電氣工程及其自動化專業實訓創新研究

黃義

(武漢大學珞珈學院，湖北 武漢 430200)

電氣工程及其自動化專業實訓創新研究

黃義

(武漢大學珞珈學院，湖北 武漢 430200)

電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的新興學科，被廣泛應用于工業、農業和國防等領域，與社會生產、生活息息相關。近些年，得益于計算機、自動控制和網絡通信等學科的發展，社會對電子工程及其自動化專業的人才需求大量增加，極大推動了國內電氣工程及其自動化專業的發展。但與此同時，也暴露出當前電氣工程及其自動化專業在學科建設，特別是實訓方面存在諸多問題，學生的實踐操作能力偏低，難以滿足企業崗位需要，亟需進行專業實訓體系的創新，提升學生的實踐能力。本文就電氣工程及其自動化專業實訓創新展開論述。

電氣工程及自動化專業；實訓；創新

電氣工程及其自動化專業是面向應用的學科，以培養“現場工程師”為人才培養目標，學科建設應該兼顧理論與實踐，培養出專業理論扎實，工程技術能力卓越的高素質人才。就當前的專業建設情況而言，各高校在理論教學方法上表現優異，能夠實現教學與學科前沿的及時對接，保證學生理論體系的先進性和合理性。但在實訓層面，學校尚未形成科學的實訓體系，影響專業實踐操作的正常開展，導致學生的工程技術能力難以滿足企業的需要，應通過專業實訓創新，構建科學的電氣工程及其自動化專業實訓體系，滿足社會和企業對人才技術能力的需求。

1 當前高校電氣工程及其自動化專業實訓教學的形式及現狀分析

目前，電氣工程及其自動化專業的實訓教學分為兩種形式，一是校外實訓基地，二是校內實訓基地。

1.1 校外實訓基地

顧名思義，校外實訓基地就是在學校外部設立專門的培訓基地，供學生進行實踐操作學習使用。一般情況下，主要通過校企聯合辦學的形式實現，即選擇與學校專業較為緊密的企業作為學校的校外實訓基地，派送學生到基地進行頂崗實習，鍛煉學生的實際操作能力。該種實訓模式能夠給予學生接觸實際操作的機會，能夠增強學生的工作適應能力。但是，在實際執行中存在如下問題：首先，大量學生的實訓學習勢必影響企業正常的生產秩序，對企業生產造成極大的影響；其次，電氣類崗位存在一定的危險性，一旦學生在實訓過程中出現安全事故，將給學生、企業和學校帶來極大的損失，是企業不愿承擔的；第三，企業中負責學生實訓的人員較為缺乏，大多由現場人員臨時充當，其專業性有待加強。正是由于校外實訓基地在教學中存在以上問題，其在高校電氣工程及其自動化教學中的應用相對較少，難以實現推廣普及。

1.2 校內實訓基地

與校外實訓基地對應，校內實訓基地是由學校負責開展實訓基地供學生學習使用。受到學校資源的限制，校內實訓基地難以與行業前沿對接，存在設施、技術落后的情況，難以滿足電氣工程及其自動化專業實訓教學的需要。當然，校內實訓教學也有其優勢所在，校內實訓基地隸屬學校，能夠保證理論學習和實訓學習的統一性，能夠有所針對的開展實訓教學，形成完整的人才培養體系。此外，校內實訓基地的指導老師由學校老師或助教擔任，其理論水平和教學經驗相對豐富，能夠給予學生正確的指導和客觀的評價。

1.3 電氣工程及其自動化專業實訓教學現狀

近些年，隨著電氣工程及其自動化專業的不斷發展，對實訓教學的關注度不斷提升，許多學校積極進行實訓教學的創新嘗試，努力構建校內實訓基地為主，校外實訓基地為輔的實訓教學新模式，經過初步嘗試，取得較為良好的教學效果，是當前形勢下最為合適的實訓教學模式。

2 電氣工程及其自動化專業實訓教學體系

2.1 基礎層次

所謂基礎層次是指針對專業基礎課設置的課程實驗，是輔助學生理解和掌握專業基礎原理的重要輔助教學手段，能夠實現知識理論和實踐能力的初步結合，對于激發學生的學習興趣和加深對知識的理解有至關重要的作用。一般來說，信號處理、自動控制原理、電力系統基礎等基礎課程都可以涵蓋到基礎層次中。

2.2 提高層次

提高層次是基礎層次的升級，在學生掌握一定的理論知識和技術能力的情況下，對實訓教學內容進行升級，拓展到課程設計、專業課實驗等內容，使其學生逐步深入的接觸到專業的實訓內容，培養學生的動手能力。

2.3 研究層次

研究層次是電氣工程及其自動化專業實訓教學的最高層次，要求學生能夠獨立完成專業綜合設計和畢業設計，在該階段，單純依靠校內實訓基地的資源是難以滿足學生的學習需要的。此時，應該給予學生企業實習的機會，鼓勵學生進行頂崗操作，從而提升學生的工程技術能力，能夠適應崗位工作的需要。

3 電氣工程及其自動化專業校內實訓基地的構建策略

綜合分析電氣工程及其自動化專業的校內實訓需要，校內實訓基地應該具備創新訓練、工程實踐和虛擬仿真等功能。據此，實訓基地應該分期創新訓練模塊、工程實踐模塊和虛擬仿真模塊。

3.1 創新訓練模塊

創新訓練模塊主要的適用群體為大一、大二學生，該類學生群體正在逐步接觸和了解電氣工程及其自動化專業，尚未形成清晰的發展方向，缺乏清晰的學習目標，加之理論學習的枯燥性，學生學習缺乏主動性。此時，借助創新訓練模塊能夠給予學生提早接觸專業實踐的機會，能夠激發學生的學習興趣，明確學生的發展方向，是理論教學與實踐教學的有機結合。具體來說，創新訓練模塊以創新實驗室為依托，借助自動化協會、學科競賽中心和智能系統研究室，為學生參與到學科競賽和實驗創新提供基礎設施。

3.2 工程實踐模塊

工程實踐模塊是對企業生產環境和生產線的重現，能夠為學生提供類似實際生產環境的空間，供學生進行學習和練習。借助工程實踐模塊的應用能夠培養學生的職業習慣、道德和安全生產意識，提高學生對工作的適應性，為后續的校外頂崗實習和未來的工作提供鍛煉的機會。在此過程中，老師應該給予學生必要的指導，使其快速掌握標準化的操作流程，養成較高的職業素養和職業道德。

3.3 虛擬仿真模塊

在電氣工程及其自動化專業中，有相當部分內容是對生產線或設備的操控。為了節約實訓基地的投入，可以借助仿真系統實現對設備的模擬操控。以電氣控制與PLC課程教學為例，教學中，采取PLC與組態軟件相結合的形式實現對PLC被控目標的全真模擬，能夠在滿足教學需要的同時減少設備購置費用。

4 電氣工程及其自動化專業校外實訓基地的構建策略

通過對校內實訓基地的建設和應用能夠極大的提升學生的工程技術能力，縮短學生的實踐素養和企業需求的差距。但是，校內實訓基地是無法實現工作環境的全真模擬的，仍然需要校外實訓基地的配合實現對學生能力的積極培養。所以，建設校外實訓基地是極為必要的，其建設應該從以下幾方面進行。

4.1 夯實校企教學合作的基礎

校外實訓基地的建設應該實現學校和企業的優勢互補，達到雙贏的目的。具體來說，校企間的全方位合作，不應局限于實訓階段，而是應該開展技術轉化、理論應用等多角度的合作，推動企業的技術升級，在為學生提供良好實訓環境的同時，為企業帶來一定的好處。此外，應該鼓勵學生與校外實訓基地簽訂委培協議，在滿足企業用工需求的同時，解決高校大學生的就業問題。

4.2 采取選拔方式進行頂崗實習

經過校內實訓基地的實訓學習，學生已經基本掌握工程實踐的技巧，能夠勝任崗位工作的需要。在此基礎上，按照校外實訓基地的規模確定頂崗實習的人數，采取競聘上崗的方式進行訓練。這樣做既能夠降低學生頂崗實習對企業生產的影響，又能提升學生對頂崗實習的重視程度，激發學生的學習熱情。

5 結語

工科學生的實踐教學面臨著時代的考驗。應根據電氣工程及其自動化專業的特點，積極探索校內實訓基地和校外實訓基地聯合的實訓教學策略，提高學生的工程技能能力，滿足社會和企業對專業人才培養的需求。

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