基于“四融合”的地方应用型本科电气工程专业实践教学改革与实践
刘旭明
[摘 要]对于地方应用型高校来说，实践教学是培养学生工程应用能力的直接手段。在实践教学过程中，学校要与企业加强联系和合作，理论与实践教学内容要相互结合，充分利用现代网络资源开展课程建设，并在教学过程中有机融入课程思政，全面培养学生的实践应用能力和思想道德素质。
[关键词]实践教学;校企合作;理实一体;网络课程;专业思政
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）06-0071-03
金陵科技学院（以下简称“我校”）是一所以培养高素质应用型人才为特色的全日制普通本科院校，近年來，学校的电气工程及其自动化专业不断加强实践教学改革，开展了基于“四个融合”的实践教学改革。一是学校与企业深度融合，充分利用社会与企业资源，先后与“世界五百强”企业共建实践教学中心，开展产教融合，培训教师工程能力，共同组织学科竞赛，校企联合开发实践课程等。二是理论与实践全程融合，将专业培养方案中实践性较强的专业课程全程在实验室开展理实一体教学，引入真实的生产课题，以任务驱动、项目实施和团队协作等形式，注重过程考核，培养学生的工程实践真本领。三是线上与线下交互融合，积极开展实践课程的网络化建设，线上放置基础理论讲解、设备基本操作、任务开展说明及项目设计思路等教学资源，线下进行课堂项目实施组织，项目实践训练，师生互动交流等实践环节，并应用线上实验室开放管理系统来方便师生开展实践项目等。四是专业与思政有机融合，全面推进专业课程思政建设，每门专业课程都开展课程思政建设，在实践教学中以“工匠精神”作为主线，培养学生精益求精的工匠精神、团结协作的团队精神、爱岗敬业的职业道德，并反过来促进实践教学效果的提升。
一、学校与企业深度融合
校企共建实验室为实验室建设、管理的技术更新及师资培养等提供了便利，为电气工程专业人才培养提供了精准的方向和明确的目标。校企合作建设实验室，可以为学校引进当前最先进的自动化行业设备和技术，校企双方共同开展技术交流，开发实践教材，组织学生参加相关的学科竞赛，在教学中引入企业实际生产课题;同时，学校也可为行业、企业技术进步提供服务，从而培养出一支数量充足、结构合理、素质优良、充满活力的应用型电气自动化人才队伍。
（一）校企共建实践教学中心
金陵科技学院作为一所应用型本科院校，其培养的人才要求能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践中，培养的学生要具备独立动手能力、创新意识、实践能力和协作精神。实验室则是培养学生能力的一个重要基地。学校与相关企业在互利互惠的基础上携手共建实验室，融汇国际知名企业的资源和优势，实现资源共享、优势互补、互利双赢、共同发展。在学校的支持下，专业积极争取企业和社会资源，通过多种途径，采用上级专项建设资金一部分，学校自筹资金一部分，企业资助资金一部分等相结合的方式，先后与世界五百强企业共建了ABB智能配电工程技术中心、GE智能平台、西门子自动化、ABB工业机器人等实践创新基地，将当前行业最新的自动化生产控制设备和技术应用到专业的实践教学过程中，保持实践教学与产业发展同步，使中心成为学生的实验实训和创新创业的重要载体。同时，中心在建设过程中按照教室、实验室、研究室、孵化室、创业室的融合一体化建设思路，充分发挥了中心在专业建设中的最大效能，中心也成为学校实践教学特色的一个重要展示窗口。
（二）依托企业设备开展创新创业
国家大力号召“大众创业，万众创新”，高校培养的学生也应该作为创新创业的生力军，而传统的课堂教学和验证型实验设备无法满足学生实际所需知识与能力的要求。校企共建实验室中的实验设备都是直接面向实际应用的真实生产设备，企业牵头组织的竞赛也都是面向真实的生产过程，通过和企业共同组织或者参加这些竞赛，可以有效加强对大学生的创新意识和实践能力的培养，提高大学生运用所学知识解决实际问题的能力，激发大学生的创造性思维和学习兴趣，实现以赛促学。学校与企业共同组织学生参加“西门子杯”全国智能制造大赛、“GE杯”自动化大赛、“ABB杯”智能技术创新大赛等学科竞赛，将创新创业教育融入专业的实践教学环节，在实践中培养学生的创新创业意识，对于在实践课程中的好的创意鼓励学生积极申报专利，甚至转化为创业的技术。学生依托企业的先进设备，开展各类创新创业活动，包括专利申请、大创项目、自主创业等。本专业毕业生创立的安耐吉节能科技有限公司获得国家高新技术企业称号，另外一名学生的创业项目“亲打印”平台目前也在南京很多地方开始推广应用。
（三）学校与企业开展技术互动
企业要想使自己的设备能够被学生更好地掌握，首先要培训学校的专业教师熟练掌握该设备的技术应用，这样才能更好地发挥校企共建实验室中设备的工程价值。电气工程专业安排相关任课教师先后参加合作企业举办的西门子工程应用师资培训、GE产品应用培训、ABB机器人应用培训等，与企业的工程师共同交流先进自动化设备的应用和技术开发，不断提升教师自身的工程应用能力。该专业还定期邀请企业工程师来校开展实践环节授课，参与课程开发和技术讲座等活动;聘请企业技术人员担任学生导师，校企双方共同制订实验教学内容，不断更新教学体系和改进教学方法，有效提高了专业课程的实践教学质量。专业教师还利用校企共建实验室中的设备和技术，与地方企业进行项目合作提供科技服务，先后承担了机器人自动喷涂、矿石自动检测等项目。这些项目的实施，让教师进一步丰富了实践教学的内容，形成了校企互动，促进了实践教学的效果，使专业、社会和企业有机联系在一起。
二、理论与实践全程融合
“理实一体化”就是将实践教学、理论教学有机融合的一种教学方法，在整个教学环节中，既有理又有实，理中有实，实中有理。电气工程专业是传统的工科专业，我校的电气工程专业是以培养电气类应用型人才为目标，为了能让学生理解专业内容，通过加强实践教学来验证和强化理论知识，在实践教学中引入企业实际课题，在实践中寻找专业知识的基本原理和内在联系，把课本所学转化成学生解决实际问题的经验，切实提高学生解决复杂问题的工程应用能力和实践创新能力。
（一）开展理实一体教学
对于应用型高校的学生来说，除了需要掌握扎实的专业理论知识，更要在课堂中学习到实用的工程应用技能，在专业课程的教学过程中采用理实一体教学，可以很好地将专业理论与工程应用结合在一起。本专业依托校企共建实践基地，在实践教学过程中将专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，教学实施与项目与企业生产实际课题对接。部分专业课程如电气控制与PLC、机器人应用技术、电气CAD技术等，全程在校企共建实验室进行理实一体教学。教师在授课过程中不再按照理论知识在教室、实践环节在实验室的传统模式，而是全程在实验室，理论和实践根据知识点的需要随时切换，实现理论和实践的一体化教学，在“做”中“学”，“学”中“做”，在系统调试中培养学生解决工程问题的能力，这提高了学生对理论知识的理解和实践技能的应用。同时，本专业的大部分实践环节都需要学生编制程序，通过鼓励学生自带笔记本电脑进课堂，自己安装教学所需的专业软件。这样既方便了学生的课后自学，也提高了学生的电脑利用效率。
（二）课堂实践采用项目驱动
本专业在理实一体的教学过程中，通过采用真实的生产项目和任务驱动，根据知识点将课程的实践项目分为若干个任务分散到平常的课程教学过程中。实施项目时要求学生组建团队并承担硬件电路搭建、软件编程调试、档撰写等不同角色，小组成员共同完成项目的构思、设计、实施、调试等环节，从而培养学生的团队协作能力。在课程的考核过程中也取消了传统的期终试卷的纯卷面考核，而是注重在项目实施中的过程考核，教学过程中的每个项目都进行单独考核，并和期终的综合考核相结合，从技术应用、问题解决、工程素养等多方面进行综合考核，真正考查学生的综合能力，改变了学生一张试卷决定成绩的传统考核方式，有效激发了学生的学习动力，也保证了课程成绩的公平、公正性。
三、线上与线下交互融合
随着“互联网+”时代的到来，移动终端的普及与更新，对传统的课堂教学模式提出了新的挑战。专业实践课程也必须基于“互联网+”的时代背景进行教学改革，既要着眼于学生的知识构建，更要注重学生的能力培养，充分利用网络资源和网络手段进行实践教学模式创新。
（一）实践资源网络化
传统的实践教学对教师来说，需要在设备前讲解实践内容，不同批次的学生就需要讲解多遍，这占用了大量的课堂时间。对学生来说，稍不留神就会错过某个细节，课后再想巩固又缺乏及时的指导。鉴于此，专业将含有实践环节的课程利用网络教学综合平台开展了网络课程建设。网络课程建设内容既注重对基本理论知识点的讲解，更注重对项目实施过程中的各个环节和步骤的指导，如实践操作过程的讲解、项目任务的部署等。除了校内专业教师根据课程建设需要录制授课视频，还引进部分企业工程师录制的工程应用授课视频，引入工程实际案例库、产品技术手册等资源，实现多样化的实践课程网络资源。学生通过网络课程进行课前预习、课中讨论、项目实践、课后巩固、全方位开展自主学习，从而大大提高了教师的教学效率和学生的学习效果。同时，在ABB机器人等实验室安装了触控教学一体机，将网络课程设置在线，学生可边看实践视频，边进行实践学习，这既提高了学生的学习效果，也提升了实验室的信息化水平。
（二）实验室管理网络化
由于本专业的实践教学改革全方位展开，更多的专业课程需要利用实验室的设备来辅助学习，计划内的上课时间已经不能满足学生的需求，有些实践任务需要在课外时间走进实验室学习，这对实验室的开放管理提出了新的要求。为了提高实验室设备的利用率，为学生提供自主实践创新的場地条件，实验室在完成计划内教学、科研任务的基础上，结合实验室实际，组织专业骨干力量研发了一套实验室开放管理系统。该系统基于手机端的微信小程序开发，管理员可设置专业课程的学期固定授课时间，学生如需在非上课时间段使用实验室，可在系统中进行预约，提交班级、姓名、实验内容等信息，管理员审核通过后即可在系统中开启实验室门禁和相关设备。这实现了网络化、智能化的智慧实验室建设。实验室通过实施开放式智能化管理，让更多的学生在课外可以进入实验室自主学习。
四、专业与思政有机融合
习近平总书记明确强调，要用好课堂教学这个主渠道，将思想政治教育贯穿于学校教育教学全过程，实现“三全育人”的大思政教育格局。要充分挖掘课程思政教育元素，发挥专业课程思政育人功能，将知识传授和价值引领有机结合，在知识传播中强调价值引领，将“德育”与“智育”有机融合在一起，形成独具特色的专业课程思政育人模式。
（一）以“工匠精神”作为主线
我校的人才培养规格为信念执着、品德优良、知识扎实、本领过硬、用得好、站得住、有作为、受欢迎的社会主义建设者和接班人。“工匠精神”需要从业者不仅具有高超的技艺和精湛的技能，而且还要有严谨、细致、专注和负责的工作态度，以及对职业的认同感、责任感、荣誉感和使命感。本专业的实践课程大多需要学生完成实际的电气系统或可运行的程序，容不得半点差错。我们以“工匠精神”作为思政教育的主线，在实践中让学生组建团队，认真对待每个工艺细节，高标准完成实践任务，同时在项目实施中考虑工程对环境的影响，在设备器件使用时节约利用材料等，从而培养学生具有良好的职业技能、精益求精的工匠精神、团结协作的互助意识、爱岗敬业的职业操守。在实习过程中开展关于“工匠精神”的大讨论，引导学生对“工匠精神”的思考，并将之贯彻到实践的每一个工艺细节中。
（二）营造课程思政育人环境
课程思政的开展既需要教师在教学过程中的贯彻实施，也需要学生在日常中感知。本专业的校企共建实践中心作为本专业的主要课程教学场所，除了在教学内容中融入课程思政，专业还设计了富含思政元素的实践教学环境。位于科技楼的校企共建实践中心是本专业的主要实践教学基地，在中心的基础设施建设过程中融入了思政元素，在中心大厅设置社会主义核心价值观，触摸屏上“学习强国”随时在线，实验室内布置“职业道德”等专业思政展牌，实验室与学生支部一体化建设，实验室走廊展示大国工匠宣传素材等，同时对这些宣传素材定期更新，保证了课程思政元素的时效性。这些课程思政的环境布置，给学生带来了视觉冲击，让学生更加直观地感受到思政育人的魅力。
五、结语
通过基于“四个融合”的实践教学改革，专业的实践条件建设取得了标志性成效。学生的实践能力和创新意识明显增强，学生获得三十多项发明和实用专利授权，省级优秀毕业设计两次，省级以上学科竞赛获奖一百余人次，江苏省大学生实践创新训练项目三项，两个学生创业公司获得高新技术企业称号。我校通过专业思政建设，形成了“门门专业课程讲思政，实践场所处处见思政”的育人氛围，为社会培养了一批政治合格、理论扎实、技能丰富、作风优良的应用型电气自动化人才。
[ 参 考 文 献 ]
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[责任编辑：陈 明]
