黃 力，唐 波，牛媛媛

（三峽大學(xué) a.輸電線路工程國家級實驗教學(xué)示范中心；b.電氣與新能源學(xué)院；c.材料與化工學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

引言

隨著工程新技術(shù)、科技新知識的不斷涌現(xiàn)，工程科技成為推動人類社會發(fā)展的重要引擎，高等工程教育已由注重科學(xué)研究的“科學(xué)范式”轉(zhuǎn)換為注重實踐的“工程范式”，為高校人才培養(yǎng)帶來了重大變革［1］。教育部提出的新工科建設(shè)，對高等工程教育提出了新的要求。實踐教學(xué)作為新工科背景下高等工程教育人才培養(yǎng)不可替代的組成部分，是深化學(xué)科交叉整合，提升學(xué)生思想、能力和素質(zhì)的重要手段［2-4］。輸電線路工程專業(yè)具有與工程教育聯(lián)系緊密的天然特點，更需要在新工科背景下積極以立德樹人為引領(lǐng)，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才［5］。三峽大學(xué)輸電線路工程專業(yè)通過深入研究專業(yè)的學(xué)科知識層次、專業(yè)知識領(lǐng)域，挖掘?qū)嵺`教學(xué)思政元素，以工程教育專業(yè)認證的理念為指引，構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗、綜合作業(yè)、創(chuàng)新實訓(xùn)”的三層次實踐教學(xué)體系，對科學(xué)、技術(shù)、工程知識在多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉融合，以適應(yīng)電力行業(yè)發(fā)展的新態(tài)勢，培養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問題能力的復(fù)合型社會主義建設(shè)人才。

一、輸電線路工程專業(yè)實踐教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

我校輸電線路工程專業(yè)作為全國最早開設(shè)輸電線路工程專業(yè)的先行者，經(jīng)過30 多年的發(fā)展，依托國家級實驗教學(xué)示范中心，以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、教育部工程教育專業(yè)認證專業(yè)為支撐，在人才培養(yǎng)模式、課程教材體系等方面取得了豐富的教學(xué)改革成果［6-7］。然而面對以特高壓、無人機、電力物聯(lián)網(wǎng)為代表的輸電線路新技術(shù)的深度應(yīng)用，傳統(tǒng)實踐教學(xué)思維模式面臨著巨大挑戰(zhàn)［8-9］。

（一）思政育人效果要落實

立德樹人是教育的根本任務(wù)，是貫穿高校所有教育教學(xué)活動的主脈絡(luò)。課程思政需要全體教師的共同參與，在課程設(shè)計與教學(xué)環(huán)節(jié)有效地融入思政元素，潛移默化地實現(xiàn)對學(xué)生政治與價值引領(lǐng)、科學(xué)精神與職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。而思想政治教育與專業(yè)教育在專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在“兩張皮”的現(xiàn)象。專業(yè)教師對課程思政的認識不足，更多的精力投入對學(xué)生的實踐技能的培養(yǎng)中，對學(xué)生職業(yè)規(guī)范與工程素養(yǎng)等方面強調(diào)不夠，忽視了電力行業(yè)對專業(yè)人員工匠精神及工程報國的職業(yè)素養(yǎng)需求［10］。同時，在實踐環(huán)節(jié)的考核評價中，缺乏對思想政治教育的有效評價，往往依靠指導(dǎo)教師的主觀印象，使思想政治教育難以落到實處。此外，引入的思想政治內(nèi)容過于生硬，對思政元素的凝練不足，反而影響了專業(yè)知識的傳授效果。

（二）實踐教學(xué)內(nèi)容要更新

輸電線路工程中新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用日新月異，不斷沖擊著傳統(tǒng)輸電線路工程專業(yè)的知識體系與結(jié)構(gòu)。輸電線路設(shè)計已從平面圖紙設(shè)計轉(zhuǎn)換到三維立體設(shè)計，輸電線路的測量由基于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)變?yōu)榛诒倍穼?dǎo)航系統(tǒng)，無人機、機器人等新技術(shù)廣泛地應(yīng)用于輸電線路的巡視與維護中，各類智能化、機械化的設(shè)備逐漸取代了傳統(tǒng)的人工操作，輸電線路的架線、施工更具快捷安全性。新技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，對實踐教學(xué)提出了更高的要求。而現(xiàn)實教學(xué)中受實踐場地、實踐設(shè)備、師資隊伍等多方面因素制約，實踐教學(xué)課程內(nèi)容陳舊、更新緩慢，存在實踐教學(xué)目標與用人單位需求之間脫節(jié)的弊端。

（三）綜合能力培養(yǎng)要加強

在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中，教學(xué)活動包括實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。其中，實驗教學(xué)常以驗證性實驗為主，更側(cè)重于對實驗裝置的使用、對實驗原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗素質(zhì)。而綜合性、設(shè)計性的實驗開展較少，實驗項目的數(shù)量有限。同時，學(xué)生之間難免出現(xiàn)相互借鑒甚至抄襲的情況。而在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、實習(xí)等環(huán)節(jié)中，實踐教學(xué)項目常以單人實驗或?qū)嵅贋橹?，多人協(xié)同項目較少，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力一直是實踐教學(xué)的一個難點。此外，在完成多人協(xié)同項目任務(wù)時，常會出現(xiàn)“抱大腿”現(xiàn)象，往往是1～2名優(yōu)秀學(xué)生完成了全部的項目任務(wù)，而團隊其他成員僅承擔(dān)文字編輯等簡單任務(wù)。這些傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法與模式，在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力方面存在一定的不足。

（四）師資隊伍建設(shè)要完善

學(xué)校輸電線路工程專業(yè)缺乏專門的實驗、實踐教學(xué)人員，大部分教師均是電氣工程、土木工程、機械工程專業(yè)背景出身，對于工程問題的理解往往從單一的專業(yè)領(lǐng)域來考慮，容易忽視多個工程、技術(shù)及其他因素對復(fù)雜工程問題的認識。實驗、實踐教學(xué)的指導(dǎo)教師常由專業(yè)理論課教師兼任，對實踐教學(xué)更多地理解為某項技能的演示或?qū)碚摻虒W(xué)的補充，往往從理論角度分析原理，從而導(dǎo)致實驗教學(xué)的目標層級較低，難以從解決工程問題的角度來培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力。因此，教師的實踐教學(xué)能力“先天不足”，難以挖掘?qū)W(xué)生工程實踐能力和工程素養(yǎng)的培養(yǎng)深度。

二、基于“三層次”的輸電線路工程專業(yè)實踐教學(xué)改革

針對學(xué)校輸電線路工程專業(yè)實踐教學(xué)面臨的問題，本專業(yè)全體教師致力于深入研究學(xué)科知識層次、專業(yè)知識領(lǐng)域，高度契合電力行業(yè)對專業(yè)人才的需求，提出了以工程教育專業(yè)認證的理念為指引，構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗、綜合作業(yè)、創(chuàng)新實訓(xùn)”的實踐教學(xué)體系?！叭龑哟巍睂嵺`教學(xué)體系優(yōu)化實踐教學(xué)課程，注重綜合性項目訓(xùn)練，對傳統(tǒng)的實踐教學(xué)在創(chuàng)新性、綜合性及全周期性等方面進行了改革創(chuàng)新。

（一）構(gòu)建“三層次”實踐教學(xué)體系

基于工程教育專業(yè)認證的理念，本專業(yè)提出“以學(xué)生為中心、電力企業(yè)需求為指引、綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)思路，依托輸電線路工程國家級實驗示范中心平臺，構(gòu)建輸電線路工程“三層次”實踐教學(xué)體系，從夯實基礎(chǔ)能力、增強綜合能力、提升創(chuàng)新能力三個方面，提升實踐教學(xué)質(zhì)量。“三層次”實踐教學(xué)體系使教學(xué)目標更明確，為實踐教學(xué)開展提供了更為具體的途徑。

“三層次”實踐教學(xué)體系共分為基礎(chǔ)實驗、綜合作業(yè)及創(chuàng)新實訓(xùn)三個層次。在每一層次的教學(xué)中，根據(jù)人才培養(yǎng)的目標和要求，細化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)目標。其中，基礎(chǔ)實驗層次以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實驗技能為目標，既考慮共性需求，又兼顧特殊要求，設(shè)計系統(tǒng)完整的專業(yè)基礎(chǔ)實驗項目?；A(chǔ)實驗由本專業(yè)實驗教師統(tǒng)一指導(dǎo)，與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)同步進行。綜合作業(yè)層次以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作和個性化的學(xué)習(xí)能力為主，通過教師的課題設(shè)置，實現(xiàn)不同知識點、不同課程之間的知識整合重構(gòu)，進一步鞏固學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)與理解，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識分析與解決問題能力。創(chuàng)新實訓(xùn)層次采用工程化、協(xié)同化的方法，依托國家級實驗教學(xué)示范中心的優(yōu)質(zhì)硬件資源和師資力量，以種類創(chuàng)新項目、學(xué)科競賽和科學(xué)研究為載體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研能力。

（二）打造校企協(xié)作的師資隊伍

優(yōu)秀的師資隊伍是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的必要保障，針對實踐教學(xué)師資力量不足的問題，在提高本校專職教師實踐教學(xué)能力的同時，引入電力行業(yè)資源，打造校企協(xié)作的師資隊伍。

在專職教師培養(yǎng)方面，鼓勵具有碩士學(xué)歷的專職教師繼續(xù)攻讀博士學(xué)位，在輸電線路工程專業(yè)領(lǐng)域進一步探索研究，提升學(xué)術(shù)水平與科學(xué)素質(zhì)。利用宜昌水電之都、三峽大學(xué)水電特色的有利條件，有計劃地安排專職教師在寒暑假期到國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院、宜昌電力勘探設(shè)計院有限公司、宜昌供電公司、超高壓公司、國網(wǎng)湖北送變電工程有限公司等企業(yè)進行實習(xí)鍛煉，幫助教師補充欠缺的工程實踐知識，提升工程實踐經(jīng)驗，增強參與工程實踐的意識，進而提升教師的實踐教學(xué)能力。

此外，聘請來自電力企業(yè)生產(chǎn)一線的高級工程師作為兼職教師，全面參與到專業(yè)教學(xué)活動中。兼職教師除了獨立承擔(dān)“輸電線路工程設(shè)計”“電力安全工作規(guī)程”“電力公司企業(yè)文化”“變電站工程設(shè)計”等“企業(yè)課堂”的教學(xué)任務(wù)，還與學(xué)校專職教師合作，共同承擔(dān)綜合作業(yè)、校企聯(lián)合培訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等實踐類教學(xué)任務(wù)。同時，充分盤活和激發(fā)了輸電線路工程國家級實驗教學(xué)示范中心（三峽大學(xué)）的功能與作用，在實驗教學(xué)中發(fā)揮了更大的示范輻射作用。

學(xué)校專職教師與企業(yè)兼職教師在日常教學(xué)活動中的探討與交流，有效解決了電力企業(yè)與學(xué)校開展人員交流的機制問題，加深了專業(yè)建設(shè)對電力行業(yè)需求的了解，促進了理論教學(xué)與實踐教學(xué)的深度融合，增強了人才培養(yǎng)的針對性與導(dǎo)向性，有效整合了專業(yè)與職業(yè)、學(xué)科與行業(yè)的特點，多角度多維度提煉了課程思政元素，豐富了課程思政案例庫，充分發(fā)揮了實踐課程的育人功能。

（三）創(chuàng)新綜合作業(yè)教學(xué)模式

隨著無人機技術(shù)、智能檢修技術(shù)、基于北斗的測繪技術(shù)等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，輸電線路工程專業(yè)的知識體系與結(jié)構(gòu)得到了擴充。傳統(tǒng)的實驗、課程設(shè)計等實踐教學(xué)內(nèi)容更新緩慢，難以適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)對人才培養(yǎng)的要求。由此，本專業(yè)創(chuàng)新性地提出了以學(xué)生自由組隊的形式，完成探索性、實踐性和整體性較強的研究課題或工程項目的綜合作業(yè)教學(xué)模式。

首先由學(xué)校專職教師與企業(yè)兼職教師共同申報綜合作業(yè)課題，經(jīng)過集體討論、審核通過后，發(fā)布給學(xué)生自由選擇。綜合作業(yè)課題以傳統(tǒng)的實踐教學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)校專職教師的科研項目課題與企業(yè)兼職教師的生產(chǎn)工程問題，同時考慮學(xué)生興趣、培養(yǎng)目標定制而成。

綜合作業(yè)由學(xué)生按小組合作完成，通過小組研討、教師指導(dǎo)等方式，自主開展學(xué)習(xí)和研究。作業(yè)考核通過現(xiàn)場匯報和答辯的形式，對小組的成果進行評價。

綜合作業(yè)一改傳統(tǒng)的集中式實驗教學(xué)模式，采取以項目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)方式，推進學(xué)生自主進行深度學(xué)習(xí)與合作。一方面，師生之間有充分的時間與空間進行交流，教師能夠做到真正的言傳身教與因材施教；同時，學(xué)生小組式的合作與協(xié)同，有效培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識和團結(jié)協(xié)作的精神。

三、輸電線路工程實踐教學(xué)的實施與效果

新工科背景下的三峽大學(xué)輸電線路工程專業(yè)“三層次”實踐教學(xué)改革，依托輸電線路工程國家級實驗教學(xué)示范中心（三峽大學(xué)）平臺，以人才培養(yǎng)方案中所設(shè)定的畢業(yè)要求為標準，與電力行業(yè)深度融合，實現(xiàn)實踐教學(xué)對學(xué)生的全過程培養(yǎng)。

“三層次”實踐教學(xué)改革有效培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。輸電線路工程專業(yè)學(xué)生參加學(xué)科競賽的成績與質(zhì)量逐年提升，學(xué)生的團隊協(xié)作與創(chuàng)新實踐能力得到了充分鍛煉。教學(xué)實踐證明，實踐教學(xué)的改革有效提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新意識，促進了輸電線路工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

結(jié)語

新工科背景下輸電線路工程專業(yè)的實踐教學(xué)既面臨挑戰(zhàn)，又存在機遇。三峽大學(xué)輸電線路工程專業(yè)的“三層次”實踐教學(xué)改革，以學(xué)生為中心，能力培養(yǎng)與企業(yè)需求為導(dǎo)向，重新構(gòu)建了基礎(chǔ)實驗、綜合作業(yè)及創(chuàng)新實訓(xùn)的教學(xué)方法與內(nèi)容，取得了良好的教學(xué)效果，為其他兄弟院校相關(guān)專業(yè)的實踐教學(xué)提供了參考和借鑒，起到了較好的示范引領(lǐng)作用。