自动化专业实践教学改革探讨

中国图书分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0155-02

Reform Exporation on Practice Education for Automation Speciaty

AO Zhanghong

（Coege of Communication and Eectric Engineering， Hunan University of Arts and Science，Changde Hunan，415000，China）

实践教学是高等学校教学的重要组成环节，是人才培养过程中一个必不可少的部分，是培养适应社会发展需要的具有创新意识和实践能力的高素质人才的最有效途径，是实现人才知识、能力、素质协调发展的重要途径和手段。实践教学具有直观性、实践性、综合性和创造性的特点。如今，面对真实世界、面向工程实践已经成为当今世界高等工程教育的普遍发展趋势。自动化专业与人们的生活生产密切相关，其主要特征是时代性、实践性、系统性和交叉性，决定了自动化专业极其强调实践教育，培养的学生必须具有很强的实践能力。然而，据笔者了解，在毕业时自动化专门的学生真正具有一定实践能力的仅仅只是一小部分，从而影响学生的就业以及进一步深造。因此，应就自动化专业实践教学进行探索和改革，以提高学生动手能力和创新能力。

1 现行实践环节存在主要问题

目前，不同高校自动化专业的实践教学情况参差不齐，普遍存在下面一些问题。

1.1 专业条件不足

专业条件主要指实验室所拥有的设备数量、设备新旧程度、设备完好率等。由于不同学校所配套的资源不同，专业条件有很大的差别。有的学校实验室的设备是几年前甚至是十几年前的设备；有的学校设备数量严重不足，只有2台甚至1台，学生基本上只能看老师演示而不能动手；有的学校设备完好率低，维修慢，无法满足正常教学要求。这些硬件条件是实践教学中最基础的条件，同时也是最难改善的条件。

1.2 学生对实践教学重视度不够

由于很多实验课不是单独设立的，附属于理论课程，一般课程总分构成是卷面期考成绩与平时成绩按7∶3构成，而实验课程仅仅只占平时成绩的一部分。因此，学生一般不太重视实践教学环节，他们认为只要自己卷面成绩考的好，实践环节怎么样并不能在很大程度上影响他们的总成绩，从而在实践教学过程中都比较散漫、随意，迟到、早退、缺课现象比较严重。

1.3 缺乏评价体系，实际效果差

在实践环节中，实践环节的评分主要是看学生在实践环节中的表现和所提交的实践材料进行衡量的。但这种方法不科学，比如实验报告，学生抄袭别人的报告，实验数据都是正确的，但学生自己可能根本没有真正动手去做。即使学生自己动手做了，也不一定对学生的实践能力有帮助，很多学生做实验是按照实验指导书去做的，然后记录结果就完了。为什么有这样的结果学生根本想都不想，跟一个木偶没有太大的差别。这就造成了看上去都去做实验了，其实真正得到了锻炼的是极少数，实际效果很差。

2 仿真技术在自动化实践教学中的应用

仿真教学具有以下特点：形象性、直观性强；全面性、安全性完善；交互性良好；效率性、节约性卓越。仿真技术的实施投资少，只需电脑和相应的仿真软件即可，很容易实现。仿真技术在自动化实践各环节间的应用见图1。

2.1 实验环节

实验环节受硬件设施的影响最大，有些课程可能因为硬件设施问题而无法正常开展实验，有些实验平台仅仅只需要学生接线，接好线后就可以观察结果，学生根本不了解为什么要这样连接，因此在实验环节引入仿真技术很有必要性，通过仿真学生对整个系统构成就很清楚了。在学生进实验室之前让学生利用专业仿真软件搭建出实验模型，并得到仿真波形。通过模型搭建，让学生了解系统的总体构成；通过仿真波形，让学生了解系统的工作原理，知道为什么会有这样的结果。进实验室后让学生演示自己搭建的模型，并询问相关问题了解学生对系统的熟悉程度，这样也可避免学生相互抄袭，让学生真正学到知识。检查完毕后让学生通过实验平台进行实验，进一步验证仿真模型是否正确，了解实际结果和仿真结果之间有什么区别。通过对比，让学生加深了印象，也更深入的了解整个知识结构。在实验过程中，教师要随时关注学生动态，要让每个学生都动手，真正的锻炼学生的动手能力。如果限于条件没有相关实验平台的，也能通过仿真让学生对所学知识有个系统的了解，知道所学内容在实际生活当中的应用，这对他们以后走入社会也是很有帮助的。 2.2 实习环节

实习环节与实验环节有所区别，实验环节一般是一些各自独立的小系统，而实习环节一般系统较大，这样花费的时间也将更长。实习环节受硬件设施的影响相对较小，这主要是因为一个系或一个院不同专业有很多实习内容是一样的，这样实习平台较单一，硬件设备完好率一般可满足，但基本上都是照着实习指导书去做，学生不明白系统原理，设备数量上一般也不能满足一人一机。实习过程中，通过仿真软件对实习内容先进行建模并仿真，使学生学会专业仿真软件的应用，了解系统工作原理，对系统的控制过程有较全面的认识。接下来再去动手进行实习，这样效果会更好。

2.3 课程设计环节

课程设计是综合性较强的一个实践环节，受实验室条件限制较多，学生的课题有些是实验室里无法提供硬件支持的，很多学生直接在网上下相关文章稍微修改下就提交给老师，这样通过课程设计锻炼学生动手能力的目的就无法达到。通过仿真软件，对设计的课题进行仿真分析是一个较好的方法。在学生对所设计的内容进行仿真的过程中，学生学会了专业软件的使用，对设计的课题也有了比较清晰直观的认识。教师在对学生进行评价时，以仿真结果作为相关参考，可激发学生的学习积极性。有条件的可根据仿真模型做成实际系统，这样对学生的促进更大。

2.4 毕业设计环节

毕业设计是检验学生整体水平的一个环节，毕业设计课题不可能完全考虑到实验室的硬件设备情况，因此有的课题也是无法在实验室里进行的。对学生而言，除了做毕业设计外，他们还要到外面去找工作，这样也不可能花费很多实间在实验室里。通过仿真软件，让学生建立系统模型，分析系统工作原理，得到仿真结果有助于他们花很短的时间就能在实验室里建立完整的系统。即使实验室里没有相关硬件，也可以通过分析仿真结果锻炼他们的能力。通过仿真还可锻炼学生的创新能力，仿真模型的建立方法不止一种，不同人有不同的想法，要鼓励学生以不同的角度思考问题。

3 结语

自动化专业学生实践能力的培养很是关键，但实验室里提供的条件一般有限，仿真分析是解决这个矛盾的较好方法。通过仿真软件，学生能深入了解所学知识，真正锻炼了动手能力和创新能力，并能激发学生学习积极性，为后面的学习生活打下了基础；教师也能通过仿真模型和结果对学生进行正确评价，通过仿真?实践的良性循环，可大大缩短学生理解知识，应用知识的时间，培养出对国家和社会有用的栋梁之才。