电气工程及其自动化专业开放实践教学体系研究

白雪峰 厉虹

摘要：电气工程及其自动化专业是电气信息领域中的一门新兴的热门学科，专业要求不断推进应用型人才培养模式改革创新的工作，实践教学环节是培养应用型人才的关键环节。结合专业培养目标、专业发展方向和专业特色，改革实践教学，建立开放实践教学体系，将实践能力與创业创新精神的培养贯穿整个人才培养全过程，培养出具备创新创业能力、综合实践能力的优秀大学生，经过实践，取得了良好效果。

关键词：电气专业;开放;实践教学

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0112-02

为了适应现代社会需求变化，高等院校需不断推进应用型人才培养模式改革创新工作，而创新人才培养的关键环节是实践教学环节。通过改革和创新实践教学环节，将实践能力与创业创新精神的培养贯穿于整个人才培养过程，培养出具备创新创业能力、综合实践能力的优秀大学生。北京信息科技大学电气及其自动化专业根据此培养目标进行了一系列的实践教学改革，取得了一定的效果。

一、电气工程及其自动化专业人才培养模式

电气工程及其自动化专业分属于自动化学院，是电气信息领域中的一门新兴的热门学科，从一个开关的简单设计到宇航飞机的复杂整合都与其相关紧密，是高新技术产业的重要组成部分。专业预测表明该领域对高水平人才的需求很大。随着国外企业的大量涌入，这一领域会有很大缺口，专业人才将供不应求。此专业培养有如下几个特征：

第一，专业的特点是强弱电结合、学科交叉特点明显。学习过程中电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，电力、电子、控制、计算机等多学科综合，具有多学科交叉性质。学生受到本领域的基本方法及解决实际工程问题等方面的训练，具有较强的适应能力。

第二，专业工程性强。强调用大工程观教育学生。重视工程教育的完整系统性以及实践性。让学生接触到系统的分析与管理，而不仅仅指对技术学科知识的整合。培养具有扎实理论基础、较宽的专业知识、创新能力实践能力强、综合素质高的应用型人才。毕业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析及计算机应用等工程技术研究工作。

第三，专业向着符合专业认证标准发展。人事部、建设部（人发[2003]25号）颁布了《注册电气工程师执业资格制度暂行规定》《注册电气工程师执业资格考试实施办法》，并于2005年首次实施了注册电气工程师认证考试以适应需求。教育部于2006年制定了相应的电气工程专业规范用以指导高校电气专业发展。专业培养目标明确为宽口径、厚基础、复合型的工程科技人才。

二、开放实践教学体系

当今社会人才培养模式突出的时代特点是“开放性”。所谓“开放性”是指随着现代教育科学的不断发展，教育的内容和手段要求不断更新。

开放实践教学体系主要研究各种实践教学环节在培养大学生创新能力方面的作用、探索新的教学理念与方法，积极倡导开放实验室、开放实训基地，鼓励并引导学生主动实践，提高学生的实践能力，为激发学生创新思维和最大限度利用资源开辟新的途径。目前，高校实践体系主要有实验、课程设计、毕业设计、实训等等。北京信息科技大学（以下简称“我校”）在常规的实践教学外，又采取了许多切实可行的方法：开设开放式实验、举办大学生竞赛活动、支持大学生创新项目、建立并开放多个创新基地。努力建成以学生自主学习、以网络平台助学、以创新机制为保障，因材施教的开放式、多层次、立体化的创新实践教学体系。注重实践教学环节的质量和效益，形成理论与实践并重、系统相对完整的课内外一体的开放式创新性实践教学体系。[1，2]

三、电气工程及其自动化专业实践教学环节存在的问题

实践教学是培养实践技能、创新能力、科技素质的一个非常重要部分，是教学中一项必不可少的关键环节，其他任何教学手段都无法替代。从目前来看，我校的电气工程专业的实践教学环节还存在许多问题有待于进一步解决。

1.实践教学内容更新不足

目前实验课主要以基础验证性实验为主，设计性、综合性和研究性实验比例相对偏低。验证性实验转变为设计性和综合性实验项目还很不足，许多实验还有更新空间，另一方面，实验的转化过程中，实验教学设备的必要改动和教学文件的建立、课程考核评级体系还没有完全系统跟上进行解决。[3]

2.开放性实验项目需要整合

电气系教师和其他专业的老师为电气专业学生开设开放性实验项目30余项，这些开放性实验受到同学们的普遍欢迎，但是也存在内容、难易程度分布不均等方面问题。另外很多低年级同学对开放实验内容及类型了解不够，开放性实验对低年级同学的受益面还是较窄。需要按照实验涉及的课程内容及难易程度进行分类整合，再根据专业特点进行适当的补充。

3.大学生创新项目利用不足

大学生创新项目是大学生科研训练体系的重要组成部分，我校设有国家级、市级、校级、院级四个级别。以学生自主研究项目为主体，校级、院级项目是基础平台，国家级、市级项目是进一步发展创新能力的延展平台。开设大学生创新项目的目的是以项目为载体，进一步加强本科生科研创新精神和工程实践能力的培养。目前的问题是开发的新项目居多，各学科之间交叉融合，跨院系、跨专业，以团队形式联合申报较少。另外对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结归纳还很不够，没有使其成为有益的补充，作为一种教学资源应用到实验、毕业设计等实践教学环节中。

4.大学生节能减排社会实践与科技竞赛平台利用较少

大学生竞赛有利于培养学生的创新创业能力、综合实践能力，这些都有助于学生对实际研发工作有一个了解，培养职业素质，为今后学生进入职场打下了良好的基础。大学生节能减排社会实践与科技竞赛是由电气工程及其自动化专业承办并取得了一系列成绩。但目前竞赛主要集中于本专业、本学院范围内，宣传力度、宣传手段还不够完善，受众面不足。其他院系教师和学生了解参与的较少，多学科交叉项目较少，不利于学生的综合实践能力的培养和训练。[4]

四、结合专业培养目标、专业发展方向和专业特色，改革实践教学，建立具有专业特色的开放实践教学体系

1.将有条件的传统验证性实验改造为设计性和综合性实验

增加研究性、课题性实验课程，建立由基础实验、综合性实验、设计性实验组成的多层次递进式模块化开放教学模式。及时完成对改革的实验项目的设备改造和实验指导书的改写。建立学科带头人领衔制度，确保高水平的引领实践教学改革方向。

研究电气工程及其自动化专业所有专业基础课和专业课的实验，从中确定哪些验证性实验项目可以改变为设计性实验或综合性实验。然后根据实施的难易程度，有步骤、按计划逐步完成，争取每年完成2～3项实验的转变。开发研究性以及课题性实验，进一步提高课内实验教学效果。研究创新性实验要与综合性实验有所区别，结论要在研究中探索，每个人有可能得到不同的结果。这些项目可以是教师给定的，也可以是学生自主开展的项目。另外要注重提高综合性、设计性、研究创新型实验项目的利用率，扩大实验室的开放度，全方位开放实验室，并实行开放式教学方式。

2.整合并充分利用开放性实验项目

建立一套完整的开放实验网络选课体系;对开放实验室资源进行合理的分配及管理;对开放实验单独进行严格考核，而不应像传统实验那样加入理论教学进行考核，从理论考核为主转向以实践能力、创新意识、综合素质考核为主的完整评价体系和多渠道的激励机制。

对现有面向电气工程及其自动化专业的开放实验进行统计，按照涉及相关课程知识和难易程度进行分类，再会同电气系教师进行相关开放实验的补充，形成一个较完整的电气专业开放实验体系，使学生从第一学期到第七学期都有合适的开放实验项目可以选择。另外，由专业教师和班主任辅导学生根据学生实际情况报名参加合适的开放实验，学生可以自主选择，但不能盲目与随意，避免学生盲目报名和扎堆报名，以充分利用开放实验资源。每学年对开放实验进行一次总结，将合适的效果良好的开放实验开发的新项目用到课内实验教学中，提高课内实验教学的效果，让更多同学受益;对一些有缺陷的开放实验进行改进，同时对新开发的实验进行严格分析研究，将效果不好的开放实验直接从开放实验体系中删除。

3.积极合理引导学生申报“大学生创新项目”

充分利用这一资源，为更多优秀学生提供机会。对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结，使其成为一种教学资源用到开放实验、毕业设计等实践教学环节中。通过“大学生创新项目”，为学生搭建科研开发、创新能力培养的平台。进一步完善实验室管理工作，使实验室的时间、空间最大化。大学生创新题目既可以由教师指定，也可以由学生自行拟题，在教师指导下完成;可以在实验室进行，也可以在校外实践基地完成;既可以在规定的课内时间进行，也可以在课余时间开展，充分做到时间、地点和题目全方位开放。

4.积极办好大学生节能减排社会实践与科技竞赛

太阳能和风能的利用近年来日趋受到各国的普遍重视，已经成为新能源领域中开发利用水平最高，技术最成熟，应用最广泛，最具商业化发展条件的新型能源。电气专业几年来承办北京信息科技大学的大学生节能减排社会实践与科技竞赛取得了良好效果，推荐优秀作品参加全国竞赛，连续三年取得了全国高校电子信息实践创新作品评选活动一等奖、二等奖;教学成果一等奖、二等奖等奖项。几位同学免试获得电子设计工程师认证的相应等级证书。今后要更好地利用节能减排科技竞赛为学生提供展示自己科技水平的平台。通过学科竞赛，发现人才，更有效地因材施教培养优秀学生的科研能力。

5.推进工程教育企业化

1994年，麻省工学院（MIT）院长乔尔·莫西斯提出了大工程观，不同于以往以研究为导向的工程科学观，是对工程教育的根本目的——为工程实际服务的回归。这就要求课程设置与教学改革要更加重视工程实践能力的培养，让工程教育回归工程本身。电气专业非常重视校外实习，在认知实习环节参观电力科学研究院特高压研究基地、北京现代汽车有限公司、中国节能减排展览、自动化装备展等等，让学生了解本专业涉及到的知识、项目完成流程、在实際项目中专业知识的应用方法;在专业实习阶段，在北京四方继保自动化股份有限公司、北京威英智通技术发展有限公司、北京大华电子集团等公司和企业设有基地。毕业实习阶段，学生可以把毕业设计题目与项目结合，选题靠近工程实际，参与实施单位的课题研究，把毕业设计，生产实习有机的结合在一起。[5]

五、结束语

创新源于实践，实践能促进以学生为主体构建科学的知识体系。电气工程及其自动化专业在专业培养过程中重视基础，更重视实践能力的培养，注重与工程实际相结合，专业子实验室为学生全面开放;专业实践教学四年连续不断线;专业基础课和专业课安排了上百学时的实验;独立安排多门课程设计、专业综合实践、毕业设计、开放实验、生产实习等实践教学环节，充分利用各种资源，为学生提供更多更好的进行实践的机会。今后将进一步结合专业方向和专业特色对开放实验、大学生创新项目、学科竞赛进行整合归类和改革，着力建设完整的电气工程及其自动化专业开放的实践教学体系。

参考文献：

[1]徐金荣，杨玲，徐嘉祥，等.开放式实验教学的管理工作方法探索[J].实验室研究与探索，2011，（6）：172-174.

[2]章国英，施称，张燕.基于提高学生学习能力的开放式实验教学研究[J].中国医学教育技术，2011，25（3）：286-288.

[3]黄道凤，李怀健，朱玉华.提高实验教学质量的措施[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：120-122.

[4]魏天兴.大学生创新能力培养的几点思考[J].中国林业教育，

2010，28（1）：48-50.

[5]宁洁萍.大学生创新能力培养的实践环境分析[D].天津：天津大学，2012.

（责任编辑：王意琴）