孫紅艷
[摘? ? ? ? ? ?要]? 以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例,針對(duì)該專業(yè)教學(xué)特點(diǎn),從應(yīng)用型高校雙創(chuàng)教育入手,討論了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下電氣與新工科聯(lián)合培養(yǎng)人才的模式,從施行大工科培養(yǎng),課程體系融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,注重實(shí)踐教學(xué)改革,實(shí)訓(xùn)中心的創(chuàng)建要符合企業(yè)工廠的實(shí)際工作環(huán)境等若干方面展開研究,構(gòu)建了涵蓋創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系等實(shí)踐全程化、內(nèi)容綜合化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺(tái),全方位提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,使學(xué)生達(dá)到“德育為先、就業(yè)有崗、創(chuàng)業(yè)有道、發(fā)展有余”的能力要求。
[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);實(shí)踐平臺(tái);應(yīng)用型人才培養(yǎng)
[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603(2020)32-0042-02
一、概述
國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中適時(shí)提出了“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略。在國家推進(jìn)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下,應(yīng)用型大學(xué)實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是推進(jìn)大眾化階段高等教育改革的必然要求。陸永禎等[1]梳理和總結(jié)了遼寧科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的“2+4”模式,完善管理機(jī)制,加強(qiáng)課程體系建設(shè),推進(jìn)“雙創(chuàng)”實(shí)踐,優(yōu)化培養(yǎng)機(jī)制4項(xiàng)保障措施。徐平磊[2]從專業(yè)課堂體系建設(shè)入手,探索應(yīng)用型“雙創(chuàng)”教育。單子丹[3]等通過AHP層次分析法建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評(píng)價(jià)體系,構(gòu)建基于“雙創(chuàng)”的教育質(zhì)量與校企合作的反饋機(jī)制。
本文主要以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例,從應(yīng)用型高?!半p創(chuàng)”教育入手,討論“雙創(chuàng)”教育人才培養(yǎng)內(nèi)涵新舉措,其建設(shè)主要從模塊化構(gòu)建,課程體系融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,注重實(shí)踐教學(xué)改革,與優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)教融合等若干方面討論研究。
二、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為人才培養(yǎng)內(nèi)涵的新舉措
根據(jù)我院“區(qū)域領(lǐng)先,特色鮮明的高水平應(yīng)用型本科大學(xué)”辦學(xué)宗旨,新工科的專業(yè)人才培養(yǎng)教育計(jì)劃因材施教,采用了“學(xué)習(xí)和實(shí)踐”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式,考慮專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需要,注重實(shí)際的教學(xué)效果。融素質(zhì)教育與業(yè)務(wù)培養(yǎng)為一體,融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)為一體,按照“趨向前沿、綜合交叉”的培養(yǎng)思想,與南京國電南自自動(dòng)化有限公司等優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)教融合,把“雙創(chuàng)”融入人才培養(yǎng)全過程。
三、“雙創(chuàng)”教育實(shí)踐教學(xué)體系的模塊化構(gòu)建四步走
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的雙創(chuàng)培養(yǎng)是以專業(yè)基礎(chǔ)、工程實(shí)訓(xùn)、工程模擬、工程應(yīng)用四個(gè)階段來構(gòu)建。在“雙創(chuàng)”教育中以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索技能為主,培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在這個(gè)過程中穿插CAD競(jìng)賽、大學(xué)生電子競(jìng)賽等相關(guān)全國性的競(jìng)賽,工程模擬需要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真,同時(shí)進(jìn)行相關(guān)專業(yè)技能考核,并大力發(fā)展大學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán),積極引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)—工程實(shí)踐(參加各種全國大學(xué)生競(jìng)賽)—工程模擬(對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目仿真設(shè)計(jì)及運(yùn)行仿真)—工程應(yīng)用(電氣工程施工、控制系統(tǒng)軟硬件開發(fā)與實(shí)際操作)的專業(yè)人才培養(yǎng)。工程應(yīng)用中包括現(xiàn)場(chǎng)施工和操作、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)、PLC控制工程設(shè)計(jì)等應(yīng)用型教學(xué),從而提高大學(xué)生的工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
(一)構(gòu)建電力電子技術(shù)模塊和電氣控制與PLC控制系統(tǒng)模塊
電力電子技術(shù)模塊以整流電路的分析為主,注重應(yīng)用能力培養(yǎng),引入生活中常見實(shí)例并進(jìn)行實(shí)踐,通過自己組裝和設(shè)計(jì)簡單的電子技術(shù)產(chǎn)品,自己獨(dú)立設(shè)計(jì)開關(guān)電源和制作PCB板,學(xué)會(huì)應(yīng)用典型電路,學(xué)會(huì)元器件的識(shí)別和檢測(cè),掌握穿孔原件安裝和焊接技能,學(xué)會(huì)萬用表、電子毫伏表和示波器的使用,并能檢測(cè)器件典型特性的實(shí)驗(yàn)波形,強(qiáng)化課堂內(nèi)容的理解,實(shí)踐實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過程。
PLC控制系統(tǒng)模塊根據(jù)市場(chǎng)對(duì)PLC相關(guān)技術(shù)人才的需求,針對(duì)課程工程應(yīng)用性特點(diǎn),在邏輯控制程序設(shè)計(jì)的教學(xué)基礎(chǔ)上,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)硬件設(shè)計(jì)、功能指令和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的指導(dǎo),讓學(xué)生通過對(duì)數(shù)字量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)到模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)再到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的組建,真正做到分層次和系統(tǒng)化的控制系統(tǒng)運(yùn)行的模式,在實(shí)驗(yàn)室營造出虛擬的工業(yè)控制環(huán)境。該模塊著重提高學(xué)生邏輯分析和基本程序設(shè)計(jì)技能,復(fù)雜程序閱讀、軟硬件的組態(tài)和大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件故障排查和處理水平,使學(xué)生這方面具備一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
(二)電力系統(tǒng)運(yùn)行分析、故障處理板塊
考慮到電力系統(tǒng)發(fā)展的最新技術(shù)——智能電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),我院在南京國電南自自動(dòng)化有限公司幫助下完善了從110kV模擬數(shù)字變電站到10kV模擬變電所實(shí)驗(yàn)室的改造,逐步構(gòu)建成電力系統(tǒng)工程運(yùn)行分析、故障處理板塊。在實(shí)驗(yàn)室通過繼電保護(hù)的理論講授,經(jīng)過110kV模擬數(shù)字變電站的計(jì)算機(jī)保護(hù)模擬,使學(xué)生對(duì)抽象的理論仿真有形象的印象,并通過自己的模擬仿真認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)理論的應(yīng)用進(jìn)行電力系統(tǒng)故障分析。結(jié)合實(shí)例分析利用Powergui的圖形化和交互功能在實(shí)踐中不僅能使抽象的理論課生動(dòng)、形象,而且可以使學(xué)生獲得更具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意義的理論知識(shí)。同時(shí)設(shè)計(jì)一系列與實(shí)際工程相關(guān)的仿真問題,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的了解、分析與創(chuàng)新能力。
(三)虛擬環(huán)境工程創(chuàng)新板塊
通過整合和完善虛擬仿真工程教學(xué)資源,構(gòu)建以110kV模擬數(shù)字變電站為基礎(chǔ)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“板塊化、層次化、多元化”的虛擬仿真工程教學(xué)體系。針對(duì)供配電工程實(shí)驗(yàn)裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、組態(tài)控制要求,通過虛擬儀器仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M供配電裝置中的實(shí)物操作,能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)顯示仿真結(jié)果,實(shí)現(xiàn)仿真供配電實(shí)驗(yàn)的要求,達(dá)到既對(duì)供配電工程實(shí)驗(yàn)的直觀認(rèn)識(shí),又能通過虛擬儀器仿真系統(tǒng)模擬實(shí)物操作,降低了實(shí)驗(yàn)誤操作的危險(xiǎn)性,仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能大大避免了因不認(rèn)真或者一時(shí)疏忽造成的出錯(cuò)后損壞設(shè)備的可能性。而且通過虛擬儀器仿真操作,既可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)材料的損耗,又能讓學(xué)生直觀學(xué)習(xí)到供配電中裝置的實(shí)際操作,還能學(xué)會(huì)虛擬儀器編程技術(shù)和通訊技術(shù)等專業(yè)知識(shí),完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),使學(xué)生學(xué)會(huì)多技術(shù)的融合,為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。虛擬環(huán)境工程創(chuàng)新板塊是基于遠(yuǎn)程跨平臺(tái)組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)理念,以一套團(tuán)隊(duì)研發(fā)的通用組態(tài)開發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)出解決各種供配電裝置中的多參數(shù)數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)地和遠(yuǎn)程SCADA監(jiān)測(cè)、就地或者遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析、就地通過虛擬儀器仿真實(shí)物操作實(shí)驗(yàn),就地或者遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制、PC及手機(jī)App參與運(yùn)行監(jiān)測(cè)、控制和管理。這為學(xué)生在工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程培養(yǎng),讓學(xué)生在虛擬儀器、虛擬環(huán)境、機(jī)器人工程(智能儲(chǔ)運(yùn))、系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)處理方面得到系統(tǒng)的培養(yǎng)和知識(shí)的強(qiáng)化。
(四)建立完善的創(chuàng)業(yè)教育體系
以賽促建,形成“專業(yè)+行業(yè)”“理論+實(shí)踐”“項(xiàng)目+競(jìng)賽”的教學(xué)體系,以理論、專業(yè)、項(xiàng)目為基礎(chǔ),依托行業(yè)、競(jìng)賽,參加多樣化的活動(dòng),提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。我院積極搭建科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺(tái),學(xué)校將多種課內(nèi)、校外相結(jié)合科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)以及相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽作為學(xué)生實(shí)踐的平臺(tái),積極引導(dǎo)學(xué)生參與到科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中來,由此突顯出培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性。學(xué)校每年的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,為大多數(shù)學(xué)生提供了一個(gè)良好的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺(tái),通過專業(yè)老師的耐心指導(dǎo),小組成員的積極配合,每一個(gè)項(xiàng)目組都按時(shí)完成所申報(bào)的任務(wù)并通過驗(yàn)收,極大地培養(yǎng)了學(xué)生能夠就復(fù)雜工程問題與他人進(jìn)行有效溝通和交流的能力。而且學(xué)生所提交的項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告更是培養(yǎng)了學(xué)生撰寫科技論文的能力,為隨后的課程設(shè)計(jì)報(bào)告和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫打下了良好的基礎(chǔ)。
四、總結(jié)
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育其關(guān)鍵在于與學(xué)科專業(yè)教育相融合,并貫穿人才培養(yǎng)全過程。其實(shí)踐過程應(yīng)重視產(chǎn)教融合、校企合作,強(qiáng)化師生互動(dòng)、因材施教、教學(xué)相長,注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維。我院自建院以來,首先建設(shè)了10kV模擬變電所實(shí)驗(yàn)室,后又建成了強(qiáng)弱電工程施工實(shí)習(xí)室,在南京國電南自自動(dòng)化有限公司的支持下,構(gòu)建了以110kV模擬數(shù)字變電站為基礎(chǔ)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“模塊化、層次化、多元化”的虛擬仿真工程教學(xué)體系。以“供配電系統(tǒng)與用戶端虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”為指引,結(jié)合工程應(yīng)用特點(diǎn),開展了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究,特別是故障問題的處理通過虛擬仿真進(jìn)行實(shí)現(xiàn),創(chuàng)新線上線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí),更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐能力和素養(yǎng)。
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◎編輯 武生智