科學(xué)技術(shù)一日千里的高速發(fā)展,新理論、新方法和新技術(shù)層出不窮,這對于以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化專業(yè)而言,知識的學(xué)習(xí)和全面掌握面臨著越來越大的困難;同時,社會生產(chǎn)自動化程度越來越高,對自動化專業(yè)人才需求呈現(xiàn)多樣化、個性化趨勢,這將使自動化學(xué)科面臨的重大挑戰(zhàn)和空前機遇。為此,信息時代自動化專業(yè)的基本教育模式應(yīng)該向“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、求創(chuàng)新”方向發(fā)展,既要要求學(xué)生有較扎實的理論基礎(chǔ),還要加深學(xué)生對學(xué)科前沿知識和當今科技動態(tài)的了解和掌握,增加復(fù)合型知識,開拓創(chuàng)新能力。以培養(yǎng)自動化工程領(lǐng)域的“復(fù)合型”高級工程技術(shù)專門人才為目標。
自動化專業(yè)作為南京理工大學(xué)建設(shè)的品牌專業(yè),不斷進行專業(yè)的教育教學(xué)改革,專業(yè)基礎(chǔ)核心課程《控制工程基礎(chǔ)》榮獲國家級精品課程,另外,先后有4門學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課獲得省級一類優(yōu)秀課程,兩項教學(xué)成果獲省教改成果獎。在品牌專業(yè)的建設(shè)中,不斷加強創(chuàng)新教育與實踐教學(xué)的探索。
1 自動化專業(yè)的特點分析及現(xiàn)狀
以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化科學(xué)是理論和技術(shù)發(fā)展十分迅速的領(lǐng)域,它與通信技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能、計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、生物科學(xué)、數(shù)學(xué)等的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。自動化專業(yè)的特點是強調(diào)對學(xué)生系統(tǒng)觀和控制觀的培養(yǎng),使學(xué)生具有良好的創(chuàng)新能力、應(yīng)變能力,從而能勝任自動控制理論研究、電力電子技術(shù)、信息技術(shù)、試驗分析、研究開發(fā)、經(jīng)濟管理以及計算機應(yīng)用等領(lǐng)域的工作以及研究。從自動化專業(yè)的學(xué)科要求來看,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的、控制的觀點既是學(xué)科的專業(yè)特點所決定,也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的基本要求。自動話專業(yè)經(jīng)過了多年的發(fā)展,無論是學(xué)術(shù)研究,還是人才培養(yǎng)都取得了長足進步,但隨著社會的飛速發(fā)展,專業(yè)發(fā)展受到了前所未有的挑戰(zhàn)。
首先,自動化專業(yè)的學(xué)生面臨著前所未有的激烈競爭。目前,一些非自動化專業(yè)學(xué)科紛紛開設(shè)自動化理論以及相關(guān)課程,而且他們對本專業(yè)的控制對象十分熟悉,具有一定的優(yōu)勢。相反,自動化專業(yè)的學(xué)生卻缺乏相應(yīng)的行業(yè)背景知識,加之自動化專業(yè)涉及的知識領(lǐng)域很廣,學(xué)生對該專業(yè)的研究方向缺乏認識;在學(xué)習(xí)了多門基礎(chǔ)課程以后,并不能真正了解開設(shè)這些課的目的,以及在自動控制的應(yīng)用中能起到何種作用。為此,必須采取相應(yīng)的措施來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,明確學(xué)科方向,增強對未來社會的適應(yīng)能力。
其次,專業(yè)教育缺乏創(chuàng)新意識。這不僅是指教師自身缺乏創(chuàng)新能力,不能及時對國內(nèi)外先進技術(shù)進行消化、吸收和創(chuàng)新;同時也是指教師無法調(diào)動起學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。比如,目前在教學(xué)中普遍存在的問題:重教學(xué)、輕科研,重理論、輕實踐,重課堂教育、輕實驗環(huán)節(jié)等,致使學(xué)生動手能力差,高分低能現(xiàn)象普遍。而且現(xiàn)有的實驗,都是針對某一門學(xué)科的驗證性實驗,而且實驗時間短,造成了許多學(xué)生照搬實驗教材,無法真正調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,造成畢業(yè)生社會適應(yīng)能力差。
2 自動化專業(yè)創(chuàng)新教育、實踐教學(xué)的探索
面對社會對“復(fù)合型”人才的巨大需求,改善以上提出的種種問題,自動化專業(yè)在品牌專業(yè)的建設(shè)中,進行了大膽的嘗試,在專業(yè)教育中,不斷進行創(chuàng)新教育與實踐教學(xué)的探索。
2.1開設(shè)學(xué)科講座,了解科技動態(tài)
為了進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,明確學(xué)科方向,增強對未來社會的適應(yīng)能力,我們在專業(yè)選修課中開設(shè)了“學(xué)科系列講座”(0.5個學(xué)分,每次講座為3個小時),以專題講座的形式,通過介紹自動化學(xué)科當前的熱點新技術(shù)、新問題、主要研究方向和發(fā)展動態(tài)等,使學(xué)生了解專業(yè)的研究領(lǐng)域、學(xué)科前沿和當今科技動態(tài),增加復(fù)合型知識,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
該講座在2002-003的第一和第二學(xué)期,分別對大二和大三的學(xué)生開設(shè)。每次講座分別邀請中科院院士、博士生導(dǎo)師、各學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人和歸國博士進行講授。具體的實施過程:
(1)對于大二的學(xué)生,講座的目的在于使他們對自動化專業(yè)的專業(yè)特點、研究方向和前沿研究領(lǐng)域有一個清晰的認識。加深對專業(yè)內(nèi)涵的了解,提高對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的興趣,為今后的工作和進一步深造打下良好的基礎(chǔ)。因此,講座的內(nèi)容包括:
① 介紹自動控制理論的發(fā)展史、當今的發(fā)展方向和前沿研究領(lǐng)域。
② 介紹各門專業(yè)課程涉及的領(lǐng)域,與其它課程之間的聯(lián)系,以及在專業(yè)領(lǐng)域中的重要性。
③ 介紹本專業(yè)教師的主要科研方向和取得的成果。
④ 提供一些權(quán)威信息的獲取渠道。
(2)通過創(chuàng)造性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生實踐精神、創(chuàng)新意識
培養(yǎng)復(fù)合型人才是一種創(chuàng)造性工作。因此,教師不僅應(yīng)當具有把自己掌握的學(xué)科知識傳授給學(xué)生的能力,能夠提綱挈領(lǐng)地組織教學(xué),而且應(yīng)當具備指導(dǎo)學(xué)生在知識的海洋中去獲取本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科知識的能力。創(chuàng)新教育中。教師的主要職責(zé)已不再是單純的“教”,而是科學(xué)的指導(dǎo)學(xué)生“學(xué)”,不能只滿足于學(xué)生“學(xué)會”,而是要引導(dǎo)學(xué)生“會學(xué)”。
①開展實踐創(chuàng)新基地建設(shè)
為實現(xiàn)這一目標,自動化專業(yè)啟動了培養(yǎng)本科生設(shè)計能力和綜合素質(zhì)的實踐創(chuàng)新基地建設(shè)[1]。該方案考慮滿足不同層次本科生的需求,提供元件與系統(tǒng)、設(shè)計與調(diào)試、個人自主設(shè)計與團隊協(xié)作等多種培養(yǎng)途徑。引入機器人仿真系統(tǒng)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和團隊合作精神。利用校內(nèi)外多種資源,提供可視化、模塊化的系統(tǒng)檢測、調(diào)試平臺和模塊化、系列化的裝置,使學(xué)生能根據(jù)系統(tǒng)的要求,自行進行學(xué)習(xí)和探索,自主進行系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)字控制器設(shè)計和創(chuàng)新,滿足學(xué)生成才要求。
②建立開放型實驗室
實驗教學(xué)是理論教學(xué)的深化,僅僅通過課堂內(nèi)有限的幾個實驗是遠遠不夠的,需要進行大量的創(chuàng)新實驗[2]。為此,我們通過開設(shè)第二課堂,向培優(yōu)生開放實驗,逐步發(fā)展到建立全面的開放型實驗室。一方面,滿足了許多勤于動手、熱愛思考的學(xué)生的求知愿望,使他們在遇到實際問題或產(chǎn)生新思路、新設(shè)想十隨時可以走進實驗室,自行設(shè)計實驗進行求證和分析;另一方面也促進了實驗教學(xué)的改進和提高。事實上,我們實驗室的許多自制設(shè)備都是在學(xué)生的參與下完成的。
此外,我們還廣泛開展課外科技和社會實踐,提高學(xué)生獨立進行科學(xué)研究的能力。多年來,我專業(yè)學(xué)生多次參加全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、全國高校電子設(shè)計大賽、機器人大賽等課外科技活動,使學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和實踐精神得到了很好的鍛煉。
3 結(jié)束語
隨著我系自動化品牌專業(yè)建設(shè)的不斷開展,自動化教育改革的進一步深入,我們在科技創(chuàng)新教育和實踐教學(xué)方面不斷進行探索和嘗試。以培養(yǎng)具有專業(yè)基礎(chǔ)理論、實踐技能和創(chuàng)新精神的復(fù)合型應(yīng)用人才作為專業(yè)教育的努力方向。目前,自動化專業(yè)的科技創(chuàng)新教育已經(jīng)走出了第一步,還需要不斷深化,以適應(yīng)社會進步和自動化技術(shù)迅速發(fā)展的形勢。
[參考文獻]
[1]陳慶偉 盛安冬等. 培養(yǎng)大學(xué)生設(shè)計能力和綜合素質(zhì)的創(chuàng)新教育基地建設(shè)[A]. 中國自動化教育學(xué)術(shù)年會論文集[C] .2003:115-118.
[2]王海梅 徐志良. 加強素質(zhì)教育,強化實驗教學(xué)―南京理工大學(xué)自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與探索[J]. 兵工高教研究,2001,