淺談電氣自動化教學改革

貴州理工學院 電氣工程學院

摘 要：對電氣工程及其自動化專業(yè)應用型本科實踐教學體系的構建進行探索。我們要樹立學以致用的應用型人才培養(yǎng)理念，提升實踐教學的地位，構建由課程實驗教學、專業(yè)實習教學、綜合訓練教學和創(chuàng)新實踐教學四大模塊組成的體系，既與理論教學體系有機結合又相對獨立的實踐教學體系，達到掌握基本技能和方法、訓練工程設計能力和工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力的教育目的。

關鍵詞：電氣工程及其自動化；實踐教學；創(chuàng)新人才

根據(jù)社會需求、學生需求和國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2010 - 2020 年） 的規(guī)定，按照學?！芭囵B(yǎng)高水平應用型專門人才”的辦學定位目標，工科類的實踐教學環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)的作用更加突出。其中，電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)主要包括課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計和實訓項目等。鑒于實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)高校學生的實踐能力與創(chuàng)新精神方面的重要作用，本文就以下幾個問題進行討論： 通過建立多層次的實驗教學課程體系，加強實驗環(huán)境與科技創(chuàng)新平臺建設，充實綜合實驗內(nèi)容； 以學科競賽為牽引，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式； 改革畢業(yè)設計選題、設計、答辯驗收等環(huán)節(jié)，促進教育教學質(zhì)量的提高，培養(yǎng)具有工程實踐能力的應用型人才。

一、樹立實踐教學理念，明確實踐教學地位

在構建應用型人才培養(yǎng)實踐教學體系時，必須樹立學以致用的人才培養(yǎng)理念，著力于采取多層次、多系列訓練，強調(diào)培養(yǎng)學生的實踐能力，真正體現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的應用特色。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的學科特點，在培養(yǎng)方式上，應著重將理論知識學習與實踐應用能力培養(yǎng)相結合，學生除了課堂理論學習外，還需進行大量實踐活動，使學生在校期間受到電工電子、信息控制、電氣工程及計算機技術方面的基本訓練，具有解決電氣工程與自動控制技術問題的基本能力，畢業(yè)后具有解決各種電能變換技術與電力傳動控制技術的實際應用能力。在實踐教學中，樹立以學生為主體，以能力培養(yǎng)為核心，知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念，把實踐教學提升到與理論教學并重的地位，這種理念對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級工程技術人才是起導向作用的。

二、課程實驗改革

課程實驗是結合課程所學理論，采用儀器、設備和軟件完成的多層次實驗的基礎部分， 遵循從電子器件→電路→系統(tǒng)→微機控制的實驗過程，建立基礎型實驗、應用型實驗、綜合型實驗、設計型實驗。

根據(jù)創(chuàng)新型應用人才的培養(yǎng)目標，基礎型實驗包括大學物理、C 語言程序設計實驗、電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等 5 門獨立設課共 53 個實驗項目。其中電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術三門實驗課程分別為 16 學時，C 語言程序設計 28 學時，大學物理試驗 45 學時。根據(jù)實驗室現(xiàn)狀和避免與其他課程時間上的沖突，所有獨立設課的實驗課程均采用學生自主選擇實驗課的時間、地點及實驗項目，在有限的實驗規(guī)模條件下，極大的提高了實驗設備的利用率，保證學生的實驗效果和質(zhì)量； 開設了信號與系統(tǒng)、自控原理、測量技術、微機原理、單片機技術等 17 門課程共計 102 課時的驗證性和綜合設計性實驗。驗證性試驗是通過實驗操作驗證所學理論，加深對所學基本理論和基本知識的理解，掌握基本的實驗知識、方法和技能，學會數(shù)據(jù)的收集和處理分析，并規(guī)范的整理實驗內(nèi)容。

傳統(tǒng)的驗證性實驗常采用灌輸式的教學模式，即老師講解驗證目的、內(nèi)容和實驗原理，介紹實驗設備的使用流程、實驗步驟和注意事項，然后學生按實驗指導書和老師的講解做實驗。學生處于被動接收狀態(tài)?？梢酝ㄟ^學生帶任務進實驗室，學生提問、老師指導的模式開展實驗教學。即實驗前學生必須認真預習實驗指導書，熟悉實驗步驟，進入實驗后即開始做實驗，遇到問題可以請教老師，老師的作用就是指導，解決疑難問題，變學生為主體。這樣即能提高實驗效果，又能慢慢激發(fā)學生的責任感和義務感。

三、以競賽和實訓項目為引領的實踐環(huán)節(jié)改革

學科競賽是面向大學生開展的課外科技活動，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效載體，是激發(fā)潛能和創(chuàng)造力的有效手段，對培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、團隊合作精神、解決實際問題和實踐動手能力具有非常重要的作用。為此，可分層次（ 院級、校級、省級、國家級） 的將與電氣及自動化專業(yè)的密切相關的電子設計大賽、建模大賽和創(chuàng)新大賽引入到課程體系中，作為一個實踐模塊選修一定的學分。在“電子創(chuàng)新與設計”課程設計成績評定中，優(yōu)秀的學生必須是系里舉辦的院級電子競賽優(yōu)勝者； 參加省級、國家級電子大賽、飛思卡爾競賽和電腦鼠等大賽的學生，只要獲得三等獎以上，就可以免修 2 學分的課程設計。通過這樣的政策引導，使得更多的學生積極參與到各類競賽中，有利于培養(yǎng)應用型的創(chuàng)新人才。還有相當一部分學生參加到教師的科研項目中來，協(xié)助老師做實驗，學習查閱資料和整理材料等。參與科研項目的效果體現(xiàn)在學生申報的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓項目幾乎 90% 來自于教師的科學研究方向或科研項目。

四、創(chuàng)新實踐教學方式

該模塊主要包括本科生開放實驗項目、本科生創(chuàng)新科技項目、本科生學科競賽以及社會實踐等活動。電氣工程及其自動化專業(yè)近年來一直非常重視學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，開放實驗室、組織本科生開放項目和科技創(chuàng)新項目申報、開展學科競賽活動等，這些都是對大學生實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的平臺。在第一屆“大學生節(jié)能減排與社會實踐”學科競賽活動中，學生們綜合運用電氣工程基礎理論，積極參加科技制作，設計并制作的“單軸向光伏板跟蹤系統(tǒng)”、“太陽能智能車”、“智能溫度調(diào)控裝置”等作品原理正確、構思巧妙、貫穿節(jié)能減排理念，受到專家和評委的高度好評。在以學生為主體申請科技創(chuàng)新項目申報中，經(jīng)過嚴格的立項申請、中期檢查、結題驗收，積極有效地推動了學生科技活動的開展。通過參加各類科技創(chuàng)新比賽，對于引導學生勤奮學習、崇尚科學、追求知識，形成良好的學習風氣起到了積極的促進作用，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新精神、團隊合作精神和實踐能力。吸收學生參與教師的科研項目，鼓勵并支持學生參與教師科研項目的研究和工程實踐。在科技創(chuàng)新立項、畢業(yè)設計選題上，學生均可以參加老師的科研項目，將科研和專業(yè)實踐教學有機結合，在學習理論知識的同時了解專業(yè)的新知識、新技術、新領域，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高實踐創(chuàng)新能力和專業(yè)綜合能力。