面向卓越電氣工程師培養的實踐教學體系研究與實踐

劉景艷 張偉

摘要：卓越工程師人才培養的目標是全面提高工程教育人才培養質量，構建有效的工程實踐教學體系是保證目標實現的重要環節。根據“卓越工程師教育培養計劃”的目標和要求，在分析當前電氣專業實踐教學存在問題的基礎上，提出了面向卓越電氣工程師培養的實踐教學體系改革的基本思路，構建了工程型人才培養的實踐教學體系，該實踐教學體系以工程實際問題為背景，通過改革教學模式和考核辦法，搭建校企結合的實踐創新平臺，調動學生的主觀能動性，有效地提高了學生的工程能力和人才培養質量。

關鍵詞：卓越工程師;實踐教學;教學模式;教學體系

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0110-02

走新型工業化道路、建設創新型國家是我國提升整體實力、躋身世界強國的必由之路，這需要大量創新能力強的工程技術型人才才能實現。因此，培養一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的工程技術人才是增強我國核心競爭力、建設創新型國家的必然選擇。在此背景下，2010年教育部、人社部、財政部、工信部等20多個部門和單位在天津聯合啟動并實施的“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”），是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，對于提高人才培養質量，促進工程教育和工程師的國際互認具有重要意義[1-2]。我校于2012年成功入選國家“卓越工程師教育培養計劃”，這對我校實踐教學方面提出了更高的要求。本文以工程技術為主線，以實踐教學改革為突破口，對科學構建適應“卓越計劃”要求的工程應用型實踐教學體系進行了積極探索。

一、實踐教學體系現狀分析

實踐教學體系主要包括實驗、實習和實訓等環節。由于傳統的實踐教學內容較為單一，各實踐環節之間缺乏聯系，難以形成一個有機地整體;并且實踐教學缺乏工程背景，學生的實踐能力和創新能力難以得到鍛煉，不適應卓越計劃工程人才培養的要求[3-4]。目前，實踐教學體系與“卓越工程師培養計劃”要求存在的差距主要表現為以下幾個方面。

1.課程實驗內容缺乏工程背景

目前設置的許多實驗教學內容大都依據專業、課程的不同各自獨立設置，相互界限明顯，沒有實現模塊化、系統化，特別是缺少依托實際項目、貼近工程實踐、貫穿不同課程和專業的系統性實驗項目[4-5]，這對于“卓越工程師”計劃所要求的大工程觀、多學科視野、團結協作精神等能力的培養不相適應。

2.實踐教學模式單一，創新能力培養不足

傳統的實踐教學模式比較單一，在調動學生的學習積極性方面存在一些局限性，導致學生的實驗興趣不是很濃厚，使學生實踐創新能力的培養受到制約。

3.校內外實習基地建設滯后，實習流于形式

學校投入實踐教學經費較少，缺乏固定的校內實習場所，再加上實習時間不充足，實習面窄，內容單一，實踐教學流于一種形式，更談不上對學生創新精神的培養。到企業實習主要采用進行參觀或觀摩的形式，學生無法全面了解整個自動化生產線的運行過程，不熟悉生產的流程和控制過程，而且企業擔心實習干擾正常的生產秩序，對學生的實習采取拖延、減量的方式，致使學生的校外實習走馬觀花，流于形式，嚴重影響了實習效果[5-6]。

二、實踐教學體系構建的思路

圍繞高校卓越工程師的培養，以知識傳授、能力培養、素質提高協調發展為教學指導思想和以工程能力與創新能力培養為核心的實踐教學理念。第一，應注重培養學生的基本實踐能力、專業實踐能力、研究創新能力、創業和社會適應能力。第二，進一步擴大實踐教學的外延，加強實踐教學的內涵建設，提升人才培養過程的綜合性、實踐性和創新性。構建工程應用型實踐教學體系，讓學生在實踐中提升工程素質、增強創新能力及獨立工作能力[7-8]。

三、實踐教學體系改革與實踐

1.構建工程實踐教學體系

按照內容由簡單到復雜，能力由弱到強的思路，將實踐教學分為工程認知、工程應用、工程綜合、工程創新和工程認證五個層次。將工程實踐能力培養劃分為四個階段：基本技能、綜合應用能力、初步設計能力、工程實踐與創新能力。針對四個不同的能力培養階段，安排不同的實踐教學內容和相應的實踐教學環節。“五層次四階段”的工程實踐教學體系如圖1所示[9]。

2.采用開放實驗教學模式

由于我校電氣專業目前的實驗教學模式較為單一，學生缺少了主動性和學習的原動力。因此，采用開放的實驗教學模式。根據學生的年級不同、基礎不同，將開放實驗教學分為“基本技能訓練”、“綜合設計應用”和“科研創新”三個層次。

（1）基本技能訓練層次。這種開放模式是針對低年級學生，為了幫助學生了解實驗室，進而喜歡實驗室、主動進實驗室培養自己的動手能力。我們利用開放實驗教學對低年級學生進行基本操作技能的訓練[10]。

（2）綜合設計應用層次。綜合性設計應用層次主要針對有一定基礎的大二、大三年級學生，由教師提出具體設計要求和時間要求，實驗過程相對開放，綜合、設計性實驗主要體現在電類基礎課實驗提高部分以及課程設計、單片機應用開發設計等[11]。

（3）科研創新層次。科研創新層次主要針對少部分專業基礎好，實踐能力強的學生，開放實驗教學模式。一方面鼓勵學生參與教師的科研課題，跟隨科研經驗豐富有科研課題的教師做科研試驗;另一方面鼓勵學生自己申報學校的大學生科研訓練計劃，通過教師在查閱資料、課題選擇、實驗設計、實驗方法運用、數據的收集整理、問題的分析、結論的闡述等一系列過程的指導，培養和鍛煉了學生的科研創新能力和實踐動手能力，學生的創新意識、創新積極性不斷增強[11-12]。

3.以學生科技競賽為基礎，加強學生創新能力的培養

制定學生科技訓練計劃，積極開展全國大學生電子設計大賽、全國“挑戰杯”科技競賽、“飛思卡爾”汽車大賽和學校組織的各類科技競賽、科技興趣小組等課外科技活動與創新實踐，扶持學生創新團隊，孵化創新項目，給卓越計劃參與學生提供良好的學習、設計和研究環境，拓寬專業知識面與研究方向[13-14]。

4.搭建校企合作平臺

利用國家級實驗教學示范中心和省級重點學科實驗室，提高實驗室的綜合利用率;通過與企業合作建立穩定的校內外實習基地，為學生的課程實訓、實習、設計、學科競賽、科研實踐等創造良好的工程實踐環境，讓學生深入到企業的環境中，請企業工程師或工程技術人員給學生上課，參觀生產車間，了解企業產品生產工藝流程，對企業生產中出現的問題進行分析，幫助企業解決生產中遇到的工程技術問題;引進企業的部分資源和設備，模擬現場的工程環境，讓學生在工程環境中學習工程，教師在工程環境中講授工程，培養學生的實踐能力和工程素質[15-16]。

四、結束語

根據卓越電氣工程師工程能力培養要求，通過構建工程型實踐教學體系，使每一位參與卓越計劃的學生得到了全方位、個性化、多層次、多元化的培訓，不僅使學生對理論知識加深了理解，而且提高了學生的實踐創新能力，工程型實踐教學體系的構建為卓越電氣工程師的培養提供了強有力的保障，取得了良好的效果。

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（責任編輯：劉翠枝）