电气工程及其自动化专业实践教学的探索

蔡 琴，王 琪

(成都工业学院 电气工程学院，成都 611730)

电气工程及其自动化专业实践教学的探索

蔡 琴*，王 琪

(成都工业学院 电气工程学院，成都 611730)

电气工程及其自动化专业具有显著的工程技术特色，实践教学是该专业教学体系中的重要组成部分。通过实践教学建设的探索，提出按电气工程及其自动化专业的特点构建课程实验和综合实验、课程设计、毕业实习和毕业设计4个层次的实践教学架构，同时，逐步建立校内和校外实践基地，大力培养实践教学队伍，改善实践教学手段，从而提升专业实践教学质量。

电气工程及其自动化专业；实践教学；实践基地

工程应用型本科对于应用型人才的培养有重要作用。实践性教学是培养学生创新意识、创新能力的重要手段，实践教学的革新需要构建实践教学体系、改革实践教学方法、理顺实践教学管理机制、建立科学合理的实践教学评估体系和质量保障体系[1]。本文以成都工业学院电气工程及其自动化专业为例，探讨应用型本科实践教学的建设。

一、人才培养模式的思路

工程应用型人才既要懂得生产操作技能，又要具备与时俱进、不断学习的能力[2]。工程应用型人才的培养内容应由“理论教学+基础实践+专业实践+工程设计”等组成。学生逐步加强对理论知识的理解；在实践中验证理论的正确性从而深化理解；再从工程实践能力上升到工程设计能力。这样，环环相套形成电气工程及其自动化专业应用型人才培养体系[3]。

该专业设置“电力系统及其自动化”和“电力工程与管理”2个专业方向。“电力系统及其自动化”方向主要研究电能的生产、变换、输送、分配及控制；“电力工程与管理”方向主要综合运用电力系统专业知识与工程项目管理知识解决电力工业中的技术经济问题。该专业的很多课程实践性很强，学生需要进行大量的实践活动，而如何开设实践课程是教学培养方案能否实现的关键[4]。

二、实践教学体系的构建

课程实验和综合实验是该专业实践教学的重要组成部分。如表1所示，以成都工业学院为例，电气工程及其自动化专业构建了课程基础实验和综合实验、课程设计、生产实习和毕业设计等4个层次的实践教学架构[5]。

基础实验要求学生掌握实验仪器的使用方法，验证基本原理，加深对理论教学内容的理解；综合性实验在于锻炼学生的综合应用能力。课程设计中，要求学生通过1周的集中学习，进一步巩固所学理论知识，并利用所学知识解决设计中的一些基本问题，培养和提高设计、计算、识图、绘图以及查阅、使用有关技术资料的综合能力，为学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。毕业实习和毕业设计的目的是让学生了解本专业在实际生产生活中的技术、生产、管理等现状，通过参与某些生产环节的实践活动，发现问题、分析问题、解决问题，将所学知识与具体实践相结合，为走向社会、走向工作打下基础。

实践教学既是理论学习的补充和深化，也是传授学习方法、技能与经验的过程。学生通过自己动手，“学做合一、手脑并用”，加深了对书本知识的理解，树立了工程意识，开拓了企业视野，促进了知识向能力转化。

表1 电气工程及其自动化专业实践教学体系

表1 电气工程及其自动化专业实践教学体系(续)

三、实践教学基地的建设

从各高校综合情况来看，专业实验室的投资大、效率低、应用面也较窄。为了给学生创造更多更好的实践条件，将工程实践融合于工程技术教育的各个层面，努力建设一个融教学、研究和实践为一体，实现教学内容和企业需求互动的实践教学基地[6]。

(一)校内实践基地的建设

学校自建的教学设施和教学仪器设备要充分考虑设备的投资和安全性，集中在基础类实践教学环节。学院已经建成了电工电子、电机与拖动、电气控制、单片机、PLC、信号处理与微机控制、CAD、电力电子、检测与传感、供配电、电力系统继电保护、电力系统综合自动化等实验室，基本满足19门课程教学基础实验的要求[4]。

(二)校外实践基地的建设

许多工程应用性的知识和能力都无法通过理论教学实现，而且高电压设备实验昂贵、安全要求高，只能通过与企业、科研院所合作才能完成，因此校外实践基地的建设也十分重要。

学院一直与国电成都金堂发电有限公司、川开电气股份有限公司、成都科星电力电器有限公司、东方日立(成都)电控设备有限公司保持着长期合作关系，它们是相关专业重要的校外实践教学基地。学生通过参与企业的实践教学，深入到具体岗位进行工程实践锻炼，提高了专业素质，同时学习企业严谨、科学的工作态度和作风，培养综合素质。该专业计划逐步扩大合作的企业，建立一个多元化的校外实训企业群，为培养学生的实践能力创造一个校外平台。学生在4年学习过程中分阶段深入企业现场实践学习，以实践基地为主完成企业认知实习、生产实习、企业学习、课程设计、毕业设计、科技竞赛等多个实践教学环节。

(三)实践基地在人才培养体系中的作用

实践基地是学生实践培养的主要场所。学院以电气工程实践基地为载体，以学生为主体、以教师为主导，集“理论学习”、“工程设计能力培养”及“技能训练”为一体构建电气工程及其自动化专业应用型人才培养体系。注重理论教学和基础实践教学的同时，注重学生工程实践能力的培养。如图1所示，学生在企业实践基地的实习内容主要有：专业认知实习、专业课程设计(实习)、专业综合设计(实习)、生产实习、毕业设计(实习)等，这些实践活动在理论课程教学环节合理穿插，有利于提高学生的专业素养和工程能力，实现从理论到实践、再从实践到理论的升华以及从验证性实验到综合设计性实验、从工程实践到工程设计的提升。

图1 实践教学基地工程人才培养体系结构

人才培养体系中，课程设计、工程训练(单项或多项技能)、毕业设计、学科竞赛、专业认证等都通过生产实习的方式来完成，各项实践教学的内容及作用如下：

专业认知实习：从第二学期开始，以观摩的实践学习方式为主，学生通过对企业的初步认识和接触，对后续专业知识的选择有了初步的导向，对专业课产生了初步兴趣和学习愿望。

专业课程设计(实习)：以实践基地培养方案中的设计项目作为实习内容，其特点是内容比较单一，如电路板的组装、分类或焊接等，强调单项任务的动手能力。通过企业工程师和校内教师的共同指导，使学生快速掌握专业性操作技能。

专业综合设计(实习)：在专业课程设计的基础上，实践内容比较综合，要求学生掌握不同技术的综合能力，学习对系统性项目的掌控。

大学生创新项目(竞赛)：针对一些学习成绩优秀且有研发兴趣的学生设立实践性项目，项目可以针对国家级、省级或地区级大学生科技竞赛，也可以针对各种大学生创新项目，作为实践教育基地实践内容的补充。

生产实习：基于专业综合实习环节，让学生进入企业生产岗位，尝试性参加企业的生产、研发甚至销售等各个环节。

毕业设计(实习)：毕业设计(实习)可以与生产实习在时间上保持连续，但实践内容则以项目的形式，将课题带到生产实践中去完成，要求学生不仅能够熟练地运用工程技术，而且能解决给定的问题。培养学生独立思考、团队交流合作、解决新问题、攻克难题的品质与能力。

四、实践教学的管理

任课教师必须根据实施性教学大纲的要求、课程表的安排，精心设计和策划实践教学方式方法，开学前制定课程实践教学计划，经教研组长审查，报教务处审核批准后执行。教务处定期检查任课教师执行实践教学计划的情况，发现问题及时解决。

在实验课前1周内，教师需到实验室核查实践教学仪器、材料等的准备情况，认真做好准备工作。课前，实践教师必须到实验室按实验操作程序认真预演，确保演示规范、实验过程严谨有序、结果真实有效。实验过程中，教师要认真巡回指导，不得中途离开实验场地。

该专业学生从第2～8学期，每学期都有3周的实践专周，实践内容与课程基本同步。实践性强的基础课、专业基础课、专业课一般都要开设专题实习，学生学习完专业基础理论、完成基础实验后再进行更深层次的工程实践学习，最后将实践学习的内容带回到专业课程学习中进行理论升华。大一、大二实践专周基本上在校内进行，大三、大四实践专周校内外各占1/2左右。学院每学期根据全院的教学资源制提前定了1～20周的全院教学计划进程，安排了专周时间，避免时间冲突。校内的专题实习一般都能按照进程进行，校外则要根据企业的生产情况适时调整。在实践过程中，以学生实践为主，教师讲授为辅；在授课过程中，结合学生的实际情况及各个实践基地的功能，教师适当进行理论内容的讲解，并在讲解过程中指导学生进行实践。

实践基地是该专业各年级的共享平台。平台使用存在一定程度的重复性和阶段性，因此需要构建制度以保证基地设备在有限时间内发挥最大的使用效率。由学校相关部门人员和企业人员组成管理层，负责实习的组织、管理和成绩考核等工作。管理层在制定学生实习环节任务时，要做好下一批学生实习的准备工作。为保证多批学生教学的连贯性，要提前让下一批学生了解本实习项目的流程，做好相关专业技能训练的预备工作。按照教学计划要求，将学生分为10～20人的实习小组，各企业按照专业特长分别承担不同实习任务，并在不同实习阶段对学生进行轮换。这样，既解决了学生实习难的问题，又可缓解企业工程技术人员数量、实习岗位数量的矛盾。“产教结合、校企合作”，发挥学校和企业的各自优势，共同培养社会与市场需要的人才，有助于加强学校与企业的合作。

五、实践教学队伍的培养

学院根据该专业实践课程的特点，逐步建立了校内和校外两类实践基地，根据实验任务确定高、中、初级技术职称比例，使不同水平的教师各尽其能，形成了多元化的实践教学队伍。打破任课教师与实验师之间的界限，鼓励互相学习，要求任课教师参与实验指导，同时定期进行实验技能抽查测试来督促实验教学人员和任课教师进步[5]。教师到企业实践学习，可学习现场工程技术人员丰富的实践经验，并应用于教学，还可及时掌握行业技术发展方向以及对人才知识和能力的需求信息，为学校优化人才培养方案、新专业开发、教学目标调整等提供准确的第一手资料。

实践基地兼职教师由企业选派具有较高学术水平和工程实践经验的企业工程师担任，以确保实践教师队伍的总体水平。定期召开交流会，加强教师之间和师生之间的双向交流，不断优化培养方案；不断优化课程体系和教材建设，提高基地实践教学水平；对学生进行有效的管理和教育，积极探索和建立真实生产环境下工学结合的运行机制；通过交流沟通，及时发现并解决实践基地学生在生活和实践学习中遇到的实际困难。

六、结语

经过探索与实践，电气工程及其自动化专业实践教学条件和能力得到了提升。今后将进一步改善实践教学手段，加强实践教学管理，完善实践教学体系结构[5]。应用型本科人才培养工作是一项开拓性和探索性工作,应坚持不懈进行研究和探索。

[1] 付家才,沈显庆.电类实用型人才的能力培养[J].实验室研究与探索,2007,26(6):83-84.

[2] 卢承领.应用型本科高校电气工程及其自动化特色专业建设探索[J].佳木斯教育学院学报,2012(7):154-155.

[3] 郭明良,王朋.电气工程全面教学改革培养应用型人才[J].实验室研究与探索,2009(6):83-86.

[4] 张晓峰,高斌,王宗刚.新办电气工程及其自动化专业实践教学基地建设的探索[J].甘肃科技,2009，25(3): 178-180.

[5] 杜少武,吴黎丽,黄海宏.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].电气电子教学学报,2010,32(z):121-123.

[6] 郭明良,郭松林.电气工程及其自动化专业教学改革的探索与实践[C]//教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会电气工程及其自动化专业教学指导分委员会.第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1).西安，2008：122-127.

The Exploration of Practice Teaching on Electrical Engineering and Its Automation

CAIQin*,WANGQi

(The Institute of Electrical Engineering,Chengdu Technological University,Chengdu 611730,China)

Electrical engineering and automation engineering have significant characteristics, because practice teaching is an important part of teaching system in the professional. To enhance the professional quality of teaching practice, the institute of electrical engineering of Chengdu Technological University has been committed to the construction of practical teaching. According to the characteristic of electrical engineering and its automation, graduation practice teaching design architecture of four levels are constructed: the course experiments and comprehensive experiments, course curriculum design, graduation practice and design. On and off campus practice bases are gradually built, the practice of teaching staff are developed vigorously, so the teaching methods are improved in response.

electrical engineering and automation; the practice teaching; practice base

2015-01-06

蔡琴(1979— )，女(维吾尔族)，新疆石河子人，讲师，硕士，研究方向：自动化、电气工程，通信作者邮箱：746958942@qq.com。 王琪(1979— )，男(汉族)，四川成都人，副教授，硕士，研究方向：自动化、电气工程。

G642

A

2095-5383(2015)01-0103-04

10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2015.01.030