应用型电气类实践教学改革探索与实践

(整期优先)网络出版时间:2021-02-25
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应用型电气类实践教学改革探索与实践

崔海明

北京天地玛珂电液控制系统有限公司 北京朝阳 100013

摘要:文章阐述了电气教学中学生实践能力培养的重要性及影响学生实践能力的主要因素。首先分析了我校进行实践教学的现状及主要存在的问题,提出了电气实践过程中学生实践能力培养的具体措施,包括分层次、递进式开展实践教学,虚拟仿真教学,教师队伍的建设,校外实践教学基地建设等具体措施,旨在培养具有综合创新能力的电气高层次人才,有效指导电气实践教学过程中学生实践能力的培养与提升,使电气人才满足时代发展与现实的需求,为地方高校电气类专业实践教学的改革做出有益的研究与探索。
关键词:虚拟仿真;实践教学;实践能力

  1. 研究背景

电气类专业是实践性和工程性很强的一个专业。为了响应“工业 4.0”和“中国制造 2025”的号召,很多应用型本科院校的电气类专业在课程体系、教学手段和考核方式等方面进行深度改革与探索。与此同时,这使得电气类本科教学出现了矛盾与困惑。应用型本科,特别是以培养电气类专业应用型人才为目标的独立院校,通过对应用型人才培养体系进行重构,以专业能力为核心。

    1. 电气行业的特殊性

高电压、大电流,电能的发、输、配及用几乎同时进行,为确保供电的可靠性,电力企业一般不接纳学生实习、实训。进入电力企业的学生,除了参观以外,不能进行任何的实质性的操作,也不能观察到电力系统异常运行的现象和特点,更别说计算分析了。电力企业,特别是电压等级高的电力设施建设费用巨大,高校独立建设真实的高压电力企业供学生实习、实训不现实[2]

    1. 双师双能型教师缺乏

首先,部分地方院校教师待遇相对较差,大部分教师都是毕业后直接进入高校任教,没有在企业、科研单位工作的经历,自身实践经验少。其次,很多学校教师评价体系过于看重职称、学历,导致很多教师专搞科研成果、不断攻读学位,忽略实践教学水平和能力的提升,愿意主动到企业锻炼的少,双师双能型教师的培养现状跟不上时代发展与科学进步对应用型人才培养的需要。真正能为实践教学服务的双师双能型教师严重缺乏,严重制约学校实践教学质量的提高。

    1. 实践项目偏少,综合性差

部分高校实践教学多数采用基础性、验证性实验项目,是按照既定步骤进行的实验设备厂家开发的项目。综合性和互动性差,实验内容不够丰富,固定单一,缺乏对学生动手能力、实践能力、创新能力的培养[3]

    1. 实践与理论分开安排,教学进度不协调,教学效果差

部分高校在电气工程专业的教学过程中,实践与理论教学分开安排,导致实践与理论教学进度安排不合理,理论与实践相脱节。往往出现实践学习进度比理论提前,参加实践学习的学生对理论的认知和了解不够,茫然不知该怎么做,实践教学质量达不到要求,实践教学效果差。

1.5 实验设备、实习基地资源严重不足,实习、实训、设计等环节形式化

由于电气行业的特殊性,设备整体较昂贵,学校购置数量偏少且种类不全。受场地和硬件条件所限,实践环节大多流于形式,实习变成了到变电站、水电站等参观,设计变成了查阅资料、参考文献、修修改改,设计完成质量差,学生实践能力差。电力企业及电气产品研发等单位可靠性和安全性要求高,不能为地方高校安排大批量专门的实习岗位。

1.6校外实习基地建设水平参差不齐,实践效果差

校外实习基地是实践教学实施的重要场所,其水平高低直接影响实践教学的实施和质量。目前很多学校校外实习基地多以校企合作的方式进行。企业自负盈亏,面对生存压力,没有过多的时间、人员、设备专门投入到学校的实践教学,而学校出于学生管理、安全等方面考虑,也很难带领学生开展真正的工程应用训练。也有部分企业为了人才储备,积极配合学校的各种实践教学,但由于学生积极性不高、对行业不感兴趣等原因,使企业的积极性受挫,逐渐形成恶性循环。二、电气专业实践教学改革策略

针对部分高校电气实践教学现状与存在的诸多问题,必须大力开展实践教学改革,对实践的教学内容、教学方式和手段等进行教学改革。因此,高校必须改变电气实践教学的窘迫现状,使电气人才的培养适应现实发展的需求,有效提升学生的专业实践能力。

2.1 “走出去,请进来”的校企合作模式

应用型高校可以通过“内培外引”的方式,形成专兼结合的“双师型”教师队伍,使教师指导学生实践的能力有了切实的提升。校企双方共同将企业岗位及所需技能同培养计划、课程体系等有机结合,让企业参与到学校的教学和教改中。学校可以在学生大二和大三时开设具有工程特色的校企合作课程,聘请企业工程师进入课堂,以真实工程案例进行理论教学和实践教学,在课内设置多个案例设计题,在课程的多个阶段分步骤进行,实现“请进来”的模式。学生通过修读此类课程,提升工程实践应用能力。在学生进入大四学年时,可以报名参加企业的毕业实习和毕业设计环节,实现“走出去”的模式。此外,校内教师也可以进入企业参与工程项目,提升实践能力,努力往“双师双能型”教师发展,这也是“走出去”的另一种模式。

2.2 改革实践教学方法

针对电气工程及其自动化专业实践教学存在的问题和现象,学校可以引入了虚拟仿真教学手段。我校采用的是安徽省科大奥锐科技有限公司开发的、以贺州桂源公司变电站为原型的110kV高压变电站虚拟仿真平台。该平台是三维可视化110/35/10kV的变电站。平台在时间、空间上极其逼真地的展现了变电站所有设备,包括变电站的一次设备和二次设备以及设备正常、异常、事故工况下的现象和声音等现场所有场景,达到身临其境的效果。平台包括一次设备控制屏、控制及保护柜组、电站室外操作现场三个组成部分,可进行发电厂变电站二次回路、电力系统继电保护、电力系统故障运行分析三个科目的仿真,涵盖了12个训练项目[5]

结语:

高技能电气人才的培养是时代发展与科学进步的现实要求。电气类专业是实践性和工程性很强的一个专业。本文对电气类实践教学环节与传统的校企合作融合过程中存在的问题进行剖析,并对两者的融合进行一些思考与建议。文中列举的校企合作举措,将为电气类专业实践教学环节提供强有力的帮助,对培养具有解决复杂问题和创新能力强的应用型工程人才具有更为广阔和深远的意义。

参考文献:

[1]常玲,李晶晶,纪昕洋. OBE教学理念下的教学体系改革[C]. 湖北长江报刊传媒(集团)有限公司.新课改教育理论探究.湖北长江报刊传媒(集团)有限公司:新课程研究杂志社,2020:16-17.

[2]盛桂珍.基于随身实验的电类专业学生创新能力培养研究与实践[J].低碳世界,2020,10(09):225-226.

[3]曲娜,程凤芹.应用型高校电气类专业实践教学课程的改革[J].现代计算机,2020(12):110-112.

[4]李云龙,王敏.现代学徒制下应用型本科电气类专业资源开发与应用[J].现代盐化工,2020,47(01):100-101.

[5]谭晓静.应用型本科院校电气类专业教学模式探究[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2019(12):186-187+196.