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[摘要] 文章依据“卓越工程师教育培养计划”对卓越工程师培养的通用标准要求，充分借鉴CDIO的教学理念与标准，针对自动化专业一年级学生构建了专业课程体系的一级项目——“企业自动化实践入门”。提出基于项目的教学组织原则和能力考查的评价体系，以典型案例建设为主线，通过对项目培养目标设置、课程体系内容建设和考核评价体系的改革实践过程，从一年级开始培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，进而探索“卓越计划”中低年级课程体系的建设与实践。
[关键词] 卓越工程师 自动化专业 一级项目
本文的研究成果来源于陕西高等教育教学改革研究项目重点攻关项目——“构建自动化专业卓越工程师培养创新实践教学体系的研究与实践”（No.11BG08）。
引 言
为贯彻落实党中央、国务院作出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等重大战略部署，教育部联合有关部门和行业协会共同组织实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），我校被批准列入首批61所试点高校，自动化专业是我校第一批加入“卓越计划”的专业之一。
根据“卓越计划”的要求，我们制订了自动化专业卓越工程师培养方案和培养矩阵。同时，结合对自动化专业课程建设与改革探索的经验，以“卓越计划”为契机，对我校自动化专业的课程体系进行了系统的改革。
新的培养计划结合我校交通运输行业背景，以培养拔尖创新性人才为目标，在充分研究和吸收CDIO国际工程教育理念[1]的基础上，将课程体系组织划分为三级：一级项目贯穿于每个学年，以若干专业实践课组成多个设计和研究项目，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练；二级项目以自动化专业相关课程群为基础，作为一级项目的支撑，主要培养学生综合应用相关课程知识的能力，特别注重学生的创新思维能力和终身学习能力的培养；三级项目基于具体的单门课程，根据教学需要设立小规模实践项目，使学生加深对课程知识的理解与应用。
针对传统课程体系在低年级阶段实践环节缺失的问题，在“卓越计划”的课程建设中面向一年级新生设计了“企业自动化实践入门”一级项目。该项目以引导学生主动研究、分析解决问题，激发学生的专业学习兴趣为目的，初步培养学生专业实践的基本能力，为进一步促进学生工程能力的提高打下基础。
面向一年级新生的专业课程体系建设目标
根据自动化专业培养体系的特点[2]，结合“卓越计划”对卓越工程师培养的通用标准要求[3]，“企业自动化实践入门”课程项目的主要目标是初步建立学生的工程职业道德、工程质量意识，初步培养交流协作能力，使学生初步学会如何应用理论知识解决实际问题，锻炼在实践中发现问题、分析问题、解决问题的能力
“企业自动化实践入门”将围绕自动化专业领域内理论知识要求低、入门较容易的低压电器、电气控制系统和电气可编程序控制器等相关知识点展开，设置相应的实践课程，组成贯穿整个学年的课程体系。
“企业自动化实践入门”一级项目内容
依据课程体系的建设目标，结合自动化专业知识体系的特点和多年教学经验，在充分尊重低年级学生对专业知识探索过程的认知规律基础上，我们在一年级阶段设计了四门相关实践课程，第一学期的自动化学科概论和自动化实践初步，作为一级项目的基础准备课程；第二学期的电气系统设计与实践入门和企业自动化综合实验，作为一级项目的重点深化实践课程。
自动化学科概论以概述性的讲授为主，计22学时，主要从自动化科学与技术学科的层面来审视、介绍本科自动化专业所要学习的内容，使学生在刚刚走入学校大门后便逐步对自己的专业和领域有所了解，激发学生对自己专业的学习兴趣，以此为契机逐步引导他们主动发掘自己在本专业领域的发展方向。
自动化实践初步是一门新设计的以学生动手实践为主的课程，计48学时，其中基本知识讲授不超过18学时，剩余30学时要求学生亲自动手完成实验。课程内容紧密围绕“一个软件”、“两个系统”和“三个基础”展开。其中，“三个基础”是指电子元器件的基础知识、低压电器的基础知识和常用电子仪器的基本使用方法；“两个系统”是指典型电气控制系统和典型温度控制系统；“一个软件”是指CAD电气设计软件。自动化实践初步旨在提高学生的动手能力，通过有代表性的实践环节训练，使刚入校的新生能够初步具备自动化控制系统的设计和调试能力，为后续四年的专业学习打下实践基础。
电气系统设计与实践入门是以自动化专业传统课程体系中的PLC原理及应用课程为基础改革而来的新课程，计36学时，其中知识讲授不超过10学时，实验26学时。课程重点强调“入门”和“实践”，在PLC原理及应用课程基础上，摒弃了与后续理论课程相关性较大的知识点，精炼出关于电气系统控制的入门知识。课程结合第一学期两门基础准备课程的知识和实践的铺垫，使学生在不必掌握过深的理论知识前提下先进行动手实践，在一年级就能接触到较为简单的电气控制系统，学会编写一些简单的PLC程序，在实践中体会发现问题、分析问题、解决问题的过程。
企业自动化综合实验是一门新设计的独立实验课程，学时2周。课程没有理论讲授内容，2周时间全部在实验室进行。企业自动化综合实验是在前三门课程基础上的深化，也是“企业自动化实践入门”一级项目的核心。课程的内容是要求学生自行完成一个典型电气控制系统的方案设计、线路设计、程序设计、模拟调试、实践验证、结果分析和总结报告。要求学生3人组成一个小组，以小组为单位分工协作。
课程采取典型案例导向式教学模式，在学期一开始就布置综合实验项目选题，让学生能够利用课余时间对选题进行深入分析和资料收集，以充分理解选题的背景，并且锻炼对专业项目课题分析的能力。在集中的2周时间内，完成设计、模拟调试、实验和总结等内容。作为一门综合性很强的课程，使学生通过一段时间集中地训练深刻体会一个系统从想法变成现实的全过程，培养卓越工程师的基本素养；通过团队协作完成课程任务可以初步锻炼学生的沟通和协作能力，为后续多项综合实验课奠定基础；虽然一年级阶段所能完成的系统相对简单，但学生经过项目的锤炼，尤其是项目组织、文档整理等专业外工作的过程，逐步深化他们的工程意识。 多位一体的教学形式
为了充分实现“卓越计划”提出的“宽厚、复合、创新、实践”的人才培养模式[4]，改变以往教学手段单一的弊端，我们为课程一级项目设计了以讲座参观为铺垫、课堂实验与课后实验相促进、总结交流与教师点评再升华的多位一体的教学形式。讲座贯穿于自动化学科概论的课程教学，同时在“企业自动化实践入门”一级项目中会专门就资料的检索与利用、技术报告、交流技巧、团队合作、实验结果分析等内容为学生开设几次专题报告。参观安排在自动化实践初步和电气系统设计与实践入门两门课程的初期阶段，包括学校供配电系统、电路板制作生产系统、工厂电气控制系统等项目。除了传统的课堂实验外，在自动化实践初步中安排学生课下完成一个小电子产品（如直流稳压电源、简易功放音箱、收音机等）的制作，通过自己购置元器件、利用开放实验室自己动手焊接，亲自体会产品生产的过程。总结交流和教师点评阶段性的穿插于各实践环节中，尤其在企业自动化综合实验中，每天安排1～2个小组向全班做工作汇报，由教师对典型问题作有针对性的点评。“企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式如图1所示。
图1 “企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式
考核评价体系
由于“企业自动化实践入门”一级项目面向的是一年级的新生，为了使他们能够转变传统教育模式下考试决定一切的考核模式，逐步接受工程人才的评价模式以适应将来社会的要求，我们设计了多元的考核评价体系，采取以平时综合表现为主线、综合考评为重点、笔试考核为辅助，个人自评、学生互评和老师总评相结合的模式。
平时综合表现包括出勤情况、实践环节的参与程度、心得体会等；综合考评主要考查实验报告、设计报告、实验完成情况、答辩情况等，对于企业自动化综合实验还要对项目文档、汇报表现、团队合作等方面重点考查。笔试主要针对自动化学科概论，采取开卷形式，主要考查学生通过听讲座和报告对专业背景知识和信息的获取情况。同时，在所有实践课程中都设置有个人自评环节，学生在答辩时根据所学知识、能力锻炼和实践效果做自我评价；在小组答辩时要求进行学生互评，互相指出他人在团队协作项目中的作用、优点与不足；最后，有指导教师给出总评，对学生知识掌握和实践技能作出评价，提出改进的方向。图1给出了企业自动化综合实验课程的考评体系架构[5]。
教学实践效果总结
自我校2010年开展“卓越计划”以来，“企业自动化实践入门”一级项目已开设2年，根据卓越工程师培养要求，经过对项目中相关课程的教学内容、教学形式、典型案例和考核方式的不断探索与改革，已经形成了较为完整的课程体系，从学生反馈的体会与总结来看也收到了很好的效果，具体总结如下：
1. 贯穿于一个学年的专业课程，改变了以往学生刚入学对专业的茫然，通过专业实践的锻炼激发了学生对专业的学习兴趣。
2. 课程内容多样而不失简单，每门课程点到为止，重在实践，锻炼了实践能力，培养了工程意识。
3. 教学方式丰富，重在能力培养，改变了“纸上谈兵”的传统模式。“在填写问卷调查时，看到桌上厚厚的实验报告，我都不敢相信这是我做的，撰写实验报告提高了我书面交流的能力。”
4. 考核体系完善，弱化了传统的笔试考核，重点考核能力与素质；“专业考试的时候，老师让我们演示并介绍自己的项目，这样的考试不仅不会让我们紧张，还能向其他人学到很多东西。”“我们靠团队分工协作获得了很好的成绩，这让我们深刻体会到团队合作的重要。”
参考文献
[1]顾佩华.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式和方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]张慧平，戴波，刘建东，纪文刚.自动化专业卓越工程师培养计划的思索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：268-271.
[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究， 2010（4）： 21-29.
[4]韩璞等.自动化专业卓越工程师课程体系的改革与实践[J]. 实验室研究与探索， 2011（10）： 262-264，271.
[5]郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索——机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究，2009（5）：36-40.
作者单位： 长安大学电子与控制工程学院 陕西西安
[关键词] 卓越工程师 自动化专业 一级项目
本文的研究成果来源于陕西高等教育教学改革研究项目重点攻关项目——“构建自动化专业卓越工程师培养创新实践教学体系的研究与实践”（No.11BG08）。
引 言
为贯彻落实党中央、国务院作出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等重大战略部署，教育部联合有关部门和行业协会共同组织实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），我校被批准列入首批61所试点高校，自动化专业是我校第一批加入“卓越计划”的专业之一。
根据“卓越计划”的要求，我们制订了自动化专业卓越工程师培养方案和培养矩阵。同时，结合对自动化专业课程建设与改革探索的经验，以“卓越计划”为契机，对我校自动化专业的课程体系进行了系统的改革。
新的培养计划结合我校交通运输行业背景，以培养拔尖创新性人才为目标，在充分研究和吸收CDIO国际工程教育理念[1]的基础上，将课程体系组织划分为三级：一级项目贯穿于每个学年，以若干专业实践课组成多个设计和研究项目，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练；二级项目以自动化专业相关课程群为基础，作为一级项目的支撑，主要培养学生综合应用相关课程知识的能力，特别注重学生的创新思维能力和终身学习能力的培养；三级项目基于具体的单门课程，根据教学需要设立小规模实践项目，使学生加深对课程知识的理解与应用。
针对传统课程体系在低年级阶段实践环节缺失的问题，在“卓越计划”的课程建设中面向一年级新生设计了“企业自动化实践入门”一级项目。该项目以引导学生主动研究、分析解决问题，激发学生的专业学习兴趣为目的，初步培养学生专业实践的基本能力，为进一步促进学生工程能力的提高打下基础。
面向一年级新生的专业课程体系建设目标
根据自动化专业培养体系的特点[2]，结合“卓越计划”对卓越工程师培养的通用标准要求[3]，“企业自动化实践入门”课程项目的主要目标是初步建立学生的工程职业道德、工程质量意识，初步培养交流协作能力，使学生初步学会如何应用理论知识解决实际问题，锻炼在实践中发现问题、分析问题、解决问题的能力
“企业自动化实践入门”将围绕自动化专业领域内理论知识要求低、入门较容易的低压电器、电气控制系统和电气可编程序控制器等相关知识点展开，设置相应的实践课程，组成贯穿整个学年的课程体系。
“企业自动化实践入门”一级项目内容
依据课程体系的建设目标，结合自动化专业知识体系的特点和多年教学经验，在充分尊重低年级学生对专业知识探索过程的认知规律基础上，我们在一年级阶段设计了四门相关实践课程，第一学期的自动化学科概论和自动化实践初步，作为一级项目的基础准备课程；第二学期的电气系统设计与实践入门和企业自动化综合实验，作为一级项目的重点深化实践课程。
自动化学科概论以概述性的讲授为主，计22学时，主要从自动化科学与技术学科的层面来审视、介绍本科自动化专业所要学习的内容，使学生在刚刚走入学校大门后便逐步对自己的专业和领域有所了解，激发学生对自己专业的学习兴趣，以此为契机逐步引导他们主动发掘自己在本专业领域的发展方向。
自动化实践初步是一门新设计的以学生动手实践为主的课程，计48学时，其中基本知识讲授不超过18学时，剩余30学时要求学生亲自动手完成实验。课程内容紧密围绕“一个软件”、“两个系统”和“三个基础”展开。其中，“三个基础”是指电子元器件的基础知识、低压电器的基础知识和常用电子仪器的基本使用方法；“两个系统”是指典型电气控制系统和典型温度控制系统；“一个软件”是指CAD电气设计软件。自动化实践初步旨在提高学生的动手能力，通过有代表性的实践环节训练，使刚入校的新生能够初步具备自动化控制系统的设计和调试能力，为后续四年的专业学习打下实践基础。
电气系统设计与实践入门是以自动化专业传统课程体系中的PLC原理及应用课程为基础改革而来的新课程，计36学时，其中知识讲授不超过10学时，实验26学时。课程重点强调“入门”和“实践”，在PLC原理及应用课程基础上，摒弃了与后续理论课程相关性较大的知识点，精炼出关于电气系统控制的入门知识。课程结合第一学期两门基础准备课程的知识和实践的铺垫，使学生在不必掌握过深的理论知识前提下先进行动手实践，在一年级就能接触到较为简单的电气控制系统，学会编写一些简单的PLC程序，在实践中体会发现问题、分析问题、解决问题的过程。
企业自动化综合实验是一门新设计的独立实验课程，学时2周。课程没有理论讲授内容，2周时间全部在实验室进行。企业自动化综合实验是在前三门课程基础上的深化，也是“企业自动化实践入门”一级项目的核心。课程的内容是要求学生自行完成一个典型电气控制系统的方案设计、线路设计、程序设计、模拟调试、实践验证、结果分析和总结报告。要求学生3人组成一个小组，以小组为单位分工协作。
课程采取典型案例导向式教学模式，在学期一开始就布置综合实验项目选题，让学生能够利用课余时间对选题进行深入分析和资料收集，以充分理解选题的背景，并且锻炼对专业项目课题分析的能力。在集中的2周时间内，完成设计、模拟调试、实验和总结等内容。作为一门综合性很强的课程，使学生通过一段时间集中地训练深刻体会一个系统从想法变成现实的全过程，培养卓越工程师的基本素养；通过团队协作完成课程任务可以初步锻炼学生的沟通和协作能力，为后续多项综合实验课奠定基础；虽然一年级阶段所能完成的系统相对简单，但学生经过项目的锤炼，尤其是项目组织、文档整理等专业外工作的过程，逐步深化他们的工程意识。 多位一体的教学形式
为了充分实现“卓越计划”提出的“宽厚、复合、创新、实践”的人才培养模式[4]，改变以往教学手段单一的弊端，我们为课程一级项目设计了以讲座参观为铺垫、课堂实验与课后实验相促进、总结交流与教师点评再升华的多位一体的教学形式。讲座贯穿于自动化学科概论的课程教学，同时在“企业自动化实践入门”一级项目中会专门就资料的检索与利用、技术报告、交流技巧、团队合作、实验结果分析等内容为学生开设几次专题报告。参观安排在自动化实践初步和电气系统设计与实践入门两门课程的初期阶段，包括学校供配电系统、电路板制作生产系统、工厂电气控制系统等项目。除了传统的课堂实验外，在自动化实践初步中安排学生课下完成一个小电子产品（如直流稳压电源、简易功放音箱、收音机等）的制作，通过自己购置元器件、利用开放实验室自己动手焊接，亲自体会产品生产的过程。总结交流和教师点评阶段性的穿插于各实践环节中，尤其在企业自动化综合实验中，每天安排1～2个小组向全班做工作汇报，由教师对典型问题作有针对性的点评。“企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式如图1所示。
图1 “企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式
考核评价体系
由于“企业自动化实践入门”一级项目面向的是一年级的新生，为了使他们能够转变传统教育模式下考试决定一切的考核模式，逐步接受工程人才的评价模式以适应将来社会的要求，我们设计了多元的考核评价体系，采取以平时综合表现为主线、综合考评为重点、笔试考核为辅助，个人自评、学生互评和老师总评相结合的模式。
平时综合表现包括出勤情况、实践环节的参与程度、心得体会等；综合考评主要考查实验报告、设计报告、实验完成情况、答辩情况等，对于企业自动化综合实验还要对项目文档、汇报表现、团队合作等方面重点考查。笔试主要针对自动化学科概论，采取开卷形式，主要考查学生通过听讲座和报告对专业背景知识和信息的获取情况。同时，在所有实践课程中都设置有个人自评环节，学生在答辩时根据所学知识、能力锻炼和实践效果做自我评价；在小组答辩时要求进行学生互评，互相指出他人在团队协作项目中的作用、优点与不足；最后，有指导教师给出总评，对学生知识掌握和实践技能作出评价，提出改进的方向。图1给出了企业自动化综合实验课程的考评体系架构[5]。
教学实践效果总结
自我校2010年开展“卓越计划”以来，“企业自动化实践入门”一级项目已开设2年，根据卓越工程师培养要求，经过对项目中相关课程的教学内容、教学形式、典型案例和考核方式的不断探索与改革，已经形成了较为完整的课程体系，从学生反馈的体会与总结来看也收到了很好的效果，具体总结如下：
1. 贯穿于一个学年的专业课程，改变了以往学生刚入学对专业的茫然，通过专业实践的锻炼激发了学生对专业的学习兴趣。
2. 课程内容多样而不失简单，每门课程点到为止，重在实践，锻炼了实践能力，培养了工程意识。
3. 教学方式丰富，重在能力培养，改变了“纸上谈兵”的传统模式。“在填写问卷调查时，看到桌上厚厚的实验报告，我都不敢相信这是我做的，撰写实验报告提高了我书面交流的能力。”
4. 考核体系完善，弱化了传统的笔试考核，重点考核能力与素质；“专业考试的时候，老师让我们演示并介绍自己的项目，这样的考试不仅不会让我们紧张，还能向其他人学到很多东西。”“我们靠团队分工协作获得了很好的成绩，这让我们深刻体会到团队合作的重要。”
参考文献
[1]顾佩华.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式和方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]张慧平，戴波，刘建东，纪文刚.自动化专业卓越工程师培养计划的思索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：268-271.
[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究， 2010（4）： 21-29.
[4]韩璞等.自动化专业卓越工程师课程体系的改革与实践[J]. 实验室研究与探索， 2011（10）： 262-264，271.
[5]郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索——机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究，2009（5）：36-40.
作者单位： 长安大学电子与控制工程学院 陕西西安