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摘要:本文以工程化教学模式作为电气工程及其自动化(简称“电气”)专业课程的改革方向，在工程教育专业认证背景下，构建一套理论与实践紧密结合的工程化实践教学体系，激发学生的创新思维和创新意识，使学生成为具有创新精神和实践能力的复合型人才。
关键词:工程化教学模式;电气工程及其自动化专业;实践教学
0引言
大学教育的“工程化”核心问题就是实践能力和创新能力的培养与训练。实践能力指的是在实际工作中克服困难解决问题的能力。创新能力就是综合应用各种知识，创造出有新意的、高附加值的深受市场欢迎的产品的能力［1～3］。这两种能力密不可分，相辅相成。工程教育只有在各种学习环节中强调实践学习，在实践中培养工程人才多方面的综合素质，才能培养出合格的工程人才。电气工程及其自动化专业在我国工业实现电气化向自动化方向发展中起着举足轻重的作用。根据我国的产业结构和发展战略，我国电气产业至少在未来一二十年内仍会有较大的发展前景，对电气工程及其自动化专业人才的需求量十分巨大［3～5］。电气工程及其自动化专业作为实践性和综合性都很强的专业，其应用型人才培养的成功以及学科专业良好的发展，均能积极推动地方社会经济的发展(如图1所示为本专业依据社会需求的学科布局图)。目前，很多专业课程重理论、轻实践，重知识、轻能力的教学模式，使培养出来的大多数学生缺乏创造性、缺乏分析问题和解决问题的工作能力。随着自动控制技术、计算机技术等高科技产业的快速发展，新的工程化教学模式应注重基础知识和基本技能的应用型人才的培养。本文以工程教育专业认证为背景，针对电气工程及其自动化专业课程原有的教学体系较为陈旧，全面检视和修订课程的教学计划、教学大纲，有计划地、有组织地、系统地将课堂的理论学习、仿真验证与课外实践教学环节相结合，并将学生参加课程相关的课外学术科研项目、卓越工程师计划、大学生创新基金项目、参加各种学术讲座和学生科技竞赛等纳入创新能力与工程实践能力培养方案。通过优化课堂教学方法、优化改革工程化实践教学内容、加强科研创新能力、增强社会实践能力的培养以及突出工程实践能力的培养，开展自主学习、研究性学习和对工程化实践教学的改革，提高学生的学习和研究兴趣，培养学生动手能力和创新精神。
1研究思路与方法
本文从以下四个方面进行工程化教学改革与实践。
1．1实验环节创新能力培养
传统的电气工程及其自动化专业课程的实验教学依附于理论课程的教学体系，这种传统的实验教学方法存在的问题:①实验课仅仅是对理论的简单验证，缺乏对所学知识进行融会贯通，举一反三能力的培养。②实验内容重复，缺乏完整性，仅局限于本课程内容的实验，而与其他课程的横向联系较少。③缺乏对学生综合素质的培养，对实验课程的总体缺乏认识。④实验内容陈旧老化，不能体现现代科技发展水平。本文将从如下三个方面进行优化改革本专业的实验教学内容:1)实验教学。充分运用现代教学手段，用先进的教学方法给学生传授与时代同步发展的本学科知识充分利用现有实验设备，加强对学生动手能力和创新能力培养。2)自主实验。加强实验教学，强化实践环节，培养工程能力。可以利用实验室科研器材，指导学生自己动手，进行开发性创新实验，激发学生的兴趣和好奇心;充分利用学院实验中心的先进条件开设新实验，培养创新能力;加强课外指导，开放现有实验室，为学生的自主学习和独立思考留出足够的时间和空间，使课堂内与课堂外、校内与校外的教学活动形成有机的整体，有利于学生的个性发展。3)工程实践试验。培养学生实践能力及创新能力的研究。通过课程设计、仿真实验、实验室实物验证等环节使学生受到工程和基本科研能力的培养，成为具有创新精神和实践能力的的复合型人才。构建一套既富含学科优势与特色的理论与实践教学体系、又能培养学生的创新意识和科研基本能力的实践创新教学平台。通过上述实验改革措施及优化改革方法，吸引一大批学生在开放性实验室进行实验、实训操作、技能训练，进而培养学生主动探索、主动学习的能力，加强学生的实践能力及创新能力。
1．2科研创新能力的培养
科研是提高教学研究的重要途径。高校的宗旨是培养创新性应用型人才，所以教师不仅要向学生传授基本知识，更要在授课内容上体现本专业最新的科研动态及研究成果，引导学生进入科学发展前沿［6～7］。这就要求教师把教学和科研成功的接合在一起，把科研成果带入课堂，鼓励学生参与科研，把新知识，新信息传递给学生，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。针对学科学术型人才培养，鼓励学生结合学部有关重大研究项目和研究方向，设计可由学生独立开展研究的课题，不仅使学生了解学科优势和发展方向，同时使学生对自身能力的培养目标更加明确。逐步提高学生的英文读写能力，提升学生自主组织，管理和推动项目的能力，提高个人的科研素养，培养学生协调及与人交际能力，使学生的综合素质得到提升。同时，积极引导本科生参与国家级、省级和校级“大学生创新项目”，教师积极向本科生开放科研实验室，辅助和指导学生自主选题，从兴趣的激发到开展实际问题的探索尝试，使学生将学到的学科知识综合应用到实践探索中，培养学生创新能力和发散性思维能力。通过以本科学生为主体的创新性实验计划调动了学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，培养学生从事科学研究和创造发明的素质，弥补了目前本科教学中对个人动手能力培养的薄弱环节，激发了学生利用已学知识对探索科学问题的兴趣，并使得这部分同学内心希望从事更深入的研究。
1．3社会实践能力的培养
工程人才需要在复杂多样的实践环境中解决问题，尤其是社会实践能力。因此，我们培养的学生，既要有社会实践的能力，又要有解决问题的创新能力。结合教学培养目标，因材施教，可以采取如下措施:1)充分利用课程设计、生产实习、毕业设计等实践教学环节，理论联系实际、学用结合，培养学生综合利用所学知识，来分析问题、解除问题的动手实践能力。让学生积极参与与专业课程相关的课外科研活动，更全面有效地培养学生的科研创新能力和综合素质本领，加速快出高素质人才。2)给具有个性发展突出的学生给予展示个人才华的空间和机会，有组织有计划地引导参与科研项目、科技竞赛等活动，在工程实践的过程中注重糅合现代科学思想、方法，提高实践能力和创新素质。3)设立创新实践学分和大学生科技创新基金，对有创新意识并在实践中取得突出成绩的学生进行奖励，推进以创新精神和实践能力为主要标志的素质教育，构建创新性实验教学体系。因此，通过生产实习以及各种级别的大学生创新实验计划的实施，促使教师了解学生的对知识和技能培养的要求，教师在课程教学过程中注重理论联系实际，重视介绍学部学科优势和科研成果，探索以问题和课题为核心的教学模式，建立了适合培养大学生实践创新能力的教学体系。
1．4工程实践能力的培养
优秀工程师的业务素养主要体现在两个方面:一是工程实践能力，二是综合的知识背景以及整体性的思维方式。为了加强对学生的工程意识和实践能力训练，首先需要建立以培养工程实践能力为目标的实践教学方法体系。主要表现为:1)剖析实际工程应用案例进行实践教学，学生会发现掌握了控制算法后，觉得书本上的理论知识与实际生活对象紧密地联系起来了，觉得书本内容不是那么枯燥，而且很实用，有助于提高他们对该课程的兴趣和学好课程的信心;2)建立以专业教师为导师的导师制教学模式，本科学生从一进校就有专业教师进行学习方面的指导，使学生较早就受到科研工作环境的熏陶，提高对科研工作兴趣;3)突出工程能力培养，以培养学生利用所学知识解决实际工程问题的综合应用能力和创新能力为目标，构建由课内实践、工程实验、系列工程实习和系列工程设计及社会实践五个子系列构成的使理论与实践紧密结合、相互渗透、相辅相成、相互独立的实践教学体系。目前，学校与应用型科技企业共建了教学实习基地与研究生企业工作站等校企合作平台，充分发挥校企两家优势，合理规划，充分利用基地吸引学生的专业热情，提升学生的专业兴趣，同时希望扩大合作领域，开拓应用性工科人才培养的新渠道。同时电气工程及其自动化专业已入选了教育部卓越工程师计划，立足培养具有创新精神、实践能力、国际视野和社会责任的高级工程科技专门人才［5～8］。通过认知实习、生产实习、毕业学习等实习取得大量实际工程实践经验，提高他们对该课程的兴趣和学好课程的信心，进而培养大学生工程实践创新能力。
2工程化教学模式解决的主要问题
本文通过改革教学方法和教学手段单一的课堂教学培养模式，构建理论与实践紧密结合、相互渗透、相辅相成、相互独立的工程化实践教学体系，主要解决了如下的关键问题:1)针对传统的电气工程及其自动化专业课程的实验教学过度依附于理论课程的教学体系，本文加强实验实践教学加强实验教学，强化实践环节进行开发性创新实验，激发学生的兴趣和好奇心，培养工程能力与创新能力;2)针对学生不太了解本学科的优势和发展方向、同时学生对自身能力的培养目标不明确的问题，鼓励学生参与科研，引导学生进入科学发展前沿，从兴趣的激发到开展实际问题的探索尝试，使学生将学到的学科知识综合应用到实践探索中，培养学生创新能力和发散性思维能力;3)针对学生的社会实践能力存在理论与实践脱节的问题，加强学生的认知实习、生产实习以及各种级别的大学生创新实验计划的实施，促使教师了解学生的对知识和技能培养的要求，教师在课程教学过程中注重理论联系实际，探索以问题和课题为核心的教学模式，建立适合培养大学生实践创新能力的教学体系;4)针对学生普遍存在解决实际工程问题能力较弱的问题，建立以专业教师为导师的导师制教学模式，加强对学生的工程意识和实践能力训练，建立以培养工程实践能力为目标的实践教学方法体系。
3结语
本文建立了专业认证背景下的电气工程及其自动化专业工程化教学模式，从培养学生创新能力、工程能力等综合素质出发，理顺电气工程及其自动化专业课程设置和课程实验内容、课程设计教学环节的内在关系，改善目前传统的教学模式，通过工程化教育模式提高学生工程技术能力。利用实验创新、科研创新、社会实践创新和工程实践创新等方式有效促进本科生利用所学知识思考、探索解决实际问题的能力，形成在探索问题中自我学习的能力，培养了大学生的创新意识、创新精神、创新思维和创新能力。
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作者:余雷 陈良 单位:苏州大学