自動化專業教學研究論文

1.自動化專業的教育培養現狀

首先，由於以課程為單位的獨立式教學，使得學生對所學習的課程知識的理解具有孤立性，這樣，在短時間內可以較好的掌握課程知識，然而，該課程的後續課程，可能是在半年後，甚至一兩年後才學到，而且由不同的教師講授，那時候，學生對於已學習的理論基礎知識的記憶已經很淡，難以有效的得到靈活應用。其次，在很多理論課的安排中，設置一些相應的實踐環節，這些實踐環節由獨立的實驗教師帶，這樣的安排不利於授課教師對學生所學知識掌握情況的瞭解，無法在授課過程有針對性的進行深入引導。而且，很多實踐內容為驗證性實驗，學生們的任務就是嚴格按照要求機械性的完成實驗，獲得合理的數據，缺乏實際聯繫理論的引導，導致學生看似動手能力很強，實際上只學會機械操作的技能。最後，學生對專業整體認識不夠難以發揮主觀能動性。專業導論是一門介紹專業整體概況的重要課程，這門課安排在大學一年級，混在龐大的公共基礎課中，曇花一現，學生還沒來得急理解，就匆匆忘記，在後面的學習中，又專注認真的學習每門課的知識點，缺乏綜合運用、思考和創新實踐，大部分學生處在知其然不知其所以然的狀態，因此，融合系統知識的講授以及實踐應該貫穿整個大學學習過程，充分訓練學生的思考能力，發揮學生創新能力。

2.自動化專業多課程融合教學

根據佛山科學技術學院2013版的人才培養要求，自動化專業學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、過程控制、電氣工程、系統工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識，希望學生在學習過程受到較好的工程實踐基本訓練，最終具有系統分析、設計、開發與研究的基本能力。本研究以CDIO理論為指導思想，以人才培養要求為目標，通過融合多課程的教學改革，使得學生能及時的活學活用，提高專業技能，提高綜合創新能力。首先，根據自動化專業的應用性特點，綜合專業整體師資力量，確定2-3個大項目，每個項目涵蓋部分專業課程，所有項目涵蓋幾乎所有專業課程。為了可以更詳細的描述多課程融合教學方式，本文以工業過程自動化方面的一項目，“某工業過程水箱水位控制系統”作為案例進行描述。該項目涵蓋了課程《信號與系統》、《自動控制原理》、《過程控制系統》、《自動檢測技術與自動化儀表》、《計算機控制技術》等，是一典型的綜合性項目。然後，以大項目為單位，涉及課程的教師組合成相應的教學討論組，針對項目的實施技術細節以及實施的時間安排進行討論，將大項目的'綜合實施貫穿整個大學學習過程。大學一年級剛剛開始，很多學生對專業知識的十分渴求，在這個時機，單純的一門課堂學習《專業導論》無法滿足現實的需求，我們需要在專業導論中增加設置與大項目相關參觀學習以及觀看自動化應用的現場視頻環節，讓學生對自動化的典型應用、被控對象、設備、儀器儀表有了直觀感性的認識。

學生可以直觀認識過程控制中的典型對象的實物：水箱、鍋爐、盤管等等，並認識典型的控制器、傳感器、調節閥等部件。有了感性的認識的基礎後，我們需要引導學生如何將觀察到的實物轉換成原理圖的形式展現各部件之間的信號的關係。學生雖然還沒有開始學習專業理論知識，這些正在運行的過程控制系統的實際部件、以及直觀的原理圖可以給他們一個直觀的認識，在學生們頭腦裏形成了一些典型的應用場景，他們的頭腦了開始會有出現各式各樣的疑問，帶着疑問進入緊接着的專業知識的學習，可以帶動學習的主動性。將大項目設置為專業教學的一個重要環節，把獨立式開設的課程緊密連接在一起，它作為一種專業學習的引路方式，引導學生更好的完成課堂知識的學習與掌握。在每一個學期開學，針對每個大項目，由專門負責的導師利用2學時重新講述大項目的系統知識，演示大項目運行情況，以及大項目與本學期開設課程之間的聯繫。

①涉及《信號與系統》，②涉及《自動檢測技術與自動化儀表》、《自動控制原理》中控制算法設計方面的內容、《計算機控制技術》部分內容、實現控制器的硬件實現方面課程《單片機原理》、《可編程邏輯器件PLC》等，③涉及《過程控制系統》被控對象，④和⑤涉及《過程控制系統》中的執行和測量元件、《自動檢測技術與自動化儀表》等。由於有了期初對學生的綜合性引導，學生在學期課程學習中對知識的理解將會更加深刻。期末課程結束，大項目負責教師引導學生如果根據所學的知識，講述如何利用本學期所學的知識實現大項目中的相應環節的改進辦法，引導學生學以致用。隨着專業課程的開展，學生對大項目每個細節的理解逐漸清晰，學生將開始產生自己的想法：我可以用別的硬件實現某功能模塊嗎？如何設計更先進的控制算法以提高系統的控制效果？等等。學生有意識的想要了解該方面控制的國內外發展動態。

因此，在整個大項目實施過程，我們可以將《專業英語》的部分內容，根據課程開設情況，分批融合進大項目的教學過程，這樣為學生閲讀國外文獻及時的提供必要的工具，初步培養學生的研究方法，以達到更好的學習效果。當學生主動要求改變控制系統的軟件、硬件或算法，並付諸行動的時候，學生的創新能力正在形成，專業教學的目的順其自然的得到了很好的完成。多課程融合的教學方法指導學生帶着疑問進行課程學習，以系統的眼光進行獨立課程的學習，能激發學生學習的主動性，有利於提高學生的創新意識。不僅如此，多課程融合教學方法對任課教師也提出了更高的要求，需要教師不僅熟悉課程知識細節，更要對整個專業的角度引導學生進行局部知識的學習，最終做到教師教和學生學的有效融合。

3結語

本文分析了目前自動化專業教育現狀，闡述了以CDIO理念為導向的自動化專業多課程融合教學改革。首先，通過建設幾個涵蓋專業絕大部分重要知識的大項目集合，力求每學期的課程學習內容與大項目緊密結合，從大學一年級的直觀認識延續至大學四年級的綜合改進設計全過程的引導，充分發揮學生的學習主觀能動性，最終使學生具有自主創新的意識，具有工程創新的能力，達到專業教學的目的。