面向未来的新工科视域下电气工程及其自动化专业实践教学改革研究与实践
王建
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王建,. 面向未来的新工科视域下电气工程及其自动化专业实践教学改革研究与实践[J]. 电气学报,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.157060.
摘要:
想要适应新工科视域下开展教学,电气工程及其自动化专业教师,需根据新视域制定合理的教学措施,以此满足教学需求,培育出更多符合社会的要求。但是,当前电气工程及其自动化专业实践教学还存在部分不足之处,教师需结合新工视域制定合理的教学措施,以此提升学生的实践能力,让学生可以掌握更多的能力,将理论知识灵活用于实际内。
关键词: 新工科电气工程自动化专业实践教学
DOI:10.12721/ccn.2022.157060
基金资助:

新工科与传统教学存在显著的不同,新工科要求人才掌握更多的实践能力、创新能力,让学生发展为复合型人才。社会经济不断发展为新工科发展提供了更多的发展机遇,且新工科作为教育改革背景下的新产物,工程综合能力是教育的目的,故教师需注意提升学生的实践能力。因此,面向未来的新工科视域下电气工程及其自动化专业实践教学改革,以此完善学生的综合实践能力。

一、全面、系统性建立的电气及智能化技术专业实践性课程

以电气工程及其自动化专业学生的工作实践技能的实践情况为起点,按照层次递进的培养原则,构建以课内实验和见习、实训等为主的课程结构。通过利用实践、上机等实用性阶段加强工程基础知识,训练学生现代工程设计分析方法应用技能以及用实践中的理论手段解决工程设计问题的技能;同时,利用课程设计、实习、实训等阶段,让学生进一步获得电工产品、实验、工程调试、应用、维护等方面的基本训练;在实验教学改革中,进一步开展电阻器片的伏安特性、戴维宁定理的证明等实验性质的试验,并补充了相序指示器的制造、熔断装置及指示回路的制造等设计性、综合性试验,增加综合性试验的占比,从试验手段和实践教学内容方面更加适应了新工科人才培养的需要[1]

二、创新的内容,满足未来产业革命需求

在理论研究的基础上,从应用技术类本科中电气工程及其自动化专业的培养目标与培养规范出发,着重从现场对电气工程师的建设实施技术力量、实用性教育体系、实用性教育方法、社区实用模式、实用性教育手段和校企联合培养人才的运行机制等方面进行研究和实验。让合作企业积极参与电气工程及其自动化学科专业培养规划的制定、积极参与线上线下选修课开设的调整、积极参与课堂教学实训计划和试验课件的编制、积极参与学生课程设计与毕业设计的辅导等,把落实新工科专业教育理念贯彻到现实教学改革中去。同时,促进老师们把科研成果及时转换为教育课题,向学生推介研究工作新进步、在实践中蓬勃发展的新经历,积极思考进一步发展综合型课堂、提问引导课堂、交叉学科研究课堂,以增加学生课堂趣味程度、学习挑战程度,以应用为目的开展科学研究,以培养学生为目的反哺课程教学,是培育复合型人才的重要途径[2]

三、注重科教融合,丰富社会实践教学的资源内容。

利用学校老师的丰富课外生活研制、建立各种虚拟仿真实验工具,来补充学校普通实验台的缺陷。而根据这一现状,学校需利用各种虚拟仿真实验工具,利用处理平台进行实验,由于实验条件都是虚拟化的,所以不会出现电极等受损、失效、实验设备烧损等的现象,从而降低了对实验室的投资,也减少了管理投入,而且对实验教学内容的创新和提高也主要在软件上进行,从而有效的增加了学校实验资源使用的经济效益。比如正在构建的电力电子虚拟仿真实验教学系统,包含:升降压斩波教学实验、晶闸管单相桥型全控整流系统教学实验、H桥双极性PWM系统教学实验、三阶段二电平全桥逆变器SPWM教学实验、并网逆变器系统教学实验等。通过这些电力电子虚拟仿真实验学习系统,能够帮助学生通过自行动手构造电力电子系统拓扑设计,从而比较直观的掌握电力电子系统的基本运行理论与相关知识[3]

四、以新工科的视野,重新构建产学研协同教育

传统的电气工程及其自动化专业的校企合作对象通常以发电、输变电公司居多,而传统单一的校企合作教学模式也面临着联合对象的种类相对单调、实际教学内容赶不上最新科技进展等问题。以往在选定校企合作对象时,因为受公司设备与现场的实习接待人员力量的制约,故选择相关企业为合作对象进行实践性教育,尽管这样的大企业也可以满足电气工程及其自动化专业实践性教育的基本要求,但由于这类火力发电企业只是众多电力行业类型的一员,而作为电力行业中的其他关键部分,如输变电公司等却无法有效投入到校企合作当中,所以如果单纯采用火力发电企业来对学生的综合实际能力加以训练,将导致实践性教学的局限,而电气工程专业培养如果仅依赖在火电厂实践教学,将严重影响电气工程人员工程综合实际能力的培养。通过理解新工科的含义,对校企合作范围做出了相应的创新与扩充,让输变电企业也成为校企合作对象。同时,基于学生中的应用型学生办学模式,也将其他电力公司的运营管理单位、供电设计院和电网建筑设计公司纳入校企合作的范围当中,以便使校企合作范围涵盖了整个供电系统的所有分支环节,以此缓解校企合作领域的单一性问题。近年来,由于多种技术的迅速发展,部分清洁能源发电公司规模快速上升,而这些公司就是在新工科视野下电气工程及其自动化人才培养的主要服务对象,也因此学校把吉林风能发电控股公司这样的清洁能源发电公司作为到了校企合作对象中来,并进一步更新了实践课程,以便于为新经济社会的发展提供新型工程与专业技能人才培养。

结束语:

综上,对电气工程及其自动化专业的传统教学方法在进行深度分析后,总结电气工程及自动化培养的先进经验,并把握电气工程及自动化专业人才所具有的高技术与实际创新能力的新工科教育理念,对目前学校普遍使用的电气工程及自动化专业的传统教学方法,进行了四方面的改革研究和探索,并以此探讨了新型工科视野下的电气工程及自动化学科的实践性教育新思路与新办法。

参考文献:

[1]王莉,王建鹏,吴才章. 新工科建设背景下自动化专业复合创新型人才培养路径研究与探索——以河南工业大学为例[J]. 河南教育(高等教育),2021,(03):3-4.

[2]胡堃,邓先明. “双碳”目标驱动下电气工程及其自动化专业人才培养模式探究[J]. 煤炭高等教育,2021,40(02):128-132.

[3]李昂,马永翔. 新工科背景下地方高校电气工程专业改造升级的探索与实践[J]. 中国现代教育装备,2021,(21):75-77.

王建,男,满族,籍贯:河北省秦皇岛市青龙满族自治县,生于:1982-12,工作单位:青龙满族自治县职业技术教育中心,单位省市:河北省秦皇岛市,单位邮编:066500,职称:讲师,本科学历,研究方向:电气工程与自动化。

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