科学技术一日千里的高速发展,新理论、新方法和新技术层出不穷,这对于以信息技术为基础的自动化专业而言,知识的学习和全面掌握面临着越来越大的困难;同时,社会生产自动化程度越来越高,对自动化专业人才需求呈现多样化、个性化趋势,这将使自动化学科面临的重大挑战和空前机遇。为此,信息时代自动化专业的基本教育模式应该向“宽口径、厚基础、重能力、求创新”方向发展,既要要求学生有较扎实的理论基础,还要加深学生对学科前沿知识和当今科技动态的了解和掌握,增加复合型知识,开拓创新能力。以培养自动化工程领域的“复合型”高级工程技术专门人才为目标。
自动化专业作为南京理工大学建设的品牌专业,不断进行专业的教育教学改革,专业基础核心课程《控制工程基础》荣获国家级精品课程,另外,先后有4门学科基础课和专业课获得省级一类优秀课程,两项教学成果获省教改成果奖。在品牌专业的建设中,不断加强创新教育与实践教学的探索。
1 自动化专业的特点分析及现状
以信息技术为基础的自动化科学是理论和技术发展十分迅速的领域,它与通信技术、电子技术、人工智能、计算机技术与网络、生物科学、数学等的发展有着密切的联系。自动化专业的特点是强调对学生系统观和控制观的培养,使学生具有良好的创新能力、应变能力,从而能胜任自动控制理论研究、电力电子技术、信息技术、试验分析、研究开发、经济管理以及计算机应用等领域的工作以及研究。从自动化专业的学科要求来看,培养学生系统的、控制的观点既是学科的专业特点所决定,也是培养学生综合能力的基本要求。自动话专业经过了多年的发展,无论是学术研究,还是人才培养都取得了长足进步,但随着社会的飞速发展,专业发展受到了前所未有的挑战。
首先,自动化专业的学生面临着前所未有的激烈竞争。目前,一些非自动化专业学科纷纷开设自动化理论以及相关课程,而且他们对本专业的控制对象十分熟悉,具有一定的优势。相反,自动化专业的学生却缺乏相应的行业背景知识,加之自动化专业涉及的知识领域很广,学生对该专业的研究方向缺乏认识;在学习了多门基础课程以后,并不能真正了解开设这些课的目的,以及在自动控制的应用中能起到何种作用。为此,必须采取相应的措施来激发学生的学习热情,明确学科方向,增强对未来社会的适应能力。
其次,专业教育缺乏创新意识。这不仅是指教师自身缺乏创新能力,不能及时对国内外先进技术进行消化、吸收和创新;同时也是指教师无法调动起学生的主动性和创造性。比如,目前在教学中普遍存在的问题:重教学、轻科研,重理论、轻实践,重课堂教育、轻实验环节等,致使学生动手能力差,高分低能现象普遍。而且现有的实验,都是针对某一门学科的验证性实验,而且实验时间短,造成了许多学生照搬实验教材,无法真正调动学生的主动性和创造性,造成毕业生社会适应能力差。
2 自动化专业创新教育、实践教学的探索
面对社会对“复合型”人才的巨大需求,改善以上提出的种种问题,自动化专业在品牌专业的建设中,进行了大胆的尝试,在专业教育中,不断进行创新教育与实践教学的探索。
2.1开设学科讲座,了解科技动态 为了进一步激发学生的学习热情,明确学科方向,增强对未来社会的适应能力,我们在专业选修课中开设了“学科系列讲座”(0.5个学分,每次讲座为3个小时),以专题讲座的形式,通过介绍自动化学科当前的热点新技术、新问题、主要研究方向和发展动态等,使学生了解专业的研究领域、学科前沿和当今科技动态,增加复合型知识,培养创新意识。
该讲座在2002-003的第一和第二学期,分别对大二和大三的学生开设。每次讲座分别邀请中科院院士、博士生导师、各学科学术带头人和归国博士进行讲授。具体的实施过程: (1)对于大二的学生,讲座的目的在于使他们对自动化专业的专业特点、研究方向和前沿研究领域有一个清晰的认识。加深对专业内涵的了解,提高对专业课程学习的兴趣,为今后的工作和进一步深造打下良好的基础。因此,讲座的内容包括: ① 介绍自动控制理论的发展史、当今的发展方向和前沿研究领域。 ② 介绍各门专业课程涉及的领域,与其它课程之间的联系,以及在专业领域中的重要性。 ③ 介绍本专业教师的主要科研方向和取得的成果。 ④ 提供一些权威信息的获取渠道。
(2)通过创造性教学,培养学生实践精神、创新意识 培养复合型人才是一种创造性工作。因此,教师不仅应当具有把自己掌握的学科知识传授给学生的能力,能够提纲挈领地组织教学,而且应当具备指导学生在知识的海洋中去获取本学科及相关学科知识的能力。创新教育中。教师的主要职责已不再是单纯的“教”,而是科学的指导学生“学”,不能只满足于学生“学会”,而是要引导学生“会学”。 ①开展实践创新基地建设 为实现这一目标,自动化专业启动了培养本科生设计能力和综合素质的实践创新基地建设[1]。该方案考虑满足不同层次本科生的需求,提供元件与系统、设计与调试、个人自主设计与团队协作等多种培养途径。引入机器人仿真系统、激发学生的学习热情和团队合作精神。利用校内外多种资源,提供可视化、模块化的系统检测、调试平台和模块化、系列化的装置,使学生能根据系统的要求,自行进行学习和探索,自主进行系统设计、数字控制器设计和创新,满足学生成才要求。 ②建立开放型实验室 实验教学是理论教学的深化,仅仅通过课堂内有限的几个实验是远远不够的,需要进行大量的创新实验[2]。为此,我们通过开设第二课堂,向培优生开放实验,逐步发展到建立全面的开放型实验室。一方面,满足了许多勤于动手、热爱思考的学生的求知愿望,使他们在遇到实际问题或产生新思路、新设想十随时可以走进实验室,自行设计实验进行求证和分析;另一方面也促进了实验教学的改进和提高。事实上,我们实验室的许多自制设备都是在学生的参与下完成的。 此外,我们还广泛开展课外科技和社会实践,提高学生独立进行科学研究的能力。多年来,我专业学生多次参加全国大学生“挑战杯”、全国高校电子设计大赛、机器人大赛等课外科技活动,使学生的科技创新能力和实践精神得到了很好的锻炼。
3 结束语
随着我系自动化品牌专业建设的不断开展,自动化教育改革的进一步深入,我们在科技创新教育和实践教学方面不断进行探索和尝试。以培养具有专业基础理论、实践技能和创新精神的复合型应用人才作为专业教育的努力方向。目前,自动化专业的科技创新教育已经走出了第一步,还需要不断深化,以适应社会进步和自动化技术迅速发展的形势。 [参考文献]
[1]陈庆伟 盛安冬等. 培养大学生设计能力和综合素质的创新教育基地建设[A]. 中国自动化教育学术年会论文集[C] .2003:115-118. [2]王海梅 徐志良. 加强素质教育,强化实验教学―南京理工大学自动化专业实验教学的改革与探索[J]. 兵工高教研究,2001,
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