王 雪， 苏玉刚， 杨 欣， 李 楠， 叶兆虹

(重庆大学 自动化学院, 重庆 400044)

自动化专业大类系列课程建设的探索

王 雪， 苏玉刚， 杨 欣， 李 楠， 叶兆虹

(重庆大学 自动化学院, 重庆 400044)

自动化专业大类系列课程建设是对该专业课程体系的整体建设。本文对自动化专业大类课程的课程体系、实验体系、实践教学等方面做了详细的阐述。大类系列课程的建设，将保证本科课程体系结构的相对稳定，为培养方案的制定和各类人才的培养提供了保障。

大类课程； 自动化； 平台课程体系

大类系列课程是对课程体系的整体建设。课程体系建设分为横向系列课程、纵向系列课程。课程属性分为公共基础、学科平台、专业核心和素质教育等。大类系列课程建设是在各专业培养方案的基础上，在调研国际国内同类专业培养方案、同类课程(或者课程体系)，以及课程教学内容与方法的基础上，科学、系统地进行建设。

自动化专业大类系列课程的建设，为培养“宽厚、复合、开放、创新”特征的自动化科学技术研究与应用型人才提供保障。本文就自动化专业大类系列课程建设的意义和内容，详述如下。

1 大类系列课程建设的意义

过去自动化专业的课程体系过度注重基础课和专业课，而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容往往过分依赖于教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生只注意死记硬背,忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。

随着科技飞速发展、科学前沿的重大突破、重大原创性科研成果的产生以及现代高科技术的应用促进了传统学科间的交叉渗透。自动化专业逐步成为一个理、工、文、管多学科交叉渗透的宽口径专业，具有学科跨度大、科技含量高、知识构成多元化的特点。自动化专业大类课程的建设，成为一个新课题。

2 自动化专业大类系列课程体系

自动化专业大类系列课程体系包括基础课程、主干课程和方向系列课程三大块。

2.1 基础课程

基础课程分类两类：

(1)通识教育课程包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等。为了改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。这类基础课程主要培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识;提高学生的科学文化素养,以促进学生的全面发展。

(2)专业基础课程是针对学生在深入学习本专业课程之前应该具备的基本概念和基本理论的学习。主要课程有“电路原理”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等。有了对基本概念的认知和背景知识的了解，接下来会进入到正式的专业知识的学习阶段。

2.2 专业主干课程

专业主干课程有“新生研讨课”，“计算机硬件技术”、“自动控制原理”、“过程控制系统”、“运动控制系统”和“先进控制系统”等。

(1)“新生研讨课”主要是由知名教授专门为大一新生开设的小班专题讨论课程。在研讨课上，重点在于启发学生提出问题并发现问题，特别鼓励学生提出挑战性问题。研讨课是以学生为中心的，研讨课上教师采用多种学习方法，教学内容是在教学过程中一步步展开的。教师不断启发学生提问，对问题的回答是开放的，没有唯一的答案。教师提问是为了引导学生自己解决问题，研讨课培育的是一种质疑、开放的学习精神，一种智慧、创新的意识。在研讨课上，通过师生和生生之间的探讨，让学生们明白，对新知识的开放心态是最重要的。

(2)“计算机硬件技术基础”和“自动控制原理”是面向各专业的横向性大类课程，也是市级精品课程。由于各个专业的具体需求和情况不同，分为I、II、III类系列课程，在基本要求不变的基础上，我们对教学内容进行了调整，以适合不同专业的要求。建立了一套可以满足各专业需要的教学大纲，针对学生理论与实际结合薄弱的问题，提出了基于问题驱动的教学方式，建立了一个集成化的实验平台，出版了具有一定特色的教材，并建立了一套适合课程要求的教师培养机制和教学团队，因此与国内外同类课程相比，本课程具有显著的特色。3年来已有40余人次的本科学生在全国各类科技创新竞赛中取得优异的成绩，在人才培养模式上初步走出了一条创新的道路。

(3)“过程控制系统”、“运动控制系统”和“先进控制系统”，是我们正在打造的大类基础系列课程，属于纵向大类课程。三门课程的重点都在控制上，但控制的对象和范围不同。学生在学习的时候按照一定的顺序进行学习，课程在理论的难度上也是逐层递进的。每门课程都在教学内容、教学手段与方法、教学评价机制、主要创新点及今后的发展规划上进行了改进。让学生更全面、系统的了解本专业的精华所在。

2.3 方向系列课程

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,基于专业知识和文化修养并重的原则,对专业课程学时进行缩减,课程内容进行精炼,开设具有专业方向特色的选修课程，突出应用广、水平高、效果好的特点。方向系列课程有：“控制理论及其应用”，“检测技术及其自动化”，“综合自动化系统集成”等。学生可以选择的课程有“可编程控制器”、“交通智能导论”、“自适应与控制”、“信息融合与控制”、“信号分析与处理”、“系统工程导论”和“工厂电气技术”等。

3 大类系列课程的实验教学体系

我们在理论课程体系建设的同时对相应的实验教学也做出了调整。

3.1 多元化定位

高校实验室基本分为基础教学实验室、专业教学实验室和科研重点实验室，服务于不同年级和课程的实验教学任务，实验室的规模、仪器设备套数和功能、作用都不一样。我们采用多元化的实验室开放教学定位思路，根据每类实验室承担的教学任务、已有的实验室条件和实验课程的具体要求，定位不同实验室的实验教学内容和形式，达到实验室教学的最佳效果。

3.2 层次化实验内容

实验教学内容设置要具备循序渐进、层次分明的特点。我们根据课程内容的先后顺序及相互间的衔接关系来划分实验课程、确定实验内容。实验教学以学生为主体，教师为引导的思路进行，教师只需给予学生少量提示，鼓励学生主动挑战、自主研究、大胆创新，充分发挥每一位学生的潜能。每次实验结束前可安排一到两名学生将本次实验方案原理、实验结果做成演示文档向其他学生进行讲解，并提出实验中存在的问题，共同探讨。这种角色的转变，可以提高学生的语言表达及综合思维能力。

例如“计算机硬件技术基础”实验，实验分为软件编程和硬件操作两部分。前一部分是对编程语言的上机环境和编程习惯的熟悉，而后一部分是对具体的芯片的综合运用。此外，我们还设置题目让学生根据理论知识自行设计，煅炼了学生的创新能力和思考能力。“自动控制原理”实验针对自动控制理论中的理论知识点先进行验证性实验，通过对理论的验证加以实际的例子进行综合性设计，最后根据师教提出的题目进行设计性实验。形成了实验的内容逐层递进，有助于学生对课上知识的回顾、更新、完善和巩固。

3.3 考核形式

合理的考核方式，可以考查学生知识和能力的不同方面，对学生起着重要的引导作用，同时也是对教学效果的信息反馈，可以促进教学工作的改善。根据实验课程的内容可以有开卷、闭卷、笔试、实际操作考试、实际制作、课题研究、撰写论文及其组合等多种考核形式。考核内容绝不能仅仅根据最后的实验报告或结果来简单判断，可以尝试全程式的实验考核方式，分为实验前、实验中、实验后的综合考核。“在计算机硬件技术基础”和“自动控制原理”课程中，已经实施了这样的考核方式。每次实验前，学生要对本次实验进行预习，了解实验内容和要考察的知识点，教师进行抽查；实验时，通过实际操作及实验结果进行考评；实验结束后，学生撰写实验报告。在所有实验学时结束后，提供多道综合性测试题目，学生抽签决定实验考试题目。把所得各项成绩进行整理，作为这门课程的最终实验成绩。实验考核方式的改革大大地提高了学生动手和动脑的积极性，使之不再停留在只撰写实验报告就能完成任务的状态。

4 构建自动化专业实践教学基地模式

建立适合学生实践创新能力培养的实践教学“双循环”支持模型。形成一个具有理论支撑的定型的实践教学体系，即构筑由信息支持、服务支持、智力支持、操作支持、转化支持构成的定型的实践教学“场域”。紧密结合市场对专业人才的需求，更新面向自动化领域的知识体系，突出创新性和工程化培养的实践教学方法，培养在领域的某一方向具有独立从事工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力，通过研究考察、筛选寻找合适的企业来搭建校企合作平台，真正提高与落实学生的工程能力。

4.1 生产实习

生产实习是自动化专业学生综合性工程实践的重要环节，是当前相对薄弱的一个环节。如何进行有效的生产实习是一个需要深入研究、探索和建设的问题。我们认为：应以生产实习的实际效果为目标，并充分考虑我国企业的实际情况，探索集中实习与分散实习等多种模式，建立稳固的校外、校内实习基地。此外，坚持产、学、研结合，利用高水平科研院所及大型企业，探索建立稳定的校外毕业设计基地，尤其对于生师比大的自动化专业，对提高毕业设计质量具有现实的意义。

4.2 毕业设计

对于工程技术类学生应当要为他们准备理论性较强、难度较大的课题，以提高学生运用基础理论知识的能力。我们可以让学生参加一些科研工作充分发挥他们的主观能动性。在实验室中较多时间同教师和研究生一起工作，以便加强学生对于科研工作的认识和训练。应鼓励学生在毕业设计过程中从事新方法、新技术和新思路的研究，并及时将研究成果整理成科技文章，给科技期刊或学术会议投稿，以锻炼学生总结成果和撰写科技论文的能力。允许学生进行校外毕业设计，可以根据自己的方向或特长，选择适合自己的、结合本专业要求的课题。

4.3 校企联合实践基地

我们利用我校已有良好的校企关系，和攀钢集团信息技术工程公司、中国四联仪器仪表集团重庆川仪、西昌卫星发射中心、重庆煤科院、深圳市金证卡尔电子有限公司等单位建立了联合培养及实习实践基地。依托于企业联合培养基地，由学校统一组织学生开展专业研究实验。专业研究实验贯彻和体现“集中实践与分段实践”结合、“校内实践和现场实践”结合、“专业实践与论文”结合的原则。通过在实践基地联合培养，重点培养学生创新能力和解决工程实际问题的能力。

(王 雪等文)

5 结语

大类系列课程建设是改革传统人才培养模式的一条有效途径。本文针对自动化人才培养，构建了基于专业基础课程、专业主干课程和专业方向课程的课程结构体系；提出了科学合理的实验操作和管理体系；通过搭建校企合作平台，大大提高了学生的创新能力和解决工程问题的能力。专业大类系列课程建设是高校办学过程中的重要组成部分，但高校培养的人才是否合用，还需要市场来进行检验。

[1] 马玉泉, 马继伟. 电气信息类专业课程体系优化与大类平台课建设[J]. 河北：教育教学, 30: 167-170, 2011.

[2] 张桂菊, 肖才远. 机械大类专业学生创新能力培养的研究与实践[J]. 北京：科技教育,4: 197-198, 2012.

[3] 赵锋, 刘进. 关于提高本科生毕业设计质量的几点思考[J]. 南京：电气电子教学学报, 33(5): 50-51, 2011.

Exploration of Automation Specialty Major Courses

WANG Xue, SU Yu-gang, YANG Xin, SUN Yue, LI Nan

(Collegeofautomation,ChongqingUniversity,Chongqing400044，China)

Series of course is the overall construction of the curriculum system. According to the characteristics of automation specialty, we establish an automation specialty course system of solving student-centered, professional and practical engineering problem. The curriculum system courses experiment system, practice teaching base are described in detail in this paper.The construction of series of courses and undergraduate courses will guarantee a training plan and all kinds of talents of system structure is relatively stable.

major courses; automation; platform course system

2015-09-03;

2016-01-06

重庆大学大类系列课程建设项目：(2009038A,2011017B)

王 雪(1981-)，女，硕士，讲师，主要从事先进控制的教学和研究，E-mail:wangxue052@163.com

G42

A

1008-0686(2016)03-0045-04