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中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業,所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展,培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署,2013年,平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》,明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位:建設服務于智能電力設備行業產業發展需要,富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群;服務面向定位:立足平頂山,面向河南,對接智能電力設備行業產業,為區域經濟社會發展服務。2014年,學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點,電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此,電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前,我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的,強調學科知識的系統性和完整性,強調全面掌握學科領域知識,忽視知識的實用性,整個課程體系學術性很強,技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變,沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際,只滿足于課堂教學,給學生提供動手的機會很少,缺乏應有的靈活性,不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計,但持續學習時間短,學生未能真正深入進去,專業見習更是走馬觀花,學生純粹是看熱鬧,沒有任何實質性學習。因此,教學效果不夠理想,對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代,這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要,培養應用型人才,平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上,在實踐中開展多維調研與深度探究,積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查,得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求,從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求,理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。(1)通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念,強調德、智、體、美相互滲透,設置的課程有:思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習,獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練,形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。(2)學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎,注意培養學生的基本素質,著眼于學生的可持續發展,著眼于為學生繼續學習打基礎,使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。(3)專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向,專業必修課是這兩個方向必修的課程,主要培養學生的基本專業技術和能力,使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有:電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。(4)專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程,根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系,按照“有用、可用、管用”的原則,根據“電氣裝備”方向的特點,精心設置了“電氣裝備”方向的課程:電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程,其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外,為高年級學生開設電氣新技術講座,聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座,介紹學科研究熱點、發展趨勢,使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求,結合專業群內現有人才培養資源,電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養,注重人文,強化基礎,著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力;第4年進入合作企業,以企業為主,開展校企聯動的工程實踐教育,參與項目實訓和畢業設計,從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力,熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識,培養團隊合作精神和創新意識。為此,在實踐課程新體系中,設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。(1)獨立實驗課。減少驗證性實驗,增加研究性、設計性、綜合性實驗,盡可能模擬電氣工作的現實環境,在實驗中分配給學生一定的工作任務,學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中,達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有:大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中,電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學,尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系,綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。(2)集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練,設置的環節有:軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐,包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例,該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識,為達到上述要求,首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀,了解供配電系統的線路及設備,讓學生總結各企業供配電網絡的特點,然后回到學校學習相關理論知識,在學校進行基本知識的學習后,再到企業去參觀實習,找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向;驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識,培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式:參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中,每個學生側重1個崗位,實際工作不少于2~3個月,以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受,能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式,主要解決企業生產實際中遇到的問題,培養學生的創新意識和獨立工作的能力,使學生提前熟悉工程環境,為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。(3)第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐;在暑假、寒假期間,安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習;鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗;請大公司的工程師來做講座、工程培訓,縮短畢業生進入企業的適應期,節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等,還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端,該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下,實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效,相信在不久的將來,我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻:
[1]劉伯鴻,李國寧,等.構建鐵路特色專業課程新體系 提高人才培養質量[J].自動化與儀器儀表,2013,(4):218-219.
[2]劉順新,黃文力.電氣工程及其自動化專業的課程設置與選修[J].中國電力教育,2011,(3):185-186.
[關鍵詞]應用型 專業定位 課程體系 構建
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0121-02
一、引言
廣西科技大學于2009年開設了電氣工程與自動化本科專業,并于2010年開始招生。為更好地適應專業發展需求,按照科學規范、主動適應、繼承發展原則,經國務院學位委員會和教育部批復,2013年學校將電氣工程與自動化專業名稱調整為電氣工程及其自動化。新的電氣工程及其自動化專業是學校重點建設的專業之一,通過投入相應的課程和實驗、實訓條件建設以及師資隊伍建設經費,該專業的辦學條件有了較好的改善,綜合實力有了較大的提升。根據本科人才培養方案的指導思想要求,我校電氣工程及其自動化專業主要以培養電氣工程及其自動化相關領域的設計、運行、安全、維護和管理的高級應用型工程技術人才為主。針對專業結構調整、專業特色、人才培養定位,我校對電氣工程及其自動化專業課程體系的構建進行了改革與探索,以增強課程體系與專業培養方向、專業需求的適應性、應用性和先進性,制訂充分體現學校辦學特色,考慮區域經濟發展、行業應用背景、就業導向等因素的切實可行的人才培養方案,為實現應用型人才培養新目標奠定基礎。
二、應用型人才培養的分析與定位
我校為一般本科院校,應屬于中國高等學校人才教育培養定位的第二類[1],即培養理論基礎較扎實,實踐能力和創新意識較強,具有一定的工程應用能力,畢業后主要從事各種技術或管理工作的應用型人才。根據《教育部關于“十二五”期間加強學校基本建設規劃的意見》提出的“積極探索高等學校分類管理,進一步明確區域內高等學校的發展定位和服務面向”的要求,在充分體現《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》精神、充分體現廣西經濟社會發展對高等教育新要求的基礎上,結合自身實際,我校于2014年制訂了“突出優勢,通過分類指導,整合資源,實現錯位發展、優勢互補,建設有特色高水平應用型大學”的發展目標。
電氣工程及其自動化專業是一個寬口徑、與相關學科有較強的滲透性和融合性且實踐性較強的專業。該專業是由原專業目錄中的電力系統及其自動化、電機電器及其控制、高電壓與絕緣技術、電氣技術四個強電類專業合并而成的專業,內容較為廣泛。具有強電與弱電、電工技術與電子技術、硬件與軟件、元件與系統相結合的特點[2],是典型的“復合型”專業。我校電氣工程及其自動化專業是在自動化專業的基礎上新開設的專業。自1993年開辦以來,自動化專業先后成為廣西壯族自治區本科重點建設專業、自治區優質專業、廣西高校優勢特色專業、國家級特色專業、學校首批“卓越工程師教育培養計劃”試點專業和專業評估(認證)建設試點專業,在師資、辦學條件等方面具有明顯優勢。原電氣工程及其自動化專業的課程體系基本是在自動化專業的基礎上通過適當修改和增加強電類課程后形成的,具有“強弱結合、適當偏弱”的專業特色。經過近5年的建設和發展,專業師資、辦學條件等方面有了明顯進步和改善,但專業基礎、實驗條件和師資力量仍然有限,專業總體上處于較低的水平。為充分體現學校新的發展定位規劃目標,緊密結合當前智能電網、電力電子與新能源的發展及社會人才需求的變化,新的電氣工程及其自動化專業突出了“強電為主、弱電為輔,電力電子技術及應用與電氣控制相結合”的專業特色。通過應用型人才培養,使學生畢業后可到電力設計、電氣制造等企事業單位從事與電氣工程及其自動化相關領域的設計、運行、安裝、維護和管理等工作。
三、專業課程體系的構建
專業課程體系的構建本著加強基礎理論、優化課程結構、強調應用能力和加強實踐環節的原則[3]設置專業課程及專業方向課程模塊,并按照“大平臺+小模塊”構建專業課程體系。大平臺是指通識教育平臺、學科基礎課平臺和集中實踐課程平臺,小模塊則是指專業課程和專業方向課程模塊。為了更好地適應專業發展,新課程體系突出了電氣工程及其自動化專業的“強電為主、弱電為輔”的專業特色,并按照“厚基礎、寬口徑,重實踐、強應用”的應用型人才培養模式進行設置。結合當前電力工業發展前景及現有師資力量,將原電氣工程及其自動化專業的兩個專業方向(企事業供配電與自動化、樓宇供配電與智能化)調整為新的專業方向(電力系統及其自動化、電力電子技術及應用),其專業方向課程設置對比見表1,并在此基礎上構建電氣工程及其自動化專業的新課程體系,見表2。
表1 新舊專業方向課程設置對比
表2 新的電氣工程及其自動化專業課程體系
表2中,通識課教育平臺旨在提高學生基礎理論、基礎知識及相關領域知識等方面的綜合素質,訓練學生的科學思維方法,并培養學生的適應能力和發展潛力。此外,通識教育在創新人才培養中的完善學生知識結構、提高學生綜合能力、培養學生健全人格以及促進學生全面發展等方面起著十分重要的作用。[4]學科基礎課平臺的目的是在充分考慮專業今后拓寬口徑需要的基礎上,讓學生全面獲取電氣工程學科的基礎知識,為后續專業課程學習打下堅實的基礎。專業課程模塊以培養學生的專業特長為主,適當考慮地方經濟、產業特點及社會需求,緊緊圍繞專業方向,并突出專業特色。實踐教學是工程應用型人才培養必不可少的教學環節,集中實踐課平臺主要涵蓋了專業實習教學和綜合訓練教學兩大模塊[5],加上課程實驗教學模塊,構成了專業的實踐教學體系。除基本的實踐教學環節以外,鼓勵并積極組織學生參加各種層次的創新創業訓練計劃項目、“挑戰杯”大賽、自治區級和國家級電子設計大賽等科技創新活動,使學生在學習專業理論知識的同時,還可進一步了解專業的新知識、新技術和新領域,更好地養成分析問題、解決實際問題的能力,提高實踐創新能力和綜合應用能力。
四、結束語
科學定位是決定專業人才培養目標的關鍵所在,構建適宜的課程體系,是實現培養目標和提高人才質量的核心所在。[6]電氣工程及其自動化專業具有很強的實踐性,對于專業理論的教與學,必須建立在工程實際的基礎之上。應用型電氣技術人才不僅要具備扎實的理論知識,更重要的是具有較強的動手能力和創新能力。因此,在構建科學合理的課程體系的基礎上,還必須建立更有助于提高學生工程實踐能力和創新能力的多層次、全方位的專業實踐教學體系,這樣才能為今后培養出大量合格的高級應用型電氣工程技術人才提供更有力的保證。
[ 注 釋 ]
[1] 謝妍,毛哲,李素芬,等.應用型創新人才培養要求下電氣工程專業方向課程體系研究[J].中國電力教育,2012(3):74-75.
[2] 黃文力,何琳琳.電氣工程及其自動化專業應用型人才培養探索[J].中國電力教育,2013(8):5-7.
[3] 劉燕.地方應用型本科專業課程構建的思考――以電氣工程及其自動化專業為例[J].中國電力教育,2010(32):103-104.
[4] 孔德懿,魏丹.通識教育視野下的創新人才培養[J].大學教育,2015(3):66-68.
關鍵詞:電氣工程及其自動化;教學體系改革;教學實驗
作者簡介:周勇(1990-),男,山東淄博人,曲阜師范大學電氣信息與自動化學院本科生;張強(1990-),男,山東棗莊人,曲阜師范大學電氣信息與自動化學院本科生。(山東 日照 276826)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0107-02
電氣工程及其自動化專業作為一門實踐性很強的課程,學生除了要具備基本的理論水平外,還需要開展大量的課外實踐活動來充實自身理論水平,通過實踐來提升創新能力。因此,全面促進電氣工程及其自動化專業實驗教學體系改革,建立理論與實踐相結合的教學模式就成為當前教學工作的重點。近年來,根據我國高等教育改革的發展規劃,創新教育和創造教育逐漸推進,構建特色專業,發揮高校專業特長,努力推薦實驗教學改革,全面地創新了電氣工程及其自動化專業的實驗教學體系和教學模式,并且取得了很多優秀的教學成果。
一、電氣工程及其自動化實驗教學的現狀
電氣工程及其自動化實驗是一項非常重要的基礎性實驗課程,通過課程的學習,可以加深學生對于一些電氣、電子電路等專業理論知識的理解,也可以開發學生的創新能力,提高學生的動手能力,為其他工科類的課程學習以及科學研究打好堅實的基礎。目前,高校電氣工程及其自動化實驗教學中還存在著很多方面的問題。
1.實驗教學方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業的實驗教學手段較為簡單,教學方法和教學效果并不理想,學生的創新能力和獨立思考能力得不到有效的發揮,無法提升學生的學習積極性。另外,實驗教學手段的簡單化也造成了實驗教學成績評估缺乏真實性,實驗設備的落后致使學生動手能力與理論水平能力不足;實驗師資隊伍的建設能力不足等。
2.校外實習方面
高校工科技術應用人才的培養必須要有良好的硬件設備,這是高校專業特色的重點所在。但是當前由于高校經費不足,實習單位接待困難以及其他安全方面的因素,造成了電氣工程及其自動化專業實習效果難以得到有效的保障。更多的是學生自行聯系實習單位或者虛造實習單位,無法實現電氣工程及其自動化專業的基本培養目標。
3.課程設計和畢業設計方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業的設計題目較為單一,每屆學生的設計題目都大同小異,缺乏更新和創新。學生實踐性少,極易出現課程設計和畢業設計雷同的現象。加之指導教師缺乏工程設計實踐經驗,因此整體上課程設計和畢業設計缺乏一定的創新,學生的理論和實踐結合能力欠缺。
4.開放性實驗
由于當前高校實驗室更多以科研為主,科研設備的投入資金較大,因此實驗室開放性能力不足,學生對于實驗設備和實驗平臺缺乏應有的了解,一些開發性的實驗就無法開展,在實驗設計的過程中也就缺乏創新性。對此,高校實驗室應該加大對學生的開放力度,同時不斷提升實驗室的軟硬件,以適應課程實驗教學的需要。
二、實驗教學體系改革的方案
1.課堂教學與工程實踐訓練同步進行
電氣工程實踐訓練課程的設置是高校電氣工程及其自動化專業人才培養的重點。一般來說,該課程的設置共分為工程實踐訓練基礎和工程實踐訓練實驗兩個部分。前者以課堂教學理論為主,主要是從課程理論的方法和技術上為后面的工程實踐訓練打好基礎,其目的在于能夠將用于工程實踐訓練實驗的理論學習透徹,引導學生能夠積極思考和討論。按照提出問題、分析問題和解決問題三步走的思路,充分調動學生的學習積極性。后者則以實驗教學為主,注重學生的動手能力,將課堂理論知識搬到實驗中,帶領學生熟悉有關的電氣設備,并且設計實驗方案讓學生能夠自主地對設備進行安裝、調試和測量,使講課和實驗有機結合起來,引導學生邊學邊用,更大程度地激發學生的學校興趣,使學生全身心地投入到電氣工程實踐實驗訓練中。
比如,電氣工程及其自動化實驗實訓基地大都有成套的裝置和設備,都是模擬一個變電工程,一般2~4個學生可以共用一套裝置。而課程設置則可以涵蓋到供電系統的設備安裝、調試、測量、信號、控制等內容,可以對學生進行全過程的工程實踐訓練。每個學生還可以根據老師布置的課程進行獨立的設計實驗方案,繪制相關的圖紙并且根據設備的型號和有關的技術特性,將設備安裝到實驗屏上再親自進行全部接線、核對和通電檢測,并且進行各種參數的測量和一些事故的試驗排查等。教師也可以設置多種多樣的事故,讓學生們反復實踐和探索,逐一進行論證,得出結論。
2.結合學生就業單位開設專業綜合實驗
電氣工程及其自動化專業屬于一個綜合性和實踐性較強的專業。一般大學四年級會開展有關的實驗課程,而專業指導教師也可以根據自身的研究特長來為學生開設不同的實驗課題。專業指導教師還可以根據學生的簽約單位生產特征來給學生進行獨立的課程設計,使實驗能夠與生產實際工程結合起來,這樣也有助于學生今后的工作開展。
一般來說,電氣工程及其自動化專業開設的實驗主要有小接地電流系統的實驗、鐵磁諧振實驗、電網調度自動化通信綜合實驗、發電機綜合實驗、變壓器綜合實驗等等。要出色地完成這些綜合實驗項目,必須做到以下幾點:第一,做好資料的查找工作。學生可根據課題研究的方向,查閱相關的資料,根據查閱的資料設計相關的實驗方案和實驗步驟,擬定所需的實驗儀器設備和有關的實驗費用。第二,對實驗方案進行解釋和論證。在指導教師的幫助下,要學會對設計的方案進行論證,指導教師要對學生的方案進行復核,指出其方案操作中可能存在的問題。通過這種方式的實訓,可以更好地培養學生的創新能力,使得綜合運用知識的能力得以全面提升。
三、構建實驗課程體系的保障
1.建立創新研究理念,搭建產學研聯合培養模式
創新研究理念是指在電氣工程實驗教學內容中引入能夠反映本學科專業的前沿理論知識和一些先進的現代研究成果,以此來更新和完善教學內容,而不是單純依賴于教科書。在教學手段上,要綜合運用諸如多媒體實驗教學、現代通訊技術等來活躍實驗課程氛圍;教學方式上則可以采用一些諸如回歸啟示法、故意出錯法等研究型的教學方法和雙向的教學模式,改變以往的簡單灌輸式的教學方式,以示范和學生探索為主,積極開發學生的實驗創新能力。另外,還可以根據實驗項目課程的安排,有選擇性地設置一些課外研究課題,教授學生如何獨立地對有關的課堂進行立項、分析、論證和方案設計以及實驗成果總結。必要的時候,可以充分應用現代化的生產技術,使學生的實驗課程與當前的實際生產相結合,以課程群方式建設數字化的工廠實驗室、校內外實踐基地。通過搭建產學研聯合培養模式,來培養學生的實際操作能力。
2.建立科學管理體制,完善管理制度
實驗教學體系改革需要一套完善的管理制度和科學的管理體制作為保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教學改革,實現辦學水平的全方位提升。由于我國高等院校管理制度的復雜性和多樣性,各項制度之間常出現互相抵觸的現象。為此,有必要以現代管理理念對現行的高校管理制度進行研究,使其形成一個完整的體系,更好地促進教學管理水平的提升。要積極制訂與電氣工程及其自動化專業實驗教學相配套的教學管理制度,制訂有利于符合培養目標要求和完善的教學計劃,健全實驗教學質量管理責任制,建立科學化系統化的教學質量監控和評估體系,加強科研管理水平,努力提高實驗教師隊伍的整體素質,創新教師隊伍管理,重視高校工科技能型人才的培養意義。
3.開放實驗室,開展科技活動
實驗室建設是實驗教學體系改革的重點,實驗室是學生學習的第二課堂,有利于學生實踐能力的培養,也是學生創新能力和創造能力發揮的重要場所。近幾年,我國高等院校加大了實驗室的建設投資力度,購買和開發了許多的先進儀器設備,并且建立了完善的實驗室管理制度。實驗室建設涵蓋的專業和研究領域眾多,課題研究的能力得到了極大的提升。各實驗室還配備了實踐經驗豐富和責任心強的實驗教師,部分高校還利用業余時間開發專業實驗室,讓更多的學生直接參與到高校的課題研究項目中。另外依托一批實驗系統開發平臺,更多的同學有機會參與到電氣工程實驗課題的聯合實驗中,教師也可以引導學生利用平臺對實驗進行模擬,與學生一起聯合進行課題實踐。因此,實驗室的開放既解決了學生找不到開展科技活動的儀器設備和實踐場地的難題,又有效地避免了高校實驗室資源過度浪費的現象。
參考文獻:
[1]康重慶,董嘉佳,董鴻,等.電氣工程學科本科拔尖創新人才培養的探索[J].高等工程教育研究,2010,(5).
關鍵詞 高職與本科教育;貫通培養;課程構建;電氣工程及其自動化
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)16-0076-03
1 前言
為了滿足山東省經濟社會發展和產業轉型升級的需要,教育部和山東省教育廳出臺一系類政策,加快和推進高技能應用型人才的培養工作。其中主要有《教育部關于積極推進高等職業教育考試招生制度改革的指導意見》(教學
〔2013〕3號)、《山東省人民政府關于加快建設適應經濟和社會發展的現代職業教育體系的意見》(魯政發〔2012〕
49號),以及山東省人民政府辦公廳為貫徹落實魯政發
〔2012〕49號文件而的《推進現代職業教育體系建設的實施意見》(魯政辦字〔2013〕126號)等文件。其中核心的問題就是要打通高職和中職教育與本科教育的通道,可以說這些政策的落實具有很高的實踐操作性,對培養出高層次的應用型人才至關重要。
2014年,齊魯工業大學和山東職業學院共同申報并成功獲批高職和本科對口貫通分段培養的試點,試點專業是電氣工程及其自動化,也就是學生入學的前三年高職階段為電氣自動化專業,以公共基礎課和專業基礎課學習為主,后兩年本科階段教育以電氣工程及其自動化專業的專業課學習為主。這五年的所有課程由齊魯工業大學電氣工程與自動化學院和山東職業學院電氣系共同合作完成。2014年首次招生,從錄取結果可以看出,報考該專業的考生分數比較高,所以錄取的學生具有較好的知識結構,學生繼續讀本科的愿望比較強烈。
但是,由于現有的高職教育和本科教育培養方案相對獨立,要想搞好分段貫通培養,首先必須解決兩個階段課程設置、教學模式、課程考核和理論與應用的銜接等問題。因此,兩所院校深入研究和探討了兩個階段培養目標、專業課設置、人才的素質結構、知識結構和能力結構的對接等問題[1]。
2 研究內容
電氣工程及其自動化專業培養目標的有機結合 高職階段教育的主要培養目標是塑造技能型高素質人才,然而本科階段的培養目標是具有一定創新能力的研究型人才。從上面可以看出,這兩個階段培養目標之間有聯系,但也有差別。“3+2”分段培養,目標貫通,有機銜接。應用本科院校和高職院校對接不同層次職業崗位的用人需求,以應用型人才貫通培養為取向,確定正確的人才培養目標。高職教育通常是培養面向生產一線的技術型和技能型人才,應用型本科教育主要是培養工程型、高層次技術型復合型人才。
以山東職業學院培養為主的高職階段,主要培養學生的電氣自動化技術專業技術應用能力和相應的技能水平,取得鉗工證和電工證(人社局)、高壓電工作業操作證(安監局)、高壓電工進網許可證(能源局)、接觸網工證等相關職業證書;能夠勝任自動化生產線控制系統的安裝調試與操作維護,工業過程控制系統的運行及維護,接觸網、變電所、電力調度與管理等各系統設計、施工、檢修、調試與運行方面等崗位[2]。
以齊魯工業大學培養為主的應用本科階段,進一步提升學生技術應用能力,接受更系統的技術應用能力培養,能夠勝任電氣工程領域如工業企業、電力工業、科研院所等的科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。這些是培養電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術等寬口徑、高級復合技術人才的需要[3]。
研究本科和高職貫通階段分階段培養模式的有機銜接 充分借鑒國外先進的職業教育理念,通過研究不同形式高等教育模式,找出其中的優點,制定合適的培養模式。
以專業職業能力進階為主線,將提升專業技能素養作為重點,不斷向“能力進階、項目導向、素養全程”的人才培養模式去努力,人才培養模式按照以培養學生職業能力為重要規律,分析各個職業崗位能力發展不同階段與所需要的專業基礎,兩所學校與多家企業商討,為學生規劃職業能力階段遞進的專業學習計劃,在高職階段圓滿完成相應當于“高級工”的職業能力培養,然后在本科階段逐步過渡到“助理工程師”職業能力的培養,這樣就能夠順利實現從高級工、技師到工程師的逐步升級進階。能力進階示意如圖1所示。
根據行業企業發展和職業崗位工作任務的知識、能力、素質的要求,整合各階段的教學內容;按照工作過程整合教學內容,以應用型人才貫通培養為取向,把學生從一個專業領域的新手按能力發展階段,培養成高職階段的高層次技能型人才,在此基礎上繼續接受應用型本科教育,培養成為應用工程師,并遵循工程的集成與創新特征,以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心,重構課程體系和教學內容。開設主題學習,著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法,強化個性化培養,加強學生創新能力訓練,將其培養成工程型、高層次技術型以及其他應用型、復合型人才。
崗位職業能力分析與課程體系構建思路 對高職階段和本科階段,即貫通分段培養電氣工程及其自動化試點專業,總體考慮,首先從山東職業學院電氣自動化專業的人才培養目標、課程設置、教學模式和技能實訓模式和考核模式出發,齊魯工業大學制定出本科階段人才培養的目標、課程設置、教學模式和考核模式。通過以上比較,尋找出兩個層次教育階段教學內容和知識的延續性和連續性,從而構建出合理的便于實踐操作的新的課程體系。這種新的課程體系應該是高職階段具有一定的技能和理論基礎,便于后續本科階段更高級別的理論和技能的學習。本科階段教育以研究和設計為主,使學生具有較高的理論基礎,最終能夠具有相應的設計能力。
在前期企業、專業和專家調研的基礎上,明確電氣工程及其自動化試點專業本科學生畢業后主要面向的工作崗位是電氣運行、管理,工程設計、施工,以及電氣設備的維護、檢修、安裝和調試等方面的工作。分析這些崗位所從事的主要工作任務,典型工作任務可以分解為專業職業能力和專業素養兩部分,經整合重構,確定本專業學生應具備的典型崗位職業能力。按照能力進階的培養模式,重視崗位職業能力的提高,構建公共基礎課程體系、本專業技術課程體系、專業模塊課程體系和專業選修課課程體系四位一體的課程平臺,貫穿集中實踐教學環節,突出專業基本技能培養、專業專項技能培養與專業綜合能力培養。
兩個學段的相應教學內容進行有效結合,需要徹底打破原有學科體系的局限,實行課程教學設計的項目化教學模式,選取典型的教學項目模塊,按照典型任務從簡單教學項目逐步過渡到復雜的教學項目,在能力方面的培養遵循從低到高的逐步提高的遞進順序實施教學內容,然后將行業標準、技術規范融入項目教學中,建立完善的校內外實習實訓基地,不斷充實專兼結合的雙師素質教學團隊,實施教學做一體化教學,在教學過程中加強學生積極性的調動,教學主線是職業能力的培養,突出學生個性多樣化及一定的創新能力的形成。
兩個學段的課程按照教學做一體化設計,構建兩個學段銜接緊密的課程體系。為了保證課程體系的有機銜接,課程設計時將職業資格標準納入教學內容,由企業技術人員、學院教師、行業專家共同制定課程標準、編寫教材,使教學活動與企業需求緊密銜接、教學內容與企業的需求深度融合,保證教學內容安排的先后順序科學合理,就能使兩個學段學到的知識適應企業崗位的需求,從而確保兩個學段課程體系的高效運行。
3 保障機制
高職與應用型本科“3+2”貫通教育、分段銜接培養模式的實踐證明,要不斷創新兩種教育體制的結合方式。在高職和本科教育課程無縫整合的共同目標下,兩所院校的教育資源將充分共享。具體說來,就是高職院校主要是為學生傳授必要的職業技能課程,因為只有這樣,才能為學生今后的能力提升夯實專業基礎知識。電氣工程及其自動化專業高職教育和本科教育銜接一體的人才培養模式的高效運行,幫助學生提升自己的專業學位,為繼續深造提供新的成才途徑。
高職、政府和本科院校一定要想方設法,提供足夠的經費,不斷加強分段貫通培養的經費持續投入,保障貫通培養的順利進行。要實現上述目標,政府、高職和本科院校三方需要協同努力。高職院校要在經費投入方面與企業共同投資。政府要鼓勵高職院校進行課程改革,高職院校和本科院校自己也要不斷完善銜接機制和體制,不斷嘗試和創新合作模式。應用型本科院校要想得到高質量的生源,也應該投入一定資金資源,用于人員培訓、學生咨詢等方面的建設。
參考文獻
[1]劉海波.高職教育課程模式的發展與改革[J].教育與職業,2011(15):133-134.
關鍵詞:電氣專業;開放;實踐教學
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0112-02
為了適應現代社會需求變化,高等院校需不斷推進應用型人才培養模式改革創新工作,而創新人才培養的關鍵環節是實踐教學環節。通過改革和創新實踐教學環節,將實踐能力與創業創新精神的培養貫穿于整個人才培養過程,培養出具備創新創業能力、綜合實踐能力的優秀大學生。北京信息科技大學電氣及其自動化專業根據此培養目標進行了一系列的實踐教學改革,取得了一定的效果。
一、電氣工程及其自動化專業人才培養模式
電氣工程及其自動化專業分屬于自動化學院,是電氣信息領域中的一門新興的熱門學科,從一個開關的簡單設計到宇航飛機的復雜整合都與其相關緊密,是高新技術產業的重要組成部分。專業預測表明該領域對高水平人才的需求很大。隨著國外企業的大量涌入,這一領域會有很大缺口,專業人才將供不應求。此專業培養有如下幾個特征:
第一,專業的特點是強弱電結合、學科交叉特點明顯。學習過程中電工電子技術相結合、軟件與硬件相結合,電力、電子、控制、計算機等多學科綜合,具有多學科交叉性質。學生受到本領域的基本方法及解決實際工程問題等方面的訓練,具有較強的適應能力。
第二,專業工程性強。強調用大工程觀教育學生。重視工程教育的完整系統性以及實踐性。讓學生接觸到系統的分析與管理,而不僅僅指對技術學科知識的整合。培養具有扎實理論基礎、較寬的專業知識、創新能力實踐能力強、綜合素質高的應用型人才。畢業生能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析及計算機應用等工程技術研究工作。
第三,專業向著符合專業認證標準發展。人事部、建設部(人發[2003]25號)頒布了《注冊電氣工程師執業資格制度暫行規定》《注冊電氣工程師執業資格考試實施辦法》,并于2005年首次實施了注冊電氣工程師認證考試以適應需求。教育部于2006年制定了相應的電氣工程專業規范用以指導高校電氣專業發展。專業培養目標明確為寬口徑、厚基礎、復合型的工程科技人才。
二、開放實踐教學體系
當今社會人才培養模式突出的時代特點是“開放性”。所謂“開放性”是指隨著現代教育科學的不斷發展,教育的內容和手段要求不斷更新。
開放實踐教學體系主要研究各種實踐教學環節在培養大學生創新能力方面的作用、探索新的教學理念與方法,積極倡導開放實驗室、開放實訓基地,鼓勵并引導學生主動實踐,提高學生的實踐能力,為激發學生創新思維和最大限度利用資源開辟新的途徑。目前,高校實踐體系主要有實驗、課程設計、畢業設計、實訓等等。北京信息科技大學(以下簡稱“我校”)在常規的實踐教學外,又采取了許多切實可行的方法:開設開放式實驗、舉辦大學生競賽活動、支持大學生創新項目、建立并開放多個創新基地。努力建成以學生自主學習、以網絡平臺助學、以創新機制為保障,因材施教的開放式、多層次、立體化的創新實踐教學體系。注重實踐教學環節的質量和效益,形成理論與實踐并重、系統相對完整的課內外一體的開放式創新性實踐教學體系。[1,2]
三、電氣工程及其自動化專業實踐教學環節存在的問題
實踐教學是培養實踐技能、創新能力、科技素質的一個非常重要部分,是教學中一項必不可少的關鍵環節,其他任何教學手段都無法替代。從目前來看,我校的電氣工程專業的實踐教學環節還存在許多問題有待于進一步解決。
1.實踐教學內容更新不足
目前實驗課主要以基礎驗證性實驗為主,設計性、綜合性和研究性實驗比例相對偏低。驗證性實驗轉變為設計性和綜合性實驗項目還很不足,許多實驗還有更新空間,另一方面,實驗的轉化過程中,實驗教學設備的必要改動和教學文件的建立、課程考核評級體系還沒有完全系統跟上進行解決。[3]
2.開放性實驗項目需要整合
電氣系教師和其他專業的老師為電氣專業學生開設開放性實驗項目30余項,這些開放性實驗受到同學們的普遍歡迎,但是也存在內容、難易程度分布不均等方面問題。另外很多低年級同學對開放實驗內容及類型了解不夠,開放性實驗對低年級同學的受益面還是較窄。需要按照實驗涉及的課程內容及難易程度進行分類整合,再根據專業特點進行適當的補充。
3.大學生創新項目利用不足
大學生創新項目是大學生科研訓練體系的重要組成部分,我校設有國家級、市級、校級、院級四個級別。以學生自主研究項目為主體,校級、院級項目是基礎平臺,國家級、市級項目是進一步發展創新能力的延展平臺。開設大學生創新項目的目的是以項目為載體,進一步加強本科生科研創新精神和工程實踐能力的培養。目前的問題是開發的新項目居多,各學科之間交叉融合,跨院系、跨專業,以團隊形式聯合申報較少。另外對已經完成并通過驗收的大學生創新項目進行總結歸納還很不夠,沒有使其成為有益的補充,作為一種教學資源應用到實驗、畢業設計等實踐教學環節中。
4.大學生節能減排社會實踐與科技競賽平臺利用較少
大學生競賽有利于培養學生的創新創業能力、綜合實踐能力,這些都有助于學生對實際研發工作有一個了解,培養職業素質,為今后學生進入職場打下了良好的基礎。大學生節能減排社會實踐與科技競賽是由電氣工程及其自動化專業承辦并取得了一系列成績。但目前競賽主要集中于本專業、本學院范圍內,宣傳力度、宣傳手段還不夠完善,受眾面不足。其他院系教師和學生了解參與的較少,多學科交叉項目較少,不利于學生的綜合實踐能力的培養和訓練。[4]
四、結合專業培養目標、專業發展方向和專業特色,改革實踐教學,建立具有專業特色的開放實踐教學體系
1.將有條件的傳統驗證性實驗改造為設計性和綜合性實驗
增加研究性、課題性實驗課程,建立由基礎實驗、綜合性實驗、設計性實驗組成的多層次遞進式模塊化開放教學模式。及時完成對改革的實驗項目的設備改造和實驗指導書的改寫。建立學科帶頭人領銜制度,確保高水平的引領實踐教學改革方向。
研究電氣工程及其自動化專業所有專業基礎課和專業課的實驗,從中確定哪些驗證性實驗項目可以改變為設計性實驗或綜合性實驗。然后根據實施的難易程度,有步驟、按計劃逐步完成,爭取每年完成2~3項實驗的轉變。開發研究性以及課題性實驗,進一步提高課內實驗教學效果。研究創新性實驗要與綜合性實驗有所區別,結論要在研究中探索,每個人有可能得到不同的結果。這些項目可以是教師給定的,也可以是學生自主開展的項目。另外要注重提高綜合性、設計性、研究創新型實驗項目的利用率,擴大實驗室的開放度,全方位開放實驗室,并實行開放式教學方式。
2.整合并充分利用開放性實驗項目
建立一套完整的開放實驗網絡選課體系;對開放實驗室資源進行合理的分配及管理;對開放實驗單獨進行嚴格考核,而不應像傳統實驗那樣加入理論教學進行考核,從理論考核為主轉向以實踐能力、創新意識、綜合素質考核為主的完整評價體系和多渠道的激勵機制。
對現有面向電氣工程及其自動化專業的開放實驗進行統計,按照涉及相關課程知識和難易程度進行分類,再會同電氣系教師進行相關開放實驗的補充,形成一個較完整的電氣專業開放實驗體系,使學生從第一學期到第七學期都有合適的開放實驗項目可以選擇。另外,由專業教師和班主任輔導學生根據學生實際情況報名參加合適的開放實驗,學生可以自主選擇,但不能盲目與隨意,避免學生盲目報名和扎堆報名,以充分利用開放實驗資源。每學年對開放實驗進行一次總結,將合適的效果良好的開放實驗開發的新項目用到課內實驗教學中,提高課內實驗教學的效果,讓更多同學受益;對一些有缺陷的開放實驗進行改進,同時對新開發的實驗進行嚴格分析研究,將效果不好的開放實驗直接從開放實驗體系中刪除。
3.積極合理引導學生申報“大學生創新項目”
充分利用這一資源,為更多優秀學生提供機會。對已經完成并通過驗收的大學生創新項目進行總結,使其成為一種教學資源用到開放實驗、畢業設計等實踐教學環節中。通過“大學生創新項目”,為學生搭建科研開發、創新能力培養的平臺。進一步完善實驗室管理工作,使實驗室的時間、空間最大化。大學生創新題目既可以由教師指定,也可以由學生自行擬題,在教師指導下完成;可以在實驗室進行,也可以在校外實踐基地完成;既可以在規定的課內時間進行,也可以在課余時間開展,充分做到時間、地點和題目全方位開放。
4.積極辦好大學生節能減排社會實踐與科技競賽
太陽能和風能的利用近年來日趨受到各國的普遍重視,已經成為新能源領域中開發利用水平最高,技術最成熟,應用最廣泛,最具商業化發展條件的新型能源。電氣專業幾年來承辦北京信息科技大學的大學生節能減排社會實踐與科技競賽取得了良好效果,推薦優秀作品參加全國競賽,連續三年取得了全國高校電子信息實踐創新作品評選活動一等獎、二等獎;教學成果一等獎、二等獎等獎項。幾位同學免試獲得電子設計工程師認證的相應等級證書。今后要更好地利用節能減排科技競賽為學生提供展示自己科技水平的平臺。通過學科競賽,發現人才,更有效地因材施教培養優秀學生的科研能力。
5.推進工程教育企業化
1994年,麻省工學院(MIT)院長喬爾?莫西斯提出了大工程觀,不同于以往以研究為導向的工程科學觀,是對工程教育的根本目的――為工程實際服務的回歸。這就要求課程設置與教學改革要更加重視工程實踐能力的培養,讓工程教育回歸工程本身。電氣專業非常重視校外實習,在認知實習環節參觀電力科學研究院特高壓研究基地、北京現代汽車有限公司、中國節能減排展覽、自動化裝備展等等,讓學生了解本專業涉及到的知識、項目完成流程、在實際項目中專業知識的應用方法;在專業實習階段,在北京四方繼保自動化股份有限公司、北京威英智通技術發展有限公司、北京大華電子集團等公司和企業設有基地。畢業實習階段,學生可以把畢業設計題目與項目結合,選題靠近工程實際,參與實施單位的課題研究,把畢業設計,生產實習有機的結合在一起。[5]
五、結束語
創新源于實踐,實踐能促進以學生為主體構建科學的知識體系。電氣工程及其自動化專業在專業培養過程中重視基礎,更重視實踐能力的培養,注重與工程實際相結合,專業子實驗室為學生全面開放;專業實踐教學四年連續不斷線;專業基礎課和專業課安排了上百學時的實驗;獨立安排多門課程設計、專業綜合實踐、畢業設計、開放實驗、生產實習等實踐教學環節,充分利用各種資源,為學生提供更多更好的進行實踐的機會。今后將進一步結合專業方向和專業特色對開放實驗、大學生創新項目、學科競賽進行整合歸類和改革,著力建設完整的電氣工程及其自動化專業開放的實踐教學體系。
參考文獻:
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[3]黃道鳳,李懷健,朱玉華.提高實驗教學質量的措施[J].實驗室研究與探索,2010,29(2):120-122.
[4]魏天興.大學生創新能力培養的幾點思考[J].中國林業教育,