黄大为 李江 杨茂 李书权
摘 要 在分析传统电气工程及其自动化专业实践教学现状的基础上,从以产出为导向的课程体系设计理念出发,对电自专业的实践教学体系改革开展研究,重新梳理了专业实践教学各环节的内涵及逻辑关系。以东北电力大学电气工程及其自动化专业实践教学为例,对专业实践教学体系的工程教育改革措施进行系统分析,为构建以产出为导向的实践教学体系提供必要的指导。
关键词 实践教学 产出导向 工程教育 电气工程及其自动化
中图分类号:G642文献标识码:A
工程实践能力是指将所掌握的科学理论知识运用于产品或服务的研发、设计、生产等技术工程活动或者对这些技术工程活动的计划、组织、指挥、协调、控制等管理工程活动,解决实际工程问题以满足人类需要的能力。西方发达国家非常注重工程实践能力的培养,美国是开展工程教育培养大学生工程实践能力最早的国家,已构建了较为完善的工程实践培养模式。
1传统课程导向下的电自专业实践教学体系
长期以来,我国电气工程及其自动化专业的教学模式强调的是内容的讲解,教学的主体是老师,强调教学管理机制和教学实施的过程。这一课程体系侧重于构建一个系统的知识结构,即专业知识的讲解是否全面,没有考虑到教学过程中学生的接受程度,吸收情况,学生是否能将所学知识应用到实践中,这些都是传统课程导向下电自专业实践教学体系所存在的不足,即并没有将教学的主体放到学生身上,放到实践之中。
在传统的实践教学过程中,对学生的考核是以学生掌握的知识和灵活应用程度为依据的。一方面,以教师教学内容为主体的授课教学,其着重点依旧在于对系统知识的讲解,教学的内容全部存在于书本之中,教学的方式依旧以板书为主,教师只是充当了一个搬运工的角色,将书本的知识以不同的方式搬到学生的眼前,学生获得知识后并不能应用到实际的需要之中。另一方面,由于实践设施的缺乏,实践灵活性的不足,即使学校准备了相应的实践课程,学生也只是按照教师的要求,按部就班的完成即可,本应体现灵活性和创造性的实践课程也变得死板起来,无法激发学生的积极性。
现行的电气工程实践教学评价体系包括两个方面:课内考核与实践报告。课内考核包括出勤率与课内实践内容完成情况。最终的实践教学考核成绩由课内考核成绩和实践报告成绩组成。由于课内的考核内容有限,考察的方式也是以分组的形式进行,很多学生并没有实际的参与感,考核内容仅靠一、两名学生即可完成。实践报告也是在整个的实践教学考核阶段突击完成,并没有即时的将课上实践所得进行整理与吸收。最终导致传统的实践考核评价体系流于形式,并不能对学生的实践情况做出合理、全面的评价,也就不能对学生起到约束,促进的作用。
2以产出为导向的电自专业实践教学体系改革
与传统的以课程为导向的实践教学课程设计思路不同,以产出为导向的课程建设思路强调的是成果,设计思想与往常有了很大的不同,在课程重新设计方面是由上至下的。进而决定了以产出为导向的电气工程及其自动化实践体系应以行业或企业的需求为基础,以行业或企业对本专业毕业生的要求来制定相关的课程与教学目标,以保证专业人才的培训质量。2011年,教育部“卓越工程师教育培训计划”中,特此批准了我校为第二批实践高校,其中电气工程及其自动化专业被批准为“卓越工程师计划”试点专业。根据工程教育认证的具体要求,将本专业的毕业要求指标点进行详细分类,进而安排相应的教学目标,然后根据教学目標安排课程的教学大纲。
按照以产出为导向的教学理念,以培养学生自主创新能力、实践能力,达到企业需求为目标,在教学实践体系的改进中坚持以学生为主体的改进原则,让学生能够主动、自学、深入的进行理论思考。为达成以上目标,我校电气工程专业对实践教学体系进行了必要的改革,主要有以下几方面的举措。一是校内实践基地的建设,面向本专业所包含的所有专业学科建立对应的实践教室,将学生的课程培养改为教学培养与实践培养结合的方式,将实践课穿插在学生的理论课之中,让学生对所学知识即时应用到实践中,增加学生对所学知识的理解与领悟,以增加其创新实践能力。二是为进一步增加学生的实践能力培养,我校为电气工程专业特定建设了66KV-220KV输电实训中心为广大师生提供了一流的实训教学平台,可开展多种实训教学科目,更深地挖掘现有资源的利用潜力,有助于扩大学生实践量,进而提升实践教学质量。三是提出了“导师制”和校外专业实践地点的建设。从以往统一组织的校外认知性实习可以看下出,学生急需更切实际的深层次实习经验,为此,学校主动与各电力企业建立多方面联系,将使学生在企业实习过程中得到更加实际的锻炼,学校需与电力企业建立完善的实习制度,故而采取了"导师制",导师对于学生具有很强的引领作用,且这种引领作用贯穿全程。在理论学习方面,企业导师能够根据企业要求的不同给予学生更贴近于工程实践的指导。在实践过程中,学生跟随导师到实训基地、企业、项目基地等,在现场动手学习与实践,有效地解决在校期间缺少实际工程实践平台的问题。
以产出为导向的教学理念若要得到合理的实现,关键的一环就是评价体系,为避免评价体系流于形式,建立了多方位的综合评价体系,具体包括专业知识评价、专业实践能力评价和企业评价。专业知识评价即通过考试的形式来评价学生对专业基础知识的掌握程度。专业实践能力评价即通过学生在专业实践过程中的表现与实际操作能力,对学生的专业能力进行评价。企业评价主要通过企业导师对学生在企业实习期间的表现进行综合性评价。
持续改进也是以产出为导向的实践教学的重要理念,随着电力系统的发展,电力设施的不断建设,规模的不断扩大,相应的专业知识也在不断的更新之中,因此持续改进也是电自专业实践教育改革的必然要求。为了达到电自专业实践教学体系的持续改进,在课程体系的设计、课程建设、课程达成度评价等多个方面,建立了课程教师、企业导师以及学校管理部门多方面协同合作的反馈机制和评价机制。根据反馈结果进行课程体系、实践设施建设、评价体系的持续改进。
3电自专业实践教学体系改革具体措施
3.1教学体系的重构
近年来,本专业以产出为导向的教学理念为指导对教学体系进行了重构。教学体系的重构设计邀请了企业行业专家的参与,力求教学体系的设置能够给毕业要求的达成以支撑。其中的“支撑”主要包含以下三个方面:课程体系能够对学科之间的关联度矩阵进行支撑;课程的教学能够对课程教学大纲形成有效支撑;课程考核能够对考核的内容与评价形成有效的支撑。以产出为导向的教学体系主要注重的是学生解决实际工程问题的能力的培养,这也正是工程教育认证所要达到的目标之一。在对电力系统中的实际工程问题进行充分调研,并以相关院校的经验为指导的基础上,对本专业的教学体系进行了重构。以“电力系统的发、输、配、送”作为复杂系统问题的载体,重点突出复杂工程问题“综合、实践与创新”的特点。
3.2具体课程内容的重构
以产出为导向,以加强工程实践能力和创新能力为重点,围绕卓越电气工程师工程实践能力培养计划,重构本专业教学课程。课程内容的重构主要体现在阶梯式实践教学课程层次的设计。首先,将整体的课程内容分为四个主要部分,分别为:工程导论、工程基础、工程专项和工程综合。然后每个部分又分别包含以下各项,工程导论包括:高数、线性代数、大学物理、工程力学和计算机语言等课程;工程基础包括:工程实践(含金工实习和电子技能综合训练)与电子技术课程设计项目;工程专项包括:计算机控制技术综合应用设计项目与电气综合设计项目;工程综合包括:合作设计项目(与外系合作,促进学科协作能力)、创新实践项目、毕业设计与创业实践项目。结合“挑战杯”与“长通杯”等各种电子设计竞赛。在每个项目下分别设定与之对应的具体专业课程,使得毕业要求与课程的对应关系清晰的体现在课程的教学大纲之中,各专业方向都有与之对应的具体教学课程,进而形成了以产出为导向的具体教学课程内容的重构。
4结语
本文通过对传统课程导向教学体系局限与不足的分析,研究以产出为导向的电气工程及其自动化专业的实践教学体系,结合我校具体实践设施的建设,对本专业的实践教学体系进行改革。最后,分析了工程教育改革下,本专业实践教育改革的具体措施,以产出为导向对本专业的教学体系与具体的课程内容进行了重构,为构建以产出为导向的实践教学体系提供了必要的指导。
基金项目:2016年8月6日,吉林省教育科学研究院,吉林省教育科学“十三五”规划2016年度课题,GH16259。
作者简介:黄大为,(1976-),男,汉,黑龙江省齐齐哈尔市,博士,副教授,系副主任,研究方向:电气工程。
参考文献
[1] 郑大锋,陈砺,王秀军.OBE工程教育理念与化工专业实践教学体系研究[J].实验技术与管理,2017(34).
[2] 张其亮,陈永生.基于OBE的多维度阶梯式实践教学体系构建[J].实验室研究与探索,2018(37).
[3] 刘景艳,郑征,李玉东.基于卓越电气工程师培养的实践教学改革[J].中国现代教育装备,2018(23).
[4] 史晓颖,林菲,龚晓军.以产出为导向的创新实践课程改革[J].杭州电子科技大學学报(社会科学版),2018(14).
[5] 周春月,刘颖,张洪婷.基于产出导向OBE的阶梯式实践教学研究[J].实验室研究与探索,2016(35).