電氣工程與自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化

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摘要：重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為實(shí)踐教學(xué)改革提供推動(dòng)力，已成為高校教育教學(xué)體系改革值得關(guān)注的內(nèi)容之一。本文結(jié)合電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)際情況，提出多層次人才培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè)方法，構(gòu)建基于“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系，并對(duì)該實(shí)踐教學(xué)體系的主要內(nèi)容以及優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；實(shí)踐性教學(xué)體系；優(yōu)化策略

隨著電氣工程自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)在社會(huì)各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，社會(huì)對(duì)相關(guān)專業(yè)的人才需求顯著增加。在這一背景下，各大高校紛紛開設(shè)并不斷完善電氣工程自動(dòng)化專業(yè)，該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建關(guān)系到學(xué)生相關(guān)實(shí)踐能力的掌握水平。本文針對(duì)電氣工程與自動(dòng)化課程的特點(diǎn)，提出“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路，對(duì)實(shí)踐教學(xué)方式與內(nèi)容進(jìn)行改革，以期促進(jìn)課程體系的優(yōu)化與完善。

一、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的背景分析

電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)向社會(huì)輸送的學(xué)生應(yīng)具備扎實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)、人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)以及語(yǔ)言溝通能力等，能夠掌握本專業(yè)領(lǐng)域必須具備的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)，如電子技術(shù)、電路理論、控制理論、電機(jī)拖動(dòng)理論、計(jì)算機(jī)硬件、軟件設(shè)計(jì)等；掌握本專業(yè)相關(guān)實(shí)踐操作技能的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，如能夠獨(dú)立完成對(duì)運(yùn)動(dòng)控制、電力電子技術(shù)以及工業(yè)過(guò)程控制等相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容的操作與應(yīng)用。從上述分析中不難看出，電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的工科類專業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，注重學(xué)生動(dòng)手能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)作為教學(xué)體系的組成部分，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義與價(jià)值。因此，結(jié)合電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐，構(gòu)建一套完整的實(shí)踐教學(xué)體系，有利于我國(guó)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

二、實(shí)踐教學(xué)體系基本結(jié)構(gòu)分析

為促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力的綜合發(fā)展，在高校電氣工程與自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)中推行“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路，以對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以獨(dú)立設(shè)計(jì)能力為中心，以創(chuàng)新研究能力為目標(biāo)，展開相關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。其中，實(shí)踐教學(xué)共包括三層，分別為基本型實(shí)驗(yàn)、提高型實(shí)驗(yàn)以及研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)三部分。在基本型實(shí)驗(yàn)中，主要涉及電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程或單獨(dú)設(shè)立的實(shí)驗(yàn)課程，有基本實(shí)驗(yàn)與選修實(shí)驗(yàn)兩類；在提高型實(shí)驗(yàn)中，主要涉及電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)以及綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；在研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中，主要是根據(jù)學(xué)生興趣選擇實(shí)驗(yàn)中心的不同開放型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，由學(xué)生自主擬定研究課題，并建立基金項(xiàng)目或參與教師科研項(xiàng)目。

（一）基本型實(shí)驗(yàn)

基本型實(shí)驗(yàn)通常與電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)學(xué)科課堂理論教學(xué)同步進(jìn)行，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技能為目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括基礎(chǔ)原理以及理論驗(yàn)證兩種類型。以“電力電子技術(shù)”基本型實(shí)驗(yàn)為例，為體現(xiàn)高校電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)特色，堅(jiān)持自制與外購(gòu)相結(jié)合，對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行自主研制與生產(chǎn)，積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)由校企合作單位提供，實(shí)驗(yàn)掛箱則由高校自主研發(fā)。通過(guò)校企合作，一方面能夠滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求；另一方面，能夠?yàn)楸緦I(yè)學(xué)生第二課堂的開展提供大量課題支持。此外，在開發(fā)各類自制儀器的過(guò)程中，可以選擇本專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生參與其中，在教師的引導(dǎo)下參與資料收集、方案論證、電路設(shè)計(jì)以及調(diào)試安裝等環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（二）提高型實(shí)驗(yàn)

提高型實(shí)驗(yàn)以基本型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供層次較高的綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。開展此類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。根據(jù)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的課程群類別設(shè)置綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括專業(yè)實(shí)習(xí)型實(shí)驗(yàn)（如電力電子、電機(jī)學(xué)習(xí)實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)，電機(jī)開放性實(shí)驗(yàn)，電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等），綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（飛行控制實(shí)驗(yàn)、過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)航測(cè)控實(shí)驗(yàn)等）。以電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)為例，本專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采取積木式結(jié)構(gòu)，具有較好的響應(yīng)性和可擴(kuò)展性。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師可以借助基本單元模塊完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也可以在開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中完成電路設(shè)計(jì)。提高型實(shí)驗(yàn)的開展注重學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，如開關(guān)電源、電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制、現(xiàn)代調(diào)速等多項(xiàng)課程專業(yè)知識(shí)的交叉，以促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

（三）研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

此類實(shí)驗(yàn)以電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)在新能源發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用為核心。通過(guò)構(gòu)建創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，可為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新的環(huán)境支持。學(xué)生可以在專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中申請(qǐng)創(chuàng)新型項(xiàng)目，或在教師科研課題中分解小項(xiàng)目，也可直接參與創(chuàng)新基金項(xiàng)目，以提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。以“航空航天?yīng)用”為例，多數(shù)高校建設(shè)了面向本專業(yè)學(xué)生的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)工程中心，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)主要由二次電能變換裝置、配電系統(tǒng)、航空電源發(fā)電系統(tǒng)等平臺(tái)構(gòu)成，本專業(yè)學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)工程中心，開展有關(guān)電力電子功率變化、發(fā)電機(jī)等相關(guān)創(chuàng)新型知識(shí)的研究。

三、實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)勢(shì)分析

“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路充分突顯了行業(yè)特色。該教學(xué)體系以電氣工程與自動(dòng)化相關(guān)崗位的實(shí)際需求為導(dǎo)向，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力為核心目標(biāo)，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中引入本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此外，通過(guò)真實(shí)性電氣工程與自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，全面實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的提高。“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系還具有大型工程的特點(diǎn)，該體系教學(xué)目標(biāo)與“大工程”的概念相吻合，即強(qiáng)調(diào)根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)階段的不同，逐步滲透“工程概念”，以模擬的方式還原“工程師”的角色，以促進(jìn)學(xué)生合作精神的培養(yǎng)。該體系通過(guò)分散工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，借助專業(yè)性的訓(xùn)練環(huán)節(jié)將其貫穿起來(lái)，從而有效打破了課程界限，一方面能夠使本專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)體系緊密聯(lián)系；另一方面，也促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的提升。

四、結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，需要樹立以實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)的教育理念。當(dāng)前，隨著高校教學(xué)改革的不斷深入以及專業(yè)課程的進(jìn)一步綜合，實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建也需進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本文通過(guò)分析電氣工程與自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，提出構(gòu)建“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化策略，并對(duì)該體系中的主要結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行分析，探討了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)勢(shì)，以期進(jìn)一步完善該課程體系。

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作者：趙新華 單位：滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系