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摘 要 湖南工程学院电气工程及其自动化专业以“卓越计划”和“工程教育认证”为培养目标，建立了有效的实践教学体系并予以实施。同时，针对实施过程中所遇到的问题进行研究，并提出了相关的一些改进措施。
关键词 电气工程及其自动化 实践教学体系 改进
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.11.025
Abstract The major of electrical engineering and automation of Hunan Institute of Engineering has taken "excellent plan" and "engineering education certification" as its training target， and established an effective practice teaching system and implemented it. At the same time， the problems encountered in the implementation process are studied and some relevant improvement measures are put forward.
Keywords electrical engineering and automation； practice teaching system； improvement
按照我国的高等教育学科划分，电气工程及其自动化专业隶属于一级学科。该专业的培养目标是培养学生具备工程领域专业技术人才应有的职业素养和健全人格，具有系统的基础理论知识和电气工程领域专业知识，具备工程实践能力、自我学习能力和创新意识，面向工业生产一线，成为从事电气装备与电气系统设计制造、工程应用和运行管理等方面的应用型工程技术人才。而学生的工程实践能力和创新思维能力都必须通过大量的实践教学得以加强。因此，实践教学在该专业教学体系中的重要性是显而易见的。[1]
针对我校已实施的“卓越计划”培养目标，以及我校正在申请的“工程教育认证”中所制订的专业培养目标，对电气工程及其自动化专业的实践教学体系进行改革，就显得尤为迫切了。
1 实践教学体系改革的总体思路
为不断提升电气工程及其自动化专业实践教学质量，根据各实践性环节的任务要求和特点，对其内容进行部分调整，使各实践性环节在实施过程中能有效地形成一个整体。同时，对实践教学体系的实施、管理制度的完善和实践教学师资队伍的建设等方面也需要进行相应的改革与研究。[2]因此，为了使得各实践环节之间的有机联系进一步加强，让学生的工程实践能力和创新思维能力的培养能从中得到进一步的强化，我校以“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标和毕业要求为依据，将实践教学体系分解成六个模块：课内实验模块、大型实验周模块、课程设计模块、校外实习模块、毕业论文模块和科技创新创业实践模块。
2 实践教学体系的模块化构建
2.1 课内实验模块
组织电气工程教研室的全体老师对目前相关专业课程的实验项目内容的设置进行讨论，并结合专业实验室现有的实验设备情况，对所有的实验项目进行了调整和改进。在原有的实验项目中，增加了新的实验方法，尽可能实现实验方法的多样性。而针对传统的实验内容，则从创新性和综合性的角度出发，在新版的实验教学大纲中，设置了新的实验项目。
2.2 大型实验周模块
主要包括三相异步交流电动机大型实验周、低压交流接触器大型实验周以及电力系统设计大型实验周。按照国家标准或行业标准，在实验方案的设计、实验性能的设计以及实验系统的设计中，充分应用了CAD等现代设计技术。
2.3 课程设计模块
主要包括针对“电机学”、“低压电器”、“电力系统分析”、“电机控制”、“智能电器”、“电力电子技术”等专业课程所开设的三相异步电动机设计、交/直流电磁铁设计、电机控制系统设计、智能电器模块设计、变电站电气部分设计、电力电子装置设计等相关的课程设计。在传统的电磁、电路计算的基础上，引入了MATLAB、AUTOCAD、Maxwell等相关仿真软件的应用技能。
2.4 校外实习模块
校外实习可分为专业认知实习、生产实习和毕业实习三个阶段。该模块主要是培养学生具备工程领域专业技术人才应有的职业素养、工程实践能力的重要环节，也是培养学生创新意识和自我学习能力的一个重要途径。在完善实践教学体系的改革中，通过不断加强校外实习教学的实施力度，在学生身上起到了显著的效果。同时，也进一步加强了学校与企业的合作关系。
2.5 毕业设计模块
毕业设计是考查学生在校期间对所学专业知识的掌握程度。其主要内容是考核学生能否基于科学原理并采用科学方法对电气工程领域的工程問题进行研究，并能开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
2.6 科技创新创业实践模块
按照因材施教的原则，学校组织学生积极参加多种形式的课内、校外相结合的科技创新创业实践活动以及各类学科竞赛。通过该方式使学生的工程实践能力和创新思维能力在实践中得到不断的提升。[3]
3 实践教学体系改革的实施过程
3.1 优化实践性项目
依据“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标，对于目前实践项目的内容进行了整合和更新。同时，根据新的教学大纲增设了新的实验项目，并编写了相关的实验指导书。如：在“电器学”课程中，优化了“交流电弧特性研究实验”的线路图，让学生可以利用数字存储示波器更好地观测到交流电弧的电压、电流随时间变化的波形；在“高电压技术”课程中，为了让学生更直观地观察不均匀电场下气体间隙的放电、击穿现象；研究放电电压和电极距离的关系；电极极性对空气间隙击穿电压的影响，增设了“大气压空气间隙的放电实验”。在三相异步交流电动机大型实验周中，针对电机型式实验室配置的“DJC1300电机型式试验自动测试系统”，依据“GB/T1032-2005 三相异步电动机试验方法”，编写了“三相异步交流电动机型式试验指导书”等。 3.2 强化课程设计环节
课程设计的目的是培养学生运用所学知识能够针对电气工程领域的工程问题提出可行的解决方案，设计出满足特定需求的系统、单元（部件），并且能够在设计环节中体现出创新意识。因此，课程设计在选题上应考虑多选择一些能与工程实际紧密结合在一起的，并具有一定代表性的课题。按照教学进程的安排，课程设计的时间一般为1～2周，通常安排在学期中或学期末进行。为了避免在课程设计过程中出现雷同的现象，则要求老师对所指导的学生所提出的设计方案进行严格审核，确保每个学生的设计方案有自己独特的见解。而且，在课程设计的答辩环节，要求每个学生进行单独答辩，指导老师针对每个学生的设计方案提出相关问题，然后根据其答辩情况，并结合其课程设计报告的撰写情况评定出学生的成绩。
3.3 加大校外实习基地的建设力度
學校与电气工程专业相关企业一直保持着长期合作关系，如：上海良信电器股份有限公司、德力西电器有限公司、厦门宏发电声股份有限公司、深圳市盛弘电气有限公司、桂林星辰科技有限公司、湖南德意电气有限公司、平高集团湖南平高开关有限公司等。通过校企科研项目的合作、聘任企业导师来校授课，以及定期的与企业人员就实习模式与实习内容等问题展开座谈等形式来确保校外实习环节的顺利实施。通过不断加大校外实习基地的建设力度，使学生得到了更多更好的实习条件。
3.4 完善毕业设计环节
毕业设计应着重考虑培养学生的创新思维能力以及独立工作的能力，使学生在理论联系实际的综合训练中，养成良好的学习作风和科学的学习方法。毕业设计的选题做到“一人一题”，并且针对“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标，切实做到将选题工作与科学研究和工程实践紧密结合在一起，使毕业课题具有开拓性和综合性。而且为了避免与学生求职面试、研究生复试时间冲突等问题，将毕业设计的选题、文献检索及开题工作提前到第七学期期末进行。在第七学期末专业课教师向学院提交毕业设计课题申报表，经过学院教学督导组成员审核后，向全体学生公布。随后，由学生自主选择，确保一人一题，自主完成。每位专业老师所指导的学生人数原则上不允许超过八个。
3.5 积极搭建科技创新创业实践平台
学校将多种课内、校外相结合科技创新创业实践活动以及相关的学科竞赛作为学生实践的平台，积极引导学生参与到科技创新创业中来，由此突显出培养学生科技创新创业能力的重要性。在不断地探索创新创业教育新模式中，把创新精神、创业意识和创新创业能力培养融入到人才全方位培养的的过程中。同时，又可为校外实习模块和毕业设计模块提供有益的补充。如： 每年在我校推行的“大学生研究性学习和创新性实验计划”这一项目，即为大多数学生提供了一个良好的科技创新创业实践平台。通过专业老师的耐心指导，小组成员的积极配合，每一个项目组都按时完成所申报的项目并通过验收。通过“大学生研究性学习和创新性实验计划”，培养了学生能够就复杂工程问题与他人进行有效沟通和交流的能力。而且，学生所提交的项目结题报告，更是培养了学生撰写科技论文的能力，为随后的课程设计报告和毕业设计论文的撰写打下了良好的基础。
3.6 改进教学方法和教学形式
针对各类实践环节所需达到的培养目标，定期组织教研室老师研讨其教学方法。如让学生先自行在网上图书馆查阅和搜集相关的文献资料，然后分组进行讨论，确定其设计方案和实施过程，最后通过撰写科技论文、实验报告等形式，从而将学生的主观能动性充分调动起来。而在教学形式方面，老师则可以采用体验反思、案例教学、专项技能训练等模式，营造出较为宽松的实践环境，进一步强化实践教学效果。
4 实践教学体系改革的保障
4.1 创新实验室管理模式
由电气工程实验室的7个主要分室承担了实教学过程的实施。通过对实验室采用集中管理的模式，使各个分室的实践教学资源得以充分利用，从而真正有效地达到实践教学资源配置的共享和优化，而对于每个分室所采用的管理模式则实行开放式。这样做的目的在于，在很大程度上可以解决学生自主确定创新项目所需实践场所的问题。
4.2 完善实验室管理制度
由于多个专业学科的实践教学任务是由电气工程实验室中的部分分室共同承担的，因此为了能让大多数学生有更加充足的时间进行创新性实验，则需要将实验室的规章制度进一步完善，操作规程进一步细化，从而保证实验教学的正常有序进行。同时，为了保证实验设备及人身安全，学生进行实践活动时，必须有教师或管理人员在现场进行及时的指导。
4.3 加强实践教学师资队伍建设
为了优化师资结构，培养一支工程实际能力与创新能力强、综合素质高的教师队伍，满足学生在企业学习的需要，而且学校还大力支持所有工科专业专任教师取得在企业工作的工程经历。专任教师取得企业工程经历的培养方式主要有全脱产培训、半脱产培训和横向项目研究。
同时，学院还根据每学期教学任务的需要，提出下学期拟聘企业兼职教授、企业导师数量和具体要求。兼职教授主要承担学生在校内学习阶段的专业课、专业基础课教学任务；企业导师主要承担学生在企业学习阶段的教学任务，包括对学生进行系统授课、专题讲座和指导课程（毕业）设计等。
5 结束语
随着“卓越计划”和“工程教育认证”的工作不断推进，我校通过优化实践性项目、强化课程设计环节、加大校外实习基地的建设力度、完善毕业设计环节、积极搭建科技创新创业实践平台及改进教学方法和教学形式等方式，在电气工程及其自动化专业实践教学体系的改革和研究工作中做出了很大的努力。通过实践教学体系的改革，进一步提升了学生的工程实践能力和创新思维能力。
参考文献
[1] 马桂芳，吴春富，谢煌生.电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与建设[J].湖北理工学院学报，2015（6）.
[2] 蔡琴，王琪.电气工程及其自动化专业实践教学的探索[J].成都工业学院学报，2015（1）.
[3] 舒秀兰，叶伟慧，李骁龙，贾佳.电气工程及其自动化专业大学生实践创新能力培养研究[J].科教导刊，2017（2）.
关键词 电气工程及其自动化 实践教学体系 改进
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.11.025
Abstract The major of electrical engineering and automation of Hunan Institute of Engineering has taken "excellent plan" and "engineering education certification" as its training target， and established an effective practice teaching system and implemented it. At the same time， the problems encountered in the implementation process are studied and some relevant improvement measures are put forward.
Keywords electrical engineering and automation； practice teaching system； improvement
按照我国的高等教育学科划分，电气工程及其自动化专业隶属于一级学科。该专业的培养目标是培养学生具备工程领域专业技术人才应有的职业素养和健全人格，具有系统的基础理论知识和电气工程领域专业知识，具备工程实践能力、自我学习能力和创新意识，面向工业生产一线，成为从事电气装备与电气系统设计制造、工程应用和运行管理等方面的应用型工程技术人才。而学生的工程实践能力和创新思维能力都必须通过大量的实践教学得以加强。因此，实践教学在该专业教学体系中的重要性是显而易见的。[1]
针对我校已实施的“卓越计划”培养目标，以及我校正在申请的“工程教育认证”中所制订的专业培养目标，对电气工程及其自动化专业的实践教学体系进行改革，就显得尤为迫切了。
1 实践教学体系改革的总体思路
为不断提升电气工程及其自动化专业实践教学质量，根据各实践性环节的任务要求和特点，对其内容进行部分调整，使各实践性环节在实施过程中能有效地形成一个整体。同时，对实践教学体系的实施、管理制度的完善和实践教学师资队伍的建设等方面也需要进行相应的改革与研究。[2]因此，为了使得各实践环节之间的有机联系进一步加强，让学生的工程实践能力和创新思维能力的培养能从中得到进一步的强化，我校以“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标和毕业要求为依据，将实践教学体系分解成六个模块：课内实验模块、大型实验周模块、课程设计模块、校外实习模块、毕业论文模块和科技创新创业实践模块。
2 实践教学体系的模块化构建
2.1 课内实验模块
组织电气工程教研室的全体老师对目前相关专业课程的实验项目内容的设置进行讨论，并结合专业实验室现有的实验设备情况，对所有的实验项目进行了调整和改进。在原有的实验项目中，增加了新的实验方法，尽可能实现实验方法的多样性。而针对传统的实验内容，则从创新性和综合性的角度出发，在新版的实验教学大纲中，设置了新的实验项目。
2.2 大型实验周模块
主要包括三相异步交流电动机大型实验周、低压交流接触器大型实验周以及电力系统设计大型实验周。按照国家标准或行业标准，在实验方案的设计、实验性能的设计以及实验系统的设计中，充分应用了CAD等现代设计技术。
2.3 课程设计模块
主要包括针对“电机学”、“低压电器”、“电力系统分析”、“电机控制”、“智能电器”、“电力电子技术”等专业课程所开设的三相异步电动机设计、交/直流电磁铁设计、电机控制系统设计、智能电器模块设计、变电站电气部分设计、电力电子装置设计等相关的课程设计。在传统的电磁、电路计算的基础上，引入了MATLAB、AUTOCAD、Maxwell等相关仿真软件的应用技能。
2.4 校外实习模块
校外实习可分为专业认知实习、生产实习和毕业实习三个阶段。该模块主要是培养学生具备工程领域专业技术人才应有的职业素养、工程实践能力的重要环节，也是培养学生创新意识和自我学习能力的一个重要途径。在完善实践教学体系的改革中，通过不断加强校外实习教学的实施力度，在学生身上起到了显著的效果。同时，也进一步加强了学校与企业的合作关系。
2.5 毕业设计模块
毕业设计是考查学生在校期间对所学专业知识的掌握程度。其主要内容是考核学生能否基于科学原理并采用科学方法对电气工程领域的工程問题进行研究，并能开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
2.6 科技创新创业实践模块
按照因材施教的原则，学校组织学生积极参加多种形式的课内、校外相结合的科技创新创业实践活动以及各类学科竞赛。通过该方式使学生的工程实践能力和创新思维能力在实践中得到不断的提升。[3]
3 实践教学体系改革的实施过程
3.1 优化实践性项目
依据“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标，对于目前实践项目的内容进行了整合和更新。同时，根据新的教学大纲增设了新的实验项目，并编写了相关的实验指导书。如：在“电器学”课程中，优化了“交流电弧特性研究实验”的线路图，让学生可以利用数字存储示波器更好地观测到交流电弧的电压、电流随时间变化的波形；在“高电压技术”课程中，为了让学生更直观地观察不均匀电场下气体间隙的放电、击穿现象；研究放电电压和电极距离的关系；电极极性对空气间隙击穿电压的影响，增设了“大气压空气间隙的放电实验”。在三相异步交流电动机大型实验周中，针对电机型式实验室配置的“DJC1300电机型式试验自动测试系统”，依据“GB/T1032-2005 三相异步电动机试验方法”，编写了“三相异步交流电动机型式试验指导书”等。 3.2 强化课程设计环节
课程设计的目的是培养学生运用所学知识能够针对电气工程领域的工程问题提出可行的解决方案，设计出满足特定需求的系统、单元（部件），并且能够在设计环节中体现出创新意识。因此，课程设计在选题上应考虑多选择一些能与工程实际紧密结合在一起的，并具有一定代表性的课题。按照教学进程的安排，课程设计的时间一般为1～2周，通常安排在学期中或学期末进行。为了避免在课程设计过程中出现雷同的现象，则要求老师对所指导的学生所提出的设计方案进行严格审核，确保每个学生的设计方案有自己独特的见解。而且，在课程设计的答辩环节，要求每个学生进行单独答辩，指导老师针对每个学生的设计方案提出相关问题，然后根据其答辩情况，并结合其课程设计报告的撰写情况评定出学生的成绩。
3.3 加大校外实习基地的建设力度
學校与电气工程专业相关企业一直保持着长期合作关系，如：上海良信电器股份有限公司、德力西电器有限公司、厦门宏发电声股份有限公司、深圳市盛弘电气有限公司、桂林星辰科技有限公司、湖南德意电气有限公司、平高集团湖南平高开关有限公司等。通过校企科研项目的合作、聘任企业导师来校授课，以及定期的与企业人员就实习模式与实习内容等问题展开座谈等形式来确保校外实习环节的顺利实施。通过不断加大校外实习基地的建设力度，使学生得到了更多更好的实习条件。
3.4 完善毕业设计环节
毕业设计应着重考虑培养学生的创新思维能力以及独立工作的能力，使学生在理论联系实际的综合训练中，养成良好的学习作风和科学的学习方法。毕业设计的选题做到“一人一题”，并且针对“卓越计划”和“工程教育认证”的培养目标，切实做到将选题工作与科学研究和工程实践紧密结合在一起，使毕业课题具有开拓性和综合性。而且为了避免与学生求职面试、研究生复试时间冲突等问题，将毕业设计的选题、文献检索及开题工作提前到第七学期期末进行。在第七学期末专业课教师向学院提交毕业设计课题申报表，经过学院教学督导组成员审核后，向全体学生公布。随后，由学生自主选择，确保一人一题，自主完成。每位专业老师所指导的学生人数原则上不允许超过八个。
3.5 积极搭建科技创新创业实践平台
学校将多种课内、校外相结合科技创新创业实践活动以及相关的学科竞赛作为学生实践的平台，积极引导学生参与到科技创新创业中来，由此突显出培养学生科技创新创业能力的重要性。在不断地探索创新创业教育新模式中，把创新精神、创业意识和创新创业能力培养融入到人才全方位培养的的过程中。同时，又可为校外实习模块和毕业设计模块提供有益的补充。如： 每年在我校推行的“大学生研究性学习和创新性实验计划”这一项目，即为大多数学生提供了一个良好的科技创新创业实践平台。通过专业老师的耐心指导，小组成员的积极配合，每一个项目组都按时完成所申报的项目并通过验收。通过“大学生研究性学习和创新性实验计划”，培养了学生能够就复杂工程问题与他人进行有效沟通和交流的能力。而且，学生所提交的项目结题报告，更是培养了学生撰写科技论文的能力，为随后的课程设计报告和毕业设计论文的撰写打下了良好的基础。
3.6 改进教学方法和教学形式
针对各类实践环节所需达到的培养目标，定期组织教研室老师研讨其教学方法。如让学生先自行在网上图书馆查阅和搜集相关的文献资料，然后分组进行讨论，确定其设计方案和实施过程，最后通过撰写科技论文、实验报告等形式，从而将学生的主观能动性充分调动起来。而在教学形式方面，老师则可以采用体验反思、案例教学、专项技能训练等模式，营造出较为宽松的实践环境，进一步强化实践教学效果。
4 实践教学体系改革的保障
4.1 创新实验室管理模式
由电气工程实验室的7个主要分室承担了实教学过程的实施。通过对实验室采用集中管理的模式，使各个分室的实践教学资源得以充分利用，从而真正有效地达到实践教学资源配置的共享和优化，而对于每个分室所采用的管理模式则实行开放式。这样做的目的在于，在很大程度上可以解决学生自主确定创新项目所需实践场所的问题。
4.2 完善实验室管理制度
由于多个专业学科的实践教学任务是由电气工程实验室中的部分分室共同承担的，因此为了能让大多数学生有更加充足的时间进行创新性实验，则需要将实验室的规章制度进一步完善，操作规程进一步细化，从而保证实验教学的正常有序进行。同时，为了保证实验设备及人身安全，学生进行实践活动时，必须有教师或管理人员在现场进行及时的指导。
4.3 加强实践教学师资队伍建设
为了优化师资结构，培养一支工程实际能力与创新能力强、综合素质高的教师队伍，满足学生在企业学习的需要，而且学校还大力支持所有工科专业专任教师取得在企业工作的工程经历。专任教师取得企业工程经历的培养方式主要有全脱产培训、半脱产培训和横向项目研究。
同时，学院还根据每学期教学任务的需要，提出下学期拟聘企业兼职教授、企业导师数量和具体要求。兼职教授主要承担学生在校内学习阶段的专业课、专业基础课教学任务；企业导师主要承担学生在企业学习阶段的教学任务，包括对学生进行系统授课、专题讲座和指导课程（毕业）设计等。
5 结束语
随着“卓越计划”和“工程教育认证”的工作不断推进，我校通过优化实践性项目、强化课程设计环节、加大校外实习基地的建设力度、完善毕业设计环节、积极搭建科技创新创业实践平台及改进教学方法和教学形式等方式，在电气工程及其自动化专业实践教学体系的改革和研究工作中做出了很大的努力。通过实践教学体系的改革，进一步提升了学生的工程实践能力和创新思维能力。
参考文献
[1] 马桂芳，吴春富，谢煌生.电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与建设[J].湖北理工学院学报，2015（6）.
[2] 蔡琴，王琪.电气工程及其自动化专业实践教学的探索[J].成都工业学院学报，2015（1）.
[3] 舒秀兰，叶伟慧，李骁龙，贾佳.电气工程及其自动化专业大学生实践创新能力培养研究[J].科教导刊，2017（2）.