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一、培養方案體系構成及培養目標
為解決傳統培養模式下,單一地灌輸學生專業知識、學生知識面窄、綜合能力差等問題,學院提出“三位一體”的培養模式,即“專業教育+通識教育+完滿教育”的有機融合,圍繞中心,努力培養“完整的人”。專業教育培養學生具有專業領域的理論知識和技術應用能力;通識教育重在開闊學生視野,提升文化品位,培養學生的科學精神和人文素養;完滿教育的目標是努力培養學生具有優良品格、氣質和綜合能力,大力提升學生的情商。在2014級培養方案中進行了大幅度的修訂,增加了完滿教育模塊,以及增加了通知教育學分比重,各個模塊所占學分比重見表1。培養方案的體系重新構建,體現了專業特點和社會需求,培養學生具有電氣工程及其自動化專業的理論知識和實踐動手能力,并突出專業特色,重點培養電力系統、智能建筑行業應用型人才(專業教育);積極拓寬學生的知識面(通識教育);并重視人才綜合能力的培養和個性發展(完滿教育)。努力培養學生具有社會責任感、較強的交流能力、批判思維、勇于質疑、專業創造、知識面廣,即知識、素質、能力協調發展的、具有國際視野和多元化視野的電氣工程及其自動化專業領域綜合性應用人才。
二、專業教育模塊課程設置突出專業特色
電氣工程及其自動化專業發展歷史悠久,學科綜合性強,傳統的電氣工程專業以強電為主,但隨著計算機技術、現代電子技術、信息和控制技術的快速發展,在電氣行業工作人員只掌握傳統“強電”的知識已經無法勝任工作,并依托學院信息技術方面的優勢,結合電氣工程及其自動化專業所在自動化系的“電氣—自動化專業學科群”平臺,電氣工程及其自動化專業教育模塊需培養學生掌握強電基礎知識的同時,還需掌握信息和控制科學的知識,形成強弱電相結合、軟件與硬件相結合、元件與系統相結合的知識結構。從國民經濟各個領域到日常生活都離不開電能,涉及電能行業的電氣工程及其自動化專業,社會需求量大。特別是隨著我國社會經濟的發展,電力行業的發展迅猛,成為國家基礎能源的支柱。近年來,電力行業重點發展特高壓電網、智能電網、新能源發電等,需要高校為其提供大量的技術人才。而近年來,隨著我國城市化進程的建設,我國建筑行業的發展十分迅猛,各種計算機、電子信息、控制技術等融入智能建筑項目中,智能建筑已成為建筑行業發展的大趨勢,也是建筑業中新的“經濟增長點”,建筑電氣領域對人才的需求量也十分巨大。因此確立了“電力系統、智能建筑”為電氣工程及其自動化專業特色,并以此作為培養方案中專業課程的側重點。培養方案的課程設置時,考慮學生需掌握本專業領域必需的基礎知識、技術,如電路基礎、電子技術、控制理論、電力電子技術、計算機軟硬件基礎及應用等,還需掌握體現專業特色的知識、技能,課程設置見表2。培養學生畢業后能在電力、電氣、建筑、制造、軌道交通、安裝工程等行業,從事電力系統與電氣裝備的設計和運行、電氣設計運行與維護、供配電系統、智能建筑設計、電氣工程建設與技術管理工作,也可從事電力電子、電氣傳動、儀表等技術領域的工程設計、運行與維護工作。為更好地培養具有扎實專業知識、創新能力的應用型人才,電氣工程及其自動化專業的所有專業課和專業基礎課均采用小班教學,同時在修訂培養方案時增加了實踐課程學分,并且適當減少了驗證性實驗課,增加了鍛煉學生創新能力和動手能力的設計性、綜合性實踐課,如增加建筑電氣控制與PLC技術課程設計、供配電技術課程設計等。
三、通識教育與完滿教育
通識教育與完滿教育的人才培養目標為培養具有綜合的領導才能——“完整的人”:(1)具有全球化時代公民的義務和權利意識、道德的基本要求,做到誠實守信,并具有為社會服務的公益意識。(2)較強的寫作、表達能力,并具有在社會交往中的基本禮儀以及談判技巧,以提高學生的有效溝通能力。(3)勇于探索、獨立思考、善于質疑、開拓創新,孜孜不倦地尋找答案、追求真理。(4)具有藝術修養,熱愛藝術、享受生活,讓學生了解他們既是藝術、思想、價值等傳統的產品,也是這些傳統的創造者;具有人文藝術的創意理念,形成專業與創意相結合的能力。(5)團隊精神和有效的協調能力,使學生具有應變能力,培養學生的組織和領導能力。通識教育由人文精神與生命關懷版塊、科技進步與科學精神版塊、藝術創作與審美經驗等六個版塊構成,設置的課程有信息技術與社會、從小說到電影等課程。完滿教育搭建了藝術實踐與欣賞、競技體育、精品社團活動、志愿者服務等一體的“完滿教育”平臺,以及開設名家講壇、名師課堂等。
四、結束語
關鍵詞: 電氣工程;自動化;實訓;創新
0 引言
實踐教學是高等工程學校教學環節的重要組成部分,為了培養高等工程技術應用型專門人才,在強化實踐教學的同時,探討培養學生創造力的方法尤為重要[1]。雖然這些年廣東海洋大學也發展了湛江東興、湛江南油集團等校外實習基地,但這些單位都是具體生產單位,學生去了只能是看看而已,并不能具體操作,所以有一定的局限性。而這些設備如果全靠學校購買比較難,學校也沒有那么多錢。這個矛盾在所有學校都存在,成為了一個學校辦學無法繞開的癥結[2]。
1 實踐教學環節的內容
教、學、做不是三件事,而是一件事,在做中學才是真學,在做中教才是真教,教育最大的特征就是把求知、教學、做事和技能結合在一起。
廣義的高校教育實踐環節其實處處都是,教、學、做都需要在實踐中獲得提升與凝華。實踐教學環節主要包含有實習、實驗、實訓、畢業設計及課程設計等。實踐環節是教學課程體系的非常重要的組成部分,是提高教學質量的必經的環節。通過實踐環節教學,可以加深對課程理論教學內容的理解;給學生提供實踐與理論相結合的空間;提高學生對知識學習興趣,增強學生自主學習的積極性;提高學生的實踐動手能力;啟發學生高昂的創新意識。實踐教學環節是實現高級實用型人才培養目標的有效途徑和必由之路。為了提高實踐教學質量、拓寬學生就業渠道,使學校與相關企業實現“無縫連接”。目前,不少學校的培養方案就課程體系進行了深入改革,由單一人才觀變為多元人才觀,把培養實用型技能型服務型人才作為教學的基本出發點和落腳點,根據不同專業的人才培養規格制定、修訂人才培養方案,逐步增加實踐教學的比重,使實踐課時達到整個課時比例的40%左右,實踐學分達到整個學分比例的35%左右。還將實行實踐學分與理論學分互換。素質學分、技能學分和創新學分都可作為實踐學分的考察項目,以實踐學分代替部分理論學分的方式激勵學生參與實踐活動,充分發揮學生的主動性。
這種強化實踐教學的新的舉措,適應了高校人才培養目標的要求,鍛煉了學生的動手能力,開闊了學生視野,培養了競爭意識,對綜合素質提高起到了極大的推動作用。 學生憑借自己在學校學到的一技之長,畢業后能夠找到滿意的工作,為社會奉獻了他們應有的貢獻。但還應該看到,實行新的教學改革模式并非一帆風順,在實施過程中尚存一些問題[3]。
2 存在的主要問題
當前教學實踐環節存在的問題,可概括為散慢、膚淺和隨意。從面上看,實踐教學環節安排的比較松散,實踐過程銜接不緊,邏輯性也不強;實踐過程中說閑話的、從事其它活動的有不少人,這種現象稱就是“散”。[4]從實踐安排的內容上看,缺乏一定的深度,實踐只在表面上打轉轉,對問題的本質觸及不多,這種現象稱就是“淺”。
從實踐參與的主客體來看,有比較大隨意性:一是老師比較隨意。有的教師治學不嚴,放松對學生日常教學管理,對各種不良現象不問不管,聽之任之,管理、指導均不到位。二是學生隨意。有的學生缺乏必要的紀律約束,自由渙散,曠課、遲到經常發生。這種現象就是“隨意”。“散”、“淺”、“隨意”成了很多高校目前制約實踐教學的質量提高的主要問題。對廣東海洋大學電氣工程專業而言,前面這些問題雖然也有一點,但并不突出,該系專業教師都能認認真真對待每一次實踐環節,珍惜每一次給學生提高實踐技能的機會,甚至自己出錢找關系為學生聯系實習,但是巧婦難為無米之炊,該專業多年來一直缺乏實驗條件,建設專業實驗室投資較大,去生產單位也只能參觀不能動手實踐,這成了制約專業實訓開展的主要原因[5]。
3 解決辦法
3.1 提高思想認識,重視實踐環節教學過程
在認識上重視學校實踐教學過程,這是深化實踐教學改革的關鍵。實踐教學需要相對的教學投入來保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把實踐教學環節的內容落到實處,使其發揮應有的作用,既貽誤了學生,還造成教學資源的極大浪費,必須予以高度重視。
3.2 加強實際培訓,提高指導老師技能
實踐教師的能力直接影響著實踐的效果,教師只有對指導的方法、實踐的內容了如指掌,才能保證指導到位。目前很少有老師能做到這一點。因此需要組織實踐教師進行培訓,邀請專家開展講座,提高指導教師的技能,除此之外,新、老教師之間還要互幫互學、取長補短,老教師傳幫帶,新教師積極虛心學習,充分利用和發揮各自的優勢,建設一支專業技能強,作風過硬的專兼職實踐教師隊伍。
3.3 加大經費投入,提高實踐教學工作量的比例
加大實踐教學的比例,改變傳統的實踐教學依附理論教學的觀念,創建有利于培養學生實踐能力和創新能力的實踐教學體系。作為從事教學多年的老師都懂得,一個老師既要指導學生實踐,還要保障學生安全,可謂是責任重大,但在實際的工作中,教師并沒有得到公平的待遇,導致教師進行實踐教學的積極性不高。要保證實踐教學教師隊伍的穩定,讓老師安心工作,必須要有相應的物質制度措施,提高其工作積極性。
3.4 加強過程管理,進行必要的考核和監控
積極探索新的教學模式下教學管理的方法和體制,采取合理措施,加強對實踐教學的老師管理、現場管理;對實踐教學實施情況實行督導和過程監控,并要清楚認識設備的危險性,告知學生,對實施效果進行嚴格考核,確保各種措施實施到位。我們學校電氣工程及其自動化專業實訓采取指導教師責任制,這個專業特點是危險性較大,所以必須有安全責任到位的意識,必須樹立安全第一的原則。
3.5 拓展實踐教學形式,強化校校合作辦學
校校合作辦學方案隨著社會進步和新科技革命的到來,普通高校教育的培養目標決定了學校必需和企業或者其它有實力的學校合作,校校合作是廣東海洋大學辦學改革的重要方向,也是大力發展實踐教育的必然要求。在校校合作和產教結合作為學校辦學重要性、必要性的趨勢下,能為校-校聯合辦學帶來一條新路,使全社會辦學互助,節約型辦學,共享型辦學。這學期該校有3周的專業實訓就采取了這個辦法。
選擇華南理工大學電力學院作為該校的合作學校,原因有三個,一是華南理工大學電力學院是華南地區該專業辦學條件最好的學校,擁有一名院士和電氣工程專業博士后流動站,擁有設備齊全的實驗室;二是費用較低,不出省路費節約,住宿在對方學校學生宿舍,住宿費用也低廉,對方學校收的實訓費也在該校預算之內;三是地處廣州,學生可以利用這個機會利用實訓間隙走訪一些與專業相關的企業,因為從該校多年的就業數據統計,電氣工程及其自動化專業90%以上的學生都在珠三角工作。
按照教學計劃安排和要求,在對方學校安排了電氣工程的三個實訓內容,包括電力系統穩態和暫態的過程實訓、電能計量和校核、綜合自動化動態模擬等內容,這些內容在廣東海洋大學均沒有實訓條件。學生充分利用這個機會,親自動手體驗電力系統主要生產環節的工作,實訓結束后都表示這次實訓真正是實訓,不虛此行。
4 結語
筆者認為實習、實訓基地建設方面,堅持校內校外相結合是一個可行的選項。校內生產性實訓基地建設,由學校提供場地和管理,力求功能多樣化、現代化,能滿足應用型人才培養的需要,便于產學研結合,利于開展課題化訓練。專業課教學全程實施案例教學,由學校提供設備需求、技術和師資支持。校校合作正好解決了各個學校不同專業實訓條件的不足與互補,使我們的辦學條件立刻得到大幅度改善,培養的學生也更具競爭力,真正達到了應用型人才培養的目標。
參考文獻:
[1]陳小虎,劉化君,朱曉春,等.電氣信息與電子信息類應用型人才培養體系的創新與實踐[J].中國大學教學,2006(4):55-56.
[2]華紅艷,楚隨英.電氣工程及其自動化專業實踐教學改革探索[J].鄭州航空工業管理學院學報,2005,24(1):97-98.
[3]王永生.全面實施“質量工程”構建創新人才培養體系[J]. 北京教育,2008(7):25-28.
關鍵詞:電氣工程及其自動化;CDIO;模塊化教學
作者簡介:劉超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院,助教;楊蕾(1986-),女,江蘇徐州人,南京理工大學泰州科技學院商學院,助教。(江蘇 泰州 225300)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0069-02
CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構思(conceive)設計(design)實現(implement)運作(operate)四個方面。“構思”是指明確客戶的需求,考慮技術、企業戰略和制度等因素,不斷改進概念、技術和商業要求。“設計”指指定開發的產品系統所需的各種計劃、圖紙和算法;“實現”指把設計轉變為產品的過程,包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證;“運行”指對產品系統的維護、優化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內容是著重強調學生的實際動手能力和工程實踐能力,是將教學過程與工程實踐項目相結合,通過理論學習解決工程實踐的問題,也通過工程實踐的問題強化理論學習內容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。
電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業,最應該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院(以下簡稱本校)電氣工程及其自動化專業,以培養“現場工程師”為教育目標,2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校,成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,教學效果在應用型本科院校中處于前列。
一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業改革特點
1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法
培養學生學以致用、理論聯系實際以適應將來求職之需的能力和素質是所有專業教育的共性。CDIO理念說明本科應用型人才培養方案既不是一蹴而就的,也不是一成不變的。工程教育應當是動態的,隨著新科技成果地不斷出現,本科應用型人才培養目標必須通過市場調研,不斷進行更新和調整。對于高校來說,人才培養方案地制訂和調整絕不僅僅是高校內部的事情,高校在制訂和調整人才培養方案時,應當把雇主對人才培養的需求作為重要依據。同時,廣泛征求用人單位、學術界、政府以及學生群體的意見和建議,確保人才培養方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業建設應從教學大綱、教材、實驗、課程設計、畢業設計等方面與企業需求相結合,形成一切圍繞企業需求的教學方法。
2.以大工程為主的宏觀教學手段
寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程,在這個視野中工程不再局限于技術,工程與社會發展、市場規律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結合起來。CDIO模式根據這樣一個大工程的理念來建構課程體系,CDIO模式培養的不僅僅是技術專家,而且是能在現代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統開發的工程師,更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。
對于電氣工程及其自動化專業來說,要教育學生對整個系統有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科,而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位,這樣才能實現寬口徑人才的目標。以一種系統宏觀的視角來培養工程人才,無論是課程體系、教學模式還是培養目標,都應該在這個教育理念下制訂。在學生畢業設計中,可以將一個大項目拆成幾個小的課題,讓學生組成一個完整的項目組,分攤項目中的一個部分。比如說:將一個建筑電氣化的項目分成三個部分:建筑供配電、電梯控制、監控系統。這三部分看似相互獨立,實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制;監控系統提供電源,保證其穩定運行;電梯控制需要監控系統的輔助,才能保證運行的安全性,監控系統服務于建筑供配電,實時監控各部分的穩定運行。通過三部分的設計,形成一套完整的解決方案。在這個項目的設計中,將大工程的理念貫穿其中,培養學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節分工。
本校將“工程導論”作為大一的必修課,請多年從事實踐工程的教授作為主講教師,以其豐富的工程經驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業的發展方向。課程中全部以大工程為案例,讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責,并且進行簡單的問題解決和設計實踐,養成初步的個人能力、人際交往能力和構思、設計、實施、運行能力,為今后的學習打下基礎,并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革,不通過筆試的方式給學生評定分數,而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業的理解,使學生積極參與到課程之中,獲得了良好的效果。
二、以企業項目需求為核心的模塊化教學改革
1.以企業項目需求為核心的模塊化教學特點
所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構想和原則來設計教學內容的一整套教學體系,它是在既定的培養目標指導下,將全部教學內容按照一定標準或規則進行分解,使其成為多個相對獨立的教學模塊,且各教學模塊之間可以按照一定的規則有選擇性地重新組合。
以企業項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業需求放在第一位,學校的課程設置根據企業項目需求做一系列地調整,形成職業化的教學模塊,這些模塊既相對獨立又相互聯系。對于實現大學生的培養必須注重“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創新”的目標有很重要的作用。以企業項目需求為核心的模塊化教育,是服務于企業項目的,將學生課程的理論學習與企業項目直接掛鉤,從專業課程的層面就開始讓學生了解所學內容在項目中所處的位置,既符合以求職為導向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。
2.以企業項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業模塊化教學分析
電氣工程一級學科目錄下有五個方向:電力系統自動化、電機與電器、電工理論與新技術、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動。結合獨立院校的自身特點,依據市場需求和企業需求可將電氣工程及其自動化專業分為以下幾個模塊:
(1)電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業的學生和自動化專業的學生有很多知識的交叉,而且又兼顧了電氣、電機方面的知識,所以在控制領域有很廣的就業前景。電氣控制模塊不僅直接與工業控制方面掛鉤,甚至涉及火力發電廠集控運行等方面,應用領域極為廣泛,是應用型本科院校學生就業的重點,也是“現場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。
其核心課程包括:“電器控制技術”、“PLC原理與應用”、“變頻器原理與應用”等。本校單獨開設了電氣控制實驗室,以西門子S7-200系列PLC為例,引導學生自己動手調試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統PLC控制”等課程設計。在此基礎上,還開設了組態軟件課程,將下位機與上位機連接起來,更加貼近真實項目,使枯燥的編程變得更加生動,也對學生畢業設計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業設計中不僅完成了工業控制PLC下位機的編程和調試,還要將下位機控制的情況通過組態軟件真實地反應,畢業設計論文與工程實踐更加緊密貼合,具有較高的水平。
(2)電子電路設計模塊。根據江蘇省經濟發展的特點,電子產業有著廣闊的就業前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業擇業的一大重點。各種電子產品的生產與開發,都離不開軟件或者硬件工程師。
其核心課程包括:“數字邏輯電路”、“模擬電子技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“電力電子技術”等。作為上述課程的補充,本校還開設了“嵌入式系統開發”等現階段應用廣泛的專業課,以及大學生創新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室,學生自己動手,操作開發板、調試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快,就業選擇優勢明顯。
(3)電力系統設計運行模塊。能源問題一直是工業社會發展的熱點問題,電氣工程及其自動化專業的一個極為重要的就業方向就是電力系統設計運行。發電廠、供電公司需要大量的“現場工程師”來保證電力系統穩定安全的運行;建筑行業需要大量的設計施工人員進行供配電系統的設計、施工、調試,該模塊有廣闊的就業前景。
其核心課程包括:“電力系統分析”、“電力系統繼電保護”、“發電廠電氣部分”等。對于應用型本科院校,上述課程要以“輕理論,重實踐”為指導思想,通過課程設計和畢業設計等手段,讓學生從整個電力系統“大網”運行為入手點,掌握電力系統運行的基本原理。
三、結語
對于應用型本科院校來說,CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,在“現場工程師”的培養道路上不斷摸索,積極總結,取得了顯著效果。本文總結了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業改革,提出一種以企業項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。
參考文獻:
[1]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).
關鍵詞 電氣工程及其自動化 工程實踐能力 地方經濟發展
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
電氣工程及其自動化專業是一門特色非常鮮明的應用型工程技術類專業。本專業主要是研究有關于電能的生產、輸送、應用、測量、轉換和控制等方面的內容。電氣工程及其自動化專業適用范圍廣,畢業生既可以從事于強電領域、又可以從事于弱電控制等領域,也可在國家電力生產行業、國家電網、火電、水電、風電、太陽能等綠色新能源領域工作,對于地方性本科院校在電氣工程及其自動化專業的發展上更應注重學生應用性能力的培養。
1 地方院校培養電氣工程及其自動化專業的定位
電氣工程及其自動化專業是一個歸并了多個電類專業的寬口徑專業,它以物理學、電子學、電工學、自動控制、計算機、測量技術等原理為基礎的一門綜合性技術科學。在電氣工程學科的歷史沿革中一直具有很強的實際應用背景,航天、航空、交通、電力、冶金、化工、電力、石油、食品、生產制造等行業的需求是自動化學科的誕生和發展的主要動力,可以說電氣工程專業的應用范圍已經涉及到社會生產和發展的各個方面,電氣工程學科必然能夠為實現國家戰略目標和國民經濟的跨越式發展發揮巨大的作用。①
隨著我國能源利用的結構性調整,未來我國在核能的利用和發展、高鐵電氣化線路的規劃和實施、廣大農村的電網改造工程、城鎮電網和變電站的優化和升級工程、電動汽車及充電樁電網工程等,這些具有標桿性的國家大項目、大工程的建設和發展上,將對具有高素質、電氣技術過硬的電氣工程專業畢業生保持旺盛的專業需求。我校申辦電氣工程及其自動化專業主要考慮到學校所在城市是國家重要的煤炭、電力、化工、能源基地,需要電氣工程及其自動化專業及相關強電專業背景的人才,同時安徽省在近些年經濟快速發展過程中也需要大量的本專業人才來充實到工業生產的第一線,可以說電氣工程及其自動化專業應該和區域經濟社會發展需要有較強的吻合度。所以,在電氣工程及其自動化的專業建設上應需要厚實基礎,有效地進行專業積累,整合各方面的教學資源,專業特色的挖掘,找出適合自身發展的目標,而不能停留在模仿和學習別人,要在別人經驗基礎上找出適合自己發展的途徑,并立足于教學這條生命線,積極根據職場的定位需求,認真合理地找出本專業的定位。②③④
2 電氣工程及其自動化專業培養目標分解
關于人才培養模式,教育部原副部長周遠清曾作過簡明扼要的闡述:所謂人才培養模式,實際上就是人才培養目標、培養規格和基本方式。
教育部《關于深化教學改革,培養適應21世紀需要的高質量人才的意見》也指出:人才培養模式是學校為學生構建知識、能力、素質結構,以及實現這種結構的方式。
在電氣工程及其自動化本科專業人才培養方案修訂過程中,應遵循教育教學規律,更新教育教學觀念,正確處理理論與實踐、知識與能力等關系,注意協調統一;進一步優化和整合課程結構體系。⑤⑥ (如表1所示)
3 適合我校電氣工程及其自動化專業特點的培養目標和要求
我校是一所地方性、應用型本科高校。學院在升本后這幾年的發展過程中,始終本著以“質量立校、人才強校、特色興校、依法治校”的發展策略,不斷地進行改革和創新,并進一步統籌辦學規模與質量、統籌師范教育與非師范教育、統籌招生與就業、統籌辦學資源與辦學效益、統籌師資隊伍數量與結構,努力做到規模、結構、質量、效益的協調發展,初步形成具有特色的教學和科研發展工作的新局面。我院明年將面臨本科專業評估,這要求我們在抓教學質量的同時必須上規模,只有盡快創造條件進行規模建設,從而降低辦學成本,提高辦學效益,所以我們考慮整合現有的教學資源,融合其他相關的學科,構成互相交叉,共同發展的學科群,根據人才市場的需求來調控教學模式和培養方向的能力。
突出以教師為主導、學生為主體,加強實踐教學環節、創新實踐教學的內容,培養應用型、創新型人才為重點,深化教學體系改革,優化課程教學體系及注重教學環節的實效,使電氣工程及其自動化專業的教育理念、教學內容、教學方法、教學手段、教學效果以及教學模式,能后適應本階段培養人才的需求,創造良好的教學情境與教學氛圍。貫徹好我校師范性、地方性、應用型的辦學定位,人才培養的強弱結合、強電為主。立足淮南,服務周邊,面向安徽,輻射全國,為本地區及安徽省內其他地區的電力行業、工礦企業、研發單位、科研院所、技術公司等輸送具有寬口徑、厚基礎、強能力、高素質,優秀的應用型工程技術人才。
培養目標:本專業培養能夠掌握電力系統自動化、電機及其控制等工程技術領域基礎理論和基本知識,具有電氣工程師基本素養,能在電力工程、制造加工、化工生產等行業領域,從事設計制造、研制開發、試驗分析、系統運行、自動控制、電力電子技術、生產管理以及電子與計算機技術應用等方面工作的高素質應用型專門人才。
知識要求:掌握高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理等數理知識,掌握電路分析、模擬電子、數字電子等電子技術基礎知識;了解電氣工程領域的新技術、新方法,掌握電機學、電力系統分析、電力電子技術、自動控制原理、電力系統繼電保護等電氣工程專業知識。
能力要求:掌握電子技術、電工技術等方面的基本知識和實驗技能;具有一定的制圖繪圖能力、程序設計能力、電子設計能力。具備電力系統工程理論分析、設計能力和應用能力,具有較寬的知識面、較強的適應和發展能力,并具有自主學習的能力。
素質要求:具有強烈的社會責任感和主人翁意識,具有良好的環境保護意識和職業道德;養成良好的體育鍛煉和衛生習慣,具有健全的心理和健康的體魄,達到國家規定的大學生體質測試標準要求;了解相近專業及基本的人文社科知識,具備較寬的知識面和一定的社會實踐能力;具有良好的從事實際工作的心理準備。
4 以教學為中心的具體措施和初步成效
(1)實驗裝置潛能的挖掘:隨著學校政策傾斜和支持力度加大,應該說近兩年來電氣工程及其自動化專業實驗室建設發展速度很快,購置了很多大型、重型設備,但同時由于實驗裝置本身具有一定的復雜性,且教師人數偏少,所以今后隨著教學任務的開展,我們教研室的主要工作就是要深入挖掘實驗裝置的潛能,合理安排教學資源,構思好設計性、綜合性實驗項目等。
(2)教師的應用能力水平需要進一步提高:教師要注重學習、注重知識的更新、注重理論聯系實際、做好“雙師型”方向的發展,結合好這兩年新建的實驗裝置,充分發揮實驗裝置的效能及實驗項目的延伸。
(3)課程之間內容上的關聯性需要深入梳理。專業課程之間在內容上往往會有很多的相關性、關聯性,由于任課教師在授課環節上基本上是獨立進行的,且根據自身的知識結構在授課內容可能有一定的隨意性,這可能會造成學生在上不同的課程時會感覺到有些內容是不同教師重復講過的內容,這將造成教學效果的下降。所以,針對這一問題應積極開展教學內容、教材內容的梳理,同時規范各門專業課程內容合理的教學范圍,以此規避教學內容上的重疊。
我校電氣工程專業雖起步遲,但通過多年來不斷的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起較為完善的立體化教學體系,并在學校的政策支持下不斷地進行實驗室硬件建設,形成了具有發電廠電氣控制仿真系統、供配電控制系統、電力系統分析平臺、電工技術實訓平臺等較為完備的電氣工程方向實驗實訓教學框架體系,在此基礎上本專業學生在西門子、飛思卡爾等全國知名工程類賽事上獲得了較優異的(下轉第104頁)(上接第48頁)成績。
4 結語
總之,做好一個專業需要投入較大精力,地方院校可能更關注生源和招生數量,往往在資源配置上由于專業較多很難集中有效的教學力量來切實有效地應用到電氣工程專業發展和建設中。專業方向要有所調整和分析,要緊隨國家能源政策的步伐,在課程的開設上力圖符合時展的脈搏。
基金資助:淮南師范學院2014年校級教研項目(編號:2014hsjyxm03)基金資助
注釋
① 巫付專,王曉雷,付邦勝.電氣專業應用型人才培養方案的構建[J].中國電力教育,2010(6):46-47.
② 趙麗華.電氣工程及其自動化專業水電特色實踐教學體系探索[J].科教導刊,2014(10).
③ 艾欣,劉寶柱.華北電力大學電氣工程及其自動化專業的建設及發展[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集:92-95.
④ 宋起超,楊春光,喬爽,王希鳳.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業多元化實踐教學模式的構建[J].中國冶金教育,2010(2):12-15.
關鍵詞:實驗教學 考核 電氣工程 自動化
中圖分類號:G718 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)05-0294-01
隨著教學條件的不斷改善和職校改革的不斷深入,電氣工程及其自動化專業實驗教學在全部教學過程中所占比例逐步增加。如何通過實驗考核全面反映學生掌握知識及各種技能的程度,提高該專業畢業生的動手能力,培養出“合格+特長”的“應用型、技能型”人才,充分發揮實驗考核的作用,促進實驗教學質量的提高,值得電氣工程及其自動化專業每一個教師深入探究。
1 明確考核目的
考核是一種手段,它可直接檢查和反映出教師的“教”和學生“學”的情況。
1.1 考核的檢查作用
考核可直接檢查學生“學”的情況,間接檢查教師“教”的質量,可暴露出在實驗教學過程中“教”c“學”存在的問題。例如在講授金屬電阻率這個內容時,教師教的效果和學生學的效果到底怎么樣,可以通過金屬電阻率的測定這個實驗來進行檢查。
1.2 考核的反饋作用
考核是一面鏡子,既照到了教師,也照到了學生,教師可利用考核提供的信息,調整和改進教學工作。中職電氣工程及其自動化專業對學生要求的重點不在于懂了什么,記了多少,而是能夠做什么,掌握了什么技能。加強實驗教學的考核便能有效地達成教學目標。
1.3 考核的督促作用
考核可督促學生復習和鞏固已學知識,找出不足,明確努力方向,它是實驗教學過程中不可缺少環節,其目的就是督促學生更好地鞏固理論知識和掌握實驗技能。
2 精選考核內容
考核是學生最關心的問題,科學的考核內容應保證學生考核成績呈正態分布,應是學生掌握知識全面性和綜合性能力的總體反映。
2.1 實驗考核要體現科學性
電氣工程及其自動化專業的實驗考核與理論課考試有著本質的區別,應注重學生技能與技巧的培養,應以挖掘和提高學生創造力為宗旨,通過考核檢驗來提高實驗教學的質量。
(1)考核的可靠性指標:考核的可靠性要反映出學生學習的真實水平。提高考核的可靠性的主要途徑是根據中專生的認知能力適當增加考核次數,尋找最佳考核方式,減少偶然因素的影響。
(2)考核的準確性指標:考核的準確性要反映出學生對實驗理解及接受的程度。提高考核準確性的主要途徑是測試內容和范圍要涉及實驗教學的主要部分,覆蓋面廣以減少出錯成份。
(3)考核的難易性指標:考核的難易性要反應教師對實驗教學體系的掌握程度。提高考核難易性的主要途徑是教師吃透教材、掌握電氣工程及自動化專業知識和學生學習情況。考核內容偏難或偏易,不但影響考核的可靠性和準確性,也會影響考核的鑒別性。例如,電子示波器的調整、單片機原理實驗、電機拖動實驗、過程控制實驗目的不同、側重點不同、復雜程度不同,在考核時就不能運用相同或相近的難易性指標。
(4)考核的鑒別性指標:考核的鑒別性要反映出考核對學生水平的區分能力,應使學生之間的成績拉開檔次,能準確鑒別不同學生的實驗技能。提高鑒別性的主要途徑是整個考核內容難易區間適宜,且考核內容要有難易梯度。
2.2 考核內容要求
電氣工程及自動化專業應列入實驗單獨考試課,但如何考、采取什么方式考、如何確定考核內容等,無具體模式可循。從總體上講考核內容應符合以下要求:
(1)要符合電氣工程及其自動化專業教學計劃中目標要求。(2)要符合實驗教學大綱的要求。(3)要緊扣實驗教材,能在其中找到依據,但又找不到現成答案。(4)要難易適度,但難而不偏。(5)要多少適量,有一定的綜合性。(6)要形式多樣,有一定的靈活性,但活而不怪。(7)要寬窄適當,有較大的覆蓋面,但廣而不雜。(8)要突出技能培養,但必須保持理論知識“夠用”。
總之,要堅持“促實驗、考能力”的原則,側重檢查學生應掌握的實際技能和技巧,對知識的理解和運用,以及實操能力。
3 確定考核方法
實驗教學考核方法可分為考查和考試。考查的主要方式是學生在實驗過程中的表現和對實驗報告的評定。考試可分為單項考核和綜合考核,單項考核是為了檢查學生某一項技能的掌握程度和熟練狀況,如電子技術實驗考核。單項考核可定期進行。綜合考核可在學期末或畢業前進行,主要是為了全面了解學生運用知識參與實踐的能力及動手能力。
考核方式有很強的科學性和藝術性,要結合電氣工程及自動化專業的實際情況,精選考核內容,精心設計考核方式,每次考試后應注意對實驗的各環節進行分析,積累經驗,不斷提高實驗考核的權威性。
實驗考核的有效方法是建立符合實驗考核的試題庫,學校應組織電氣工程及自動化專業的業務骨干進行各門專業課的題庫建設,命題的原則要符合實驗考核內容的要求,每一題應規定其難度系數和分值,試題庫建成之后要定期修改補充。
4 加強考核管理
考核是一項十分復雜而細致的工作,專業教師必須高度重視。首先合理安排考核時間、統一布置考核場地。其次精心設計考核范圍、形式及難度、分量等。再次要讓學生了解考核目的,取得學生的配合,教師應公正合理地評定學生的考核成績。考核結束后,教師要對考核成績進行分析研究,總結經驗。此外,還要重視平時的實驗考核,使學生形成勤動手的習慣,在實驗中培養學生的創新、創造能力。比如,金屬電阻率的測定和電容、電感的測定這類實驗內容相近、方法相似,教會其一便知其二,考核時教師除了看實驗結果,更要關注實驗方法的遷移和運用,促進學生舉一反三,不斷求新。
參考文獻:
關鍵詞:電氣工程及其自動化;實踐教學體系;教學改革
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)05-0256-01
電氣工程及其自動化專業在我國已經有100余年的辦學歷史,是一門實踐性很強的學科,學生需進行大量的實踐活動,才能培養其動手、創新等專業綜合能力。要使學生在四年短暫的時間內,將所學理論知識轉換為實際工作能力,必須十分強調實踐能力的培養和訓練。因此,實踐教學體系至關重要,必須高度重視。
1 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系現狀
1.1 第一課堂實踐教學體系現狀
第一課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的基礎。在電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,課程設置注重實驗課程的比例,專業實驗有驗證性、設計性、綜合性實驗。
目前開設的課程實驗教學學分數占總學分的12%,現有兩個專業實驗室,分別是電氣控制與繼電保護實驗室、電力電子與電機拖動實驗室。所配實驗裝置配備完善、設備先進,能滿足本科課程所開設的實驗,實驗開出率達到85%。
專業實驗(實踐)教學由長期穩定的校外實習基地擔任,目前與四川省電力公司下屬的2個實訓基地簽署了校企合作協議。校外實習基地設施齊全,基本能滿足學生參觀、檢修、生產運行實習的需要。
畢業論文(設計)是培養學生應用所學的專業知識解決實際工程應用的綜合能力的一門實踐教學課程,其學分數占總學分的9%。大多數任課教師能夠根據實際工程選擇多個論文(設計)題目,基本能滿足學生的需要。
這一課堂通過理論、實踐兩種教學方式的相輔相成,培養了學生的專業基本技能。
1.2 第二課堂實踐教學體系現狀
第二課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的提高和有益補充部分。電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,注重開放性實驗、學生參與教師科研、學術講座、科技競賽、社會實踐活動等實踐教學活動。
電力系統繼電保護、電力電子技術等課程是電氣工程及其自動化專業學生的必修課程,為了配合課堂教學,使所學理論知識與實際緊密結合,培養學生的實際運用知識的能力,本專業對實驗室進行了合理的時間和項目上的開放式管理。將科研和專業實驗教學有機結合,提供一定的開放實驗選題,培養學生的研究興趣、科研素質和創新能力,并鼓勵學生參與教師的科研項目研究和工程實踐。
近年來,學校一直非常重視學生的實踐能力和創新能力的培養。組織學生積極參加各項科技活動,積極有效地推動學生各具特色的科技文化活動的開展;并且開展力度大,種類多,學生參與面廣;取得了顯著的效果和優異的成績,培養了學生創新精神和實踐能力。
豐富多彩的學術講座有利于培養學生的專業興趣,拓寬學生的知識面。一方面聘請校外專家和學者來校開展學術交流活動,另一方面積極在校內開展專業教師的學術研討,帶動了學生的學習興趣,獲得了學生一致好評。
顯然,第二課堂的實踐教學在第一課堂的實踐教學的基礎上培養了學生的專業綜合能力。
2 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系中存在的問題
近年來學校發展迅速,招生規模和專業數量都有了快速增長。電氣工程及其自動化專業作為新辦專業,在實踐教學體系構建上仍然處于摸索階段,存在著諸多方面的不足:
(1)實驗教學體系。
實驗是實踐教學體系的重要部分。傳統的實驗教學手段簡單,實驗教學效果不理想,達不到培養學生獨立思考和創新能力的目的;實驗項目與實際工程存在部分脫節;實驗師資隊伍建設力度不足等問題。
(2)校內外實習及實踐基地建設。
培養高級專門工程應用人才必須有良好的硬件設施和條件,也是形成應用型特色的物質基礎。
3 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系改革思路
3.1 第一課堂實踐教學體系改革思路
為了更科學的設置實踐教學體系,在原有第一課堂實踐教學環節的基礎上進行深入研究,并結合“電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方案改革與實踐”教改研究項目的進行,擬從實驗師資隊伍、課程體系改革、實驗體系改革等方面完善第一課堂實踐教學體系的建設。
繼續實施學校高層次人才引進辦法,在中青年實驗師資骨干、高學歷青年人才引進上有較大進展,創造條件在現有師資隊伍中培養“雙師型”骨干教師。
學校擬對課程體系進行深入研究與改革,現已啟動“電力電子課程體系的改革與實踐”教改研究項目。
實驗教學體系擬從兩個層次進行改革。第一層次為基礎理論與操作技能,培養學生的基本實驗技能和理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力。基礎課、專業基礎課和專業課實驗要改變以驗證性實驗為主的局面,逐步減少這類實驗的比例,增加設計性、綜合性實驗。第二層次為科學技術研究與創新實踐,為高年級學有余力的優秀學生提供一個綜合設計、開發研究的環境,鼓勵學生自主選題,從而培養學生的創新意識與創新能力。
3.2 第二課堂實踐教學體系改革思路
電氣工程及其自動化專業實踐教學體系在學校運行取得了一定的成績,今后除繼續鞏固已取得的成績外,擬在金工實習基地建設、校外實訓實習基地建設等方面完善第二課堂實踐教學體系的建設。
金工實習是工科類專業學生必不可少的實踐性教學環節。為了適應學科發展和社會需求,將籌建適用范圍廣的金工實習基地,滿足電氣工程及其自動化專業人才培養的需要,提高學生的實際動手能力。
在專業實習方面,與已有的擔任實踐教學任務的校外實習基地保持良好聯系的基礎上,積極尋找與電氣工程及其自動化專業實踐教學環節相符合的校外實習基地,保證完成實踐教學任務,使學生的工程實踐能力真正得到培養。
總之,在鞏固現有實踐教學體系取得的成績基礎上,按以上第一、第二課堂實踐教學體系改革思路進行改革,將會逐步建立起科學合理的實踐教學體系,提高電氣工程及其自動化專業的教學質量和在社會上的聲譽。
參考文獻
[1]有關電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的匯報[J].成都信息工程學院控制工程系,2007.
[2]華紅艷,楚隨英.“電氣工程及其自動化”專業實踐教學改革探索[J].鄭州航空工業管理學院學報(社會科學版),2005,1.
關鍵詞 電氣工程及其自動化 職教師資培養 培養模式
中圖分類號:G451 文獻標識碼:A
0 引言
電氣工程及其自動化是當今社會發展所需的重要專業,主要面向電氣技術領域,為電力系統、電機運動控制、工業自動化領域輸送人才。①電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養就是為了適應該專業的發展而選拔高職院校中的優秀專科畢業生到職業技術學院或師范大學教育學院進行為期兩年的教育專業的系統訓練。因此,該專業人才建設的好壞,對社會發展起到重要作用,很多學校對該專業的建設發展投入了大量的人力物力。以廣東技術師范學院(簡稱我校)為例,雖然在該專業在課程教學體系、實踐培養環節、學生能力培養方面花費了很多精力和財力。但在培養過程中,也發現3+2職教師資培養有很多不如意的地方,特別是3+2職教師資學生和普通四年本科學生的差異,導致了培養方式的不同。這需要我們深入分析,找到適合電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的規律和方法。本文試圖對該培養方式進行分析和總結,并提出若干建議和意見。
1 電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的現狀和問題
在電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的過程中,理論和實踐是兩個必須面對的問題。一般情況下,理論教學主要靠課堂授課來完成,而實踐教學則有多種手段,如實驗、實習、實訓、課程設計等。隨著國家高等教育課程改革的實施,高校基礎課程得到加強,教學總學時削減和專業意識淡化,使得課堂和實踐教學不能得到平衡發展。②總體來講,實踐教學可以在實驗設備、實訓場地、校企聯動等方式增加投入,從而獲得很大的發展,但與課堂教學相比,由于很多傳統觀念如“重理論輕實踐”、“重知識傳授輕技能培養”的傾向依然盛行,同時,課堂教學和實踐教學在實踐過程中,得不到統一,課堂教學不能聯系實際內容,而實踐教學只是照本驗證,并沒有將兩者互相促進起來。③這樣下來,由于教學課時有限,學生在理論和實踐兩方面均未得到加強。學生的興趣和專長更沒有得到挖掘和發揮。因此很多培養目標并沒有很好達到。通過這些年的培養實踐,我們發現這些問題具體表現為:
(1)課程教學體系還不完善。課程教學體系是整個專業培養的核心內容,對學生掌握專業知識,獲得專業技能具有重要作用。在課程教學體系建立的過程中,由于職教師資培養的特殊性,必須對原來的課程體系進行修改,如為了保證實踐環節的課時時間,必須對課程教學的學期安排及學時數進行調整。同時,為了面向社會保證就業,學校也不得不把重要的專業課程往前推,為大四學生找工作就業省下盡量多的時間。這樣下來,專科學生剛升入本科就出現課程教學擁擠,同時實踐和理論教學的不平衡,這些都導致學生學習囫圇吞棗,效果不佳。因而,進一步調整好課程體系,特別是實踐時間和課堂授課時間的平衡,這對學生提高學習效率,掌握各課程知識具有重要意義。
(2)3+2職教師資培養的生源參差不齊。由于3+2職教師資培養的生源來自于下面各專科學校畢業的學生,而各專科學校的培養方法和課程體系不一樣,導致職教師資培養的困難。以筆者所在學校為例,3+2職教師資培養中,一個班的學生中有些專業課程(如電力電子技術)一部分學生在專科時學過,而有一部分學生根本沒學過,這給學校選擇教材、安排學時以及教師授課等都出了一個很大的難題。
(3)實踐教學環節對學生核心能力培養效果欠佳。實踐教學環節包括實驗、實訓和實習等。電氣工程及其自動化專業的實驗環節一般學校都采用隨堂實驗的方式,該方式本來對促進學生理解課程概念和理論具有重要意義。但筆者也發現,由于實驗裝置的封裝性,實驗過程的程式化,實驗對推動學生能力的培養效果不是特別大,很多學生缺少思考,或根本就是來實驗室觀光一下就回去了,這給學生培養帶來很大的浪費。而實訓周采用一到兩周的集中訓練,對提高動手能力有很大幫助,但沒有系統的考核標準,這對學生能力提高的幫助也很有限。
(4)企業實踐環節缺失。在3+2職教培養模式中,為了增強師范的意義,在教育實習方面占用了較多的課時,而在企業實習方面一直是薄弱環節。企業實習不僅對學生專業學習具有重要意義,同時對認識社會,體味辛勞都有很好的積極作用。但近幾年來,電氣工程及其自動化專業3+2學生在校外實習的機會很少。
2 改革建議
(1)根據平衡課堂教學與實踐教學的時間。由于3+2培養的特殊性,學生專科教育情況不一,可以根據每個學生情況調整相應的課程教學,如一些核心專業課學生在專科時期已經學過,則本科教學中可以突出重點,加強理論提升,同時也可增加實踐環節的課時,如一些課程專科學習中沒有學過,則在課程教學中可以按照全日制本科生那樣在課堂教學上安排多一點的課時,而實驗部分主要體現在鞏固知識上。總之,根據所招收的3+2學生進行相應的調整,具體問題具體解決,這樣能較優分配各個學期的課時,同時使得資源優化。
(2)由于3+2生源的不同,可以通過增加選修課來平衡各學生的知識。號召學生根據自己專科學習的情況自主選修課程,加入到四年制本科生相應課程中聽講,這樣既照顧了一部分專科課程學習落后的學生,也能將學生的興趣調動起來,為提高其他方面的能力騰出時間,從而有利于整體學生的進步。
(3)開放實驗室,增加學生的自主學習機會。因為3+2的學生是專科學校的優等生,本身在專科學習中就有了一定的基礎,同時專科學習中的技能培訓也為他們的動手能力奠定了基礎,因而通過開放實驗室,可以鞏固學生所學知識,同時在本科學校的大好環境下,大大增強他們的創新能力。
(4)鼓勵學生利用暑期放假時間進行企業實習。通過企業實習可以讓學生獲得企業對人才的需求狀況認識,而學校由于課時原因不能安排學生企業實習,則可讓學生利用暑期進行自主實習,通過學生專科就業同學的資源,獲得企業實習的機會,認識企業對人才能力培養的需求、人才的管理模式,從而為日后從事職業教育提供方向和動力。
3 結論
本文從電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的教學實際出發,闡述了電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的現狀及存在的問題,在此基礎上對各種問題提出了一些建議,并對未來該專業實踐的發展進行了展望。希望能對3+2職教師資改革和發展起到抱磚引玉的作用。
注釋
① 鮑曉慧.電氣工程類專業教學模式及課程體系改革的思考[J].上海高教研究(98科教興國專輯),2008:213-214.
關鍵詞:電氣工程及其自動化;創新人才培養模式;特色
作者簡介:袁鐵江(1976-),男,四川成都人,新疆大學電氣工程學院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵陽人,新疆大學電氣工程學院,教授。(新疆烏魯木齊830047)
基金項目:本文系新疆大學“21世紀教育教學改革工程”二期項目(XJU2008JGZ15)、新疆大學《電力系統繼電保護》校級精品課程的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0060-02
電氣工程及自動化專業的培養目標是培養能夠從事與電氣工程有關的系統運行、通訊、綜合自動化、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域工作的寬口徑“復合型”高級工程技術人才和管理人才[1]。要培養創新人才,首先要解決的重點和難點問題是實踐教學[2],其目的是:通過實踐教學各環節的實施培養學生的動手能力,促使學生綜合應用專業知識,優化學生的知識智能結構,為培養優秀的、適應市場需求的應用創新型人才創造條件。以新疆大學為例,介紹電氣工程及自動化專業教學改革思路、成果、經驗,為今后進一步進行更有成效的教學模式改革提供借鑒和幫助。
一、創新人才培養模式改革思路
根據教育部關于實施大學生創新性實驗計劃的精神,圍繞電氣工程及其自動化專業人才培養目標,根據電力行業的發展方向和現狀,結合人才市場需求,與電力行業的企、事業單位多次交流,總結了往屆畢業生走向工作崗位后所遇到的問題、工作中暴露出的知識弱點,結合學生在學習專業知識時所遇到的困難,認真研究分析了電氣工程及其自動化專業實踐教學各環節中存在的不足之處,以實踐教學為試點,突出學生職業素質、實踐能力和創新精神培養,積極探索實踐教學模式創新,主要從以下幾個方面進行了嘗試。
(1)將電氣行業先進設備應用到實踐教學中,完善實踐教學內容,提高實踐教學的現代化程度。
(2)精心設計實踐教學內容,打破課程界限,優化學生的專業知識結構[3]。由于某些課程的實踐教學環節與電力系統行業結合不緊密,學生不能很好地了解各課程內容在電力系統的具體應用。通過改革創新,加強各專業課程間的聯系,實踐教學體現專業培養方案的整體性。以繼電保護實踐教學為例,通過改革創新研究,微機保護實驗室在完成繼電保護實踐教學內容的同時,將電力系統分析、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多個課程的知識應用在繼電保護的實踐教學活動的各個環節,使學生對這些專業課在專業中的作用及課程間的聯系有整體的認識。
(3)將實踐教學與工業現場所需相結合,既豐富實踐教學內容,也鍛煉學生解決生產第一線實際問題的能力,充分體現高等教育為當地的經濟建設和生產實踐服務的宗旨[4]。如在微機保護實踐教學環節中,在教師指導下,學生以新疆實際電網結構為研究對象,對繼電保護問題進行分析計算。
(4)鼓勵學生參與教學實驗設備的開發和實踐教學改革,學生要順利完成指定任務,不但要擁有本專業各種知識,還要自學很多其它知識,因此吸收學生參與實踐教學改革,有助于提高學生的自學和創新能力[5],既鍛煉學生的實踐動手能力又激發學生的求知興趣,促使學生綜合應用所學知識,優化學生知識智能結構。同時,參與設備開發的學生分別負責不同內容,而整體功能的實現需要團結協作;實踐教學過程的實施,同樣要求通盤考慮,整體設計。因此通過實踐教學內容及教學模式的改革有助于培養學生的團隊精神。
實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發,具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現代化程度,拓寬實驗設備的應用范圍,開發后的實驗裝置不僅能用于教學任務,還可用于科學研究。可避免設備過早淘汰,具有一定的經濟效益。
(5)通過教學改革創新,加強師資隊伍建設,豐富教師各自講授課程的教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,提高師資隊伍的教學科研能力,形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。在實踐教學模式改革中,項目組成員要充分發揮自身優勢,團結協作完成任務,相互學習,取長補短,拓寬各自知識面。
二、創新人才培養模式實現方法和具體措施
1.電氣工程及其自動化畢業學生需求分析調研及就業措施
通過對新疆各電力相關的企事業單位的走訪調研,對本專業領域技術發展現狀及人才需求等情況進行了分析,全疆電力系統預計近幾年中每年都有700余人專業技術就業崗位需求,加之大型電力設備制造業和油田等各大型企業自備電廠以及廠礦企業電氣部分,預計每年需要電氣技術人員1000余人。但是內地學生來疆就業人數少,且部分不能長期在疆工作,目前新疆大學的招生量并未達到飽和程度,有很廣闊的就業前景。因此,新疆大學電氣工程學院陸續與新疆電力公司等相關單位簽署了多項定向培養的協議書,已有部分學生履行了協議并在新疆喀什、伊犁等地就業。
2.專業知識結構和課程設置、培養方案調研及地方特色人才培養模式改革
有關課程設置和培養計劃制定,我們向新疆電力公司和金鳳科技等多家行業單位發函征求了意見,同時參加了全國電氣專業教改年會,收集了大量兄弟院校電氣專業教改資料,經過電氣全體教師仔細討論和研究,確定了專業發展定位,制定了包含電力和風電兩個方向的全新的專業培養方案,學院又專門組織專家和負責人進行了論證討論,提出很多修改意見,形成了兩套分別針對民漢學生的具有地方特色的培養方案[7]。
3.大學生創新實踐、畢業生畢業設計結合現場實際取得良好效果
在各屆學生中進行了大學生創新實踐活動,獲得多項國家大學生實驗創新項目和校級科研實訓項目。從新疆多個涉電企業外聘導師,聯合進行了認識實習、畢業設計和畢業實習,并取得了較好的效果,社會用人單位對各屆畢業生思想品德、敬業精神、工作態度、專業知識、工作能力、創新能力等綜合評價良好。
4.專業主干課程與專業實驗室相結合實踐創新
主干課程建設中,在兼顧專業技術知識結構基礎上制定了電力系統繼電保護、電力系統分析和電力系統自動化等電氣專業主干課程7門[3]。并在廣泛調研的基礎上建成了與主干課程對應的10個專業實驗室,如:微機繼電保護實驗室、電力系統運行與控制實驗室、電力系統數字仿真實驗室、變電站自動化實驗室等。實驗室建設與運用的效果與特色非常明顯,可進行上述電氣專業7門主干課程全部理論驗證性實驗和設計型實驗及創新型實驗,也可進行本科畢業設計及研究生碩士論文撰寫中的創新部分驗證,還可進行教師科研項目研發。大部分實驗設備與電力現場一致,縮短理論教學與行業實際差別,還可進行與現場完全一致的電力系統數字物理聯合動態模擬試驗,也可進行二次設計開發。實驗軟件采用動畫實景三維實現,安全、逼真、可靠、經濟、實用。目前這些設備使用率高,實驗組數多,實驗效率和效果好,可提高學生分析問題的能力。
5.精品課程、課件、題庫、教材、教學大綱、網絡課堂建設
“電力系統繼電保護”獲得校級精品課程,“電力系統分析”獲自治區級精品課程。編制電氣專業教學大綱1套,完成“電力系統繼電保護”和“電力系統分析”題庫2套,開發“電氣特色專業”和“電氣緊缺專業”網頁2套,開發“電力系統繼電保護”、“電力系統分析”、“高電壓技術”課程教學網頁3套,課件多套。電氣專業所有課程選用優秀教材,還由教師主編并出版教材多部。如重慶大學出版社出版國家“十一五”規劃教材《自動控制原理》、《發電機組基礎》;機械出版社出版《風電場運行與維護》、《風電并網技術》,大連理工大學出版社出版《單片機原理及應用》。
6.外聘現場專家和工程技術人員進行現場教學
與新疆電力公司多個變電站和發電廠以及風電場、八鋼自備發電廠、石河子天富熱電廠等簽訂了實習協議,特聘陜西電力公司和新疆電力公司調度中心、新疆紅雁池電廠、新疆水電設計院、新疆送變電公司、吐魯番電業局等電力行業高級工程技術人員進行電氣設計指導和現場教學,收到良好效果。
三、主要改革創新成果、實踐效果和特色
(1)根據電氣工程行業特點和實際情況,改造和更新實踐教學平臺,通過軟、硬件購置和開發,把實驗室仿真成工業控制現場,使實驗過程接近實際工作環境,縮短學校教育與行業實際的距離,為畢業設計和創新制作提供一個良好的實踐場所,節省設備投資。
(2)根據電氣工程就業崗位群對實踐能力要求,改革了實踐教學模式,精心設計教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,在實踐教學中綜合電力系統分析、電力系統繼電保護、高電壓技術、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多門課程知識,打破從單個課程進行實踐教學的界限,實現一體化實踐教學體系,并增加了風電方向課程,提高了就業率。
(3)選擇來自工業現場的具有代表性的生產實踐問題作為教學案例,實現實踐教學與工業現場相結合,鍛煉學生解決生產第一線實際問題的能力,同時為生產企業提供技術支持。
(4)對學生的自學能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學知識的綜合應用能力等方面進行綜合訓練,提高學生的科技創新能力。參與開發的學生發表了多篇學術論文,多人考取了研究生,其余多就業于大型企業。調查結果顯示,考取研究生的學生在研究生的學習過程中,在科研方面顯示出了明顯的優勢,在研究生學習階段比同屆學生提前發表學術論文,早出科研成果,顯示出較好的科研能力;走向工作崗位的畢業生能很快勝任工作,得到了用人單位的好評。可見,通過實踐教學激發了學生求知欲,拓寬學生知識面,優化學生知識結構,提高了學生的就業率。
(5)課程實驗、畢業設計、短學期教學、科研實訓多個環節相結合,充實短學期的教學內容,提高短學期的教學效果及本科生畢業設計質量。
(6)形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。教師發表了多篇教研論文及科研論文,多人獲得了本科生畢業設計優秀指導教師,在開發的實踐平臺上完成了各自科研項目部分內容。獲得自治區級電氣工程及其自動化專業教學團隊,多人獲自治區級教學名師。
四、成果水平和實際推廣應用價值
通過對實踐教學內容和教學模式的改革,使得教學內容更加完善,教學方式多樣化,既可以進行常規和理論實驗驗證,又可以設計和創新,而且由于多項實驗采用計算機可視化界面,使實驗過程更形象更容易理解。促進了理論教學,從而提高教學質量,培養學生的實踐動手和科技創新能力,縮短學校與市場差距,全方位提高電氣工程及其自動化專業畢業生水平,具有實際推廣應用價值。
五、進一步實施方案和完善措施
采取多種措施嚴格執行培養方案、課堂教學、課件使用、實驗室及設備管理,加強對理論教學、實踐實習的執行,進行有效的過程監控。
建立、健全規章制度及完善有效的教學體系文檔資料,積累教學經驗,進行質量反饋,切實提高教學質量。
完善實驗指導書的編制,提高實用性。
完善課件質量,使其更加直觀、形象、逼真,具有動態效果。
充實網絡教學資源,使學生更易于獨立實現預習復習和鞏固提高專業知識的技能。
參考文獻:
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[關鍵詞]畢業設計 CDIO 電氣工程及其自動化 改革
[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)24-0060-02
一、引言
畢業設計作為一次實驗性的教學環節,學生在專業教師或工程技術人員的指導下圍繞一個課題任務進行有計劃有步驟的學習、實踐、探索和開發的過程。其目的是培養學生獨立地綜合運用所學地理論基礎、專業知識和基本技能,提高分析和解決實際問題的能力。檢查學生能否融會貫通大學時期的所學及能否將其拓展和升華。同時,畢業設計的成果是檢驗學生能否合格畢業和能否獲得學位資格認證的標準。
本專業培養的學生應具有一定的獲取知識的能力,具備綜合運用知識解決實際工程問題的能力。能夠在供配電、電氣設備制造、電力電子及新能源與節能技術應用、智能電網等領域從事系統設計開發和系統運行、管理、維護等技術工作。
C(Conceive—構思)、D(Design—設計)、I(Implement—實施)、O(Operate—運行)。其改革愿景是為學生提供一種在實際系統和產品的構思—設計—實施—運行的背景環境下強調工程基礎的工程教育,使學生能夠掌握深厚的技術基礎知識,領導新產品和新系統的開發與運行;理解工程技術的研究與發展對社會的重要性和戰略影響。本專業在接近實際工程的環境下,以中小型電力系統和新能源系統項目為主要載體,培養學生獲取知識的能力、較強綜合運用知識解決實際工程問題的能力。本專業面向中低壓供配電技術和新能源及其應用領域,服務于地方經濟建設,培養從事電氣工程技術應用的生產工程師、服務工程師及少量設計工程師。因此,在畢業設計環節精心進行CDIO改革,是必要及可行的。
二、改革思路及配套方法
(一)課題來源及學生選題
根據題目來源可分為科研項目、自選題目、生產實踐和其它等類型;題目類型:設計開發、理論研究、科學實驗和其它。分為四個階段:選題、調研、設計和答辯,每個階段都有不同的任務和目標。
畢業設計課題首先應符合學生所學專業的培養目標,要體現可行性、實用性和創新性。而學生選擇題目時,應選擇與專業需求一致,難度和工作量適當。并且自己要感興趣,如果設計題目和就業方向相關則更好。除此之外,學生也可以自行構思設計題目,體現CDIO的構思C(Conceive)。指導教師則應把握好學生構思出的設計題目是否與專業相關,其難度和工作量是否合適。供配電和智能電網等領域的畢業設計選題,適用于CD或者CDI。電力電子及新能源與節能技術應用等方面則適用于CDI或者CDIO。
(二)開題工作
開題工作也是屬于CDIO的C(Conceive—構思)和D(Design—設計)。畢業設計開題是指學生從選擇課題到完成課題詳細設計調研報告(或開題報告)的階段。該階段約占四分之一的時間,是相對較辛苦和細致的階段,關系到設計能否最終成功。在選定畢業設計課題后,老師便將畢業設計任務書下達給相關學生,其中包含設計題目、設計內容、基本要求、設計條件及參考資料。而課題調研則就是圍繞設計任務書的要求盡可能地收集詳盡資料,從而對課題涉及的各方面有較深入的理解。具體的實現方式主要有:
1.參與課題相關的專題講座,學術報告,了解本課題的技術成分,前沿動態和發展趨勢。
2.充分利用網絡資源,搜索有價值的參考資料。
3.圖書館、院系資料室及書店查閱各類書籍和期刊。
4.在實驗室和生產中實地調查研究,多想多問。
通過對文獻資料進行仔細研讀及完成一定的實踐調查后,應該對如何完成設計有一定的見解了,由此提出兩到三種課題的解決方案,并詳細分析各個方案的優缺點和可行性。然后在教師的指導下將各方案進行定性分析和初步估算,針對設計條件確定出一個最佳的設計方案。在依據方案,擬定設計詳細的時間計劃表,體現每個階段的工作內容,需完成的任務,視需要可以具體安排到每周需完成的任務。因此,開題階段銜接了CDIO的構思與設計兩個階段,屬于承上啟下的階段。
(三)設計實施工作
開題報告審核通過后,進入到畢業設計實施階段,其屬于CDIO的D(Design—設計)、I(Implement—實施)、O(Operate—運行)。首先可以按照課題的難度將設計內容分解成系列任務模塊。如果遇到技術困難,要客觀分析,積極尋找原因,并尋找合適的解決方法。該階段的D(Design—設計)可包括原理圖設計、PCB設計或者供配電方案設計;I(Implement—實施)可包括元器件購買、焊接,調試或者供配電系統圖繪制、預算表擬制。O(Operate—運行)則是軟硬件聯調后通過后的整機運行,供配電方案設計則不包含運行這一步。
如果在設計中遇到之前無法預見的困難,在征求導師的意見后,可考慮適當調整設計內容。調整內容不是降低難度,而是尋找另外一種新的替代途徑。但要把握好調整的分寸,應保證總體格局盡量不變。這一點關系到設計最終能否順利完成。
設計階段非常重要的一點就是指導老師需每周定時對每個學生的工作進度進行監督和指導,做好過程管理。
(四)畢業論文撰寫工作
完成整體設計并調試通過后,緊接的一項重要的工作就是畢業論文的撰寫了。畢業論文一般有以下組成部分:中英文摘要、關鍵詞、前言、正文、結論、致謝、參考文獻、附錄。
1.中文摘要的內容則應闡述設計研究的前提、目的和任務,使用的理論、算法、材料和設備,實驗研究的數據和由此推出的結論及該結論對今后的課題研究有何啟發。寫作時應該保持客觀性,簡潔性。英文摘要則要求盡量何中文摘要相對應,無語發錯誤。
2.關鍵詞是應采用能覆蓋畢業設計(論文)主要內容的通用技術詞條,選為3~6個較為合適。
3.前言是在概要介紹本領域國內外前人研究成果狀況的基礎上,提出尚待解決的問題,從而引出畢業設計(論文)的研究目的、理論依據和實驗基礎。主要回答為什么研究。文字簡練,直入主題,避免將前言寫成綜述。
4.論文的正文部分是核心部分,所占篇幅也最長。設計的研究成果都應體現在該部分,一般包括下面幾個方面:任務和目標;總體方案設計;各部分的設計和實現,比如:硬件、軟件設計和調試。正文要求結構清晰嚴謹,內容翔實準確。
5.結論是對整個設計的一個總結,是經過推理、判斷、歸納等邏輯分析后得到的綜合觀點,包含設計的創新點所在,也可以提出進一步完善的意見或建議。
6.其余部分可按照論文的格式模版如實進行編寫。
三、考核辦法及改革成效
畢業設計的考核辦法,總結起來就是:重視中期檢查關,嚴守畢業答辯關。這個準則也體現了CDIO中對于過程的有效管理。中期檢查對進度超前的學生,是一種認可和鼓勵,對進度滯后的學生,則是一種督促和鞭策。對設計者而言,畢業答辯是一種有組織、有計劃、有鑒定的正規的審查畢業設計(論文)的重要形式。畢業答辯,是完成了CDI后,最后在老師評審面前進行O(Operate—運行)的演示。作為指導老師,應在答辯前,對學生進行指導,指導其做好答辯前的準備工作。
筆者緊跟本校的CDIO教育改革步伐,在2008年本校推行CDIO改革后,對于指導的幾屆畢業設計,嚴格過程管理。所帶學生均取得較好的設計成績,每一屆沒有不及格學生,學生畢業設計成績優良率占所帶學生比例的70%以上。并且將每一屆所帶的優秀畢業設計學生召集起來,與低年級學生的相關CDIO工程實踐項目進行專門的技術交流及指導。并從CDIO工程實踐項目的小組成員中,鼓勵學生發揮創造力,對將來的畢業設計進行方向思考,凝練出一個好的設計題目。最終使得好的構思能有創新性和傳承性。
四、結論
畢業設計作為高等學校本科教育人才培養計劃中的重要組成部分,是本科教學過程中最后一個重要的教學環節,是人才培養質量的重要體現。本文通過對畢業設計的流程進行梳理,結合CDIO的理念,對培養學生如何用工程的觀點正確對待畢業設計工作的各個環節,并順利開展工程實踐工作,都有一定的參考價值。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 成都信息工程學院電氣工程及其自動化2010版培養方案[Z].2010.
[2] 顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.重新認識工程教育——國際CDIO培養模式與方法[M].北京:高等教育出版社,2009.
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