彭磊+謝衛(wèi)才

摘 要 湖南工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)以“卓越計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”為培養(yǎng)目標(biāo)，建立了有效的實(shí)踐教學(xué)體系并予以實(shí)施。同時(shí)，針對實(shí)施過程中所遇到的問題進(jìn)行研究，并提出了相關(guān)的一些改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 電氣工程及其自動(dòng)化 實(shí)踐教學(xué)體系 改進(jìn)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.11.025

Abstract The major of electrical engineering and automation of Hunan Institute of Engineering has taken "excellent plan" and "engineering education certification" as its training target， and established an effective practice teaching system and implemented it. At the same time， the problems encountered in the implementation process are studied and some relevant improvement measures are put forward.

Keywords electrical engineering and automation； practice teaching system； improvement

按照我國的高等教育學(xué)科劃分，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)隸屬于一級學(xué)科。該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備工程領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才應(yīng)有的職業(yè)素養(yǎng)和健全人格，具有系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識和電氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，具備工程實(shí)踐能力、自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，面向工業(yè)生產(chǎn)一線，成為從事電氣裝備與電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造、工程應(yīng)用和運(yùn)行管理等方面的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。而學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力都必須通過大量的實(shí)踐教學(xué)得以加強(qiáng)。因此，實(shí)踐教學(xué)在該專業(yè)教學(xué)體系中的重要性是顯而易見的。[1]

針對我校已實(shí)施的“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)，以及我校正在申請的“工程教育認(rèn)證”中所制訂的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革，就顯得尤為迫切了。

1 實(shí)踐教學(xué)體系改革的總體思路

為不斷提升電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)各實(shí)踐性環(huán)節(jié)的任務(wù)要求和特點(diǎn)，對其內(nèi)容進(jìn)行部分調(diào)整，使各實(shí)踐性環(huán)節(jié)在實(shí)施過程中能有效地形成一個(gè)整體。同時(shí)，對實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施、管理制度的完善和實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)等方面也需要進(jìn)行相應(yīng)的改革與研究。[2]因此，為了使得各實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的有機(jī)聯(lián)系進(jìn)一步加強(qiáng)，讓學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)能從中得到進(jìn)一步的強(qiáng)化，我校以“卓越計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為依據(jù)，將實(shí)踐教學(xué)體系分解成六個(gè)模塊：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、大型實(shí)驗(yàn)周模塊、課程設(shè)計(jì)模塊、校外實(shí)習(xí)模塊、畢業(yè)論文模塊和科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊。

2 實(shí)踐教學(xué)體系的模塊化構(gòu)建

2.1 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

組織電氣工程教研室的全體老師對目前相關(guān)專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)置進(jìn)行討論，并結(jié)合專業(yè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況，對所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)。在原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，增加了新的實(shí)驗(yàn)方法，盡可能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法的多樣性。而針對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，則從創(chuàng)新性和綜合性的角度出發(fā)，在新版的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中，設(shè)置了新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2 大型實(shí)驗(yàn)周模塊

主要包括三相異步交流電動(dòng)機(jī)大型實(shí)驗(yàn)周、低壓交流接觸器大型實(shí)驗(yàn)周以及電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)大型實(shí)驗(yàn)周。按照國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)性能的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，充分應(yīng)用了CAD等現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)。

2.3 課程設(shè)計(jì)模塊

主要包括針對“電機(jī)學(xué)”、“低壓電器”、“電力系統(tǒng)分析”、“電機(jī)控制”、“智能電器”、“電力電子技術(shù)”等專業(yè)課程所開設(shè)的三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、交/直流電磁鐵設(shè)計(jì)、電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能電器模塊設(shè)計(jì)、變電站電氣部分設(shè)計(jì)、電力電子裝置設(shè)計(jì)等相關(guān)的課程設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的電磁、電路計(jì)算的基礎(chǔ)上，引入了MATLAB、AUTOCAD、Maxwell等相關(guān)仿真軟件的應(yīng)用技能。

2.4 校外實(shí)習(xí)模塊

校外實(shí)習(xí)可分為專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)三個(gè)階段。該模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生具備工程領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才應(yīng)有的職業(yè)素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和自我學(xué)習(xí)能力的一個(gè)重要途徑。在完善實(shí)踐教學(xué)體系的改革中，通過不斷加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)教學(xué)的實(shí)施力度，在學(xué)生身上起到了顯著的效果。同時(shí)，也進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)校與企業(yè)的合作關(guān)系。

2.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)模塊

畢業(yè)設(shè)計(jì)是考查學(xué)生在校期間對所學(xué)專業(yè)知識的掌握程度。其主要內(nèi)容是考核學(xué)生能否基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對電氣工程領(lǐng)域的工程問題進(jìn)行研究，并能開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

2.6 科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊

按照因材施教的原則，學(xué)校組織學(xué)生積極參加多種形式的課內(nèi)、校外相結(jié)合的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)以及各類學(xué)科競賽。通過該方式使學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力在實(shí)踐中得到不斷的提升。[3]

3 實(shí)踐教學(xué)體系改革的實(shí)施過程

3.1 優(yōu)化實(shí)踐性項(xiàng)目

依據(jù)“卓越計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”的培養(yǎng)目標(biāo)，對于目前實(shí)踐項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行了整合和更新。同時(shí)，根據(jù)新的教學(xué)大綱增設(shè)了新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并編寫了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。如：在“電器學(xué)”課程中，優(yōu)化了“交流電弧特性研究實(shí)驗(yàn)”的線路圖，讓學(xué)生可以利用數(shù)字存儲示波器更好地觀測到交流電弧的電壓、電流隨時(shí)間變化的波形；在“高電壓技術(shù)”課程中，為了讓學(xué)生更直觀地觀察不均勻電場下氣體間隙的放電、擊穿現(xiàn)象；研究放電電壓和電極距離的關(guān)系；電極極性對空氣間隙擊穿電壓的影響，增設(shè)了“大氣壓空氣間隙的放電實(shí)驗(yàn)”。在三相異步交流電動(dòng)機(jī)大型實(shí)驗(yàn)周中，針對電機(jī)型式實(shí)驗(yàn)室配置的“DJC1300電機(jī)型式試驗(yàn)自動(dòng)測試系統(tǒng)”，依據(jù)“GB/T1032-2005 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法”，編寫了“三相異步交流電動(dòng)機(jī)型式試驗(yàn)指導(dǎo)書”等。endprint

3.2 強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

課程設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識能夠針對電氣工程領(lǐng)域的工程問題提出可行的解決方案，設(shè)計(jì)出滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件），并且能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出創(chuàng)新意識。因此，課程設(shè)計(jì)在選題上應(yīng)考慮多選擇一些能與工程實(shí)際緊密結(jié)合在一起的，并具有一定代表性的課題。按照教學(xué)進(jìn)程的安排，課程設(shè)計(jì)的時(shí)間一般為1～2周，通常安排在學(xué)期中或?qū)W期末進(jìn)行。為了避免在課程設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)雷同的現(xiàn)象，則要求老師對所指導(dǎo)的學(xué)生所提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格審核，確保每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案有自己獨(dú)特的見解。而且，在課程設(shè)計(jì)的答辯環(huán)節(jié)，要求每個(gè)學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)答辯，指導(dǎo)老師針對每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案提出相關(guān)問題，然后根據(jù)其答辯情況，并結(jié)合其課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫情況評定出學(xué)生的成績。

3.3 加大校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)力度

學(xué)校與電氣工程專業(yè)相關(guān)企業(yè)一直保持著長期合作關(guān)系，如：上海良信電器股份有限公司、德力西電器有限公司、廈門宏發(fā)電聲股份有限公司、深圳市盛弘電氣有限公司、桂林星辰科技有限公司、湖南德意電氣有限公司、平高集團(tuán)湖南平高開關(guān)有限公司等。通過校企科研項(xiàng)目的合作、聘任企業(yè)導(dǎo)師來校授課，以及定期的與企業(yè)人員就實(shí)習(xí)模式與實(shí)習(xí)內(nèi)容等問題展開座談等形式來確保校外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的順利實(shí)施。通過不斷加大校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)力度，使學(xué)生得到了更多更好的實(shí)習(xí)條件。

3.4 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)著重考慮培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及獨(dú)立工作的能力，使學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練中，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)作風(fēng)和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題做到“一人一題”，并且針對“卓越計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”的培養(yǎng)目標(biāo)，切實(shí)做到將選題工作與科學(xué)研究和工程實(shí)踐緊密結(jié)合在一起，使畢業(yè)課題具有開拓性和綜合性。而且為了避免與學(xué)生求職面試、研究生復(fù)試時(shí)間沖突等問題，將畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、文獻(xiàn)檢索及開題工作提前到第七學(xué)期期末進(jìn)行。在第七學(xué)期末專業(yè)課教師向?qū)W院提交畢業(yè)設(shè)計(jì)課題申報(bào)表，經(jīng)過學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組成員審核后，向全體學(xué)生公布。隨后，由學(xué)生自主選擇，確保一人一題，自主完成。每位專業(yè)老師所指導(dǎo)的學(xué)生人數(shù)原則上不允許超過八個(gè)。

3.5 積極搭建科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺

學(xué)校將多種課內(nèi)、校外相結(jié)合科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)以及相關(guān)的學(xué)科競賽作為學(xué)生實(shí)踐的平臺，積極引導(dǎo)學(xué)生參與到科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中來，由此突顯出培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性。在不斷地探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新模式中，把創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)融入到人才全方位培養(yǎng)的的過程中。同時(shí)，又可為校外實(shí)習(xí)模塊和畢業(yè)設(shè)計(jì)模塊提供有益的補(bǔ)充。如： 每年在我校推行的“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”這一項(xiàng)目，即為大多數(shù)學(xué)生提供了一個(gè)良好的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺。通過專業(yè)老師的耐心指導(dǎo)，小組成員的積極配合，每一個(gè)項(xiàng)目組都按時(shí)完成所申報(bào)的項(xiàng)目并通過驗(yàn)收。通過“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”，培養(yǎng)了學(xué)生能夠就復(fù)雜工程問題與他人進(jìn)行有效溝通和交流的能力。而且，學(xué)生所提交的項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，更是培養(yǎng)了學(xué)生撰寫科技論文的能力，為隨后的課程設(shè)計(jì)報(bào)告和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫打下了良好的基礎(chǔ)。

3.6 改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)形式

針對各類實(shí)踐環(huán)節(jié)所需達(dá)到的培養(yǎng)目標(biāo)，定期組織教研室老師研討其教學(xué)方法。如讓學(xué)生先自行在網(wǎng)上圖書館查閱和搜集相關(guān)的文獻(xiàn)資料，然后分組進(jìn)行討論，確定其設(shè)計(jì)方案和實(shí)施過程，最后通過撰寫科技論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等形式，從而將學(xué)生的主觀能動(dòng)性充分調(diào)動(dòng)起來。而在教學(xué)形式方面，老師則可以采用體驗(yàn)反思、案例教學(xué)、專項(xiàng)技能訓(xùn)練等模式，營造出較為寬松的實(shí)踐環(huán)境，進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)效果。

4 實(shí)踐教學(xué)體系改革的保障

4.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理模式

由電氣工程實(shí)驗(yàn)室的7個(gè)主要分室承擔(dān)了實(shí)教學(xué)過程的實(shí)施。通過對實(shí)驗(yàn)室采用集中管理的模式，使各個(gè)分室的實(shí)踐教學(xué)資源得以充分利用，從而真正有效地達(dá)到實(shí)踐教學(xué)資源配置的共享和優(yōu)化，而對于每個(gè)分室所采用的管理模式則實(shí)行開放式。這樣做的目的在于，在很大程度上可以解決學(xué)生自主確定創(chuàng)新項(xiàng)目所需實(shí)踐場所的問題。

4.2 完善實(shí)驗(yàn)室管理制度

由于多個(gè)專業(yè)學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)是由電氣工程實(shí)驗(yàn)室中的部分分室共同承擔(dān)的，因此為了能讓大多數(shù)學(xué)生有更加充足的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，則需要將實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度進(jìn)一步完善，操作規(guī)程進(jìn)一步細(xì)化，從而保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常有序進(jìn)行。同時(shí)，為了保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備及人身安全，學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，必須有教師或管理人員在現(xiàn)場進(jìn)行及時(shí)的指導(dǎo)。

4.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)

為了優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)一支工程實(shí)際能力與創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的教師隊(duì)伍，滿足學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)的需要，而且學(xué)校還大力支持所有工科專業(yè)專任教師取得在企業(yè)工作的工程經(jīng)歷。專任教師取得企業(yè)工程經(jīng)歷的培養(yǎng)方式主要有全脫產(chǎn)培訓(xùn)、半脫產(chǎn)培訓(xùn)和橫向項(xiàng)目研究。

同時(shí)，學(xué)院還根據(jù)每學(xué)期教學(xué)任務(wù)的需要，提出下學(xué)期擬聘企業(yè)兼職教授、企業(yè)導(dǎo)師數(shù)量和具體要求。兼職教授主要承擔(dān)學(xué)生在校內(nèi)學(xué)習(xí)階段的專業(yè)課、專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)任務(wù)；企業(yè)導(dǎo)師主要承擔(dān)學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段的教學(xué)任務(wù)，包括對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)授課、專題講座和指導(dǎo)課程（畢業(yè)）設(shè)計(jì)等。

5 結(jié)束語

隨著“卓越計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”的工作不斷推進(jìn)，我校通過優(yōu)化實(shí)踐性項(xiàng)目、強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、加大校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)力度、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、積極搭建科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺及改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)形式等方式，在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革和研究工作中做出了很大的努力。通過實(shí)踐教學(xué)體系的改革，進(jìn)一步提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬桂芳，吳春富，謝煌生.電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究與建設(shè)[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（6）.

[2] 蔡琴，王琪.電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的探索[J].成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（1）.

[3] 舒秀蘭，葉偉慧，李驍龍，賈佳.電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[J].科教導(dǎo)刊，2017（2）.endprint