电气专业实践教学体系构建研究

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摘要：

新工业革命日新月异的技术与产业革新，需要大量的创新创业型人才。顺应时代的需要，构建了以创新、创造、创业“三创”能力培养为目标的电气工程及其自动化专业实践教学体系，实践取得较好的成效，极大地激发了学生的学习和创新热情。

关键词：

新工业革命；创新；创业；实践教学体系

随着微制造、互联网与信息技术的应用和发展，如智能化生产、新能源技术、3D打印技术、生物电子、纳米技术等创新技术的进步及融合发展，将带来新一轮的工业革命，要想在这一场革命中取得先机，将倚重于科技创新，科技创新需要大量的创新创业型人才，大学生是人才的主力军。因此，大学生创新、创造、创业“三创”能力的培养，对我国的发展建设至关重要。而在传统的高校教学模式中，课堂注重讲授理论知识，设置的实践环节较少，学生缺少理论联系实践的锻炼，学了知识不知怎么用，动手能力差。缺乏创新意识，更谈不上去尝试创业了。本文以我校电气工程及其自动化专业为例，谈谈通过实践教学的改革提高学生“三创”能力的探索。

1电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建

我校电气工程及其自动化专业是在原电力系统及其自动化专业的基础上根据教育部专业调整目录，按一级学科名称更名而形成的强、弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合的宽口径专业。实践教学一直在本专业人才培养中占据着非常重要的位置。在新工业革命背景下，以专业认证为契机，结合我校电气专业人才培养的目标，以培养素质、能力的创新、创造、创业“三创”精神为宗旨，以实际的工程能力、研发能力训练为核心与主线，以我院电工与电子技术实验中心、电气工程及其自动化专业实验室、创新创业实训中心、校外实习基地等实践场所为依托，对实验、设计、实习等多个实践教学环节进行改革、构建多维平台，形成了有利于提高学生“三创”能力的实践教学体系。

1.1实验教学体系的构建

南华大学电气学院有全院共享的电工与电子技术实验中心，实验室面积2400平方米，实验设备1786台(套)，仪器设备总值1058.4076万元，包含计算机网络实验室、自动控制原理实验室、单片机原理实验室、PLC实验室、检测技术与传感器实验室、电力电子实验室、嵌入式与DSP实验室、电机网络实验室、现场总线网络实验室、电路实验室、电子技术实验室、电子技术综合实验室、CAD机房，共12个实验室。另外，电气工程及其自动化专业专业实验室还有变压器模型室、30MW汽轮发电机、火力发电厂模型室、电机系统综合实验室、工厂供电综合自动化实验室、电力系统自动化实验室、高电压实验室、电力系统继电保护实验室、多功能微机保护实验室、多功能微机保护实验室等专业实验室，仪器设备总值318万元实验室面积达1425平方米，实验设备109套。在新增设备的计划中，加重了综合性、设计性、创造性和体现电气工程技术最新发展的实验设备的配置，引入了智能化变电站仿真培训系统、风光互补发电测控实训系统、电机与变压器维修实训系统、电力系统教学仿真系统等设备。同时，为深化实验教学改革，全面提高教学质量，培养新世纪高素质创新、创业人才。改革了传统的实验教学模式，对专业基础课实验进行重组、整合和更新设计，减少单纯验证性实验，增加了综合设计性实验，并且使部分实际操作实验与计算机仿真实验之间的内容交叉融合；还增开了专门的综合实验课，如电机与控制实验、电子技术综合实验、电气工程综合实验等。通过开放实验室、综合性实践、参加有关的全国性竞赛等多种教学方式全方位、多层次的培养学生的实践能力，全面培养学生的创新能力。

1.2设计体系构建

设计包括穿插在各个学期的课程设计和大四最后一学期的毕业设计，我校电气专业开设了电子技术、电力系统基础、电气应用与PLC控制技术、单片机原理及应用、电力系统继电保护等课程设计，并可打破课程界限，精心安排设计内容来优化学生的专业知识结构。以电力系统继电保护课程设计为例，通过改革创新研究，将电力系统分析、信号与系统、电气工程基础、单片机原理、计算机仿真等多个课程的知识应用在设计的各个环节，使学生对这些专业基础或专业课在专业中的作用及课程间的联系有个系统的认识。否则，在学生脑海里这些课程都像散落的珠子一样，好像互不关联，通过设计，就把它们串成了串。同时，为提高学生的理论联系实际、综合应用能力和创新、创业能力，能做实物的尽量要求学生做出实物。毕业设计是实践教学中非常重要的一环，如果毕业设计开展得好，可以帮助学生进一步深化和扩展所学的基础知识、专业知识、可以更好地培养学生的工程应用能力和创新、创业意识，使学生初步具备实践动手、产品研发、团队协作和职业责任等方面的知识与能力。而毕业设计的进行首先要选好题，选题来源可以是教师的横向和纵向课题，或者是实验室建设或设备改进的课题；也可以是电力企事业单位的实际问题或相关开发项目。为了让毕业设计更好地与学生的工作实际相联系，我专业加大了设计选题中工程应用型题目的比例。一方面，聘请电力有关方面的专家做毕业设计指导教师或根据电力相关企事业的工程实际提取现场数据、技术精心安排设计内容，使与工程实际接轨；另一方面鼓励教师加强用科研服务社会，并将自己的科研成果转化到毕业设计选题中，使学生接触电力行业的前沿技术。同时如果学生在毕业设计期间想去校外电力相关企事业单位结合实际工程项目进行设计，只要在该单位有相应指导资质的高工等，我们都会允许，并会在校内再配一位校内导师，在设计的内容、工作量、设计说明书及图纸的规范和质量进一步按学校的要求进行把关，以保证毕业设计的客观性和规范性。经过这些措施，提高了学生毕业设计的积极性和主动性，他们参加工作后能更快地进入角色，也更容易得到用人单位的认可。

1.3实习教学体系的构建

实习是为了加强学生的劳动观念、实践观念，为毕业后走向工作岗位和进一步的学习奠定基础，适应社会对电气工程及其自动化专业技术人才的需求。为了让学生实习效果更好，要尽量盘活社会中可用的教育资源，增加学生与社会的接触机会，把社会中的专家请进来，我们的教师也要走入社会中，为学生进入电力企事业单位学习和实践牵线搭桥。尤其是衡阳地区的电力相关企事业单位，如衡阳电业局、特变电工、金杯电缆、大唐耒阳发电厂、耒中水电站、酃湖变电站等。创建多功能的校外实习、产学研和创业实训基地(如电厂、变电站、电气设备公司等电气专业相关单位)，通过到电力有关企事业单位选择合适的岗位进行在岗实习，让学生参与企事业单位实际应用项目设计、开发与管理，在实训中感受创业文化。如我专业与台达电子(东莞)有限公司签订了校企联合办学。我专业的实习教学包含认识实习和生产实习。电气工程及其自动化专业认识实习是在学习完公共基础课和必备专业基础课后，开始其他专业基础和专业课学习之前进行的实践教学，是专业课教育的重要环节，是学生接触电气工程实际、接触社会、了解社会、扩大知识面、短时间获得大量新信息的极好机会。通过参观厂、矿、企事业等一线工作单位，了解本专业在各行各业中的应用，对本专业在大学四年中将要学的内容有一个较全面的了解，使学生初步建立专业思想，热爱电气专业，增加对本专业学习内容的感性认识，为后续课程的学习打下一定的实践基础。我校电气专业认识实习主要有衡阳廖家湾220KV智能变电站、耒中水电站等地进行。生产实习是在学习完公共基础课及专业基础课，开始专业课学习期间进行的实践教学，也是专业课教育的重要环节。目的是使学生理解并熟悉电厂典型工艺的生产过程、原理、流程、设备及正常生产的操作方法，了解典型电气设备的使用情况与工作方式；从生产角度和市场需求出发，进一步加深对电气工程及其自动化专业的认识，提高动手能力和理论水平。我校电气专业生产实习曾在秦山核电站、广州黄埔电厂、葛洲坝水电站、大唐洛阳热电厂等地进行。现在主要是在我们专业的湖南省优秀实习基地大唐耒阳发电厂进行。

1.4构建多维平台提高“三创”能力

为提高学生实践动手能力和“三创”(创新、创造、创业)能力采取了以下措施。首先，鼓励本系教师进一步努力提高自己的教学、教研、科研水平，并加强校企合作，努力用自己的知识服务社会，还选派了一位青年教师参加了创业导师专业培训，以使教师能更好地指导学生进行创新、创造、创业。近五年，进行省级实践教学改革与教学研究3项，校内实践教学改革与教学研究5项；主持参与纵横向课题多项。教师中有湖南省青年骨干教师2人，湖南省青年教师教学能手1人；国家注册电气工程师2人，湖南省监理工程师8人。以第一发明人获得发明专利3项，实用新型专利3项；为电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建与实施提供了有力保障。我专业把学生“三创”能力的培养贯穿到所有的专业课学习当中。根据各年级学生的专业学习情况，设计不同的创新创业实践教学，以保证创新创业教育贯穿大学教育始终。一年级学生主要是学习基础知识，还没具体开始专业学习，开设了电气工程专业导论课程，对学生进行专业启蒙，让学生对电气专业前沿及基础理论有感性而直观的认识，帮助学生形成对创新创业能力的初步认识；二年级以后学生就逐步进入专业基础课和专业课的学习，其中二年级以实验或专业课程拓展训练等实践课程为主；三、四年级可以进行专业实习、校内外实训或申请学生创业园入驻项目，培养具有创新精神、创业实践能力的人才；同时二年级以后就可以鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“电老鼠”比赛、节能减排大赛、飞思卡尔小车赛和学校组织的大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等各种科技活动、竞赛、创新创业实践。另外，也可以申报项目，如“大学生研究性学习和创新性实验计划”；电气学院大学生科研项目；或参与教师科研、合作企业的实际项目研究。学生在参与学科竞赛、科技活动、项目研究时，鼓励学生跨学科、年级、专业组成创新科研团队，一般是3～5人组成，由学生自行立项申请，在指导教师的指导下独立完成查阅文献、选题、开题、调研、收集分析资料、创新设计、申请专利、、形成总结报告等任务，相互之间扬长避短、同心协力进行科研创新。通过以上措施，近五年，学生多人次获得大学生电子设计竞赛、智能汽车竞赛等奖项，成绩名列湖南省高校前茅。学生申请专利多项，获得授权专利7项，其中第一发明人获得2项，申请获得“大学生研究性学习和创新性实验计划”5项。

2结束语

经过多年的改革和探索，我院电气工程及其自动化专业构建了更合理的实践教学体系，更好地培养了学生的专业素质、科学素质、工程素质、团队素质和创新、创造、创业“三创”能力，极大地激发了学生的学习和创新热情.

参考文献

[1]巩佳伟.理工科院校创业教育实践体系研究[J].北方经贸,2014(3):170-172.

[2]易玄,申丹琳.我国大学创业教育和专业教育融合模式的探索[J].创新与创业教育,2012(4):68-71.

作者:赵宇红 邓攀 汪普林 单位:南华大学