本文作者：陶慧 鄭征 喬美英 單位：河南理工大學電氣學院 河南理工大學電氣學院副院長

完善人才培養方案，優化課程體系，加強課程建設

結合河南理工大學的實際情況，在部分畢業生的反饋信息和用人單位的需求信息基礎上，新的培養方案是以“突出特色、適應行業需求”為原則修訂的。為使河南理工大學培養的自動化學生既能滿足煤礦行業的需求，同時又能服務其他行業，在2011年的專業培養方案中進行了較大改革：分方向培養。[2]分方向培養是指前五個學期開展通識教育、公共基礎和專業基礎課程教育，從三年級的后半學期開始分成礦山自動化、電氣傳動自動化、過程自動化三個方向培養。學生可以選擇其中的一個或兩個方向，這樣畢業生有了更大的選擇空間。如果已完全確定就業方向，可集中精力專攻一個方向。如果不能確定就業方向，可選擇兩個方向，擴大就業范圍。比如選擇礦山自動化和過程自動化，學生就業既可以去礦業單位，也可以到相關工業過程自動化的企事業單位。因此畢業生既可服務于煤炭行業，也可輻射其他行業。

課程體系以數理課程為知識基礎，以三電課程（電路、電子和電機）為專業支柱，以控制理論和信號與系統課程為橋梁，以專業方向課程群為應用基礎，建立起本專業的核心知識構架，并在此基礎上廣泛開設反映自動化前沿技術的專業選修課程，盡可能地拓寬知識面，從而建立合理、科學的知識結構體系。由于首次采用分方向培養，專業方向課程群的建設是課程體系建設的重中之重。這三個方向相互聯系又相互區別，課程的設置有所側重。礦山自動化方向設置煤礦固定設備控制、數字化礦山技術、采煤概論和運動控制系統等課程。電氣傳動自動化設置有DSP原理及應用、運動控制系統、現代交流調速和電氣設備的故障診斷技術等課程。過程自動化方向有信號檢測、現場總線與工業網、過程控制工程等課程。課程群的建設在整體優化的高度上明確了各課程的分工，組成了一個完整的有機實體。河南理工大學有“自動控制系統”、“供電技術”兩門國家級精品課程和多門省校級精品課程。精品課程的建設思路、過程與要求及其引發的人才培養模式變革為其他課程的建設注入了新的活力，提供了示范作用。[3]在精品課程的帶動下，自動化專業主干課程“電力電子技術”、“自動控制原理”和“微型計算機控制技術”等都建設成為精品課程，提升了教師整體素質，更新了教育理念，從而促進教學研究和科學研究、提高教學管理水平。

具備礦山自動化專業知識的高水平師資隊伍建設

按照“培養、提高、穩定、引進”的原則，科學合理地配置教師資源，建立健全師資培訓制度，加大中青年學術帶頭人和骨干教師的培養力度。經過建設，目前本專業專職教師70人，其中專業課任課教師具有博士學位者達60％以上；具有國內外大學進修學習經歷者達到50％以上；形成了“三電”、“供電系統自動化”、“自動控制原理與系統”教學團隊等多個專業教學團隊。其中“三電”基礎課程教學團隊為國家級教學團隊。并聘請了10位煤礦企業和研究院所的具有較強工程和科研經驗的高級技術人員擔任兼職教師，指導學生的課程設計和其他工程實踐。定期組織教師到大型煤礦進行調研，使教師及時了解和掌握煤礦現場的生產情況，讓教師與生產現場實現零距離對接。鼓勵教學任務不太繁重的教師到現場工作一年或半年時間，根據煤礦自動化的現場要求積極開展科學和技術研究，解決煤礦的實際問題。三年來已形成了教師定期下基層的制度，共組織教師下煤礦調研10余次，有5名教師在煤礦實習半年以上，有10余名教師長期在煤礦開展科學研究。目前自動化專業教師都非常熟悉礦山自動化的生產技術現狀，具備深厚的礦山自動化專業知識。以工程型和創新型人才培養模式的改革作為自動化專業建設的客觀背景，組織教師進行教育思想大討論，更新教育思想和教學觀念，引導自動化專業改革和教學實踐。通過教研活動提升教師的業務能力和教學研究能力；加強對教學內容和方法手段的研究，形成人人參與教學研究的氛圍。

改革實踐教學，培養學生工程和創新能力

構建功能完善的實驗教學平臺，加大實驗室建設投入，全面改善實驗室條件，為實踐教學提供有利條件。改革實踐教學體系，增加綜合設計性試驗比例，增設綜合性課程設計和創新實踐環節，切實提高學生工程和實驗能力。實驗平臺包括硬件實驗平臺和虛擬實驗平臺。將虛擬實驗與實物實驗有機結合起來，實踐與理論并重，提高了實踐效率。硬件實驗平臺。近5年來學校投入1000多萬元對實驗室進行了大規模擴建。目前，實驗中心建設成為國家級實驗教學示范中心。自動化專業的實驗教學平臺分三個層次（基礎實驗教學平臺、檢測與信號處理實驗教學平臺和自動化實驗教學平臺），可實現自動化系統的基本理論實驗、系統設計、過程實施的全過程工程素質訓練，具備培養具有創新意識和工程能力人才的必要條件。虛擬實驗平臺。目前專業課程基本都建立了虛擬實驗平臺。虛擬實驗可輔助理論教學，幫助學生理解抽象的理論知識；將實驗擴展到實驗室之外，突出了以學生為中心的開放摸式，使每個學生都能動手分析和設計電路，并與理論結果進行對照，及時驗證設計的正確性。在這樣的實驗環境中，學生快速加深了對理論知識的理解，提高了實驗質量和效率，從而增加了學習興趣，激發了創新意識。因此，虛擬實驗平臺為綜合設計性、工程創新性實驗提供了一條捷徑，為學生的課外科技活動提供了一個良好的實驗環境。

改革實驗類型，降低驗證性實驗所占比例，增加大量優秀的綜合設計性實驗項目。由于綜合設計性試驗需要學生自己設計實驗方案，可以培養其創新意識。學生在實驗過程中會遇到一些障礙，有利于鍛煉學生發現問題、思考問題和獨立解決問題的能力。目前電路等基礎課程的實驗驗證性占60%，綜合設計性占40%。自動控制原理等專業基礎課程的實驗驗證性占40%、綜合設計性占60%，專業課程實驗驗證性占25%綜合設計性占75%。加強課程設計環節。原來培養計劃中對多門課程都開設有課程設計環節，但大多都是針對一門課程的，且不要求做出實物。新的培養計劃增設了綜合課程設計，[5]在有條件的情況下要求做出實物，并進行答辯。如原“自動控制原理”課程要求學生根據給定的系統傳函下設計調節器以滿足其性能指標，現在將其與“運動控制系統”課程結合起來，開設為期兩周的綜合課程設計內容，要求設計一個完整的雙閉環直流調速系統。其內容不僅涉及到“自動控制原理”和“運動控制系統”課程知識，還包含電力拖動、電子技術、電力電子技術方面的知識，涉及的知識面廣，能訓練學生綜合運用多門課程知識分析和解決問題的能力。增設選修創新模塊，鼓勵學生參加各類科技競賽。培養計劃在第七學期增加了供學生選修的創新模塊，主要包括創新實驗、科研訓練、論文發表、科技發明和科技競賽等。其中每個環節為兩個學分，要求學生至少取得4個學分。積極培養引導學生參加電子設計競賽、科研訓練計劃、“飛思卡爾”智能汽車大賽和“挑戰杯”等全國賽事。近5年自動化學生共參與相關課題研究50多項；5人獲電子設計大賽國家二等獎，42人獲河南賽區一、二、三等獎；4人獲“飛思卡爾”大賽全國總決賽二、三等獎，16人獲西北賽區二、三等獎；13人獲“挑戰杯”課外作品競賽一等獎。