地方高校实践教学改革研究——以电气工程专业为例

2017-03-07霍春宝赵立辉

辽宁工业大学学报(社会科学版) 2017年2期

霍春宝，赵立辉，洪浩

霍春宝，赵立辉，洪浩

(辽宁工业大学电气工程学院，辽宁锦州 121001)

分析了电气工程专业实践教学环节存在的问题，结合辽宁工业大学电气工程省级示范实验中心及特色专业建设，提出了加强实验中心建设、改革实践教学体系的思路，探讨通过实践环节改革，实践基地建设，学生参加创新创业计划等措施，提高学生的动手、实践与创新能力，为地方高校电气类专业实践教学的改革做了有益的研究和探索。

电气工程；实践教学；创新能力；示范中心

一、专业人才培养定位及改革途径

当今社会正步入知识经济时代，技术的发展日新月异，民族要振兴，实现习总书记提出的“中国梦”这一宏伟目标，就要求培养具有技术型、综合型、创新型的青年人才。如何培养人才这一问题摆在教育工作者面前。2012年8月刘延东副总理在教育部直属高校工作咨询委员会上强调“着力推动高等教育改革，加快建设中国特色现代高等教育体系，为我国早日进入高等教育强国行列不懈奋斗。” 2012年3月袁贵仁部长在全面提高高等教育质量工作会议上讲话提出“树立提高教育质量的思想观念，着力提高人才培养水平，强化社会实践环节。强调要练习、实习，知行统一，动手去做。实践是基础，不参与社会实践，就不会有社会责任感，也不会有创新精神。[1]”从讲话可以看出，国家教育部门对高等教育人才培养的问题已经有了明确的回答。高等教育需要改革，改革的宗旨是提高教育质量，建设中国特色的高等教育；要重视高等教育的质量，即学生能力的培养，能力体现在实践、实习中，途径是改革实践环节。

（一）地方高校电气工程专业培养人才的定位

地方普通高校是地方经济发展和人才培养的主力军，办学的特色和培养人才的水平体现所在地区的行业特色和综合实力。培养的人才大多为地方经济服务，培养的目标不同于研究型大学，要求毕业生具有一定的专业理论基础及与工程应用相结合的设计、应用能力[2,3]。

辽宁工业大学（以下简称我校）电气工程专业自1986年开始招生，以培养从事电力系统及相关行业技术和管理人才为目标，培养方向向工厂供配电、设备运行与控制延伸，课程涵盖电气、计算机、通信等学科基本理论与方法，培养体系向交叉领域拓宽，讲求强弱结合、运行和控制结合的理念，注重学科的内涵以及多学科的交叉，为满足社会的需要进行复合型人才的培养。

（二）电气工程专业改革途径和实践

我校电气工程专业教师跟踪技术和行业发展，研究国家教育方针、政策，与时俱进，在专业实践改革方面形成了一套不断发展与完善的教育理念。在实验室、实习基地建设，教学体系，教学方法，人才培养及师资建设上取得了一定的实践成果。

2011年电气工程专业被批准为辽宁省高校本科特色专业，2013年电气工程实验中心又被批准为辽宁省高校专业实验教学示范中心；经过专业及实验室建设，在校、院两级管理体制下，取得较为显著的教学效果。对电气工程专业教学体系进行调整和实践教学环节进行改革，构建了多层次、全方位的实践教学训练项目；学校利用入选“中西部高校基础建设工程”机遇，先后投入1500余万元购置最新的实验设备，建立微电网技术、电力系统调度、系统仿真、工业控制网络等实验室，使得潮流仿真、微电网运行等综合实验得以开展。实验中心实行了全方位开放，鼓励教师、学生利用实验设备开展研究，自制实验配套设备，参加纵横向科研课题，提高学生综合、创新能力。最近3年电气专业学生在挑战杯、全国电子大赛、计算机大赛等大学生竞赛中取得较好的成绩，其中国家二等奖5项。毕业生的就业率和就业质量有显著的提高。

二、实践教学存在问题分析

实践教学通常指教学体系中的实验、实习、设计及创新活动等。由于受传统教学观念影响及近十年招生规模扩大导致硬件资源缺乏，理论教学处于教学的主要位置，实践教学处于从属地位，不仅体现在实践教学学时较少，更重要的是学生得到实践环节学分容易，无论是教师还是学生都相对不重视实践环节，长时间的积累加大了对实践教学改革的难度[4]。地方高等院校由于学生素质较低，教师工程实践机会较少，这种情况尤为突出。

（一）实验室、实习基地资源不足

实验教学离不开实验室、实习基地，在电气工程这类工科专业更加明显，同时对实践教师的要求更高。地方高校由于资金、地域等客观情况制约，缺乏硬件、软件更大。硬件资源缺乏体现在两个方面，一是实验室、实习基地、实验设备少，提供给学生开展实践活动的设施少；二是设备陈旧、过时。硬件资源的不足、陈旧直接导致实践教学质量的下降。在电气工程专业中，设备整体较昂贵，地方高校购置数量偏少且种类不全。师资力量不足主要是教师实践经验不足。设备技术先进，运行复杂，对教师能力要求高，地方院校的教师由于待遇相对较低，一般是毕业后直接留校任教，没有在科研单位、企业单位工作的经历，自身的实践经验少是不争的事实。学生缺乏研究学习兴趣，教师精力和能力有限等因素，造成实践教学环节效果较差，学生通过实践教学获得的知识可想而知。

（二）实验、实习项目偏少，缺少综合性项目

电气工程专业与行业结合密切，理论性又比较强，行业的门槛较高，对知识能力要求高。地方院校由于整体能力水平所限，实验实习项目往往都是设备配套厂家开发，可开展项目偏少，再开发和开展综合实验的要求又高，设备又复杂，直接形成实验、实习项目长期不更新，数量又相对较少，这是普遍现象。

（三）实习、设计等环节流于形式

各类实习、课程设计是教学过程中必不可少的重要环节，是对所学、所掌握知识的综合，是个人专业素质的体现。在教学体系中，实习、设计环节不可替代。在地方院校中，虽然建立了较健全的教学管理制度，由于实习、设计环节对教师、学生及场地硬件设施要求较高，受条件所限，实践环节大多流于形式，实习变成了到企业看看，了解一下情况，设计变成了到网上查资料，修改一下就完成任务，实习、设计的完成质量难以提高，造成学生素质、能力不高。如供电部门、发电企业及电气产品研发等单位安全、保密要求高，难以为地方高校安排专门的实习岗位。

三、实践教学改革路线

（一）改革观念，重视实践

国务院、教育部已经明确提出深化教育体制改革，切实提高高等教育质量，关键是转变教学理念，把理论为主教学转变为理论与实践并重，重视对学生的动手能力、实践能力与创新能力的培养，大力鼓励和支持学生自我实践、自我提高，掌握专业基本素质能力，以社会需求为导向[5]，以脚踏实地、真抓实干的人才为培养方向，重视实践教学，摆脱理论为主的传统观念，变试卷考试为实践技能考试，为社会培养业务能力强、基本技能强的高素质电气专业人才。

（二）改革路线途径

根据地方高校电气工程专业实践教学与培养目标，考虑学校、教师实际情况，改革采用循序渐进、逐步深入，最终提高教师教学、学生动手能力，提升高校实践教学水平。改革的路线具体如下。

（1）重建实践教学体系，不以课程设置实验，从能力入手，逐层推进，如在模拟电子技术实验、电路技术实验中开设与检测单片机联系的综合性实验；在单片机实验中，练习计算机控制技术，开设创新性实验等。（2）改革实践教学内容，增加提高学生实践中动手能力的综合、设计、创新性实验项目。（3）改革实践教学方法，变枯燥的教学为案例式教学；（4）改革学生实践能力和专业能力考核方法；（5）整合资源，实现实践资源最大化利用；（6）改革实习实训环节，研究电气专业毕业设计教学方法；（7）大力建设校外实习实训基地，为实习、毕业设计等环节服务，变参观、认识实习为真做真干。

四、实践教学改革的具体措施和方法

（一）改革实践教学体系

在实践教学体系改革方面，进行陈旧过时的教学内容的删除与更新，进行理论与实践教学的学时比例的调整，适当减少理论学时。在具体实施中既要考虑各门课程的独立性，又要考虑到各门课程之间知识的衔接性及专业的系统性，依据不同层次设计实验项目，调整实践教学大纲，优化实验项目。进一步调整实践教学体系，强调课程之间的联系，变课程实验设计为能力阶段设计，如在大三的单片机课程实验中，锻炼学生的接口电路、采集电路、模拟电路与单片机设计等内容，把单一的课程实验传授成一种能力、素质的提高，把实验、实践转变为电量信号采集、处理、分析等过程。那种针对单一课程的验证性、综合性实验不适应学生素质的提高，增加多学科综合、交叉课题设计。

（二）改革、优化实验项目

项目设置的好坏直接影响教学效果，在具体实践中，要优化调整实验项目，合并内容类似或较简单的实验项目。如电力系统自动化与电力系统继电保护课程实验适当合并，变成一个电网系统的综合实验；计算机控制技术与单片机技术、控制理论实验融合。适量减少验证性、演示性实验，与此同时增加设计性、综合性、创新型实验，如我校最新的培养计划中，具有设计性、综合性实验占到总项目的60%。通过优化调整项目，让学生不得不接受新知识，培养学生独立思考、锻炼解决问题的能力。

（三）改革实践教学方法

在传统的教学中，封闭的、填鸭式教学模式是一种通用模式，教师处于主导地位，学生被动学习。在这种环境下，课堂教学枯燥、气氛沉闷，无法提高学生学习的主动性，学生的创造性思维的多向发散被限制，实践动手机会减少，不能得到感性认识。在实践中可以实验、实习基地为依托，对联系实际较密切的理论知识进行讲授，在做项目的同时讲述理论。学生在实践训练中遇到问题再看相关的理论，教师再讲述。这种教学方法将理论上升到实践环节中进行检验，对学生学习、思考、动手动脑的积极性进行培养，以此来提高实践教学的效果。

（四）改革学生实践能力和专业能力考核方法

考核方法直接决定改革的结果，以往的考核往往以卷面答题形式评判学生能力或一门课程掌握程度。实践课不同于理论，理论使人封闭，不利于思维的扩展，而培养的学生终归要进入社会去实践，社会不需要答卷，不需要用公式化、模块化的方法解决问题。因此实践教学改革要转变考核方法，采用工程具体问题为考核试题，答案不唯一，学生可自由发挥，重视考核的是能力、素质，给定的考核问题是工程实际。如生产实习、课程实习等，可以采用案例考核、能力考核，让学生没有题库去找，没有机会去抄，经过系统的实践教学，一定能提高学生的实践能力。

（五）整合资源，实现有限的实践资源最大化

拓展实验室、实习基地、设备的扩展功能，有效利用资源。传统的实验室都是为课程实验而建立，实验室利用率低，开设的项目和提供的教学服务学时数少。改革实践教学就要树立为师生服务，培养综合素质人才服务的理念，建立多功能、跨学科的实验实习基地。实验室、实习基地要为不同年级、相近专业、不同学生层次开放，设立多学科融合、因材施教的开放实践项目；教学设施在完成教学任务的同时，要担负起实习、课程设计、毕业设计的实践活动，并且能够为学生提供开放、创新项目等课外活动，切实提高资源利用效率。实践证明，开放实验、公关实验实习平台能最大化利用资源，提高利用效率。通过实验、实习，网上平台实现选课、预习、实验、考核等环节，只要学生有需求，想动手实践，就给学生机会让学生到实验室，调动学生积极性、发挥资源的利用率，为培养人才服务。

（六）改革实践教学组织模式

将传统教学转变为项目教学、案例教学等多种教学模式。项目化和案例教学能使学生拥有一个相对真实的工作环境，在完成项目的同时能强化学生自身的独立思考与协同工作的能力，使其掌握工作思路与方法，对学生进行专业和职业技能以及跨专业的各种能力的训练，提高其认知水平。通过项目和案例教学，提高了学生的实践动手能力以及就业竞争力。

（七）改革实习实训环节

实习实训是实践教学活动重要的组成部分，也是学生掌握基本专业能力和专业知识的桥梁。电气专业的实习实训分为电子、电工、生产及毕业实习实训，通过教学发现实习实训是学生最乐于参与的教学活动，具有感性认识强，学习掌握快，取得收获明显等特点。在改革中要大胆创新，不走形式，每项实习要让学生有直接的专业知识和技能的熏陶，学生得到实际锻炼。要制定实习的过程、考核的措施，如电子实习让学生组装电子产品，组装、焊接直到调试完成；生产实习要给学生上岗操作机会，具体实施中，可采用实习岗、见习岗等形式，安排连续的1周、2周时间让学生去企业实习。

（八）改革电气工程专业毕业设计教学环节

毕业设计是学生能力和素质的综合体现，是必要的实践环节。要大力改革毕业设计环节，可以从增加与实际相结合的选题，更新研究内容，密切联系学生就业，重视学生工作实际，鼓励到企业实践等方面提高学生毕业设计的水平。如开发设计新能源领域产品、微机继电保护、光伏系统、DSP与PLC在电力系统中的应用等内容，通过新技术、新方案让学生得到综合锻炼，做到学有所用。

（九）大力建设校外实习基地

要逐步建立以就业为导向的校外实习基地，加大校企间的合作。一些实验、试验、实习等实践教学环节放到公司、企业、实习基地中完成，聘请企业工程师作为指导教师，提高学生的实际操作能力。认识现场设备、工艺，做到学有所用；学校要走出去、引进来，与企业沟通，学生进入企业实践，企业中需要深造的技术人员可以到学校学习，形成良好的互动，有利于学校成果的转化及学生实践能力的提高。高校建设的实习基地包括校内实习基地与校外实习基地。如辽宁工业大学电工电子实验教学中心、电气工程实验教学中心为电气专业校内实习基地；如许继电气集团公司、锦州拓新电子公司、辽阳供电公司、锦州新兴开关公司、阜新电源公司为电气专业校外实习实训基地。

（十）开展创新项目，鼓励学生参加各类竞赛活动

学校要创造各种便利条件，使学生的第二课堂更加丰富。专业应该以实验室开放为契机，让学生可以在课余时间走进实验室，参加教师组织的开放性实验和科研项目，通过开放性实验和参与教师的科研项目来逐步增强学生的动手能力。有计划组织和安排教师、学生的各种技能培训，精心组织好学生的各种竞赛活动（全国大学生电子设计竞赛、挑战杯等）。实验中心要精心组织实验开放课题，定期地向教师和学生公布，让他们直接参与实验室仪器设备的改造、维护，实验教材的修改，以及自拟课题的研究等工作。吸引学生参与到教师的横向课题、创新性项目等方面的研究工作中，让学生熟悉具体产品、具体项目从无到有的过程，提高学生的动手能力和实践创新能力。各类大学生竞赛是实现大学生能力提高的最好课堂。统计近三年电气专业学生参加各类各级竞赛，参加竞赛学生人数占专业总人数的70%，获奖不是目的，重在提高能力和素质。每届学生有30%参加教师指导的创新团队，不仅提高了自身素质，也锻炼了学生的团队协作能力。

五、师资队伍建设

教师是教学活动的引导者，是学生能力和素质的培养的指路人。随着招生规模和学校教师数量的扩大，中青年教师成为教师的主力，他们能力和水平决定培养的学生能力和水平。大力提高教师专业实践能力是改革的关键，对于地方院校尤其如此。为此学校一方面要鼓励青年教师到企业锻炼，脱产实践，制定健全的制度和保障措施为他们提供条件。近三年，通过“卓越工程师教育培养计划”，“学校青年教师企业锻炼计划”，电气工程专业有4名青年教师到企业锻炼。另一方面，学校要改革教师聘任制度，聘请企业有实践经验的技术人员到校讲学，指导实践环节教学，聘为校内、校外导师，带动学校整体实践教学水平的提高。