電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革探討

貴州理工學(xué)院電氣工程學(xué)院

摘 要：對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建進(jìn)行探索。我們要樹立學(xué)以致用的應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，提升實(shí)踐教學(xué)的地位，構(gòu)建由課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)、綜合訓(xùn)練教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)四大模塊組成的體系，既與理論教學(xué)體系有機(jī)結(jié)合又相對(duì)獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)體系，達(dá)到掌握基本技能和方法、訓(xùn)練工程設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力的教育目的。

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動(dòng)化；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新人才

根據(jù)社會(huì)需求、學(xué)生需求和國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）的規(guī)定，按照學(xué)?！芭囵B(yǎng)高水平應(yīng)用型專門人才”的辦學(xué)定位目標(biāo)，工科類的實(shí)踐教學(xué)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(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等。鑒于實(shí)踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)高校學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神方面的重要作用，本文就以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論：通過(guò)建立多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境與科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，充實(shí)綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；以學(xué)科競(jìng)賽為牽引，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式；改革畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、設(shè)計(jì)、答辯驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高，培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才。

一、樹立實(shí)踐教學(xué)理念，明確實(shí)踐教學(xué)地位

在構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系時(shí)，必須樹立學(xué)以致用的人才培養(yǎng)理念，著力于采取多層次、多系列訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，真正體現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的應(yīng)用特色。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，在培養(yǎng)方式上，應(yīng)著重將理論知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合，學(xué)生除了課堂理論學(xué)習(xí)外，還需進(jìn)行大量實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生在校期間受到電工電子、信息控制、電氣工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程與自動(dòng)控制技術(shù)問(wèn)題的基本能力，畢業(yè)后具有解決各種電能變換技術(shù)與電力傳動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力。在實(shí)踐教學(xué)中，樹立以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為核心，知識(shí)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(shí)踐教學(xué)提升到與理論教學(xué)并重的地位，這種理念對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級(jí)工程技術(shù)人才是起導(dǎo)向作用的。

二、課程實(shí)驗(yàn)改革

課程實(shí)驗(yàn)是結(jié)合課程所學(xué)理論，采用儀器、設(shè)備和軟件完成的多層次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)部分，遵循從電子器件→電路→系統(tǒng)→微機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，建立基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的培養(yǎng)目標(biāo)，基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)包括大學(xué)物理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等5門獨(dú)立設(shè)課共53個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)三門實(shí)驗(yàn)課程分別為16學(xué)時(shí)，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)28學(xué)時(shí)，大學(xué)物理試驗(yàn)45學(xué)時(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀和避免與其他課程時(shí)間上的沖突，所有獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程均采用學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間、地點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在有限的實(shí)驗(yàn)規(guī)模條件下，極大的提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果和質(zhì)量；開設(shè)了信號(hào)與系統(tǒng)、自控原理、測(cè)量技術(shù)、微機(jī)原理、單片機(jī)技術(shù)等17門課程共計(jì)102課時(shí)的驗(yàn)證性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性試驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證所學(xué)理論，加深對(duì)所學(xué)基本理論和基本知識(shí)的理解，掌握基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)的收集和處理分析，并規(guī)范的整理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)常采用灌輸式的教學(xué)模式，即老師講解驗(yàn)證目的、內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)原理，介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用流程、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，然后學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和老師的講解做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生處于被動(dòng)接收狀態(tài)?？梢酝ㄟ^(guò)學(xué)生帶任務(wù)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生提問(wèn)、老師指導(dǎo)的模式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。即實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后即開始做實(shí)驗(yàn)，遇到問(wèn)題可以請(qǐng)教老師，老師的作用就是指導(dǎo)，解決疑難問(wèn)題，變學(xué)生為主體。這樣即能提高實(shí)驗(yàn)效果，又能慢慢激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感和義務(wù)感。

三、以競(jìng)賽和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為引領(lǐng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)改革

學(xué)科競(jìng)賽是面向大學(xué)生開展的課外科技活動(dòng)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)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(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、解決實(shí)際問(wèn)題和實(shí)踐動(dòng)手能力具有非常重要的作用。為此，可分層次（院級(jí)、校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)）的將與電氣及自動(dòng)化專業(yè)的密切相關(guān)的電子設(shè)計(jì)大賽、建模大賽和創(chuàng)新大賽引入到課程體系中，作為一個(gè)實(shí)踐模塊選修一定的學(xué)分。在“電子創(chuàng)新與設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定中，優(yōu)秀的學(xué)生必須是系里舉辦的院級(jí)電子競(jìng)賽優(yōu)勝者；參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)電子大賽、飛思卡爾競(jìng)賽和電腦鼠等大賽的學(xué)生，只要獲得三等獎(jiǎng)以上，就可以免修2學(xué)分的課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這樣的政策引導(dǎo)，使得更多的學(xué)生積極參與到各類競(jìng)賽中，有利于培養(yǎng)應(yīng)用型的創(chuàng)新人才。還有相當(dāng)一部分學(xué)生參加到教師的科研項(xiàng)目中來(lái)，協(xié)助老師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)查閱資料和整理材料等。參與科研項(xiàng)目的效果體現(xiàn)在學(xué)生申報(bào)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目幾乎90%來(lái)自于教師的科學(xué)研究方向或科研項(xiàng)目。

四、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方式

該模塊主要包括本科生開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、本科生創(chuàng)新科技項(xiàng)目、本科生學(xué)科競(jìng)賽以及社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)近年來(lái)一直非常重視學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，開放實(shí)驗(yàn)室、組織本科生開放項(xiàng)目和科技創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)、開展學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)等，這些都是對(duì)大學(xué)生實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的平臺(tái)。在第一屆“大學(xué)生節(jié)能減排與社會(huì)實(shí)踐”學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)中，學(xué)生們綜合運(yùn)用電氣工程基礎(chǔ)理論，積極參加科技制作，設(shè)計(jì)并制作的“單軸向光伏板跟蹤系統(tǒng)”、“太陽(yáng)能智能車”、“智能溫度調(diào)控裝置”等作品原理正確、構(gòu)思巧妙、貫穿節(jié)能減排理念，受到專家和評(píng)委的高度好評(píng)。在以學(xué)生為主體申請(qǐng)科技創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)中，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的立項(xiàng)申請(qǐng)、中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收，積極有效地推動(dòng)了學(xué)生科技活動(dòng)的開展。通過(guò)參加各類科技創(chuàng)新比賽，對(duì)于引導(dǎo)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)、崇尚科學(xué)、追求知識(shí)，形成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣起到了積極的促進(jìn)作用，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作精神和實(shí)踐能力。吸收學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)并支持學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目的研究和工程實(shí)踐。在科技創(chuàng)新立項(xiàng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)選題上，學(xué)生均可以參加老師的科研項(xiàng)目，將科研和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)了解專業(yè)的新知識(shí)、新技術(shù)、新領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力和專業(yè)綜合能力。