基于项目引导的工科研究生教育研究与探索

王要强 谢海霞

[摘 要] 本文针对工科研究生的教育问题展开研究与探索，并提出一种基于项目引导的工科研究生教育方案。引导学生梳理理论知识，训练学生动手实践能力，拓展与项目相关的应用技术，激发学生的创新能力。

[关键词] 研究生教育；项目引导；实践能力；创新能力

[中图分类号] G643 [文献标识码] A 文章编号：1671-0037（2016）01-53-2

Research and Exploration on the Education of Engineering Graduate Students based on Project Guidance

Wang Yaoqiang XieHaixia

（School of Electrical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract：This paper focuses on the research and exploration of the education of engineering graduate students，and puts forward a program for the education of engineering graduate students based on project guidance. Guide students to sort out the theoretical knowledge，train thehands-on ability of students，expand the application technologies related to the project，and stimulate students' innovation ability.

Keywords：education of graduate students； project guidance； practical ability； innovationability

电气工程是典型的工科专业，高等院校在学生的培养过程中除了要求学生掌握基本的理论知识外，学生的实践能力和创新能力培养也是整个学生培养过程中十分重要的一环[1-2]。尤其在高年级本科生和研究生的培养过程中，必须注重加强学生的实践能力、独立思考问题、解决问题的能力等方面的培养。这对于提升学生的综合能力、培养社会真正所需要的高素质人才，具有十分重要的意义[3-4]。但是，实际的工业应用门槛较高，用到的知识也较多，而在学校讲授的各课程相对独立，知识点分布较为分散。实际应用中需要将这些课程中关键知识点进行合理组合并灵活运用，仅仅掌握一些独立、分散的知识点很难适应工业实际应用的需要。并且如果不能恰当处理大学生理论课学习与工业现场应用之间的问题，不仅会降低高等院校学生培养的质量，甚至会使得“读书无用论”在大学校园中抬头，长此以往，更不利于高等教育的良性发展。

为此，本文提出基于项目引导的研究生教育方法，旨在引导学生形成项目导向式学习机制，调动学生的学习主动性，增加学生摄取的信息量，促进学生灵活运行所学知识，在掌握有关理论知识内容的同时，锻炼学生的工程实践能力和分析、表达、团队协作能力，启发学生的创新思维，缩短学生从校园毕业到企业工作的适应周期。

1 培养方案

基于项目引导的工科研究生教育方案分为四个核心培养模块，即在理论知识学习的基础上，选取典型的工业应用项目，并以此为导向，引导学生梳理理论知识，训练学生动手实践能力，拓展与项目相关的应用技术，激发学生的创新能力。

1.1 理论知识梳理模块

首先确定典型工业应用项目，并围绕目标项目所在的技术领域，分析牵扯到的核心专业课程，并对用到的理论知识进行梳理。如在电力牵引与传动领域，涉及的核心专业课程主要包括：电路理论、工程电磁场分析、交/直流电机理论、电力电子技术、电机调速技术、自动控制理论、数字电路、模拟电路等。用到的核心知识点主要包括：电路分析、电磁场分析、功率变换器拓扑、脉宽调制技术、控制回路校正、系统稳定性分析、系统稳态/动态性能分析以及数字信号处理等内容。

1.2 实践能力训练模块

1.2.1 认知实践。首先对项目关键技术进行计算机仿真，并在运行过程中观察系统各变量的表现形式，结合在模块（1.1）中梳理出来的理论知识，分析项目技术要领，对关键技术建立初步的感性认识。

1.2.2 强化实践。首先对完整的项目划分不同的模块，根据不同模块的具体内容，在老师的指导下，查阅资料，并列出完成项目所需的元件清单；然后由学生组成团队，按模块搭建项目平台，动手实践，并分别测试各模块的工作效果；最后，通过小组讨论共享实践心得，并在老师的指导下将各模块组成完整的系统，强化学生对系统中不同模块的理解。

1.2.3 开放实践。引导学生面向具体工程实践，并结合学生自身的科研兴趣，自拟与已完成项目有关的题目，完成一个完整的科研项目，老师给予跟踪指导。同时，鼓励学生利用所学的知识参与到实验室或企业的实际工程应用项目。

1.3 应用技术拓展模块

凝练项目中的公用技术部分，在学生培养过程中着重训练其掌握共性的知识与能力，同时引导学生思考共性技术的应用拓展。例如，在电力牵引与传动领域，不同电机类型与应用场合其控制方法的基本思想就具有相通性。在此可以拓展的应用技术可以有：不同电机类型的驱动控制，如应用较为广泛的感应电机、永磁同步电机、无刷直流电机、开关磁阻电机等机型驱动控制中的公用技术与个性问题；不同转速段的电机驱动控制，如高速/超高速/低速/甚低速下的电机驱动控制技术；电力驱动控制中的热设计与电磁兼容设计。

1.4 创新能力激发模块

面向基础理论研究与前沿技术攻关，归纳项目中有关理论与技术问题在当前国内外研究中的热点，启发学生研究并探索项目中的难点与热点问题，激发学生的创新性思维。如在电机驱动领域，可以引导学生关注其中的电磁能量变换、容错控制、转子位置估算、转矩脉动抑制等方面的内容。

2 实施方式

培养方案的实施方式。第一，结合具体工程应用背景，确定目标项目；第二，在项目目标的引导下，对其中的理论知识进行综合梳理，使学生对有关知识融会贯通；第三，通过认知实践、强化实践和开放实践三个环节完成学生实践能力的训练；第四，提取项目中的关键技术，找出其在不同应用领域的共性特点，对关键技术进行应用拓展，激发学生的兴趣，提高学生学习的主动性；第五，围绕项目有关的基础理论研究、工程实践中的热点与难点问题，展开讨论，激发学生的创新思维，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

在前述实施方式中，学生组成团队参与到教学过程中。课前由各团队成员查阅有关的资料，了解项目目标，初步形成项目中关键技术问题的解决方案。同时，注重每个步骤中的小组讨论环节，团队成员通过讨论与交流，进一步思考、深化、调整项目解决方案。项目完成后，各组代表发表本组对于项目进行过程中的体验与心得，其他小组成员可以提问。教师梳理其中的典型问题，组织各团队进行重点讨论，并对学生感兴趣的拓展性研究进行跟踪辅导。通过以上学生参与教学过程中的思考、讨论与实践，达到锻炼学生独立思考能力、解决问题能力、动手实践能力、组织表达能力、团队协作能力和创新能力的目的。

3 结语

本文围绕工科研究生教育的问题展开研究与探索，提出的研究生教育方案可以充分调动学生的学习主动性，促进学生灵活运行所学的知识，锻炼学生的工程实践能力和团队协作能力，有利于启发学生的创新性思维，缩短学生从毕业到工作的适应周期。

参考文献：

[1] 乔卉，龚庆武.建构主义指导下的电气工程实践教学研究与探索[J].中国电力教育，2010（30）：122-125.

[2] 李慧，熊鸣，厉虹.电气工程专业大学生实践与创新能力培养[J].教育教学论坛，2015（32）：44-45.

[3] 董嘉佳，于歆杰，康重庆，等.构建有电气工程学科特色的实践教学体系[J].实验室研究与探索，2012（4）：132-135.

[4] 张炎平，吴在军，黄学良.面向工程创新能力培养的电气工程专业实践教学探索[J].中国电力教育，2014（16）：30-32.