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隨著電氣工程及其自動化技術的快速發展,集科學性、 先進性特色于一身的專業課建設與技能緊密結合,按照高質量、 高起點、 高標準的標準,不斷提高學生自身實踐活動的功能。本文闡述了自身參與電氣工程及其自動化專業實踐的收獲與反思。
【關鍵詞】電氣工程及其自動化專業 實踐 反思
幾年來,學校經常組織我們學生深入到對口的企、事業單位進行參觀、學習現場勞動,聯系實際了解專業企、事業單位的生產、技術流程,對其主要機構設置、人員分工等企業概況有一個感性認識,為學好專業知識創造條件。在業務方面,通過認識實習對電氣控制系統的要求,參觀有代表性的工廠、研究所及自動化程度較高的生產設備,使我們逐漸拓寬了知識面,同時了解企業生產管理方面的情況為今后從事工業電氣自動化工作打下有力的基礎。
1 電氣工程及其自動化專業實踐探索
1.1 提升自身對電氣工程及其自動化專業的再認識
1.1.1 明確專業培養目標
電氣工程及其自動化專業的定位就是培養以強電為主、 強弱電結合、 電工技術與電子技術相結合、軟件和硬件相結合培養的學生.要求我們具有較強的工程實踐能力和創新能力,能適應地方經濟建設需要,要求必須掌握較扎實的理論知識,而且專業知識和實踐能力強,能夠從事與電氣工程有關的自動控制、電力電子技術、信息處理分析的高級應用型人才。電氣工程及其自動化專業一般都要為學生提供工程訓練的機會, 并且強調在某一方面具有比較強的實際工作能力。實踐類型有技能實訓、 課程實踐、 畢業設計、課外實踐等多種方式。培養具有較強適應能力、 實踐能力和創新精神的復合型高級應用人才。 要求我們在知識結構方面必須掌握電氣工程及其自動化的基本知識; 系統掌握典型電氣自動化系統的組成、 工作原理和應用工具。 在能力結構方面: 具有一定的實踐軟件編程和計算機應用能力; 能夠進行小型控制系統和信息系統的設計與開發,較強的專業技術實踐能力和必要的基本工程技能。 在能力專長方面: 具有一般電子設計軟件的應用能力,以及電氣自動化系統的制作能力。在設置學習方案時,要注意融知識傳授與能力培養為一體,從而使我們能夠不斷適應社會經濟發展的需要。
1.1.2 提高認識. 強化專業實踐教學的地位
首先要達成“實踐才是工程專業的根本” 的共識,牢同樹立“實踐教學同理論學習同等重要”的學習理念。其次是積極參加校內實訓中心,提高實驗實訓的使用效率。我們可以根據自身特長和興趣到實訓中心進行操作和技能訓練, 在此從事科技實驗、技術革新等多方面具有創造性的技術訓練。在參加校內實訓基地等方面,鑒于目前學校的校企合作方式, 要求我們在加強崗位技能訓練的同時,還要增加一些技術革新、 產品設計、 方案論證、 管理訓練、高技術操作等內容。在參加穩固的校外實訓基地的基礎上, 自己還要通過深入調研,了解用人單位的生產、 崗位設置、 人才需求以及企業的發展規劃等狀況。 在最后一學期,根據自身的個人特長,通過頂崗實習、用工實習等多種形式,構建專項能力、 綜合能力和應用能力相互獨立的實踐學習體系。根據專業定位目標對課程實驗進行充實和改造。在綜合設計性實踐訓練中,除了依據教師提供的一些小型設計課題,還要在自己遇到問題時,教師與學生共同研究解決。同時,我們也可以根據個人興趣和愛好,在完成教師交給的基本訓練后.結合自己情況選擇參加難易不等的實驗項目課題。這樣,我的主體地位和教師的主導地位才能得以體現,從而激發自己探求知識的欲望和培養研究性學習的習慣。
1.2 要構建學習方案和自身發展體系
目前,我國經濟面臨制造業產業轉移、加速工業化進程的重大機遇期,而信息新技術要適應經濟發展對科技人才和勞動者的新要求,就必須加大培養電氣自動化知識的學習力度,在構建專業培養方案和發展體系中充分考慮。在實踐方案和發展體系中必須堅持的原則:一是要正確處理專業基礎與強化實踐相協調。專業學習不僅具有實踐動手能力強的特征,還應表現在有較強的理論應用能力。因此,在學習理論知識結構時,要注意拓寬知識面,同時要注意加強實踐鍛煉;二是要正確處理理論應用與實踐創新的關系。自動化與電氣工程專業的學生不僅要擅長應用,也應該更多體現為與應用相結合。如進行技術改造與個人創新素質有很大關系。因此,在制定培養方案時,著重開展創新實踐活動,建立并制定創新目標,給自身的個性發展創造更多的空間與時間等。
2 電氣工程及其自動化專業的實踐反思
2.1 注重自身綜合素質的提高
綜合素質主要包括思想道德素質、業務能力素質、心理素質、文化修養、身體素質等。除了進行專業知識的學習外,還要努力為學生打好管理科學、外語綜合能力的基礎。以致力于學生在德、智、體、美全面發展。
2.2 積極參加第二課堂.培養動手實踐能力
電氣工程及其自動化專業 將培養面向生產、建設、管理、服務第一線的以高素質的應用型課程作為主要目標,也就是將重視實踐建設當做自身發展的重要組成部分。
總之,經過參加電氣工程與自動化專業的實踐實習,使自己對本專業有了更深入的認識,深入的接觸社會對自己以后的工作學習將產生積極地影響。通過實踐,希望學校能夠在每個學年安排一定的教學計劃,經過實踐歷練來逐漸增強學生的分析解決問題的能力,從而逐漸提升整體的綜合素質。
參考文獻
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1.1拓寬專業基礎與強化特色建設中存在矛盾
近些年,我國大力推行素質教育,教育部了“厚基礎、寬口徑,淡化專業思想”的統一要求,很多高校在這種要求下,一再減少專業課的學時以及比例,淡化專業教育,這樣的做法非但沒有促進通識教育改革,反而使高校的專業教育陷入迷茫,導致電氣工程及其自動化專業的專業特色逐漸喪失,在這樣專業教學模式下培養出的學生普遍缺乏較強的競爭力,后期發展也具有很大的局限性。
1.2培養目標與模式趨同
專業特色優勢不明顯在制定培養目標時,各大高校之間普遍存在著仿照以及抄襲的現象,大多數學校都將人才培養目標定位在高級應用型人才,唯一的差異就是就業的區域以及層次等。各高校的培養模式還是以學分制為主,學年制為輔,與以往并沒有太大的差異,課程設置也存在很多雷同,只是在專業選修課上存在些微差異。
1.3青年教師缺乏工程實踐鍛煉
影響人才培養質量近些年,高校招生規模在逐步擴大,精英教育正朝著大眾化教育轉變,為了滿足教學需求,很多青年教師都走上了教學第一線。電氣工程及其自動化專業教師中,青年教師占有較大的比重,且大多是高校的應屆碩士畢業生、博士畢業生,這些青年教師缺乏實踐經驗以及充足的鍛煉,缺乏創新能力,這會在一定程度上影響本科生的人才培養。
1.4素質教育尚不到位
切實有效的素質教育體系尚未建立我國一直大力推行素質,素質教育的理念也為人們所熟知,但是具體的實施效果卻并不理想。在高校中,很多專業的人才培養體系中都加入了一些人文素質選修課程還有第二課堂活動等,用來提高學生的整體素質,但實際上,大學的學習依舊是以考試為中心,素質作用僅僅是點綴,因為,為了做好素質教育,建立切實有效的素質教育體系是十分必要的。
2改革人才培養模式,保障教育品質的有效措施
2.1樹立人才培養質量觀
確定人才培養目標高校教育應當注重學生的能力發展,應當在結合行業需求的基礎上制定培養目標,以人才特色彰顯專業特色。因此,電氣工程及其自動化專業的理論教學要注重能力培養,教學內容要進行專業核心化整合,重視對學生進行基礎教育,樹立學生為行業服務的思想。在實踐訓練方面,要注重培養學生的綜合操作能力,引導學生對專業知識融會貫通,注重進行實踐技能的綜合化訓練。在學習評價方面,要注重學生能力的提高以及知識的積累,改變以往將成績作為唯一標準的評價標準。
2.2圍繞人才培養目標
加強課程建設與改革電氣工程及其自動化專業應當緊緊圍繞人才培養目標,結合行業發展的新要求,不斷加強人才培養模式的改革與建設。在教學體系建設方面,高校要積極吸收用人單位參與課程體系研究,合理確定不同課程以及理論和實踐教學之間的比例關系,構建“專業核心平臺+模塊”,“必修+選修”的課程體系,在滿足基本人才培養要求的基礎上,體現人才培養的多樣性和個性化。教學內容改革要深入調查社會對電氣人才的能力、素質要求以及對學科發展的要求,及時開設一些能夠反映社會需求和學科發展的新課程。電氣工程及其自動化專業要大力推進教材改革,及時吸收電氣領域的新研究和新成果,豐富教學內容,同時積極推進教材、教學參考資料和教學課件三位一體的立體化教材建設,全方位提升學生能力,增加學生的競爭力。電氣工程及其自動化專業要積極改革傳統的教學模式,鼓勵科研與教學互動,教師與學生互動,尊重學生的主體地位,重視學生的需求,采用有助于培養學生個性和創新能力的教育教學方式。
2.3加強校內外實訓基地建設
使實訓教學與生產接軌很多工科院校都有自己的實踐訓練中心和實習基地,但是實訓與生產實際之間存在不小的差距,因此,學生無法得到充足的訓練和鍛煉,走入社會之后,不能夠很快適應用人單位的環境。因此,高校要不斷重視校內實踐實訓基地的建設,為其配備設備以及高素質的實訓指導教師,使實訓教學與生產實際接軌,還可以走校企聯合的模式,促進產學研相結合,這樣的方式可以使學生走入企業得到鍛煉,提高學生的實踐操作能力,同時也可以借助高校的科研資源等為企業的進一步發展服務,實現校企雙贏。
2.4積極推進素質教育
構建學生素質拓展體系高校要重視校園文化建設,有意識地建設以人為本,促進學生發展成才為中心的校園文化。高校要鼓勵本科生積極參與科研創新實踐活動,促進學生和老師間的雙向互動,培養學生的自主學習能力和創新意識。高校要將創新創業活動計劃納入人才培養計劃之中,鼓勵教師吸收有科研潛力的本科生參與到科研工作中,并對在創新活動和學術科研中表現良好的教師和學生給予一定獎勵,進一步促進學生實踐能力的提高。高校還要積極舉辦各種學術報告會以及名人講座等,開拓學生的視野,為學生提供借鑒。
2.5加強師資隊伍建設
為了培養符合社會需求的高素質電氣專業人才,高校要圍繞電氣工程及自動化專業的建設需要,建立一支以學科帶頭人為骨干,教學和科研綜合水平高、結構合理的教師隊伍。高校要不斷擴展人才引進手段,重點引進具有博士學位的中青年教授,聘用重點大學剛退休的教授對青年教師進行引導。高校要支持教師學習進修,提高自身素質,并為教師提供到企業或者基層管理機構掛職學習的機會,以增加教師的產品研發能力和管理能力等,建設一支具有相當學術水平,既能從事課堂教學,又具有實際創新創業能力的雙棲型師資隊伍。
3結語
1 電氣工程及其自動化專業介紹
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網絡控制技術、電氣工程及其自動化專業技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合、機電結合、軟硬件結合。該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。本專業是電工與電子、電力控制與信息技術交叉滲透的綜合型寬口徑工科專業。培養具有扎實的數學、物理和電氣信息基礎知識,在電氣工程與信息領域從事電力系統運行與控制、信息處理、試驗分析、研制開發等工作的復合型高級工程技術人才。主干課程有電路原理、電子技術、工程電磁場、信號系統與信號處理、自動控制原理、微機原理及接口技術、電工與電機學、電力電子技術、電力系統分析、高電壓工程、電力拖動與控制、電機控制。就業方向為適合到國民經濟各部門從事與電氣工程有關的系統控制、信息處理、電力電子技術應用、電器設備研制等工作,能在科研院所、高等學校從事科研教學工作,也可攻讀電氣工程、控制工程等相關學科的研究生。
2 電氣自動化專業教學中存在的問題
現代社會對電氣自動化專業的畢業生能力的要求,這為教學工作提供了思路。與電氣自動化專業崗位能力要求相比較,目前高等職業教育中電氣自動化專業的教學中主要存在以下幾個方面的不足:
2.1 教學中電氣自動化專業的教材陳舊,新的控制方法、控制理論不能及時走進課堂。例如:智能表的應用、變頻器的綜合應用等,這一類教材在市場只有理論方面的教材。
2.2 教學中理論教學多,實驗教學少。一是電氣自動化專業的實驗教學體系不夠完備。雖然在教學過程中已開設了一些實驗,但只是該門課程的實驗,整個專業的實驗并沒有形成體系,使學生不能系統掌握專業的要求。二是電氣自動化專業的實驗設備不夠先進,缺乏創造性。例如:PLC的實驗設備是以程序驗證性為主,學生在實驗中只是掌握了程序的編制,而PLC在自動控制中怎樣具體的應用,學生卻一無所知,這有悖于高職的教育教學特點。
2.3 教學中注重知識的傳授,缺少綜合能力、應用能力的培養。大部分同學只有在學校接受老師傳授的機會,很少有到工業企業第一線參加實踐的機會,不能接觸電氣自動化技術的最新應用。
以上三個因素,使電氣自動化專業教學中電氣自動化專業滯后于電氣自動化技術的發展步伐,使電氣自動化專業的學生達不到教育標準。
3 高職電氣工程及其自動化專業教學改革方案
3.1 高職電氣自動化專業課程設置要勇于探索新的領域
高職電氣自動化專業的教學是以應用教學為主,它不同于傳統的電氣自動化理論教學,因此其課程設置要靈活。為了和當前的工業電氣自動化相結合,可以從以下方面加以改進。第一,精選教材。高職教師要針對當前工業電氣自動化的現狀,精選教材,這是教學改革的關鍵。但是在教學過程中,也不能只局限于教材。教材只是參考,應該結合實踐情況作更多的延伸,一些先進的電氣自動化設備是先有說明書,然后才被編入教材。第二,探索新的教學方法和手段。教學方法的改革是教學改革的重要內容,課堂教學是課程教學體系中的重要環節,它直接影響到教學質量。對課程的重點內容,教師要深入剖析其內在規律和邏輯關系,聯系對口的科研和實踐,加強學生創新能力的培養。充分運用現代化教學手段,加大和豐富教學內容,提高教學的趣味性,改善教學效果。同時,通過互聯網為學生提供信息量大、速度快的豐富資料。制作的課件內容里包含了大量的網上資料,極大地豐富了授課內容,提高了教學質量。第三,高職電氣自動化專業的課程設置要靈活,能夠依據當前工業電氣自動化的發展作相應的、及時的調整,保證電氣自動化的課程設置不落后于當前工業電氣自動化的發展。
3.2 改變教學法,實施系統教學
在傳統的教學中,學生在學習某一門課的過程中總會有一種疑問,這門課程學了到底有什么作用,從而使得學生在學習的過程中沒有目的和方向,而系統教學法為學生解答了這個疑問。系統教學法是基于一個真實的電氣工程及其自動化專業系統,從系統的角度去講解相關的知識點,學生就會直觀感受到所學知識的作用和用途,激發學生的學習熱情,幫助學生把握知識的整體性、系統性、連貫性、滲透性,強化學科知識的系體化。系統教學方法在課程和課程內容的設置上緊扣培養目標,按崗位需求目標來設置課程,整合課程的內容。如要培養一個生產線安裝,調試和維護的電氣工程及其自動化專業操作人員,將以類似的生產線作為一個系統,在這樣的一個系統中去講解相關學科的知識。學生在學習的過程中就會知道所學知識的運用,從而激發學生的學習積極性,讓學生做到有的放矢。在課程內容安排上,始終以一個系統為起點,所有的知識點的學習都是放在一個系統中進行講解,即由整個系統到某個局部,最后再回到整個系統的教學方。
3.3 高職電氣自動化專業的實習、實訓工作要積極和企業聯系
關鍵詞:實踐教學;校企合作;項目引導
作者簡介:周瑜(1984-),女,江蘇張家港人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,實驗師;田會峰(1980-),男,安徽蕭縣人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,講師。(江蘇張家港215600)
基金項目:本文系江蘇科技大學教育教學改革研究課題的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)12-0099-02
一、實踐教學改革背景
目前,學校教學與學生畢業后實際工作需求之間的差距不斷擴大,用人單位普遍反映學生的理論知識掌握較好,但實踐能力和創新能力卻遠遠不能適應工作的需要。高校實踐性環節作為培養學生動手能力及創新能力的主要形式,在本科教學中占有重要的地位。電氣工程及其自動化專業主要特點是強電與弱電相結合、軟件與硬件相結合、理論知識學習與實踐應用能力培養相結合,[1]學生應受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣控制技術問題及電力系統分析的基本能力。因此,除了課堂理論學習外,還需進行大量實踐活動,把理論教學與實踐教學相結合,努力提高學生的動手能力,培養高素質應用型本科人才。
目前國內許多本科院校都與企業合作辦學,但基本都是流于形式,無法按照社會或企業人才需求,制定培養方法。學生到企業實習時間短,大多只是走馬觀花參觀,企業技術人員簡單介紹相關企業相關設備、生產流程、產品工藝等,或者是在企業做一些無關技術的其他雜事,學生不能真正融入企業產品的研發之中。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,“CDIO”的含義是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運作(Operate),它是“做中學”和“基于項目教育和學習”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表達。[2-3]本文結合這一教育理念,并根據江蘇科技大學實際,提出基于“校企合作和項目引導”的電氣工程及其自動化專業實踐教學改革。
二、實踐教學改革實施方案
1.按企業需求合并同類,建立實訓平臺
江蘇科技大學張家港校區是異地新建校區,遠離校本部,無法享受校本部幾十年來在船舶電氣自動化方面的教學和科研成果,必須發展自己的特色。校區以“卓越工程師教育培養計劃”為導向的特色專業建設作為抓手,著力推進實踐教學環節的教育教學改革與實驗、實訓基地運行、管理的規范化建設,全面提高教育教學質量和水平,制定了張家港校區“走新型開放式技術類型大學”的辦學目標與方向。分析本校07、08級學生的就業方向,以及企業對該專業學生的素質需求,電氣工程及其自動化專業人才培養方向基本可確定為:電氣設備的運行與維護、自動化系統調試與維護、電器和電子產品的生產與測試、供配電系統的運行與維護等。電氣工程及其自動化專業的實踐教學可根據企業需求來統籌規劃。
電氣工程及其自動化專業基礎課一般包括“電路原理”、“模電”、“數電”、“電機學”、“電力電子技術”、“計算機技術”(編程語言、軟件硬件基礎、單片機等)、“自動控制原理”。專業課及專業選修課主要課程有“電力拖動與控制”、“電氣控制技術”、“電力系統自動化”、“電力系統繼電保護”、“檢測與轉換技術”等。這些理論課程都是相互獨立,沒有整體優化和統一的培養目標,而開設的課程實驗環節一般是依附于這些理論教學環節,作為對理論教學的驗證,達不到提高學生實踐能力的效果。為些,本文提出一種模塊化實訓方式。所謂模塊化,即按照企業需求,將原來屬于不同課程的分散的實驗課、實驗內容合成一類,建立統一的實訓平臺,表1為初步形成的實訓平臺體系結構。將“電路”、“模電”、“數電”、“電力電子技術”、“微機接口”以及“單片機原理”等幾門課程實驗室合并為電氣基礎類實訓平臺,用于基本實驗技能的培養;將“自動控制原理”、“電機及其拖動”、“電力傳動自動控制系統”等幾門課程實驗室進行整合,形成電氣控制類實訓平臺,完成電氣設備運行維護、簡單自動化系統調試與維護等項目實訓;將“供電技術”、“電力系統繼電保護”、“電力系統故障分析”等幾門課程實驗室,合并成電力系統實訓平臺,培養供配電系統的設計、運行與維護能力。
2.以項目引導實踐理論,改變教學方法
與科研和工程實際結合,在實驗教學中引入“基于項目學習”的教學方法,即項目教學法。項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞項目組織和展開進行教學,是學生直接參與項目全過程的一種教學方法。[4]改變原來先學理論后做實驗的方法,采用“實踐―理論/實踐―實踐”的方式,具體來講就是:首先,在學生學習專業知識之前,先設計幾個貫穿整個課程體系的實踐性的工程訓練項目,由學生對自己感興趣的項目分組討論、查閱資料并寫出分析報告,一般安排在學習專業課程的前兩周進行;其次,在學習理論課的同時,除了開設必要的驗證性實驗外,開放實訓平臺,學生可以對所要完成的項目進行實驗;最后,在學期后四周,由學生完成該項目。整個學習的過程,就是完成一個具體項目的過程。隨著理論教學的結束,學生在不知不覺中已把項目中的相關問題解決,他們會充滿成就感和滿足感,有利于培養他們學習和思考的濃厚興趣。
(1)基礎性實驗方式現代化。基礎性實驗是指實驗內容以基礎內容為主的實驗,包括基本原理驗證、基本器件的使用。實際上,目前學校開設的實驗內容基本上都是基礎性實驗,從屬于理論教學,按不同知識點來設置,實驗內容側重于對理論知識的驗證。理論課可以利用現代技術手段,修改原先偏重理論知識的課件、講稿,課件中引進EDA技術,對于基礎層次的理論知識,利用EDA軟件構建“虛擬實驗室”,供教師和學生完成多種實驗類型,輔助教學,將抽象的概念通過直觀的方式給學生展示、講解,減少驗證性實驗的時間。另外,也可以選擇利用MATLAB、Multisim、PSpice 等軟件進行模擬實驗,放在理論課堂或者課后進行,減少基礎性實驗的時間,增加綜合性、項目型實驗的時間。同時,也可以讓學生學習電路仿真技術,這也是電子設計工程技術人員的一個基本技能,因為電路仿真是電子產品設計必經的階段。
(2)綜合性實驗方式項目化。通過實訓平臺,將原來分散的專業知識系統化,通過多個具體的項目,使學生得到一次綜合性應用鍛煉,整個項目的實施過程,貫穿在學生學習理論知識的始終。
電氣基礎實訓平臺主要通過“萬用表的設計與制作”、“簡單數字鐘的設計”、“基于單片機的開關電源的設計”等幾個課題,由易到難,逐步將模電、數電、電力電子技術以及單片機知識應用其中,同時,使學生了解電子產品的制作過程,學會常用儀器儀表的使用。
圍繞電機與電氣控制技術實訓平臺,構建“基于PLC的直流電動機調速系統設計”、“基于PLC的三相異步電動機控制系統設計”、“基于PLC的液位PID控制系統”等幾個項目。將PLC的基本應用、電機基本原理、PID控制等理論有機結合起來,可以帶著問題去學習這幾門課,讓學生感覺“學有所用”,從而對學習理論知識更感興趣。
通過讓學生分別對項目進行討論、查找資料、選擇元器件、設計原理圖、最終實施該項目,最后,由學生總結項目中所用到的理論知識。學生通過自主性、綜合性的實驗內容,在親自實踐過程中去掌握和應用理論知識,學會處理實際問題,在學習效率和質量上都有明顯提高,從而在根本上學會了這門課程。
(3)項目來源企業化。校區為加強學生應用能力和創新能力的培養,加快產學研基地建設的步伐,力爭與張家港企業共建基地與平臺,并以專項基金為引導大力推動校企合作,開展地方企業技術項目與產品的研發,強化校企產學研合作力度。目前為止,學院已與蘇州太谷電力有限公司、張家港智能電力研究院智能電網芯片研究所等多家企業合作,共建學生創新實驗室,并建立校外實習基地,增加了學生接觸實際項目的機會。另外企業與學院共同培養“雙師型”教師,教師去企業學習,參與企業的科研和工程實踐,使教師擁有實際工程背景,能更好地選擇與本專業相關的、適合教學的科研項目作為工程訓練內容。
三、結束語
本文將“CDIO”工程教學模式的理念融入到了電氣工程及其自動化實踐教學中,提出基于“校企合作和項目引導”的實踐教學方式,使學生在完成指定項目的同時,學習和應用理論知識,最大限度培養學生分析和解決實際問題的能力。在今后的教學改革中,筆者將進一步深化教學改革,完善實踐教學模式,調整實驗室的機構設置,以培養適應現代工程技術發展需要的人才為教學改革的最終目標。
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【關鍵詞】實踐教學;電氣工程及其自動化專業;高校教學體系;構建
對于電氣工程應用型人才而言,應當懂得操作技能,保持與時俱進,具備不斷學習先進技術的意識和能力。在此過程中,應當構建理論教學+專業實踐+基礎實踐+工程設計的實踐教學體系。
1、實踐教學問題分析
1.1缺乏硬件設施
調查發現,部分高校的電氣工程及其自動化專業教學過程中,所用的設備、工具比較陳舊,實驗設備也比較固定,而且多為認知性或者驗證性設備。在該種情況下,學生缺乏學習積極主動性,實踐教學難見成效。隨著高校擴招以及招生規模的擴大,學校實習基地建設面臨種種困難。
1.2實踐教學流于形式
實踐教學尤其是集中實踐教學過程中,包括課程設計、綜合實驗以及畢業實
習等內容。然而,對于高校而言,因經費、時間等因素影響而導致學生實習流于
形式,甚至只是到公司、工廠參觀而已。高校學生普遍缺乏實踐鍛煉,學生設計課程時高度模仿,甚至摘抄網上論文、找。
1.3面臨的就業形勢非常嚴峻
以某高校為例,據統計數據現實,近三年來該校電氣專業的學生就業率分別是2013年100%,2014年94.12%,2015年87.13%,三年的平均就業率只有93.75%。從數字上來看,雖然平均就業率也可以接受,但從年度變化來看,越往后就業率越低。究其原因,除受到社會經濟下行產生的影響外,學生個人的問題也是主要的影響因素,面對當前嚴峻的就業形勢,學生的適應和應變能力明顯不夠。
2、高校電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建策略
2.1加強高校實驗室建設
第一,建立實驗平臺。高校應當持續投資,建立綜合性、層次性實驗平臺,即電力系統實驗室。從系統整合來看,該平臺對供電技術、電力系統分析以及繼電保護原理和自動裝置等專業課程實踐教學環節進行優化整合,不僅可以有效滿足專業課程基礎實驗以及綜合實驗要求,而且還能使學生積極主動地完成課程設計。
第二,利用現代仿真技術,激發學生的學習熱情。在黃頁實踐教學過程中,采用仿真手段,使仿真實驗與課程結合在一起。專業課講授過程中,應當優選ANSYS、MATLAB等軟件和應用組態軟件,通過實例進行仿真講解,從而使學生能夠理解和有效運用專業課。同時,要求學生對實驗內容進行預先仿真實驗,以此來激發他們的學習興趣,全面掌握課程內容。
第三,建立互動平臺。在現有的實踐教學條件下,應當廣泛收集實驗資源,并在此基礎上建立和完善網絡實驗室。比如,電力系統繼電保護原理一課教學過程中,在教學網站上適當增加實驗內容,建立互動平臺、彌補教時之不足。通過建立互動平臺,教學效率得以提升,同時也為學生更好的學習和實踐(實驗),創造了有效的教學互動條件。
2.2加強實踐教學基地建設
從某種意義上來講,實踐教學基地建設是高校為學生創造更好實踐條件,將工程實踐有效地融入到工程技術教育各層面的有效途徑。加強實踐教學基地建設,不僅要保證教學基地建設的合理性,而且還要提高實踐育人水平,強化實踐教學基地功能的創新性。
第一,校內實踐基地建設。高校自建的設施和儀器設備,應當考慮其安全性和經濟投資,集中基礎類實踐教學。學校應當建立和完善電工電子、電氣控制以及電機與拖動、PLC、單片機以及CAD和檢測與傳感等實驗室,滿足學科課程教學基礎要求。高校實踐基地是教、科、研互動的平臺,在實踐教學基地上共同驗證教學,理解和把握理論教學主脈,及時發現和處理理論教學實踐中存在的問題和不足。通過實踐教學基地構建,積極開展科研項目,彌補理論教學不足之處,從而促進科研成果向教學轉化,增強教學的前沿性、針對性和實用性,通過教研相長,培養和提高人才素質。
第二,校外實踐基地建設。高校應當與合作企業保持長期的、友好的合作關系,這些企業也是相關專業的校外實踐基地。高校學生積極參與企業生產實踐,深入到崗位進行實踐鍛煉,以此來提高學生的專業素質和技能。在此過程中,還要學習企業科學、嚴謹的作風和態度,培養他們的綜合素質。同時,還要根據專業特點,不斷擴大合作范圍,并在此基礎上建立多元化的實訓企業群體,為學生實踐能力的培養和提高,創造校外平臺。比如,學生在校期間,分階段深入企業進行實踐學習和鍛煉。在此過程中,我們應當根據科研教學實際情況和客觀需要,緊緊圍繞學科特點和教學目標,優化整合教學資源,規劃建設集科學、先進以及一流和前瞻性的實踐教學基地;結合人才培養目標,建立結構合理、適應教學以及門類齊全的實踐教學基地。利用當前高校資源,通過項目實施,與教學基地良性互動。優化整合教學資源,實現教學資源的有效利用。
第三,實踐教學基地的人才培養目標。實踐教學基地是培養學生的主要場所,高校應當以電氣工程實踐基地作為基本載體,學生為主、老師主導,培養應用型人才。加強實踐教學的同時,培養學生的實踐能力,如下圖所示。
(圖1:實踐教學體系人才培養模式)
學生在實踐基地實習時,主要的內容有專業認知、專業課程設計、專業綜合設計以及生產實習和畢業設計實習等,上述實踐在理論教學過程中應當合理穿插,這對學生素養、能力的培養和提高,具有非常重要的作用。
2.3加強實踐教材建設
通過對其他高校的了解,關于電力系統及其自動化專業教學以及實驗等方面的教材并不多,尤其是近年來實踐教材編寫比較少。基于此,我們應當立足實際,高度重視實踐教材建設,以有效發揮實踐教材在高校實踐教學以及綜合實驗過程中的作用。在教學計劃以及大綱制定基礎上,我們應當結合學校特點以及實踐教學要求,積極編寫實踐教材,比如電工實驗指導書、電子實驗指導書、電機與電力拖動實驗指導書以及電工電子實訓指導書和電機實訓指導書等,這些都是基礎性的實踐教材,同時也是實踐教學中不可或缺的內容。針對實踐教學平臺和教學內容,組織骨干老師編寫專用實踐教材,比如PLC 實驗指導書、機器人實驗指導書以及電力電子技術實驗指導書和運動控制實驗指導書等工程人才培養專用教材。同時,還要根據不斷完善、改進和創新的實驗設備以及實習場所,組織教學經驗比較豐富的老師,編寫實驗大綱以及實踐教學指導書和設計大綱等,以確保其能夠順利通過高校的嚴格審核。比如,針對高校電力系統實驗室建設現狀和發展情況,組織老師編寫專門的、嚴謹的綜合實驗指導材料。從應用效果來看,這些實驗教材,不僅可以有效滿足綜合實驗和實踐教學要求,而且還能夠有效增強學生實訓能力,從而提高學生的創新意識和設計能力。
3、結束語
總而言之,應用型人才培養的標準是培養他們的學習意識、創新和實踐能力,實踐教學是培養人才的有效途徑。對于電氣工程及其自動化專業而言,應當以教育和管理科學為基礎,嚴格遵循教育科學和成才規律,健全和完善高校實踐教學體系,深化內容和外延,培養綜合型應用人才。
參考文獻:
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