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摘要：实践教学是培养学生实践能力、工程能力和综合能力的关键环节。根据“CDIO”教育理念，提出了基于“校企合作 项目引导”的电气工程及其自动化专业实践教学改革，整合教学内容，建立实训平台，改革教学方法，以顺应应用型本科人才培养目标。
关键词：实践教学；校企合作；项目引导
作者简介：周瑜（1984-），女，江苏张家港人，江苏科技大学（张家港）电气与信息工程学院，实验师；田会峰（1980-），男，安徽萧县人，江苏科技大学（张家港）电气与信息工程学院，讲师。（江苏张家港215600）
基金项目：本文系江苏科技大学教育教学改革研究课题的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）12-0099-02
一、实践教学改革背景
目前，学校教学与学生毕业后实际工作需求之间的差距不断扩大，用人单位普遍反映学生的理论知识掌握较好，但实践能力和创新能力却远远不能适应工作的需要。高校实践性环节作为培养学生动手能力及创新能力的主要形式，在本科教学中占有重要的地位。电气工程及其自动化专业主要特点是强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合，[1]学生应受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。因此，除了课堂理论学习外，还需进行大量实践活动，把理论教学与实践教学相结合，努力提高学生的动手能力，培养高素质应用型本科人才。
目前国内许多本科院校都与企业合作办学，但基本都是流于形式，无法按照社会或企业人才需求，制定培养方法。学生到企业实习时间短，大多只是走马观花参观，企业技术人员简单介绍相关企业相关设备、生产流程、产品工艺等，或者是在企业做一些无关技术的其他杂事，学生不能真正融入企业产品的研发之中。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，“CDIO”的含义是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它是“做中学”和“基于项目教育和学习”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表达。[2-3]本文结合这一教育理念，并根据江苏科技大学实际，提出基于“校企合作和项目引导”的电气工程及其自动化专业实践教学改革。
二、实践教学改革实施方案
1.按企业需求合并同类，建立实训平台
江苏科技大学张家港校区是异地新建校区，远离校本部，无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果，必须发展自己的特色。校区以“卓越工程师教育培养计划”为导向的特色专业建设作为抓手，着力推进实践教学环节的教育教学改革与实验、实训基地运行、管理的规范化建设，全面提高教育教学质量和水平，制定了张家港校区“走新型开放式技术类型大学”的办学目标与方向。分析本校07、08级学生的就业方向，以及企业对该专业学生的素质需求，电气工程及其自动化专业人才培养方向基本可确定为：电气设备的运行与维护、自动化系统调试与维护、电器和电子产品的生产与测试、供配电系统的运行与维护等。电气工程及其自动化专业的实践教学可根据企业需求来统筹规划。
电气工程及其自动化专业基础课一般包括“电路原理”、“模电”、“数电”、“电机学”、“电力电子技术”、“计算机技术”（编程语言、软件硬件基础、单片机等）、“自动控制原理”。专业课及专业选修课主要课程有“电力拖动与控制”、“电气控制技术”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“检测与转换技术”等。这些理论课程都是相互独立，没有整体优化和统一的培养目标，而开设的课程实验环节一般是依附于这些理论教学环节，作为对理论教学的验证，达不到提高学生实践能力的效果。为些，本文提出一种模块化实训方式。所谓模块化，即按照企业需求，将原来属于不同课程的分散的实验课、实验内容合成一类，建立统一的实训平台，表1为初步形成的实训平台体系结构。将“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“微机接口”以及“单片机原理”等几门课程实验室合并为电气基础类实训平台，用于基本实验技能的培养；将“自动控制原理”、“电机及其拖动”、“电力传动自动控制系统”等几门课程实验室进行整合，形成电气控制类实训平台，完成电气设备运行维护、简单自动化系统调试与维护等项目实训；将“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等几门课程实验室，合并成电力系统实训平台，培养供配电系统的设计、运行与维护能力。
2.以项目引导实践理论，改变教学方法
与科研和工程实际结合，在实验教学中引入“基于项目学习”的教学方法，即项目教学法。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕项目组织和展开进行教学，是学生直接参与项目全过程的一种教学方法。[4]改变原来先学理论后做实验的方法，采用“实践—理论/实践—实践”的方式，具体来讲就是：首先，在学生学习专业知识之前，先设计几个贯穿整个课程体系的实践性的工程训练项目，由学生对自己感兴趣的项目分组讨论、查阅资料并写出分析报告，一般安排在学习专业课程的前两周进行；其次，在学习理论课的同时，除了开设必要的验证性实验外，开放实训平台，学生可以对所要完成的项目进行实验；最后，在学期后四周，由学生完成该项目。整个学习的过程，就是完成一个具体项目的过程。随着理论教学的结束，学生在不知不觉中已把项目中的相关问题解决，他们会充满成就感和满足感，有利于培养他们学习和思考的浓厚兴趣。
（1）基础性实验方式现代化。基础性实验是指实验内容以基础内容为主的实验，包括基本原理验证、基本器件的使用。实际上，目前学校开设的实验内容基本上都是基础性实验，从属于理论教学，按不同知识点来设置，实验内容侧重于对理论知识的验证。理论课可以利用现代技术手段，修改原先偏重理论知识的课件、讲稿，课件中引进EDA技术，对于基础层次的理论知识，利用EDA软件构建“虚拟实验室”，供教师和学生完成多种实验类型，辅助教学，将抽象的概念通过直观的方式给学生展示、讲解，减少验证性实验的时间。另外，也可以选择利用MATLAB、Multisim、PSpice 等软件进行模拟实验，放在理论课堂或者课后进行，减少基础性实验的时间，增加综合性、项目型实验的时间。同时，也可以让学生学习电路仿真技术，这也是电子设计工程技术人员的一个基本技能，因为电路仿真是电子产品设计必经的阶段。
（2）综合性实验方式项目化。通过实训平台，将原来分散的专业知识系统化，通过多个具体的项目，使学生得到一次综合性应用锻炼，整个项目的实施过程，贯穿在学生学习理论知识的始终。
电气基础实训平台主要通过“万用表的设计与制作”、“简单数字钟的设计”、“基于单片机的开关电源的设计”等几个课题，由易到难，逐步将模电、数电、电力电子技术以及单片机知识应用其中，同时，使学生了解电子产品的制作过程，学会常用仪器仪表的使用。
围绕电机与电气控制技术实训平台，构建“基于PLC的直流电动机调速系统设计”、“基于PLC的三相异步电动机控制系统设计”、“基于PLC的液位PID控制系统”等几个项目。将PLC的基本应用、电机基本原理、PID控制等理论有机结合起来，可以带着问题去学习这几门课，让学生感觉“学有所用”，从而对学习理论知识更感兴趣。
通过让学生分别对项目进行讨论、查找资料、选择元器件、设计原理图、最终实施该项目，最后，由学生总结项目中所用到的理论知识。学生通过自主性、综合性的实验内容，在亲自实践过程中去掌握和应用理论知识，学会处理实际问题，在学习效率和质量上都有明显提高，从而在根本上学会了这门课程。
（3）项目来源企业化。校區为加强学生应用能力和创新能力的培养，加快产学研基地建设的步伐，力争与张家港企业共建基地与平台，并以专项基金为引导大力推动校企合作，开展地方企业技术项目与产品的研发，强化校企产学研合作力度。目前为止，学院已与苏州太谷电力有限公司、张家港智能电力研究院智能电网芯片研究所等多家企业合作，共建学生创新实验室，并建立校外实习基地，增加了学生接触实际项目的机会。另外企业与学院共同培养“双师型”教师，教师去企业学习，参与企业的科研和工程实践，使教师拥有实际工程背景，能更好地选择与本专业相关的、适合教学的科研项目作为工程训练内容。
三、结束语
本文将“CDIO”工程教学模式的理念融入到了电气工程及其自动化实践教学中，提出基于“校企合作和项目引导”的实践教学方式，使学生在完成指定项目的同时，学习和应用理论知识，最大限度培养学生分析和解决实际问题的能力。在今后的教学改革中，笔者将进一步深化教学改革，完善实践教学模式，调整实验室的机构设置，以培养适应现代工程技术发展需要的人才为教学改革的最终目标。
参考文献：
[1]王刚,周军.电气工程及自动化专业应用型本科人才培养教改研究[J].大众科技,2009,(12).
[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11).
[3]张璇,李彤.结合CDIO教育理念与案例教学进行教学探索与实践[J].计算机教育,2008,(24).
[4]吕振华,殷香麒,荣长军.论项目教学法在“电工电子技术”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2010,(32).
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：实践教学；校企合作；项目引导
作者简介：周瑜（1984-），女，江苏张家港人，江苏科技大学（张家港）电气与信息工程学院，实验师；田会峰（1980-），男，安徽萧县人，江苏科技大学（张家港）电气与信息工程学院，讲师。（江苏张家港215600）
基金项目：本文系江苏科技大学教育教学改革研究课题的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）12-0099-02
一、实践教学改革背景
目前，学校教学与学生毕业后实际工作需求之间的差距不断扩大，用人单位普遍反映学生的理论知识掌握较好，但实践能力和创新能力却远远不能适应工作的需要。高校实践性环节作为培养学生动手能力及创新能力的主要形式，在本科教学中占有重要的地位。电气工程及其自动化专业主要特点是强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合，[1]学生应受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。因此，除了课堂理论学习外，还需进行大量实践活动，把理论教学与实践教学相结合，努力提高学生的动手能力，培养高素质应用型本科人才。
目前国内许多本科院校都与企业合作办学，但基本都是流于形式，无法按照社会或企业人才需求，制定培养方法。学生到企业实习时间短，大多只是走马观花参观，企业技术人员简单介绍相关企业相关设备、生产流程、产品工艺等，或者是在企业做一些无关技术的其他杂事，学生不能真正融入企业产品的研发之中。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，“CDIO”的含义是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它是“做中学”和“基于项目教育和学习”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表达。[2-3]本文结合这一教育理念，并根据江苏科技大学实际，提出基于“校企合作和项目引导”的电气工程及其自动化专业实践教学改革。
二、实践教学改革实施方案
1.按企业需求合并同类，建立实训平台
江苏科技大学张家港校区是异地新建校区，远离校本部，无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果，必须发展自己的特色。校区以“卓越工程师教育培养计划”为导向的特色专业建设作为抓手，着力推进实践教学环节的教育教学改革与实验、实训基地运行、管理的规范化建设，全面提高教育教学质量和水平，制定了张家港校区“走新型开放式技术类型大学”的办学目标与方向。分析本校07、08级学生的就业方向，以及企业对该专业学生的素质需求，电气工程及其自动化专业人才培养方向基本可确定为：电气设备的运行与维护、自动化系统调试与维护、电器和电子产品的生产与测试、供配电系统的运行与维护等。电气工程及其自动化专业的实践教学可根据企业需求来统筹规划。
电气工程及其自动化专业基础课一般包括“电路原理”、“模电”、“数电”、“电机学”、“电力电子技术”、“计算机技术”（编程语言、软件硬件基础、单片机等）、“自动控制原理”。专业课及专业选修课主要课程有“电力拖动与控制”、“电气控制技术”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“检测与转换技术”等。这些理论课程都是相互独立，没有整体优化和统一的培养目标，而开设的课程实验环节一般是依附于这些理论教学环节，作为对理论教学的验证，达不到提高学生实践能力的效果。为些，本文提出一种模块化实训方式。所谓模块化，即按照企业需求，将原来属于不同课程的分散的实验课、实验内容合成一类，建立统一的实训平台，表1为初步形成的实训平台体系结构。将“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“微机接口”以及“单片机原理”等几门课程实验室合并为电气基础类实训平台，用于基本实验技能的培养；将“自动控制原理”、“电机及其拖动”、“电力传动自动控制系统”等几门课程实验室进行整合，形成电气控制类实训平台，完成电气设备运行维护、简单自动化系统调试与维护等项目实训；将“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等几门课程实验室，合并成电力系统实训平台，培养供配电系统的设计、运行与维护能力。
2.以项目引导实践理论，改变教学方法
与科研和工程实际结合，在实验教学中引入“基于项目学习”的教学方法，即项目教学法。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕项目组织和展开进行教学，是学生直接参与项目全过程的一种教学方法。[4]改变原来先学理论后做实验的方法，采用“实践—理论/实践—实践”的方式，具体来讲就是：首先，在学生学习专业知识之前，先设计几个贯穿整个课程体系的实践性的工程训练项目，由学生对自己感兴趣的项目分组讨论、查阅资料并写出分析报告，一般安排在学习专业课程的前两周进行；其次，在学习理论课的同时，除了开设必要的验证性实验外，开放实训平台，学生可以对所要完成的项目进行实验；最后，在学期后四周，由学生完成该项目。整个学习的过程，就是完成一个具体项目的过程。随着理论教学的结束，学生在不知不觉中已把项目中的相关问题解决，他们会充满成就感和满足感，有利于培养他们学习和思考的浓厚兴趣。
（1）基础性实验方式现代化。基础性实验是指实验内容以基础内容为主的实验，包括基本原理验证、基本器件的使用。实际上，目前学校开设的实验内容基本上都是基础性实验，从属于理论教学，按不同知识点来设置，实验内容侧重于对理论知识的验证。理论课可以利用现代技术手段，修改原先偏重理论知识的课件、讲稿，课件中引进EDA技术，对于基础层次的理论知识，利用EDA软件构建“虚拟实验室”，供教师和学生完成多种实验类型，辅助教学，将抽象的概念通过直观的方式给学生展示、讲解，减少验证性实验的时间。另外，也可以选择利用MATLAB、Multisim、PSpice 等软件进行模拟实验，放在理论课堂或者课后进行，减少基础性实验的时间，增加综合性、项目型实验的时间。同时，也可以让学生学习电路仿真技术，这也是电子设计工程技术人员的一个基本技能，因为电路仿真是电子产品设计必经的阶段。
（2）综合性实验方式项目化。通过实训平台，将原来分散的专业知识系统化，通过多个具体的项目，使学生得到一次综合性应用锻炼，整个项目的实施过程，贯穿在学生学习理论知识的始终。
电气基础实训平台主要通过“万用表的设计与制作”、“简单数字钟的设计”、“基于单片机的开关电源的设计”等几个课题，由易到难，逐步将模电、数电、电力电子技术以及单片机知识应用其中，同时，使学生了解电子产品的制作过程，学会常用仪器仪表的使用。
围绕电机与电气控制技术实训平台，构建“基于PLC的直流电动机调速系统设计”、“基于PLC的三相异步电动机控制系统设计”、“基于PLC的液位PID控制系统”等几个项目。将PLC的基本应用、电机基本原理、PID控制等理论有机结合起来，可以带着问题去学习这几门课，让学生感觉“学有所用”，从而对学习理论知识更感兴趣。
通过让学生分别对项目进行讨论、查找资料、选择元器件、设计原理图、最终实施该项目，最后，由学生总结项目中所用到的理论知识。学生通过自主性、综合性的实验内容，在亲自实践过程中去掌握和应用理论知识，学会处理实际问题，在学习效率和质量上都有明显提高，从而在根本上学会了这门课程。
（3）项目来源企业化。校區为加强学生应用能力和创新能力的培养，加快产学研基地建设的步伐，力争与张家港企业共建基地与平台，并以专项基金为引导大力推动校企合作，开展地方企业技术项目与产品的研发，强化校企产学研合作力度。目前为止，学院已与苏州太谷电力有限公司、张家港智能电力研究院智能电网芯片研究所等多家企业合作，共建学生创新实验室，并建立校外实习基地，增加了学生接触实际项目的机会。另外企业与学院共同培养“双师型”教师，教师去企业学习，参与企业的科研和工程实践，使教师拥有实际工程背景，能更好地选择与本专业相关的、适合教学的科研项目作为工程训练内容。
三、结束语
本文将“CDIO”工程教学模式的理念融入到了电气工程及其自动化实践教学中，提出基于“校企合作和项目引导”的实践教学方式，使学生在完成指定项目的同时，学习和应用理论知识，最大限度培养学生分析和解决实际问题的能力。在今后的教学改革中，笔者将进一步深化教学改革，完善实践教学模式，调整实验室的机构设置，以培养适应现代工程技术发展需要的人才为教学改革的最终目标。
参考文献：
[1]王刚,周军.电气工程及自动化专业应用型本科人才培养教改研究[J].大众科技,2009,(12).
[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11).
[3]张璇,李彤.结合CDIO教育理念与案例教学进行教学探索与实践[J].计算机教育,2008,(24).
[4]吕振华,殷香麒,荣长军.论项目教学法在“电工电子技术”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2010,(32).
（责任编辑：宋秀丽）