張文華,劉 平,章順華,許惠君,連晶晶
(1.南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院,江西 南昌 330096;2.國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院,江西 南昌 330096)
在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的背景下,電力行業(yè)正在向能源互聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展,其目標(biāo)在于最大限度地開發(fā)可再生能源和提高能源綜合利用效率[1]。隨著能源供給方式的逐步轉(zhuǎn)變,智能電網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)、儲(chǔ)能等新技術(shù)大量涌現(xiàn),電力行業(yè)對(duì)電氣工程應(yīng)用型、創(chuàng)新型技術(shù)人才的需求將愈發(fā)旺盛。目前我國(guó)電力行業(yè)的人才隊(duì)伍專業(yè)技能較強(qiáng),但缺乏具有技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用能力的復(fù)合型人才。因此,現(xiàn)代高等教育需要更注重電力行業(yè)人才實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
當(dāng)前國(guó)際通行的工程教育專業(yè)認(rèn)證的宗旨正滿足了電力行業(yè)的人才需求模式。其宗旨為重視考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)理論和技術(shù)手段,分析并解決復(fù)雜工程問題的基本能力,除了要求學(xué)生掌握必要的工程基礎(chǔ)知識(shí)外,還應(yīng)該具有創(chuàng)新意識(shí)及初步研發(fā)能力,使學(xué)生更貼近企業(yè)和社會(huì)需求[2]。2015版《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)了在工科教育中實(shí)踐教學(xué)的重要性,它不僅是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于解決復(fù)雜工程問題的紐帶[3]。作為工科高等院校的南昌工程學(xué)院,近五年80%以上的電氣專業(yè)畢業(yè)生在電網(wǎng)公司、發(fā)電集團(tuán)公司、電力工程公司、電力設(shè)計(jì)公司等電力行業(yè)單位就業(yè),也為江西省電力行業(yè)輸送了大量人才。文中以南昌工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例,探討電氣工程實(shí)踐教學(xué)體系存在的問題及相應(yīng)改革措施。
目前,電氣工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方案中,實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—集中實(shí)習(xí)—課程設(shè)計(jì),由淺入深,符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律,但這些實(shí)踐環(huán)節(jié)之間缺乏協(xié)同效應(yīng),教學(xué)模式不利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳,不能滿足工程認(rèn)證的要求[4]。其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可用率低,學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果差。雖然實(shí)驗(yàn)室也在不斷地建設(shè)與更新,但是由于專業(yè)性質(zhì)及學(xué)生數(shù)量大,儀器設(shè)備容易損壞,目前存在維修不及時(shí)等問題,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備可用率低,部分學(xué)生沒有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作。
2)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)不夠深入。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中,由于實(shí)習(xí)單位場(chǎng)地有限,學(xué)生需要分批進(jìn)入?yún)⒂^學(xué)習(xí),由于學(xué)生的實(shí)習(xí)目標(biāo)不明確,導(dǎo)致參觀流于形式,缺乏主動(dòng)性。
3)各類實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立,雖然存在遞進(jìn)關(guān)系,但是學(xué)生在實(shí)踐過程中,沒有帶著發(fā)現(xiàn)問題——解決問題的思想,不能通過問題形成一個(gè)有機(jī)整體。從而影響學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)解決工程問題的能力培養(yǎng)以及工程技能的提高。
為了激發(fā)學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生解決工程問題的能力,需要從多方面進(jìn)行改革,包括教師隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)模式改革、實(shí)踐體系優(yōu)化以及多維度考核等。
在教師隊(duì)伍質(zhì)量建設(shè)方面,首先,依托實(shí)習(xí)基地或產(chǎn)學(xué)研平臺(tái),積極邀請(qǐng)企業(yè)專家擔(dān)任外聘教師,在實(shí)習(xí)過程中,外聘教師和校內(nèi)教師共同帶隊(duì)指導(dǎo),便于將豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程思想傳授給學(xué)生,不僅使學(xué)生對(duì)電廠生產(chǎn)、變電站運(yùn)行等電力行業(yè)具有充分的認(rèn)識(shí),而且有利于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、并借助理論知識(shí)解釋工程問題。然后,鼓勵(lì)專業(yè)教師深入企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行工程實(shí)踐鍛煉,比如進(jìn)入科研院所從事博士后研究工作、進(jìn)入相關(guān)企業(yè)做技術(shù)專家等,實(shí)時(shí)把握行業(yè)技術(shù)前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài),站在一定的工程高度,開拓教師工程視野,提高教師工程意識(shí)。在此基礎(chǔ)上,形成一支學(xué)歷層次高、具有一定工程經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)的“雙師”型師資隊(duì)伍。
(1)推行問題式教學(xué)。在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)中,第一階段的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),應(yīng)鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生提出工程中的問題,然后教師將問題融入后續(xù)的理論教學(xué)中,為學(xué)生示范如何利用理論知識(shí)來分析問題;之后進(jìn)入第二階段生產(chǎn)實(shí)習(xí),學(xué)生進(jìn)一步嘗試提出工程問題,教師可將問題融入課程設(shè)計(jì)或者實(shí)訓(xùn),促使學(xué)生通過查閱資料,結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí),嘗試解決工程問題;進(jìn)入第三階段畢業(yè)實(shí)習(xí),此時(shí)學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)完成所有專業(yè)課程的學(xué)習(xí),根據(jù)前期的經(jīng)驗(yàn)積累,學(xué)生應(yīng)該具備主動(dòng)提出問題并初步解決問題的能力,同時(shí),教師可以將學(xué)生提出問題深化后嵌入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,進(jìn)一步鍛煉并提高學(xué)生解決問題的能力。通過上述三個(gè)階段,所有集中實(shí)踐環(huán)節(jié)形成了一個(gè)有機(jī)整體,相輔相成,環(huán)環(huán)相扣,可以在最大程度上培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力;
(2)引入項(xiàng)目式教學(xué)。一方面,推行導(dǎo)師制,通過學(xué)生和教師的雙向互選,使學(xué)生參與到導(dǎo)師的科研項(xiàng)目中,進(jìn)行探索性、研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力;另一方面,專業(yè)教學(xué)建立系統(tǒng)化和規(guī)范化的項(xiàng)目庫,授課教師在各課程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中嘗試把所承擔(dān)的科研項(xiàng)目細(xì)分成小的課題,嵌入實(shí)踐教學(xué)過程中,使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿,激發(fā)學(xué)生的研究興趣。通過項(xiàng)目式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);
(3)采用競(jìng)賽式教學(xué)。根據(jù)企業(yè)反饋以及畢業(yè)生調(diào)查,進(jìn)行具有針對(duì)性、代表性、實(shí)踐性和現(xiàn)實(shí)性的競(jìng)賽輔導(dǎo),設(shè)計(jì)具有鮮明行業(yè)特征的競(jìng)賽項(xiàng)目,能夠使學(xué)生深入探究并主動(dòng)解決問題。因此,在教學(xué)過程中,積極開展電氣工程仿真操作大賽、電工技術(shù)大賽、單片機(jī)編程大賽、電子設(shè)計(jì)大賽等眾多專業(yè)競(jìng)賽,鼓勵(lì)學(xué)生在參與競(jìng)賽的過程中運(yùn)用已有知識(shí)解決過去從未遇到過的實(shí)際問題,從而提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力,促使學(xué)生在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)并掌握新知識(shí)、新技能,并提前對(duì)學(xué)生進(jìn)行電力類高危行業(yè)方向的從業(yè)心理建設(shè)。
依托本專業(yè)現(xiàn)有的產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái),構(gòu)建“多資源融合”的實(shí)踐教學(xué)體系,滿足工程教育認(rèn)證對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)要求。
(1)要加強(qiáng)校企合作與聯(lián)合培養(yǎng)[5],邀請(qǐng)省內(nèi)電力行業(yè)科研院所如國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院、江西電建等企業(yè)探討新的培養(yǎng)方案以及實(shí)踐課程教學(xué)大綱的修訂;
(2)建立校企合作實(shí)習(xí)基地,探索靈活多樣的實(shí)習(xí)機(jī)制,促進(jìn)大學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)發(fā)展的融合,建立一種學(xué)生主動(dòng)式進(jìn)入企業(yè)定向?qū)嵙?xí)培養(yǎng)機(jī)制,自主挖掘自身專業(yè)興趣和創(chuàng)新能力;
(3)借助現(xiàn)有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室以及大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,引進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)設(shè)備,構(gòu)建更加接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景的教學(xué)情境,使學(xué)生熟悉行業(yè)應(yīng)用的新興需求,在接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景的教學(xué)情境中尋找學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。利用情景、協(xié)作、會(huì)話、實(shí)地科研等環(huán)境充分激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,促使其成長(zhǎng)為學(xué)以致用的應(yīng)用型人才。
為了保證實(shí)踐教學(xué)的效果,便于持續(xù)改進(jìn),針對(duì)專業(yè)的工程能力培養(yǎng)目標(biāo),改變以往僅以實(shí)習(xí)報(bào)告為考核內(nèi)容的單一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建立多樣化多維度評(píng)價(jià)體系,并編入實(shí)踐課程大綱,例如,在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)大綱中,采用過程考核和成果考核相結(jié)合的形式,針對(duì)學(xué)生在安規(guī)學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)主動(dòng)性以及實(shí)習(xí)報(bào)告等多個(gè)考核環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化,并根據(jù)課程目標(biāo)制定相應(yīng)的權(quán)重,建立公平合理的考核機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)比歷年考核結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)劣,便于后續(xù)教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)。
綜上所述,面對(duì)以行業(yè)需求為導(dǎo)向的工程教育認(rèn)證,電氣工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革工作正在逐步推進(jìn),并在各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)融入工程教育理念,在教學(xué)過程中創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高學(xué)生利用理論知識(shí)解決工程問題的能力,從而全面提升教學(xué)質(zhì)量,為電力行業(yè)培養(yǎng)和輸送優(yōu)質(zhì)的復(fù)合創(chuàng)新型專業(yè)人才。