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电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践*

2010-02-16陆秀令张松华

中国现代教育装备 2010年17期
关键词:毕业设计课程设计电气工程

陆秀令 张松华

湖南工学院 湖南衡阳 421002

电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践*

陆秀令 张松华

湖南工学院 湖南衡阳 421002

实践教学是培养学生实践能力、工程能力和综合能力的关键环节。分析了现行实践教学存在主要问题及其原因,结合我校办学定位和电气工程及自动化专业实践教学已取得成绩的基础上,就师资队伍建设、实验室建设、实验内容、课程设计、毕业设计等影响学生工程化能力的几个方面进行了一系列的改革探索,通过这一些的改革探索,提高了学生的创新意识和工程实践能力。

实践教学;改革;工程能力;创新能力

我校是一所以工为主的地方型本科院校,学校办学定位为应用型本科院校。电气工程及自动化专业,在我校已有30年的办学历史,在长期的办学中取得了很多的成绩,也得到了同行的认可和较高评价。随着市场对人才的工程实践能力要求越来越高,加强实践教学改革、不断提高学生工程实践能力已成为我们必须面对的一个重要问题之一。实践教学是提高学生工程实践能力的主要途径之一。本文在分析了当前实践教学存在的问题基础上,从师资队伍建设、实验室建设、实验内容、课程设计、毕业设计等方面进一步深化实践教学改革进行了探讨。

一、目前实践教学存在的主要问题

实践教学主要包括各类实验、综合设计、教学实习、课程设计和毕业设计等几个方面,目前的实践教学与社会对人才的需求不相称,当前我国大多数高校的电气工程及自动化专业的实践教学都存在以下主要问题。

1.对课程实践教学的重视程度不够

实践教学在国外高等教育中的地位比理论教学更高,而在我国高等教育中却是一个薄弱环节。课程实践教学是在老师帮助和掌握理论知识的基础上,学生将所学理论知识应用于实践,以提高分析问题和解决问题能力的训练过程。目前,由于对课程实践教学认识不清,轻视动手能力培养,使培养的学生缺乏创造性以及分析问题和解决问题的能力。主要表现为教师在备课时没能将课程的实践教学内容有机的融入到理论教学体系中;而且在课程实践环节上缺乏有效的管理制约机制,有些学生不认真甚至不参加课程实践,甚至伪造、抄袭实验数据和实验报告。学生参加课程实践教学积极性不高,以致实践环节不能很好的进行。

2.集中实践教学环节流于形式

集中式实践教学环节是电气工程及自动化专业实验教学的重要组成部分。主要形式有教学实习(生产实习和毕业实习)、课程设计、毕业设计等。但是,往往因为经费等原因,使教学实习成为流于形式的现场参观;课程设计选题方向和数量有限,使学生产生相互模仿和抄袭的现象;毕业设计有些选题过于陈旧,无法体现当前本专业的先进技术;有些课题过于强调理论和原理性设计,偏离专业主题,显得过于简单和形式化;有的题目工作量过大,学生无法完成;有的课题过窄,达不到综合训练的目的。在生产实习方面,如请企业的技术主管给学生讲授企业生产和管理,参观企业生产流水线,参与企业部分生产活动等,以这种形式为主导的生产实习形式存在以下诸多问题:(1)企业一般不愿接收学生到研发和生产岗位,难以找到合适的生产实习单位;(2)随着高教规模的扩大,实习学生人数不断增加,而实习经费又有限,要安排到企业进行生产实习困难重重;(3)由于实习时间有限,学生在短时间中很难熟练掌握实际生产知识并参与动手操作,而学生对以参观为主导的生产实习形式普遍不够重视。

3.实践环节没有建立起科学的教学体系

完整而又相对独立的实践教学计划,对学生实践能力的培养没有具体的细化目标,没有一套完整的实践教学体系,实验教材比较缺乏。课程实验安排主次不清,又不注意内在联系和相互衔接,缺少整体结构的优化。导致学生专业口径窄、工程训练不足,动手能力和创新能力差。

二、改革措施和思路

和全国其他高校一样,我们的电气工程及自动化专业实践教学也存在同样的问题,面对实践教学的改革压力。在学校的支持下,我们对电气工程及自动化专业的实践教学也进行了改革,主要表现在以下几个方面。

1.找准专业定位,明确培养目标

找准专业定位,明确培养目标是培养专业技术性人才的关键。我院是一所新建本科院校,而新建本科院校定位于“应用型本科”是由其诞生的社会发展背景和国家经济发展趋势所决定的,它的办学理念和定位既有别于“研究型”大学,也有别于我国传统的“学术型”普通本科院校,这也就决定了它的发展路径必然具有自身独特性。我院原在行业办校时,学院坐落地是我国电力输送设备、钢管、盐卤化工、建材材料的生产基地。在长期的办学中已形成了具有服务行业、服务地方的特色,在行业内具有较高的办学声誉。在学校脱离行业办校、升本后,我们在制定教学计划时,在选修课程中继续保持材料工艺学等相关课程,供学生选修。同时在教学总学时减少的情况下,保证实践教学学时不但不减少,而略有增加。在教学计划上电气工程及自动化专业基础课和专业课的实践教学占总学时的大约40%,集中实践教学环节为33周。

2.建设一支具有较强工程能力的师资队伍

要提高学生的工程素质、创造人才培养的工程环境,首先要建立一支高水平、工程实践能力强的队伍。可采取引进、培养、聘用相结合的方法解决。从工厂聘用一批具有工程师以上职称的教师作为实践教学的指导老师;对现有理论水平较高、动手能力强的老师,利用学生下工厂实习、假期勤工俭学机会,要求指导老师自身也要带着任务下去,不断提高教师队伍自身的工程时间能力。一支高素质、工程能力强的师资队伍是提高学生工程实践能力的基础,而且也只有这样才有可能提高学生的工程实践能力。

3.加大投资,完善实验室

在学校领导的支持下,学校加大了对实验室的经费投入,保证了学生必要的实验条件。近5年来,与电气工程及自动化专业有关的专业实验教学场地和实验教学设备经费的投入年增长率都在20%左右。目前实验室用房总面积为2031.9平方米,固定资产1082.75余万元,专业基础课实验开出率100%,专业实验课开出率95%以上。这样充分保证了教学需要,使学生能及时掌握专业的新技术和新动向。

4.加大实践教学内容和教学方法的改革

针对在实践教学中存在的问题,我们在实践教学的教学内容、教学方法和考核方法等方面进行了一系列的改革,主要表现有:

(1)紧跟人才市场的需要,及时更新教学内容。我们尽量减少原理性的实验,增加设计性、综合性和工程性实验。例如交直流调速系统这门课程的实验,目前的实验主要是交直流调速方法、调节器设计等方面的原理性实验。而实际与该课程有关的、社会上广泛使用的、需求较大的有关变频器相关应用的相关实验又没开。我们及时调整教学内容,增加目前市场广泛使用的西门子、三菱、施耐德等变频器,有力提高了学生与变频器应用有关的工程实践能力。

(2)整合实践教学的教学内容。教学学时在减少,而知识在不断更新,使得教学内容不断增多。除了对理论课程教学内容进行整合外,还要求对实践教学内容进行比较大的整合,不能只单纯强调实践教学的课时和比例,而要提高实践教学的效率。我们把电工实习与交直流调速、PLC这两门课程的课程设计进行整合;电子实习和模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术等课程的课程设计进行整合。这些内容的整合既可以使学生利用电工实习、电子实习得到动手的机会,又能利用课程设计使学生的动手方向性更明确,内容更充实。

(3)课程设计、毕业设计的工程化。当前大部分高校的课程设计、毕业设计的题目都没有接近工程实际,基本上是纸上谈兵。或受条件或者设计内容的限制,只要求学生进行理论设计,撰写设计说明,这样的设计,很多学生都是东抄西凑,非常空洞,遇到了一个实际的问题无从下手。我们改革的措施是组织教师深入工厂,教师集体命题,产学研结合。课程设计、毕业设计的选题要尽量贴近工程实际,有一定的代表性,为了减少学生相互抄的问题,设计的题目要不断更新,设计的要求不能只是满足设计说明书,课程设计要求答辩,对部分毕业设计、课程设计要求进行实物制作,这样学生的动手能力、解决问题的能力得到了提高。

(4)改革实践教学的考核方法。目前实验的考核方法是结合平时出勤、实验报告、实验环节中的实验效果等进行综合评价,这种方法应该说是比较公平,但是还存在一些弊端,不能调动学生的积极性,很多学生主要是应付,本身能力没提高,实验完成后,下次做实验又出现仪器不会使用、不会测量等问题。因此,我们对实践教学考核方法进行改革,注重学生在本课程实验的应知和应会的考核,这样学生基本技能和常用仪器、设备的使用能力会加强。

(5)生产实习,实行校内外相结合的实习形式。随着市场经济的建立和高校的扩招,大部分工厂不愿意接受学生实习,愿意接受的厂家,因为种种原因,也只能让学生参观实习,学生真正动手的机会难得,这样的实习对学生的工程实践能力培养的作用不大。我们改革的方法是校内制作与校外参观实习相结合的形式。在校内利用原有的设备,通过增加投资,建立了与工厂作业现场相同的实习基地,学生可以在不同的自动生产线上实习,极大的解决了生产实习的问题。

5.开展工程技能培训和第二课堂教学

学生的工程实践能力与其自身的工程实践经历有很大关系,学生在没有走出校门如何培养学生的工程实践能力就成为我们研究的问题之一。我们方法之一是利用实验室和实践教学基地的设备,我们有针对性的开展单片机技术、PLC、变频器、DSP技术的培训,培训教师自己带课题,学生参与课题的全部工作;方法之二是发挥电子协会的作用,由电子协会组织各种竞赛活动,对参与的学生作品进行展示、评审、奖励,调动学生的参与积极性。通过这两种方法极大提高了学生的工程实践能力。

三、结束语

提高学生的工程化实践能力,是人才培养的需要。我们对电气工程及自动化专业在实践教学的方面已经做了不少的工作,学生的工程实践能力得到了较大的提高,并也取得了可喜的成绩,该专业的学生参加全国大学生电子设计竞赛获一等奖一项,二等奖三项,三等奖四奖。随着新形式的发展,还需要我们继续进一步的加大改革的力度。

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[2]侯丽华,张允.电气自动化专业实践教学改革与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2006,7(1):72~74

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[4]张成华,廖志凌.提高毕业设计实践教学环节质量的方法[J].农机化研究,2005,6:273~274

Exploration and practice in the training of practice in the department of electrical engineering & automation

Lu Xiuling, Zhang Songhua

Hunan institute of technology,Hengyang,421002,China

Practice teaching is the key to cultivating practical ability ,engineering ability and comprehensive ability of students. This paper analyzes the primary problems and their causes existing in the actual practice teaching .Based on our institute’s orientation and achievements of practical teaching of electrical engineering and automation specialty, this paper puts up a series of reform exploration on the aspects affecting students engineering ability, such as teachers construction, laboratory construction,experiment content, course design,graduation design and so on.By carrying out the reform exploration, innovative consciousness and engineer practical ability of students are greatly improved.

practice teaching; reformation; engineering ability; innovative ability

book=126,ebook=840

2010-04-15

陆秀令,硕士,副教授。

*本文系湖南工学院青年教研教改项目(编号:JYQ0601)。

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