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摘要：独立学院作为培养应用型人才的新生力量，要与地方经济社会发展相衔接，培养满足地方经济社会发展需要的、高素质的应用型人才。如何培养符合广东省地方经济发展需求的，能服务于地方经济发展需要的电气类应用型人才是相关专业当下最需关注和解决的问题。本文引入CDIO理念，对电气工程及其自动化专业实践模式进行改革，建立一种以项目训练为主线的新型的四级实践架构体系，经过两年的实施，效果明显，对独立学院培养创新型、应用型人才意义深远。
关键词： CDIO 独立学院 电气工程及其自动化 实践教学
中图分类号： G642.47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（c）-0000-00
电气工程及其自动化专业作为一个典型的工科专业，相对于传统的自动化专业而言，电气工程及其自动化专业更注重学生的动手能力以及理论结合实际的能力；应独立学院关于“应用性人才”的培养方案，该专业在课程设置以及人才培养方案上，愈加重视学生的实践创新能力；而企业更加需要具有职业素养高、实际动手能力强、具有一定解决实际问题能力、项目经验丰富的创新型、复合型的大学生。然而，电气工程及其自动化专业的现有的教学体制和其他专业一样重理论、轻实践，虽然经过大力倡导，进行过多次教学改革，但依然原地徘徊，成效不大，导致学生创新能力及动手能力无法提高。CDIO教学模式以其“学中做，做中学”的理念，引领了全球工程领域教学模式的改革，借鉴CDIO项目驱动实践教学的思想，结合独立学院电气工程及其自动化专业的专业特色，对构建适合创新型、应用型人才培养的电气工程及其自动化专业实践教学体系有重要意义。
1现存教学模式现状分析
现存体系固步自封，无法突破固定模式的阴影。在电气工程及其自动化专业的人才培养过程中，校内实验教学是必不可少的一个环节。在实验教学过程中，实验方法、实验仪器、实验原理基本固定，学生在实验中通常处在被动实践的状态，只能根据实验指导书完成各种操作。另外，在很多实验中实验设备采用的都是模拟实验箱，学生仅仅完成插孔之间连线而已，接触不到实际的元件，无法将理论和实践联系起来，而且验证性实验多，综合设计性实验往往只占到了实验的10%左右，学生自己思考、设计的机会少，学生的创新思维无法培养，主动解决问题的能力更无从谈起。作为校外实践环节的专业实习、毕业实习虽然是在社会企业中完成的，但是在很多实习过程中，大多数学生由于实际能力、经验的限制，只能在一些技术性低的部门实习，涉及到较高技术性的部门就只能看，不能动手，这样，对于学生实际动手能力和创新能力的培养来说很难保证有理想的效果。从设备的角度考虑，实践教学的开展主要依托于校内实验室设施和校外实习基地设施。
实验设施的优劣与校内外实践基地的建立是能否顺利开展实践教学的基础，由于经费投入不足、高校技术理论教育与社会脱节等问题，造成实验室建设及实践基地建设比较薄弱。实验室一旦建立后就连续使用，无法及时根据技术的发展更新设备。因此学生所做的实验很多都是经典的“旧实验”，新技术由于设备的原因在实验室根本无法实施。而有些实验室“有课才开，没课不开”的情况也大大降低了设备的使用率。
在整个课程体系中，校外实习基地也是完成实践教学的一个重要组成。根据所统计的情况，多数独立学院的校外实践基地的建设不够健全，原因有以下几点：第一，独立学院在实践教育中投人的实习经费非常有限，付给企业的实习费用过低，对企业来说没有吸引力，这也跟我国企业普遍缺乏社会责任感有关，同时，我国对企业承担高等教育实践实习缺乏立法的规范和保护。第二，将学生集中在少数企业进行实习，企业难以“消化”很多学生同时实习。第三，通过个人关系建立实习实训基地很不稳定，在企业经营状况的恶化时可能被取消。第四，学生到企业实习，由于理论知识不够、实践经验缺乏，不但不能给企业创造利润，相反会给企业带来管理上和生产上的不便，造成一定损失。这些原因都制约了实习基地的建设，在一定程度上也阻碍了实践教学的顺利实施。
2 基于CDIO工程教育模式的专业实践架构的建立
电气工程及其自动化专业应培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机技术应用等领域工作的高级工程技术人才。为此，学生毕业之后要求专业能力扎实，综合素质高，实践动手能力强，具有创新精神和创新能力，这就需要对已有的人才培养模式进行改革，将CDIO理念加入到培养模式之中，除了涵盖本专业知识外、还要根据学生的情况精心规划和设计CDIO项目，通过项目来引导学生对专业课程的学习兴趣，同时建立起清晰的专业实践架构（如图1）。
图1基于CDIO理念的四级实践教学体系架构
由图可见，实践体系分为四级项目，各级项目分工明确，逐层递增，项目训练难度依次加强。
2.1学科基础平台实践项目
该级项目模块由本学科基础课程实践项目构成，分别是电路分析项目、大学物理项目和C语言程序设计项目。根据课程教学实践要求和学生的学习深入程度，设置相应的任务式实验，使学生能够通过完成实验掌握本专业所需的学科基础。
2.2专业基础平台实践项目
该级项目由专业基础课群组成，涉及到模拟电子技术、数字电子技术自动控制原理、单片机应用和嵌入式技术等课程。在这一平台项目中，在每一门课程实践项目引入CDIO理念，根据课程要求将相关实践分为项目任务，由学生分别完成，再根据完成情况组合成整体项目。通过这种方式，初步培养学生完成完整项目的能力。
2.3专业技术平台实践项目
该级项目由专业课群组成，包括电气控制与PLC技术、电机与拖动、电力电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动装置等课程。这些课程技术性较强，与实践联系紧密，因此，在项目开展的过程中，除了设置本课程相关的技术知识点，还要结合前两个平台发布的项目任务，综合设计这一平台的项目。例如：电路分析项目任务可以组成部分模拟电子技术项目，模拟电子技术项目任务又可以构成电力电子技术相关的项目，这样，学生既可以完成相关专业课程的学习还可以与其他课程联系起来，构建出专业相互关系图系。 2.4专业综合实践项目和企业综合实践项目
该级项目属于综合应用型平台，涵盖了课程设计、毕业设计、专业综合实习和毕业实习四个部分。在课程设计中，对学生分组（2-3人一组），发布相关项目任务，由学生根据项目要求进行构思，进行相应设计定义、可行性分析、需求分析和设计功能分析等工作，理清设计思路，提出初步总体设计；然后根据初步设计结构，在已完成的各平台项目中找到相关应用进行详细设计；完成详细设计后进行整个系统的制作并完成调试，最后整理制作相关技术文档。这样，培养学生掌握了系统设计的完整流程，加强了学生对专业技术知识的综合应用能力。另外，可以在项目实施过程中，要求学生轮流作为团队的负责人并且积极参与各部分的工作，以更好的培养学生的团队精神和领导能力。毕业设计项目基本流程与课程设计项目类似，但完成项目的学生人数定为一人一题，项目难度有所增加。在该项目中，项目任务可以结合所在实习单位工作任务设定，也可由指导教师拟题（任务也是从实际项目而来）。专业综合实习和毕业实习部分，学生融入到实际单位之中，企业发布的相关任务，学生可结合几级项目涉及的相关知识完成项目任务，进一步培养学生独立开发设计项目系统能力，巩固专业知识，促进与企业的融合，为毕业后走入企业奠定了扎实的专业实践基础。
3四级实践项目实施配备基础
3.1实验室相关改革
由于各平台项目实践中所涉及的课程实验均由任务模块构成，所以大多数高校实验室中的试验箱设备需要根据实验项目进行更换，以适应多模块多任务综合性实践项目的实施。在项目完成过程中，根据项目任务的不同，应用不同课程任务的结果，会用到各种课程的实验设备，因此，需要建立一个综合实验室，以完成整体项目的实施。
3.2加大校企合作力度
CDIO工程教育模式的开展离不开校企合作，学生是否在四级实践体系的学习中是否真正掌握了相关能力，需要在企业中的实际工作才能体现。如果在体系中设计的任务更加贴近生活实际，那就更需要企业的支持和接纳。因此，要将CDIO工程教育模式的理念与企业共享，可根据企业的需求，定制完成相关任务。这样，学生在学习中完成的项目更贴近实际，也为他们将来进入企业开展工作缩短了融入过程。
4结语
通过引入CDIO工程教育模式的理念，根据独立学院关于“应用性人才”的培养方案，对电气工程及其自动化专业实践教学体系进行设计，建立了以学科基础平台实践项目--专业基础平台实践项目--专业技术平台实践项目--专业综合实践项目和企业综合实践项目为主线的四级实践教学体系，项目设置贴近实际项目，每一个课程的项目任务结果都可以应用到其他任务之中，使学生在几年的学习当中，由小到大，由简单到复杂，系统地掌握了项目开发从项目需求分析、总体设计、详细设计、系统制作与调试、完成技术文档整个流程，培养学生的分析问题与解决问题能力、实践动手能力、创新能力和专业综合能力。在项目的完成过程之中，随着学生对专业的了解，逐步培养专业兴趣，这样从兴趣出发，寓教于乐，更能加深学生对专业的“融入感”和“归属感”。以这种模式培养出的学生能够从容地面对不同企业的项目要求，企业也大大缩短了对新入职的学生的培养周期，形成学校、学生、企业“三赢”的局面。
参考文献
[1]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009（4）.
[2]马鹏举，王亮，胡殿明.工程实践教学的现状分析与对策研究[J].高等工程教育研究，2011（1）.
[3]王晶，吕春雁，傅万堂，等.强化理工类本科生工程教育和专业技能培养的探索与实践[J].中国大学教学，2009（1）.
关键词： CDIO 独立学院 电气工程及其自动化 实践教学
中图分类号： G642.47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（c）-0000-00
电气工程及其自动化专业作为一个典型的工科专业，相对于传统的自动化专业而言，电气工程及其自动化专业更注重学生的动手能力以及理论结合实际的能力；应独立学院关于“应用性人才”的培养方案，该专业在课程设置以及人才培养方案上，愈加重视学生的实践创新能力；而企业更加需要具有职业素养高、实际动手能力强、具有一定解决实际问题能力、项目经验丰富的创新型、复合型的大学生。然而，电气工程及其自动化专业的现有的教学体制和其他专业一样重理论、轻实践，虽然经过大力倡导，进行过多次教学改革，但依然原地徘徊，成效不大，导致学生创新能力及动手能力无法提高。CDIO教学模式以其“学中做，做中学”的理念，引领了全球工程领域教学模式的改革，借鉴CDIO项目驱动实践教学的思想，结合独立学院电气工程及其自动化专业的专业特色，对构建适合创新型、应用型人才培养的电气工程及其自动化专业实践教学体系有重要意义。
1现存教学模式现状分析
现存体系固步自封，无法突破固定模式的阴影。在电气工程及其自动化专业的人才培养过程中，校内实验教学是必不可少的一个环节。在实验教学过程中，实验方法、实验仪器、实验原理基本固定，学生在实验中通常处在被动实践的状态，只能根据实验指导书完成各种操作。另外，在很多实验中实验设备采用的都是模拟实验箱，学生仅仅完成插孔之间连线而已，接触不到实际的元件，无法将理论和实践联系起来，而且验证性实验多，综合设计性实验往往只占到了实验的10%左右，学生自己思考、设计的机会少，学生的创新思维无法培养，主动解决问题的能力更无从谈起。作为校外实践环节的专业实习、毕业实习虽然是在社会企业中完成的，但是在很多实习过程中，大多数学生由于实际能力、经验的限制，只能在一些技术性低的部门实习，涉及到较高技术性的部门就只能看，不能动手，这样，对于学生实际动手能力和创新能力的培养来说很难保证有理想的效果。从设备的角度考虑，实践教学的开展主要依托于校内实验室设施和校外实习基地设施。
实验设施的优劣与校内外实践基地的建立是能否顺利开展实践教学的基础，由于经费投入不足、高校技术理论教育与社会脱节等问题，造成实验室建设及实践基地建设比较薄弱。实验室一旦建立后就连续使用，无法及时根据技术的发展更新设备。因此学生所做的实验很多都是经典的“旧实验”，新技术由于设备的原因在实验室根本无法实施。而有些实验室“有课才开，没课不开”的情况也大大降低了设备的使用率。
在整个课程体系中，校外实习基地也是完成实践教学的一个重要组成。根据所统计的情况，多数独立学院的校外实践基地的建设不够健全，原因有以下几点：第一，独立学院在实践教育中投人的实习经费非常有限，付给企业的实习费用过低，对企业来说没有吸引力，这也跟我国企业普遍缺乏社会责任感有关，同时，我国对企业承担高等教育实践实习缺乏立法的规范和保护。第二，将学生集中在少数企业进行实习，企业难以“消化”很多学生同时实习。第三，通过个人关系建立实习实训基地很不稳定，在企业经营状况的恶化时可能被取消。第四，学生到企业实习，由于理论知识不够、实践经验缺乏，不但不能给企业创造利润，相反会给企业带来管理上和生产上的不便，造成一定损失。这些原因都制约了实习基地的建设，在一定程度上也阻碍了实践教学的顺利实施。
2 基于CDIO工程教育模式的专业实践架构的建立
电气工程及其自动化专业应培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机技术应用等领域工作的高级工程技术人才。为此，学生毕业之后要求专业能力扎实，综合素质高，实践动手能力强，具有创新精神和创新能力，这就需要对已有的人才培养模式进行改革，将CDIO理念加入到培养模式之中，除了涵盖本专业知识外、还要根据学生的情况精心规划和设计CDIO项目，通过项目来引导学生对专业课程的学习兴趣，同时建立起清晰的专业实践架构（如图1）。
图1基于CDIO理念的四级实践教学体系架构
由图可见，实践体系分为四级项目，各级项目分工明确，逐层递增，项目训练难度依次加强。
2.1学科基础平台实践项目
该级项目模块由本学科基础课程实践项目构成，分别是电路分析项目、大学物理项目和C语言程序设计项目。根据课程教学实践要求和学生的学习深入程度，设置相应的任务式实验，使学生能够通过完成实验掌握本专业所需的学科基础。
2.2专业基础平台实践项目
该级项目由专业基础课群组成，涉及到模拟电子技术、数字电子技术自动控制原理、单片机应用和嵌入式技术等课程。在这一平台项目中，在每一门课程实践项目引入CDIO理念，根据课程要求将相关实践分为项目任务，由学生分别完成，再根据完成情况组合成整体项目。通过这种方式，初步培养学生完成完整项目的能力。
2.3专业技术平台实践项目
该级项目由专业课群组成，包括电气控制与PLC技术、电机与拖动、电力电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动装置等课程。这些课程技术性较强，与实践联系紧密，因此，在项目开展的过程中，除了设置本课程相关的技术知识点，还要结合前两个平台发布的项目任务，综合设计这一平台的项目。例如：电路分析项目任务可以组成部分模拟电子技术项目，模拟电子技术项目任务又可以构成电力电子技术相关的项目，这样，学生既可以完成相关专业课程的学习还可以与其他课程联系起来，构建出专业相互关系图系。 2.4专业综合实践项目和企业综合实践项目
该级项目属于综合应用型平台，涵盖了课程设计、毕业设计、专业综合实习和毕业实习四个部分。在课程设计中，对学生分组（2-3人一组），发布相关项目任务，由学生根据项目要求进行构思，进行相应设计定义、可行性分析、需求分析和设计功能分析等工作，理清设计思路，提出初步总体设计；然后根据初步设计结构，在已完成的各平台项目中找到相关应用进行详细设计；完成详细设计后进行整个系统的制作并完成调试，最后整理制作相关技术文档。这样，培养学生掌握了系统设计的完整流程，加强了学生对专业技术知识的综合应用能力。另外，可以在项目实施过程中，要求学生轮流作为团队的负责人并且积极参与各部分的工作，以更好的培养学生的团队精神和领导能力。毕业设计项目基本流程与课程设计项目类似，但完成项目的学生人数定为一人一题，项目难度有所增加。在该项目中，项目任务可以结合所在实习单位工作任务设定，也可由指导教师拟题（任务也是从实际项目而来）。专业综合实习和毕业实习部分，学生融入到实际单位之中，企业发布的相关任务，学生可结合几级项目涉及的相关知识完成项目任务，进一步培养学生独立开发设计项目系统能力，巩固专业知识，促进与企业的融合，为毕业后走入企业奠定了扎实的专业实践基础。
3四级实践项目实施配备基础
3.1实验室相关改革
由于各平台项目实践中所涉及的课程实验均由任务模块构成，所以大多数高校实验室中的试验箱设备需要根据实验项目进行更换，以适应多模块多任务综合性实践项目的实施。在项目完成过程中，根据项目任务的不同，应用不同课程任务的结果，会用到各种课程的实验设备，因此，需要建立一个综合实验室，以完成整体项目的实施。
3.2加大校企合作力度
CDIO工程教育模式的开展离不开校企合作，学生是否在四级实践体系的学习中是否真正掌握了相关能力，需要在企业中的实际工作才能体现。如果在体系中设计的任务更加贴近生活实际，那就更需要企业的支持和接纳。因此，要将CDIO工程教育模式的理念与企业共享，可根据企业的需求，定制完成相关任务。这样，学生在学习中完成的项目更贴近实际，也为他们将来进入企业开展工作缩短了融入过程。
4结语
通过引入CDIO工程教育模式的理念，根据独立学院关于“应用性人才”的培养方案，对电气工程及其自动化专业实践教学体系进行设计，建立了以学科基础平台实践项目--专业基础平台实践项目--专业技术平台实践项目--专业综合实践项目和企业综合实践项目为主线的四级实践教学体系，项目设置贴近实际项目，每一个课程的项目任务结果都可以应用到其他任务之中，使学生在几年的学习当中，由小到大，由简单到复杂，系统地掌握了项目开发从项目需求分析、总体设计、详细设计、系统制作与调试、完成技术文档整个流程，培养学生的分析问题与解决问题能力、实践动手能力、创新能力和专业综合能力。在项目的完成过程之中，随着学生对专业的了解，逐步培养专业兴趣，这样从兴趣出发，寓教于乐，更能加深学生对专业的“融入感”和“归属感”。以这种模式培养出的学生能够从容地面对不同企业的项目要求，企业也大大缩短了对新入职的学生的培养周期，形成学校、学生、企业“三赢”的局面。
参考文献
[1]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009（4）.
[2]马鹏举，王亮，胡殿明.工程实践教学的现状分析与对策研究[J].高等工程教育研究，2011（1）.
[3]王晶，吕春雁，傅万堂，等.强化理工类本科生工程教育和专业技能培养的探索与实践[J].中国大学教学，2009（1）.