一、電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
1.校外實(shí)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(diǎn)所在。但是當(dāng)前由于高校經(jīng)費(fèi)不足,實(shí)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(dòng)化專業(yè)實(shí)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(shí)習(xí)單位或者虛造實(shí)習(xí)單位,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基本培養(yǎng)目標(biāo)。
2.課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)方面
當(dāng)前,高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的設(shè)計(jì)題目較為單一,每屆學(xué)生的設(shè)計(jì)題目都大同小異,缺乏更新和創(chuàng)新。學(xué)生實(shí)踐性少,極易出現(xiàn)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)雷同的現(xiàn)象。加之指導(dǎo)教師缺乏工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此整體上課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)缺乏一定的創(chuàng)新,學(xué)生的理論和實(shí)踐結(jié)合能力欠缺。4.開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)由于當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室更多以科研為主,科研設(shè)備的投入資金較大,因此實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性能力不足,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)缺乏應(yīng)有的了解,一些開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)就無(wú)法開(kāi)展,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中也就缺乏創(chuàng)新性。對(duì)此,高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該加大對(duì)學(xué)生的開(kāi)放力度,同時(shí)不斷提升實(shí)驗(yàn)室的軟硬件,以適應(yīng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的方案
1.課堂教學(xué)與工程實(shí)踐訓(xùn)練同步進(jìn)行
電氣工程實(shí)踐訓(xùn)練課程的設(shè)置是高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),該課程的設(shè)置共分為工程實(shí)踐訓(xùn)練基礎(chǔ)和工程實(shí)踐訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)兩個(gè)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(shí)踐訓(xùn)練打好基礎(chǔ),其目的在于能夠?qū)⒂糜诠こ虒?shí)踐訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)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(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題三步走的思路,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。后者則以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,注重學(xué)生的動(dòng)手能力,將課堂理論知識(shí)搬到實(shí)驗(yàn)中,帶領(lǐng)學(xué)生熟悉有關(guān)的電氣設(shè)備,并且設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案讓學(xué)生能夠自主地對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試和測(cè)量,使講課和實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái),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(shí)踐實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中。比如,電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地大都有成套的裝置和設(shè)備,都是模擬一個(gè)變電工程,一般2~4個(gè)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(cè)量、信號(hào)、控制等內(nèi)容,可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行全過(guò)程的工程實(shí)踐訓(xùn)練。每個(gè)學(xué)生還可以根據(jù)老師布置的課程進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,繪制相關(guān)的圖紙并且根據(jù)設(shè)備的型號(hào)和有關(guān)的技術(shù)特性,將設(shè)備安裝到實(shí)驗(yàn)屏上再親自進(jìn)行全部接線、核對(duì)和通電檢測(cè),并且進(jìn)行各種參數(shù)的測(cè)量和一些事故的試驗(yàn)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(shí)踐和探索,逐一進(jìn)行論證,得出結(jié)論。
2.結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位開(kāi)設(shè)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)屬于一個(gè)綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。一般大學(xué)四年級(jí)會(huì)開(kāi)展有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,而專業(yè)指導(dǎo)教師也可以根據(jù)自身的研究特長(zhǎng)來(lái)為學(xué)生開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)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(lái)給學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的課程設(shè)計(jì),使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺c生產(chǎn)實(shí)際工程結(jié)合起來(lái),這樣也有助于學(xué)生今后的工作開(kāi)展。一般來(lái)說(shuō),電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要有小接地電流系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、鐵磁諧振實(shí)驗(yàn)、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化通信綜合實(shí)驗(yàn)、發(fā)電機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)、變壓器綜合實(shí)驗(yàn)等等。要出色地完成這些綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,必須做到以下幾點(diǎn):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(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟,擬定所需的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和有關(guān)的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。第二,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行解釋和論證。在指導(dǎo)教師的幫助下,要學(xué)會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行論證,指導(dǎo)教師要對(duì)學(xué)生的方案進(jìn)行復(fù)核,指出其方案操作中可能存在的問(wèn)題。通過(guò)這種方式的實(shí)訓(xùn),可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使得綜合運(yùn)用知識(shí)的能力得以全面提升。
三、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)和一些先進(jìn)的現(xiàn)代研究成果,以此來(lái)更新和完善教學(xué)內(nèi)容,而不是單純依賴于教科書(shū)。在教學(xué)手段上,要綜合運(yùn)用諸如多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等來(lái)活躍實(shí)驗(yàn)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(cuò)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(jiǎn)單灌輸式的教學(xué)方式,以示范和學(xué)生探索為主,積極開(kāi)發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。另外,還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(dú)立地對(duì)有關(guān)的課堂進(jìn)行立項(xiàng)、分析、論證和方案設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)成果總結(jié)。必要的時(shí)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(shí)驗(yàn)課程與當(dāng)前的實(shí)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(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)踐基地。通過(guò)搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式,來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力。
2.建立科學(xué)管理體制,完善管理制度
實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)辦學(xué)水平的全方位提升。由于我國(guó)高等院校管理制度的復(fù)雜性和多樣性,各項(xiàng)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(duì)現(xiàn)行的高校管理制度進(jìn)行研究,使其形成一個(gè)完整的體系,更好地促進(jìn)教學(xué)管理水平的提升。要積極制訂與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)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(biāo)要求和完善的教學(xué)計(jì)劃,健全實(shí)驗(yàn)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(píng)估體系,加強(qiáng)科研管理水平,努力提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的整體素質(zhì),創(chuàng)新教師隊(duì)伍管理,重視高校工科技能型人才的培養(yǎng)意義。
3.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)展科技活動(dòng)
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)的第二課堂,有利于學(xué)生實(shí)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(chǎng)所。近幾年,我國(guó)高等院校加大了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投資力度,購(gòu)買和開(kāi)發(fā)了許多的先進(jìn)儀器設(shè)備,并且建立了完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室還配備了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富和責(zé)任心強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教師,部分高校還利用業(yè)余時(shí)間開(kāi)發(fā)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,讓更多的學(xué)生直接參與到高校的課題研究項(xiàng)目中。另外依托一批實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái),更多的同學(xué)有機(jī)會(huì)參與到電氣工程實(shí)驗(yàn)課題的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)中,教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,與學(xué)生一起聯(lián)合進(jìn)行課題實(shí)踐。因此,實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放既解決了學(xué)生找不到開(kāi)展科技活動(dòng)的儀器設(shè)備和實(shí)踐場(chǎng)地的難題,又有效地避免了高校實(shí)驗(yàn)室資源過(guò)度浪費(fèi)的現(xiàn)象。
作者:周勇 張強(qiáng) 單位:曲阜師范大學(xué)電氣信息與自動(dòng)化學(xué)院本科生