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[摘要]实验课教学是培养学生实践能力、创新能力和综合能力的重要环节。本文在分析原有实验教学存在主要问题的基础上，结合电气类专业特点，探索以科研项目为背景的实验教学平台，并改革实验环节的教学内容，全面培养学生的工程实践能力和创新能力，从而实现理论知识与工程实践的有机结合。
[关键词]实验教学改革 电气自动化 创新能力
一、引言
现代科学和技术飞速发展，社会急需大量具有创新能力的工科技术人才，这不仅是社会发展的迫切需要，也是时代发展和高等工程教育发展的必然要求。因此，高校的教育必须根据时代发展的需要，以培养具有创新能力及意识的高科技技术人才作为已任，来改进自己的教学内容及教学模式[1]。电气工程及其自动化专业的大多数课程具有较强的实践性，学生需进行大量的实践活动，因此，在电气工程及其自动化专业教学中，实践性教学具有重要的地位和作用[2]。
二、原有实验教学存在的主要问题
（一）实验模块化，限制了学生动手能力的培养，学生缺乏自主设计及制作电路的能力
为了使实验的数据准确以及在规定时间内完成实验教学任务，现在很多高校的实验室都是采用实验台，并配有专用实验箱。实验时，学生只要在实验板上连接少许的电线就可以进行实验。这样的实验方法优点很明显，如实验数据准确、实验时安全可靠、实验时间容易控制、老师准备实验方便等。但缺点也很突出，学生动手机会少，缺乏自主设计电路及调试电路的能力。
（二）实验教材编写形式及实验教学模式过于呆板，不利于学生创新能力的培养
为了学生能在规定的时间内完成实验内容并保证实验设备及学生的安全，现在的实验教材大部分都比较详细。从实验目的、实验仪器、实验内容、实验电路、实验步骤、实验原理图到接线图均给与了非常详细的说明，教师上课时往往要求学生严格照实验指导书上的步骤及接线图连接电路。这样虽然能够保证实验按质按时完成，但是也压制了学生们创新意识的培养，一定程度上影响了同学们的学习积极性。
（三）验证性实验过多，设计性实验太少，学生系统设计与创新能力缺乏培养
验证性实验教学可以帮助学生掌握书本上典型电路的结构特点，培养学生严肃认真的实验操作态度，使学生能运用所学的理论知识分析实验中所发生的各种现象，正确地分析实验结果和数据。但是，过多的验证性实验，束缚了学生探究问题的能动性，大多数学生经过实验学习后，都只会“照方配药”，按老师指导完成实验，而不会独立分析问题并设计电路，对培养学生的自主设计与创新能力帮助不大。
三、实验平台建立
电气自动化课程是实践性很强的课程，主要是使学生获得电气自动控制技术方面的基本知识和基本技能，并培养学生分析问题、解决问题的能力。实验教学能帮助学生理论联系实际，加强学生对理论的认识及理解程度，还可以大大提高学生的动手能力及创新能力[3，4]。在探索电气自动化实验课的特点基础之上，我院建设了以科研项目为背景的实验平台，并将科研项目、企业现场技术和工程实践技术渗入到实验教学之中。现已在多门课程实验中逐步开展，其中，“运动控制系统”和“可编程控制技术”最具代表性，其实验教学平台见图1所示，是以科研项目《高性能电机控制及测试平台的研制》和《工业装备的网络化监控系统研制》为背景研发的实验教学平台。
图1：实验平台结构框图
科研项目《高性能电机控制及测试平台的研制》和《工业装备的网络化监控系统研制》是老师实际为企业做的横向科研项目，根据实际项目开发平台并结合实验教学需要建设了以完成“运动控制系统”和“可编程控制技术”课程的实验平台，实验平台分成两大部分，运动控制实验平台(包括直流有刷电机、交流异步电机、永磁同步电机及直流无刷电机的实验模块) 和可编程控制实验平台(包括可编程基本实验、可编程继电控制实验、液晶触摸屏控制实验及基于网络的可编程控制实验)，两部分又可互相控制。学生在做实验时，通过自己以项目开发步骤实现实验过程，实验教学从以教师为中心转变成以学生为中心，从强调验证型转变为强调理论与实践相结合及应用开发能力培养。
四、以科研项目为背景的实验内容
实验平台很大的特点就是完成科研项目的实验平台，学生利用平台进行设计，编程与性
图2：实验项目内容
能分析，通过开发系统平台完成实验项目。比如，我们在《运动控制系统》课程实验项目中安排直流无刷电机的控制实验，以往都是教师为学生准备好实验仪器、调整到正常工作状态，学生按照教师事先拟订的实验步骤(实验指导书)，一步一步地采集数据，一步一步地按规定好的顺序观察实验现象。学生们不敢随便提出设想或要求改变实验条件，只能按书本上或教师的意愿利用刚学过的公式、书本上的现象结论，计算出或抄写出实验开始前就已经知道的结果，最后提交一份实验报告，一次实验就算完成了。这是我们已经十分熟悉的以培养动手能力为目的的实验教学过程。这种实验，学生根本不需要解决什么困难和问题，也不需要动脑筋的去分析和判断，只要记住就行了。现在我们改变以往的实验模式，按照科研项目开发的模式进行，如图2所示。学生在做实验前就知道实验内容是什么，前期自己应该作好什么准备，实验完成后自己应该达到什么目标。实验项目实施后，学生十分感兴趣，在空余时间，学生经常互相之间探讨有关实验项目问题，实验项目结束后，有的同学直言这个项目结束后，自己体会的东西比以往所有实验都还要多。
五、结束语
从实际效果看，电气自动化实验课程实行改革以来，实验教学效果较之以前有明显提高，学生的想象更丰富，思维更积极，眼界更开阔，从而大大增强了解决问题的能力和创新意识。这种实验教学改革突破了传统模式，为实验教学开拓出新的空间，可以说这是进入“科研”层次的主体性的体现。
江西省高校省级教改立项项目：电气工程类实验教学方法改革的研究与探索，项目编号：JXJG-09-6-15
[参考文献]
[1]陈景增.高校应用型创新人才培养模式[J].高等工程教育研究.2005,1.
[2]刘德仿,王旭华,阳程.以能力培养为中心的机械工程应用型人才培养教学体系探索与实践[J].中国高教研究,2009,(11) .
[3]张恩平,刘希民,张勇,黄明键. 突出创新人才培养的实践教学模式和环境的研究[J].黑龙江教育,2008,2.
[4]徐向民,韦岗,李正,殷瑞祥.研究型大学精英人才培养模式探索—华南理工大学电子信息类专业教育改革的实践[J].高等工程教育研究,2009,2.
（作者单位：江西理工大学 机电工程学院 江西赣州）
[关键词]实验教学改革 电气自动化 创新能力
一、引言
现代科学和技术飞速发展，社会急需大量具有创新能力的工科技术人才，这不仅是社会发展的迫切需要，也是时代发展和高等工程教育发展的必然要求。因此，高校的教育必须根据时代发展的需要，以培养具有创新能力及意识的高科技技术人才作为已任，来改进自己的教学内容及教学模式[1]。电气工程及其自动化专业的大多数课程具有较强的实践性，学生需进行大量的实践活动，因此，在电气工程及其自动化专业教学中，实践性教学具有重要的地位和作用[2]。
二、原有实验教学存在的主要问题
（一）实验模块化，限制了学生动手能力的培养，学生缺乏自主设计及制作电路的能力
为了使实验的数据准确以及在规定时间内完成实验教学任务，现在很多高校的实验室都是采用实验台，并配有专用实验箱。实验时，学生只要在实验板上连接少许的电线就可以进行实验。这样的实验方法优点很明显，如实验数据准确、实验时安全可靠、实验时间容易控制、老师准备实验方便等。但缺点也很突出，学生动手机会少，缺乏自主设计电路及调试电路的能力。
（二）实验教材编写形式及实验教学模式过于呆板，不利于学生创新能力的培养
为了学生能在规定的时间内完成实验内容并保证实验设备及学生的安全，现在的实验教材大部分都比较详细。从实验目的、实验仪器、实验内容、实验电路、实验步骤、实验原理图到接线图均给与了非常详细的说明，教师上课时往往要求学生严格照实验指导书上的步骤及接线图连接电路。这样虽然能够保证实验按质按时完成，但是也压制了学生们创新意识的培养，一定程度上影响了同学们的学习积极性。
（三）验证性实验过多，设计性实验太少，学生系统设计与创新能力缺乏培养
验证性实验教学可以帮助学生掌握书本上典型电路的结构特点，培养学生严肃认真的实验操作态度，使学生能运用所学的理论知识分析实验中所发生的各种现象，正确地分析实验结果和数据。但是，过多的验证性实验，束缚了学生探究问题的能动性，大多数学生经过实验学习后，都只会“照方配药”，按老师指导完成实验，而不会独立分析问题并设计电路，对培养学生的自主设计与创新能力帮助不大。
三、实验平台建立
电气自动化课程是实践性很强的课程，主要是使学生获得电气自动控制技术方面的基本知识和基本技能，并培养学生分析问题、解决问题的能力。实验教学能帮助学生理论联系实际，加强学生对理论的认识及理解程度，还可以大大提高学生的动手能力及创新能力[3，4]。在探索电气自动化实验课的特点基础之上，我院建设了以科研项目为背景的实验平台，并将科研项目、企业现场技术和工程实践技术渗入到实验教学之中。现已在多门课程实验中逐步开展，其中，“运动控制系统”和“可编程控制技术”最具代表性，其实验教学平台见图1所示，是以科研项目《高性能电机控制及测试平台的研制》和《工业装备的网络化监控系统研制》为背景研发的实验教学平台。
图1：实验平台结构框图
科研项目《高性能电机控制及测试平台的研制》和《工业装备的网络化监控系统研制》是老师实际为企业做的横向科研项目，根据实际项目开发平台并结合实验教学需要建设了以完成“运动控制系统”和“可编程控制技术”课程的实验平台，实验平台分成两大部分，运动控制实验平台(包括直流有刷电机、交流异步电机、永磁同步电机及直流无刷电机的实验模块) 和可编程控制实验平台(包括可编程基本实验、可编程继电控制实验、液晶触摸屏控制实验及基于网络的可编程控制实验)，两部分又可互相控制。学生在做实验时，通过自己以项目开发步骤实现实验过程，实验教学从以教师为中心转变成以学生为中心，从强调验证型转变为强调理论与实践相结合及应用开发能力培养。
四、以科研项目为背景的实验内容
实验平台很大的特点就是完成科研项目的实验平台，学生利用平台进行设计，编程与性
图2：实验项目内容
能分析，通过开发系统平台完成实验项目。比如，我们在《运动控制系统》课程实验项目中安排直流无刷电机的控制实验，以往都是教师为学生准备好实验仪器、调整到正常工作状态，学生按照教师事先拟订的实验步骤(实验指导书)，一步一步地采集数据，一步一步地按规定好的顺序观察实验现象。学生们不敢随便提出设想或要求改变实验条件，只能按书本上或教师的意愿利用刚学过的公式、书本上的现象结论，计算出或抄写出实验开始前就已经知道的结果，最后提交一份实验报告，一次实验就算完成了。这是我们已经十分熟悉的以培养动手能力为目的的实验教学过程。这种实验，学生根本不需要解决什么困难和问题，也不需要动脑筋的去分析和判断，只要记住就行了。现在我们改变以往的实验模式，按照科研项目开发的模式进行，如图2所示。学生在做实验前就知道实验内容是什么，前期自己应该作好什么准备，实验完成后自己应该达到什么目标。实验项目实施后，学生十分感兴趣，在空余时间，学生经常互相之间探讨有关实验项目问题，实验项目结束后，有的同学直言这个项目结束后，自己体会的东西比以往所有实验都还要多。
五、结束语
从实际效果看，电气自动化实验课程实行改革以来，实验教学效果较之以前有明显提高，学生的想象更丰富，思维更积极，眼界更开阔，从而大大增强了解决问题的能力和创新意识。这种实验教学改革突破了传统模式，为实验教学开拓出新的空间，可以说这是进入“科研”层次的主体性的体现。
江西省高校省级教改立项项目：电气工程类实验教学方法改革的研究与探索，项目编号：JXJG-09-6-15
[参考文献]
[1]陈景增.高校应用型创新人才培养模式[J].高等工程教育研究.2005,1.
[2]刘德仿,王旭华,阳程.以能力培养为中心的机械工程应用型人才培养教学体系探索与实践[J].中国高教研究,2009,(11) .
[3]张恩平,刘希民,张勇,黄明键. 突出创新人才培养的实践教学模式和环境的研究[J].黑龙江教育,2008,2.
[4]徐向民,韦岗,李正,殷瑞祥.研究型大学精英人才培养模式探索—华南理工大学电子信息类专业教育改革的实践[J].高等工程教育研究,2009,2.
（作者单位：江西理工大学 机电工程学院 江西赣州）