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摘 要 围绕石河子大学工程应用型本科电气工程及其自动化的人才培养目标，构建“双体系两结合”的教学模式，突出工程素质培养，理论与实践教学并重，使学生综合素质和工程实践能力明显得到提升。
关键词 电气工程及其自动化专业；工程应用型本科；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0081-03
1 引言
电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业，它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外，还要注重实践能力和创新能力的培养。因此，石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式，制订专业人才培养计划，开展各项教学工作，使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。
2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系
“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举，两者相互影响，促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实，知识面较宽，具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力，能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此，在专业的理论教学体系构建中，按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程，“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。
1）人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成，使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面，全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法，培养学生的适应能力和发展潜力。
2）学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成，使学生获得电气工程基本知识，并充分考虑了将来专业口径的拓宽，为专业学习打下扎实的基础。
3）专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识，着重培养学生分析解决实际问题的能力。
4）在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动，学生可以根据专业方向选择相应的课程。
5）开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程，综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。
3 构建推进式的实践教学体系
实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合，以能力培养为核心，涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验，满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。
3.1 课程实验环节
这部分实验为理论课程同步实验，主要目的是配合课程的学习，加深对理论的理解。
1）验证性实验，是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学，由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时，对于电机学和自动控制原理课程，既可以采用试验台做实验，也可以采用计算机仿真软件进行实验，将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。
2）综合性实验。在验证性实验的基础上，将多个实验综合，使学生具备初步的综合应用能力。
3）设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后，学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案，由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成，并向校内学生开放，为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。
3.2 集中实践性教学环节
1）技能训练。
①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行，时间为2周，学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作，使学生对工厂的情况有一个感性的认识，初步掌握冷加工方法与操作过程，了解机床设备等。
②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行，时间为2周，每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习，使学生掌握常用电工工具和工艺知识，培养学生的动手能力，为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。
③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习，完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。
2）专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成，时间为1周，目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念，从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验，学生可任选其中一个，实验完成后，提交实验报告。
3）课程设计。
①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周，每人一题，完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。
②综合课程设计。第七学期在校内完成，时间为2周，每人一题，目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识，按要求完成设计内容，有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计，前者主要完成发电厂、变电所的初步设计，后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个，完成后提交设计说明书。 4）专业实习。
①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业，于第三学期进行，时间为1周，实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情；通过参观火力发电厂、水电站、变电站，初步认识电力的生产、变换和输送过程，认识电气设备在实际工作中的应用情况，为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。
②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地，于第七学期完成，时间为4周，学生分组进行，采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习，深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况，为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。
5）毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行，时间为16周，采用导师制，双向选择，每生一题，也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究，收集资料，综合运用4年所学的知识，完成方案比较、分析、论证，理论研究、设计计算、设计说明书的编写等，培养学生分析问题和解决问题的综合能力。
这样，在教学安排上加强了实践教学环节，增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周，占教学总周数的比例达到20%。同时，在理论课程教学中，开设实验比重增加，专业主干课程实验课时占总课时达20%，实践环节课时比例大大提高，课内实验课时达210课时，实验开出率达到100%。
4 改革教学方法和手段，改善教学效果
4.1 实行实验室全天开放
在电气工程及其自动化专业的实践教学中，学科基础课程实验实行全开放实验教学方式，如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验；实行全开放实验室，学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后，可根据自己的学习兴趣和能力，自拟实验项目，自主安排实验时间，自主进行实验操作，完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式，大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力，调动了学生的学习积极性，学生变被动学习为主动学习。
4.2 积极开展第二课堂活动
有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动，开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动，以提高学生的综合能力和全面素质；组织学生参加各种学术交流活动，以扩大视野、启发科学思维，创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去，他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等，参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动，培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
5 结束语
本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标，结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色，介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划，构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系，突出工程素质培养，理论教学与实践教学并重，改革教学方法和手段，改善教学效果，开展各项教学工作，学生的综合素质和工程实践能力明显提升，得到用人单位的认可。
参考文献
[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范（讨论稿）[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集.2005：21.
[2]薛东江.关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报：电气工程专辑，2004（26）：28.
[3]赵巧娥，苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育，2010（33）：152-153.
[4]李正斌，范秋凤.新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践[J].中国电力教育，2012（9）：83-84.
[5]杨泽斌，李天博，朱熀秋，等.多途径提高电气工程及其自动化专业教学质量[J].大学教育，2012（7）：108-114.
关键词 电气工程及其自动化专业；工程应用型本科；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0081-03
1 引言
电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业，它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外，还要注重实践能力和创新能力的培养。因此，石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式，制订专业人才培养计划，开展各项教学工作，使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。
2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系
“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举，两者相互影响，促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实，知识面较宽，具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力，能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此，在专业的理论教学体系构建中，按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程，“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。
1）人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成，使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面，全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法，培养学生的适应能力和发展潜力。
2）学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成，使学生获得电气工程基本知识，并充分考虑了将来专业口径的拓宽，为专业学习打下扎实的基础。
3）专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识，着重培养学生分析解决实际问题的能力。
4）在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动，学生可以根据专业方向选择相应的课程。
5）开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程，综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。
3 构建推进式的实践教学体系
实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合，以能力培养为核心，涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验，满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。
3.1 课程实验环节
这部分实验为理论课程同步实验，主要目的是配合课程的学习，加深对理论的理解。
1）验证性实验，是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学，由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时，对于电机学和自动控制原理课程，既可以采用试验台做实验，也可以采用计算机仿真软件进行实验，将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。
2）综合性实验。在验证性实验的基础上，将多个实验综合，使学生具备初步的综合应用能力。
3）设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后，学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案，由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成，并向校内学生开放，为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。
3.2 集中实践性教学环节
1）技能训练。
①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行，时间为2周，学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作，使学生对工厂的情况有一个感性的认识，初步掌握冷加工方法与操作过程，了解机床设备等。
②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行，时间为2周，每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习，使学生掌握常用电工工具和工艺知识，培养学生的动手能力，为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。
③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习，完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。
2）专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成，时间为1周，目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念，从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验，学生可任选其中一个，实验完成后，提交实验报告。
3）课程设计。
①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周，每人一题，完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。
②综合课程设计。第七学期在校内完成，时间为2周，每人一题，目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识，按要求完成设计内容，有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计，前者主要完成发电厂、变电所的初步设计，后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个，完成后提交设计说明书。 4）专业实习。
①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业，于第三学期进行，时间为1周，实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情；通过参观火力发电厂、水电站、变电站，初步认识电力的生产、变换和输送过程，认识电气设备在实际工作中的应用情况，为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。
②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地，于第七学期完成，时间为4周，学生分组进行，采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习，深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况，为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。
5）毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行，时间为16周，采用导师制，双向选择，每生一题，也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究，收集资料，综合运用4年所学的知识，完成方案比较、分析、论证，理论研究、设计计算、设计说明书的编写等，培养学生分析问题和解决问题的综合能力。
这样，在教学安排上加强了实践教学环节，增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周，占教学总周数的比例达到20%。同时，在理论课程教学中，开设实验比重增加，专业主干课程实验课时占总课时达20%，实践环节课时比例大大提高，课内实验课时达210课时，实验开出率达到100%。
4 改革教学方法和手段，改善教学效果
4.1 实行实验室全天开放
在电气工程及其自动化专业的实践教学中，学科基础课程实验实行全开放实验教学方式，如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验；实行全开放实验室，学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后，可根据自己的学习兴趣和能力，自拟实验项目，自主安排实验时间，自主进行实验操作，完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式，大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力，调动了学生的学习积极性，学生变被动学习为主动学习。
4.2 积极开展第二课堂活动
有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动，开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动，以提高学生的综合能力和全面素质；组织学生参加各种学术交流活动，以扩大视野、启发科学思维，创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去，他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等，参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动，培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
5 结束语
本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标，结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色，介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划，构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系，突出工程素质培养，理论教学与实践教学并重，改革教学方法和手段，改善教学效果，开展各项教学工作，学生的综合素质和工程实践能力明显提升，得到用人单位的认可。
参考文献
[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范（讨论稿）[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集.2005：21.
[2]薛东江.关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报：电气工程专辑，2004（26）：28.
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[4]李正斌，范秋凤.新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践[J].中国电力教育，2012（9）：83-84.
[5]杨泽斌，李天博，朱熀秋，等.多途径提高电气工程及其自动化专业教学质量[J].大学教育，2012（7）：108-114.