本文作者：陶慧 鄭征 喬美英 單位：河南理工大學(xué)電氣學(xué)院 河南理工大學(xué)電氣學(xué)院副院長(zhǎng)

完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系，加強(qiáng)課程建設(shè)

結(jié)合河南理工大學(xué)的實(shí)際情況，在部分畢業(yè)生的反饋信息和用人單位的需求信息基礎(chǔ)上，新的培養(yǎng)方案是以“突出特色、適應(yīng)行業(yè)需求”為原則修訂的。為使河南理工大學(xué)培養(yǎng)的自動(dòng)化學(xué)生既能滿足煤礦行業(yè)的需求，同時(shí)又能服務(wù)其他行業(yè)，在2011年的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中進(jìn)行了較大改革：分方向培養(yǎng)。[2]分方向培養(yǎng)是指前五個(gè)學(xué)期開(kāi)展通識(shí)教育、公共基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教育，從三年級(jí)的后半學(xué)期開(kāi)始分成礦山自動(dòng)化、電氣傳動(dòng)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化三個(gè)方向培養(yǎng)。學(xué)生可以選擇其中的一個(gè)或兩個(gè)方向，這樣畢業(yè)生有了更大的選擇空間。如果已完全確定就業(yè)方向，可集中精力專(zhuān)攻一個(gè)方向。如果不能確定就業(yè)方向，可選擇兩個(gè)方向，擴(kuò)大就業(yè)范圍。比如選擇礦山自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化，學(xué)生就業(yè)既可以去礦業(yè)單位，也可以到相關(guān)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化的企事業(yè)單位。因此畢業(yè)生既可服務(wù)于煤炭行業(yè)，也可輻射其他行業(yè)。

課程體系以數(shù)理課程為知識(shí)基礎(chǔ)，以三電課程（電路、電子和電機(jī)）為專(zhuān)業(yè)支柱，以控制理論和信號(hào)與系統(tǒng)課程為橋梁，以專(zhuān)業(yè)方向課程群為應(yīng)用基礎(chǔ)，建立起本專(zhuān)業(yè)的核心知識(shí)構(gòu)架，并在此基礎(chǔ)上廣泛開(kāi)設(shè)反映自動(dòng)化前沿技術(shù)的專(zhuān)業(yè)選修課程，盡可能地拓寬知識(shí)面，從而建立合理、科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。由于首次采用分方向培養(yǎng)，專(zhuān)業(yè)方向課程群的建設(shè)是課程體系建設(shè)的重中之重。這三個(gè)方向相互聯(lián)系又相互區(qū)別，課程的設(shè)置有所側(cè)重。礦山自動(dòng)化方向設(shè)置煤礦固定設(shè)備控制、數(shù)字化礦山技術(shù)、采煤概論和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等課程。電氣傳動(dòng)自動(dòng)化設(shè)置有DSP原理及應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、現(xiàn)代交流調(diào)速和電氣設(shè)備的故障診斷技術(shù)等課程。過(guò)程自動(dòng)化方向有信號(hào)檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)網(wǎng)、過(guò)程控制工程等課程。課程群的建設(shè)在整體優(yōu)化的高度上明確了各課程的分工，組成了一個(gè)完整的有機(jī)實(shí)體。河南理工大學(xué)有“自動(dòng)控制系統(tǒng)”、“供電技術(shù)”兩門(mén)國(guó)家級(jí)精品課程和多門(mén)省校級(jí)精品課程。精品課程的建設(shè)思路、過(guò)程與要求及其引發(fā)的人才培養(yǎng)模式變革為其他課程的建設(shè)注入了新的活力，提供了示范作用。[3]在精品課程的帶動(dòng)下，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主干課程“電力電子技術(shù)”、“自動(dòng)控制原理”和“微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”等都建設(shè)成為精品課程，提升了教師整體素質(zhì)，更新了教育理念，從而促進(jìn)教學(xué)研究和科學(xué)研究、提高教學(xué)管理水平。

具備礦山自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)的高水平師資隊(duì)伍建設(shè)

按照“培養(yǎng)、提高、穩(wěn)定、引進(jìn)”的原則，科學(xué)合理地配置教師資源，建立健全師資培訓(xùn)制度，加大中青年學(xué)術(shù)帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)力度。經(jīng)過(guò)建設(shè)，目前本專(zhuān)業(yè)專(zhuān)職教師70人，其中專(zhuān)業(yè)課任課教師具有博士學(xué)位者達(dá)60％以上；具有國(guó)內(nèi)外大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)經(jīng)歷者達(dá)到50％以上；形成了“三電”、“供電系統(tǒng)自動(dòng)化”、“自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。其中“三電”基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。并聘請(qǐng)了10位煤礦企業(yè)和研究院所的具有較強(qiáng)工程和科研經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師，指導(dǎo)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和其他工程實(shí)踐。定期組織教師到大型煤礦進(jìn)行調(diào)研，使教師及時(shí)了解和掌握煤礦現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，讓教師與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)零距離對(duì)接。鼓勵(lì)教學(xué)任務(wù)不太繁重的教師到現(xiàn)場(chǎng)工作一年或半年時(shí)間，根據(jù)煤礦自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)要求積極開(kāi)展科學(xué)和技術(shù)研究，解決煤礦的實(shí)際問(wèn)題。三年來(lái)已形成了教師定期下基層的制度，共組織教師下煤礦調(diào)研10余次，有5名教師在煤礦實(shí)習(xí)半年以上，有10余名教師長(zhǎng)期在煤礦開(kāi)展科學(xué)研究。目前自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教師都非常熟悉礦山自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀，具備深厚的礦山自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)。以工程型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革作為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)建設(shè)的客觀背景，組織教師進(jìn)行教育思想大討論，更新教育思想和教學(xué)觀念，引導(dǎo)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)改革和教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)教研活動(dòng)提升教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)研究能力；加強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法手段的研究，形成人人參與教學(xué)研究的氛圍。

改革實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新能力

構(gòu)建功能完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入，全面改善實(shí)驗(yàn)室條件，為實(shí)踐教學(xué)提供有利條件。改革實(shí)踐教學(xué)體系，增加綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)比例，增設(shè)綜合性課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，切實(shí)提高學(xué)生工程和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)平臺(tái)包括硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。將虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)踐與理論并重，提高了實(shí)踐效率。硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。近5年來(lái)學(xué)校投入1000多萬(wàn)元對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大規(guī)模擴(kuò)建。目前，實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)成為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)分三個(gè)層次（基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、檢測(cè)與信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)），可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的基本理論實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、過(guò)程實(shí)施的全過(guò)程工程素質(zhì)訓(xùn)練，具備培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和工程能力人才的必要條件。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。目前專(zhuān)業(yè)課程基本都建立了虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。虛擬實(shí)驗(yàn)可輔助理論教學(xué)，幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)；將實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)室之外，突出了以學(xué)生為中心的開(kāi)放摸式，使每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手分析和設(shè)計(jì)電路，并與理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，及時(shí)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。在這樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生快速加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和效率，從而增加了學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了創(chuàng)新意識(shí)。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為綜合設(shè)計(jì)性、工程創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供了一條捷徑，為學(xué)生的課外科技活動(dòng)提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

改革實(shí)驗(yàn)類(lèi)型，降低驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例，增加大量?jī)?yōu)秀的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，可以培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到一些障礙，有利于鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。目前電路等基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性占60%，綜合設(shè)計(jì)性占40%。自動(dòng)控制原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性占40%、綜合設(shè)計(jì)性占60%，專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性占25%綜合設(shè)計(jì)性占75%。加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。原來(lái)培養(yǎng)計(jì)劃中對(duì)多門(mén)課程都開(kāi)設(shè)有課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，但大多都是針對(duì)一門(mén)課程的，且不要求做出實(shí)物。新的培養(yǎng)計(jì)劃增設(shè)了綜合課程設(shè)計(jì)，[5]在有條件的情況下要求做出實(shí)物，并進(jìn)行答辯。如原“自動(dòng)控制原理”課程要求學(xué)生根據(jù)給定的系統(tǒng)傳函下設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器以滿足其性能指標(biāo)，現(xiàn)在將其與“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程結(jié)合起來(lái)，開(kāi)設(shè)為期兩周的綜合課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，要求設(shè)計(jì)一個(gè)完整的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。其內(nèi)容不僅涉及到“自動(dòng)控制原理”和“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程知識(shí)，還包含電力拖動(dòng)、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)方面的知識(shí)，涉及的知識(shí)面廣，能訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用多門(mén)課程知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。增設(shè)選修創(chuàng)新模塊，鼓勵(lì)學(xué)生參加各類(lèi)科技競(jìng)賽。培養(yǎng)計(jì)劃在第七學(xué)期增加了供學(xué)生選修的創(chuàng)新模塊，主要包括創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練、論文發(fā)表、科技發(fā)明和科技競(jìng)賽等。其中每個(gè)環(huán)節(jié)為兩個(gè)學(xué)分，要求學(xué)生至少取得4個(gè)學(xué)分。積極培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、科研訓(xùn)練計(jì)劃、“飛思卡爾”智能汽車(chē)大賽和“挑戰(zhàn)杯”等全國(guó)賽事。近5年自動(dòng)化學(xué)生共參與相關(guān)課題研究50多項(xiàng)；5人獲電子設(shè)計(jì)大賽國(guó)家二等獎(jiǎng)，42人獲河南賽區(qū)一、二、三等獎(jiǎng)；4人獲“飛思卡爾”大賽全國(guó)總決賽二、三等獎(jiǎng)，16人獲西北賽區(qū)二、三等獎(jiǎng)；13人獲“挑戰(zhàn)杯”課外作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。