浅谈电气自动化教学改革

贵州理工学院 电气工程学院

摘 要：对电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的构建进行探索。我们要树立学以致用的应用型人才培养理念，提升实践教学的地位，构建由课程实验教学、专业实习教学、综合训练教学和创新实践教学四大模块组成的体系，既与理论教学体系有机结合又相对独立的实践教学体系，达到掌握基本技能和方法、训练工程设计能力和工程实践能力、培养创新思维和能力的教育目的。

关键词：电气工程及其自动化；实践教学；创新人才

根据社会需求、学生需求和国家中长期教育改革和发展规划纲要（ 2010 - 2020 年） 的规定，按照学校“培养高水平应用型专门人才”的办学定位目标，工科类的实践教学环节在人才培养的作用更加突出。其中，电气工程及其自动化专业的实践教学环节主要包括课程实验、课程设计、毕业设计和实训项目等。鉴于实践环节在培养高校学生的实践能力与创新精神方面的重要作用，本文就以下几个问题进行讨论： 通过建立多层次的实验教学课程体系，加强实验环境与科技创新平台建设，充实综合实验内容； 以学科竞赛为牵引，探索创新人才培养新模式； 改革毕业设计选题、设计、答辩验收等环节，促进教育教学质量的提高，培养具有工程实践能力的应用型人才。

一、树立实践教学理念，明确实践教学地位

在构建应用型人才培养实践教学体系时，必须树立学以致用的人才培养理念，着力于采取多层次、多系列训练，强调培养学生的实践能力，真正体现人才培养模式的应用特色。根據电气工程及其自动化专业的学科特点，在培养方式上，应着重将理论知识学习与实践应用能力培养相结合，学生除了课堂理论学习外，还需进行大量实践活动，使学生在校期间受到电工电子、信息控制、电气工程及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力，毕业后具有解决各种电能变换技术与电力传动控制技术的实际应用能力。在实践教学中，树立以学生为主体，以能力培养为核心，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念，把实践教学提升到与理论教学并重的地位，这种理念对培养具有创新精神和创新能力的高级工程技术人才是起导向作用的。

二、课程实验改革

课程实验是结合课程所学理论，采用仪器、设备和软件完成的多层次实验的基础部分， 遵循从电子器件→电路→系统→微机控制的实验过程，建立基础型实验、应用型实验、综合型实验、设计型实验。

根据创新型应用人才的培养目标，基础型实验包括大学物理、C 语言程序设计实验、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等 5 门独立设课共 53 个实验项目。其中电路原理、模拟电子技术、数字电子技术三门实验课程分别为 16 学时，C 语言程序设计 28 学时，大学物理试验 45 学时。根据实验室现状和避免与其他课程时间上的冲突，所有独立设课的实验课程均采用学生自主选择实验课的时间、地点及实验项目，在有限的实验规模条件下，极大的提高了实验设备的利用率，保证学生的实验效果和质量； 开设了信号与系统、自控原理、测量技术、微机原理、单片机技术等 17 门课程共计 102 课时的验证性和综合设计性实验。验证性试验是通过实验操作验证所学理论，加深对所学基本理论和基本知识的理解，掌握基本的实验知识、方法和技能，学会数据的收集和处理分析，并规范的整理实验内容。

传统的验证性实验常采用灌输式的教学模式，即老师讲解验证目的、内容和实验原理，介绍实验设备的使用流程、实验步骤和注意事项，然后学生按实验指导书和老师的讲解做实验。学生处于被动接收状态。可以通过学生带任务进实验室，学生提问、老师指导的模式开展实验教学。即实验前学生必须认真预习实验指导书，熟悉实验步骤，进入实验后即开始做实验，遇到问题可以请教老师，老师的作用就是指导，解决疑难问题，变学生为主体。这样即能提高实验效果，又能慢慢激发学生的责任感和义务感。

三、以竞赛和实训项目为引领的实践环节改革

学科竞赛是面向大学生开展的课外科技活动，是培养学生创新精神和实践能力的有效载体，是激发潜能和创造力的有效手段，对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队合作精神、解决实际问题和实践动手能力具有非常重要的作用。为此，可分层次（ 院级、校级、省级、国家级） 的将与电气及自动化专业的密切相关的电子设计大赛、建模大赛和创新大赛引入到课程体系中，作为一个实践模块选修一定的学分。在“电子创新与设计”课程设计成绩评定中，优秀的学生必须是系里举办的院级电子竞赛优胜者； 参加省级、国家级电子大赛、飞思卡尔竞赛和电脑鼠等大赛的学生，只要获得三等奖以上，就可以免修 2 学分的课程设计。通过这样的政策引导，使得更多的学生积极参与到各类竞赛中，有利于培养应用型的创新人才。还有相当一部分学生参加到教师的科研项目中来，协助老师做实验，学习查阅资料和整理材料等。参与科研项目的效果体现在学生申报的大学生创新创业实训项目几乎 90% 来自于教师的科学研究方向或科研项目。

四、创新实践教学方式

该模块主要包括本科生开放实验项目、本科生创新科技项目、本科生学科竞赛以及社会实践等活动。电气工程及其自动化专业近年来一直非常重视学生的实践能力和创新能力的培养，开放实验室、组织本科生开放项目和科技创新项目申报、开展学科竞赛活动等，这些都是对大学生实施创新创业教育的平台。在第一届“大学生节能减排与社会实践”学科竞赛活动中，学生们综合运用电气工程基础理论，积极参加科技制作，设计并制作的“单轴向光伏板跟踪系统”、“太阳能智能车”、“智能温度调控装置”等作品原理正确、构思巧妙、贯穿节能减排理念，受到专家和评委的高度好评。在以学生为主体申请科技创新项目申报中，经过严格的立项申请、中期检查、结题验收，积极有效地推动了学生科技活动的开展。通过参加各类科技创新比赛，对于引导学生勤奋学习、崇尚科学、追求知识，形成良好的学习风气起到了积极的促进作用，培养了学生创新精神、团队合作精神和实践能力。吸收学生参与教师的科研项目，鼓励并支持学生参与教师科研项目的研究和工程实践。在科技创新立项、毕业设计选题上，学生均可以参加老师的科研项目，将科研和专业实践教学有机结合，在学习理论知识的同时了解专业的新知识、新技术、新领域，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实践创新能力和专业综合能力。