电气工程专业虚实结合实践教学模式改革探究_白春艳.pdf
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1、信息化与计算机教育本栏目责任编辑:王 力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月)第19卷第18期(2023年6月)E-mail:http:/Tel:+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.19,No.18,June 2023电气工程专业虚实结合实践教学模式改革探究白春艳,王飞(江苏师范大学 电气工程及自动化学院,江苏 徐州 221116)摘要:实践教学是电气工程专业人才培养方案的重要组成部分,是
2、提升人才培养质量的重要保障。针对当前电气工程专业实践教学模式急需解决的问题,依托国家级虚拟仿真实验教学中心,充分利用现代信息技术,优化实践课程体系,建设实践教学资源,改进实践教学方法,构建电气工程专业虚实结合实践教学模式。关键词:电气工程;虚实结合;实践教学模式;实践教学资源;现代信息技术中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)18-0113-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):0 引言国家“十四五”发展规划提出“推动信息化时代教育创新,实施教育新基建工程,大力开发优质数字教育资源,促进新技术与教育教学深入融合,培育教育高质量发展新动能”。由此可见,
3、利用迅猛发展的现代信息技术,促进教学信息化建设,强化教学资源建设,推进高校教学理念、内容以及模式改革,是实现高等教育信息化时代创新发展的重要举措。2017年教育部推出的“新工科建设”理念1注重与信息技术、软件算法等新技术的紧密结合,强调学科之间的交叉与融合,更加关注对学习者专业技能和创新创业能力的培养。因此,以新工科建设以及工程教育认证为背景,研究利用现代信息技术构建电气工程专业虚实结合实践教学模式,无论着眼当下还是放眼未来都具有一定的紧迫性、必要性和实用性。1 电气工程专业实践教学模式改革的必要性对于实践性较强的电气工程专业,实践教学承载着培养学生实践能力和创新能力以及提升人才综合素质的重要
4、使命,因此实践教学质量是培养高水平、综合应用型人才的基石和决定性因素。并且,随着现代信息技术与高等教育结合的日益广泛且深入,电气工程专业实践教学模式改革的必要性就越发突显出来。1.1 电气工程专业实践课程体系有待完善现有的电气工程专业实践课程体系的构建主要依托于实体实践教学资源,故而实体实践教学资源存在的诸多问题限制着实践课程体系的改进和完善。而且,现有的实践课程体系已经明显落后于电气行业的发展,落后于教育信息化进程,实践课程之间也未做到有效衔接。因此,为了完善电气工程专业实践课程体系,需要在本科人才培养方案的指导下,依托电气工程专业实践教学资源平台,开发虚拟仿真实践教学资源2,优化整合实践课
5、程,按照递进层次培养学生的专业素养、实践能力以及创新能力,形成具有电气工程学科特点且适合多个专业方向的虚实结合实践课程体系。1.2 电气工程专业实践教学资源有待充实由于电气工程专业实践教学所需设备种类多、费用昂贵3,实验具有一定的危险性,且很难在实体实验室建立与工程现场相匹配的实验环境4。因此,几乎所有的电气工程专业目前都面临着实践教学资源匮乏5,实验设备急需更新换代,维护费用和安全隐患逐年增加,实验室时间和空间有限,实践项目扩展性差,危险性实验无法开展等问题,导致对学生能力的培养难以达到预期目标。随着我国教育信息化战略的推进,很多高等院校已经开展虚拟实践教学资源的建设。相比实体实践教学资源,
6、虚拟实践教学资源具有建设成本低、易于维护和升级改造、实验环境更为安全、实验场地和时间不受限制6等特点,能够与实体实践教学资源取长补短、优势互补7。因此,有必要利用现代信息技术在统筹规划现有实体实验室和虚拟实践教学资源的基础上,通过自建、校企合作等方式建设紧跟行业发展动态的电气工程专业虚实结合实践教学资源。收稿日期:2023-02-16基金项目:江苏省现代教育技术研究立项课题(编号:2019-R-77152)作者简介:白春艳(1978),女(蒙古族),内蒙古通辽市人,讲师,硕士,主要研究方向为电力系统优化调度;王飞,实验师,硕士。113DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0851本
7、栏目责任编辑:王 力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月)第19卷第18期(2023年6月)1.3 电气工程专业实践教学方法有待改革电气工程专业现有实践课程体系和实践教学资源的局限性,导致了实践教学方法单一,学生实践能力培养受限。因此,在优化电气工程专业实践课程体系和实践教学资源的同时,实践教学方法也需要进行相应的调整和改革。而多媒体、虚拟仿真等现代信息技术能够将实践教学变得更加直观、生动和灵活,有助于提升教学效果且很受学生欢迎。因此将现代信息技术与实践教学深度融合8,丰富教学手段,开展现场实践教学和
8、虚拟实践教学,形成能够实现泛在学习、自主研学的虚实结合实践教学方法。因此,通过调整电气工程专业实践课程体系、建设虚实结合实践教学资源和创新灵活有效的实践教学方法进行实践教学模式改革,使学生在不受时空约束的环境中开展全面、安全、高效的实验,以期完成培养具有创新精神和实践能力的高素质人才的教学目标。2 电气工程专业虚实结合实践教学模式的构建本文以江苏师范大学电气工程及其自动化专业为例,依托国家级“轨道交通信息与控制虚拟仿真实验教学中心”平台,以工程教育认证理念和新工科建设理念为指导,应用现代信息技术进行探索并初步构建电气工程专业虚实结合实践教学模式。2.1 优化电气工程专业“三个方向、三个模块、三
9、个层次”实践课程体系根据电气工程专业的学科特点,将人才培养方案中的专业基础课实验、专业课实验、实习实训、毕业设计等实践教学环节整合为“基础实验、专业实验、创新实践训练”三个虚实结合实践教学模块,为“电力系统及其自动化、轨道交通供电及其自动化、电力电子与电力传动”三个专业方向人才培养服务。同时,按照认知规律,将实践教学项目设置为“基础验证型、专业综合型、创新研究型”三个递进层次。经过整合优化的电气工程专业“三个方向、三个模块、三个层次”虚实结合实践课程体系如图1所示。专业综合型项目创新研究型项目基础验证型项目电气工程专业本科人才培养方案创新实践训练虚实结合教学模块虚实结合教学模块专业实验虚实结合
10、教学模块基础实验电力系统及其自动化方向电子设计大赛电力系统及其自动化方向毕业设计电力系统及其自动化方向专业课程设计电力系统及其自动化方向共有专业课综合实验电力系统及其自动化方向实习实训电力系统及其自动化方向实习实训电力系统及其自动化方向共有专业课验证实验电力系统及其自动化方向专业基础课综合实验电力系统及其自动化方向专业基础课验证实验电力系统及其自动化方向专业方向课综合实验电力系统及其自动化方向专业方向课验证实验专业方向大学生创新项目(互联网+、挑战杯等)电力系统及其自动化轨道交通供电及其自动化电力系统及其自动化方向电力电子与电力传动图1 电气工程专业虚实结合实践课程体系构成图在图1所示的虚实结
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