電氣工程創新教育的研究

鄧先明,張志國,胡 堃

(中國礦業大學信息與電氣工程學院,江蘇徐州 221008)

0 引言

高校本科教育是我國人才培養的主要方式,在目前的高考體制下,學生的個性化思維和創造性活動嚴重地被禁錮。只學會了死記硬背和慣性思維,在很大程度上把學生的主動性、創造性思維的欲望壓抑下去。雖然考試成績很好,但是他們的知識面較窄,缺乏創新能力和解決實際問題的動手能力。

隨著我國工業化水平日益的提高,電氣工程的專業人才需求越來越多,特別是具有創造性的高素質電氣技術人才十分短缺。目前高校已經充分意識到創新教育在電氣專業人才培養中的重要性和緊迫性,多年前就發出了全面推進素質教育的號召,強調培養創新人才在推進素質教育[1,2]。高校也采取了一系列措施,但由于長期以來形成的傳統以及各種制度、政策的延續,當前的高校教學體系仍存在一些不足。

(1)目前高校教師在整個教育過程中注重的是對書本知識的傳授和灌輸,主要教學模式是老師講、學生聽,互動式和啟發式的教學模式比較少,老師忽略了對學生潛能和創造能力的培養[3]。

(2)學校對學生的科技創造缺乏培訓和指導,學生的創造意識較差,也不知道如何進行相關的創造活動,學生的創造能力得不到開發和提高。

(3)高校對本科生創新教育投入不夠。一方面體現在對投身創新教育的教師支持力度不夠,另一方面對創新教育必須的實驗設備和經費投入較少。教師為了完成學校規定的這些考核指標,沒有多于的精力去指導學生的創造活動。另外,創新性實驗設備的缺乏,也限制了學生的創造性實踐活動,學生的創造性能力很難得到提高。

(4)目前多數高校電氣專業的實踐教學效果比較差。主要原因是實驗設備較少,然而學生很多,實驗時多數學生共用一套實驗設備,每個同學的獨立鍛煉機會少,其動手能力和解決實際問題的能力得不到很好的鍛煉。另外,實驗室的管理模式不合理,實驗室一般不是對學生全開放,造成很多實驗設備開出率不足,利用率比較低。

1 電氣專業培養方案的優化

目前我校電氣工程本科專業下設兩個專業方向:①電氣自動化專業方向;②電力系統自動化專業方向。

電氣專業本科生的培養目標是:具有扎實而寬廣的專業理論知識以及人文、社會科學等基本知識;具有創新能力和工程實踐能力,能夠從事與電氣工程、自動化及相關領域從事系統分析與集成,科學研究,技術開發,工程設計,系統運行,試驗分析,組織管理以及高等教育等領域工作的基礎寬、能力強、素質高的具有創新意識和實踐能力的復合型高層次專業技術人才。

我們對電氣專業的課程進行了優化配置,設立了課程模塊,方面培養方案的科學優化。電氣專業的課程模塊有:通識課程模塊、專業基礎課程模塊、專業方向課程模塊和實踐課程模塊。其中通識課程模塊、專業基礎課程模塊是為學生打下寬廣的理論基礎,專業方向課程模塊和實踐課程模塊是培養學生的專業技能。對學生的創新意識和創新能力的培養貫穿在所有課程模塊中。

我校電氣專業通識課程的設置如表1所示。

表 1 通識課程

為了培養學生的創新意識和創新能力,在大學第一學期開設了《創造學》課程。通過該課程的學習,學生可以掌握創造活動和創造過程的客觀規律,為其創造活動奠定理論基礎。同時課程還研究各種有效的創造發明方法,可以提高學生創造發明意識。

我校電氣專業的專業基礎課程的設置如表2所示。

表 2 專業基礎課程

我校電氣專業電氣自動化專業方向的專業課程的設置如表3所示。

我校電氣專業電力系統自動化專業方向的專業課程的設置如表4所示。

表3和表4是電氣兩個方向的專業核心課程,學生根據自己的興趣和愛好可以選擇學習相關的專業選修課程,進一步提高自己的專業技能。

表3 電氣自動化專業方向專業課程

表4 電力系統自動化專業方向專業課程

電氣專業的集中實踐課程安排如表5所示。為了提高學生的創新能力和解決科學問題的能力,我們增加了《科研訓練》實踐環節。

表5 實踐課程

3 加強學生創新思維和創新能力培養

為了培養具有創新意識的高素質電氣科技人才,在大學階段需要重點加強對學生創新思維和創新能力的訓練。我們在電氣專業的課程、實踐和專題講座等環節都安排了培養學生創新能力的內容。

(1)在大學第一學期為電氣專業學生開設了《創造學》課程。從理論上為學生講解創造活動的基本規律和基本方法。同時對學生的創新思維進行科學的訓練。為其以后的創造活動打下堅實的理論基礎。

(2)開設培養學生創新意識的專題講座。在大學二年級以后,每學期為電氣專業的學生開設4學時的電氣學科前沿講座,介紹電氣學科最近的研究熱點、發展趨勢,使學生了解電氣學科發展的最新動態,培養學生的學習興趣。另外,開設《專利申請講座》,為學生介紹知識產權的基礎知識和專利申請的基本流程,以增強學生的創新意識。

(3)在實踐方面重點對學生的創新能力進行培訓。在安排課程實驗時,除了安排一般的驗證實驗外,還安排有大量的綜合實驗,以培養學生的分析問題和解決問題的能力。另外,我們還對學生進行科研訓練?？蒲杏柧毞绞接蟹稚⒂柧毢图杏柧殐煞N。其中分散訓練是學生進入導師的科研團隊,在導師的專項課題中進行科學研究和訓練。集中訓練是在創新實驗室中進行自主項目的研發工作。該創新實驗室是24小時開放模式,實驗室和其中的實驗設備由學生自主管理,導師負責監督和指導。我們設有創新實驗的專項經費,學生需要購買實驗材料可以提出申請,該申請需要有創新點、實驗方案和可行性分析,同時需要指導教師簽字同意。

通過這些訓練我們學生的創新意識和創新能力得到了明顯提高。電氣專業的學生參加了電子大賽和機器人比賽等,創新成果獲得國家專利多項。

4 結語

面對知識經濟時代的到來,在新知識、新技術不斷涌現之際,高等教育要實現現代化。電氣工程本科專業的教育就必須在觀念、思想、方法和工程實踐等方面進行深刻革命,努力培養素質高的具有創新意識和實踐能力的復合型高層次專業技術人才。

[1]吳敏生.知識經濟與教育創新[J].清華大學教育研究,1999,(1):8-10

[2]王慧中.大學生創新、創造能力開發的探索[J].同濟教育研究,2000,(4):21-23

[3]趙海鳴,徐海良.大學本科創新教育初探.科技情報開發與經濟[J].2006年16卷17期:260-262