王慶華 賀秋麗 陳新苗

(1. 廣西大學 電氣工程學院， 南寧 530004)(2. 廣西大學 電氣工程國家級實驗教學示范中心， 南寧 530004)

近年來, 畢業(yè)生的就業(yè)形勢已發(fā)生了不少的變化，以電氣工程及其自動化專業(yè)為例，早年到省級研究、設計、管理單位的畢業(yè)生并不少，但近年來這些單位對人才需求逐年下滑，并且普遍要求碩士研究生以上學歷，所以本科畢業(yè)生大多到電力企業(yè)一線工作，面對的是規(guī)劃設計、運行維護、研究改造、安裝施工等工程項目，工程項目最大的特點是綜合性，必須綜合應用所學的知識分析和解決工程實際問題。

為此，教學團隊開始了以工程項目為主線，構(gòu)建專業(yè)實踐教學體系的探索，經(jīng)過多年的實踐，取得了滿意的教學效果，電氣工程實驗教學中心被評為國家級實驗教學示范中心，實踐教學改革項目獲省級教學成果一等獎。實踐教學改革對專業(yè)和學科建設形成強有力的支撐，成為最具特色的內(nèi)容，也成為展示學校實踐教學改革的窗口和亮點。

1 獨立設置實驗課

實踐教學改革成為一個熱點，但在以往的教學體制下修修補補，很難徹底改變專業(yè)實踐教學依附于理論教學的重理論、輕實踐的觀念和現(xiàn)狀。近年來，不少高校都在開展實踐教學體系的研究和實踐，取得了可喜的成效[1]。教學團隊認為，實踐教學必須形成自身的課程教學體系，使它與理論教學體系既相互協(xié)調(diào)又相對獨立，才能使實踐教學改革真正落到實處。

教學團隊以工程項目為主線，獨立設置實驗課，作為引領實踐教學改革的突破口，它能起到“綱舉目張”的作用，由它帶動課程建設、實驗室建設、教材建設、隊伍建設等各項工作。

獨立設課的教學計劃、教學內(nèi)容、教學方法貫穿著一條主線，它就是工程項目，這是由專業(yè)培養(yǎng)目標的定位決定的。廣西大學電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的是工程人才，畢業(yè)生大多到電力生產(chǎn)的第一線工作，面對的是綜合性的工程項目，必須強化工程能力的培養(yǎng)，使學生能綜合應用所學的知識分析和解決工程實際問題，發(fā)現(xiàn)和探索新的問題。但是，學生學習各門課的知識是分散的，學生在學校必須通過工程項目實踐的體驗和歷練，將分散孤立的知識聯(lián)系起來，綜合應用去分析解決工程問題，真正把知識轉(zhuǎn)化成為工程能力，提高工程素質(zhì)，以增強就業(yè)競爭的自身優(yōu)勢, 并適應將來工作崗位的要求，同時綜合應用知識的能力也是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎[2-3]。基于以上的思考，確定了三門獨立設置的實驗課程，開出的實驗項目見表1。

1.1 開設“電氣工程實踐訓練”實驗課

該課程安排在大三第二學期完成，以變電工程項目為主線，涵蓋設備安裝、調(diào)試、測量、控制、保護、信號等內(nèi)容，主要目的是對學生進行全過程的工程實踐訓練。此課程分成兩部分：工程實踐訓練講授(1學分)和工程實踐訓練實驗(2學分)。前者以實驗教學講述為主，采用線上線下混合式教學方式，后者讓學生在實訓基地進行全過程的真刀真槍的工程實踐訓練。

實驗教學開始前，先組織學生到實訓基地參觀，熟悉設備結(jié)構(gòu)和實驗流程，激發(fā)學習興趣，隨著講授內(nèi)容的不斷展開，將工程實踐訓練的任務以作業(yè)形式布置下去，讓學生提前進行實驗方案的設計。實驗教學結(jié)束后，學生就可到實訓基地進行集中兩周實訓，實訓基地每天8點至22點向?qū)W生開放，讓學生全身心投入工程實踐訓練中，且將兩次校外實習改為一次，具體實踐訓練流程見圖1。主要目的是使學生獲得電氣工程實踐的真實體驗，破除對“電老虎”的恐懼心理，培養(yǎng)過硬的動手能力和分析解決問題能力，日后能快速成為單位崗位技術能手。

表1 獨立設課開出的實驗項目

實驗成績采用紀律、實驗過程、問答、報告等有機結(jié)合的綜合測評考核方式[4]。通過這樣全過程的實踐訓練，將以前所學的各門分散的專業(yè)課和專業(yè)基礎課的有關內(nèi)容融合到了一個實際的工程項目中, 這對提高學生的素質(zhì)和將來的工作大有裨益。

圖1 具體實踐訓練流程

1.2 開設“發(fā)電廠運行與控制技術”實驗課

該課程安排在大四第一學期中期開設，這個階段學生已基本完成所有專業(yè)課程的學習，具備一定的專業(yè)理論知識和工程概念，但是仍處于似懂非懂的階段，所以實驗課內(nèi)容主要圍繞發(fā)電廠運行與控制綜合實驗知識點展開，通過一個個專題的形式，打破各門專業(yè)課程界限，引導學生將分散的知識進行系統(tǒng)的梳理、歸納，并在此基礎上將那些有內(nèi)在聯(lián)系的知識點“串”在一起，形成良好的網(wǎng)絡知識結(jié)構(gòu)，讓每一個學生回顧以前學習的知識，又鞏固現(xiàn)在學習的知識，最后再通過實際的工程項目案例分析，緊密結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場。啟發(fā)學習、分析問題、解決問題的思路同步，充分調(diào)動學生的積極性，幫助學生加深對于剛剛學過的專業(yè)知識和概念的了解。

1.3 開設“專業(yè)綜合實驗指導”課

該課程安排在大四第一學期后期開設，主要是把各門專業(yè)理論課程與生產(chǎn)實際工程結(jié)合起來，模擬電力系統(tǒng)工程項目現(xiàn)場，讓學生連續(xù)兩周進行相應工程的操作訓練。學生可根據(jù)自己的就業(yè)方向和畢業(yè)設計來選擇相應課題和指導教師。學生拿到課題后先自己上網(wǎng)查閱資料，設計實驗步驟，擬定所需儀器設備，然后設計方案和指導老師一起討論，最后實施方案。課題完成后教師要進行復核，對學生的操作評分，并指出操作中存在的問題。通過這種方式可以有效地鍛煉和培養(yǎng)學生在操作技能、組織管理以及語言表達等各方面的綜合能力。這種形式的教學手段培養(yǎng)的學生必然具有主動地、獨立地、進攻性地探索、尋求、發(fā)現(xiàn)知識，增長智慧的特點，對能力的培養(yǎng)極為有效。因此，近幾年用人單位對畢業(yè)生的評價非常高。

2 自主研制實驗平臺

實驗平臺是實踐教學體系的硬件基礎，是實踐教學活動的依托和主要場所，是投入最大、改革力度最大而又最具特色和活力的部分[5]。根據(jù)獨立設課工程項目和培養(yǎng)學生各種能力的要求，實驗平臺由三個既相互協(xié)調(diào)又各具功能的實踐(實驗)基地組成，實踐平臺的實驗裝置堅持自主設計、開發(fā)和研制，堅持科研與實驗室建設緊密結(jié)合，自主研制實驗裝置有著一系列突出優(yōu)點：①適應性強，靈活性好。平臺是開放的，設備可隨意拆裝，以滿足各種實驗要求，并且隨著技術的發(fā)展，可以只更新部分設備，不需更換整套實驗裝置。②面向?qū)W生。學生能參與裝置的開發(fā)、安裝、調(diào)試和改造，還可以設置一些故障讓學生查找分析，能夠提高學生實踐能力、創(chuàng)新能力和分析能力，而廠家的成套裝置都是封閉式的，沒辦法向?qū)W生開放。③節(jié)省大量資金。自行研制的實驗裝置不但教學效果好，而且投入要比外購設備省得多。

2.1 校內(nèi)電氣工程實訓平臺

實習是電氣類專業(yè)學生重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，主要方式就是到校外發(fā)電廠和變電站進行實習，但由于電力行業(yè)安全生產(chǎn)的重要性和特殊性，大部分企業(yè)要求學生只能在警示線外觀看電氣設備。學生得不到真正的工程實踐體驗，動手操作更不可能，雖然花費了較多的人力財力，學生普遍反映收獲不大，實習效果不理想。為此，建設了校內(nèi)電工實訓基地，因為要人人動手，設備的臺套數(shù)不能少，目前基地擁有實訓屏30面(見圖2)，一次可容納60名學生同時實驗，實訓屏自主設計研發(fā)，擁有多項核心技術。實訓平臺以變電工程項目為對象，從系統(tǒng)的一次接線和二次接線的測量、控制、保護、信號和接地方式等內(nèi)容，對學生進行全過程的工程實踐訓練。實訓平臺還可以設置各種事故，讓學生從容地觀察事故的現(xiàn)象，分析事故的原因和機理，提出正確處理事故的方法和防止措施，這在實際電力系統(tǒng)中是不可能做的，多年來畢業(yè)工作的學生都反映，此課程對他們工作的幫助最大。

圖2 校內(nèi)電氣工程實訓基地及實訓平臺

2.2 發(fā)電廠運行與控制實驗平臺

該實驗平臺能夠模擬電力系統(tǒng)中電能生產(chǎn)、輸送、消費的過程, 符合目前電力系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字化的特點, 實現(xiàn)了電力生產(chǎn)過程檢測、監(jiān)視、控制、保護、調(diào)度自動化, 成為電氣工程學科提升教學水平,促進素質(zhì)教育的綜合實驗平臺。隨著電力系統(tǒng)不斷擴大和科學技術的發(fā)展，電力系繞的技術更新大大加快，不同技術領域之間的相互滲透、相互融合也越來越廣泛。因此，對電氣工程的學生提出更高的要求，要求具有先進而廣博的知識；具有提出問題、發(fā)現(xiàn)問題和綜合處理的能力；具有創(chuàng)新性的思維，這就必須通過工程項目的實踐進行培養(yǎng)。

因此選擇發(fā)電工程項目為內(nèi)容，設計和籌建發(fā)電廠運行與控制實驗基地。該基地由8臺發(fā)電機組與大電網(wǎng)并列構(gòu)成多機電力系統(tǒng)，每臺機組配置有常規(guī)儀表測量控制屏和計算機監(jiān)視控制屏，核心技術由“5+1”構(gòu)成，即5個裝置(微機保護裝置、DSP數(shù)據(jù)采集裝置、微機調(diào)頻調(diào)速裝置、微機自動勵磁裝置、微機自動準同期裝置)和1個系統(tǒng)(計算機監(jiān)控系統(tǒng))，都是獨立自主研制的，是多年科研與教學結(jié)合的產(chǎn)物，實驗平臺組成框圖見圖3。特別是計算機監(jiān)控系統(tǒng)，應用了先進的計算機網(wǎng)絡通信和控制技術，可以遠程對各發(fā)電機組進行遙控、遙測、遙信、遙調(diào)，實現(xiàn)發(fā)電廠綜合自動化。

圖3 發(fā)電廠運行與控制實驗基地組成框圖

2.3 專業(yè)綜合實驗平臺

在原有的基礎上，經(jīng)過實驗資源的整合、更新和充實，建成專業(yè)綜合實驗基地?；卦O置若干個典型的電力系統(tǒng)綜合子項目，子項目的設置見圖4，學生在學習完專業(yè)課后，集中2～3周進行專業(yè)綜合實驗。例如小接地電流系統(tǒng)的有關實驗，構(gòu)建了一個實際的運行系統(tǒng)，學生就要綜合利用“電路”“電機學”“電工測量”“高電壓技術”“電氣接線”等課程的相關知識，去分析系統(tǒng)的正常運行、接地故障、斷線事故、鐵磁諧振、電容電流補償?shù)葐栴}[6]，有的學生還從中擬定了畢業(yè)設計題目，進行理論分析和試驗研究，被評為優(yōu)秀畢業(yè)設計，多篇學生撰寫的論文在刊物上發(fā)表。

圖4 專業(yè)綜合實驗基地實驗項目

3 自行編寫教材

教材是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學要求的知識載體，教材建設與課程建設、實踐平臺建設必須同步推進。建立了實踐教學體系并有了必要的硬件條件以后，以現(xiàn)代教育理念為指導，精心設計和開發(fā)實驗課程內(nèi)容，改革教學方法，都集中體現(xiàn)在教材上，因此加強教材建設是提高實踐教學質(zhì)量的保證，必須高度重視。實踐教學體系是以工程項目為主線構(gòu)建的，教材建設也應當如此。國內(nèi)實踐教學改革尚處在百花齊放的階段，各校采用的實踐教學模式不同，不可能有合適的教材選用，所以只能自行編寫獨立設課的教材，目前已出版教材有《電氣接線原理及運行》《電氣工程實踐訓練》等[7-8]，教材的出版對教學改革和課程建設起了重要的推動和支撐作用。

獨立設課的教材不是過去那種附屬于理論教材的實驗指導書，教材有幾方面的特點：①綜合性：工程項目的綜合性，決定了實驗課程、實驗平臺和實踐教材的綜合性，要針對各實驗課程所依托的工程項目，將有關專業(yè)課的知識綜合運用、相互融合去分析對象的整體特性，培養(yǎng)學生的綜合分析能力。②創(chuàng)新性：實踐教學對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著決定性的作用，教材要把創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起到引導作用，提出若干探索性的問題，引導學生自行設計實驗內(nèi)容和步驟，進行實驗研究。③實踐性：教材必須緊密聯(lián)系工程實際，實際的設備、實際的技術路線、實際的運行狀態(tài)、實際的操作等。另一方面，還要聯(lián)系教學改革的實際，將實踐教學改革的成果和經(jīng)驗，及時反映和不斷充實到教材中。④啟發(fā)性：教材貫穿著一條教學方法的主線，那就是“基于問題學習，圍繞問題展開”。學起于思，思源于疑，只有不斷提出問題讓學生去思考、實踐、探索，才能培養(yǎng)學生的能力。教材要按照“提出問題-描述問題-分析問題-解決問題-提出新問題”的思路，將內(nèi)容層層展開，逐步深入。

4 教師隊伍建設

有教育家強調(diào):學校的關鍵是教師；教育的關鍵是教師；課程的關鍵是教師。有了好的實踐教學體系和必要的硬件條件后，教師的素質(zhì)就決是了實踐教學的質(zhì)量和水平。多年來，通過實驗室的建設，培養(yǎng)了一支老中青結(jié)合的素質(zhì)高的師資隊伍，這是取得實踐教學改革成功的關鍵。實踐教學教師的任務已不是過去那種“帶實驗”，而是在新教學體系的獨立課程中履職，對實踐教學教師的要求甚至比單一的專業(yè)理論課的教師更高、更全面。

4.1 團隊合作精神

大學教師的團隊合作精神極為重要。實踐教學改革是一項集體的艱巨的工程，單憑個人的單打獨斗，是不可能有作為的，必須組建穩(wěn)定的老中青相結(jié)合的高素質(zhì)的團隊，團隊成員團結(jié)合作，各盡其責。

4.2 愛崗敬業(yè)精神

在長期的重理論、輕實踐的體制和思想的影響下，一些教師輕視實踐教學，不愿下實驗室。實踐教學教師必須要有愛崗敬業(yè)的精神和高度的責任感，熱愛實踐教學，重視實踐教學，研究實踐教學，精通實踐教學內(nèi)容，還要有先進的教育理念和思想，以提高實踐教學質(zhì)量為己任。實踐教學團隊有教授、博導、副教授多人，他們都扎根于實踐教學一線，投身實踐教學改革，并把自己的科研成果與實驗室建設緊密結(jié)合，精心耕耘實踐教學這塊熱土，正是團隊成員愛崗敬業(yè)精神的長期堅持，才有今天的成效。

4.3 綜合分析能力

工程項目是以整體形式客觀存在的綜合體，只有具備將各部分分散的知識綜合起來的能力，才能真正解決工程實際問題，可以說以工程項目為中心的實踐教學是一門綜合性的學科。因此,要求實踐教學教師有扎實的基礎，寬廣的知識，精通各門專業(yè)課的內(nèi)容并能綜合應用，實踐教學團隊一直朝這一方向努力，教師的素質(zhì)不斷提高。

4.4 豐富的實踐知識

專業(yè)教師的知識可分為理論知識和實踐知識，二者缺一不可。理論知識可存在于書本等各種媒體中，為大眾所共享，可以通過閱讀、聽講等方式獲得。而實踐知識只有通過實踐才能獲得，往往不能言傳，只能親歷，要長期實踐的積累才能獲得豐富的實踐知識。對基于工程項目的實踐教學而言，教師的實踐知識就顯得尤為重要。教學團隊的教師長期以來，非常注重通過各種實踐，如投身實踐教學改革、參加實驗室建設、自主研發(fā)實驗設備、承擔企業(yè)的橫向項目等，積累了比較豐富的實踐知識和經(jīng)驗，使實踐教學質(zhì)量不斷提高。

5 結(jié)語

經(jīng)過多年的實踐教學改革，不斷的探索和實踐，構(gòu)建了以項目為主線的完整的實踐教學體系，在獨立設置實驗課程、實驗平臺建設、教學內(nèi)容開發(fā)、教材建設都取得了顯著的成就。畢業(yè)生質(zhì)量顯著提高，深受用人單位青睞，多年來畢業(yè)生的就業(yè)率都在90%以上，在對畢業(yè)工作學生的調(diào)查中，學生普遍反映，實驗課程給他們的幫助最大、印象最深，畢業(yè)生表現(xiàn)出較強的實踐能力和良好的適應能力，不少已成為技術骨干。