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摘要：高等院校是以人才培养为目标，实践教学是培养学生专业素质的重要环节。文章探讨了普通高校实践教学环节存在的问题，探索实践教学的优化模式，以电气工程及其自动化专业为试点，深入研究实践教学的内容、方式和方法，深化实验、实习、课程设计、毕业论文（设计）等实践教学环节的改革方案。
关键词：实践教学；优化模式；实验；课程设计；毕业设计
作者简介：何瑞文（1969-），女，安徽宣城人，广东工业大学自动化学院，副教授；谢云（1964-），女，江西赣州人，广东工业大学自动化学院，教授。（广东 广州 510006）
基金项目：本文系广东工业大学2010年高教研究基金项目（项目编号：2010D06）；广东工业大学教育教学改革项目（项目编号：2010Y002）；广东省大学生创新实验项目（项目编号：1184510025）；广东工业大学校级精品课程项目（项目编号：406096043）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0064-02
实践教学是高等教育综合素质培养必不可少的重要内容，培养应用性人才的重要途径，也是衡量高校育人质量最主要的方面[1-2]。教育部高教[2001]4号文件指出：“实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用”。近年来许多高校在教育改革中都十分重视加强实践教学环节，在实践教学的研究和改革方面取得了许多成绩。但是与社会经济发展对创新人才的要求相比，高等学校实践教学在教育观念、理论研究及投入等方面还存在明显不足。因此，对实践教学体系进行深入系统地研究，有针对性地提出实践教学改革方案是高等院校教育理论研究和教育改革的重要内容。
一、目前实践教学环节普遍存在的问题
高等院校一直都非常重视实践教学环节和培养学生的创新应用能力，但是目前普通高校在实践教学方面普遍存在如下问题：
1.设备的局限性
由于受经费制约，实践性环节的硬件平台有待进一步的提高。存在实验设备老化、设备更新速度不够、后期维护资金得不到有效支持等问题。实践手段和实践方法不够先进，严重制约了实验教学效果与教学质量的提高。当然增加设备投入，完善现代化实践教学平台非常重要，但是如何最大限度地利用和开发现有设备条件也是同样重要的。
2.对实践教学认识不够
实践教学是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际，是课堂教学的延伸和补充。虽然教师都认识到素质教育的重要性，但是在教学过程中仍然是重理论教学和知识传授，轻实践教学和能力培养。如普遍存在对实验课的重视程度不够，实验教学计划的随意性很强，教学进度与实验安排脱节的现象，由此也造成了学生轻视实验课的现象。近年来的教学改革已经将实验教学从以往依附于某一门课程中独立出来，实行实验课程单列，但是如何实现实验教学与理论教学同步，使两者能够相辅相成、完美结合有待进一步研究。
3.专业扩招带来的实践教学问题
近年来，普通高校专业的大量扩招带来学生人数成倍增加，使得现有的实践教学容纳能力更显局促，必然造成学生独立操作训练时间的减少。如何利用现有条件对实践环节进行有效的管理组织以及最大限度地优化实践教学进度是需要给予足够重视的问题。
4.实践教学的考核难
如何对实践教学进行考核，或者说怎样考核，基本上还没有一个完备的科学标准，质量评估体系也不是很健全，这一环节的教学效果不易掌握，成绩的给定一般都是依据教师的判断。如何科学制定有效的考核标准是现行教学改革的必然，也是规范实践教学环节的重要保证。
二、实践教学的优化模式
实践教学不能仅仅是专业课程知识的验证，而更应该是训练学生观察现象、分析问题和解决问题的能力，是培养学生创新能力的重要环节。实践教学应该从结构、内容和过程等方面进行全面地优化，合理地规划实践教学体系，设计实践教学的管理、流程和进度，完善实践教学的评估体系和考核标准[3-5]。同时，实践教学改革中应该充分利用现代教学理论和教学方法，如利用建构主义学习理论优化实践教学模式，强调“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”同时，在实践教学中，应强调互动式的教学方法，通过设置丰富且恰当的问题，促使学生运用已有的知识去分析新问题，理解和接受新知识，培养学生的主动思维能力。具体实施方案为：
（1）明确培养目标，完善实践教学体系的框架，规范实践教学计划，健全实践教学大纲、实践教材和指导书。
（2）实验室和实践基地应加强自身建设，在跟踪学科发展的基础上，结合科研，打造良好的实践教学平台，不断设计和开设出新的实践内容，替换陈旧的内容，推进实践教学水平稳步提高。
（3）实验室对学生全天候开放，增加实践操作机会；同时增加设计实验、研究性实验、综合性实验，开发学生的创造思维，提高学生分析和解决实际问题的能力，为学生提供综合性全方位训练。
（4）完善考核制度，实现实践教学单列并有相应的学分，引入答辩制度，坚持考核不合格者实行补修和重修。积极开展实践研究活动，组织实践竞赛，以提高学生对实践环节的兴趣。
三、电气工程及其自动化专业的实践教学模式
实验室和实习基地建设是保障实践教学的重要基础。我校电气工程及其自动化专业从2001年起，通过对学生培养目标和学科发展方向的分析，陆续投资300多万元完善了涵盖电力系统发电、输/配电、用电各个环节的动态或仿真实验室。目前正在进行首期投资200万元的广东省高等学校科研型重点实验室“电力节能与新能源技术实验室”的建设，已构建国内先进的微电网研究平台“含风力/太阳能的微电网及其动态模拟系统”。实验室建设思路由过去的面向固定实验内容转变为面向实践平台的建设，为本专业的理论教学和研究提供了实践平台，使本专业的实践教学内容形成了完整的知识链。在实验室管理方面，大力实施开放式实践教学。由于扩招的学生人数明显增多，全面开放实验室受限于实验教师和管理人员的编制缺额，我们积极引入研究生进行辅助教学，保证实验室在课程设计和毕业设计等实践过程中晚间可以开放。同时，结合专业特点和扩招的学生人数，扩大建设了多个相关电力企业的校外实习基地[6-8]。
针对电气工程及其自动化专业特点，调整实践教学环节的教学计划和教学内容，形成一套完整的“学生为主、教师为辅、师生互动、综合创新”的实践教学管理模式。通过改革试验和试点，深入研究实践教学的内容、方式和方法，进一步完善实验、实习、课程设计、毕业论文（设计）等实践教学的改革方案，探索全新的实践教学运行模式。
1.实验环节
对实验教学环节进行整合，将专业课的实验全部划入专门的实验课程单列。对实验内容编排和进度安排进行优化，针对新型实践平台，重新编写合理的实验教材，最大可能地利用硬件资源，开发出综合应用型和设计型实验项目。实验室只设管理人员，未设实验教师，由专业知识丰富的任课教师指导实验教学，改变过去实验课只是对某一个局部知识点的强化，以实验内容的层次性和连贯性，以及教师大量巧妙、有启发性的问题引导学生从“点”扩展到“面”，加强学生对本专业知识的全面深入了解。
2.课程设计
结合专业特点，在原有2周的发电厂电气部分课程设计基础上，增设电力系统分析课程设计（2周）和电力系统继电保护课程设计（2周）。课程设计改革的重点在开发、精选课程设计题目。电力系统分析课程设计重点放在电力系统的分析和计算方面，强化学生对电力系统稳态和动态的全面认识。利用BPA和PSASP等电力系统仿真软件，采用南方电网和广东电网的实际运行数据，培养学生的系统分析能力。电力系统继电保护课程设计侧重于整定计算和故障后保护动作逻辑分析。利用“电网仿真系统”，模拟实际电力系统发生故障后继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，提高对电力系统继电保护原理、整定计算、装置结构、动作特性的全面认识和理解。
课程设计的考核有很大的难度，由于以班级为单位，每个老师带的学生人数很多，时间有限，一般不超过2周，目前工程类课程设计存在非常严重的雷同和抄袭现象。为此我们推出一套考核标准，以继电保护课程设计为例，对书面考核部分，要求“内容独立性”达到良好以上才继续评定；现场考核部分是最严格的，对每个学生进行为时近10分钟的公开答辩，指导老师基于“电网仿真系统”设置故障，学生针对继电保护动作情况现场分析，中间穿插现场讨论。我们连续两年对近500名学生实施了这种考核方式，取得了非常好的效果，公开答辩和讨论极大地激发了学生的自尊心和荣誉感，使得他们在整个课程设计过程中保持了很强的学习欲望和兴趣，甚至影响到他们毕业设计选题和确定工作岗位时的意向。
3.生产实习
由于近几年本科生毕业人数越来越多，生产单位接收能力有限，以及出于安全性考虑，电力企业一般不再愿意安排学生深入到生产第一线。为了解决这一实际难题，我们扩大建设了多个实习基地，将4周的实习环节分成3段，分别去省电力调度中心、市级电力公司和大型发电厂，使学生能够有层次地认识电力系统发电、输电和配电的整体。根据实习内容和现场具体情况灵活安排技术授课。学生在实习结束后需结合实习内容、实习对象、实习收获和专题讲座写出实习报告，然后由指导教师分别对每一个学生进行答辩。如此实施后，实习环节还是起到了很好的实际效果。
4.毕业设计
毕业设计是最重要的实践教学环节。目前最大的困境是毕业生人数不断增加而造成毕业设计指导教师相对严重不足。探索毕业设计形式、加大毕业设计改革力度是亟待解决的问题。我们在规范毕业设计选题、设计指导、答辩、论文评审等环节做了很多细致的工作。严格筛选毕业设计（论文）题目，要求一人一题，选题可以紧密结合教师科研项目，但是应该符合专业特点，鼓励学生与指导教师协商课题，发挥学生的自主精神。细化设计指导方案，以教师指导为主，研究生指导为辅，支持学生到就业单位做毕业设计，争取由校内外导师共同指导。强化质量考评体系，严格要求毕业设计的独立性，参选评优的学生必须由10人以上的答辩组进行公开答辩，论文评阅人至少有一位校外专家，其他学生必须由4人以上的答辩组进行公开答辩。
我们仍在继续探索和深化生产实习和毕业设计的改革，以期能够根本改变目前普通高校在这方面的困境。建立学生到校外实践教学基地开展实践教学的有效机制，争取保障学生到企业从事实践环节时间不少于半年，逐步实现“3.5+0.5”的教学与实践结合的人才培养模式，即本科生在校内完成3年半的学习任务后，在第8个学期，积极推荐学生到企业实习实践及完成毕业设计。由学校和企业共同完成对学生实践能力的考核评价，提高学生的工程能力和就业竞争力。
四、结束语
为了更好地锻炼学生的综合创新能力，我们积极探索实践教学体系结构，优化实践教学模式，通过在电气工程及其自动化专业的实践，取得了很好的教学成果。今后我们将进一步深化实践教学改革，构建创新型的校企合作培养机制，完善其有效运行和管理模式，扩大建设校外实习基地，建立由学校和企业、社会共同参与的人才培养质量的考核评价体系，为逐步过渡到“3+1”的模式创造条件。
参考文献：
[1]陈少华.理工科高校学生素质教育探讨[J].高教探索,2003,(2):60-62.
[2]叶志攀,金佩华.中国工程教育实践教学研究综述[J].高等工程教育研究,2007,(4):74-77.
[3]王钦若,谢云,鲍鸿,等.电类工程实践体系的建构与创新人才的培养[J].广东工业大学学报(社会科学版),2005,(B09):28-30.
[4]杨泽斌,孙玉坤,谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报,2007,(1):69-71.
[5]王艳松,张加胜.电气工程及其自动化专业实践教学改革与探索[J].电气电子教学学报,2007,(2):86-88.
[6]何瑞文,陈少华.电力系统继电保护课程设计模式的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报,2009,(3):125-128.
[7]何瑞文,陈少华.关于现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3):20-22.
[8]何瑞文.“电力系统继电保护”课程教学改革的探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2003,(6):115-116.
（责任编辑：熊怡）
关键词：实践教学；优化模式；实验；课程设计；毕业设计
作者简介：何瑞文（1969-），女，安徽宣城人，广东工业大学自动化学院，副教授；谢云（1964-），女，江西赣州人，广东工业大学自动化学院，教授。（广东 广州 510006）
基金项目：本文系广东工业大学2010年高教研究基金项目（项目编号：2010D06）；广东工业大学教育教学改革项目（项目编号：2010Y002）；广东省大学生创新实验项目（项目编号：1184510025）；广东工业大学校级精品课程项目（项目编号：406096043）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0064-02
实践教学是高等教育综合素质培养必不可少的重要内容，培养应用性人才的重要途径，也是衡量高校育人质量最主要的方面[1-2]。教育部高教[2001]4号文件指出：“实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用”。近年来许多高校在教育改革中都十分重视加强实践教学环节，在实践教学的研究和改革方面取得了许多成绩。但是与社会经济发展对创新人才的要求相比，高等学校实践教学在教育观念、理论研究及投入等方面还存在明显不足。因此，对实践教学体系进行深入系统地研究，有针对性地提出实践教学改革方案是高等院校教育理论研究和教育改革的重要内容。
一、目前实践教学环节普遍存在的问题
高等院校一直都非常重视实践教学环节和培养学生的创新应用能力，但是目前普通高校在实践教学方面普遍存在如下问题：
1.设备的局限性
由于受经费制约，实践性环节的硬件平台有待进一步的提高。存在实验设备老化、设备更新速度不够、后期维护资金得不到有效支持等问题。实践手段和实践方法不够先进，严重制约了实验教学效果与教学质量的提高。当然增加设备投入，完善现代化实践教学平台非常重要，但是如何最大限度地利用和开发现有设备条件也是同样重要的。
2.对实践教学认识不够
实践教学是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际，是课堂教学的延伸和补充。虽然教师都认识到素质教育的重要性，但是在教学过程中仍然是重理论教学和知识传授，轻实践教学和能力培养。如普遍存在对实验课的重视程度不够，实验教学计划的随意性很强，教学进度与实验安排脱节的现象，由此也造成了学生轻视实验课的现象。近年来的教学改革已经将实验教学从以往依附于某一门课程中独立出来，实行实验课程单列，但是如何实现实验教学与理论教学同步，使两者能够相辅相成、完美结合有待进一步研究。
3.专业扩招带来的实践教学问题
近年来，普通高校专业的大量扩招带来学生人数成倍增加，使得现有的实践教学容纳能力更显局促，必然造成学生独立操作训练时间的减少。如何利用现有条件对实践环节进行有效的管理组织以及最大限度地优化实践教学进度是需要给予足够重视的问题。
4.实践教学的考核难
如何对实践教学进行考核，或者说怎样考核，基本上还没有一个完备的科学标准，质量评估体系也不是很健全，这一环节的教学效果不易掌握，成绩的给定一般都是依据教师的判断。如何科学制定有效的考核标准是现行教学改革的必然，也是规范实践教学环节的重要保证。
二、实践教学的优化模式
实践教学不能仅仅是专业课程知识的验证，而更应该是训练学生观察现象、分析问题和解决问题的能力，是培养学生创新能力的重要环节。实践教学应该从结构、内容和过程等方面进行全面地优化，合理地规划实践教学体系，设计实践教学的管理、流程和进度，完善实践教学的评估体系和考核标准[3-5]。同时，实践教学改革中应该充分利用现代教学理论和教学方法，如利用建构主义学习理论优化实践教学模式，强调“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”同时，在实践教学中，应强调互动式的教学方法，通过设置丰富且恰当的问题，促使学生运用已有的知识去分析新问题，理解和接受新知识，培养学生的主动思维能力。具体实施方案为：
（1）明确培养目标，完善实践教学体系的框架，规范实践教学计划，健全实践教学大纲、实践教材和指导书。
（2）实验室和实践基地应加强自身建设，在跟踪学科发展的基础上，结合科研，打造良好的实践教学平台，不断设计和开设出新的实践内容，替换陈旧的内容，推进实践教学水平稳步提高。
（3）实验室对学生全天候开放，增加实践操作机会；同时增加设计实验、研究性实验、综合性实验，开发学生的创造思维，提高学生分析和解决实际问题的能力，为学生提供综合性全方位训练。
（4）完善考核制度，实现实践教学单列并有相应的学分，引入答辩制度，坚持考核不合格者实行补修和重修。积极开展实践研究活动，组织实践竞赛，以提高学生对实践环节的兴趣。
三、电气工程及其自动化专业的实践教学模式
实验室和实习基地建设是保障实践教学的重要基础。我校电气工程及其自动化专业从2001年起，通过对学生培养目标和学科发展方向的分析，陆续投资300多万元完善了涵盖电力系统发电、输/配电、用电各个环节的动态或仿真实验室。目前正在进行首期投资200万元的广东省高等学校科研型重点实验室“电力节能与新能源技术实验室”的建设，已构建国内先进的微电网研究平台“含风力/太阳能的微电网及其动态模拟系统”。实验室建设思路由过去的面向固定实验内容转变为面向实践平台的建设，为本专业的理论教学和研究提供了实践平台，使本专业的实践教学内容形成了完整的知识链。在实验室管理方面，大力实施开放式实践教学。由于扩招的学生人数明显增多，全面开放实验室受限于实验教师和管理人员的编制缺额，我们积极引入研究生进行辅助教学，保证实验室在课程设计和毕业设计等实践过程中晚间可以开放。同时，结合专业特点和扩招的学生人数，扩大建设了多个相关电力企业的校外实习基地[6-8]。
针对电气工程及其自动化专业特点，调整实践教学环节的教学计划和教学内容，形成一套完整的“学生为主、教师为辅、师生互动、综合创新”的实践教学管理模式。通过改革试验和试点，深入研究实践教学的内容、方式和方法，进一步完善实验、实习、课程设计、毕业论文（设计）等实践教学的改革方案，探索全新的实践教学运行模式。
1.实验环节
对实验教学环节进行整合，将专业课的实验全部划入专门的实验课程单列。对实验内容编排和进度安排进行优化，针对新型实践平台，重新编写合理的实验教材，最大可能地利用硬件资源，开发出综合应用型和设计型实验项目。实验室只设管理人员，未设实验教师，由专业知识丰富的任课教师指导实验教学，改变过去实验课只是对某一个局部知识点的强化，以实验内容的层次性和连贯性，以及教师大量巧妙、有启发性的问题引导学生从“点”扩展到“面”，加强学生对本专业知识的全面深入了解。
2.课程设计
结合专业特点，在原有2周的发电厂电气部分课程设计基础上，增设电力系统分析课程设计（2周）和电力系统继电保护课程设计（2周）。课程设计改革的重点在开发、精选课程设计题目。电力系统分析课程设计重点放在电力系统的分析和计算方面，强化学生对电力系统稳态和动态的全面认识。利用BPA和PSASP等电力系统仿真软件，采用南方电网和广东电网的实际运行数据，培养学生的系统分析能力。电力系统继电保护课程设计侧重于整定计算和故障后保护动作逻辑分析。利用“电网仿真系统”，模拟实际电力系统发生故障后继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，提高对电力系统继电保护原理、整定计算、装置结构、动作特性的全面认识和理解。
课程设计的考核有很大的难度，由于以班级为单位，每个老师带的学生人数很多，时间有限，一般不超过2周，目前工程类课程设计存在非常严重的雷同和抄袭现象。为此我们推出一套考核标准，以继电保护课程设计为例，对书面考核部分，要求“内容独立性”达到良好以上才继续评定；现场考核部分是最严格的，对每个学生进行为时近10分钟的公开答辩，指导老师基于“电网仿真系统”设置故障，学生针对继电保护动作情况现场分析，中间穿插现场讨论。我们连续两年对近500名学生实施了这种考核方式，取得了非常好的效果，公开答辩和讨论极大地激发了学生的自尊心和荣誉感，使得他们在整个课程设计过程中保持了很强的学习欲望和兴趣，甚至影响到他们毕业设计选题和确定工作岗位时的意向。
3.生产实习
由于近几年本科生毕业人数越来越多，生产单位接收能力有限，以及出于安全性考虑，电力企业一般不再愿意安排学生深入到生产第一线。为了解决这一实际难题，我们扩大建设了多个实习基地，将4周的实习环节分成3段，分别去省电力调度中心、市级电力公司和大型发电厂，使学生能够有层次地认识电力系统发电、输电和配电的整体。根据实习内容和现场具体情况灵活安排技术授课。学生在实习结束后需结合实习内容、实习对象、实习收获和专题讲座写出实习报告，然后由指导教师分别对每一个学生进行答辩。如此实施后，实习环节还是起到了很好的实际效果。
4.毕业设计
毕业设计是最重要的实践教学环节。目前最大的困境是毕业生人数不断增加而造成毕业设计指导教师相对严重不足。探索毕业设计形式、加大毕业设计改革力度是亟待解决的问题。我们在规范毕业设计选题、设计指导、答辩、论文评审等环节做了很多细致的工作。严格筛选毕业设计（论文）题目，要求一人一题，选题可以紧密结合教师科研项目，但是应该符合专业特点，鼓励学生与指导教师协商课题，发挥学生的自主精神。细化设计指导方案，以教师指导为主，研究生指导为辅，支持学生到就业单位做毕业设计，争取由校内外导师共同指导。强化质量考评体系，严格要求毕业设计的独立性，参选评优的学生必须由10人以上的答辩组进行公开答辩，论文评阅人至少有一位校外专家，其他学生必须由4人以上的答辩组进行公开答辩。
我们仍在继续探索和深化生产实习和毕业设计的改革，以期能够根本改变目前普通高校在这方面的困境。建立学生到校外实践教学基地开展实践教学的有效机制，争取保障学生到企业从事实践环节时间不少于半年，逐步实现“3.5+0.5”的教学与实践结合的人才培养模式，即本科生在校内完成3年半的学习任务后，在第8个学期，积极推荐学生到企业实习实践及完成毕业设计。由学校和企业共同完成对学生实践能力的考核评价，提高学生的工程能力和就业竞争力。
四、结束语
为了更好地锻炼学生的综合创新能力，我们积极探索实践教学体系结构，优化实践教学模式，通过在电气工程及其自动化专业的实践，取得了很好的教学成果。今后我们将进一步深化实践教学改革，构建创新型的校企合作培养机制，完善其有效运行和管理模式，扩大建设校外实习基地，建立由学校和企业、社会共同参与的人才培养质量的考核评价体系，为逐步过渡到“3+1”的模式创造条件。
参考文献：
[1]陈少华.理工科高校学生素质教育探讨[J].高教探索,2003,(2):60-62.
[2]叶志攀,金佩华.中国工程教育实践教学研究综述[J].高等工程教育研究,2007,(4):74-77.
[3]王钦若,谢云,鲍鸿,等.电类工程实践体系的建构与创新人才的培养[J].广东工业大学学报(社会科学版),2005,(B09):28-30.
[4]杨泽斌,孙玉坤,谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报,2007,(1):69-71.
[5]王艳松,张加胜.电气工程及其自动化专业实践教学改革与探索[J].电气电子教学学报,2007,(2):86-88.
[6]何瑞文,陈少华.电力系统继电保护课程设计模式的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报,2009,(3):125-128.
[7]何瑞文,陈少华.关于现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3):20-22.
[8]何瑞文.“电力系统继电保护”课程教学改革的探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2003,(6):115-116.
（责任编辑：熊怡）