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中图分类号:C961;G642 文献标志码:A 文章编号:1008―3561(2015)02―0036―02
全新的社会形势令人才需求愈发复杂化、具体化,高校作为人才培养专门机构的负担也由此加重了。电气工程及其自动化专业作为高校教育的重要区块之一,必须要迅速适应这种变化,改革教育模式,这样才能获得更好地发展。
一、电气工程及其自动化的专业特征
1. 教学特征
作为一种应用型本科专业,电气工程及其自动化专业存在一定的特殊性。具体来说,该专业同时具有较强的科研性与应用性。其科研性来自于日益发达的电气科技,在这种背景下,该专业的工程技术人才对技术理论有着非常高的需求,为了满足这些需求,不得不加大理论知识的教学密度和教学比例,兼之该专业依托于电气工程类的博士授权学科,更加深了其技术科研色彩。其应用性则来自于应用型本科专业的固有特征,电气工程及其自动化专业的根本目的是为国家培育电气工程方面的高级技术人才,其教学理所当然地对实验、实践比较看重。这两种特征对电气工程及其自动化的教学需求有一定的矛盾性,加大了该专业教学安排的难度。
2. 学生特征
电气工程及其自动化是我国的老牌本科专业,发展历史已经超过30年,因此,生源一直相当充足,学生基础素质良好,就业形势和发展方向也趋于稳定。但近些年来,伴随着高校扩招、教育改革等一系列因素的影响,电气工程及其自动化专业的学生产生了一定的动荡。这种动荡可以分为几个方面:第一方面是扩招等原因导致的生源数量激增,学生基础素质也出现了一定的参差不齐现象,对该专业的正常教育工作产生了一定的影响。第二方面是学生对自身的定位出现偏差,有相当一部分学生将该专业视作研究型学科,在学习时重理论研究,轻技术实践,以获得更高的学位为目的,这使得该专业培养出的学生中应用型人才的比例逐年下降。
3. 社会特征
近些年来,社会形势对电气工程及其自动化专业的冲击很大。一方面社会的总体就业压力越来越大,学生数量众多而且增长迅速的电气工程及其自动化专业必然面临较大的人才供需矛盾,这令许多高校在该专业的发展上呈现茫然状态,难以确定发展方向。另一方面,社会对电气工程人才的需求正产生急剧变化,传统的人才培养模式渐渐不能再满足新的人才需求,各个高校的人才培养创新与改革已经迫在眉睫。这两大社会特征并非电气工程及其自动化专业所独有,而是所有与社会联系紧密的应用型本科专业都要面临的问题。
二、电气工程及其自动化的人才培养需求
1. 社会对电气工程及其自动化的人才培养需求
社会对电气工程及其自动化的人才需求可以分为以下两方面:第一方面是对高级技术人才的需求与日俱增,电气工程技术人才不仅要了解电气工程系统的基础操作和维修方法,还要能完全掌握系统的工作原理、缺陷、发展方向,以便能自行进行适当地更新与改造。第二方面社会越来越看重人才的综合素质,除了要求人才具有足够的理论水平和实践操作能力外,团队合作精神、管理能力、服务精神乃至个人品德都是人才素质评估的重要因素。在这种情况下,高校传统重能力轻素质的人才培养模式已经无法再适应形势,在培养电气工程及其自动化人才时必须要更重视育人的环节。
2. 学校对电气工程及其自动化的人才培养需求
各个高校目前大多在进行教育改革工作,这种改革工作必然带来诸多变化,为了保证稳定地提供优秀的电气工程及其自动化人才,学校必然要求该专业的人才培养体系具备高适应性,能适应教育改革带来的一系列变化。因此,电气工程及其自动化的人才培养体系必须与高校的总体发展方向保持一致。
3. 学生对电气工程及其自动化的人才培养需求
学生是电气工程及其自动化人才培养的主要对象,而学生自身必然存在一定的发展需求,这些需求视学生个体的不同,存在一定的差异。学校根据这些需求差异适当微调对个体的培养模式,才能在人才培养上收到事半功倍的效果。
三、电气工程及其自动化的人才培养问题
1. 定位问题
目前来看,各个高校在电气工程及其自动化专业的人才培养上都存在着或多或少的定位问题。一方面学生中有相当一部分缺乏该专业是应用性学科的认识,另一方面许多教师也对该专业的新形势感到迷茫,无法对学生的认识予以有效地引导,两相叠加下,电气工程及其自动化专业人才培养定位就难免变得模糊。这种模糊不仅令教学目标、教学纲要、教学结构等变得不清晰,影响了教学效率,在个别学校甚至引起了学生间对教学重点的争执与冲突,而且令许多高校的电气工程及其自动化专业陷入了发展停滞阶段。在发展速度越来越快,竞争越来越激烈的社会背景下,这种发展停滞的负面影响非常严重。
2. 课程问题
电气工程及其自动化专业的课程可以分为三类:公共基础课、专业技术课和实践课。在传统的教育模式中,这三类课程的学分比例大致是3∶5∶2,实践类课程的比例严重偏低。近些年来,随着教育改革的深入,人们越来越认识到实践课程的重要性,该比例被逐渐调整为3∶4∶3,与原本的学分比例相比更为合理。但需要注意的是,这种以学分比例评估课程结构的方式并不完善,因为即使是相同的学分,获取难度不同,学生的重视程度和所下的功夫也会有所区别。根据笔者的教学经验,电气工程及其自动化实践课程的学分获得非常容易,往往只要出席相关实践课程即可获得,师生往往把更多的精力投入到需要考试才能获得学分的专业技术课程上,这降低了该专业人才的应用培养能效。因此,电气工程及其自动化专业的课程比例仍需进一步调整优化。
3. 实践问题
电气工程及其自动化的实践教学主要包括四种手段:分别是课程实验、课程设计、实习教学和毕业设计,这四种手段目前都存在一定的能效不足问题。具体来说,课程实验与理论教学的脱节情况很严重,学生对实验的认知往往停留在按教师的要求操作和撰写实验报告上,实验的实践教学能效得不到发挥。课程设计审查不严,抄袭现象屡见不鲜,学生更多地将课程设计当作一种需要应付的任务,而不是学习环节。实习教学大多走马观花,能效的发挥停留在提高学生对电气工程及其自动化的实践认识上,更深层的能力素质培养职能发挥不出来。毕业设计失于单一,电气工程及其自动化专业的毕业设计课题基本完全由教师硬性规定,学生缺乏自主选择权,兴趣也不高。教师在规定毕业设计课题时往往有一定的模板,这些模板大多相当陈旧,没有实践价值,部分学生的毕业设计课题甚至与课程设计题目完全相同。
4. 发展问题
如前文所述,许多高校的电气工程及其自动化专业在发展上已经陷入停滞,相对的,社会、学校、学生对该专业发展的动态化需求越来越强,最终导致培养出众多不符合社会需求的“无用”人才的现象。各个高校大多对这种严峻的情况有所认识,也采取了一定的措施推动电气工程及其自动化专业的人才培养发展,但由于定位不明确、措施不到位等多种原因,收获的效果甚微。举例来说,部分高校直接照搬其他学校电气工程及其自动化专业发展的先进模式,忽略了自身的实际情况和客观条件,新模式得不到落实,旧模式也已经支离破碎,反而更降低了人才的培养能效。
四、 电气工程及其自动化的人才培养优化
1. 通过明确服务定位建立人才培养的新模式
对电气工程及其自动化专业的定位加以明确是建立全新人才培养模式的第一步。虽然理论知识在该专业中的重要性越来越高,但要牢记,电气工程及其自动化专业的理论知识终归是为应用服务的,不能喧宾夺主,将应用型专业发展成科研型专业。要结合社会、学校、学生的实际需求,将服务性人才培养理念纳入新的培养模式。为此,不仅要与社会上的电气工程人才需求机构加强交流合作,了解其人才需求,而且要将学校自身的教育改革目标融入人才培养目标,还要与学生积极沟通,了解其自身的发展和就业意向,建立起服务型的应用人才培养新模式。
2. 通过调整课程结构建立人才培养的新模式
综合学分、学时、考核方式等多方面的因素,订立综合性的课程结构比例体系。此外,因为当前社会对学生综合素质的要求越来越高,因此,对学生综合素质的培养能效最好的公共基础课程应适当增加比例,专业技术类课程应适当降低比例。加大教学密度与教学精度,结合当前的教育改革,对教学内容进行适当地删减与精炼,并增强这部分教学内容与实践类课程的互动功能。实践类课程一方面要适当增加考核难度,一方面也要注意与专业技术课的结合。具体来说,公共基础课、专业技术课、实践课程、技术实践融合课程的比例要控制在4:2:2:2,构成新的课程结构体系。
3. 通过完善教育实践建立人才培养的新模式
传统的教育实践模式必须予以转变,具体来说,首先,要把课程实验独立出来,作为前文所述的技术实践融合类课程,提高指导性实验、开放性实验所占的比例,让这类课程成为勾连理论与实践的纽带。其次,要提高对课程设计的审核力度,严格打压课设抄袭的不正之风。第三,要适当参考技术专科学校的实习教学模式,尝试将校企合作这种实习教学模式应用于电气工程及其自动化这类应用型本科专业。第四,要尽可能丰富毕业设计,一方面在决定课题前要与学生交流,根据学生的兴趣方向决定毕业设计课题,另一方面要提高课题的灵活度,尽可能赋予学生开放性课题,避免毕业设计公式化、模式化。
4. 通过实现动态发展建立人才培养的新模式
尽可能缩短人才培养模式的更新周期,在条件允许的情况下以学期为单位更新人才培养模式的细节,以适应发展变化极快的电气工程人才需求,换言之,要建立动态发展的人才培养模式。该模式的建设可以与电气工程及其自动化专业的信息化建设相结合,通过信息技术收集动态发展需求,为模式细节的调整提供必要的参考依据。
五、结语
我国对高级电气工程人才的迫切需求在未来相当长的一段时间内仍将持续下去,因此,电气工程及其自动化专业的重要作用在这段时间内只会有增无减。在这种背景下,全新的人才培养模式势必发挥更多的效用,值得进一步研究和推广。
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关键词:卓越工程师培养计划;电气工程及其自动化;选拔流程;培养模式
为贯彻落实2010年6月教育部联合有关部委和行业协会共同组织实施的“卓越工程师”教育培养计划,国内许多高校都在积极进行不同专业领域“卓越工程师”培养模式的研究与探索。
电气工程及其自动化专业主要研究电能的生产、传输、分配、使用及其与之相关的科学和技术问题,具有理论深奥、概念抽象、学生难以理解的显著特点。因此,要让学生掌握相应知识的应用,需要理论联系实际才能激发学习的积极性,增强创新意识,最终成为工程应用型人才。同时,我国目前电力工业的规模和装备水平已置身于国际领先水平,但在大型电力设备制造、运行、维护技术、大型风力、太阳能发电技术、智能仪表技术、节能、减排技术等诸多领域急需一批高水平和起领军作用的高级工程技术人才。因此,这对各高等院校的电气工程及其自动化专业今后的发展方向和专业体系建设提出了新的挑战。在新形势下如何培养具有创新与工程实践能力的卓越电气工程师,使之更好地适应电力系统的发展要求就成为目前亟待解决的问题。
重庆理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业创建于2004年,多年以来招生和就业形势良好,毕业生质量得到国内外专家、机构和社会的广泛认可。2009年底,我校电气工程及其自动化专业获得学校“卓越工程师”培养计划试点专业,并开始实施,通过近两年来的探索和实践取得了一定成效和经验。本文就我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养模式、学生选拔、实施途径等内容进行探讨和介绍。
一、电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的培养模式
随着我国教育部推行工科专业“卓越工程师”教育培养计划以来,国内各高等院校都在积极探索不同专业领域的卓越工程师培养方案。总体来讲,大多根据国外目前成熟的工程师培养模式,围绕“卓越工程师”构成要素,结合我国国情和本校教学目标制订相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲,旨在培养综合素质高、技术基础扎实、社会适应能力较强的专业工程技术人才,以适应我国经济的发展对人才的需求。
为了适应我国电力及相关工业的快速发展,进一步满足国家、行业对电气工程及其自动化专业人才的需求,我校电气工程及其自动化专业卓越工程师培养拟采用“2+1+1”的人才培养模式,如图1所示。
1.两年基础能力培养
我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”基础能力培养着眼于为学生终身学习奠定基础,精选对学生职业生涯起作用、最核心的基础理论、基础知识以及必要的基本技能和方法,包括公共基础、学科基础、专业基础三大模块,如图2所示。在学科基础和专业基础模块,以核心课程为重点进行课程重组与整合,包括课程横向整合与纵向整合,加强课程相互衔接与统筹协调,不仅仅强调专业知识体系内的知识要素和单元,更强调知识之间的关联性、整体性,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握,让学生更早了解工程背景和学科前沿信息,为工程能力培养打好基础。
2.一年专业能力培养
我校电气工程及其自动化专业分为电力系统自动化和电力电子与电气传动两个专业方向,“卓越工程师”学生按选择的专业方向进行专业主干课程的学习。在这一阶段,理论课程的学习根据课程性质可邀请企业专家到学校进行教学指导或带领学生到现场进行专业知识的学习。任课教师也可以项目形式进行该门专业课程的学习,以提升专业教育质量,培养工程师基本素质和熟练的专业能力,有效解决教学内容的理论性和工程实践性,实现人才培养与社会需求的良性互动;对于实践课程的教学则通过课程设计、综合设计和实验等进行实施。
3.一年工程能力培养
我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”工程实践能力培养贯穿于大学第三、四学年的学习当中,包括基本工程能力培养和综合工程能力培养两方面。其中基本工程能力培养不仅要求学生掌握电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识,而且需要深入企业进行认知实习和社会实践,使学生初步了解专业性质、行业应用、企业工作环境、企业要求等知识;同时,学习企业先进技术、先进理念和了解先进设备,培养工程实践能力和管理能力,增强对企业、社会的了解和对企业社会的适应能力,熟悉企业环境和企业文化,培养工作经验、团队协作、人际关系和职业道德等方面知识。此外,在卓越工程师培养过程中实验教学也有着不可替代的作用,开放式实验不仅有利于发展学生个性思维、培养自主创新能力,而且能激发学生的学习热情和创新开发思维。
综合工程能力培养主要包括电气综合设计和毕业设计,每位学生都指派一名学校导师和企业导师,即双导师制,采取项目驱动制实施方案,共同负责学生培养的全过程。学生具体的企业培养计划由两位导师共同制定,共同指导该学生完成课程设计和毕业设计等。
二、学生参与电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔途径
1.选拔原则
卓越工程师培养计划能否顺利实施的前提条件是要选拔一批具有较强发展潜力、品学兼优、立志从事技术创新和工程实践的优秀学生,[2]以将其培养成为适应社会和经济发展需要、具有较强创新能力和实践能力的卓越工程技术人才。
首先,整个选拔工作应遵循学生自愿的原则,在选拔之前应面向所有学生对“卓越工程师”培养计划、培养方案和优势等进行宣传和讲解,让学生了解整个“卓越工程师”培养过程,并根据自己的学习情况、兴趣和发展方向等自愿报名;其次,坚持贯彻“公开、公平、公正”的原则,做到信息公开、流程规范、沟通及时;最后,按照择优录取的原则,以学生的综合素质作为参考指标进行选拔。
2.选拔时间
不同学校具体的选拔时间不同,总体来讲有在招生或入校时进行选拔的,也有在大一或大二结束时开始的。为了提供学生更多的专业了解和选择空间,扩大知识面,以更好地适应社会需求,我校2010年开始实行电气信息大类招生政策,即学生在填报大学志愿时不填写电气信息类具体专业,入校后同院系的同学在大学一、二年级的教学计划是一样的,到大学二年级下学期时再根据个人的兴趣、条件选择所学专业方向。因此,我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔工作和电气信息大专业分流同步进行,在大二下学期所有电气信息类大专业学生根据自愿都可以参与报名。为保证培养质量,“卓越工程师”选拔名额为20名学生,进入“卓越工程师”的学生自动转入电气工程及其自动化专业。
3.选拔流程
经过学院领导和专业老师反复酝酿和讨论,为保证培养效果,将具有较好工程潜质的学生选,确定了我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔流程,如图3所示。
学生自愿报名是“卓越工程师”培养计划实施的第一步,凡品德优良、身体健康、有志成为卓越电气工程师的学生均可报名,以全面、综合选拔具有工程实践潜力者。根据报名情况学院组织笔试,笔试内容主要涉及数学、电路原理、数电/模电等知识。按选拔总分10分计算,笔试成绩占3分,大学第一学年和大学第二学年所修课程综合成绩占4分,避免了部分优秀学生因为笔试发挥不好而落败。随后学院组织专家和专业老师进行面试,面试成绩占3分。面试内容包括知识面、逻辑思维能力、表达能力、团队精神以及实践动手能力等,同时根据学生在学习期间参加各种科技竞赛及获奖情况适当加分,通过面试全面考查每位学生的创新能力、对工程实践的兴趣程度及对工程实践的理解和认知程度,并在一定程度上让学生明确自己的发展方向,为老师制订个性化的培养模式奠定基础。最后,根据面试成绩和考试成绩进行综合统计和排序,择优录取前20名,并对录取结果进行公示。
三、培养电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的实践探索
未来的卓越电气工程师不仅应具有扎实的基础知识和专业知识,更应具有较强的工程实践能力和创新能力。扎实的理论知识不仅能指导工程实践,而且是解决实际问题和开发创新的基础,同时较强的工程实践能启发和强化学生对理论知识的认识、理解及运用,做到理论与实践较好地结合。
长期以来,我国高等院校的学生更多的是进行理论知识的学习,严重缺乏工程实践环节的培养。根据我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养方案,在培养工程实践环节采取“双导师制”,[3]即每位学生分配一个学校导师和一个企业导师共同负责学生培养的全过程。通过选拔进入“卓越工程师”培养计划的学生在第三学年开学时经过“双向选择”进行分组和确定导师,并开展第一期卓越工程师的培养。一名合格的电气工程师不仅应了解电气行业的规程、规范,而且应具有识图和绘图等工程基本知识。[4]因此第一阶段的卓越工程师培训主要涉及电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识的学习,同时走进企业进行现场系统或设备的学习。在学生对工程实践有了初步认识之后,拟从导师的科研项目或企业工程项目以“项目制”方式着手第二期卓越工程师的培养,培养学生理论联系实际、运用电气工程专业知识解决实际工程项目的能力,熟悉企业项目开发过程和开发管理知识,加强产品的开发设计和创新能力。第三期卓越工程师的培养目标集中在对学生的职业道德、团队协作和工程管理等素质的培养。
四、结语
“卓越工程师教育培养计划”的实施不仅能整合高校和企业的教育资源,还能激发学生对学习的积极性和兴趣,以掌握与本专业相关的工程科学基础知识和一定的企业工程实践能力,具备良好的人文科学素养、团队协作和交流管理能力等工程素质,增强社会竞争力,从而适应不断发展的社会需要。同时,“卓越工程师教育培养计划”作为国家中长期教育改革和发展规划,在提高我国工程型人才的培养质量和工程素质、促进我国从工程教育大国走向工程教育强国具有重要意义。
参考文献:
[1]刘伟,贺晓蓉,贺娟.电气工程及其自动化专业卓越工程师培养模式探讨[J].中国电力教育,2012,(6):58-60.
[2]刘华彦,毛筱媛,项斌,等.“卓越工程师教育培养计划”学生选拔途径探究[J].现代物业,2012,11(1):70-73.
【关键词】电气工程导论;培养目标;教学特色;教学方法
1 课程设置的必要性
随着电力工业的发展,传统电力逐渐向智能电网转变,使电气工程呈现出电气技术与信息技术、计算机、智能控制以及新能源技术等多学科相互渗透融合的特点,也因此对电气工程专业的学生提出了更高的要求[1-3]。电气工程专业的大学生是推动我国电气信息技术发展的主力军,其毕业后在工作岗位对专业所做的贡献将直接影响我国电气信息技术发展的水平[4]。因此,合理设置专业课程,有效培养学生的实践能力,为电气工程专业输送高质量人才是高校的重要职责。其中,作为电气工程专业引导课程的《电气工程导论》担负着激发学生兴趣、建立良好专业认知的重要作用,具体体现在下面两个方面:
1.1 为专业教育奠定基础
由于刚入学的新生接触的专业知识还不是很多,所以对这个专业以及如何学好这个专业、需要哪些方面的专业技能、当今社会乃至世界这方面的发展情况如何等等,都不是很清晰,不能给自己一个学习和探索的定位[5]。通过《电气工程导论》这门课程的学习,学生可以对本专业进行初步的认识,构建初步的知识体系框架和培养方案,为后续的专业课程学习奠定良好的基础。
1.2 教育心理学的体现
由于大学的教学与中学的教学的不同,需要指导学生有意识、有目的地改变学习方法,以适应大学的学习。该课程是为本专业大一新生开设的一门必修课程。通过本课程的学习,使学生认识到本专业的性质、特点、发展以及所学技术的作用和地位,了解与本专业相关行业的工程现状和发展趋势,本专业的培养目标、培养规格、基本要求、课程体系结构、教学计划安排和教学内容,以及本专业各阶段的学习要求、重点和学习方法,使学生树立正确的专业思想和学习观,促成中学到大学学习的良好过渡,建立良好的专业印象,激发学习兴趣,积极引导学生专业入门,使学生在大学时代能充分发挥学习主动性、积极性与创造性[6]。
2 《电气工程导论》教学体系及其特色
南京工程学院是一所以培养高等工程应用型人才的本科院校,其前身之一为南京电力高等专科学校,在电气工程教学方面形成了鲜明的特色和良好的积淀。《电气工程导论》课程的设置正是其培养特色的体现。
2.1 培养目标
本课程是电气工程与自动化专业本科生的必选专业平台课程。目的首先是使刚入学的新生对将要学习的专业有全面深入的了解,迅速适应丰富多彩的大学学习生活,提前制定出比较完善的大学学习规划;其次是对电气工程学科发展的历史沿革、电气工程与自动化专业的学科方向、电气工程与自动化专业的发展趋势等进行了全方位的介绍,这样有利于学生对自己将要从事的专业有全面认识,以激发他们对后续的基础课程、专业课程的学习兴趣。通过本课程的学习,为学习后续专业基础课程和专业课程打下基础、拓宽视野,使学生与终身学习和职业流动的现代化潮流相适应。为现代社会培养知识广博、有创新和实践能力的高素质人才,并为学生更高层次的专业学习奠定坚实的基础,为个人今后的多向发展提供全面的准备。
2.2 教学任务以及课程内容设置
学习的具体任务是要求学生掌握:电气工程学科及其涵盖的内容,电气工程学科在我国高等教育中的地位,电气工程与自动化专业本科培养目标与方案;人类对电磁现象的早期研究;电工技术的发展历程;电能利用与现有的发电类型,新型发电方式,发电、供电和用电的基本设备;中国电力工业的发展,电力工业的特点,电力工业在国民经济发展中的地位;电力系统及其组成;高电压与绝缘技术的产生和发展,高电压与绝缘技术的基本任务及特点,高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容;电力电子技术,电气传动技术;电力通信技术,电力通信的现状及面临的机遇与挑战;自动化及其应用,自动化和控制技术发展简史等内容。
根据上述教学任务,本校《电气工程导论》课程的主要内容体系如图1所示。该课程由课堂教学和实验教学两部分组成,其中课堂教学又分为教材学习与专题讨论,实验教学又分为演示实验和实验室参观。这样的课程内容设置既考虑了专业知识的学习又兼顾了专业兴趣的激发和培养。
2.3 教学特色
经过多年的积累,本校《电气工程导论》的教学形成了自有的特色。
1)课堂教学与实验教学相结合
课堂教学是以专职教师为主导,以学生为教学主体的一种教学形式,具有广泛而有效的教学效果[6]。在课堂教学中,倡导教师应用多媒体教学,通过插入大量电气工程和工程建设图片、相关视频或影像资料,使教学能更加生动形象,这样学生在学习中能更容易接受。实验教学则是通过演示、体验和观摩的方式对课堂知识的理解和巩固。本课程通过设置合理的演示和体验教学,以及参观电力专业实验室、发输电系统模型等方式,将书本知识以实物或实验示例的方式展现给学生,进一步加深理解,带动学生的学习兴趣和热情。
2)资深教师教学
专业概论所涉及的教学内容虽然不深,但却要求专职教师除了具备扎实的专业基础和教学经验,还必须能够了解行业动态和最新进展,知悉最新技术和发展趋势,并能够使学生全景式地了解电气工程领域的知识体系和应用前景。此外,面对没有专业知识基础的专业新生,如何在教学中高屋建瓴又深入浅出的教授课程内容,是对《电气工程导论》教师的一大挑战。因此,我们通常邀请具有多年教学经验的专业课教师教授该课程。
3)教材教学与专题讲座相结合
为了紧随学科前沿,开拓学生视野,同时丰富教学内容,我们采用教材教学与专题讲座相结合的教学方式。其中专题讲座主要包括两部分内容,一方面为科技前沿讲座,另一方面为学生自主专题讨论。科技前沿讲座邀请从事科研的教师对电力行业前沿科技进行介绍,例如新能源发电技术,智能电网技术,直流配电网技术等;学生自主专题讨论是由学生自主选题,自主组织的课堂讨论,通过这一环节的参与能够让学生主动学习,在激发学习积极性和专业兴趣的同时,加深学生对知识的理解。
3 关于课程教学的思考
《电气工程导论》课程教学已形成完备的教学体系和教学方法,尤其是课堂教学与实验教学相结合,充分调动了学生的兴趣和积极性。在参与和协助该课程教学的过程中,笔者产生以下几方面的思考,在此提出以便与同行探讨。
1)从课程内容设置来看,该课程主要以传统电力系统知识为核心,虽然增加了专题讲座内容,但是在传递行业新兴技术方面仍稍息薄弱。若能在讲解完电力系统基础概念后,采用视频、图片等生动素材对新兴技术进行更多的介绍,更能激发学生的学习兴趣以及专业憧憬。
2)从学生自主专题讨论的选题情况来看,学生多以行业就业形势、就业去向、人才需求和大型电力企业简介为课题,而在课程内容中,关于这方面的介绍相对较少。若能增加这方面的图文讲解或邀请企业工程师对未来工作状况进行介绍,对于学生全面认识专业以及合理设定培养定位十分有益。
3)课程教学之初和实施中最好能够增加学生反馈,了解学生的学习基础、学习需求以及掌握程度,便于教师更好地设置教学内容和教学方法。
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南京工业大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业创建于2002年,目前每届招收三个班,毕业生就业形势良好,并得到了相关企事业单位的广泛认可。2011年8月,我校电气工程及其自动化本科专业正式获得教育部卓越工程师首批试点专业批准。为了更有效地开展卓越培养工作,南京工业大学自动化与电气工程学院邀请江苏省电力公司、江苏省电力设计院、国电南京自动化研究院等电气专业对口企业的专家进行交流,了解用人单位对电气工程师的实际需求和学生在企业实习中可能出现的问题,探讨可行的解决方案。另外,对首批参加卓越培养的试点院校进行调研,借鉴兄弟院校的先进经验,结合我校本专业的具体情况,有效加以吸收和改进,探索并建立适应南京工业大学电气专业自身特色的卓越工程师培养方案和实施措施。
一、卓越工程师培养的实施思路
本专业在卓越工程师教育培养计划的指导思想、主要目标和基本原则的指导下,树立了〃面向工业界、面向未来、面向世界“的工程教育理念,以社会需求为导向,以培养优秀后备工程师为追求,以实际工程为背景,以工程技术为主线,以世界两大工程教育体系(《华盛顿协议》和欧洲大陆工程教育体系)为参照,以校企合作培养为手段,以回归工程实践为重点,以培育〃高工级教授”师资为突破口,着力构建有利于大学生成人、成才、成长的人才培养体系;提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力;积极探索培养"有创意、能创新、善创业〃的未来优秀工程师。
根据国家发展的战略需求,学校结合电气工程学科发展的实际需要,确定了培养基础扎实、创新能力突出的电气工程专业人才的总体目标。在坚持人才培养总体方向的前提下,面向国民经济和学科发展前沿的重大需求制定了近期的人才培养战略:将“通才教育与英才教育相结合、理论教学与实践教学相结合、教学与科研相结合”,给“通才〃拓宽通道,为”天才〃开辟空间。学生按本科需求完成专业课程学习,学生本科阶段校内外实践环节累计不少于1年。达到本科毕业标准,取得工学学士学位。同时在本科生中进行遴选,对一部分具有科研能力、创新素质的学生进行重点培养。
二、卓越工程师培养校内外实习基地的建设
“卓越工程师培养计划”强调学生实践创新能力的培养,将原4年大学培养过程转变为"3+1〃的校企联合培养模式,学生本科阶段校内外实践环节学习累计远超过1年。如此长时间的实习要求建设校内外固定的实习基地,并确定实习导师,以确保实习的顺利有序进行。
1.校外实习基地建设
挑选和电气专业相关、规模大、影响力强的公司,建立多个校外卓越工程师培养实习基地,与企业开展联合培养。实习基地的建设包括实习场地安排、住宿环境的建设、校外导师的培训、校外实习管理条例的制定等多项工作。进一步提高学校对合作企业的开放度,进一步加大对合作企业员工的培训支持力度,建立校企共建工程实践教育中心专项基金用于完善企业培养的运行和保障,达到校企双赢,最终使学生终身受益。
2.校内实习基地建设
建立校内卓越工程师培养实习基地,使学生在企业实习前即开始相应的实践活动,并安排本专业研究生共同参与,逐步建设并完善本专业学生科研团队的建设体系,最终形成校内导师带队,高年级带低年级,研究生带本科生,逐步使低年级学生由协作变为主动创新,顺利迅速地成长起来,使每个学生都经历团队中的各个角色,增强学生的团队合作能力和责任感。
三、课程体系的建设
依据本校卓越计划培养标准,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,对已有课程进行整合,重构课程体系及教学内容。
1.课程整合原则
课程整合涉及到课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等各个方面,从而促进课程体系的变革。针对卓越工程师培养计划的课程整合应遵循以下原则:课程内容前后衔接的合理性和课程授课学时分布的合理性;结合学校、学院和本专业已有的教学、科研基础,对现有课程、教学资源、师资条件的充分利用及整合;注意授课知识结构满足社会、行业与企业的要求,加强行业标准、行业规范等方面的知识培养;课程体系设置应能发挥学生的主观能动性;强化学生实践能力的培养。
2.课程体系设置
在第一学期新增了“电气工程概论”课程,从整体上将本专业知识予以纲要性的介绍,使学生对所学专业有全面、清晰的宏观认识,在进入专业课程学习之前有充分的时间对本学科进行深入了解,从而可以在后续专业方向的选择中做好充足的准备,自主进行方向选择。为了充分利用有限的学时,将主要专业课程的相同或相近部分整合为一门课程,即在第5学期增设〃电气工程基础”该新增课程安排为80学时,作为所有专业课程的先导课。后续再开设若千少量学时的专业必修、限选课程。另外,结合当前专业发展趋势新增相关任选课程,使新的课程体系能够在现有的学时条件下满足内容的先进性和种类的多样性。
3.实践体系设置
在课程整合过程中充分考虑了卓越工程师计划对学生实践能力培养的着重要求,一方面安排了"工程法规”〃电气工程预算"等课程对学生进行行业规范等方面的知识培养;另一方面,整合后的课程体系中保留了大量的校内实践环节,如认识实习、生产实习,结合学生在校内实习基地的锻炼,力争使学生的校内学习与第四学年的企业实习无缝接轨其中毕业设计采取校企联合方式在企业完成,部分实践性强的课程设计也可在企业内完成。电气工程及其自动化专业工程实践与创新能力培养体系见图1。
四、教学方法的改革
在教学上,鼓励教师进行教学改革,强化学生的工程教育。大力鼓励创新型教学改革与实践活动,积极尝试和推广CDIO、PBL、探究式学习、基于项目的学习、案例教学、发现式学习、适时教学等归纳式创新教育模式。
课程建设方面,鼓励教师设置能力培养型课程如自学课、讨论课、设计课、研究课、训练课、竞赛课等,通过必修课、选修课和实践课以及理论教学、课堂分组讨论、课后团队设计与开发鼓励教师以课程设计替代部分作业或考试,进行基于问题、基于项目、基于设计的教学,增强学生的工程设计能力和课程知识的应用能力,改革课程的考核方法。以综合评价课程的学习成果、创新项目和系统方案等环节来保证卓越工程师培养计划的贯彻落实。
“卓越工程师培养计划”强调学生工程实践能力的培养,鼓励教师改革传统的课程考核方式,本专业部分课程采用阶段性工程作业的成绩或多人协同完成实际工程任务的表现评价等更灵活的方式代替以往的一次性试卷考核方式。
五、师资队伍的建设
卓越工程师的培养需要有卓越的师资队伍。授课教师可以灵活安排,既可以是本校教师,也可以是企业专家,这样可以充分发挥各自所长,使学生获得最全面的知识。针对卓越工程师培养要求,开展“高工级教授”高水平双师型师资队伍建设。145]鼓励教师参加企业的工程实践活动,鼓励教师参加注册电气工程师考试。选派一批青年教师走出校门,到相关企业进行实地工作1〜2年,增强解决实际问题的能九制订和规范教师的兼职办法,引导和规范教师到企业兼职。不断强化电气工程及其自动化专业教师的工程经历和实践能力,并设置准入门槛。同时,加强与外界的交流,鼓励教师参加教学研讨会,与其他兄弟院校交流,相互取长补短。选聘实践经验丰富的行业或企业专家到学校任敫并指导学生实践、毕业设计、学位论文。
六、卓越工程师培养中存在的问题
1.学生综合素质的培养
目前我国高校人才培养方案中必修课相对过多,选修课相对较少,人文社科知识缺失,一些非工程能力如团队合作、环保理念、领导力等等素养缺乏,这些都是与卓越工程师培养目标背道而驰的现象亟需加以改进。
2.企业对学生实习的重视程度
与电气工程及自动化专业对口的企业包括发输配供用电的各个环节、某些环节的电力企业,如供电企业,由于其生产工作责任重大,不愿意接收学生进行长时间实习,即使接收了也只是流于形式的应付差事。这会大大挫伤学生的实习积极性,也违背了卓越工程师培养的初衷。因此,一方面要合理选取实习企业,同时也需要国家从政府层面出台相应的实习规范与制度提高企业对学生实习的重视程度,调动企业的积极性,保障学生的实习质量。
3.学生长期实习的安全问题
以往安排学生到企事业单位进行的认识实习、课程实习等,由于时间比较短,一般由学校教师带队,组织学生集体行动,期间的安全问题一般由带队教师负责。卓越工程师培养过程中有长达一年的企业实习,学生在企业的生产、生活过程中的安全责任由谁负责、如何负责亟需政府和相关部门出台相关措施,使企业单位打消顾虑,接受实习学生,也让高校在安排学生实习时不用畏手畏脚。
4.企业与高校的衔接问题
各个企业工程侧重点不同,对学生应掌握知识点的具体要求亦有所不同,而企业一般也很难有较多的时间和精力对学生进行知识传授,如何充分发挥企业与高校的各自优势、使二者交互衔接需要探讨。
七、结束语
关键词:高校教学;教学改革;电子电气
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)12-0037-02
当代社会进入到了信息时代,这使得社会对电气专业高等人才的要求越来越高,从而对专业人才的培养目标和模式也有了更严格的要求。教育部最新高校专业的目录以淡化专业、拓宽基础、加强素质教育和能力培养为原则[1],把对电气工程以及自动化专业的人才培养业务目标定为培养“复合型”高技术人才。这类人才主要从事和电气工程有关的工作,比如:系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域。这次改革的核心思想是培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高技术人才。
一、为适应社会需求高校电子电气专业教学改革的探索研究
1.课程结构合理设置和内容的更新。专业课程设置的原则是:加强基础、拓宽专业、适应社会需求、注重个性发展、允许同一专业的人才有不同的规格。为了遵循这一原则,在基础课中有8门重要课程都是本专业的平台课程,并且课程的设计都有专门的老师把关。这些学生不仅要学习有关电子系统的电气工程知识,还要学习建筑电气工程和工业企业电气工程等方面的知识,这样做是为了促使学生更容易满足社会的需求。
2.教学模式和手段的提高和革新。时代在进步,社会在发展,教育理念、专业知识结构和社会对人才的需求也在变化,一些传统的教学模式和手段是不能适应“宽知识面、短学时、重实践”的要求的。为此,我们必须完善教学手段来让学生适应社会的发展。以下是我们探索过程中做的几种尝试:
第一,支持多媒体教学。它的优点有三个:(1)该方法的来源广泛,它可以购买也可以自制,不仅可以发挥教师创造力,也可以汲取外界的营养。(2)它包含的信息量比较大,有图有文,这样可以激发学生的学生兴趣。(3)它改变了老师传统的板书教学模式,这样方便把重点转向学生对知识的理解和消化。
第二,支持实物教学。假如学生没有实践认识的话,他们对一些抽象的对象的理解就会很困难,即使理解了很快也会忘记。因此,在学习“电机学”的组成结构和线圈绕组以及“电气控制技术”的各种电器结构等知识点时,可以利用模型和实物教学。这样学生不但学习了理论,还观摩了实物,既培养了学生的兴趣又为以后的实践教学打下了良好的基础。
第三,支持利用互联网资源。互联网是一个宝库,学生不但可以利用它查询到自己需要的资料,还能够了解社会对人才的需求、技术的最新发展等。另外还可以利用它进行课外阅读,做读书报告。同时,老师可以利用互联网改革自己的作业或平时的考核方式。可以在讲完知识点之后,让学生自己主动去互联网上查资料,然后作读书报告。这样就有效调动了学生学习的主观能动性。
二、课程构建的具体做法与实施成效
1.突出模块式学习。把对学生能力的培养作为核心,优化整合课程设计,重点进行技能训练,把知识和技能以模块的形式组合起来,真正体现出其核心地位。创建一个模块并不容易,不但需要很多的专业知识,多本教材,还需要老师在考虑到学生的学习能力之后去完善该模块。比如,我们要做一门《电子技术基础与技能》课程,就需要电子产品工艺,电子设备装配,电子设备、产品检测、维修以及电子技术等知识,要把它们整合在一起,还要把这门课分成一些模块,每个模块都有自己的教学重点。如《电子技术基础与技能》课程中模块之一:桥式整流滤波电路的安装与检测。该实验的目的就是要学生制作整流滤波电路,从而可以掌握电子电路的设计、安装工艺、焊接技术,理解电路工作原理、实际应用,掌握测量仪器检测元器件和电路。在教学的过程中,尽可能少讲,即使要讲也要化难为易。再比如,过去比较侧重电工基础的理论知识,忽略了实际应用,就会造成学生对这门课产生恐惧。使得期末理论考核的合格率较低。
2.以职业岗位人才培养为目标,取得与专业相关的多个技能证书。用技能证书这一方式肯定学生在校获得的岗位技能鉴定项目,这样可以激发学生获得证书的积极性。2008年,根据市劳动局对岗位技能鉴定项目要求,我们把电子操作工中级证、维修电工中级证、制冷设备维修工中级证等三个技能等级作为目标定位。这样学生就可以根据自己所学的专业来考取相应的证书,达到“双证制”的毕业,从而增加他们的就业范围。他们既可以到企业从事电工电子设备检测与维修、通用电气公司闭路监控系统的安装与维护工作,也可以到制冷设备安装公司从事空调安装与维修。在就业形势不太乐观的今天,这些学生的就业率在全校位居榜首。
3.构建就业导向的课程体系。第一,确定目标方向。学生应该提前明确自己的学习目标是专业方向还是高考方向。这样,就可以有针对性地进行教学和学习。专业方向采用的是2+1的学制形式,在两年内完成所有课程的学习以及见习,课程实训等。第三年开始训练校外岗位技能、能力。第二,文化课和专业基础课是为了满足学生基本知识需要和为专业课服务。为了突出“必需、够用”的理念,把语文、数学、英语教学总时数缩减一半。语文课除了要学习必要的基础知识,还要重点学习应用文的写作。这样可以帮助学生解决不会写求职信的难题。英语教学也一样,除了日常用语还要学习专业英语。把专业老师调到数学专业上来,这样专业课老师就可以更好地教学,真正践行“必需、够用”原则,突出数学的工具性应用。第三,专业课程体系的具体内容。电子电气专业课程体系主要包括专业理论基础课程和核心课程,基础课是要求在第一学年之内完成,专业核心课程要求在第二学年完成。第三学年通过岗位技能、能力的综合训练,支持学生取得上岗就业的技术等级证书,增强他们的就业竞争力。
4.改变以往对学生的评价方式。要根据学生平时的学习态度和技能考核对学生成绩进行评定,放弃过去的理论考核。这样,可以提升学生的学习积极性,从而大幅度提高期末评定成绩。
参考文献:
[1]蒋乃平.有中国特色的职业能力内涵[J].职业技术教育,2008,(4):48.
[2]万秋兰.21世纪电气工程人才培养模式及教学内容和课程体系改革初探[J].电气电子教学学报,1994,(4):1-3.
[3]杨炳元,郭丽萍.我院电气工程及其自动化专业教学改革的实践[J].内蒙古科技与经济,2000,(1):220-221.