新增本科電氣工程及其自動化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)踐

李正斌?范秋鳳

摘要：介紹了安陽工學(xué)院新增本科專業(yè)——電氣工程及其自動化實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)與實(shí)施情況。通過軟硬兼施、校企聯(lián)合等方法，有效解決了在實(shí)踐體系建設(shè)中資金有限、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題，增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)綜合能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)體系；電氣工程及其自動化；應(yīng)用型；綜合能力

作者簡介：李正斌（1979-），男，河南安陽人，安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師；范秋鳳（1978-），女，河南安陽人，安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師。（河南?安陽?455000）

基金項(xiàng)目：本文系2012年安陽工學(xué)院校級教學(xué)研究基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：AGJ-2012010）的研究成果。

中圖分類號：G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0083-02

安陽工學(xué)院（以下簡稱“我院”）于2009年開設(shè)了電氣工程及其自動化專業(yè)，并于2010開始招生。根據(jù)本科培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想的要求，該專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才為主，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識、競爭意識和適應(yīng)能力的教育，注重學(xué)生綜合能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此在實(shí)踐教學(xué)活動中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力成為實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)與核心。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相對于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性。電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，因此在培養(yǎng)“寬口徑”、“復(fù)合型”高級應(yīng)用型人才中，實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)和實(shí)施顯得尤為重要。建設(shè)一個適合本院實(shí)際情況的實(shí)踐教學(xué)體系，提升電氣自動化、電力系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐水平迫在眉睫。

一、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)中的問題

第一，建設(shè)電力相關(guān)實(shí)驗(yàn)室要求條件十分苛刻，所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備造價昂貴，而與之矛盾的是建設(shè)資金相對不足。第二，從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備固定，學(xué)生只完成“連線”、“裝配”，缺乏能力培養(yǎng)，創(chuàng)新無從談起。第三，學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)，由于理論知識不夠、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，同時多數(shù)情況下“能看不能動”，學(xué)生所學(xué)有限，效果欠佳。第四，由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為落后，適合作為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的企業(yè)較少。同時高校連年擴(kuò)招，原有實(shí)踐教學(xué)合作單位容納能力有限。第五，所處地區(qū)不夠發(fā)達(dá)，政府投入高效經(jīng)費(fèi)有限，實(shí)習(xí)費(fèi)用較低。

二、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)

1.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

（1）建設(shè)課程群試驗(yàn)平臺，滿足課程需求。單一的課程實(shí)驗(yàn)室存在投資大、綜合型實(shí)驗(yàn)開出能力有限的弊端。為解決此問題，我院依托省級實(shí)驗(yàn)示范中心先后建設(shè)“檢測技術(shù)課程群綜合實(shí)驗(yàn)室”與“電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室”。其中“檢測技術(shù)課程群試驗(yàn)平臺”是對“單片機(jī)技術(shù)”、“傳感器與檢測技術(shù)”、“嵌入式技術(shù)”等主要專業(yè)課程的整合與關(guān)聯(lián)，不僅滿足了課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也能完成相關(guān)畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計。而“電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室”是對“電力系統(tǒng)分析”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動裝置”及“電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)”等主要專業(yè)課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。課程群試驗(yàn)平臺和綜合實(shí)驗(yàn)平臺，不僅解決了資金問題，更可以將各相關(guān)課程有機(jī)聯(lián)系在一起，便利開設(shè)各種綜合型、設(shè)計性試驗(yàn)，同時為學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等提供了硬件平臺。

（2）校企聯(lián)合，共建實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺。學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)，多數(shù)情況下“能看不能動”的原因主要是：理論知識不夠、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏。針對以上情況，我院與許昌中意公司共同開發(fā)建設(shè)“工業(yè)控制實(shí)訓(xùn)中心”，該中心模擬中意公司實(shí)際現(xiàn)場環(huán)境，配置高端西門子PLC、觸摸屏、伺服控制器、步進(jìn)控制器、變頻器、以太網(wǎng)模塊以及繼電控制等設(shè)備，并組成系統(tǒng)。學(xué)生可在該中心得到基本知識的學(xué)習(xí)和基本能力的訓(xùn)練，然后在中意公司完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)實(shí)習(xí)/設(shè)計等環(huán)節(jié)。

（3）依托仿真技術(shù)，軟硬兼施，建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)室。在二年級開設(shè)“現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)”課程，向?qū)W生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB以及組態(tài)王軟件的使用方法?？稍诟吣昙墪r利用上述軟件在仿真實(shí)驗(yàn)室開設(shè)部分關(guān)于“集散控制技術(shù)”、“自動控制技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“電子技術(shù)”的綜合型、設(shè)計性仿真實(shí)驗(yàn)，提高其創(chuàng)新能力。

（4）建立合作關(guān)系，拓寬實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備造價昂貴，而我院建設(shè)資金相對不足。在此情況下，積極與安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心聯(lián)系，該中心有各類電力系統(tǒng)設(shè)備，并且允許學(xué)員參觀與操作。我院聘請中心內(nèi)部人員作為“高低壓電器”、“工廠供電”、“變電站綜合自動化”等課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，并安排部分實(shí)驗(yàn)在此集中完成。這樣既解決了有關(guān)實(shí)驗(yàn)難題，又提高了學(xué)生的實(shí)際動手能力，同時生產(chǎn)實(shí)習(xí)等部分集中實(shí)踐教學(xué)活動也可在此完成。

2.實(shí)習(xí)基地建設(shè)

本專業(yè)現(xiàn)有三個實(shí)習(xí)基地，分別是校內(nèi)“工業(yè)控制實(shí)訓(xùn)中心”、安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心和河南許繼集團(tuán)。

“工業(yè)控制實(shí)訓(xùn)中心”基地分為兩個部分：第一部分為電機(jī)繼電控制的設(shè)計、裝配實(shí)訓(xùn)，主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學(xué)習(xí)，具有一定理論基礎(chǔ)的大三學(xué)生進(jìn)行（生產(chǎn)實(shí)習(xí)）；第二部分為電機(jī)PLC控制、伺服電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制，主要讓大四學(xué)生進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練，部分學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計也在此進(jìn)行。實(shí)習(xí)項(xiàng)目部分按照國家職業(yè)技能培訓(xùn)大綱（中級維修電工）進(jìn)行，重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉，對于提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力、解決實(shí)際問題的能力，具有很大幫助。經(jīng)過該實(shí)習(xí)項(xiàng)目的實(shí)操訓(xùn)練，每年有近半數(shù)學(xué)生通過國家維修電工中/高級考試，學(xué)生反映實(shí)習(xí)效果非常好。

河南許繼集團(tuán)主要承擔(dān)部分生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的參觀學(xué)習(xí)、在崗實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心承擔(dān)部分專業(yè)訓(xùn)練的供電設(shè)備參觀、電氣設(shè)備操作內(nèi)容，以及部分畢業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

除了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步建設(shè)與完善，還要繼續(xù)加強(qiáng)與安陽鋼鐵集團(tuán)、安彩集團(tuán)、安陽化工集團(tuán)等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實(shí)習(xí)基地等方面的合作，特別是在卓越工程師培養(yǎng)計劃的協(xié)議商談中已取得巨大進(jìn)展。

3.集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

專業(yè)課程設(shè)計建設(shè)的重點(diǎn)是如何提高學(xué)生的綜合能力，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是選擇合理的課程設(shè)計題目。但是傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目大多較為單一，與具體的生產(chǎn)實(shí)際要求脫節(jié)較為嚴(yán)重，究其原因主要有兩點(diǎn)：沒有合適的實(shí)驗(yàn)硬件條件；缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場指導(dǎo)教師。我院在具體的課程設(shè)計中，十分注重實(shí)踐性和可操作性，課程設(shè)計要求在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心完成或由具有工業(yè)現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師現(xiàn)場指導(dǎo)完成，使學(xué)生從中汲取更多的經(jīng)驗(yàn)，既鍛煉了獨(dú)立思考的能力，也增強(qiáng)了實(shí)際操作能力。

畢業(yè)設(shè)計/實(shí)習(xí)作為重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)課題的真實(shí)性、知識的綜合性和設(shè)計的創(chuàng)新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生人數(shù)的不斷增多，教師數(shù)量和畢業(yè)設(shè)計課題數(shù)量相對不足的問題日益突出。為此，我們在畢業(yè)設(shè)計課題的選擇上，要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計，或結(jié)合教師的科研項(xiàng)目，或由實(shí)踐教學(xué)合作單位指定，或組織學(xué)生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。電氣工程及其自動化專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置如表1所示。

三、實(shí)踐教學(xué)教材建設(shè)

通過綜合了解各兄弟院校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)方面等情況，發(fā)現(xiàn)近年來在綜合型/設(shè)計型實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)踐教學(xué)方面教材編寫不盡如人意。因此，我院根據(jù)不斷改進(jìn)和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)習(xí)場所的情況，組織一批教學(xué)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師和現(xiàn)場工程師編寫了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）大綱和指導(dǎo)書，課程設(shè)計大綱和指導(dǎo)書等教材，并順利投入使用。該實(shí)驗(yàn)教材既能滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教學(xué)實(shí)踐的要求，又能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力，使得學(xué)生的綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新意識不斷得到提高。

四、結(jié)束語

經(jīng)過不斷探索與錘煉，通過軟硬兼施、校企聯(lián)合等方法，建設(shè)并實(shí)踐了新增本科專業(yè)電氣工程及其自動化實(shí)踐教學(xué)體系，同時對課程建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)等問題也進(jìn)行了研究與實(shí)踐。該方法有效解決了資金有限、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題。該專業(yè)學(xué)生的理論知識和動手能力不斷提高，也越來越受到用人單位的一致好評。

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（責(zé)任編輯：孫晴）