電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究

薛士龍　郭燚　劉以建　耿攀　石虹

摘要：實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)和加深對(duì)理論認(rèn)識(shí)的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了上海海事大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究思路，提出了“一面四層次”實(shí)踐教學(xué)體系，立足于培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型人才這個(gè)核心，以培養(yǎng)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(dòng)化；應(yīng)用型；綜合能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）07-0161-02

一、前言

電氣工程及其自動(dòng)化培養(yǎng)的畢業(yè)生應(yīng)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語(yǔ)綜合能力；掌握電氣工程專業(yè)領(lǐng)域必需的、較寬的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)，主要包括電路理論、電子技術(shù)、控制理論、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及應(yīng)用等；較好地掌握運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)及應(yīng)用等方面的知識(shí)，具有電氣工程專業(yè)領(lǐng)域1～2個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)知識(shí)和技能，了解電氣工程專業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢(shì)；得到較好的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā)方面的工程實(shí)踐訓(xùn)練；在電氣工程專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作能力。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的工科類專業(yè)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)和加深對(duì)理論認(rèn)識(shí)的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過多年的探索，針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，制定了一套較完整的適合我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系。

二、實(shí)踐性教學(xué)體系的建設(shè)思路

根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合我校的實(shí)際情況和專業(yè)特點(diǎn)，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)過程中，突出電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中的重要性，探索新的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐模式，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的重要性。

專業(yè)教學(xué)實(shí)踐要與人文社會(huì)實(shí)踐結(jié)合，教育學(xué)生學(xué)會(huì)做人、做事，鍛煉其適應(yīng)社會(huì)的能力，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)；實(shí)踐教學(xué)要走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的道路，解決實(shí)踐基地的建設(shè)及其可持續(xù)發(fā)展問題；實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與科研相結(jié)合，構(gòu)建完善的實(shí)踐教學(xué)體系，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，配置更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境；加大科技創(chuàng)新活動(dòng)力度，鼓勵(lì)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)室建設(shè)或教師的科研項(xiàng)目，提倡畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際，真刀真槍；淡化專業(yè)授課教師與實(shí)踐指導(dǎo)教師、教室與實(shí)驗(yàn)室的界限。將實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等固化到實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和大綱中，以保證整個(gè)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施。

三、電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容包括通識(shí)教育實(shí)踐、課程實(shí)驗(yàn)、綜合課程設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新活動(dòng)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。本文提出了以通識(shí)教育實(shí)踐為基礎(chǔ)，“課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐”四層次、漸進(jìn)式的實(shí)踐教學(xué)新體系。第一層次，課程實(shí)驗(yàn)：注重實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)培養(yǎng)，增強(qiáng)工程意識(shí)；第二層次，專業(yè)實(shí)習(xí)：注重實(shí)踐及認(rèn)知能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)；第三層次，綜合設(shè)計(jì)：注重獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，集綜合性、設(shè)計(jì)性和應(yīng)用性于一體；第四層次，創(chuàng)新實(shí)踐：注重創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是因材施教、特色發(fā)展的具體體現(xiàn)。層次之間、層次內(nèi)部均是逐層遞進(jìn)的關(guān)系，圖1能較好地反映這種層次關(guān)系。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和實(shí)踐性，我校經(jīng)過多年的摸索和改革，根據(jù)專業(yè)的辦學(xué)定位、實(shí)驗(yàn)室資源等實(shí)際情況在學(xué)時(shí)和內(nèi)容方面進(jìn)行優(yōu)化，已形成了一個(gè)完善的實(shí)踐教學(xué)體系，包括通識(shí)教育實(shí)踐、課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐等環(huán)節(jié)，如表1所示。整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系一個(gè)面四個(gè)層次，貫穿于人才培養(yǎng)的整個(gè)過程，由淺入深、由表及里，涵蓋知識(shí)、能力、素質(zhì)等全方位的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

我校從2010年開始實(shí)踐教學(xué)體系改革方案在不同的年級(jí)實(shí)施收到了比較好的效果，如已經(jīng)開展了四年的專業(yè)實(shí)習(xí)，通過在專業(yè)方面的鍛煉，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力增強(qiáng)了，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力提高了。

四、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容包括通識(shí)教育實(shí)踐、課程實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新活動(dòng)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

1.通識(shí)教育實(shí)踐。中共十八大報(bào)告明確提出“三個(gè)倡導(dǎo)”，即“倡導(dǎo)富強(qiáng)、民主、文明、和諧，倡導(dǎo)自由、平等、公正、法治，倡導(dǎo)愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善，積極培育社會(huì)主義核心價(jià)值觀”。通識(shí)教育包括科學(xué)教育、人文教育、社會(huì)教育、文明教育、文化教育、專業(yè)道德規(guī)范及法律教育、團(tuán)隊(duì)精神教育和學(xué)生從事某種職業(yè)所必需的心理教育等，通過各類實(shí)踐活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生有效的思考、融洽的溝通、恰當(dāng)?shù)呐袛唷⒄_的價(jià)值觀等實(shí)踐能力。

2.課程實(shí)驗(yàn)。課程實(shí)驗(yàn)與課堂理論教學(xué)相輔相成，達(dá)到了理論聯(lián)系實(shí)際的目的。課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)是開放性的，一方面?zhèn)魇趯?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用、測(cè)量手段、試驗(yàn)方法等，另一方面訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作、使用、維護(hù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和報(bào)告的組織能力等。課程實(shí)驗(yàn)可分為演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，有條件也可以開設(shè)研究性的實(shí)驗(yàn)。典型的課程實(shí)驗(yàn)包括（根據(jù)情況進(jìn)行選擇）電類基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)（電路、數(shù)電、模電、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)等）、計(jì)算機(jī)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)（微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等）、專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)（控制理論、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)、電力電子技術(shù)、電氣控制與可編程控制器、船舶電站和船舶電力拖動(dòng)系統(tǒng)等）。

3.綜合設(shè)計(jì)?？紤]到綜合課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性，綜合課程設(shè)計(jì)應(yīng)該作為獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?？梢愿鶕?jù)幾門相關(guān)聯(lián)的課程實(shí)驗(yàn)綜合開設(shè)一門綜合設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課，如電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)、微機(jī)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、印刷電路設(shè)計(jì)與制作、電氣控制與可編程控制器、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際結(jié)合、提高實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，可以與教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，也可以與企業(yè)合作，畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目要相對(duì)獨(dú)立，優(yōu)秀的學(xué)生可以提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以獲得更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在畢業(yè)前提交的一份專業(yè)論文或綜合課程設(shè)計(jì)，它是本科層次的學(xué)生在結(jié)束四年大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)前進(jìn)行的最后一項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，其目的是要綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)學(xué)識(shí)水平和專業(yè)基本技能和綜合素質(zhì)，包括對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的認(rèn)識(shí)能力、分析能力、運(yùn)用專業(yè)知識(shí)能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)研究能力、寫作表達(dá)能力等。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的組織管理時(shí)，要注意畢業(yè)實(shí)習(xí)的好壞直接關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計(jì)的科研價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

4.專業(yè)實(shí)習(xí)。專業(yè)實(shí)習(xí)包括電子工藝實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。專業(yè)實(shí)習(xí)是檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用大學(xué)所學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)習(xí)中充實(shí)專業(yè)知識(shí)、提高理論聯(lián)系實(shí)際和分析與解決實(shí)際問題的能力。實(shí)習(xí)的內(nèi)容包括了解控制高效與工程學(xué)科的相關(guān)理論及技術(shù)應(yīng)用及前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解電氣工程控制系統(tǒng)的開發(fā)過程和團(tuán)隊(duì)合作溝通的技巧。實(shí)習(xí)方式可以是分散的，也可以是集中的，特別要充分利用校外實(shí)習(xí)基地的作用。

5.創(chuàng)新實(shí)踐。創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂和不竭的動(dòng)力，我校在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力協(xié)同發(fā)展的創(chuàng)新型人才方面做了很多工作。開展的創(chuàng)新實(shí)踐包括大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目（國(guó)家級(jí)，市級(jí)和校級(jí)）、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽、社會(huì)實(shí)踐等。創(chuàng)新實(shí)踐能回答“培養(yǎng)什么樣的人”和“怎樣培養(yǎng)人”這兩個(gè)最關(guān)鍵的問題。深化教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，應(yīng)重在創(chuàng)新實(shí)踐的探索。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文在“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”指導(dǎo)思想下，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行研究。我們認(rèn)為構(gòu)建合理的實(shí)踐教育體系是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)，隨著教學(xué)改革的深入和課程的進(jìn)一步綜合和整合，實(shí)踐體系也需進(jìn)一步調(diào)整，大力加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，在發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)和辦出專業(yè)特色方面將會(huì)取得重大突破。

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