電氣工程及其自動化專業(yè)實踐課程體系研究與改革

皖西學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)是于2008年經(jīng)教育部批準(zhǔn)招生的本科專業(yè)，本專業(yè)依據(jù)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、素質(zhì)高、能力強(qiáng)”的原則，培養(yǎng)具備電氣工程及其自動化專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能及相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，能從事與電氣工程相關(guān)的電力系統(tǒng)、電氣傳動與控制等相關(guān)領(lǐng)域從事科技開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計與加工、管理工作的應(yīng)用型人才。電氣工程及其自動化專業(yè)2012年被批準(zhǔn)為安徽省省級專業(yè)綜合改革試點(diǎn)立項建設(shè)專業(yè)，至2014年已畢業(yè)三屆學(xué)生，除了部分學(xué)生考研繼續(xù)學(xué)習(xí)外，其他學(xué)生就業(yè)形勢非常好，基本都能找到較為滿意的工作，社會企業(yè)對該類人才的需求量也比較大。為了使本專業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展，社會需要的電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)知識，知識體系還要完整、系統(tǒng)和科學(xué)，要有較強(qiáng)的動手能力、技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)二次開發(fā)能力的綜合性人才。為此皖西學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)把課程實驗、專業(yè)實習(xí)、創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學(xué)過程。近幾年來，針對該專業(yè)的實踐教學(xué)，進(jìn)行了一系列的改革，取得了一定的成績。

專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀

目前實驗以驗證性實驗為主，缺乏綜合性、創(chuàng)新性、研究性，制約著學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和提高。實驗課時的數(shù)量有限，開設(shè)的實驗都是某些書本結(jié)論、定理的驗證，學(xué)生不親自動手做實驗，不認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù)，也可以用理論知識模擬出實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，導(dǎo)致不去做實驗或者不認(rèn)真做實驗;另外實驗報告千篇一律，抄襲現(xiàn)象比較嚴(yán)重，沒有自己的實驗體會，為了實驗而實驗，毫無積極性;久而久之，實驗成了理論驗證的輔助手段，不再是探知未來的手段，實驗對學(xué)生失去吸引力，無法起到鍛煉和提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的作用。

目前實驗設(shè)備主要是采用實驗箱，如數(shù)模電實驗箱、微機(jī)原理實驗箱、自控原理實驗箱等，實驗箱好看易用，導(dǎo)線、元器件符號畫的非常清楚，實驗指導(dǎo)書寫得很詳細(xì)，學(xué)生只是按指導(dǎo)書提供的步驟“照葫蘆畫瓢”，就能把電路接對，做好實驗、記錄數(shù)據(jù)、撰寫報告，而老師檢查的時候往往主要看學(xué)生們的線路正確與否，至于元器件到底是什么樣子，什么工作原理，實際電路中如何去使用等學(xué)生一般不進(jìn)行更深入的思考。這種教學(xué)模式剝奪了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動權(quán)，學(xué)生易產(chǎn)生厭倦情緒，不利于學(xué)生動手能力的鍛煉和提高。結(jié)果可能是實驗做了很多，而不會觀察實驗現(xiàn)象，更談不上分析問題和解決問題，有的甚至不會使用儀器、儀表、不認(rèn)識元器件。實驗中學(xué)生們主動思考很少，缺乏創(chuàng)新;學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力沒有得到應(yīng)有的鍛煉。

實習(xí)基地不愿意接受學(xué)生實習(xí)。很多企業(yè)由于效益、保密、管理、淡季、旺季等原因不愿意接納學(xué)生實習(xí)、實踐活動，對實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)有一定的影響。

專業(yè)實踐的改革

構(gòu)建了新的實踐課程體系

該專業(yè)于2011年、2013年間先后2次修訂了人才培養(yǎng)方案，對實踐課程體系框架和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，主要體現(xiàn)在四個方面：一是增加了實踐課程的學(xué)分，實踐環(huán)節(jié)和課程占總學(xué)分達(dá)到29.11%（實踐學(xué)分為49.5，總學(xué)分為170）。二是減少驗證性的實驗的數(shù)目和比例，增加了綜合性設(shè)計性實驗的數(shù)目和比例，如現(xiàn)在已經(jīng)開設(shè)電子技術(shù)實驗、單片機(jī)實驗、PLC實驗，已經(jīng)全部為綜合性、研究性實驗。三是把課內(nèi)實驗逐步剝離，把內(nèi)容相近或自成系統(tǒng)的實驗糅和在一起，獨(dú)自成課，形成獨(dú)立的系統(tǒng)的實踐課程體系。四是注意電氣類專業(yè)軟件的學(xué)習(xí)和使用，從第三學(xué)期開始，每學(xué)期安排一個專業(yè)軟件。

實施“項目式研究性實驗”教學(xué)模式，增加了綜合性研究性實驗的數(shù)量

所謂“項目式研究性實驗”是指在實驗前，任課教師向?qū)W生下達(dá)實驗項目任務(wù)書，由學(xué)生自行設(shè)計實驗步驟、選擇元器件、搭建電路、測試性能參數(shù)、撰寫實驗報告，以完成實驗任務(wù)。其規(guī)模及工作量略小于課程設(shè)計，其教學(xué)過程與課程設(shè)計的教學(xué)過程相似。

采用模擬仿真軟件，優(yōu)化實踐教學(xué)效果

采用“計算機(jī)模擬—模擬練習(xí)—實驗室實訓(xùn)”的三步教學(xué)方法。具體做法是：學(xué)生首先在計算機(jī)上模擬操作，了解操作程序和設(shè)備性能;而后在到實驗室模擬操作，熟練掌握操作技能;最后再進(jìn)行實際的操作，完成實驗。

改進(jìn)實驗設(shè)備，自行研制實驗裝置，強(qiáng)化工程教學(xué)效果

電工實訓(xùn)、機(jī)電控制實踐教學(xué)中所使用的實驗平臺，大多都是廠家專門設(shè)計的實驗臺。這類實驗臺往往比較適用于演示、驗證性實驗教學(xué)，實驗臺中的電氣元件都是隱藏在實驗臺內(nèi)部，接線也采用插頭式，學(xué)生雖然也能按照實驗指導(dǎo)書完成實驗任務(wù)，卻只能“知其然，而不知其所以然”，教學(xué)效果嚴(yán)重欠佳。為改變常規(guī)實驗設(shè)備帶來“實驗元件隱蔽化、實驗操作程序化、實驗現(xiàn)象表面化、實驗效果被弱化”實驗教學(xué)現(xiàn)狀，自行開發(fā)研制了“DJ—1型電氣控制綜合實驗臺”和“機(jī)電創(chuàng)新實驗平臺”，在保證學(xué)生實驗安全的前提下，實現(xiàn)“學(xué)生自行設(shè)計實驗方案與步驟，自行選取工業(yè)化元器件，自行設(shè)計和搭建實驗電路，自主完成測試操作”的實驗方式。該實驗裝置的特點(diǎn)在于：所使用的元器件均為工業(yè)生產(chǎn)中實際使用的元器件;所有元器件均裸露在操作面板上，由學(xué)生自由選用;學(xué)生直接在操作面板上，自行設(shè)計控制電路、自行組裝實驗電路。

利用學(xué)生專業(yè)協(xié)會平臺，引導(dǎo)學(xué)生實踐動手的業(yè)余化、自主化

與本專業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)的協(xié)會有電氣自動化協(xié)會、電子設(shè)計協(xié)會、工程制圖協(xié)會等;本專業(yè)約30%以上的學(xué)生成為這些協(xié)會的會員，為學(xué)生的課余時間和學(xué)生的自我愛好創(chuàng)造了平臺。在學(xué)生協(xié)會這個平臺上，學(xué)生們獲得了自我發(fā)展的空間，各種制作（電路設(shè)計、繪圖）活動頻繁開展，促進(jìn)了學(xué)生實踐動手的業(yè)余化、自主化。

實踐教學(xué)基地建設(shè)

經(jīng)過幾年的建設(shè)，校內(nèi)金工實習(xí)、電力電子、高低壓供配電、PLC和變頻器、單片機(jī)等為主要內(nèi)容的實習(xí)基地和場所;同時和江淮電機(jī)、索伊電氣、六安供配電企業(yè)和單位建立良好的合作關(guān)系，作為該專業(yè)的校外實習(xí)基地，提供實習(xí)實踐的機(jī)會，便于學(xué)生接觸社會、了解社會和一線工業(yè)實際操作流程，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)效果。

改革后的效果

2010年以來在該專業(yè)的實踐教學(xué)逐步進(jìn)行改革，目前已經(jīng)取得一定的成績。

學(xué)生的實際動手能力明顯提高

通過實習(xí)、實踐、實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)論文等系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握，學(xué)生動手能力明顯提高，能熟練使用實驗所用到的儀器儀表、實驗設(shè)備等，元器件也不僅僅停留在符號圖的階段，對其實物結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、如何使用也非常熟悉;通過課程設(shè)計、畢業(yè)論文提高學(xué)生的綜合能力，畢業(yè)論文緊扣指導(dǎo)老師的科研課題，論文做到與科研技能相結(jié)合。通過以上實踐環(huán)節(jié)，基本能做到本專業(yè)“強(qiáng)弱電相結(jié)合、軟件硬件相結(jié)合、元件和系統(tǒng)相結(jié)合”的原則。

學(xué)生的綜合實踐能力得到提升

以國家、省及學(xué)校組織的各種競賽為抓手，廣泛激發(fā)學(xué)生的實踐創(chuàng)新興趣，積極組織校內(nèi)競賽，如PLC大賽、飛思卡爾智能汽車大賽、電子設(shè)計大賽等，通過這些競賽和培訓(xùn)，極大地調(diào)動了學(xué)生參與專業(yè)實踐和綜合實踐的熱情，達(dá)到了提高學(xué)生動手和綜合素質(zhì)的目的。近幾年來，該專業(yè)學(xué)生在省級以上各種競賽中獲獎十余項三十余人次，其中包括全國二等獎、安徽省一等獎、二等獎、三等獎等獎項。

與企業(yè)合作，開發(fā)實習(xí)基地，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合

為了使學(xué)生更多更全面了解社會、接觸社會，了解行業(yè)的發(fā)展情況和生產(chǎn)一線的工藝和管理經(jīng)驗，實習(xí)基地的建設(shè)尤為重要。通過學(xué)院、老師的不懈努力，該專業(yè)已與江淮電機(jī)、索伊電氣等企業(yè)建立良好的合作關(guān)系，作為校外實習(xí)基地;由于有良好的合作關(guān)系，遇到理論上、技術(shù)上問題均相互溝通，形成了較為良好的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。

作為應(yīng)用型本科高校，提高學(xué)生的實踐動手能力和綜合素質(zhì)是專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)。皖西學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，使學(xué)生受到系統(tǒng)的實踐鍛煉，加快了從感性認(rèn)知到理性認(rèn)知的步伐，提高了學(xué)生的實際動手能力和綜合素質(zhì)，提高了教學(xué)質(zhì)量。（作者供職于皖西學(xué)院機(jī)電學(xué)院?；痦椖浚罕疚南低钗鲗W(xué)院2013年度招標(biāo)課題成果;課題編號：2013zb54）