基于大工程觀(guān)的電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

鄭孝東

(華北科技學(xué)院 機(jī)電工程系, 河北 三河 065201)

基于大工程觀(guān)的電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

鄭孝東

(華北科技學(xué)院 機(jī)電工程系, 河北 三河 065201)

本文在分析我國(guó)工科學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，給出了轉(zhuǎn)變教育思想觀(guān)念、給實(shí)踐能力培養(yǎng)提供物質(zhì)保障、提高教學(xué)隊(duì)伍素質(zhì)和在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)實(shí)踐能力培養(yǎng)等措施，以加強(qiáng)電氣工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

大工程觀(guān)；實(shí)踐能力；能力培養(yǎng)

大工程觀(guān)是在傳統(tǒng)的工程教育基礎(chǔ)上提出的，傳統(tǒng)的工程教育過(guò)分強(qiáng)調(diào)工程教育的專(zhuān)業(yè)化和科學(xué)化，而大工程觀(guān)則更加重視工程本身的系統(tǒng)性和完整性。應(yīng)用大工程觀(guān)的教育思想培養(yǎng)工科人才可以使工程技術(shù)人才具備優(yōu)秀的人格素質(zhì)、科學(xué)的工程理念和價(jià)值觀(guān)，并能運(yùn)用工程方法論來(lái)指導(dǎo)工程實(shí)踐，因此把大工程觀(guān)教育理念引導(dǎo)到我國(guó)高等工程教育中來(lái)具有很深的現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)踐是大工程觀(guān)教育思想認(rèn)識(shí)論的基礎(chǔ)，實(shí)踐能力的培養(yǎng)是大工程觀(guān)教育的一個(gè)重要要求，因此搞好實(shí)踐能力培養(yǎng)勢(shì)在必行。

1 實(shí)踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

我國(guó)高等院校對(duì)工科學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1)重理論輕實(shí)踐

我國(guó)工科教育普遍存在重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象，從管理層面上來(lái)說(shuō)，學(xué)校管理層重視理論教學(xué)，不重視實(shí)踐教學(xué)；從教師層面上來(lái)說(shuō)，重視知識(shí)傳授，忽視實(shí)踐能力培養(yǎng)；從學(xué)生層面上來(lái)說(shuō)，重視知識(shí)的學(xué)習(xí)，輕視能力的培養(yǎng)。這種現(xiàn)象對(duì)于傳統(tǒng)工程教育尚且是一種弊端，對(duì)于大工程觀(guān)教育就更不適合，因此，必須改變這一現(xiàn)狀，解決辦法就是理論和實(shí)踐并重。

2)缺乏培養(yǎng)實(shí)踐能力的物質(zhì)基礎(chǔ)

實(shí)踐能力的培養(yǎng)是需要一定物質(zhì)基礎(chǔ)的。我國(guó)一般工科院校用于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的物質(zhì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。例如：我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的變革使得實(shí)習(xí)制度發(fā)生了改變，由原先的對(duì)口實(shí)習(xí)變成了自主聯(lián)系實(shí)習(xí)，這就造成實(shí)習(xí)不能有效進(jìn)行。再加上校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度不夠，這都給學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)帶來(lái)了難度。大工程教育對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求是理論和實(shí)踐并重，這就給工科院校的辦學(xué)提出了更高的要求，因此為工科院校學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供足夠物質(zhì)保障十分必要。

3)缺乏一支素質(zhì)高的教師隊(duì)伍

高校實(shí)踐能力培養(yǎng)水平的高低不僅取決于物質(zhì)基礎(chǔ)，更取決于培養(yǎng)隊(duì)伍素質(zhì)的高低。目前我國(guó)高校教師用于實(shí)踐教學(xué)的精力投入相對(duì)不足，實(shí)驗(yàn)教師也由于種種原因投身實(shí)驗(yàn)教學(xué)的熱情不夠，這就使得實(shí)踐教學(xué)水平達(dá)不到預(yù)期的要求。

2 加強(qiáng)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的措施

2.1 轉(zhuǎn)變教育思想

(1)由傳統(tǒng)工程教育向大工程觀(guān)教育轉(zhuǎn)變:傳統(tǒng)工程教育的教學(xué)體系是以某一專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課為核心組織教學(xué)的，這就使得培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)面過(guò)窄的問(wèn)題，另外由于對(duì)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)重視不夠，使得培養(yǎng)出的學(xué)生實(shí)踐能力較弱。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，傳統(tǒng)工程教育很難適應(yīng)新形勢(shì)的要求，因此需根據(jù)新形勢(shì)的要求轉(zhuǎn)變教育思想觀(guān)念。具體地說(shuō)，就是從以傳授知識(shí)為基礎(chǔ)，兼顧培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的傳統(tǒng)工程教育思想向培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)工程理念和價(jià)值觀(guān)為指導(dǎo)并運(yùn)用工程綜合方法論來(lái)解決工程實(shí)踐問(wèn)題并具備可持續(xù)發(fā)展能力的大工程觀(guān)轉(zhuǎn)變。

(2)由教師本位向以學(xué)生為主體的思想轉(zhuǎn)變：實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變能充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，提高教和學(xué)兩方面的效率，從而大大提高教學(xué)質(zhì)量。

在理論教學(xué)中要想實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①鼓勵(lì)教師采用以學(xué)生為中心的備課方法，具體的來(lái)說(shuō)教師在備課時(shí)要做到“三備”，即備知識(shí)、備教師和備學(xué)生；②鼓勵(lì)教師采用提問(wèn)式和啟發(fā)式等有利于發(fā)揮學(xué)生主體作用的教學(xué)方法，以此來(lái)加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解，為學(xué)生日后靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題奠定一定的基礎(chǔ)；③在輔導(dǎo)答疑環(huán)節(jié)要針對(duì)學(xué)生的提問(wèn)來(lái)進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

在實(shí)踐教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)更有利于學(xué)生動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。如在學(xué)生做直流電機(jī)機(jī)械特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)遇到電機(jī)不能啟動(dòng)問(wèn)題時(shí)，指導(dǎo)教師不要急于幫助學(xué)生排除故障而是啟發(fā)學(xué)生考慮是電源問(wèn)題還是線(xiàn)路問(wèn)題或是直流電機(jī)自身存在故障，如是直流電機(jī)自身存在故障，是勵(lì)磁繞組存在問(wèn)題還是電樞繞組存在問(wèn)題。

(3)由重理論輕實(shí)踐向理論和實(shí)踐并重轉(zhuǎn)變：具有關(guān)資料介紹：我國(guó)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)比為10：1，而美國(guó)為3：1，英國(guó)為2：1，德國(guó)(冶金專(zhuān)業(yè))為2：3，由此可以看出，我國(guó)工程教育對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，因此需將重理論輕實(shí)踐的思想向理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重轉(zhuǎn)變。具體可通過(guò)學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)制定傾斜政策的辦法來(lái)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。如增加實(shí)踐課課時(shí)和課酬，提高對(duì)實(shí)踐教師的重視程度，重視對(duì)教師實(shí)踐教學(xué)能力的培養(yǎng)等。

2.2 給實(shí)踐能力培養(yǎng)提供足夠的物質(zhì)保障

實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要一定的物質(zhì)保障，為此需多方籌措，給實(shí)踐能力培養(yǎng)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。具體辦法如下：①加強(qiáng)校企合作，建立產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)。在建設(shè)校外實(shí)習(xí)基地時(shí)要根據(jù)電氣專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向、培養(yǎng)目標(biāo)以及所學(xué)專(zhuān)業(yè)課的實(shí)際情況來(lái)建設(shè)。據(jù)此應(yīng)分別在校外建設(shè)發(fā)電廠(chǎng)、變電站、電機(jī)廠(chǎng)和變壓器廠(chǎng)四個(gè)實(shí)習(xí)基地以滿(mǎn)足實(shí)習(xí)的需要。②建設(shè)實(shí)踐中心校內(nèi)實(shí)踐中心應(yīng)建設(shè)成集仿真設(shè)備、虛擬設(shè)備和實(shí)物設(shè)備于一體的現(xiàn)代化校內(nèi)實(shí)踐基地，具體的來(lái)說(shuō)就是建設(shè)兩個(gè)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室和兩個(gè)實(shí)訓(xùn)基地，兩個(gè)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室是Matlab仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室和虛擬實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室；兩個(gè)實(shí)訓(xùn)基地是工廠(chǎng)供電實(shí)訓(xùn)基地和電氣控制實(shí)訓(xùn)基地；③加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。重點(diǎn)建設(shè)一批專(zhuān)業(yè)主干課實(shí)驗(yàn)室和兩個(gè)模擬仿真實(shí)驗(yàn)室，專(zhuān)業(yè)主干課實(shí)驗(yàn)室分別是電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、電力電子實(shí)驗(yàn)室、PLC控制實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室；模擬仿真實(shí)驗(yàn)室分別是變電站仿真實(shí)驗(yàn)室和模擬電廠(chǎng)實(shí)驗(yàn)室。

2.3 穩(wěn)定和提高教師隊(duì)伍素質(zhì)

首先學(xué)校應(yīng)出臺(tái)如實(shí)驗(yàn)室人員工作量確定辦法和符合實(shí)際的業(yè)務(wù)考核以及技術(shù)等級(jí)晉升辦法等相關(guān)政策，確定實(shí)驗(yàn)教師在學(xué)校的地位，穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，使他們無(wú)后顧之憂(yōu)，為工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量；其次學(xué)校應(yīng)制定優(yōu)惠政策，吸引一批有志于實(shí)驗(yàn)教學(xué)且有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高學(xué)歷人才從事實(shí)踐教學(xué)，以提高實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)隊(duì)伍素質(zhì)。最后還要鼓勵(lì)本校實(shí)驗(yàn)教師走出去參加各種培訓(xùn)和交流活動(dòng)，以吸取其他學(xué)校實(shí)踐能力培養(yǎng)的好的經(jīng)驗(yàn)和做法，以提高實(shí)驗(yàn)教師自身的素質(zhì)。

2.4 在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)實(shí)踐能力培養(yǎng)

1)理論教學(xué)環(huán)節(jié)

理論教學(xué)環(huán)節(jié)要培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新能力所要求的各種素質(zhì)。具體落實(shí)到電氣專(zhuān)業(yè)就是要進(jìn)行課程改革，在基礎(chǔ)課設(shè)置上，除了讓學(xué)生具備自然科學(xué)知識(shí)，還要具備社會(huì)和人文學(xué)科知識(shí)。在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置上，注意教學(xué)內(nèi)容的精選和前后內(nèi)容的銜接，注意吸收新技術(shù)及成果。在專(zhuān)業(yè)課的設(shè)置上，增加專(zhuān)業(yè)和新技術(shù)方面的選修課，如變電站綜合自動(dòng)化、電機(jī)調(diào)速技術(shù)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化等課程，使學(xué)生了解本學(xué)科和專(zhuān)業(yè)前沿的發(fā)展趨勢(shì)。

在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，還要注意構(gòu)建工程化教學(xué)體系。例如，在“工廠(chǎng)供電”課程中構(gòu)建工程教學(xué)體系的具體辦法如下：

(1)根據(jù)“工廠(chǎng)供電”課程內(nèi)容繁多、學(xué)時(shí)少以及知識(shí)零散的特點(diǎn)需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的整合[2]。例如保留電弧理論和短路電流計(jì)算等基本理論和基本計(jì)算方法，補(bǔ)充變電所綜合自動(dòng)化等現(xiàn)代技術(shù)；淘汰老舊型號(hào)的斷路器，補(bǔ)充新型斷路器。

(2)采用基于主題單元式的探究式的教學(xué)方法[2]。實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容一般都可以做為一個(gè)主題單元來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，如變電所主接線(xiàn)方案選擇、變壓器的選擇和高低壓設(shè)備選擇等。

(3)開(kāi)展基于工程項(xiàng)目的實(shí)踐活動(dòng)[2]。工廠(chǎng)供電課程的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)就是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的載體，通過(guò)這個(gè)載體就可以對(duì)學(xué)生實(shí)施工程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)的獨(dú)立性和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。例如，通過(guò)一個(gè)小型變電所的設(shè)計(jì)就可以讓學(xué)生了解負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、變電所接線(xiàn)方案選擇和變壓器選擇、短路電流計(jì)算和設(shè)備選擇等變電所設(shè)計(jì)的全過(guò)程。

2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使學(xué)生掌握三種方法、兩種能力、一種作風(fēng)和一種態(tài)度。三種方法是：①實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)方法；②通過(guò)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律的方法；③把感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)的方法。兩種能力是：①動(dòng)手能力；②發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。一種作風(fēng)是指嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。一種態(tài)度是指實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的具體措施如下：①在實(shí)驗(yàn)室推行“中心化”管理模式，優(yōu)化資源配置，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐能力培養(yǎng)效果；②推行實(shí)驗(yàn)教師工作量計(jì)算辦法，提高實(shí)驗(yàn)室人員從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性；③將實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件放到網(wǎng)上供學(xué)生使用以提高做實(shí)驗(yàn)的效率；④通過(guò)多開(kāi)設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性和綜合性實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力；⑤通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室來(lái)提高學(xué)生動(dòng)手能力。

3)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)

在校外實(shí)習(xí)基地，學(xué)生通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐來(lái)提高工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，具體措施如下：①修訂實(shí)習(xí)教學(xué)大綱，加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)；②加強(qiáng)對(duì)實(shí)習(xí)的過(guò)程監(jiān)控；③采取頂崗實(shí)習(xí)的辦法讓學(xué)生深入生產(chǎn)實(shí)際；④聘用現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員以言傳身教的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)；⑤指導(dǎo)教師采用靈活的教學(xué)方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。

在校內(nèi)實(shí)踐中心，指導(dǎo)教師利用各種仿真設(shè)備和實(shí)物設(shè)備來(lái)訓(xùn)練學(xué)生實(shí)踐能力，仿真設(shè)備用于彌補(bǔ)實(shí)物設(shè)備的不足；用來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)或模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)以提高實(shí)驗(yàn)效果。

4)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

首先是畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題問(wèn)題，選題偏離實(shí)際、難度過(guò)大和覆蓋知識(shí)面過(guò)窄是影響學(xué)生做課題積極性和主動(dòng)性的主要原因，因此要嚴(yán)把選題關(guān)，選擇實(shí)用性強(qiáng)、可行性好和具有較寬知識(shí)面的課題給學(xué)生做。這就需要指導(dǎo)教師在確定課題前注意以下兩點(diǎn)，①熟悉和了解學(xué)生所學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的情況，如學(xué)科前沿的發(fā)展情況和常見(jiàn)專(zhuān)業(yè)課題的難度和深度；②熟悉和了解所教授學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。在了解情況的前提下就可以把好選題關(guān)，提高選題質(zhì)量，提高學(xué)生設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性。

其次，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)主要培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新等實(shí)踐能力，為此，要注重三種思維的訓(xùn)練和兩個(gè)結(jié)合，三種思維的訓(xùn)練指的是發(fā)散思維、形象思維和辨證思維的訓(xùn)練；兩個(gè)結(jié)合指的是發(fā)散思維與聚合思維的有機(jī)結(jié)合以及抽象思維與形象思維的有機(jī)結(jié)合。其中發(fā)現(xiàn)、探索問(wèn)題能力和多維度、多角度求證問(wèn)題的能力的培養(yǎng)是訓(xùn)練辨證思維的關(guān)鍵；慣性思維的破除是實(shí)現(xiàn)兩種思維結(jié)合的關(guān)鍵。

(鄭孝東文)

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在一些工科院校培養(yǎng)的電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后普遍存在重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象，這在一定程度上影響了企業(yè)對(duì)人才的使用，本文在對(duì)其原因進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，給出了四項(xiàng)加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)的對(duì)策，對(duì)一般工科院校電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生在校階段工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)有一定的參考價(jià)值。

[1] 關(guān)志強(qiáng).大工程觀(guān)教育理念的理性思考與現(xiàn)實(shí)選擇[EB/OL].http://210.38.241.2/dgc/.

[2] 張曉琴. 工程化教學(xué)體系在“供電技術(shù)”課程中的實(shí)踐. [J].北京：中國(guó)電力教育，2009.5上半月 .119-120

Cultivation of Practieal Alility of Electrical Specialty Based Engineering View of Professional Practice

ZHENG Xiao-dong

(MechanicalandElectricalEnqineeringDepartment,NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Sanhe065201,China)

In the present situation of the ability traning of engineering students and existing problems, this paper gives the changing idca of education thought, provides material garantee for practice ability training, improves the quality of the teaching team, and carries out cultivation of practical ability in evety link of teaching in order to improve the ability training for engineering students.

big engineering education view;practice ability;ability cultivate

2015-05-04;

2015-10- 13

鄭孝東(1972-)，男，講師，主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和電機(jī)智能控制的教學(xué)和科研工作。E-mail：zxd1234567891011@sohu.com

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1008-0686(2016)02-0129-04