陸秀令 張松華
湖南工學(xué)院 湖南衡陽 421002
電氣工程及自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革探索與實踐*
陸秀令 張松華
湖南工學(xué)院 湖南衡陽 421002
實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、工程能力和綜合能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。分析了現(xiàn)行實踐教學(xué)存在主要問題及其原因,結(jié)合我校辦學(xué)定位和電氣工程及自動化專業(yè)實踐教學(xué)已取得成績的基礎(chǔ)上,就師資隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)、實驗內(nèi)容、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等影響學(xué)生工程化能力的幾個方面進行了一系列的改革探索,通過這一些的改革探索,提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力。
實踐教學(xué);改革;工程能力;創(chuàng)新能力
我校是一所以工為主的地方型本科院校,學(xué)校辦學(xué)定位為應(yīng)用型本科院校。電氣工程及自動化專業(yè),在我校已有30年的辦學(xué)歷史,在長期的辦學(xué)中取得了很多的成績,也得到了同行的認(rèn)可和較高評價。隨著市場對人才的工程實踐能力要求越來越高,加強實踐教學(xué)改革、不斷提高學(xué)生工程實踐能力已成為我們必須面對的一個重要問題之一。實踐教學(xué)是提高學(xué)生工程實踐能力的主要途徑之一。本文在分析了當(dāng)前實踐教學(xué)存在的問題基礎(chǔ)上,從師資隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)、實驗內(nèi)容、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面進一步深化實踐教學(xué)改革進行了探討。
實踐教學(xué)主要包括各類實驗、綜合設(shè)計、教學(xué)實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等幾個方面,目前的實踐教學(xué)與社會對人才的需求不相稱,當(dāng)前我國大多數(shù)高校的電氣工程及自動化專業(yè)的實踐教學(xué)都存在以下主要問題。
實踐教學(xué)在國外高等教育中的地位比理論教學(xué)更高,而在我國高等教育中卻是一個薄弱環(huán)節(jié)。課程實踐教學(xué)是在老師幫助和掌握理論知識的基礎(chǔ)上,學(xué)生將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐,以提高分析問題和解決問題能力的訓(xùn)練過程。目前,由于對課程實踐教學(xué)認(rèn)識不清,輕視動手能力培養(yǎng),使培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)造性以及分析問題和解決問題的能力。主要表現(xiàn)為教師在備課時沒能將課程的實踐教學(xué)內(nèi)容有機的融入到理論教學(xué)體系中;而且在課程實踐環(huán)節(jié)上缺乏有效的管理制約機制,有些學(xué)生不認(rèn)真甚至不參加課程實踐,甚至偽造、抄襲實驗數(shù)據(jù)和實驗報告。學(xué)生參加課程實踐教學(xué)積極性不高,以致實踐環(huán)節(jié)不能很好的進行。
集中式實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是電氣工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的重要組成部分。主要形式有教學(xué)實習(xí)(生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí))、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。但是,往往因為經(jīng)費等原因,使教學(xué)實習(xí)成為流于形式的現(xiàn)場參觀;課程設(shè)計選題方向和數(shù)量有限,使學(xué)生產(chǎn)生相互模仿和抄襲的現(xiàn)象;畢業(yè)設(shè)計有些選題過于陳舊,無法體現(xiàn)當(dāng)前本專業(yè)的先進技術(shù);有些課題過于強調(diào)理論和原理性設(shè)計,偏離專業(yè)主題,顯得過于簡單和形式化;有的題目工作量過大,學(xué)生無法完成;有的課題過窄,達(dá)不到綜合訓(xùn)練的目的。在生產(chǎn)實習(xí)方面,如請企業(yè)的技術(shù)主管給學(xué)生講授企業(yè)生產(chǎn)和管理,參觀企業(yè)生產(chǎn)流水線,參與企業(yè)部分生產(chǎn)活動等,以這種形式為主導(dǎo)的生產(chǎn)實習(xí)形式存在以下諸多問題:(1)企業(yè)一般不愿接收學(xué)生到研發(fā)和生產(chǎn)崗位,難以找到合適的生產(chǎn)實習(xí)單位;(2)隨著高教規(guī)模的擴大,實習(xí)學(xué)生人數(shù)不斷增加,而實習(xí)經(jīng)費又有限,要安排到企業(yè)進行生產(chǎn)實習(xí)困難重重;(3)由于實習(xí)時間有限,學(xué)生在短時間中很難熟練掌握實際生產(chǎn)知識并參與動手操作,而學(xué)生對以參觀為主導(dǎo)的生產(chǎn)實習(xí)形式普遍不夠重視。
完整而又相對獨立的實踐教學(xué)計劃,對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)沒有具體的細(xì)化目標(biāo),沒有一套完整的實踐教學(xué)體系,實驗教材比較缺乏。課程實驗安排主次不清,又不注意內(nèi)在聯(lián)系和相互銜接,缺少整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)口徑窄、工程訓(xùn)練不足,動手能力和創(chuàng)新能力差。
和全國其他高校一樣,我們的電氣工程及自動化專業(yè)實踐教學(xué)也存在同樣的問題,面對實踐教學(xué)的改革壓力。在學(xué)校的支持下,我們對電氣工程及自動化專業(yè)的實踐教學(xué)也進行了改革,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
找準(zhǔn)專業(yè)定位,明確培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)性人才的關(guān)鍵。我院是一所新建本科院校,而新建本科院校定位于“應(yīng)用型本科”是由其誕生的社會發(fā)展背景和國家經(jīng)濟發(fā)展趨勢所決定的,它的辦學(xué)理念和定位既有別于“研究型”大學(xué),也有別于我國傳統(tǒng)的“學(xué)術(shù)型”普通本科院校,這也就決定了它的發(fā)展路徑必然具有自身獨特性。我院原在行業(yè)辦校時,學(xué)院坐落地是我國電力輸送設(shè)備、鋼管、鹽鹵化工、建材材料的生產(chǎn)基地。在長期的辦學(xué)中已形成了具有服務(wù)行業(yè)、服務(wù)地方的特色,在行業(yè)內(nèi)具有較高的辦學(xué)聲譽。在學(xué)校脫離行業(yè)辦校、升本后,我們在制定教學(xué)計劃時,在選修課程中繼續(xù)保持材料工藝學(xué)等相關(guān)課程,供學(xué)生選修。同時在教學(xué)總學(xué)時減少的情況下,保證實踐教學(xué)學(xué)時不但不減少,而略有增加。在教學(xué)計劃上電氣工程及自動化專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實踐教學(xué)占總學(xué)時的大約40%,集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)為33周。
要提高學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)造人才培養(yǎng)的工程環(huán)境,首先要建立一支高水平、工程實踐能力強的隊伍??刹扇∫M、培養(yǎng)、聘用相結(jié)合的方法解決。從工廠聘用一批具有工程師以上職稱的教師作為實踐教學(xué)的指導(dǎo)老師;對現(xiàn)有理論水平較高、動手能力強的老師,利用學(xué)生下工廠實習(xí)、假期勤工儉學(xué)機會,要求指導(dǎo)老師自身也要帶著任務(wù)下去,不斷提高教師隊伍自身的工程時間能力。一支高素質(zhì)、工程能力強的師資隊伍是提高學(xué)生工程實踐能力的基礎(chǔ),而且也只有這樣才有可能提高學(xué)生的工程實踐能力。
在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持下,學(xué)校加大了對實驗室的經(jīng)費投入,保證了學(xué)生必要的實驗條件。近5年來,與電氣工程及自動化專業(yè)有關(guān)的專業(yè)實驗教學(xué)場地和實驗教學(xué)設(shè)備經(jīng)費的投入年增長率都在20%左右。目前實驗室用房總面積為2031.9平方米,固定資產(chǎn)1082.75余萬元,專業(yè)基礎(chǔ)課實驗開出率100%,專業(yè)實驗課開出率95%以上。這樣充分保證了教學(xué)需要,使學(xué)生能及時掌握專業(yè)的新技術(shù)和新動向。
針對在實踐教學(xué)中存在的問題,我們在實踐教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法等方面進行了一系列的改革,主要表現(xiàn)有:
(1)緊跟人才市場的需要,及時更新教學(xué)內(nèi)容。我們盡量減少原理性的實驗,增加設(shè)計性、綜合性和工程性實驗。例如交直流調(diào)速系統(tǒng)這門課程的實驗,目前的實驗主要是交直流調(diào)速方法、調(diào)節(jié)器設(shè)計等方面的原理性實驗。而實際與該課程有關(guān)的、社會上廣泛使用的、需求較大的有關(guān)變頻器相關(guān)應(yīng)用的相關(guān)實驗又沒開。我們及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增加目前市場廣泛使用的西門子、三菱、施耐德等變頻器,有力提高了學(xué)生與變頻器應(yīng)用有關(guān)的工程實踐能力。
(2)整合實踐教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)學(xué)時在減少,而知識在不斷更新,使得教學(xué)內(nèi)容不斷增多。除了對理論課程教學(xué)內(nèi)容進行整合外,還要求對實踐教學(xué)內(nèi)容進行比較大的整合,不能只單純強調(diào)實踐教學(xué)的課時和比例,而要提高實踐教學(xué)的效率。我們把電工實習(xí)與交直流調(diào)速、PLC這兩門課程的課程設(shè)計進行整合;電子實習(xí)和模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機技術(shù)等課程的課程設(shè)計進行整合。這些內(nèi)容的整合既可以使學(xué)生利用電工實習(xí)、電子實習(xí)得到動手的機會,又能利用課程設(shè)計使學(xué)生的動手方向性更明確,內(nèi)容更充實。
(3)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的工程化。當(dāng)前大部分高校的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的題目都沒有接近工程實際,基本上是紙上談兵?;蚴軛l件或者設(shè)計內(nèi)容的限制,只要求學(xué)生進行理論設(shè)計,撰寫設(shè)計說明,這樣的設(shè)計,很多學(xué)生都是東抄西湊,非??斩?,遇到了一個實際的問題無從下手。我們改革的措施是組織教師深入工廠,教師集體命題,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的選題要盡量貼近工程實際,有一定的代表性,為了減少學(xué)生相互抄的問題,設(shè)計的題目要不斷更新,設(shè)計的要求不能只是滿足設(shè)計說明書,課程設(shè)計要求答辯,對部分畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計要求進行實物制作,這樣學(xué)生的動手能力、解決問題的能力得到了提高。
(4)改革實踐教學(xué)的考核方法。目前實驗的考核方法是結(jié)合平時出勤、實驗報告、實驗環(huán)節(jié)中的實驗效果等進行綜合評價,這種方法應(yīng)該說是比較公平,但是還存在一些弊端,不能調(diào)動學(xué)生的積極性,很多學(xué)生主要是應(yīng)付,本身能力沒提高,實驗完成后,下次做實驗又出現(xiàn)儀器不會使用、不會測量等問題。因此,我們對實踐教學(xué)考核方法進行改革,注重學(xué)生在本課程實驗的應(yīng)知和應(yīng)會的考核,這樣學(xué)生基本技能和常用儀器、設(shè)備的使用能力會加強。
(5)生產(chǎn)實習(xí),實行校內(nèi)外相結(jié)合的實習(xí)形式。隨著市場經(jīng)濟的建立和高校的擴招,大部分工廠不愿意接受學(xué)生實習(xí),愿意接受的廠家,因為種種原因,也只能讓學(xué)生參觀實習(xí),學(xué)生真正動手的機會難得,這樣的實習(xí)對學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)的作用不大。我們改革的方法是校內(nèi)制作與校外參觀實習(xí)相結(jié)合的形式。在校內(nèi)利用原有的設(shè)備,通過增加投資,建立了與工廠作業(yè)現(xiàn)場相同的實習(xí)基地,學(xué)生可以在不同的自動生產(chǎn)線上實習(xí),極大的解決了生產(chǎn)實習(xí)的問題。
學(xué)生的工程實踐能力與其自身的工程實踐經(jīng)歷有很大關(guān)系,學(xué)生在沒有走出校門如何培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力就成為我們研究的問題之一。我們方法之一是利用實驗室和實踐教學(xué)基地的設(shè)備,我們有針對性的開展單片機技術(shù)、PLC、變頻器、DSP技術(shù)的培訓(xùn),培訓(xùn)教師自己帶課題,學(xué)生參與課題的全部工作;方法之二是發(fā)揮電子協(xié)會的作用,由電子協(xié)會組織各種競賽活動,對參與的學(xué)生作品進行展示、評審、獎勵,調(diào)動學(xué)生的參與積極性。通過這兩種方法極大提高了學(xué)生的工程實踐能力。
提高學(xué)生的工程化實踐能力,是人才培養(yǎng)的需要。我們對電氣工程及自動化專業(yè)在實踐教學(xué)的方面已經(jīng)做了不少的工作,學(xué)生的工程實踐能力得到了較大的提高,并也取得了可喜的成績,該專業(yè)的學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲一等獎一項,二等獎三項,三等獎四獎。隨著新形式的發(fā)展,還需要我們繼續(xù)進一步的加大改革的力度。
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Exploration and practice in the training of practice in the department of electrical engineering & automation
Lu Xiuling, Zhang Songhua
Hunan institute of technology,Hengyang,421002,China
Practice teaching is the key to cultivating practical ability ,engineering ability and comprehensive ability of students. This paper analyzes the primary problems and their causes existing in the actual practice teaching .Based on our institute’s orientation and achievements of practical teaching of electrical engineering and automation specialty, this paper puts up a series of reform exploration on the aspects affecting students engineering ability, such as teachers construction, laboratory construction,experiment content, course design,graduation design and so on.By carrying out the reform exploration, innovative consciousness and engineer practical ability of students are greatly improved.
practice teaching; reformation; engineering ability; innovative ability
book=126,ebook=840
2010-04-15
陸秀令,碩士,副教授。
*本文系湖南工學(xué)院青年教研教改項目(編號:JYQ0601)。