關於電氣工程與自動化實踐教學體系的優化的論文

摘要：重視實驗室建設，為實踐教學改革提供推動力，已成為高校教育教學體系改革值得關注的內容之一。本文結合電氣工程與自動化專業的實際情況，提出多層次人才培養平臺的建設方法，構建基於“三層次、六類別”的實踐教學體系，並對該實踐教學體系的主要內容以及優勢特點進行分析。

關鍵詞：電氣工程；自動化；實踐性教學體系；優化策略

隨著電氣工程自動化相關技術在社會各行業領域中的應用日益廣泛，社會對相關專業的人才需求顯著增加。在這一背景下，各大高校紛紛開設並不斷完善電氣工程自動化專業，該專業實踐教學體系的構建關係到學生相關實踐能力的掌握水平。本文針對電氣工程與自動化課程的特點，提出“三層次、六類別”的實踐教學體系建設思路，對實踐教學方式與內容進行改革，以期促進課程體系的優化與完善。

一、實踐教學體系建設的背景分析

電氣工程與自動化專業向社會輸送的學生應具備紮實的自然科學知識、人文社會科學知識以及語言溝通能力等，能夠掌握本專業領域必須具備的技術基礎理論知識，如電子技術、電路理論、控制理論、電機拖動理論、計算機硬體、軟體設計等；掌握本專業相關實踐操作技能的應用標準，如能夠獨立完成對運動控制、電力電子技術以及工業過程控制等相關實踐內容的操作與應用。從上述分析中不難看出，電氣工程與自動化專業是一門實踐性非常強的工科類專業，強調學生對基礎知識的掌握，注重學生動手能力以及實踐創新能力的培養。實踐教學作為教學體系的組成部分，對培養高素質創新型人才具有非常重要的意義與價值。因此，結合電氣工程與自動化專業實踐，構建一套完整的實踐教學體系，有利於我國創新型人才的培養。

二、實踐教學體系基本結構分析

為促進學生實踐能力、實驗能力以及創新能力的綜合發展，在高校電氣工程與自動化實踐教學中推行“三層次、六類別”的實踐教學體系建設思路，以對學生基本實驗技能的培養為基礎，以獨立設計能力為中心，以創新研究能力為目標，展開相關實踐教學活動。其中，實踐教學共包括三層，分別為基本型實驗、提高型實驗以及研究創新型實驗三部分。在基本型實驗中，主要涉及電氣工程與自動化專業的相關實驗課程或單獨設立的實驗課程，有基本實驗與選修實驗兩類；在提高型實驗中，主要涉及電氣工程與自動化專業相關課程設計、實習以及綜合性、設計性實驗；在研究創新型實驗中，主要是根據學生興趣選擇實驗中心的不同開放型、創新型實驗室，由學生自主擬定研究課題，並建立基金專案或參與教師科研專案。

（一）基本型實驗

基本型實驗通常與電氣工程與自動化專業相關學科課堂理論教學同步進行，以培養學生實驗基礎技能為目標，實驗內容包括基礎原理以及理論驗證兩種型別。以“電力電子技術”基本型實驗為例，為體現高校電氣工程與自動化專業的教學特色，堅持自制與外購相結合，對相關實驗裝置進行自主研製與生產，積極改進實驗條件。實驗基礎平臺由校企合作單位提供，實驗掛箱則由高校自主研發。通過校企合作，一方面能夠滿足實驗教學的需求；另一方面，能夠為本專業學生第二課堂的開展提供大量課題支援。此外，在開發各類自制儀器的過程中，可以選擇本專業的優秀學生參與其中，在教師的引導下參與資料收集、方案論證、電路設計以及除錯安裝等環節，以培養學生的科學研究能力和團隊協作能力。

（二）提高型實驗

提高型實驗以基本型實驗為基礎，能夠為學生提供層次較高的綜合型實驗內容。開展此類實驗活動的基本目標是培養學生的設計能力。根據電氣工程及自動化專業的課程群類別設定綜合設計型實驗，實驗內容包括專業實習型實驗（如電力電子、電機學習實習實驗，電機開放性實驗，電機學、自動控制原理課程設計實驗等），綜合設計實驗（飛行控制實驗、過程控制實驗、導航測控實驗等）。以電力電子與電力傳動專業為例，本專業實驗平臺採取積木式結構，具有較好的響應性和可擴充套件性。在實踐教學過程中，教師可以藉助基本單元模組完成基礎性實驗內容，也可以在開放式實驗平臺中完成電路設計。提高型實驗的開展注重學生的綜合應用能力，如開關電源、電機學、自動控制、現代調速等多項課程專業知識的交叉，以促進相關專業的科研成果及時轉變為實驗教學內容。

（三）研究創新型實驗

此類實驗以電氣工程與自動化專業在新能源發電、航空航天等領域的應用為核心。通過構建創新型實驗研究平臺，可為學生提供實踐創新的環境支援。學生可以在專業學習過程中申請創新型專案，或在教師科研課題中分解小專案，也可直接參與創新基金專案，以提升實驗能力。以“航空航天應用”為例，多數高校建設了面向本專業學生的重點實驗室和實驗工程中心，實驗室內主要由二次電能變換裝置、配電系統、航空電源發電系統等平臺構成，本專業學生可以通過實驗工程中心，開展有關電力電子功率變化、發電機等相關創新型知識的研究。

三、實踐教學體系優勢分析

“三層次、六類別”的實踐教學體系建設思路充分突顯了行業特色。該教學體系以電氣工程與自動化相關崗位的實際需求為導向，充分體現學生的主體地位，以培養學生工程素質、創新能力以及實踐能力為核心目標，在實踐教學過程中引入本行業標準規範。此外，通過真實性電氣工程與自動化實訓平臺，全面實施實踐教學，以促進學生實踐能力、創新能力的提高。“三層次、六類別”的實踐教學體系還具有大型工程的特點，該體系教學目標與“大工程”的概念相吻合，即強調根據學生培養階段的不同，逐步滲透“工程概念”，以模擬的`方式還原“工程師”的角色，以促進學生合作精神的培養。該體系通過分散工程設計環節，藉助專業性的訓練環節將其貫穿起來，從而有效打破了課程界限，一方面能夠使本專業理論知識與實踐教學體系緊密聯絡；另一方面，也促進了學生實踐能力的提升。

四、結語

構建電氣工程與自動化專業實踐教學體系，需要樹立以實現學生全面發展為目標的教育理念。當前，隨著高校教學改革的不斷深入以及專業課程的進一步綜合，實踐教學體系構建也需進行相應調整。本文通過分析電氣工程與自動化實踐教學體系的建設，提出構建“三層次、六類別”的實踐教學體系優化策略，並對該體系中的主要結構層次進行分析，探討了應用實驗教學體系的優勢，以期進一步完善該課程體系。

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