基于创新能力培养的应用型本科实践教学体系的构建——以电气工程及自动化专业为例

张 秀

酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000

电力行业在科技革命和创新的背景下正在迅速变革，并向能源互联网方向不断发展，目标是为了尽可能高效地开发和利用可再生资源，并且提高资源的综合利用率。目前，能源供给的方式在不断改变，出现了以科技为导向的智能电网、主动配电网、储能等新技术。因此，电力行业对技术型人才的需求就增大了。电力行业是技术性行业，需要创新型和应用型人才，应用型本科院校在此背景下开始了适应企业和社会需求人才模式的改革，旨在培养适合电力行业的专业技术性人才，提高他们的实践能力和创新能力［1］。就目前国际通行的人才认证方式来看，人才的综合学科理论和技术能力是最关键的，尤其是分析和解决复杂工程问题的基本能力是必备的，同时还要求学生具备创新意识和基础的研发能力，这样才能更好地为企业服务。学生创新能力的培养要以专业创新实践为主，以创业引领为主导，以创业课程为基础，在创业基地形成教师引领、学生创新、团队实践为主的创新实践模式，依托于专业增强实践能力，并能在企业中实践这种能力。很多应用本科院校的学生毕业后都就业于各级电网公司、发电集团公司、电力工程公司及电力设计公司。因此，企业对学校培养创新型技术人才有既定的要求和目标，学校可以根据企业的需求来制定人才培养方案，尤其是注重实践课程教学的改革和创新，这对于学生未来进入企业工作有很好的平台缓释作用。目前，很多应用型本科院校在实践教学创新方面还存在一定不足。例如，课堂教学模式单一、教学内容不够更新、实践教学载体少、实践教学场地局限性较大、教师注重理论内容而忽略了实践教学内容的嵌入和融合等问题。在这种情况下，只有在专业建设的过程中不断创新，结合传统教学模式的优点，构建符合时代的人才培养方案和课程体系才能实现人才培养的与时俱进。

一、电气工程及自动化专业在实践教学现状

应用型本科院校电气工程及自动化专业人才培养方案中制定了实践性教学内容，包括课程内容实验、课程设计、实训基础、认识实习、生产实习和毕业设计等环节。可以看出学校的实践教学是较为完整的一套系统，从基础实践到学生顶岗实习是一个逐渐过渡的过程，实践内容也是由浅入深，这是符合学生学习规律的。学生在基础学习阶段先进行电气工程及自动化的理论学习，然后结合理论进行实践，这种教学过程能帮助学生很好地将知识从理论转化为实践，在实践中应用理论知识。人才培养方案的制定是完善的，但是，在实际的操作过程中，理论教学和实践却出现了脱节的现象，二者之间缺乏协同效应，教学模式还是按照传统的方式展开，忽略了学生在课堂中的主体地位，学生的学习主动性和积极性不能被有效激发，教学效果可想而知。

（一）基础实践设备不足

电气工程及自动化专业基础实验室利用率低是很多高校目前存在的共性问题，实验室实践设备基础建设不足是关键，实践性教学内容因为设备不足而无法正常展开。近些年很多高校在积极建设和更新实验室设备，但是本专业学生人数多、各类仪器设备的损坏率较高、维修不及时或者新机器更新缓慢等问题使得陷入了恶性循环的状态。实验室设备数量不足降低了实践教学的质量，很多学生在实践课程教学中因为没有设备而不得不处于观望状态，亲自动手操作的机会比较少，实践性教学的效果也就相应降低了。鉴于此教师不得已取消了实践性教学环节，将实践性教学内容转化为理论教学内容，学生学到的知识都是纸上谈兵，毕业后进入企业时学生的动手操作能力明显欠缺，这就不符合企业的用人需求。

（二）集中实践环节浅显

日常实践性教学环节的教学效果不尽如人意，但是，按照人才培养方案的制定内容，学生需要参加一些集中实践课程来弥补日常实践性教学内容的欠缺。此时存在的问题是学生在集中实践环节过程中，也是因为实习单位场地的局限性导致了很多学生只能是参观或者观察操作过程，而不能真正与实际的机器和设备打交道，加上学生的实习目标存在模糊边界，使得他们在集中实习过程中积极探索的精神十分欠缺。另外，通过参观或者观察进行的集中实践内容简单，浮于表面的一些基础知识展示并不能帮助学生学习到复杂的工程问题的解决方法，学生看到的或者接触到的仅仅是一些浅显的基础性实践内容，这就大大降低了集中实践的教学作用。还有一个较为明显的问题是教学实践内容环节独立性较强，学生无法将各个不同的实践性内容关联起来，学生缺少发现问题和解决问题的思维和能力，实践性内容的推进陷入了只见树木不见森林的现状，这在很大程度上影响学生利用专业知识解决工程问题的能力培养以及工程技能的提高。

二、基于创新能力培养的实践教学体系建构的路径

应用型本科院校电气工程及自动化专业近些年在实践教学体系的构建方面做了很多尝试和努力，其目的是更好地提高学生在实践教学中的学习主动性，在实践中提高他们解决工程问题的能力。实践教学体系的创新构建可以从不同的维度出发。例如，加强双师型师资队伍的建设、实践教学模式的重新构建、实践教学体系的优化及评价体系的改革等。

（一）双师型师资队伍建设

实践创新的实施者是教师，师资队伍建设是关键，除了学校现有的理论课师资队伍之外，依托校企合作单位和产学研平台来邀请更多有经验的企业专家来负责学生的实践课环节能有效提高实践教学质量，企业专家参与实践的次数多，而且实践经验非常丰富，那么在实训场所或者企业开展实践课对于学生掌握实践性内容有很大的帮助作用。因此，教师是教学的关键，也是课堂教学和实践教学的主导，目前很多教师的课堂理论知识完善，教学能力和水平都很高，但是，缺少企业实践的经历和经验，尤其是在实践性教学中就会显得力不从心。大力培养双师型师资队伍是亟待解决的问题，双师型师资队伍的建设是提高实践教学质量的核心。双师型师资队伍建设需要时间和过程，在建设完成之前，学校可以聘请合作企业的专家来担任外聘教师，外聘教师不仅能带领学生进行实践课程内容的开展，同时也可以同校内教师进行理论和实践教学内容的共同探讨，将校内教师的理论知识和外聘专家教师的实践经验结合起来，共同推进学生实践性教学内容的学习，共同提高实践性教学的质量和效果。外聘企业专家将丰富的实践经验和工程思想传授给学生，这就帮助学生能深入了解和学习实际工作过程中电厂生产、变电站运行等电力行业的基本实践性知识。在此过程中，校内教师可以提出问题让学生去思考，校内外教师结合理论和实践给学生解惑答疑。在这个过程中校内教师从外聘专家教师那里也学到了电力行业在实际工作中遇到的问题和解决问题的方法，无形中完成了双师型教师的培训和学习。

（二）优化实践教学过程

电气工程及自动化专业实践性很强，可以说学生在课堂上学到的理论知识都需要在实践中进行操作才能真正内化为自己的知识，鉴于此，优化实践教学的过程就显得十分关键了。

首先，优化实践教学过程并不只是增加教学课时，也不只是增加教学实践内容，而是实践教学过程中要采用多样化的教学方法，激发学生潜在的学习内动力，让学生沉浸在实践性学习的过程中，继而习得工匠精神。沉浸式实践学习过程中教会学生提出问题，在解决问题的过程中将理论知识和实践知识结合起来。学生如果能提出问题说明他们对教学内容进行了思考，那么学生就根据自己现有的知识进行理论和实践上的探索，在教师的指导下学会发现问题，分析问题并解决问题。

其次，项目式教学也是实践教学体系建构中不可或缺的内容之一，建立导师制，教师和学生进行双向选择，既能提高教师上课的积极性，也能增加学生学习的动力。学校要大力建设系统化和规范化的项目资源库，教师根据资源库的内容分解项目内容，学生被分成不同的课题组。

最后，将各个项目组的内容整合起来就是整个项目的内容，这样就能有效提高教师对课堂的掌控能力，同时也突出了学生在课堂中的中心地位，实现了真正意义上的在做中学［2］。

另外，很多学校为了激发学生的学习主动性，采用竞赛式教学方法来挖掘潜在的实践性人才，这种创新的教学方式注重学生的学习主体地位，学生在参加竞赛的过程中能探究性地学习。例如，现在很受欢迎的电气工程仿真操作大赛、电工技术大赛、单片机编程大赛、电子设计大赛等众多专业竞赛就十分鼓励学生在参与竞赛的过程中运用已有知识解决过去从未遇到过的实际问题，从而提高学生的工程意识和实践能力，促使学生在一定范围内学习并掌握新知识、新技能，并提前对学生进行电力类高危行业方向的从业心理建设。

由此可见学校要想提高实践教学，就要站在专业发展的高度去重视实践教学模式的改革进程，有步骤有计划地推进实践教学改革的步伐。在实践过程中鼓励学生要学会观察，提出问题并且能通过思考来解决问题。教师要将学生提出的问题进行归类整理，有针对性地将这些问题融合到理论教学中，通过理论和实践的多次交替帮助学生理解问题产生的原因，最终解决问题。

（三）加大校企合作的力度，构建更多产学研平台

校企合作是展开实践性教学的最佳平台。因此，学校要和企业共同构建专业实践平台，能有效实现实践教学体系的构建目标，也能创新实践教学的内容和方式。依托电气工程及自动化工程来优化产学研平台，积极构建实践教学体系，将各种资源融合起来，督促学生参加“1+X”项目，订单式培养学生的创新能力和实践能力。目前，现有的产学研平台在保持合作的基础上，学校还要进一步扩大产学研合作的企业范围，尽可能地让学生能在不同类型的工作岗位上进行实践，而且产学研平台数量的增加也能容纳更多的学生数量，这样就能保证每个学生有足够的实践场所来锻炼实际操作和动手能力。另外，充分利用科学技术，建立虚拟现实设备为主的实训实验室，模拟和现实工作场景相似的教学情景，以情景教学的课堂教学模式展开教学，激发学生的学习兴趣，在情景中有效应用课堂理论知识，并且展开虚拟的实践性操作也是非常可行的实训方法之一［3］。因此，在人才培养方案的制定过程中，学校要和企业专家共同研讨，如何在人才培养方案中体现实践性教学环节和内容，并制定适合学校课程计划的实践教学课时，建立科学的实践和实习机制，对学生进行过程性跟踪教学模式，保证学生完成基础实训内容和定岗实习内容，并且对学生参与顶岗实习进行有效管理，将毕业实习内容与企业发展的目标结合起来，建立一种学生主动式进入企业定向实习培养机制，自主挖掘自身专业兴趣和创新能力。

（四）构建以过程性评价为主的评价体系

在传统教学中，采用的终结性评价在对学生的实践能力考核时不够完整和准确的。因此，现在高校在评价体系的构建方面已经进行了大力改革，很多学校采取了过程性评价体系，其目的就是为了更好地监测学生的学习过程，而不是一锤定音来评价学生。过程性评价体系注重学生的学习过程和实践性操作内容的评价，教师要提前设置好过程性评价的各类指标，针对不同的课程内容设定不同的指标，严格按照设定的指标内容进行评价，这样的评价结果更加客观公正，也更具有说服力。终结性评价和过程性评价结合，并结合其他的评价方式就构建起了一套较为综合的多维度评价体系，这对于电气工程及自动化专业的学生而言是非常有帮助的，学生可以根据自己完成指标的内容上了解和认识到自己的长处和不足，在以后的学习过程中进行及时纠正，有利于未来学习中学习内容和重点的调整。电气工程及自动化专业的学生以培养工程能力为目标，所以评价内容要一改以实习报告为考核内容的单一性评价标准，构建多维度的评价体系，包含考勤、纪律、实践参与度、学习主动性、项目完成率、提出问题、分析问题、解决问题的数量等可量化的一些指标［4］。

三、结束语

通过上述分析可以看出，电气工程及自动化专业是实践性很强的专业，对学生的实践性技能要求很高。电气行业需要的人才是能解决复杂工程问题的，因此，应用型本科学校要以企业和社会的需求为导向，从人才培养方案及课程的设置方面都要注重实践性教学环节，而且在实践性环节中，一定要融入工程教育的理念，以创新的教学方法激发学生的学习兴趣，夯实理论知识基础，提高实践操作能力，为电力行业培养和输送优质的复合创新型专业人才。