基于項(xiàng)目引導(dǎo)的工科研究生教育研究與探索

王要強(qiáng) 謝海霞

[摘 要] 本文針對(duì)工科研究生的教育問(wèn)題展開研究與探索，并提出一種基于項(xiàng)目引導(dǎo)的工科研究生教育方案。引導(dǎo)學(xué)生梳理理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，拓展與項(xiàng)目相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞] 研究生教育；項(xiàng)目引導(dǎo)；實(shí)踐能力；創(chuàng)新能力

[中圖分類號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A 文章編號(hào)：1671-0037（2016）01-53-2

Research and Exploration on the Education of Engineering Graduate Students based on Project Guidance

Wang Yaoqiang XieHaixia

（School of Electrical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract：This paper focuses on the research and exploration of the education of engineering graduate students，and puts forward a program for the education of engineering graduate students based on project guidance. Guide students to sort out the theoretical knowledge，train thehands-on ability of students，expand the application technologies related to the project，and stimulate students' innovation ability.

Keywords：education of graduate students； project guidance； practical ability； innovationability

電氣工程是典型的工科專業(yè)，高等院校在學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中除了要求學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)外，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)也是整個(gè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中十分重要的一環(huán)[1-2]。尤其在高年級(jí)本科生和研究生的培養(yǎng)過(guò)程中，必須注重加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力等方面的培養(yǎng)。這對(duì)于提升學(xué)生的綜合能力、培養(yǎng)社會(huì)真正所需要的高素質(zhì)人才，具有十分重要的意義[3-4]。但是，實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用門檻較高，用到的知識(shí)也較多，而在學(xué)校講授的各課程相對(duì)獨(dú)立，知識(shí)點(diǎn)分布較為分散。實(shí)際應(yīng)用中需要將這些課程中關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行合理組合并靈活運(yùn)用，僅僅掌握一些獨(dú)立、分散的知識(shí)點(diǎn)很難適應(yīng)工業(yè)實(shí)際應(yīng)用的需要。并且如果不能恰當(dāng)處理大學(xué)生理論課學(xué)習(xí)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用之間的問(wèn)題，不僅會(huì)降低高等院校學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量，甚至?xí)沟谩白x書無(wú)用論”在大學(xué)校園中抬頭，長(zhǎng)此以往，更不利于高等教育的良性發(fā)展。

為此，本文提出基于項(xiàng)目引導(dǎo)的研究生教育方法，旨在引導(dǎo)學(xué)生形成項(xiàng)目導(dǎo)向式學(xué)習(xí)機(jī)制，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增加學(xué)生攝取的信息量，促進(jìn)學(xué)生靈活運(yùn)行所學(xué)知識(shí)，在掌握有關(guān)理論知識(shí)內(nèi)容的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力和分析、表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，縮短學(xué)生從校園畢業(yè)到企業(yè)工作的適應(yīng)周期。

1 培養(yǎng)方案

基于項(xiàng)目引導(dǎo)的工科研究生教育方案分為四個(gè)核心培養(yǎng)模塊，即在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，選取典型的工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，并以此為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生梳理理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，拓展與項(xiàng)目相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.1 理論知識(shí)梳理模塊

首先確定典型工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，并圍繞目標(biāo)項(xiàng)目所在的技術(shù)領(lǐng)域，分析牽扯到的核心專業(yè)課程，并對(duì)用到的理論知識(shí)進(jìn)行梳理。如在電力牽引與傳動(dòng)領(lǐng)域，涉及的核心專業(yè)課程主要包括：電路理論、工程電磁場(chǎng)分析、交/直流電機(jī)理論、電力電子技術(shù)、電機(jī)調(diào)速技術(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字電路、模擬電路等。用到的核心知識(shí)點(diǎn)主要包括：電路分析、電磁場(chǎng)分析、功率變換器拓?fù)?、脈寬調(diào)制技術(shù)、控制回路校正、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)性能分析以及數(shù)字信號(hào)處理等內(nèi)容。

1.2 實(shí)踐能力訓(xùn)練模塊

1.2.1 認(rèn)知實(shí)踐。首先對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，并在運(yùn)行過(guò)程中觀察系統(tǒng)各變量的表現(xiàn)形式，結(jié)合在模塊（1.1）中梳理出來(lái)的理論知識(shí)，分析項(xiàng)目技術(shù)要領(lǐng)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)建立初步的感性認(rèn)識(shí)。

1.2.2 強(qiáng)化實(shí)踐。首先對(duì)完整的項(xiàng)目劃分不同的模塊，根據(jù)不同模塊的具體內(nèi)容，在老師的指導(dǎo)下，查閱資料，并列出完成項(xiàng)目所需的元件清單；然后由學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，按模塊搭建項(xiàng)目平臺(tái)，動(dòng)手實(shí)踐，并分別測(cè)試各模塊的工作效果；最后，通過(guò)小組討論共享實(shí)踐心得，并在老師的指導(dǎo)下將各模塊組成完整的系統(tǒng)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)系統(tǒng)中不同模塊的理解。

1.2.3 開放實(shí)踐。引導(dǎo)學(xué)生面向具體工程實(shí)踐，并結(jié)合學(xué)生自身的科研興趣，自擬與已完成項(xiàng)目有關(guān)的題目，完成一個(gè)完整的科研項(xiàng)目，老師給予跟蹤指導(dǎo)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)參與到實(shí)驗(yàn)室或企業(yè)的實(shí)際工程應(yīng)用項(xiàng)目。

1.3 應(yīng)用技術(shù)拓展模塊

凝練項(xiàng)目中的公用技術(shù)部分，在學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中著重訓(xùn)練其掌握共性的知識(shí)與能力，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考共性技術(shù)的應(yīng)用拓展。例如，在電力牽引與傳動(dòng)領(lǐng)域，不同電機(jī)類型與應(yīng)用場(chǎng)合其控制方法的基本思想就具有相通性。在此可以拓展的應(yīng)用技術(shù)可以有：不同電機(jī)類型的驅(qū)動(dòng)控制，如應(yīng)用較為廣泛的感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等機(jī)型驅(qū)動(dòng)控制中的公用技術(shù)與個(gè)性問(wèn)題；不同轉(zhuǎn)速段的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，如高速/超高速/低速/甚低速下的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)；電力驅(qū)動(dòng)控制中的熱設(shè)計(jì)與電磁兼容設(shè)計(jì)。

1.4 創(chuàng)新能力激發(fā)模塊

面向基礎(chǔ)理論研究與前沿技術(shù)攻關(guān)，歸納項(xiàng)目中有關(guān)理論與技術(shù)問(wèn)題在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究中的熱點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生研究并探索項(xiàng)目中的難點(diǎn)與熱點(diǎn)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。如在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其中的電磁能量變換、容錯(cuò)控制、轉(zhuǎn)子位置估算、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制等方面的內(nèi)容。

2 實(shí)施方式

培養(yǎng)方案的實(shí)施方式。第一，結(jié)合具體工程應(yīng)用背景，確定目標(biāo)項(xiàng)目；第二，在項(xiàng)目目標(biāo)的引導(dǎo)下，對(duì)其中的理論知識(shí)進(jìn)行綜合梳理，使學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通；第三，通過(guò)認(rèn)知實(shí)踐、強(qiáng)化實(shí)踐和開放實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié)完成學(xué)生實(shí)踐能力的訓(xùn)練；第四，提取項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)，找出其在不同應(yīng)用領(lǐng)域的共性特點(diǎn)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用拓展，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；第五，圍繞項(xiàng)目有關(guān)的基礎(chǔ)理論研究、工程實(shí)踐中的熱點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題，展開討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

在前述實(shí)施方式中，學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)參與到教學(xué)過(guò)程中。課前由各團(tuán)隊(duì)成員查閱有關(guān)的資料，了解項(xiàng)目目標(biāo)，初步形成項(xiàng)目中關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決方案。同時(shí)，注重每個(gè)步驟中的小組討論環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)成員通過(guò)討論與交流，進(jìn)一步思考、深化、調(diào)整項(xiàng)目解決方案。項(xiàng)目完成后，各組代表發(fā)表本組對(duì)于項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中的體驗(yàn)與心得，其他小組成員可以提問(wèn)。教師梳理其中的典型問(wèn)題，組織各團(tuán)隊(duì)進(jìn)行重點(diǎn)討論，并對(duì)學(xué)生感興趣的拓展性研究進(jìn)行跟蹤輔導(dǎo)。通過(guò)以上學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程中的思考、討論與實(shí)踐，達(dá)到鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考能力、解決問(wèn)題能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、組織表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

本文圍繞工科研究生教育的問(wèn)題展開研究與探索，提出的研究生教育方案可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生靈活運(yùn)行所學(xué)的知識(shí)，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，縮短學(xué)生從畢業(yè)到工作的適應(yīng)周期。

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