面向卓越電氣工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系研究與實(shí)踐

劉景艷 張偉

摘要：卓越工程師人才培養(yǎng)的目標(biāo)是全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，構(gòu)建有效的工程實(shí)踐教學(xué)體系是保證目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的目標(biāo)和要求，在分析當(dāng)前電氣專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了面向卓越電氣工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系改革的基本思路，構(gòu)建了工程型人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系，該實(shí)踐教學(xué)體系以工程實(shí)際問(wèn)題為背景，通過(guò)改革教學(xué)模式和考核辦法，搭建校企結(jié)合的實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，有效地提高了學(xué)生的工程能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：卓越工程師;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0110-02

走新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家是我國(guó)提升整體實(shí)力、躋身世界強(qiáng)國(guó)的必由之路，這需要大量創(chuàng)新能力強(qiáng)的工程技術(shù)型人才才能實(shí)現(xiàn)。因此，培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才是增強(qiáng)我國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的必然選擇。在此背景下，2010年教育部、人社部、財(cái)政部、工信部等20多個(gè)部門(mén)和單位在天津聯(lián)合啟動(dòng)并實(shí)施的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”），是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措，對(duì)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)工程教育和工程師的國(guó)際互認(rèn)具有重要意義[1-2]。我校于2012年成功入選國(guó)家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，這對(duì)我校實(shí)踐教學(xué)方面提出了更高的要求。本文以工程技術(shù)為主線(xiàn)，以實(shí)踐教學(xué)改革為突破口，對(duì)科學(xué)構(gòu)建適應(yīng)“卓越計(jì)劃”要求的工程應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了積極探索。

一、實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀分析

實(shí)踐教學(xué)體系主要包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)。由于傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容較為單一，各實(shí)踐環(huán)節(jié)之間缺乏聯(lián)系，難以形成一個(gè)有機(jī)地整體;并且實(shí)踐教學(xué)缺乏工程背景，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力難以得到鍛煉，不適應(yīng)卓越計(jì)劃工程人才培養(yǎng)的要求[3-4]。目前，實(shí)踐教學(xué)體系與“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”要求存在的差距主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

1.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏工程背景

目前設(shè)置的許多實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大都依據(jù)專(zhuān)業(yè)、課程的不同各自獨(dú)立設(shè)置，相互界限明顯，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化，特別是缺少依托實(shí)際項(xiàng)目、貼近工程實(shí)踐、貫穿不同課程和專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[4-5]，這對(duì)于“卓越工程師”計(jì)劃所要求的大工程觀(guān)、多學(xué)科視野、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神等能力的培養(yǎng)不相適應(yīng)。

2.實(shí)踐教學(xué)模式單一，創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式比較單一，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性方面存在一些局限性，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣不是很濃厚，使學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到制約。

3.校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)滯后，實(shí)習(xí)流于形式

學(xué)校投入實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)較少，缺乏固定的校內(nèi)實(shí)習(xí)場(chǎng)所，再加上實(shí)習(xí)時(shí)間不充足，實(shí)習(xí)面窄，內(nèi)容單一，實(shí)踐教學(xué)流于一種形式，更談不上對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。到企業(yè)實(shí)習(xí)主要采用進(jìn)行參觀(guān)或觀(guān)摩的形式，學(xué)生無(wú)法全面了解整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行過(guò)程，不熟悉生產(chǎn)的流程和控制過(guò)程，而且企業(yè)擔(dān)心實(shí)習(xí)干擾正常的生產(chǎn)秩序，對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)采取拖延、減量的方式，致使學(xué)生的校外實(shí)習(xí)走馬觀(guān)花，流于形式，嚴(yán)重影響了實(shí)習(xí)效果[5-6]。

二、實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的思路

圍繞高校卓越工程師的培養(yǎng)，以知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展為教學(xué)指導(dǎo)思想和以工程能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)理念。第一，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力、研究創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)和社會(huì)適應(yīng)能力。第二，進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)踐教學(xué)的外延，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)涵建設(shè)，提升人才培養(yǎng)過(guò)程的綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性。構(gòu)建工程應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系，讓學(xué)生在實(shí)踐中提升工程素質(zhì)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力及獨(dú)立工作能力[7-8]。

三、實(shí)踐教學(xué)體系改革與實(shí)踐

1.構(gòu)建工程實(shí)踐教學(xué)體系

按照內(nèi)容由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，能力由弱到強(qiáng)的思路，將實(shí)踐教學(xué)分為工程認(rèn)知、工程應(yīng)用、工程綜合、工程創(chuàng)新和工程認(rèn)證五個(gè)層次。將工程實(shí)踐能力培養(yǎng)劃分為四個(gè)階段：基本技能、綜合應(yīng)用能力、初步設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。針對(duì)四個(gè)不同的能力培養(yǎng)階段，安排不同的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?！拔鍖哟嗡碾A段”的工程實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示[9]。

2.采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

由于我校電氣專(zhuān)業(yè)目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式較為單一，學(xué)生缺少了主動(dòng)性和學(xué)習(xí)的原動(dòng)力。因此，采用開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。根據(jù)學(xué)生的年級(jí)不同、基礎(chǔ)不同，將開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為“基本技能訓(xùn)練”、“綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用”和“科研創(chuàng)新”三個(gè)層次。

（1）基本技能訓(xùn)練層次。這種開(kāi)放模式是針對(duì)低年級(jí)學(xué)生，為了幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)而喜歡實(shí)驗(yàn)室、主動(dòng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。我們利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行基本操作技能的訓(xùn)練[10]。

（2）綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用層次。綜合性設(shè)計(jì)應(yīng)用層次主要針對(duì)有一定基礎(chǔ)的大二、大三年級(jí)學(xué)生，由教師提出具體設(shè)計(jì)要求和時(shí)間要求，實(shí)驗(yàn)過(guò)程相對(duì)開(kāi)放，綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要體現(xiàn)在電類(lèi)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)提高部分以及課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等[11]。

（3）科研創(chuàng)新層次?？蒲袆?chuàng)新層次主要針對(duì)少部分專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)好，實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。一方面鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研課題，跟隨科研經(jīng)驗(yàn)豐富有科研課題的教師做科研試驗(yàn);另一方面鼓勵(lì)學(xué)生自己申報(bào)學(xué)校的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃，通過(guò)教師在查閱資料、課題選擇、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用、數(shù)據(jù)的收集整理、問(wèn)題的分析、結(jié)論的闡述等一系列過(guò)程的指導(dǎo)，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新積極性不斷增強(qiáng)[11-12]。

3.以學(xué)生科技競(jìng)賽為基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

制定學(xué)生科技訓(xùn)練計(jì)劃，積極開(kāi)展全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”科技競(jìng)賽、“飛思卡爾”汽車(chē)大賽和學(xué)校組織的各類(lèi)科技競(jìng)賽、科技興趣小組等課外科技活動(dòng)與創(chuàng)新實(shí)踐，扶持學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，孵化創(chuàng)新項(xiàng)目，給卓越計(jì)劃參與學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和研究環(huán)境，拓寬專(zhuān)業(yè)知識(shí)面與研究方向[13-14]。

4.搭建校企合作平臺(tái)

利用國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)驗(yàn)室的綜合利用率;通過(guò)與企業(yè)合作建立穩(wěn)定的校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生的課程實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽、科研實(shí)踐等創(chuàng)造良好的工程實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生深入到企業(yè)的環(huán)境中，請(qǐng)企業(yè)工程師或工程技術(shù)人員給學(xué)生上課，參觀(guān)生產(chǎn)車(chē)間，了解企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中遇到的工程技術(shù)問(wèn)題;引進(jìn)企業(yè)的部分資源和設(shè)備，模擬現(xiàn)場(chǎng)的工程環(huán)境，讓學(xué)生在工程環(huán)境中學(xué)習(xí)工程，教師在工程環(huán)境中講授工程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程素質(zhì)[15-16]。

四、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)卓越電氣工程師工程能力培養(yǎng)要求，通過(guò)構(gòu)建工程型實(shí)踐教學(xué)體系，使每一位參與卓越計(jì)劃的學(xué)生得到了全方位、個(gè)性化、多層次、多元化的培訓(xùn)，不僅使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)加深了理解，而且提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，工程型實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建為卓越電氣工程師的培養(yǎng)提供了強(qiáng)有力的保障，取得了良好的效果。

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（責(zé)任編輯：劉翠枝）