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创新思维与实践能力培养在电气工程及其自动化专业高素质创新型人才培养策略
摘要:电气工程及其自动化专业以电能的传输、生成、控制、转化、使用与存储为研究对象。该专业派生能力强,涵盖了电力系统、控制工程、电子信息等学科内容,并形成了多种多学科交叉融合的工科类专业。更多地关注于电力的系统和自动化,着重于自动控制、信息处理和研发开发等与电气工程相关的领域,急需培养具有创新精神的高级技术人才和具备实践能力的高素质创新型人才。然而,传统的教学模式已不能满足高素质创新型人才的培养需求。所以,目前培养出来的电气工程及其自动化人才培养水平,离实际工作需求还存在着较大的差距。本文探讨了创新思维与实践能力培养在电气工程及其自动化专业高素质创新型人才培养策略,以期对各高校相关专业教师有所帮助。
关键词:电气工程及其自动化;高素质创新型人才;培养
广东工业大学以国家一流学科建设为契机,努力建设“特色鲜明、国内一流、世界知名”的高水平大学,主动适应国家和广东经济社会发展新要求,面向学科前沿、面向国家发展战略及粤港澳大湾区建设,坚持“与广东崛起共成长,为广东发展作贡献”的办学理念。将素质教育与专业教育相结合,重视对学生的全面素养的培养,提高他们的实践与创新能力。学校培养计划的目标是培养具备国际视野、创新精神和实践能力的高级工程技术人才,使他们具备扎实的专业知识和广泛的专业背景,能够适应社会发展的需要。而该校的电气工程及其自动化专业,旨在培养具有社会责任感与职业道德,在智能电网、电力电子、新能源等领域从事工程设计、技术开发、科学研究和项目管理的高素质创新型人才。
一、电气工程及其自动化所需专业
电气工程及其自动化专业包括电力系统、电子技术和计算机技术,因此,在掌握了电工技术的基础上,还要对计算机的基本操作能力、信息控制技术、电子技术等进行深入的学习,才能具备解决电子工程及其自动化技术问题所需的能力。在掌握基础知识的同时,还需要具备一定的基础素质,例如英语能力,数学基础,以及物理学中的电磁理论和机械基础。要使学生具有较强的综合素质,就必须具备较强的理论水平。同时,也要注意培养学生的问题分析能力和创新力,以便将来从事电气工程及其自动化的研究。
二、创新思维与实践能力的重要性
创造性思维就是在解决问题、迎接挑战的过程中,寻找新的思想、新的方式去发掘潜在的机遇,从而产生新的价值。在当今这个瞬息万变、激烈竞争的时代,创造思考能力已是一个人或一个组织能否在竞争中胜出的重要因素。有创意的人,才能为社会的进步与发展,提出独一无二的解决办法。而缺少创造性思维的个体,通常只会依照已有的模式去思考与行动,而不能在不断变化的环境中做出调整与反应。
实践能力就是把所学的理论知识运用到解决实际问题中去的能力。尽管理论上的知识对个人的发展和事业的发展非常重要,但是在实际工作中,它的价值是无法体现出来的。实践能力让个体能在复杂且不确定的情况下,灵活地处理各种挑战,并把所学到的知识转变成现实、成果和具体的效益。
三、电气工程及其自动化专业人才培养存在问题
3.1课程问题
电气工程及其自动化专业的教学内容主要有三个部分,即专业课、公共基础课和实践性课。在过去的教育中,这三种课程的比例大概是5:3:2,从这一点来看,实践课的比重并不高。近年来,实操课逐渐被重视,其比重已被重新调整至4:3:3左右,这一比例较之以前更为合理。不过值得一提的是,这样设置的课程结构也并非完美,虽然学分相同,但需要付出的努力是不同的。目前广东工业大学的电气工程及其自动化专业的学分是较容易获得的,一般情况下,只要参加相关的实践课就可以得到相应的学分,而理论知识则要花更多的时间去参加考试,这样就会降低该专业人才的应用培养效果。
3.2实践教学问题
当前,电气工程及自动化专业的实践类教学一般包括课程实验、课程设计、实习教学、实训教学和毕业设计几个部分。但是,在实践中,他们却暴露出了效率不足的缺陷,这主要体现在:首先,电气工程及其自动化专业的实验与理论知识的教学相分离。如很多学生对课程实验的理解与认识还停留在教师给出的操作步骤和实验报告的写作要求上,这就不可避免地降低了实践教学的效率。第二,一些老师在实践课程的设计上,审核不严,这不仅会让学生们不把这一内容当回事,反而把它当成了一项任务,而且还会导致重复出现抄袭的现象。第三,广东工业大学的电气工程及其自动化专业的实践教学的形式虽然已经很完善,但目前还是不能充分发挥该课程在培养学生深层能力和素养方面的效能。第四,毕业设计形式单一,教学内容不够丰富;在制订电气工程及其自动化专业的毕业设计时,通常都是老师来决定,而学生对此没有太多的选择权,而且项目使用的模板也比较老旧,缺少实用价值。
3.3定位问题
目前,国内许多大学在培养电气工程与自动化的人才时,不同程度地存在着定位上的问题。就广东工业大学来说,一些学生对本专业的应用学科了解不够,也有老师对新形势下的本专业也感到困惑,很难对学生的知识进行科学、有效的指导,这两方面的共同作用,使得在对电气工程及其自动化专业人才培养的定位时,很容易产生混淆,从而影响教学目标、纲领和结构的形成,同时也会导致教学效率的下降。
四、电气工程及其自动化专业人才培养优化策略
4.1构建科学的课程体系
为了适应时代发展对人才的需要和教学目的,在原有基础上,提出一套适合我国国情的、具有较强理论指导意义的、具有一定理论和实践意义的大学电气工程及自动化专业课程。与此同时,在完整的实践教学过程中,教师要对各类技术进行科学合理的安排,遵循循序渐进,以点及面的教学原则,对学生进行系统的教学。另外,在教学过程中,老师要根据学生的专业发展和社会需要,把理论与实际相结合,抛弃那些深奥难懂或知识落后、与实际脱节的教学内容,要朝着实用性和可操作性的方向发展,以提高学生的实际应用能力为重点。
4.2创新教育方法,完善以学生为主体的教学模式
第一,要改变教学方法;在电气工程及其自动化专业的教学过程中,要改变传统的以教师为中心的教学方式,逐渐转向以师生互动、学生为中心,充分调动学生的学习热情,激发他们的创新精神。第二,注重实践性的教学方式;将校内和校外的实践基地进行有效的整合,多角度地提升学生对电气工程专业的实际操作技能,将产、学相结合,达到企业、学校和学生的双赢,提升学生的创造力。第三,要对课程体系进行优化与创新;要增加实践教学在课程教学中的比重,增加创新性实验课程,让学生从设计、制作、调试到测试全过程都能顺利进行。
4.3培养学生创造性思维
要遵循创新思维的内部规则。创造性思维活动是一种新颖独特的思维方式,它突破了传统与习俗,不按常理出牌,解放思想,向固有的规则发起挑战,对常规的事物产生质疑,对旧有的框架进行质疑,不断地进行革新,不断地进行创新,创造性的思维不会局限于传统的、单一的思维方式,它的思维方式非常开放,能够从各个方面进行思考,能够提出更多的设想和解决方案,具有广阔的选择空间。所以高校要注重对学生创造性思维能力的培养,如此才能激发他们的创造潜能,更好的运用自己专业知识进行实践。
五、结束语
总的来说,伴随着我国社会科技的发展,社会、企业对电气工程及其自动化专业的学生的需求和要求也越来越高,目前,我国高校的电气工程及其自动化专业在实践教学中还存在着学生和现代企业发展不相适应、硬件设施不完善等诸多问题,使教学质量受到了很大的影响。高校可以通过建立科学的课程体系,加大对电气工程及其自动化专业的实习设备的配备,持续激发学生的学习兴趣,增强学生的实际操作能力,使学生获得较高的科学技能,使教学质量得到提升,这样才能培养出更多符合时代发展需要的应用型电气工程及其自动化专业人才,为国家的现代化建设做出贡献。
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本文源于广工大教字〔2023〕51号“本科教学工程”项目《揭阳校区电气工程及其自动化专业创新创业教育实践研究》
作者简介:杨超(1979-),男,副教授,黑龙江安达人,广东工业大学先进制造学院教师,主要研究方向:电气工程、人工智能、控制工程等。