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关键词:实践环节;电工电子技术教学;作用
电工电子技术在工程领域的应用极其广泛,在我国普通高等教育中的理、工科类本、专科专业教育的《人才培养方案》,无不将电工学、数字电子技术、模拟电子技术等电工电子技术类课程作为其课程体系中必修的且占相当学时比重的专业基础课程。另外,电工电子技术实践性极强,学校必须构建实践教学体系,强化实践教学环节,做到理论教学与实践应用相结合,才能更好地激发学生的学习兴趣,促使学生主动学习。如何做好电工电子技术类课程教学,如何提高教学质量,如何提高教学效率,如何做到学以致用,如何将理论教学与实践应用相结合等诸多问题一直以来都是高校师生关注,并在教学研究中长期探索的问题。
1实践的重要性
电工电子技术课程的教学是工程技术知识和技能的获得,而知识和技能的获得必须经历“实践—理论—实践”这一认识过程,这是被人们普遍认可的符合认识论的正确的认识方法。实践不仅是认识的环节,还是人才培养,促进学生能力提升和创新精神培育的关键环节和重要途径。英国著名科学家培根曾说过,任何科学都是实验的科学。尤其在工程技术领域,任意一个项目的建设或研究成果取得,都离不开实践,在高校无论是为促进科学技术发展,还是为在培养高素质应用型专门技术人才,实践均具有极为重要的作用。因此,高校专业技术人才的培养,应遵循“以教师为主导,以学生为主体”的理念,强化实践,开足并上好实验、实习和实训课程,激发学生学习兴趣,提高学生专业技术水平,提升学生的实践能力,培育学生创新精神。
2实践教学对电工电子技术人才培养的作用
电工电子技术实践性强、技术性强,工程性、应用性与实践性是其主要特征。开展电工电子技术教育的目的是培养具有一定创新意识和创造能力的电工电子应用型工程技术人才。学校应通过实践教学,学生打牢基础,提高能力。其中实践教学包括实验、实习、实训,实验又可分为验证性实验、综合性实验、设计性实验,实习又分为行业认知实习、课程实习,综合实习、毕业实习等,根据地点来分,实训分为校内实训和校外实,根据实训设备或条件又可分为实际实训和虚拟仿真实训。这里仅以实验为例,对各类实验进行说明如下。首先,实验具备验证基本理论的功能,即验证性实验,这部分实验一般以章节为基本内容,通过这部分实验,可使学生对电工电子技术理论得到更进一步的巩固和提高。其次,是综合性实验,这部分实验是在验证性实验的基础,要求学生对综合应用一章或多章内容知识,对教学内容进行归纳总结。最后,是设计性实验,这应发实验的目的是让学生在熟练掌握基本理论知识并综合运用的基础上,设计具有一定创意的较高水平的小制作、小创意、小发明等,其目的是培养学生创新能力和创造意识。
2.1实践有利于增进知识的理解和吸收
实践是认识的基础,实践教学通过实物或现场教学,使学生提高感性认识,为掌握知识创造前提和基础,符合认识的普遍规律,符合青少年阶段学生的具体形象思维更具优势的心理特征。通过实践教学能激发学生学习电工电子技术课程的兴趣。教师从实验入手导入课程教学内容,能更好地吸引学生注意,唤起学生思考,激发学生的求知欲。例如:整流电路实验,学生能直观地感受到半波整流、全波整流、桥式整流电路结构的组成不同,通过观察输出电路的电压波形图,就能明白为什么整流可分为半波整流、全波整流和桥式整流。通过绘制交比较整流电路在无滤波电容和接有滤波电容时的特性曲线,就能更好地理解整流和概念和功能。如果教师讲解整流电路时,一味地传授理论知识,不与实践相结合,学生只会越听越乏味,甚至难以掌握基本概念,更不用说消化吸收学科知识、增强实践能力了。总之,教师应从实践教学入手,展开对基本理论知识的传授,方能达到事半功倍的效果,也能更好地体现人才培养以实践能力提高为本的教学理念。
2.2理论与实践相结合,学以致用
我国高度重视技术的应用,除了高等职业教育外,地方本科院校的人才培养目标主要为培养应用型人才。从电工电子技术理论转化为实际应用还有很大一段距离的,这段距离必须以实践作为衔接的桥梁。就像掌握了游泳的要领,如果不下水,永远也学不会游泳一样,只懂理论而不通过实验、实习和实训加以训练,是不可能掌握理论要旨的应用的,理论学得再好,也只是纸上谈兵罢了[1]。“理论与实践相结合,学以致用”符合应用型人才培养的目的,也遵循了教育基本规律,将理论知识的教学,更好地与实际生产、生活相对接,强化实践教学,能引导学生提高分析问题和解决实际问题的能力,能防止理论教学脱离实际应用的倾向,提高学生的专业应用能力。例如在讲解功率因数时,在交流电路的电感器上通过并联电容器,使电路的总电流、线路损耗、总功率比原来都减少,而负载功率却保持不变,即电源的利用率提高了。如果教师将此案例与实际的电力生产和生活用电相联系,阐明提高功率因数的经济意义和具体方法。不仅能促使学生能理深刻理解功率因数,还有利于提高学生动手能力,让学生明白所学知识使用价值,提高理论教学目的性和极积性[2-3]。
2.3提高积极性,激发学习潜能
兴趣是最好的老师。兴趣是一种意识倾向,人是动机产生的非常重要的主观因素,浓度的兴趣是知识学习不揭的动力和源泉。很多电电气学科专业的学生由于基础薄弱,在电工电子课程学习过程中,感觉越学越困难,因而产生失落感、自卑感,最后发展成为混日子的状态。再就是,不少学生在上大学前,在学习上多次受教师批评,体验到失败,在老师和同学心目中是“差生”。上大学后接触具有一定深度和难度的电工电子技术类课程,就会产生厌学情绪[4]。如果在电工电子技术课程教学过程中只注重数理推理和计算,那么学生便会重蹈以前学习过程中产生的负面的学习体验的覆辙,感觉抽象、枯燥、繁琐和无味,更不用说具有学习该类课程的积极性、主动性和创造性了。教育研究发现,学生成绩好坏与学习兴趣有很大关系,如果在电工电子技术类课程教学中有针对性地,利用实验(多媒体演示实验)进行教学,就可以大幅度简化分析过程,让大部分学生听懂和接受,如果让学生亲自动手实验或实训,便会让学生产生好奇心,激发学生的学习潜能。如何将现代教育技术手段融入电工电子技术实践教学过程,结合学科专业的特点,运用适当的教学方法,提高学习积极性,激发学习潜能,是值得积极研究和探索的问题。比如,在电器控制技术实训过程中,根据生产应用实际,可应用两个流接触器,通过相应电路设计,实现三异步电机的正反转控制,也可通过全倒顺开关实现三异步电机的正反转控制;又如在实训教学过程中,教师应用仿真软件濱示三异步电机的点动控制、自锁控制、联锁控制、互锁控制,比较电路原理和安装接线电路图,可以很好地加深学生对这些看似非常抽像的概念和知识点的印象,帮助学生理解吸收。另外,在实训时由于操作方法或接线工艺的不规范均可能导至线路的虚接、假接或错接,在进行通电试验时都不可能成功。为了通电试验成功,学生会细心操作,潜心研究故障原因,想办法修正电路,激发学生的学习兴趣和求知欲望,使学生对相应的理论学习也更有兴趣。
论文摘 要:根据高职机械类专业电工电子技术课程教学中出现的问题,针对高职学生的特点,从教学内容的选取,教学方法、教学手段、考核方法的改革,理论与实践更好的融合等方面进行了分析、总结。
电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。
1 存在的问题
(1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。
(2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。
(3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。
2 改进措施
(1)课程整合和优化。
打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。
实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。
(2)加强与专业方向的对接。
大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。
(3)课堂教学方式灵活多样。
高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。
(4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。
抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入eda技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的eda电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入eda技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助eda技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。
(5)理论教学与实践教学相结合。
电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。
为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。
此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。
(6)建立以能力为中心的课程考核体系。
改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照abcd级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。
注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。
3 结语
机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。
参考文献
[1] 刘立平,关于高职电工电子课程教学改革的实践探索[j].职业技术教育,2007,8:27~28.
[2] 隆平,高燕,汤光华.基于模块式的《电工电子技术》实验课教学改革[j].职业技术教育,2008(17):55~568.
[3] 谢迎春.项目教学法在电子技术课程教学中的研究与实践[d].浙江:浙江师范大学,2007:44.
数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。
1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
4结束语
关键词:水利工程专业;实践性教学;实践能力;教学改革
【中图分类号】G640
水利工程专业实践性很强,毕业生很大一部分将从事工程设计与施工等工作,因此基本技能和实际工作能力的培养显得尤为重要,培养专业实践能力成为本专业教学的一个重要目标。水利水电工程专业实践教学包括实验教学、教学实习、课程设计、毕业设计、社会实践及学科竞赛等环节。加强这些实践性教学,有助于有理论知识的巩固,有助于培养具有较强实际技能及独立工作能力,也有助于培养创新意识、创新精神和创新能力,从而使学生更好地接受挑战、适应社会的需要。
1改革培养方案,强化实践教学
为突出实践教学的重要性,学院根据按专业大类招生的要求,本专业在广泛调查、深入研究的基础上,制订了符合专业培养目标和培养规格要求的人才培养的新方案,将实践课从理论课的辅助课程中独立出来,单独设置实践课程、编写实践教学大纲、设计实践培养计划,这样学生可以加深对理论课的理解,同时还可以使学生通过掌握知识的过程,发展他们的独立性和创造性,充分发挥个体的主观能动性,也有利于实践教学课程建设。为加强创新能力,在新的教学大纲中还增加了实践创新学分。
在实践性教学中,树立“重理论,强实践”的思想。以认识实习、生产实习、综合实习、毕业实习、毕业设计等实习实训为保证,强化基本技能的训练,培养学生的实践能力、动手能力、创新能力;在日常理论教学中,同样贯彻实践与理论并重的指导思想,通过在各门课程中开设的试验及课程实践等单项技能实践,使学生得到不间断的实践能力的培养。贯穿课程的实践内容主要包括:基础课程试验、课程大作业和课程设计等。部分实践性较强课程采取边讲、边实践、边练习的方式,通过理论与实践的交互渗透,将理论与实践融合在一起。如计算机应用技术、测量学和水力学等课程可采取边讲、边练、边实验的学习方式。
2结合理论教学,加强能力培养
在理论教学过程中,实践性教学主要包括专业课程实习、课程实验(试验)和课程设计等。其中课程实习主要有认识实习、工程地质实习和工程测量实习等。
认识实习是学习中重要的实践环节,通过工程现场实习,使学生对我国水资源的特点、水利枢纽类型、水工建筑物型式及水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和管理等方面有初步的了解和认识;对水工建筑物的分类、形式、布置特点及构造有一定的感性认识;提高学生现场识读水利水电工程图纸的能力;初步了解水利水电工程专业思想。对于认识实习,一般由一名专业教师为负责人和三到六名各专业的教师组成,按认识实纲要求,提前一至两星期联系好实习地点和参观内容及车辆;对于认识实习,学生要认真完成实习报告,教师认真批改,对于不能自己完成者,不给予实习成绩。
课程设计主要有混凝土结构课程设计、水工钢结构课程设计、农水课程设计、水利工程施工课程设计、水工建筑物课程设计、水泵与水泵站课程设计、概预算课程设计。课程设计的主要目的是使学生融会贯通该门课程的理论知识和基本设计技能,完成一个较完整的设计计算过程,以加深对所学理论的理解与应用。培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能,全面分析考虑问题的思想方法、工作方法、善于运用设计图、国家标准规范以及计算、绘图和编写设计文件的能力。通过课程设计可了解学生对该课程的理解和掌握程度,从中发现教学中存在的问题。课程设计主要由任课教师或课程设计组教师负责课程设计的任务布置、指导及成绩评定。
3重视综合实习,实现培养目标
综合能力培养主要包括毕业设计和生产实习。生产实习主要培养学生从事水利水电工程施工和组织管理的工作能力。学生通过施工工种的实际操作、现场参观、听取专题报告和参加施工劳动,培养学生的实际操作技能和技术应用能力和爱岗敬业、吃苦耐劳的工作作风。通过实习学生可对水工建筑物的施工、施工组织设计、设计和管理等建立一个整体概念,掌握几项施工工种的操作技能;了解工程概况、施工组织设计、施工技术、施工场地的布置和工程管理模式;了解现场采用的主要机械设备的性能、构造及新工艺、新技术和先进的施工设备。生产实习中做到有计划、有安排、有生产实习指导书,学生在实习过程中按生产实习指示书和施工单位的规章制度的要求参加生产实习,最后写出实习报告和现场考试,按优、良、合格、不合格四级制评定成绩。
毕业设计重点培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题的能力,培养全面分析考虑问题的思想方法,独立思考、解决问题的工作能力;培养设计计算、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力、调查研究、查阅技术文献和资料及编写技术文档的能力。
4出现的新问题及解决思路
对于水利工程专业来说,毕业设计是一个十分重要的实践性环节,学校对毕业设计高度重视,制定了一系列的规章制度,但是实际教学效果却不容乐观。主要问题表现在以下几个方面:一是部分学生因找工作,主要精力放在了找工作上,无心从事毕业设计,对布置的毕业设计敷衍了事。部分已经找到工作的学生,由于找到的工作与当初的定的毕业设计题目不太对口,觉得没有实际意义,也缺乏做好毕业设计的积极性。面对上述问题,设想采取以下解决办法:一是提前布置毕业设计,不必等大四下学期布置毕业设计,可以在进入大四初毕业设计选题。大四上学期学生还没有进入找工作阶段,此时大部专业课已经学完,课程学习任务也不太繁重,具有一定的课余可支配时间,因此部分学生可以利用课余时间安心从事毕业设计。对于找到工作后,出现学生工作性质与毕业设计不对口的问题,可以通过加强教育解决其思想问题,教育学生明白毕业设计不仅是巩固某方面的专业知识,更重要的一个学生综合能力的培养,这种能力对于从事各方面工作都是必需的。另外,从以人为本的角度出发,也可以根据学生即将从事的工作性质,适当调整毕业设计内容,激发学生做好毕业设计的积极性。
参考文献
【关键词】风电工程科技人才;人才缺失;培养
引言
当代先进技术和先进产品设备不断涌出,需要大量的能源作支撑,其中最主要的能源就是电能。在极力倡导低碳环保节能的国际大环境下,风能等新能源因储量丰富、无污染、可再生等特点,越来越受到世界各国政府的高度重视。但风电工程技术人才的缺乏却成为风电发展的一大障碍,因此,解决风电工程科技人才缺乏问题是我国风电行业的当务之急。
一、风力发电产业的人才需求
要想培养出适合目前风电产业发展的人才,首先要清楚风电产业的人才需求并对人才培养进行系统的研究。
(1)具有坚韧不拔的品行和较强的适应能力。由于风力发电对于风能强度的要求,风电场一般都处于环境恶劣,风电科技人才需要经常去风场考察、调研,这就要求所需人才具有有一定的人生价值观和对不同环境较快的适应能力。
(2)具有多学科的综合知识结构。风电是一门涉及机械、流体、材料、电气和控制等多学科的新兴行业,风电高级科研人才和高级专业技术人才需要具备专业性很强的多学科知识体系。
(3)掌握一定的专业及国际交流语言。风电产业是一个新兴的产业,世界各国正在大力对其研究与发展,而各国之间的经验交流和技术引进能促进该产业的迅速发展。同时也有利于国外市场的开拓。
(4)具有创新能力。风电产业是新兴产业,具有广阔的创新空间,如风力发电效率的提高和装机成本的降低都不断地需要创新。
(5)具有实践经验和思维能力。风电产业涉及的专业很多,对于知识面要求很广,只有这些人才能将各专业知识联系起来形成体系,而风电产业恰恰需要从设计、制造、安装、调试到运营管理的系统化的人才培养体系。
(6)团队合作意识。由于风电工程相对复杂而庞大,其运行维护需要不同学科知识的人员相互配合。
二、我国风电产业人才现状
我国在风电人才培养方面起步较晚,存在诸多制约风电人才培养的因素。
按照我国风电当前发展速度,到2015年我国风电装机容量将达150~200GW(数据来源CWEA)。通过对比德国风电人才需求状况,按37人/万·千瓦从业人员标准,届时我国风电行业将需要约60万从业者,其中40%为高端技术人才。然而目前高校数量和招生规模却仍难以形成对风电行业人才需求的有效供给。
当前,为了减轻风电行业用工短缺的局面,我国主要以应用技术型人才培养为主,而高层次的复合型人才培养仅局限在少数高校和研究机构,而其他高校基本依托于其他专业进行培养。这样就使得我国风电产业人才结构不完整,层次比例不平衡。
由于风电企业和高校之间存在一定的信息不对称,忽视了风电企业对人才的知识、能力需求,导致高校实际培养的风电人才难以满足企业用人需求,突出表现为实践经验太少,动手能力差,解决实际问题的能力较为欠缺,熟悉了解业务耗时较长等问题。
三、风电人才培养对策
(一)中外高校人才培养模式对比及思考
高校是人力资源密集的场所,人才的缺失与高校的人才培养体制有着必然的联系。由于历史文化传统的差异和高等教育体制的不同,中西方在人才培养理念、模式和方法等方面都有较大的差别。在培养模式的选择上,我国应在借鉴国外的基础上,结合行业发展,研究和确定符合我国国情的人才培养模式。
(1)一般而言,具有博士学位是美国大多数大学选聘教师的必要条件。从职称结构看,世界一流大学的教授系列职称结构呈倒三角形。而我国高校教师系列职称结构却恰恰相反,成金字塔型。师资力量强弱的悬殊就必然造成人才能力大小的差异。
(2)西方高校人才培养方式具有“宽基础、宽专业”的特点。如美国高校专业设置指南中表明其大学有25个学科群设置跨学科专业,主要方式为跨学科叉、学科群内交叉,并注重课程的综合性,大量开设跨学科课程。为培养出风电产业综合型人才打下基础。
相比之下,我国高校则呈现出“窄口径、窄专业”的高校人才培养方式。大学的专业分得过细,有些工科院校纯“机”、纯“电”人才培养模式的现象很普遍,这导致学科结构过于局限,不利于培养专业面广,知识综合的人才,以至于目前风电行业的人才大多数都是转行过去的,很少有人对风电产业具有整套完整系统性的知识。
通过对西方这种宽领域教学模式的借鉴,我们可以尝试跨学科专业的人才培养模式。使涉及风电的多个学科之间建立必要的联系,提高课程系统性。在教学内容方面,授课内容不仅以传统学科知识为主,教学内容更新速度要紧跟风电科技更新速度,与快速发展的风电相适应。教材要做到及时修订,与产业现状保持同步。
(3)在就业指导方面,西方国家各高校充分体现了“全程化就业指导服务”的理念。如美国从大学生一年级就开始进行职业教育,帮助学生接触和了解就业状况;二年级时就帮助学生根据自己特长选择专业,有利于学生自身的定向培养。而我们却把就业指导等同于毕业生择业期间的指导,只是在学生临近毕业时仓促应对,以解决大学生择业的一时之需,而不注重大学生人生规划和长远职业发展,这不利于大学生充分了解国家人才需求状况。
因此,我们可以从大一阶段就对大学生进行全面系统的职业规划指导,使他们针对自身发展方向自我深造,并提高他们对风电产业的重视,增强他们的使命感。
(二)国外风电产业成功典范及借鉴
(1)丹麦
丹麦是世界上最早开始进行风力发电研究和应用的国家之一,丹麦大学有一个很重要的鲜明特征就是产学研结合,这一点尤其体现在风力发电专业,学校跟企业的联系既深又广,很少看到闭门做理论研究的教师,很多研究所就是企业投资成立的,研究型的项目除了欧盟支持的外都是直接从企业拿,其中包括企业博士的培养模式,就是企业出博士的工资和研究经费,学校委托培养。
再如Aalborg University(AAU)大学,它注重与企业联合办学,把学校建在大岛,跟主要位于大岛的风机生产企业互动更多,另外,丹麦VESTAS公司(全球最大的风力发电机制造商)每年还在AAU设5个奖学金名额,并且有很多雇员在AAU兼职学习。
我国可加强风电企业与高校、研究机构之间的合作力度,拓宽合作领域。资源共享是提高效率的重要举措,注重学术交流,建立学校、企业、专业教师、企业专业指导人员及学生共同参与的立体网络。
(2)荷兰
荷兰政府尤其重视技术开发,要求研究院所、大学和企业共同申请开发项目,经评估后,政府在资金上给于强有力的支持。荷兰Lagerwey公司,公司只提出概念设计,具体的工程设计由公司与研究院所(如ECN)、工程设计公司(如Stork)和大学签订合同委托完成。
Delft技术大学,该大学是荷兰最著名的工业技术大学。风能室设在土木建筑系内,该室分三部分:研究组,强度试验室,现场实验室。这是国际上较先进的试验条件,可试验500万次。现场试验室主要对风力发电机进行现场试验,通过这一测试工作可以知道桨叶的实际气动特性。
所以,我国应努力实现配备良好的实验环境和实践基地。风电专业作为一个工科专业,要求很强的实践性,良好的实验环境和实践基地是实践成效的先决条件,同时,各高校应适当提早和延长实习训练时间,把实训放在与理论知识同等重要的位置。
(3)英国
英国风力发电推行承包制,设计、建设、运行由多个工程技术公司和IPP业者承包。英格兰朗布罗技术学院正研究空气动力学的不稳定性,以便测定经过风机的气流,该学院还与苏格兰雷丁大学合作,研究应用粒子成像测风速技术。
我国可以与风电产业发达的国家的高校、研究所、企业等进行学习经验交流。尽量取得合作关系,通过在线课程,学习先进完整的理论知识和实践方式。并与他们的优秀人才进行社会性协作学习,有效地组织论坛交流和小组作业。
(4)加拿大
在国外,各国政府都十分重视对本国风电研发产业的扶持。澳大利亚、巴西、英国等国家广泛地应用政府贷款和拨款支持风电设备的研发。如加拿大,将风电机研发的税收优惠列入了国家直接政策。
目前,我国也已经开始执行对风电设备研发的政府补贴,然而扶持的力度仍然不够。现阶段,我国应当进一步增加国家财政拨款,并进一步丰富扶持手段,提高我国风电设备的国产化程度,增强人才培养的力度。
(三)关于风电人才培养的其他对策
(1)从风电企业聘请兼职教师,经验教学。这有利于学生将理论与实践结合,走向工作岗位后能更好的适应,同时,对于企业高层人员也是一种提升,通过对知识的讲解,逐渐琢磨出经验中的不足和对未来的改进方法。
(2)依靠兼并收购外国和本国公司或举办合资企业而得到一些风电管理人才。兼并收购如美国,丹麦等一些风电发达国家的中小型风电企业,这是获取风电人才资源、汲取国外先进知识技术的良好时机。
(3)企业内部灵活培养所需人才。求才,明确人才缺乏领域对人才本领的要求,定性培养;用才,充分发挥各人才的优势,避免人才的闲置;育才,定期组织培训,选拔潜力人才出国深造;激才,激发成才主动性;留才,通过各种方式留住人才,如提高福利等,避免顶尖人才向国外流失。
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