應用型人才培養模式下的“開放式”實踐教學

喬占俊

（華北科技學院機電工程學院，北京 101601）

根據教育部“實驗室建設應以培養學生實踐能力、創新能力和提高教學質量為宗旨，以實驗教學改革為核心，以實驗資源開放共享為基礎，以高素質實驗教學隊伍和完備的實驗條件為保障，創新理論機制，全面提高實驗教學水平和實驗室使用效益”的總體思路，淡出傳統封閉式實驗教學，逐步推進“開放式”實踐教學，已成為當前高校實踐教學改革的必然選擇[1～3]。

“開放式”實踐教學在很多高校已處于探索實施階段。通過構建全面開放的實踐教學體系，制定科學合理的實驗室管理制度和實踐教學激勵機制，設立實驗室開放專項基金和實踐學時學分，加強實踐教學師資隊伍建設等措施，解決了實驗室開放過程中成本增加、工作量增加等問題，學生的工程實踐能力和綜合應用素質得以提高，學生的創新能力、科學探索精神及團隊合作意識得到加強[4～7]。

華北科技學院系河北省應用型本科院校之一。學院以學生工程實踐及綜合應用能力培養為目標，以“厚基礎、強能力”為基本教育理念，兼顧專業基礎，突出應用技能，強化面向社會、面向生產服務一線的高等技術型人才能力的培養。適應當前“開放式”實踐教學改革發展需要，基于應用型人才培養模式，面向所服務的專業及課程，從學院電氣類專業實踐教學及工程實訓需求出發，推進“三層次兩結合”的實踐教學結構體系完善和實驗室規范化建設，探索實施以學生為中心的“開放式”實踐教學，使“電氣工程實驗中心”的實踐教學和管理水平提高到一個新水平。

1 樹立以應用型人才培養為目標的“開放式”實踐教學核心理念

與普通本科相比，應用型本科人才培養更加注重實踐性、應用性和技術性，注重工程實踐能力和綜合素質及發展潛能的培養[8]；與高職高專相比，應用型本科人才的培養強調相對寬泛、深厚、扎實的理論基礎教育，以及自主學習、知識更新等后續發展能力的培養。基于此，本院“電氣工程實驗中心”借鑒重慶大學通信工程學院實驗教學改革“四層次兩結合”[9]的先進方法，提出以“開放”為主題，以“三層次兩結合”為抓手的“開放式”實踐教學核心理念，目標在于應用型本科人才的培養。

（1）“開放”的主題：實踐時間開放、實踐教學內容開放、實踐教學方法開放、實踐教學管理手段開放、實踐教學評價機制開放。

（2）“三層次兩結合”的抓手：實踐教學與理論教學結合、實踐教學與工程實際結合，逐步形成“基礎層、實踐層、綜合應用層”的人才培養機制。首先，學院按照應用型本科院校教學要求，結合電氣工程學科特點，修訂教學大綱，以加強基礎理論與基本實踐能力培養；其次，在基礎層的基礎上，增加實踐選修學時與學分，鼓勵學生多進實驗室，深入電氣設備等生產企業，通過各類實驗、實習切實提高基本實踐技能；在實踐層的基礎上，激勵學生結合工程實際，嘗試各類電氣小器件、小設備的創新設計，激勵學生積極參與各類電氣設備制造與試驗、電力系統運行與維護等應用性實踐過程，為其畢業后順利從事相關工作打下必要的基礎。

2 優化整合實踐資源，構建“開放式”實踐教學資源平臺

2.1 整合校內實踐教學資源，提升校內實驗室“開放”水平

為搭建“開放式”實踐教學資源平臺，學院將“電力系統及自動化實驗室”、“繼電保護實驗室”、“電氣控制實驗室”、“機電一體化實驗室”、“電工技能實訓室”、“高低壓電氣設備實驗室”、“電工室外操作技能訓練基地”等整合成“電氣工程實驗中心”，實現集中管理，資源優化配置，提升“開放式”實踐教學服務功能。

（1）調整實驗室結構布局，更新儀器設備，配備多媒體等電化教學設施，提升實驗室理論教學功能，嘗試將“電器學”、“電力系統繼電保護原理”等部分理論課程的教學遷移到對應的實驗室進行，探索理論與實踐“并行”的“開放式”教學[9]。

（2）補充購置能滿足開放性實驗要求以及教師科研需要的儀器和設備，既為學生獨立進行綜合性、設計性等實驗創造條件，也為學生參與教師科研項目創造條件。如實驗中心新購置的“電力系統及自動化綜合試驗系統”、“電力系統動態模擬試驗系統”等科研實驗設備。

（3）調整實驗人員結構，從“唐鋼”等企業引進曾從事多年電氣工程工作的高級工程師承擔實踐教學指導任務，解答學生在開放性實驗、實訓、實習等過程中遇到諸多工程實際問題。

（4）開放實驗室，設立實驗室開放基金，規定選修實驗學時、學分，鼓勵興趣濃、能力強、肯鉆研的學生選修實驗學分或參與教師的科研項目，在教師指導下查閱文獻、擬訂實驗方案，探究各類電氣工程問題。

“電氣工程實驗中心”自2008年開始嘗試實驗室開放試點，經過5年的完善及試運行，綜合性、設計性等實驗項目接近20項，實驗開出率達到85%，形成了以“綜合應用型”和“創新設計型”為特色的開放性實驗教學模式。

2.2 加強校企合作，拓展校外實踐教學資源

位于北京市通州區的大陸變電設備有限公司和順義區的昊創瑞通電氣設備有限公司均屬電氣設備研發生產企業，兩企業總工、總經理分別是我院“電氣工程及自動化”專業2000、2002屆畢業生，現負責企業的生產、運營等工作?；诖?，“電氣工程實驗中心”學習借鑒河南工程學院應用型人才培養方面的先進經驗，與相距不遠的這兩家企業建立合作關系，簽訂合作協議，開展校企產學研合作，拓展了“開放式”實踐教學新資源。

（1）由于實驗條件所限，諸如“電氣設備過電壓沖擊實驗”、“交流耐壓試驗”、“沖擊合閘試驗”等，院內尚無法完成。通過校企產學研合作，學院鼓勵學習優秀、肯鉆研的學生申請到企業進行這些貼近工程實際的實驗，并獲得雙倍學時、學分。實驗中，學生可獲得企業技術人員的指導和幫助。

（2）學院多位專業老師參與兩公司的產品研發過程，為公司提供技術支持。基于此，很多學生的畢業設計、畢業實習等均在兩企業內完成。企業設立定向獎學金，獎勵深入變壓器、高低壓配電設備生產一線的學生，并優先接收基礎扎實、實踐能力強的畢業生就業。

從多年的產學研合作效果來看，師生參與校外企業的實驗、實習、生產、產品研發等環節，拓展了校外實踐資源，提高了實驗室開放水平，學生實踐技能、綜合應用能力大副提高，是應用型人才培養的必要補充。

2.3 挖掘資源潛能，開發“綜合性、設計性”實驗項目

經過多年建設，“電氣工程實驗中心”按照學年梯度，結合校內實驗設備及實驗資源，開發有一定深度的綜合應用性、創新設計性實驗項目，并建立相應的開放實驗項目選項庫，配備“雙師型”教師對學生實驗過程進行指導。例如，中心結合“DJZ-ⅢC型電氣控制及繼電保護綜合實驗臺”等設備，開發諸如“三段式電流微機保護”、“電流電壓聯鎖微機保護”、“微機變壓器差動保護”等綜合性實驗項目；結合新購置的“WDT-ⅢC型電力系統綜合自動化試驗裝置”，開發諸如“同步發電機準同期并列”、“電力系統暫態穩定”、“復雜電力系統運行方式”等設計性實驗項目；此外，結合校企產學研合作項目及拓展的校外實踐資源，開發諸如“電氣設備過電壓沖擊實驗”、“交流耐壓試驗”、“沖擊合閘試驗”、“校正三相變壓器的組別或單相變壓器的極性”等與工程實際緊密相關的實驗。

在“綜合性、設計性”等應用性實驗中，要求學生理論與工程實踐相結合，查閱資料、制定方案、調試實驗、分析結果，對實驗現象進行分析、處理、儲存并創造性地加以應用，實現“感性→理性”，再由“理性→感性”的認知過程。其嚴謹的邏輯思維以及綜合實踐能力進一步得到培養，為其今后的工作打下了良好的基礎[10]。

2.4 “開放式”實踐教學的師資構建

“開放式”實踐教學對實驗指導教師和技術人員的素質提出了更高要求。基于此，我院“電氣工程實驗中心”通過多年建設與完善，從3方面逐步完成了“開放式”實踐教學師資平臺的搭建。

首先，學院從師資培養機制、教師授課學時分配等方面，積極引導理論授課教師參與實踐教學、實驗指導，避免理論與實踐脫節；激勵理論授課教師根據自己的科研項目及參與企業應用技術研發等項目，結合工程實際需要開發新的開放性實驗項目，加強實踐教學和電氣工程實際的聯系，加強學生實際應用能力的培養。

其次，基于應用型本科院校的定位，“電氣工程實驗中心”借鑒部分高職院校的做法，先后引進多名曾在發電廠、變電所等電力部門從事過多年電氣運行及維護工作，既有較深的專業理論，又具備豐富的系統運行經驗的“雙師”型教師[11]參與校內“開放式”實踐教學，發揮其工程實踐經驗豐富等優勢，承擔部分理論教學和校內外實踐教學指導，逐步改進普遍存在的“純理論式”的實踐教學，避免應用型人才的培養僅停留在研討會上。

再次，在校企產學研合作過程中，聘請企業工程技術人員擔任學生的校外實踐指導教師和畢業設計指導教師，形成一套互惠互利的合作機制，切實加強實踐教學和工程實際的聯系，加強實踐教學和學生需要的聯系，逐步形成開放的、特色鮮明的實驗教學體系和應用型人才培養的機制，使實踐教學不再依附于理論教學。

3 改進實踐教學管理手法，完善“開放式”實踐教學體系

在成功搭建“開放式”實踐教學的資源平臺后，依據修訂后的“開放式”實踐教學大綱，逐步完善“開放式”實踐教學的管理、實施、考核辦法，切實保證“基礎層、實踐層、綜合應用層”的人才培養機制的落實。

3.1 “開放式”實踐教學的管理

（1）“開放式”實踐教學的師資管理。一方面，在實踐教學指導學時及課酬分配、實驗室開放基金申請等方面，鼓勵教師積極參與“開放式”實踐教學，開發開放性實驗項目；另一方面，在實踐教學指導過程的管理上，要求教師結合應用型人才培養的目標，不斷學習，增加知識儲備，以保證實踐教學質量。同時，建立學生對教師的實踐教學測評等考核機制，落實責任制，杜絕走過場，切實保證應用性的實踐教學指導。

（2）“開放式”實踐教學資源的管理與維護。對于校內實踐教學資源，落實責任制，嘗試“師生共管”模式，杜絕粗放式實踐教學，嚴格實驗操作規程，形成規范、良好的實驗、實踐習慣，防止“開放式”實踐教學引起的設備損壞率上升等問題。對于校外實踐資源，主要是加強與合作企業的溝通與聯系，為學生的應用性實踐教學提供便利條件，一方面鼓勵學院教師參與企業的產品研發與技術指導，另一方面聘請企業工程技術人員為我院的校外實踐教學指導教師，并依據學院外聘專家課酬標準支付課酬，實現互利互惠，保證“開放式”校外實踐教學的順利實施。

（3）建立規范的“開放式”實踐教學流程。“電氣工程實踐中心”公布開放性實驗項目、對應實驗學分以及實驗指導教師，學生提前兩周到“中心”預約，填寫“開放性實驗申請表”，指導教師審查申請表中關于實驗目的、實驗準備情況等內容，需要在校外企業進行的實驗、實踐項目，比如“電氣設備過電壓沖擊實驗”等實驗項目，“中心”工作人員做好赴外實驗、實踐的溝通、聯系及準備工作。

3.2 “開放式”實踐教學的實施

“電氣工程實驗中心”在“開放式”實踐教學內容的安排上，打破以單個理論課程為基礎進行實驗的傳統模式，構建體現多目標（基本實踐能力、綜合設計能力、工程應用能力）和多層次（基礎層、實踐層、綜合應用層）的實踐教學體系，既包括“電器學”、“電機拖動”、“電氣控制”、“繼電保護”、“微機保護”等專業課程驗證性、綜合性、設計性實驗，也包括校內電工技能訓練、電力系統仿真、電氣CAD制圖、課程設計、畢業設計、畢業實習等。突出“綜合”與“應用”，力求系統鏈接各類實驗、實踐，強化學生工程實踐及綜合應用能力的培養。

為保證“開放式”實踐教學的效果，在獲得開放性實踐、實驗等項目審批后，學生須查閱相關文獻資料，做好試驗項目的預習，掌握試驗原理和方法，制訂科學合理的試驗方案；實驗指導教師與技術人員須做好開放實驗項目各種儀器設備的準備工作。在實驗、實踐期間，要求指導教師認真負責、全程監護，幫助學生解答自主實驗過程中遇到各種問題，保證實驗項目的安全、順利完成，并減少儀器設備損壞現象的發生。實驗、實踐教學完成后，要求學生對實驗項目的創新點、實驗數據采集記錄、實驗操作過程、實驗結果、收獲與體會等認真總結，撰寫并提交實驗報告、研究論文，逐步培養其嚴謹的科研思維和創新能力；指導教師對學生的開放性實驗過程及結果進行評估，包括實驗報告的批改，成績與學分的評定等。同時，學生在教師評價系統對指導教師及技術人員的工作進行評價，以作為教師工作量核定的依據之一。

3.3 “開放式”實踐教學的考核與激勵

“電氣工程實驗中心”根據“開放式”實踐教學的不同環節建立激勵與考核機制，以多種形式、從多個角度全面客觀地考察學生對基礎理論、基本技能的掌握，引導和鼓勵學生通過多種形式的實踐，努力提升自己的綜合應用能力和專業素質。

（1）將“開放式”實踐教學納入學生實踐教學環節，規定最低選修開放性實踐學分數，鼓勵和引導學生主動參加開放性實踐、實驗，指導教師根據學生在實驗過程中完成實驗的情況，包括實驗方案設計、實驗操作技能、實驗數據處理等多個環節，以及學生撰寫的綜合性、設計性實驗報告、研究論文等，綜合考核評估學生應用能力水平，給出實驗實踐成績及學時學分。

（2）引導和激勵學生完成“綜合應用性”和“創新設計性”實驗并取得成果，諸如發表論文、參加各類應用技能競賽等，并以此作為優先推薦評審獎學金、優秀畢業生等的條件。

4 結語

以應用型人才培養為目標，樹立“開放式”實踐教學的理念，“電氣工程實驗中心”整合校內實踐教學資源，加強校企產學研合作，拓展校外實踐教學資源，開發應用性實踐、實驗項目，完善“開放式”實踐教學師資結構，構建“開放式”實踐教學體系，改進實踐教學管理手法，切實保證“基礎層、實踐層、綜合應用層”的人才培養機制的落實。多年來，我院“電氣工程及其自動化”專業畢業生一次就業率達94%以上；就業單位反饋信息顯示，畢業生的綜合應用能力強，能夠較快地接受本專業新知識、新信息，培訓周期短，上手快。實踐表明，基于應用型人才培養模式下的電氣工程實驗中心“開放式”實踐教學改革成效顯著。

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