赵丽娜 李慧秀 杜朝 张诗敏
1、研究综述
目前,电气类专业是我国高校教育的热门专业之一。据统计,电气类专业的在校大学生超过40万人,其热门程度可见火热。随着经济的发展、科技的提高与教育改革的不断深入,传统的电气类的教学模式已经不能够满足社会对人才的要求,急需对教学进行不断改革,满足社会的发展需求。
在OBE教育背景下,加速学科交叉融合,为提高人才培养质量和社会竞争力,针对以往电气工程专业实践教学过程中存在的问题,依托多项省级和校级教改项目,面向社会需求和发展,以强化实践创新能力为目标。突出开放共享、科教融合、校企联合、虚实结合,全面构建电气工程专业实验课程体系、实践课程群、实践教学模式、实践教师队伍建设等方面进行了探索和研究。实现电气专业实践课程共享、协同、创新优势,促进了实践教学质量的提高,探索具有良好工程能力和创新能力的电气工程专业人才培养模式。
延展实践育人平台构建开放共享平台,改变工程实践环境和工程实践模式,通过校企合作资源共享模式将真实世界的体验融入工程教育。实现“三合”模式。强化教学实验、实习实训内容和教学模式及考核内容;同时,教育者应先受教育,加强教师实践和创新创业教育教学能力,建成了学科交叉、研教兼备、专兼结合的综合性教学团队,实现“四方面全方位建设”简称“四建设”的电气工程专业实践课程体系。学生的实践创新能力明显增强,毕业生的工程素质和工程能力得到了电力行业用人单位的一致好评。教学成果覆盖面广,成效显著,在电气工程学院范围内发挥了重要的示范与辐射作用。
2、研究方法
(1)构建特色体系贯穿整个实践教学改革过程中。
加强改进实验实践环境,构建全年开放实验室及线上实践平台。以培养学生的自主学习能力,提高工程实践能力为目标,在学院及实验中心领导的大力支持下,电气专业开设全天电工技术、光伏实验室等开放性实验室,学生可以根据自主学习兴趣,选择不同的实验室进行相关实践和设计,必要时有专业教师对其进行指导和解答。
(2)突出工程教育,构建“科教融合”教学模式
以科研竞赛为背景,培养学生分析、研究、综合、设计、解决问题的工程能力为目标,重构以科研项目为基础,结合教改项目进行实践课程内容的建设与融合,指导学生参加全国各类竞赛取得优异成绩。
(3)突出行业背景,实现共享资源,构建“校企联合”教学模式
真正做到以实际工程为背景,实践内容具体化,實践数据量化,实践步骤简单化,实践能力明显提高。实现校企资源共享,技术共享平台,实现电气工程专业实践能力培养进一步迎合市场需求。
(4)充分体现真实危险环境,构建“虚实结合”教学平台
实现实践教学内容的改革,以项目路为背景,开展分组教学模式。利用现有硬件设备资源(实验室、训练场等),利用电气工程设计软件实现强电课程的实践内容,锻炼了学生解决问题的能力和分析能力。熟练掌握行业相关软件操作。通过虚拟平台设计,实现变配电所现场环境,是学生通过虚拟环境掌握现场的操作流程,规范要求,如同身临其境一般,效果得到好评。另外,对高压试验进行模拟,从学生自主选件,到搭建电路,再到试验数据采集及分析,整个过程通过虚拟设计使学生掌握实验原理,实验现象等等。通过以上“虚实结合”教学平台的运用,大大提高了实践教学的效果,有力支撑了实践教学体系的有效实施。
(5)推进教师协调发展,造就综合素质优秀的师资队伍
提高了青年教师的工程行业背景知识,抓好一门课,融入一个团队,促进青年教师协调发展。实现了教师进企业学习半年以上,成功聘请企业工程师为兼职教师到校园为学生指导,增强师资队伍工程背景。初步建成了研究兼备,专兼结合的教师队伍。
3、研究内容
(一)教学改革内容
1、在教学安排及教学方法上,采用精简结合的方法。对于重点内容要利用多个学时进行精讲、细讲。
2、调动学生学习的积极性和主动性。课堂上能讲授的内容总是十分有限的,教学不仅在于传授给学生知识,更重要的是要让学生掌握获得新知识的方法,提高学生分析问题、解决问题的能力。课上,可运用启发式、讨论式、学生讲解式等多种教学方法,使学生由被动学习变为主动参与,调动学生的积极性;课后,可给学生列出相关的参考书目,并把学生对参考书目的阅读作为教学的一部分。为了调动学生的积极性,可将一些课外知识按比例纳入考试范围,这样学生在课余时间便会通过查阅资料自行拓宽内容。
3、注重师生间的交流,正确处理教与学的关系。教与学是相互促进的,在教学过程中具有和谐的师生关系是非常重要的。学习内容不仅仅来自于书本,也来自教师与学生的交流,师生能在教学过程中共同分享经验、感受、情感、态度和价值观。教师要善于捕捉和把握那些来自学生及教学过程的问题与困惑,把学生的经验、感受和见解都作为重要的课程资源,这样,教学上就不再是单纯地由教师控制课堂,而是师生共同建设、共同发展,教学则变得充满生机,教师和学生也会因此有更多的收获和成就感。
4、真正做到以实际工程为背景,实践内容具体化,实践数据量化,实践步骤简单化,实践能力明显提高。新建专业虚拟实验室、专业实践教育基地、协同育人项目建立实验室等等。
5、实现实践教学内容的改革,以项目为背景,开展分组教学模式。利用现有硬件设备资源,利用软件实现强电课程的实践内容,锻炼了学生解决问题的能力和分析能力。熟练掌握本专业相关软件操作。
1)在此次实践教学改革过程中,针对某些课程进行了分组式教学,同时将传统的考核模式进行了分解改革,不进行集中性答辩或考核,采用平时不定期的师生交流讨论的形式进行考核,让学生在和谐放松的环境下进行思考分析,避免了由于考试的紧张心理带来的负面影响。同时,从有种程度上真正体现出学生的对问题的理解和掌握程度。
2)此次实践教学考核方式的改革,减少了平时成绩的比例,增加的实操能力或自学能力的考察。鼓励和引导学生能够遇到问题,自己寻求解决办法。鼓励同组同学相互讨论研究。
4、研究成果
(一)教学内容改革成果
1)优化教学内容
此次实践类课程改革着重以专业知识为基础,开展行业选题,提高岗位职业能力。开展行业选题的前提是教师必须具备双师资历或者有一定时间在企业中培训和指导学生实习实训的经历,通过选取行业中适合电气工程设计或实践的项目,在课上进行分析并实践操作,让学生理解理论知识的实际应用,助力应用型技术人才的培养。让学生自行查阅相关文献并设计实验方案,教师指导、审核后在进行试验操作。
2)探索开放式实验课堂
实践课程一般在大三或大四开设,此时学生已具备一定的课程理论知识和实验技能储备,这时再通过项目引导,可使学生进入相对前沿的研究领域,研究过程中突出以学生为主体,在教师指导下,学生独立完成项目的各个环节,对于培养学生实验操作能力,组织协调能力及科研思维训练都起到了良好的效果。
3)充分利用虚拟教学手段,拓展强化理论知识
开设虚拟实践教学是指由于受实验仪器和实践条件限制不能开设的实验内容,借助网络查找分析,通过软件虚拟演示和操作让学生对知识有系统全面的了解。突破时间和空间的约束,实验设备缺乏的局限性,互动性强的教学软件让学生体会到实际实验操作带来的乐趣,具有趣味性和仿真性的特点,对于实验条件欠缺的地方高校本科生实验课堂具有重要的作用,值得我们去开发和探索。
5、总结
教学改革旨在OBE背景下适应专业培养方案培养学生的创新思想,动手能力的提高,培养他们的良好团队合作、人际交往能力,创新能力和科研方法,使其真正理论联系实际,分析问题、解决问题,并取得成果,对师生的教学互相促进共同进步具有非常积极重要的推进作用。本项目实现了实验教学平台、实践教学改革理念,师资队伍建设机制的创新,对专业建设及人才培养提供了可持续发展的依据和基础。
项目信息:中国民办教育协会2021年度规划课题(学校发展类),课题编号:CANFZG21055