电气自动化专业的工程实践分析

庞胜哲　修东凯　尹亮民

摘要：以工程教育认证为背景，分析普通院校电气工程及其自动化专业在实践教学中存在的问题，探索实验、实习教学内容和方法的改革措施，从而培养学生实践能力和解决实际问题的能力。

关键词：电气工程;实践教学

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的基础。工程教育认证以学生为中心，成果导向教育理念，提高学生解决复杂工程问题為目标。通过工程教育认证，高等院校可以推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量。同时促进工程教育与行业企业的联系与合作，增强工程人才培对经济社会发展的适应性。并且促进工程教育的国际互认，提升工程教育的国际竞争力。

1.电气专业实践课程体系

电气专业参与工程教育专业认证，建立面向未来的课程体系，有助于专业建设，提高学生创新能力、发现和解决问题能力。工程教育专业认证通过学生、培养目标、毕业要求、课程体系、持续改进、师资队伍和支撑条件七大方面进行评价，其中课程体系是支撑毕业要求的重要环节，课程能否有效支撑毕业要求对应指标点的达成是衡量课程体系是否满足认证毕业要求的主要判据。按照工程教育认证通用标准，工程实践和毕业设计是其重要组成部分，学分至少占总学分的 20%，对学生工程素质和能力的培养起着关键作用。

电气专业设置完善的实践教学体系，主要由实验、课程设计、实训、实习和毕业设计组成。各高校为体现办学特色，适当融入创新、仿真类实践课程，丰富实践课程体系。实验和实习教学是实践课程体系中重要的组成部分。实验课程可巩固理论知识，获得分析问题，解决问题能力的有效途径。通过生产现场参观学习、顶岗工作等环节，学生从实习课程中学习工程伦理、行业标准，树立环保、可持续发展意识，增强沟通和团队协作意识。

2. 实验和实习教学存在的问题及改革措施

2.1 实验教学存在的问题及改革措施

普通院校无法在短时间内改善办学条件，优化师资力量，且很多学校缺乏或没有专职实验教学人员，达不到一人一台、预约做实验的要求。有限的将来还会延续由授课教师担任实验教学工作，多人协作实验，在规定时间内完成实验内容的教学模式。实验教学采取教师预先设定实验内容和方法，学生按照实验指导书的步骤完成实验的被动教学模式，缺乏分析实验内容、设计实验方法、总结实验结果的过程，导致实验教学无法支持工程教育专业认证中培养目标，不能满足培养学生解决实际工程问题能力的要求。实验内容多以验证性为主，且相互独立，交互性不强，不易组成复杂电气实验系统，不利培养学生解决复杂工程问题能力。实验教师通过改进实验教学方法，优化实验内容可获得显著成效。

教师改进教学方法，进行任务式的实验教学。教师仅给出实验要求和必须完成的实验任务，学生通过自主学习和小组讨论，设计实验内容、实验方法和步骤，完成实验预习报告。实验开始前，教师审核实验的预习报告，确保实验内容饱满、实验方法和步骤可行。实验过程中，始终以学生为中心，教师指导为辅的教学模式，确保实验安全的前提下提高学生实践能力和解决实际问题能力。

优化实验教学内容。实验课程可设置分为三个层次，第一层次是基础实验，分别由开设相应理论课程的学院完成;第二层次是专业基础实验，第三层次为专业综合实验。基础实验、专业基础实验旨在培养学生掌握实验操作的基本技能，掌握实验数据处理以及实验结果表达的方法。专业综合实验加强实验内容的交互性，设计综合性强的复杂电气实验。该实验内容应能分成若干个子任务，子任务之间是递进关系。学生完成低级子任务后方可进行下一步实验，完成所有子任务后才能获得有效结论。学生能够解决复杂工程问题能力是工程教育专业认证的最终目标，其中复杂工程问题有众多解释。本文认为，综合实验中，实验系统并不是越复杂越好，但不能做完实验就获得有效结论，学生必须通过实验获得有效数据，并分析数据后获得结论。因实验方法和步骤不同，可能出现不同的实验结果，需要教师参与讨论并引导，最终由学生得出有效结论。含子任务的综合性实验可提高实验内容的难度和复杂度，同时考验教师的理论水平和实践能力。学生在实验课程中能够应用专业知识分析问题和解决问题，是获得解决实际问题能力的重要途径。

2.2 实习教学存在的问题及改革措施

实习是电气工程及其自动化专业课程体系中重要的环节之一。学生通过实习学习社会责任、职业道德和规范在电气相关领域工作中的重要性，同时获得沟通和团队协作能力。

实习难是电气专业教师面临的共性问题，其难表现在以下两点：联系实习单位难，实习效果差。电气专业实习单位以电网、发电厂企业为主，以生产制造企业为辅。电网和发电厂企业生产任务重，学生实习无法带来实质性的效益，同时加重安全生产压力导致相关企业对学生实习是消极的。大部分普通高校坐落于经济欠发达地区，地区相关产业链薄弱，电气相关制造企业少，生产设备单一等问题进一步加重了实习单位的稀缺问题。普通高校电气专业缺乏固定的实习基地，且缺乏学校层面的顶层设计和规划，其实习基地建设面临较大困难。随着实习基地建设的压力增大，一些学校尝试建设校内实习基地的建设，但大部分是以现有教学、研究设备为基础进行实习教学，无法代替企业现场实习教学。随着高校持续扩招，每一届电气专业学生人数众多，无法进行少数、小组制的实习教学，并且大部分企业都不安排顶岗生产实习。即便安排了顶岗，也是在一些不重要的工段开展工作，难以使学生真正系统地学习到制造过程和工厂运行情况。电气专业实习包括认识实习和专业实习，实习教学以参观实习为主，有企业专家进行讲解，学生以认识设备、了解生产过程为主，对能力的提高作用有限。学校顶层设计和规划，积极建设实习基地是提高实习教学质量的重点。实习基地的建设不是一个专业能够建设的，必须通过学校展开校企合作模式，提高实习单位数量和多样性。顶岗实习是实习教学中最有效的教学模式之一。学生通过实际操作获得的感受可有效提高他们的责任感和获得感，是仿真、实验等环节无法代替的。积极建设实习基地，实现顶岗实习是提高实践教学质量的重点。

实习过程考核的多样化也是改革重点之一。目前大部分高校以安全、规范考试，签到和实习报告进行考核，缺少过程考核。组织企业专家进行过程考核是改善实习过程考核的重要手段。实习过程中通常有企业文化、安全培训、生产操作等培训课程，每项课程可进行在线考核。实习期间，学生按实习企业员工标准进行考核和监管。实习结束后，可由实习带队教师和企业专家组成考核小组进行实习答辩。充分的过程考核可提高学生的实习积极性，培养他们的团队精神和终身学习等能力。

安全教育是实习教学的重要组成部分，必须在实习全过程、全环节贯通实施。在进行安全教育过程中应融入工程伦理，社会责任，课程思政内容，让学生对电气领域有充分的认识，培养学生对中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信有更加深刻的认识。

3. 结语

实践教学是电气专业培养方案中重要的组成部分，教学过程中以学生为中心，成果导向教育理念，培养学生解决实际问题能力。工程教育专业认证有效促进了高等学校的教学改革，多数学校在培养方案中加大了实践教学环节的比重。实验和实习教学是实践教学的基础，普通高校在办学条件、师资队伍受限的状态下，可通过改革实验课程教学内容和方法，积极建设实习基地，加强过程考核可显著提高学生实践能力。

参考文献：

[1]  王博，黄永红，孙宇新.基于工程教育认证的电气类专业课程体系[J].电气电子教学学报，2019，41（06）：49-53.

[2]  林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（02）：10-19.

（作者单位：临沂大学）