主頁 > 技術文章 > 淺談電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的研究與建設 2022-03-28

淺談電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的研究與建設

摘要：實踐教學體系是培養學生理論聯系實際的重要環節。本文介紹了大專院校電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的建設情況，立足于培養高層次應用型人才這個核心，建設實驗、實習等各實踐環節，進而培養學生的專業綜合能力。
　　　電氣工程及其自動化專業是一門實踐性、應用性很強的學科，大多數專業課程都需要通過適量的實踐活動來培養學生的實際動手能力和創新能力。根據我校關于本科培養方案指導思想的要求：以培養應用型高級人才為主，加強學生的創新意識、競爭意識和適應能力的教育，注重學生的知識、能力、綜合素質的協調發展。因此，應用型本科專業在具體的實踐教學中，應把培養學生分析和解決問題能力作為構建良好的實踐教學體系的基礎和核心。
一、實踐性教學體系建設
　　1.實驗室建設
　　隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動化本科專業的設置，提升電氣自動化、電力系統的實驗水平就迫在眉睫。但是眾所周知，建設電力系統的相關實驗室要求條件十分苛刻，加之所需的實驗設備造價昂貴，而我院做為近幾年剛剛升本的院校，爭取上級有限的科研經費相對較為困難，導致對實驗室建設的資金投入相對不足，實驗條件相對有限，短期內難以滿足電氣工程及其自動化的相關實驗要求。因此，這就要求我們必須廣開門路，通過其他行之有效的措施和方法，不斷滿足該專業相關的實驗要求。
　　在學習和借鑒外校實驗室建設和管理的基礎上，依據本校學生的基本素質和我校現有的實驗條件，我系對實驗室建設做以下改進。
　　（1）構建實驗平臺，滿足課程需求。通過學院的持續投資和我系教師的不懈努力，我系建立了具有層次化、綜合性的系統實驗平臺——電力系統綜合實驗室，該平臺是對“電力系統分析”、“發電廠及變電站電氣部分”、“供電技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電力系統自動裝置”、“電力系統微機保護”及“電力系統綜合自動化技術”等主要專業課程實踐實驗環節的系統整合。在此平臺上，不僅能滿足本專業核心課程的基礎實驗和綜合實驗的要求，還能使學生自主完成相關課程設計。
　　（2）依托仿真技術，調動學生興趣。在課程中推廣和運用仿真實驗手段，實現仿真實驗與相關課程的有機結合。教師在講授專業課時，有選擇的向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應用組態王軟件，并且通過較多實例的仿真講解，使學生對該專業課有更深入的理解和應用，同時要求學生對該課程的實驗內容預先進行仿真。這樣既能提高學生的學習興趣，又能使學生對該課程有更加全面的掌握。
　　（3）完善互動平臺，提升教學效率。我們在現有的教學條件下，廣泛收集網絡上豐富的實驗環節資源，建立完善了相關課程的網絡實驗室。如在《電力系統繼電保護原理》教學網站上，增加了微機繼電保護等教學、實驗內容，搭建了師生互動平臺，以此彌補實驗教學時間的不足。教師的教學效率得以大大提升，也為學生更好的進行學習、實驗創造了便利條件真正實現了教師與學生的教學互動和溝通交流。
　　（4）建立合作關系，拓寬實驗領域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業基地，本地眾多的大中型工業企業也希望通過加強與科研院所的溝通聯系來提高自己的技術水平。通過市政府的牽線搭橋，我們結合自身的學科優勢和人才資源，近年來先后水泥、供電、電氣等單位簽訂了校外實習合作單位協議，不斷加強合作交流。我校每年都選送大批學生到相關企業，在其生產實驗室內進行實踐活動：如在電氣公司進行的《高低壓電器》實驗，在水泥公司進行的《工廠供電》實驗，在變電站進行的《變電站綜合自動化》實驗等等。這樣既解決了我們的有關實踐難題，又提高了學生的實際動手能力。
　　（5）引入科研項目，注重實踐培養。實踐教學將由淺入深，由基礎到綜合將教師的科研內容和科研成果、工程實際問題等引入到實驗教學中，把知識學習技能訓練、能力培養等融合在一起，增強學生的實際應用能力，提高教學效果。適時引入設置創新型實驗項目，讓學生及時了解實驗新技術的發展，注重培養學生掌握新實驗技術的能力。此外，我校還組織學生積極參加全國技術大賽，進一步鍛煉學生的綜合能力。
　　2.實習基地建設
　　本專業現有兩個實習基地，分別是電工實習2和模擬變電所。
“電工實習2”實習基地分為兩個部分，學生要在兩周時間內完成電機的拆裝和控制柜的安裝實訓，該實習基地主要面向經過專業課程學習，具有一定理論基礎的大三或大四學生進行，該實習項目側重工程技術應用、重視實踐環節的鍛煉，具有較強的工程適應能力，對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力，具有很大幫助。　　
模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進線，由真實的高低壓一次設備完成整個的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚，學生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機會。
　　除了校內實習基地的進一步建設與完善，還需要繼續加強與水泥、供電、電氣等合作單位在科研、人才培養、校外實習基地等方面的合作。
　　3.課程設計和畢業設計建設
專業課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力，而實現這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統的課程設計題目大多較為單一，與具體的生產實際要求脫節較為嚴重，并且設計的標準也與工程規范相差甚遠。因此，我院在具體的課程設計中，十分注重實踐性和可操作性，要求選題與有關科研項目和相關企業緊密結合，如在工廠供電課程設計中，從企業得到第一手的詳細資料，發給學生真學真練，使學生從中汲取更多的經驗，既鍛煉了獨立思考的能力，也增強了實際操作能力。
畢業設計作為重要的實踐教學環節，關鍵是要實現課題的真實性、知識的綜合性和設計的創新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業學生人數的不斷增多，教師數量和畢業設計課題數量相對不足的問題日益突出，而用人單位也對新錄用人員實際動手能力的要求越來越高。為此，我們在畢業設計課題的選擇上，要求每位畢業生的畢業設計，或結合教師的科研項目，或結合企業的技術項目，或組織學生到外地公司和工廠開展畢業設計等工作嘗試，使學生的綜合素質、創新能力得到進一步提高。　　
二、專業師資人才隊伍建設
　　如何培養建設一批高水平人才，是每個高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實的理論知識，更要具備較強的實際動手能力。為此，我校積極做好人才的培養工作，把提升師資隊伍的層次、優化師資隊伍的結構、提高師資隊伍的整體水平作為師資隊伍建設的重點工作。以兩個專業研究方向為目標，加強師資隊伍建設，注意教師進修提高，積極引進博士，鼓勵和支持青年教師攻讀在職博士學位，促進學術帶頭人后備力量的培養工作，從而形成一支整體水平高、結構合理的教學和科研型教師隊伍。主要通過以下幾方面措施來實現。
　　（1）加大高層次人才引進力度，優化教師隊伍的結構，不斷增加師資隊伍總量。
　　（2）加強專業帶頭人、課程負責人及骨干教師隊伍建設，進一步明確其權利和義務，以激發教師積極向上的熱情。
　　（3）充分培養和挖掘現有教師隊伍的潛力，加強“雙師型”教師的培養。一方面從企業引進工程技術人員，另一方面通過各種途徑提高教師的實踐技能。
三、實踐性教學教材建設
　　通過綜合了解國內、省內其他院校電力系統及其自動化專業教學、實驗方面等情況，發現近年來在實踐教材特別是綜合實驗方面教材編寫的不多。因此，我們必須高度重視此項工作，以切實發揮實踐性教學教材在教學、實驗中的重要作用。
　　根據不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況，我校組織一批教學、實驗經驗豐富的教師編寫了相關的實驗（實習）大綱和指導書，課程設計大綱和指導書等教材，并順利通過了學院的嚴格審核。特別是針對我系建設的電力系統綜合實驗室，我系教師專門編寫了嚴謹完整的實驗指導書。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求，又能增強學生的實訓能力，使得學生的綜合設計能力和創新意識不斷得到提高。
　

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