工程認(rèn)證體系下輸電工程實(shí)踐教學(xué)改革研究

王新穎，白俊峰，王德弘，趙強(qiáng)

（東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院，吉林吉林 132012）

《輸電線路導(dǎo)線疲勞測試實(shí)驗(yàn)》是輸電工程專業(yè)教學(xué)計劃中設(shè)定的一個重要的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，結(jié)合工程認(rèn)證對大學(xué)生畢業(yè)的要求，調(diào)整實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和授課方法。目的是在學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程上，開展輸電導(dǎo)線疲勞性能測試，通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目激發(fā)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛能，能獨(dú)立完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計、分析和解釋，能將實(shí)驗(yàn)成果撰寫成邏輯清晰、內(nèi)容詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)報告，使學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、較強(qiáng)的動手操作能力和一定的創(chuàng)新意識，使學(xué)生畢業(yè)后成為有創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的專業(yè)型人才。

1 工程教育認(rèn)證下輸電工程專業(yè)實(shí)踐課程的特點(diǎn)

2013年，《華盛頓協(xié)議》將中國列為其中的簽約成員，標(biāo)志著國際社會對我國在工程教育質(zhì)量的認(rèn)可，表明我國工程教育和達(dá)到的質(zhì)量保障取得了很大的進(jìn)步[1]。在國家目前教育事業(yè)形勢下，高等教育的專業(yè)認(rèn)證可以加快學(xué)校成為世界一流大學(xué)以及一流學(xué)科的建設(shè)。目前國內(nèi)很多高校以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，改進(jìn)授課內(nèi)容和方法，加快學(xué)校自身學(xué)科建設(shè)和學(xué)校的專業(yè)建設(shè)。本院輸電工程專業(yè)是土木工程專業(yè)的一個方向，我們依據(jù)土木工程專業(yè)評估的依據(jù)——《全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)評估（認(rèn)證）文件》從學(xué)生所學(xué)的知識、能力和素質(zhì)三個角度對教學(xué)過程提出標(biāo)準(zhǔn)和要求，尤其是通過實(shí)踐教學(xué)可以對學(xué)生的能力和素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，使學(xué)生具備解決工程實(shí)際問題的能力，達(dá)到更加具有土木工程師的素質(zhì)水平，在人才培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)過程中，要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)與指導(dǎo)，通過實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生具有工程應(yīng)用的能力。

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐

適應(yīng)工程認(rèn)證的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化。針對該實(shí)踐環(huán)節(jié)具有基礎(chǔ)性、工程性、實(shí)踐性的特點(diǎn)，注重基本理論、基本技能；突出實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。為了使學(xué)生了解架空導(dǎo)線微動疲勞的一般過程、基本知識；架空輸電線路導(dǎo)線運(yùn)行時微風(fēng)振動的形態(tài)及特性；架空導(dǎo)線運(yùn)行時各部分連接的金具、導(dǎo)線的運(yùn)行狀態(tài)；導(dǎo)線微風(fēng)振動的觀測方法、測量技術(shù)；熟悉所用主要設(shè)備的工作原理和測試方法，掌握疲勞試驗(yàn)設(shè)備的模擬方法；加強(qiáng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力，提高學(xué)生們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。結(jié)合工程背景，改進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要包括：疲勞試驗(yàn)設(shè)備、導(dǎo)線微風(fēng)振動基本知識，試驗(yàn)設(shè)備的組裝，導(dǎo)線試驗(yàn)測量設(shè)備的安裝，動態(tài)數(shù)據(jù)采集基本知識，調(diào)試設(shè)備與數(shù)據(jù)采集，導(dǎo)線振動的應(yīng)力分析六部分組成。將修改后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加入實(shí)踐課程大綱的改寫中，使學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以輸電卓越班12級、13級的學(xué)生為實(shí)踐教學(xué)改革的試點(diǎn)，調(diào)整授課的內(nèi)容，增加導(dǎo)線疲勞測試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計和準(zhǔn)備提高學(xué)生對理論知識的掌握，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力，學(xué)會相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用。以工程認(rèn)證為引領(lǐng)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，修改實(shí)踐教學(xué)大綱，多增加設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。圖1、圖2、圖3為學(xué)生參加實(shí)踐課程的圖片。豐富了教學(xué)內(nèi)容以后，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力。

圖1 架設(shè)試驗(yàn)導(dǎo)線

圖2 粘貼電阻應(yīng)變計

圖3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

3 實(shí)踐教學(xué)方法改革與實(shí)踐

一個好的教學(xué)方法可以使教學(xué)內(nèi)容更完美地展現(xiàn)，與培養(yǎng)目標(biāo)緊密配合的情況下可以激發(fā)學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣，更好地完成教育教學(xué)的質(zhì)量?！耙詫W(xué)生為中心，以工程問題為引導(dǎo)”的實(shí)踐教學(xué)方法，可強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題和解決問題的能力。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多數(shù)以教師手把手教為主，教師講具體的試驗(yàn)內(nèi)容、操作方法、試驗(yàn)注意事項(xiàng)等告知學(xué)生，學(xué)生按部就班做即可，在這種教學(xué)方式中學(xué)生缺乏參與的主動性。學(xué)生按照老師設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案和測試的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作即可，根據(jù)計算指導(dǎo)書上的計算理論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可。一個完整的試驗(yàn)包含試驗(yàn)設(shè)計、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施、試驗(yàn)分析四個主要環(huán)節(jié)。老的教學(xué)方法是教師完成了試驗(yàn)設(shè)計和試驗(yàn)準(zhǔn)備，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生完成了試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)分析。有時常常幾個學(xué)生一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，存在部分學(xué)生不主動參與試驗(yàn)，課后抄寫同組人試驗(yàn)數(shù)據(jù)或報告的現(xiàn)象。學(xué)生認(rèn)為按照指定的實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟，“按部就班地、照方抓藥地”做實(shí)驗(yàn)，完成測出基本正確的數(shù)據(jù)，便是萬事大吉[2]。課后學(xué)生對于試驗(yàn)的目的和任務(wù)不是很清楚，對專業(yè)知識的理解難以深入，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。

改變實(shí)踐教學(xué)的授課方法，化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，適當(dāng)改變現(xiàn)有的教學(xué)方法可有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使教師的授課質(zhì)量達(dá)到更好的效果[3]。豐富了教學(xué)內(nèi)容以后，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力。

《輸電線路導(dǎo)線疲勞測試實(shí)驗(yàn)》是一門實(shí)踐課程，屬于綜合性實(shí)驗(yàn)?？偣矊?shí)驗(yàn)學(xué)時為25學(xué)時，共一周的時間。實(shí)踐教學(xué)方法采用小組互動形式，以5～6人為一組，將需要解決的工程問題布置給學(xué)生。為了學(xué)生更好地設(shè)計實(shí)驗(yàn)，集中介紹相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計方法和理念，將學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識與實(shí)驗(yàn)所用的構(gòu)件和設(shè)備對應(yīng)指導(dǎo)。學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)的理論知識和相關(guān)文獻(xiàn)的搜索和分析研究設(shè)計解決工程問題試驗(yàn)方案。如圖4所示為各組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案。試驗(yàn)方案的設(shè)計占總成績的10%。再結(jié)合相關(guān)教師的幫助和引導(dǎo)，修改和完善試驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、實(shí)踐動手能力。試驗(yàn)操作完以后對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，寫出實(shí)驗(yàn)報告，占總成績的20%。學(xué)生書寫的實(shí)驗(yàn)總結(jié)報告如圖5所示。實(shí)驗(yàn)過程中對學(xué)生的出勤情況和表現(xiàn)情況進(jìn)行考核，占總成績的70%。采取“設(shè)計＋平時 ＋實(shí)驗(yàn)總結(jié)報告”方式。經(jīng)過兩輪的實(shí)踐，學(xué)生們參與實(shí)驗(yàn)的積極性大大提高。

圖4 制定實(shí)驗(yàn)方案

圖5 實(shí)驗(yàn)總結(jié)報告

針對輸電專業(yè)實(shí)踐課程的特點(diǎn),對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)和整個小組對實(shí)驗(yàn)的完成情況進(jìn)行考核，得出每個人最終的課程成績。教師監(jiān)督和輔導(dǎo)整個過程，對實(shí)驗(yàn)中學(xué)生所用的儀器設(shè)備進(jìn)行使用操作的引導(dǎo)，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的安全進(jìn)行監(jiān)督和保護(hù)。將學(xué)生理論知識綜合運(yùn)用程度、實(shí)驗(yàn)方案確定、小組的團(tuán)隊(duì)溝通與學(xué)生間的協(xié)作、創(chuàng)新精神作為考核的內(nèi)容，根據(jù)工程認(rèn)證對學(xué)生需要達(dá)到的畢業(yè)要求，把學(xué)生的動手、理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用所學(xué)理論分析問題和解決問題能力作為重點(diǎn)培養(yǎng)和考核的范疇。通過調(diào)整試驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生自己主動進(jìn)行試驗(yàn)方案設(shè)計并改進(jìn)實(shí)踐課程的考核方式，使學(xué)生更好地完成工程教育認(rèn)證對學(xué)生的培養(yǎng)要求。

4 結(jié)語

以工程認(rèn)證理念為指導(dǎo)，將工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)生知識、能力與素質(zhì)等畢業(yè)要求落實(shí)到實(shí)踐教學(xué)的大綱中，重新書寫實(shí)踐教學(xué)大綱，明確實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容對畢業(yè)達(dá)成度的供獻(xiàn)，優(yōu)化調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)，動手實(shí)踐為中心，改革實(shí)踐教學(xué)的方法和考核方式。本次實(shí)踐課程的改革是輸電工程綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)改革的一部分，為輸電工程實(shí)踐課程的建立提供重要的實(shí)踐基礎(chǔ)，為工程認(rèn)證的實(shí)施提供奠基石。