合为一体，必须在教学过程中实时进行。拿PLC原理及应用这门课来说吧，理论课讲完基本指令后，随后就安排学生到实验室进行基本指令使用练习；讲完定时器、计数器后，马上安排学生到实验室进行定时器、计数器指令使用练习；讲完顺序功能图及编程方法后，紧接着安排学生到实验室用四级物料传输送带实例进行编程练习，要“趁热打铁”，学生理解快，记得牢，教学效率高，效果必然好。

理论课教学中使用软件实时进行练习和仿真，效果也是很好的，总之对于实践性强的课程，不能一味说教而忽视与实验课的融合，理论教学与实践教学过程要相得益彰，才能做到事半功倍的效果。

（二）“教、学、做”教学模式在自动化专业教学中的推广

教、学、做三个步骤是可以同时进行的一种教学模式，效率高，教室和实验室合二为一，是更为先进一种的教学模式，适用于应用型较强的课程教学，但是这种教学模式对实验室条件要求较高，有些学校难以做到。在条件允许的情况下应开展“教、学、做”教学模式，可以更好地提高教学效果。

创造条件开展“教、学、做”模式教学，例如单片机原理与接口技术这门课就是这样做的。在模拟电子技术和数字电子技术完成教学任务之后，通过电子工艺实训，让学生自己动手设计单片机最小系统，画PCB印刷电路板，焊接元件，最终完成单片机最小系统电路板设计与制作。这样学生在课上或课下随时利用自己制作电路板进行一些小实验。

有些课程在授课过程中，可以使用软件进行仿真，也是不错的训练方式。现在条件好了，几乎所有学生都有笔记本电脑，C语言课的程序练习也可以在手机上实时练习，这种边讲边练，也是很好的教学模式。

三、注重实践教学

（一）重视实验教学，培养学生的实践能力

在自动化专业课程体系里几乎所有课程都有相对应的实验课程，是理论知识的运用与检验，是培养动手能力和实践能力的基本环节。

之前有一段时间理论课被高度重视，而实验教学不被重视。实验内容以验证理论为主，难度较低，指导书过于详尽，学生过于依赖教师，缺乏独立分析问题、解决问题能力[2]。学校、学院各级领导已认识到这一点，加之在学校要求建应用型专业、办特色专业的形势下，要求各专业改变这种状况，必须重视实践教学，提高实践教学质量。基础实验室和专业实验室建设与教学改革是非常重要的，具体措施： （1） 教师要认真负责，对学生出勤进行考核。 （2） 杜绝不做实验、旁边看实验等混实验现象。 （3） 学生操作时，老师要不断检查，针对实验内容和实验现象进行随机提问，并记录学生的实验熟练程度和动手能力，当场打分数[3]。有的教师在实验结束前，进行实验课考试，学生随机抽取测评的实验。 （4） 为了提高实验教学质量和水平，现在要求教师适当增加综合性实验，相应减少验证性实验。 （5） 每学期多选择实验课进行教师间听课与评课活动，提高实践教学质量。

（二）专业实训、专业实习教学改革

专业实训主要训练学生某一方面实践能力，如工程图学实训、电子工艺实训等。我们在实训内容方面进行了教学改革，如工程图学实训要与自动化专业紧密联系，除之前的机械工程图学实训，又增加了电气工程图学实训。

专业实习、生产实习是全面训练学生工程实践方面的能力。但是专业实习安排到工厂、公司去进行存在一定的困难：（1） 由于种种原因大部分实习单位并不积极配合。 （2） 即使能够前去实习，实习单位忙于完成生产订单，实习中学生学到的实用技术很少，实习效果不佳。 （3） 找到与专业知识关联度高的实习单位较难。总之如此下来，生产实习的象征意义大于实际意义。

由于上述原因邢台学院自动化专业计划把专业实习安排到大型的实训室进行。近两年建设了一些大型实训室，用于专业实训和生产实习。

（三）改进课程设计、毕业设计

课程设计、毕业设计是训练学生运用知识能力，增强实践方面能力的重要环节，应该重视这两个环节。

课程设计主要运用某一课程的知识进行项目设计，要选择应用性、实践强的课程开展。

毕业设计高于课程设计，可以运用四年所学的所有知识和技术，培养学生工程系统设计能力和工程实践能力。要求教师多出一些设计类的题目，少出论述类的题目。要用软件设计与仿真，最好用硬件来完成设计。这些年来，邢台学院自动化专业毕业论文题目中设计类的能达到80%以上。

四、重视学科竞赛

成立科技竞赛小组，从学生中选出成绩好、动手能力强的学生参与，通过科技竞赛活动来活跃学习氛围，起到以点带面的作用，使更多的学生在课余时间主动学习专业知识和技术，提高自己在系统设计、电路设计与制作等方面的能力。

自动化专业选派有经验的教师对科技竞赛小组进行指导，电子工艺实验室对竞赛小组开放，为竞赛小组提供较好的条件。近三年自动化学生参加了多种类型的科技竞赛，并取得优异的成绩。2014年第九届全国信息技术应用水平大赛中二等奖、三等奖各两个；2015年全国电子设计竞赛（河北赛区）三等奖三个。还有其他竞赛成果，不再一一列举。

邢台学院自动化专业的发展才刚刚几年，我们根据自己的条件不断完善硬件建设的同时，积极开展软件方面的建设，积极开展专业教育教学改革与实践方面的探索，努力提高教学质量，办出特色。

自动化专业教研室定期开展活动，经常讨论教育教学改革与实践方面的问题，上述文中阐述的教学改革就是教研活动中讨论的结果，并在教学中不断实践。这种在教研室讨论，达成共识，最后在教学中实施，教师会能动地执行，效果较好。

随着时间的发展，随着条件改善，自动化专业教育教学改革与实践方面的探索不能停步，要不断尝试新的教学模式，不断提高教学质量。

[1]汪弦.《虚拟测试技术》课程的教学定位与教学改革[J].教育教学论坛，2014，（2）：50-51.

[2]杨友平,翁惠光.电气工程及其自动化人才培养模式改革与实践[J].考试周刊，2016，（103）：4-5.

[3]胡艳丽,贾群,刘团结.应用型大学《电气控制与PLC》课程教学改革研究[J].科技视界，2015，（19）：25，85.