一、電氣工程及其自動化實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
1.校外實習(xí)方面
高校工科技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)必須要有良好的硬件設(shè)備,這是高校專業(yè)特色的重點所在。但是當前由于高校經(jīng)費不足,實習(xí)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(yè)實習(xí)效果難以得到有效的保障。更多的是學(xué)生自行聯(lián)系實習(xí)單位或者虛造實習(xí)單位,無法實現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)的基本培養(yǎng)目標。
2.課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業(yè)的設(shè)計題目較為單一,每屆學(xué)生的設(shè)計題目都大同小異,缺乏更新和創(chuàng)新。學(xué)生實踐性少,極易出現(xiàn)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計雷同的現(xiàn)象。加之指導(dǎo)教師缺乏工程設(shè)計實踐經(jīng)驗,因此整體上課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計缺乏一定的創(chuàng)新,學(xué)生的理論和實踐結(jié)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(shè)備的投入資金較大,因此實驗室開放性能力不足,學(xué)生對于實驗設(shè)備和實驗平臺缺乏應(yīng)有的了解,一些開發(fā)性的實驗就無法開展,在實驗設(shè)計的過程中也就缺乏創(chuàng)新性。對此,高校實驗室應(yīng)該加大對學(xué)生的開放力度,同時不斷提升實驗室的軟硬件,以適應(yīng)課程實驗教學(xué)的需要。
二、實驗教學(xué)體系改革的方案
1.課堂教學(xué)與工程實踐訓(xùn)練同步進行
電氣工程實踐訓(xùn)練課程的設(shè)置是高校電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的重點。一般來說,該課程的設(shè)置共分為工程實踐訓(xùn)練基礎(chǔ)和工程實踐訓(xùn)練實驗兩個部分。前者以課堂教學(xué)理論為主,主要是從課程理論的方法和技術(shù)上為后面的工程實踐訓(xùn)練打好基礎(chǔ),其目的在于能夠?qū)⒂糜诠こ虒嵺`訓(xùn)練實驗的理論學(xué)習(xí)透徹,引導(dǎo)學(xué)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(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。后者則以實驗教學(xué)為主,注重學(xué)生的動手能力,將課堂理論知識搬到實驗中,帶領(lǐng)學(xué)生熟悉有關(guān)的電氣設(shè)備,并且設(shè)計實驗方案讓學(xué)生能夠自主地對設(shè)備進行安裝、調(diào)試和測量,使講課和實驗有機結(jié)合起來,引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊用,更大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)校興趣,使學(xué)生全身心地投入到電氣工程實踐實驗訓(xùn)練中。比如,電氣工程及其自動化實驗實訓(xùn)基地大都有成套的裝置和設(shè)備,都是模擬一個變電工程,一般2~4個學(xué)生可以共用一套裝置。而課程設(shè)置則可以涵蓋到供電系統(tǒng)的設(shè)備安裝、調(diào)試、測量、信號、控制等內(nèi)容,可以對學(xué)生進行全過程的工程實踐訓(xùn)練。每個學(xué)生還可以根據(jù)老師布置的課程進行獨立的設(shè)計實驗方案,繪制相關(guān)的圖紙并且根據(jù)設(shè)備的型號和有關(guān)的技術(shù)特性,將設(shè)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(shù)的測量和一些事故的試驗排查等。教師也可以設(shè)置多種多樣的事故,讓學(xué)生們反復(fù)實踐和探索,逐一進行論證,得出結(jié)論。
2.結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位開設(shè)專業(yè)綜合實驗
電氣工程及其自動化專業(yè)屬于一個綜合性和實踐性較強的專業(yè)。一般大學(xué)四年級會開展有關(guān)的實驗課程,而專業(yè)指導(dǎo)教師也可以根據(jù)自身的研究特長來為學(xué)生開設(shè)不同的實驗課題。專業(yè)指導(dǎo)教師還可以根據(jù)學(xué)生的簽約單位生產(chǎn)特征來給學(xué)生進行獨立的課程設(shè)計,使實驗?zāi)軌蚺c生產(chǎn)實際工程結(jié)合起來,這樣也有助于學(xué)生今后的工作開展。一般來說,電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)的實驗主要有小接地電流系統(tǒng)的實驗、鐵磁諧振實驗、電網(wǎng)調(diào)度自動化通信綜合實驗、發(fā)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(xué)生可根據(jù)課題研究的方向,查閱相關(guān)的資料,根據(jù)查閱的資料設(shè)計相關(guān)的實驗方案和實驗步驟,擬定所需的實驗儀器設(shè)備和有關(guān)的實驗費用。第二,對實驗方案進行解釋和論證。在指導(dǎo)教師的幫助下,要學(xué)會對設(shè)計的方案進行論證,指導(dǎo)教師要對學(xué)生的方案進行復(fù)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(xùn),可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使得綜合運用知識的能力得以全面提升。
三、構(gòu)建實驗課程體系的保障
1.建立創(chuàng)新研究理念,搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式
創(chuàng)新研究理念是指在電氣工程實驗教學(xué)內(nèi)容中引入能夠反映本學(xué)科專業(yè)的前沿理論知識和一些先進的現(xiàn)代研究成果,以此來更新和完善教學(xué)內(nèi)容,而不是單純依賴于教科書。在教學(xué)手段上,要綜合運用諸如多媒體實驗教學(xué)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等來活躍實驗課程氛圍;教學(xué)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(xué)方法和雙向的教學(xué)模式,改變以往的簡單灌輸式的教學(xué)方式,以示范和學(xué)生探索為主,積極開發(fā)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力。另外,還可以根據(jù)實驗項目課程的安排,有選擇性地設(shè)置一些課外研究課題,教授學(xué)生如何獨立地對有關(guān)的課堂進行立項、分析、論證和方案設(shè)計以及實驗成果總結(jié)。必要的時候,可以充分應(yīng)用現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù),使學(xué)生的實驗課程與當前的實際生產(chǎn)相結(jié)合,以課程群方式建設(shè)數(shù)字化的工廠實驗室、校內(nèi)外實踐基地。通過搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式,來培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。
2.建立科學(xué)管理體制,完善管理制度
實驗教學(xué)體系改革需要一套完善的管理制度和科學(xué)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(xué)改革,實現(xiàn)辦學(xué)水平的全方位提升。由于我國高等院校管理制度的復(fù)雜性和多樣性,各項制度之間常出現(xiàn)互相抵觸的現(xiàn)象。為此,有必要以現(xiàn)代管理理念對現(xiàn)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(xué)管理水平的提升。要積極制訂與電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學(xué)相配套的教學(xué)管理制度,制訂有利于符合培養(yǎng)目標要求和完善的教學(xué)計劃,健全實驗教學(xué)質(zhì)量管理責(zé)任制,建立科學(xué)化系統(tǒng)化的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)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(zhì),創(chuàng)新教師隊伍管理,重視高校工科技能型人才的培養(yǎng)意義。
3.開放實驗室,開展科技活動
實驗室建設(shè)是實驗教學(xué)體系改革的重點,實驗室是學(xué)生學(xué)習(xí)的第二課堂,有利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),也是學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力發(fā)揮的重要場所。近幾年,我國高等院校加大了實驗室的建設(shè)投資力度,購買和開發(fā)了許多的先進儀器設(shè)備,并且建立了完善的實驗室管理制度。實驗室建設(shè)涵蓋的專業(yè)和研究領(lǐng)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(jīng)驗豐富和責(zé)任心強的實驗教師,部分高校還利用業(yè)余時間開發(fā)專業(yè)實驗室,讓更多的學(xué)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(tǒng)開發(fā)平臺,更多的同學(xué)有機會參與到電氣工程實驗課題的聯(lián)合實驗中,教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用平臺對實驗進行模擬,與學(xué)生一起聯(lián)合進行課題實踐。因此,實驗室的開放既解決了學(xué)生找不到開展科技活動的儀器設(shè)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(xiàn)象。
作者:周勇 張強 單位:曲阜師范大學(xué)電氣信息與自動化學(xué)院本科生