發(fā)布時間:2023-03-29 09:22:23
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電氣工程及自動化論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

在現實當中,電氣工程及其自動化的設計應該從軟件和硬件兩方面來考慮,在一般情況下,硬件的設計要放在軟件設計的前面,根據實際電氣工程的需要,對電子元器件進行針對性選擇,第一步,應該設置一個中央服務器,將先進的計算機系統(tǒng)作為整個電氣工程自動化的核心;第二步,對的輔助設備進行選擇,比如控制器以及傳感器;第三步,對所有設備進行連接,組成一個完整的具有發(fā)出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設備。然而在實際的電氣工程及其自動化設計時,不僅要遵循以上說的理論,還要根據實際的情況,包括環(huán)境、空間等因素,對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產線是現實已經存在的,電氣自動化設計必須依靠原本的生產模型進行設計,因此,對硬件的安裝也有著相當高的要求,設備的體積不能過大,也不能過小,過大會導致空間的擁擠,過小又會影響操作,所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察,然后,根據實際的數據,對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后,還要設計相應的軟件系統(tǒng),現進市面上,有著很多不同類型的自動化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化,企業(yè)都會選取優(yōu)質的軟件公司,這些軟件公司將會根據企業(yè)生產情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。
2電氣工程及其自動化的應用
2.1電氣工程及其自動化技術在變電站的應用
電力設備運行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術的基本保障,所以對電力設備進行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護以及調動控制等措施是必不可少的,但是由于社會經濟的不斷發(fā)展,科學技術的不斷進步,變電站的電力設備也逐漸增多,并且電力設備之間的聯通方式也越來越復雜,為了確保電網的安全運行,電業(yè)部門,投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動化技術引入到了變電站的設備控制之中,應用全微機化設備代替了原有的常規(guī)電磁式設備,應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜,使得變電站控制中心對變電站設備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設過程中的重要組成部分,進而保證了變電站的自動化調控模式的高效率,所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。
2.2電氣自動化技術在電網調度中的應用
1.1我國自動化技術的發(fā)展及應用
自動化技術的發(fā)展是隨著科技的不斷發(fā)展而逐步完善的,從自動化技術本身來看,在上世紀七十年代后從初級的智能控制逐漸地朝著高級智能控制和復雜的系統(tǒng)控制方向發(fā)展,在此過程中,無論是在經濟領域、國防領域還是科學研究等各個方面都有著較為廣泛的應用,同時,自動化技術的應用規(guī)模也隨著技術的發(fā)展進一步的擴大,比如在鐵路的自由調度、電網的自動調度以及城市交通的控制等系統(tǒng)中都有著自動化技術的身影。
1.2自動化技術未來的發(fā)展方向
自動化技術在未來將會實現更多的智能操作,比如對人的智能模仿以及行為模仿等,其中在海洋開發(fā)、宇宙探測等多個生產領域中也有著廣泛的應用,同時,地質勘探以及醫(yī)療診斷工作也能夠通過自動化技術來加以實現,這也說明自動化技術未來還有這非常廣闊的發(fā)展空間,并且在人們日常生產生活的方方面面都會有著很大的影響。
2.電氣工程中自動化技術的具體應用
電氣工程的自動化不僅能夠提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,同時也保障了電力系統(tǒng)的運行效率,對于提高我國社會經濟的發(fā)展也有著重要的作用。在電氣工程中,很多電力技術都是依靠自動化技術來實現的,并且網絡通信以及遠程控制系統(tǒng)也不再受到空間的限制,在操作上也更加靈活。
2.1自動化技術
在電網調動中的應用電網調動是電氣自動化的一項重要組成部分,電網調動自動化從以往的簡單遙測、遙信系統(tǒng)逐漸發(fā)展到自動化的監(jiān)控系統(tǒng)也經過了一個相對漫長的時間,但是從電網調動自動化系統(tǒng)的應用來看,從初級應用模式到目前的高級應用模式已經為我國電氣工程自動化技術的發(fā)展提供了重要的基礎條件?,F如今,電網調動只需要通過控制中心的計算機網絡系統(tǒng)、系統(tǒng)服務器以及工作站和監(jiān)視設備等就可以實現自動化的全部操作,其主要功能是可以實現電力生產中各項數據的實時采集以及對電網運行的實時監(jiān)控,通過對采集和監(jiān)控內容的分析,能夠更好的對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行有效的評估,從而有效的對電力系統(tǒng)進行改進和調整,這樣也能夠更好的保證實現自動的經濟調度以及電力系統(tǒng)的經濟運行。
2.2自動化技術
在發(fā)電廠運作中的應用我國當前自動化技術已經相對城市,在發(fā)電自動化技術中主要由動力機械自動控制、自動電壓控制系統(tǒng)以及自動發(fā)電量控制系統(tǒng)等幾個方面組成。發(fā)電廠也有著不同的運行方式,按照發(fā)電廠不同的運行方式可以將發(fā)電廠分為火力發(fā)電、水力發(fā)電以及風力發(fā)電三大類。火力發(fā)電廠是通過煤炭、石油以及天然氣等燃料來進行運作的,火力發(fā)電廠的自動化需要由監(jiān)控信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)以及繼電保護系統(tǒng)構成。水力發(fā)電廠的主要運作方式是水利發(fā)電,在水力發(fā)電過程中,自動化技術的應用可以分為單極自動化、公用設備自動化、階梯水電廠自動化以及全廠自動化等,自動化技術在水力發(fā)電廠中可以提高水力發(fā)電運行的效率,對于保證水力發(fā)電廠的供電質量也有著非常重要的作用。風力發(fā)電廠主要運行方式是利用風力來進行發(fā)電,風力發(fā)電廠的主要設備有葉片、主發(fā)電機、塔架監(jiān)控保護以及自動迎風轉向設備構成,自動化技術的應用能夠提高風力發(fā)電的效率,并且對于發(fā)電裝置的保護也有著重要的作用,同時也可以實現清潔高效發(fā)電的目的。
2.3自動化技術
在變電站運行中的應用在變電站運行過程中應用自動化技術可以使變電站的自動控制以及傳輸技術更好的與信息處理技術相結合,并且利用計算機系統(tǒng)和電氣自動化裝置能夠代替人工完成各種不同的工作,變電站的自動化技術可以提高變電站的管理水平以及運行效率,從而有效的提高變電站的運行質量。通過計算機技術利用可以代替原有的常規(guī)設備,這樣也可以更好的滿足變電站的整體需求,并且對于提高整個電力系統(tǒng)的運行效率都有著非常重要的作用。
3.我國電氣工程當中自動化的發(fā)展前景展望
電氣工程的自動化是當下先進科學中的關鍵技術,其自身的發(fā)展對于我國社會科技的進步有著十分重要的意義,所以,我們必須積極關注電氣工程當中自動化應用的發(fā)展前景。為了有效提升我國產品,自主創(chuàng)新發(fā)展力度已不斷加大,并為相關研究人員更高質量、更具創(chuàng)新性的研發(fā)工作提供有利條件,促進我國電氣工程的自動化發(fā)展。另外,我國電網建設的進程正在逐漸加快,自動化技術也為其長效發(fā)展進行了空間上的有效拓寬。
3.1電力設備趨于智能化
通常,在電力設備里一次設備和二次設備之間的間距較大,電氣自動化系統(tǒng)的智能化系統(tǒng)能夠在一次結構設備設計時,將二次設備的相關功能和技術進行設計和實現,將配電網中的電力信號電纜線和控制信號線進行省去,比如智能化的開關等,自動化智能技術主要是針對配電網中的防雷擊、電磁干擾、配電網中的通信信號的傳輸方面等相關內容,實現電網自動化的管理。
3.2實現DMS系統(tǒng)的建立
電氣工程當中DMS系統(tǒng)能夠有效促進電氣管理工作的進一步發(fā)展,促進電力系統(tǒng)中自動化各項技術的有效適應,提升各系統(tǒng)的設備保護工作,確保電力資源的順利供應,從科學合理的角度建立事故處理各項措施,最大程度上降低電力事故的損害,讓管理人員能夠準確、全面地把握系統(tǒng)運行各方面狀況,包括設備適應狀況、電壓電流狀況等。另外,DMS系統(tǒng)能夠做到準確、詳細的計算,實現無人控制下自然運行的狀態(tài)。
4.結束語
關鍵詞 電氣工程及其自動化專業(yè) 培養(yǎng)目標 綜合素養(yǎng)
0引言
在社會經濟發(fā)展過程中,電氣工程及其自動化技術在各行各業(yè)都得到廣泛應用,且其發(fā)展水平已成為我國科學技術發(fā)展的重要標志。《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》將能源資源領域人才定性為經濟社會發(fā)展重點領域急需緊缺專門人才,國家對高素質的電氣工程及自動化專業(yè)人才的需求越來越迫切,這一領域人才的培養(yǎng)成為國民經濟發(fā)展的重中之重。在這樣的大環(huán)境下,電氣工程及其自動化專業(yè)的學生更應清楚本專業(yè)的培養(yǎng)目標,明確學習方向、學習方法和未來的就業(yè)前景與發(fā)展方向,才能在有限的四年大學中打下堅實的專業(yè)基礎,為將來的就業(yè)或進一步深造作好準備。
1電氣專業(yè)的培養(yǎng)目標
電力部原屬六大本科院校之一的長沙理工大學在《2016級本科生學習指南》中對該專業(yè)培養(yǎng)目標的描述如下:本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有扎實的系統(tǒng)基礎理論知識、較強的專業(yè)知識和較全面的綜合文化素質,具有強、弱電知識結構、較強的適應性和創(chuàng)新意識,能夠從事電氣工程相關領域、特別是現代電力系統(tǒng)的系統(tǒng)運行、規(guī)劃設計、試驗分析、生產管理等方面工作,也可以在電氣裝備領域和自動化信息領域從事設計、研制開發(fā)及管理等方面工作的應用型高級工程技術人才。
一般而言,企業(yè)的工程技術人員有應用型、研究型和管理型3種,其中應用型技術人員指能將專業(yè)知識和技能應用于所從事的專業(yè)社會實踐的專門人才,要求熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能,主要在工業(yè)生產第一線從事工程設計、制造、施工、運行等技術工作,約占工程師總數的75%。長沙理工大學電氣工程及自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標定位于“應用型高級工程技術人才”,與社會現實需求相一致,而電氣工程及自動化專業(yè)本身就是綜合性較強的工科專業(yè),要面向整個電工學科,使學生具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業(yè)知識,受到電工電子、系統(tǒng)控制及計算機技術方面的基本訓練,獲得電氣控制、電力系統(tǒng)自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能,具有分析和解決電氣工程技術領域技術問題的能力。
2電氣專業(yè)大學生的綜合素養(yǎng)
長沙理工大學對電氣工程及其自動化專業(yè)學生的核心知識能力要求為掌握一T外國語,能比較順利地閱讀本專業(yè)的外文資料,具有一定程度的聽、說、寫的基礎,并掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法;具有較好的語言、文字表達能力,善于溝通與交流;具有良好的自然和社會科學知識基礎,掌握本專業(yè)領域較寬廣的理論和技術基礎及必要的專業(yè)知識,并了解專業(yè)發(fā)展前沿和趨勢;具有較強的計算機應用能力,熟悉本專業(yè)常用的應用軟件及其使用方法,學會用先進的計算機技術解決本專業(yè)領域相關實際問題的手段及方法;經過必要的工程實踐訓練,掌握電氣工程必要的文獻查閱、工程讀圖與制圖、工程設計與計算以及現場操作、施工、調試、實驗等相關技能。具有一定的分析和解決現場工程實際問題的能力;了解科技創(chuàng)新的基本知識、原理和方法,具有一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
事實上,電氣專業(yè)在校大學生要通過專業(yè)學習綜合提升人文素養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)。
2.1人文素養(yǎng)
首先,一個人要有正確的自我認識和健康的情緒和健全人格,具備較強的人際交往能力,能夠控制自我并理解他人需求和意愿,能夠自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環(huán)境和工作環(huán)境,具有應對危機與突發(fā)事件的初步能力;其次,任何社會的公民都要認識到自己是社會生活的主體,有與生俱來的作為人應該享有的參與社會政治生活和公共生活的各種權利,并以平等寬容之心對待他人,具有法制觀念和責任觀念;再次,作為未來的“工程人”也要掌握一定的哲學、政治經濟學基礎知識,具有良好的人文科學素養(yǎng)和口頭與書面交流溝通能力,掌握資料查詢、文獻檢索及應用現代信息技術獲得相關信息的基本方法,具有一定的技術設計、歸納、整理、分析實驗測試結果、撰寫論文和實踐工作的能力。
2.2專業(yè)素養(yǎng)
首先要學好從事電氣工程技術工作所必備的數學基礎知識和物理知識,掌握微積分、常微分方程、線性代數、概率與數理統(tǒng)計、復變函數及積分變換的理論知識;掌握電學、磁學、力學、熱學等理論知識與相應的實驗操作技能。
也要多去涉足其他專業(yè)領域。例如機械與電氣工程息息相關,很多電氣產品的研發(fā)都離不開機械知識,多學習機械知識有益于以后的工作,達到事半功倍的效果;還要掌握信息技術,充分運用現代網絡技術,至少要掌握一種高級程序設計語言,具有程序設計的基本能力,能運用常用的電氣 CAD 軟件分析和解決一般性工程的實際問題;要多多關注業(yè)界資訊,多深入電力生產運輸現場,加深感性認識,隨時更新電氣工程及其自動化專業(yè)領域的實時動態(tài),把握時代的脈搏。
3 結論
據麥可思研究院近三年的《中國大學生就業(yè)報告》分析數據,電氣工程及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)排名均位居全國最易就業(yè)的前二十個專業(yè)之列,就業(yè)率均遠超全國大學生專業(yè)平均水平。電氣工程及其自動化專業(yè)的在校大學生如果能從大一開始就制定好學習和發(fā)展計劃,勤奮學習,勇于創(chuàng)新,迎接挑戰(zhàn),使自己具有扎實的基礎理論,較寬的專業(yè)知識面和豐厚的人文素養(yǎng),就能在未來的工作中有較強的適應性,畢業(yè)后就可在工業(yè)企業(yè)、金融部門、政府機關等不同部門的電力工程、電氣工程、工業(yè)自動化、過程控制、計算機應用領域中從事電氣及自動化系統(tǒng)的維護、安裝、調試、運行、管理及營銷、服務等工作,在人才供求市場上受到歡迎。因此,無論是從哪個角度而言,電氣工程及其自動化專業(yè)都是一個很有發(fā)展前景的工科專業(yè)。
關鍵詞:自動化專業(yè)技術;應用型人才;教學體系;研究
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)30-0156-02
為了滿足當今時展對人才的需要,我國一些高校都在加快教學改革的步伐,分析應用型人才培養(yǎng)的新體系。文章將結合當今經濟的進程對自動化專業(yè)應用型人才的需求,本人近年來在專業(yè)構建中對培養(yǎng)措施、教學體系、課程內容以及實踐性教學等實施了一系列革新以及創(chuàng)新,獲得了十分理想的效果。
1 規(guī)劃一套合理的培養(yǎng)措施
1.1 培養(yǎng)方向
人才培養(yǎng)方面的合理定位與專業(yè)的生存及發(fā)展是密不可分的。找到專業(yè)的位置,細化培養(yǎng)方向是培養(yǎng)專業(yè)應用型人才的核心理念。高等院校培養(yǎng)的人才基本分為下述三種:第一種就是培養(yǎng)研究型人才,這些人才基礎好,有一定的自學能力,且后勁足,學校主要為其從事研究工作以及攻讀研究生做鋪墊;第二種則是培養(yǎng)應用型人才,這種人才基礎還算扎實,實踐能力以及創(chuàng)新思維較強,畢業(yè)后基本在企事業(yè)單位進行一些技術以及管理工作;第三種是培養(yǎng)技能型或者是技術型人才,這類人才的基礎知識基本滿足工作需求,有一定的專業(yè)能力,應該算是崗位群才。上述三種類型,國家重點大學主要對第一種人才進行培養(yǎng),普通的本科主要對第二種人才進行培養(yǎng),而高職高專院校則以培養(yǎng)第三種人才為主。
通常將自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方向鎖定在:培養(yǎng)有一定電子技術、電工技術,自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業(yè)管理、網絡技術以及計算機技術與應用等領域的工程技術基礎以及相關專業(yè)知識,可以在工業(yè)過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術、信息處理以及電子與計算機技術等領域應用型技術
人才。
1.2 實施科學合理的培養(yǎng)措施
實施一套科學合理的培養(yǎng)措施是達成培養(yǎng)目標的核心要素。向畢業(yè)生用人單位以及聯誼院校進行相關的調研,吸收消化他們的培養(yǎng)經驗以及相關信息,還有當下一些優(yōu)秀畢業(yè)生的反饋情況,在實施此專業(yè)培養(yǎng)措施上予以革新。按照培養(yǎng)目標去培養(yǎng)學生需要有的知識結構以及相關能力:對自然科學的基礎掌握較為扎實,有一定的人文社會科學基礎以及外語能力;了解此專業(yè)方面的必備技術理論。要熟悉工業(yè)過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術等領域的內容,同時還要掌握此專業(yè)學科的發(fā)展態(tài)勢,并有較強的工作適應性。
2 深化教學革新
教學內容及方法的革新是教學革新的框架,同樣也是教學革新的基礎、課堂教學是課程體系下的主要構成因素,其從根本影響教學品質。為了深化學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),一定全面探索相關途徑,在教學方式革新上多做功課,要注意課程調整以及內容,而且還要注重革新教學措施以及教學方法,從根本上提升教學品質。針對教學內容,在充分了解此領域發(fā)展趨勢的根本上,去調整革新的思路。對培養(yǎng)體系里的所有課程分層次的進行考慮,分析課程內容間的相關聯系,確定課程在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的影響,對課程內容實施全面優(yōu)化。將必備的專業(yè)內容教給學生,且還要注意內容的前沿性,推陳出新,將學生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內學時,采用CAI等當代教育體系,提升教學品質,為學生未來的發(fā)展以及個性發(fā)展給出一定的空間。
3 實踐教學的革新
構建經驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學院要構建以教授等科研主要力量為核心,以中青年教師為中堅力量的科研隊伍,深化中青年教師的科研水平;激勵中青年教師主動申報一些科研活動,學校可以拿出專項費用扶持中青年教師進行科研活動。激勵且組織教師進行校內校辦產業(yè)與自動化行業(yè)的產學研基地的工程技術項目研發(fā)以及培養(yǎng)實踐經驗。
開放一些實驗室,將驗證實驗轉換成開發(fā)性的實驗,且重視實驗措施和最新技術相融合,很多實驗都是驗證類型的實驗,我們要將常規(guī)的驗證性實驗提供給學生,要讓其分析實驗的內在因素,實驗手段以及實驗結果,在此根本上,給出新的實驗目標,讓學生主動設計相關的實驗,且實施驗證,若出現問題再研究問題的原因,直到達成設想的目標,從而去延伸學生的創(chuàng)造思維,實際動手能力,讓所學的知識滲透到學生的大腦。明確以綜合性、設計性實驗為核心的實驗內容革新體系。
4 結語
自動化專業(yè)應用型人才培養(yǎng)教學體系的革新和實踐,深化了學生的基礎理論,更為廣泛的專業(yè)知識、實踐教學體系的調整并提升了學生的實踐動手能力,通過多年的實踐,這種教學體系已經獲得了較為理想的效果,學生學位達標率已經超過了九十個百分點,畢業(yè)生的首次就業(yè)率也超過了九十個百分點,從用人系統(tǒng)反饋的相關信息去看,用人方對畢業(yè)生的各項能力均予以好評,且工作效率高,可以較快地融入到自己所在的崗位。
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關鍵詞 電氣工程及其自動化 工程實踐能力 地方經濟發(fā)展
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
電氣工程及其自動化專業(yè)是一門特色非常鮮明的應用型工程技術類專業(yè)。本專業(yè)主要是研究有關于電能的生產、輸送、應用、測量、轉換和控制等方面的內容。電氣工程及其自動化專業(yè)適用范圍廣,畢業(yè)生既可以從事于強電領域、又可以從事于弱電控制等領域,也可在國家電力生產行業(yè)、國家電網、火電、水電、風電、太陽能等綠色新能源領域工作,對于地方性本科院校在電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展上更應注重學生應用性能力的培養(yǎng)。
1 地方院校培養(yǎng)電氣工程及其自動化專業(yè)的定位
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個歸并了多個電類專業(yè)的寬口徑專業(yè),它以物理學、電子學、電工學、自動控制、計算機、測量技術等原理為基礎的一門綜合性技術科學。在電氣工程學科的歷史沿革中一直具有很強的實際應用背景,航天、航空、交通、電力、冶金、化工、電力、石油、食品、生產制造等行業(yè)的需求是自動化學科的誕生和發(fā)展的主要動力,可以說電氣工程專業(yè)的應用范圍已經涉及到社會生產和發(fā)展的各個方面,電氣工程學科必然能夠為實現國家戰(zhàn)略目標和國民經濟的跨越式發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。①
隨著我國能源利用的結構性調整,未來我國在核能的利用和發(fā)展、高鐵電氣化線路的規(guī)劃和實施、廣大農村的電網改造工程、城鎮(zhèn)電網和變電站的優(yōu)化和升級工程、電動汽車及充電樁電網工程等,這些具有標桿性的國家大項目、大工程的建設和發(fā)展上,將對具有高素質、電氣技術過硬的電氣工程專業(yè)畢業(yè)生保持旺盛的專業(yè)需求。我校申辦電氣工程及其自動化專業(yè)主要考慮到學校所在城市是國家重要的煤炭、電力、化工、能源基地,需要電氣工程及其自動化專業(yè)及相關強電專業(yè)背景的人才,同時安徽省在近些年經濟快速發(fā)展過程中也需要大量的本專業(yè)人才來充實到工業(yè)生產的第一線,可以說電氣工程及其自動化專業(yè)應該和區(qū)域經濟社會發(fā)展需要有較強的吻合度。所以,在電氣工程及其自動化的專業(yè)建設上應需要厚實基礎,有效地進行專業(yè)積累,整合各方面的教學資源,專業(yè)特色的挖掘,找出適合自身發(fā)展的目標,而不能停留在模仿和學習別人,要在別人經驗基礎上找出適合自己發(fā)展的途徑,并立足于教學這條生命線,積極根據職場的定位需求,認真合理地找出本專業(yè)的定位。②③④
2 電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標分解
關于人才培養(yǎng)模式,教育部原副部長周遠清曾作過簡明扼要的闡述:所謂人才培養(yǎng)模式,實際上就是人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格和基本方式。
教育部《關于深化教學改革,培養(yǎng)適應21世紀需要的高質量人才的意見》也指出:人才培養(yǎng)模式是學校為學生構建知識、能力、素質結構,以及實現這種結構的方式。
在電氣工程及其自動化本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂過程中,應遵循教育教學規(guī)律,更新教育教學觀念,正確處理理論與實踐、知識與能力等關系,注意協(xié)調統(tǒng)一;進一步優(yōu)化和整合課程結構體系。⑤⑥ (如表1所示)
3 適合我校電氣工程及其自動化專業(yè)特點的培養(yǎng)目標和要求
我校是一所地方性、應用型本科高校。學院在升本后這幾年的發(fā)展過程中,始終本著以“質量立校、人才強校、特色興校、依法治校”的發(fā)展策略,不斷地進行改革和創(chuàng)新,并進一步統(tǒng)籌辦學規(guī)模與質量、統(tǒng)籌師范教育與非師范教育、統(tǒng)籌招生與就業(yè)、統(tǒng)籌辦學資源與辦學效益、統(tǒng)籌師資隊伍數量與結構,努力做到規(guī)模、結構、質量、效益的協(xié)調發(fā)展,初步形成具有特色的教學和科研發(fā)展工作的新局面。我院明年將面臨本科專業(yè)評估,這要求我們在抓教學質量的同時必須上規(guī)模,只有盡快創(chuàng)造條件進行規(guī)模建設,從而降低辦學成本,提高辦學效益,所以我們考慮整合現有的教學資源,融合其他相關的學科,構成互相交叉,共同發(fā)展的學科群,根據人才市場的需求來調控教學模式和培養(yǎng)方向的能力。
突出以教師為主導、學生為主體,加強實踐教學環(huán)節(jié)、創(chuàng)新實踐教學的內容,培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才為重點,深化教學體系改革,優(yōu)化課程教學體系及注重教學環(huán)節(jié)的實效,使電氣工程及其自動化專業(yè)的教育理念、教學內容、教學方法、教學手段、教學效果以及教學模式,能后適應本階段培養(yǎng)人才的需求,創(chuàng)造良好的教學情境與教學氛圍。貫徹好我校師范性、地方性、應用型的辦學定位,人才培養(yǎng)的強弱結合、強電為主。立足淮南,服務周邊,面向安徽,輻射全國,為本地區(qū)及安徽省內其他地區(qū)的電力行業(yè)、工礦企業(yè)、研發(fā)單位、科研院所、技術公司等輸送具有寬口徑、厚基礎、強能力、高素質,優(yōu)秀的應用型工程技術人才。
培養(yǎng)目標:本專業(yè)培養(yǎng)能夠掌握電力系統(tǒng)自動化、電機及其控制等工程技術領域基礎理論和基本知識,具有電氣工程師基本素養(yǎng),能在電力工程、制造加工、化工生產等行業(yè)領域,從事設計制造、研制開發(fā)、試驗分析、系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、生產管理以及電子與計算機技術應用等方面工作的高素質應用型專門人才。
知識要求:掌握高等數學、線性代數、概率論與數理統(tǒng)計、大學物理等數理知識,掌握電路分析、模擬電子、數字電子等電子技術基礎知識;了解電氣工程領域的新技術、新方法,掌握電機學、電力系統(tǒng)分析、電力電子技術、自動控制原理、電力系統(tǒng)繼電保護等電氣工程專業(yè)知識。
能力要求:掌握電子技術、電工技術等方面的基本知識和實驗技能;具有一定的制圖繪圖能力、程序設計能力、電子設計能力。具備電力系統(tǒng)工程理論分析、設計能力和應用能力,具有較寬的知識面、較強的適應和發(fā)展能力,并具有自主學習的能力。
素質要求:具有強烈的社會責任感和主人翁意識,具有良好的環(huán)境保護意識和職業(yè)道德;養(yǎng)成良好的體育鍛煉和衛(wèi)生習慣,具有健全的心理和健康的體魄,達到國家規(guī)定的大學生體質測試標準要求;了解相近專業(yè)及基本的人文社科知識,具備較寬的知識面和一定的社會實踐能力;具有良好的從事實際工作的心理準備。
4 以教學為中心的具體措施和初步成效
(1)實驗裝置潛能的挖掘:隨著學校政策傾斜和支持力度加大,應該說近兩年來電氣工程及其自動化專業(yè)實驗室建設發(fā)展速度很快,購置了很多大型、重型設備,但同時由于實驗裝置本身具有一定的復雜性,且教師人數偏少,所以今后隨著教學任務的開展,我們教研室的主要工作就是要深入挖掘實驗裝置的潛能,合理安排教學資源,構思好設計性、綜合性實驗項目等。
(2)教師的應用能力水平需要進一步提高:教師要注重學習、注重知識的更新、注重理論聯系實際、做好“雙師型”方向的發(fā)展,結合好這兩年新建的實驗裝置,充分發(fā)揮實驗裝置的效能及實驗項目的延伸。
(3)課程之間內容上的關聯性需要深入梳理。專業(yè)課程之間在內容上往往會有很多的相關性、關聯性,由于任課教師在授課環(huán)節(jié)上基本上是獨立進行的,且根據自身的知識結構在授課內容可能有一定的隨意性,這可能會造成學生在上不同的課程時會感覺到有些內容是不同教師重復講過的內容,這將造成教學效果的下降。所以,針對這一問題應積極開展教學內容、教材內容的梳理,同時規(guī)范各門專業(yè)課程內容合理的教學范圍,以此規(guī)避教學內容上的重疊。
我校電氣工程專業(yè)雖起步遲,但通過多年來不斷的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起較為完善的立體化教學體系,并在學校的政策支持下不斷地進行實驗室硬件建設,形成了具有發(fā)電廠電氣控制仿真系統(tǒng)、供配電控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)分析平臺、電工技術實訓平臺等較為完備的電氣工程方向實驗實訓教學框架體系,在此基礎上本專業(yè)學生在西門子、飛思卡爾等全國知名工程類賽事上獲得了較優(yōu)異的(下轉第104頁)(上接第48頁)成績。
4 結語
總之,做好一個專業(yè)需要投入較大精力,地方院??赡芨P注生源和招生數量,往往在資源配置上由于專業(yè)較多很難集中有效的教學力量來切實有效地應用到電氣工程專業(yè)發(fā)展和建設中。專業(yè)方向要有所調整和分析,要緊隨國家能源政策的步伐,在課程的開設上力圖符合時展的脈搏。
基金資助:淮南師范學院2014年校級教研項目(編號:2014hsjyxm03)基金資助
注釋
① 巫付專,王曉雷,付邦勝.電氣專業(yè)應用型人才培養(yǎng)方案的構建[J].中國電力教育,2010(6):46-47.
② 趙麗華.電氣工程及其自動化專業(yè)水電特色實踐教學體系探索[J].科教導刊,2014(10).
③ 艾欣,劉寶柱.華北電力大學電氣工程及其自動化專業(yè)的建設及發(fā)展[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集:92-95.
④ 宋起超,楊春光,喬爽,王希鳳.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業(yè)多元化實踐教學模式的構建[J].中國冶金教育,2010(2):12-15.
【關鍵詞】電氣工程及其自動化;人才培養(yǎng)模式;課程體系;實踐教學體系
【Abstract】According to the demand of wuling mountain area power talent, the personnel cultivating mode and course system of electrical engineering and automation were researched. The personnel cultivating mode of “college construction and education together with the enterprise, four modernizations and five stages” was presented, Combined with the personnel cultivating mode, the practical teaching system was built.
【Key words】Electrical engineering and automation; Personnel cultivating mode; Course system; Practical teaching system
區(qū)域經濟協(xié)同發(fā)展已成為世界經濟發(fā)展的主流趨勢,隨著武陵山片區(qū)各區(qū)經濟建設和社會的發(fā)展,城鄉(xiāng)電力需求越來越大,同時伴隨智能電網的迅速發(fā)展以及城網、農網智能化改造升級陸續(xù)開展。電力及其相關企業(yè)對電力系統(tǒng)運行與維護、電氣傳動與節(jié)能以及新能源開發(fā)與利用等方面的技術人員需求日趨旺盛。
吉首大學作為武陵山片區(qū)唯一一所綜合性大學,為當地培養(yǎng)電氣方面人才責無旁貸。我院充分結合我校實際及武陵山片區(qū)經濟發(fā)展的社會背景,構劃了“電氣工程及其自動化專業(yè)”發(fā)展之路;對服務于武陵山片區(qū)經濟建設的電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系進行研究。結合電力及企業(yè)的人才需求,根據行業(yè)的動態(tài)發(fā)展,提出了“校企共建、校企共育、四化五階段”的人才培養(yǎng)模式;根據我院的專業(yè)基礎、實際情況,以及新形勢、新技術下與其他專業(yè)之間的相互銜接,推進“一強二弱,強弱結合”的課程體系建設;為大力加強實踐教學,切實提高實踐能力,以培養(yǎng)復合型科技人才為目標,構建“五層次”的實踐教學體系。
1 人才培養(yǎng)模式建設
立足武陵山片區(qū)各區(qū)經濟建設,面向城鄉(xiāng)電網改造升級以及智能電網的發(fā)展。培養(yǎng)適應武陵山片區(qū)基礎扎實、知識面寬、創(chuàng)造能力強、素質高的電氣工程人才。結合電力及企業(yè)的人才需求,根據電氣工程及其自動化領域的新發(fā)展、新要求,提出了“校企共建、校企共育、四化五階段”的人才培養(yǎng)模式。
1.1 發(fā)揮地方資源優(yōu)勢,實現校企共建
以《武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展與扶貧攻堅規(guī)劃》戰(zhàn)略實施為契機,全面貫徹落實湖南教育強省發(fā)展戰(zhàn)略方針。大力推動電氣專業(yè)建設與電力行業(yè)發(fā)展的深度融合。構建“校企一體,教培共融”的辦學模式。利用多種平臺實現資源共享,校企共建研究所、實驗室、實踐基地;從專業(yè)建設規(guī)劃、實踐教學、人員培訓、項目合作等方面開展合作。實現基地共建共享、師資隊伍互通互利,教學培訓相融相促。培育適應武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展需要的專業(yè)特色。
1.2 利用校企共建資源,實現校企共育
緊跟新型工業(yè)化和電力行業(yè)人才市場需求變化,適應武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需要,依托產業(yè)建專業(yè),校企合作強專業(yè),形成以武陵山片區(qū)區(qū)域電力技術類和能源動力類兩大專業(yè)群為主的專業(yè)發(fā)展格局。企業(yè)專家人員、技術人員融入師資隊伍,參與專業(yè)建設、開展專題講座、指導實習及畢業(yè)設計;聘請具有豐富工程經驗的工程技術人員和管理人員將產業(yè)發(fā)展的新知識、新成果、新技術引入課堂教學。
1.3 實習“四化五階段”的全過程培養(yǎng)模式(圖1)
通過調研了解武陵山片區(qū)對電氣專業(yè)人才的需求和要求,廣泛聽取各兄弟院校及專家的的意見及建議,構建了“四化五階段”的全過程培養(yǎng)模式。“五階段”培養(yǎng)模式結構框架如圖一所示。在“五階段”培養(yǎng)模式過程中同時實現“四化”,即課堂教學與實踐教學同步化、專業(yè)知識與實踐項目層次化、課程設計及創(chuàng)新能力綜合化、畢業(yè)設計及頂崗實習實戰(zhàn)化。
①武陵山片區(qū)人才需求刻析;
②課程體系優(yōu)化,實現課堂教學與實踐教學同步化;將應用性較強的專業(yè)課程與實踐教學相結合,理論與實際相結合,同時實現教師與學生、學生與學習之間的相互互動;
③專業(yè)知識、實踐能力培養(yǎng),實現專業(yè)知識與實踐項目層次化;主要面向“基礎知識、專業(yè)知識、實踐訓練”三個階段的教學全過程,課程應由驗證性加深過渡到綜合性,再由綜合性發(fā)展到創(chuàng)造性;分階段分層次進行,遵循循序漸進;
④課程設計及創(chuàng)新能力培養(yǎng),實現課程設計及創(chuàng)新能力綜合化;對重要的專業(yè)基礎課程,應以3~4學生為單位設計一個課題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識;
⑤畢業(yè)設計及頂崗實習跟蹤,實現畢業(yè)設計及頂崗實習實戰(zhàn)化;畢業(yè)設計應緊密聯系科研或者實習中的生產實際,實習理論與科研、實際生產緊密結合。
2 課程體系建設
隨著電機、通信以及電力電子技術的發(fā)展,計算機控制等高新技術的推廣,控制與通信技術在電氣工程及其自動化專業(yè)中起著舉足輕重的作用。而我院在控制和信息類專業(yè)發(fā)展已趨成熟,且經過多年的發(fā)展弱電方面已經有許多科研成果作為支撐,為開展電氣專業(yè)課程體系建設打下了良好的基礎。因此,根據我院的專業(yè)基礎、實際情況以及新形勢、新技術下與其他專業(yè)之間的相互銜接,創(chuàng)建“一強二弱,強弱結合”的課程體系建設。
“一強”主要是對電氣工程及其自動化專業(yè)中有關強電知識和技能的學習;“二弱”主要是針對控制和通信專業(yè)中有關弱電知識和技能的學習;“強弱結合”主要強調了相關學科的滲透與融合,即強電與弱電相結合、軟件與硬件相結合、設備與系統(tǒng)相結合。
3 實踐教學體系建設
電氣工程及其自動化專業(yè)針對復合型科技人才素質和能力要求,將實踐教學體系構建成“基本技能、初步設計能力、綜合應用能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力”的“五層次”實踐教學體系。實踐教學體系框圖如圖2所示。
①基本技能層:主要包括公共基礎、專業(yè)基礎、基礎實驗以及人文素質等方面進行基本技能訓練;
②初步設計能力層:具備計算機控制、電力系統(tǒng)微機保護、電氣控制與PLC等方面的知識和技能,培養(yǎng)具有一定的課程設計能力;
③綜合應用能力層:能熟練掌握與電氣專業(yè)密切相關的電力系統(tǒng)控制與通信兩方面弱電知識和技能,培養(yǎng)具有較強的專業(yè)知識綜合應用能力;
④工程實踐能力層:主要在專業(yè)實驗、專業(yè)實習、畢業(yè)淪為設計以及工程項目等工程實踐方面進行培訓;
⑤創(chuàng)新能力培養(yǎng)層:培養(yǎng)較強的科技創(chuàng)新、產品研發(fā)制作能力,主要進行創(chuàng)新能力和團隊精神的訓練。
4 結束語
我院電氣工程及其自動化專業(yè)主要圍繞武陵山片區(qū)各區(qū)經濟建設和信息時代的發(fā)展趨勢,服務于武陵山片區(qū)能電網的迅速發(fā)展、城網與農網智能化改造升級以及相關企業(yè)對電力系統(tǒng)運行與維護、電氣傳動與節(jié)能以及新能源開發(fā)與利用。推進專業(yè)建設改革與創(chuàng)新,提出了“校企共建、校企共育、四化五階段”的人才培養(yǎng)模式;并結合“一強二弱,強弱結合”的課程體系建設,構建“五層次”的實踐教學體系。充分激發(fā)學生的主觀能動性,促進了良好的學風和教風建設,使培養(yǎng)的學生更加適合社會需求。
【參考文獻】
[1]譚博學,張存山,等.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系研究[J].中國電力教育,2014,(33):38-39.
[2]張永炬,楊善曉,等.新建地方本科院?!半姎夤こ碳捌渥詣踊睂I(yè)建設探討[C]//第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集(上冊),2007:178-180.
[3]謝衛(wèi)才,李靖,等.應用型電氣工程本科專業(yè)實踐教學體系的構建與實施[C]//第六屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集(下冊),2009:692-696.
“汽車電子技術”課程開設在大學四年級上學期,為專業(yè)選修課程,2學分,共32學時。其中理論教學22學時,實踐教學10學時。根據電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎課程和平臺課程設置,結合汽車電子技術的主要特點,“汽車電子技術”課程的理論教學可分為6個模塊,如圖1所示。在“汽車電子技術”課的理論教學環(huán)節(jié)中,
第一部分,先介紹汽車電子的基本概念,回顧汽車電子技術的發(fā)展歷史,通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節(jié)能的影響,結合電氣工程及其自動化專業(yè)的相關知識,講述汽車電子與電力電子的關系。
第二部分,介紹汽車電子技術中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器,常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機選型及選用依據,汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介紹的基礎上,著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動力轉向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設計方法,主要內容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標準、硬件電路設計和軟件編程方法,特別強調目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。
第四部分,結合新能源汽車的熱點問題,充分發(fā)揮電氣工程及其自動化專業(yè)知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設的“汽車電子技術”不同之處在于,省去了傳統(tǒng)以發(fā)動機作為主導的汽車動力系統(tǒng)控制部分,強化了電驅動系統(tǒng)的匹配與設計部分。該部分內容除了包含對于汽車動力系統(tǒng)設計方法和匹配規(guī)律的介紹外,還增加了對于電動汽車動力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。
第五部分,介紹汽車電器系統(tǒng),包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動門鎖系統(tǒng)、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網絡系統(tǒng)等方面的內容。
第六部分是課程的最后部分,介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評價標準和一般的故障診斷方法。
以上六部分構成了我校電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”理論教學的主要內容。在“汽車電子技術”課程的實踐教學過程中,主要有實驗和課程設計兩種方式。實驗課作為學生在校內實現理論聯系實際的一種比較有效的手段,學生通過實驗能夠加深對課程理論知識的理解,并能夠培養(yǎng)一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”實驗課的設置上,主要分為5個部分,如圖2所示。課程設計是提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段,它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解,而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來,提高了知識的應用能力。
“汽車電子技術”是一門實踐性很強的課程,課程設計主要結合我校電氣工程及其自動化專業(yè)平臺課的知識,以電動汽車控制系統(tǒng)作為設計目標,讓學生結合電力電子技術的相關知識進行設計。
二、“汽車電子技術”課程教學方法的改革
對于“汽車電子技術”課程來說,涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的,而通過傳統(tǒng)的板書教學方式,也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學的方式,通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結構、組成及工作原理,使教學的內容直觀清晰,易于理解。在“汽車電子技術”課程的教學過程中,除了正常的多媒體課堂教學外,還采用了現場教學結合研究性教學的授課方法?,F場教學即依托我校汽車電子驅動控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實驗平臺,使學生到工程中心參觀現場演示,并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產品實驗樣機。這些教學手段可以使學生對汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認識。除此之外,教學內容中以汽車電子產品的項目開發(fā)作為主導。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設計”這部分內容講授時,可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對象,從汽車電子產品開發(fā)的前期調研、方案論證,到中間環(huán)節(jié)的樣機開發(fā)、功能驗證,再到最后環(huán)節(jié)的樣機標定、測試等進行全方位的介紹。通過這樣的講授,學生對汽車電子的感性知識加深,在理論學習中的目的就會變得明確,清楚地認識到需要掌握的主要內容。
三、“汽車電子技術”課程考核方式
為了有效地組織教學,突出“汽車電子技術”課程的實踐性,改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時成績占30%,期末卷面成績占70%的比例進行綜合評定。而由于“汽車電子技術”課程面向電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子方向的本科生,選課人數基本維持在40~60人范圍內,這樣的人數規(guī)模便于授課教師進行小范圍內的專業(yè)指導,因此在考核方式上提出了平時成績、作業(yè)成績、實驗成績、課程設計與專業(yè)論文撰寫相結合評定的方式。與其他課程不同之處還在于,其他課程安排的課程設計都是最終給定一個獨立的成績,而作為專業(yè)選修課,本門課程的課程設計成績只是最終成績的其中一部分。
目前該門課程的考核采用平時成績占10%,作業(yè)成績占10%,實驗成績占10%,課程設計占30%,專業(yè)小論文占40%的比例權重進行成績的評定。這樣做的好處是,不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實踐緊密結合的特點,并且可以充分激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的團隊合作精神。專業(yè)小論文作為考核的主要部分,在撰寫過程中,授課老師首先利用2學時的時間對學生進行科技論文撰寫的培訓,而后引導學生充分利用學校圖書館的資源,根據各自分配到的科技論文主題進行文獻的檢索;學生分成了3至4名成員一組,選擇關于汽車電子的主題項目,可建議主題為電動汽車整車控制器的設計、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設計、汽車自動變速器控制系統(tǒng)設計等,學生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后,學生提交科技論文,并以學術會議的形式在課堂上進行交流,老師和其他同學可以自由根據報告者的內容提問,并提出意見和建議。該部分成績可以當場給出,這樣做的好處是激發(fā)學生的積極性,所給定的成績能夠實現主觀與客觀兼顧的效果,令所有同學信服。
四、結論
關鍵詞:電氣工程及其自動化;特色專業(yè)建設;質量工程
作者簡介:于仲安(1973-),男,甘肅臨洮人,江西理工大學電氣工程與自動化學院,副教授;梁建偉(1979-),男,山西陽泉人,江西理工大學電氣工程與自動化學院,講師。(江西 贛州 341000)
基金項目:本文系江西省教育科學“十一五”規(guī)劃(重點)課題“地方高等學校特色專業(yè)建設的研究與實踐”(課題編號:09ZD069)、江西理工大學質量工程資助課題“電氣工程特色專業(yè)建設”、教育廳學位與研究生教育教學改革研究項目“基于產學研的研究生創(chuàng)新實踐教育研究”(項目編號:贛教研字[2009]16)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011)36-0175-03
特色專業(yè)建設是進一步優(yōu)化高校專業(yè)設置,提升專業(yè)建設的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質量、效益和人才競爭力的重要手段。特色專業(yè)建設首先應該符合學校學科專業(yè)的整體發(fā)展規(guī)劃和布局,符合社會人才需求的現狀和變化趨勢,應與學校的辦學方向、層次、規(guī)模、能力和特色相適應。加強特色專業(yè)建設,是高校在高等教育大眾化新形勢下的必然選擇,也是新時期高校深化教育教學改革,深入實施“質量工程”,提高人才培養(yǎng)質量的重要切入點和落腳點。[1]
電氣工程及其自動化專業(yè)是多學科交叉融合,集電子、計算機、電力、控制于一體,專業(yè)知識發(fā)展迅速,新理論、新技術層出不窮,培養(yǎng)的人才具有廣泛的普適性。江西理工大學電氣工程及其自動化專業(yè)2008年被學校確定為特色專業(yè)進行建設,立足江西,面向市場,依托學校優(yōu)勢學科,面向電力、電子、礦山、冶金等行業(yè),以電氣工程領域的應用型和復合型本科生作為主要培養(yǎng)目標,為社會培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的創(chuàng)新型電氣類骨干技術人才。
一、特色專業(yè)建設目標和方案
江西理工大學電氣工程及其自動化特色專業(yè)的建設目標是依據本專業(yè)的發(fā)展現狀、學校的辦學特色以及現有的辦學資源,制定了電氣工程及其自動化專業(yè)“五結合”的人才總體培養(yǎng)模式:“強電與弱電相結合、電工技術與電子技術相結合、軟件與硬件相結合、元件與系統(tǒng)相結合、運行與研制相結合”,培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型電氣工程領域高級工程技術和管理人才。在學科建設、師資隊伍建設、人才培養(yǎng)、科學研究和實驗平臺建設等方面取得長足進步,其建設成果可為學校乃至同類高校電氣工程專業(yè)建設和改革起到一定的參考和示范作用。
建設方案為:根據學科基礎和科研特色,研究電氣工程人才培養(yǎng)新方案,加強理論素質基礎和工程實踐創(chuàng)新能力,探索適合電氣工程領域發(fā)展的創(chuàng)新思路。改進培養(yǎng)方法和課程體系,強化實踐軟硬件建設,加強教師隊伍建設,完善教學管理和評價體系,重視工程實踐和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高人才綜合素質和應用價值。[2]
在人才培養(yǎng)方案方面,根據高校培養(yǎng)模式和行業(yè)發(fā)展現狀,從發(fā)展學科優(yōu)勢,加強學生素質角度出發(fā),本專業(yè)結合教學改革和實驗平臺建設,從以下幾方面著手,改進現有人才培養(yǎng)方案。
學科方向定位:在原有的電機和電力電子、控制工程方向的基礎上,綜合學科發(fā)展趨勢,增加電力系統(tǒng)、新能源等教學內容。
優(yōu)化課程體系:合理分配基礎課程、專業(yè)基礎課程、專業(yè)課、選修課的比例,加大了實踐教學環(huán)節(jié)的比例。
改進培養(yǎng)模式:加強實驗平臺建設,構建課程實驗、課程設計、實習和實踐等創(chuàng)新實踐活動在內的綜合實踐體系。增加專業(yè)講座次數,讓學生了解最新知識與技術的發(fā)展。
改善教學手段:積極鼓勵和改進課堂教學、實踐教學的手段和模式,提高學生主動學習的積極性。促進學生自主學習:通過開放實驗室、參加學科競賽、參與科研活動等方式,促進學生個性發(fā)展,提高工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
二、已取得的建設成果
近幾年來,依照教育部質量工程的要求,在校院的支持和幫助下,通過全體教師的團結協(xié)作和努力工作,電氣工程及其自動化特色專業(yè)建設取得了一定的進步。
1.強化師資隊伍建設
通過幾年的培養(yǎng)和引進,本專業(yè)教研室專職教師人數達12人,兼職教師3人,博士人數4人,碩士研究生10,博士和碩士比例為93.3%。其中教授3人,副教授8人,講師4人,年齡45歲以下的占80%,年齡、職稱、學歷結構合理。
加強青年教師培養(yǎng),通過聽課、研討、交流、公開教學等形式,進行傳幫帶的培養(yǎng),使青年教師盡快成長。近3年,本專業(yè)4位青年教師分獲江西理工大學“青年教學標兵”、“優(yōu)秀教師”、“青年科研標兵”、“最受學生歡迎的10佳教師”和“教學競賽一等獎”等榮譽稱號。
通過企業(yè)實踐、短期工程應用培訓等方式,促進教師實踐能力和工程技術的提高,為更好地指導學生打下堅實的基礎。
2.優(yōu)化課程體系,完善人才培養(yǎng)模式
現代科學技術呈現綜合化、整體化趨勢,要求文理滲透、理工管結合、學科交叉。這種形勢下,對于電氣工程及其自動化專業(yè)學生的知識結構而言,不僅要進行以教授專門知識、技術、能力為目的的較寬專業(yè)教育,還要進行以全面提高人的綜合素質為目的的通識教育。從電氣工程及其自動化專業(yè)的基本要求出發(fā),其人才培養(yǎng)的知識結構中除了體現通識教育的自然科學、人文社科、經管、外語、計算機和體育課程外,還必須具備既反映一級學科“電氣工程”特色,又反映“強弱電”結合的三大知識系列課程。
(1)電子技術系列課程:“電路”、“電子技術”(模擬電子技術和數子電子技術)、“電力電子技術”、“可編程芯片技術”、“嵌入式系統(tǒng)技術”等。
(2)計算機與信息處理系列課程:“計算機基礎”、“計算機高級語言”、“自動控制原理”、“微機原理及程序設計”、“單片機原理與應用”、“計算機控制技術”、“工業(yè)控制網絡”、“可編程控制器原理與應用”、“檢測技術及儀表”等。
(3)電機與電能系列課程:“電機與拖動基礎”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)自動控制”、“運動控制系統(tǒng)”、“現代電氣控制設備”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“微特電機及系統(tǒng)”、“新能源轉換與控制技術”等。
以上課程體系的優(yōu)化,使學生受到電工電子、電力系統(tǒng)、信息控制技術等方面的基本訓練,既有電氣工程方面的專業(yè)知識和技能,又具有自動化和信息技術的基礎知識和基本技能,學生系統(tǒng)觀念強、基礎知識扎實,具有較強的創(chuàng)新意識和工程實踐能力,專業(yè)面廣、適應性強,廣泛滿足社會的需求。
3.構建實踐教學體系,加大實踐平臺建設[3]
根據實踐教學的特點,結合電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標、專業(yè)特點、學科發(fā)展和社會需求等,確立了“既有基礎實踐又有專業(yè)實踐,既有基本技能訓練又有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練,‘加強基礎、重視實習、確保設計、強調創(chuàng)新’”的實踐教學理念。
實踐教學的主體是學生,實踐教學質量的體現也是學生,而學生存在個體差異,因此必須因材施教,培養(yǎng)學生個性的發(fā)展。實踐教學離不開理論教學的堅實基礎,實踐教學與理論教學的最終目標是工程應用與實踐創(chuàng)新,因此構建了“以學生為主體,面向工程實際,實現理論教學與實踐教學相結合、常規(guī)教學與個性培養(yǎng)相結合、實踐教學與工程訓練相結合、創(chuàng)新教育與科技競賽相結合”的實踐教學模式。
運用實踐教學的基本理念,遵循實踐教學體系的構建原則,采用“結構層次化,內容模塊化,課程系列化”的實踐教學體系設計思路,構建了電氣工程及其自動化專業(yè)“以學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,集目標性、基礎性、層次性、系統(tǒng)性、實踐性于一體”的實踐教學體系,將該實踐教學環(huán)節(jié)分為“課程實驗、實訓和實習、綜合設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”四大實踐教學模塊,如下圖1所示。
近幾年,得到學校、財政部1200多萬元的的大力支持,新建了電力系統(tǒng)實驗室、新能源實驗室、電氣傳動實驗室、伺服系統(tǒng)實驗室等,使本科生的實驗開出率達100%。通過優(yōu)化實驗資源,改進實驗手段和內容,使專業(yè)課的設計性和綜合性實驗比例達85%以上。
以“立足專業(yè)特點、面向工程實際、注重操作能力、培養(yǎng)勞動意識、提高綜合素質”的校外實踐基地建設思路,通過廣泛聯系和持續(xù)的建設,校外實踐基地建設取得重大進展,現已建成5個相對穩(wěn)定的校外實踐基地,基本滿足專業(yè)生產實習、畢業(yè)實習的需要,為學生了解企業(yè)、了解社會、增強實踐動手能力打下了良好基礎。
4.以能力培養(yǎng)為核心,加大教學方式方法改革[4]
(1)狠抓課堂教學改革,提高課堂教學質量。通過研討會、示范教學、教學競賽等形式,提高教師課堂教學的質量,針對不同的課程內容采用不同的教學方法,如啟發(fā)式、引導式、問答式等。以教師為主導、以學生為主體,調動學生學習的積極性和主動性,嚴格課前預習、課堂練習、課后做作業(yè)的習慣,并進行不定期的檢查和評比,在學生中養(yǎng)成良好的學習習慣,向45分鐘要效果。
(2)以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心,實行分類分層教學。為確保實驗教學體系以能力培養(yǎng)為核心,與理論教學有機結合,根據實驗類型進行分層次、多元化整合,力求綜合設計型實驗開出的比例不低于85%,兼顧應用型、研究創(chuàng)新型實驗的開發(fā)。在整合實驗課程內容的過程中,充分體現學科交叉重組,實現理論課和實驗課內容組合的最優(yōu)化。隨著學生專業(yè)知識的不斷增長,實踐內容從基礎到專業(yè)、從驗證到設計、從設計到綜合,從綜合到創(chuàng)新,不斷融合和貫通。通過基本工程能力訓練、綜合素質提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)3個階段,培養(yǎng)學生的實際動手能力、信息獲取能力、自主學習能力和創(chuàng)新思維能力。
5.重視科學研究,積極參與學科競賽
高度重視科研活動,積極進行產學研結合,以科研促進教學改革和提升,大力推進教學研究,不斷提升教學改革的力度。鼓勵和組織學生參加各類學科競賽,不斷提高實踐創(chuàng)新能力。
(1)加大縱橫向科研課題的研究。近3年,本專業(yè)獲批國家自然基金項目2項,資助經費76萬元,獲批省市級科研項目8項,資助經費22萬元多萬。橫向課題5項,科研經費約350萬元,發(fā)表科研論文60多篇,其中EI檢索論文18篇,SCI檢索2篇。
(2)教學類課題的研究。包括教改課題、教育規(guī)劃課題和質量工程課題。近3年,本專業(yè)獲批省級教改課題7項,教育規(guī)劃課題2項,質量工程建設項目8項,資助經費約20萬元。
(3)積極創(chuàng)造條件開放實驗室,開展第二課堂活動,引導和鼓勵學生積極參加各種技能競賽。如數學建模競賽、省級電子制作大賽、省級和國家級電子設計大賽、各類機器人大賽、挑戰(zhàn)杯等各種學科競賽,并取得了優(yōu)異的成績,近5年來,學生參加各類競賽共獲全國一等獎5項、二等獎1項,江西省一等獎21項、二等獎23項、三等獎30余項。
6.完善教學管理和質量評估體系,提高管理效益[4]
(1)強化日常教學管理,提升教學管理水平。本專業(yè)從課堂教學、實驗實習、課程設計等環(huán)節(jié)進行了大量的改革和完善,極大地促進了教學管理的正規(guī)化,教學過程的嚴格化。從教師的教案書寫、作業(yè)批改、課堂監(jiān)控、實踐教學準備、實踐過程指導、教學檔案管理等方面進行檢查和監(jiān)督。規(guī)范嚴格的管理,促進了教師教風的好轉,進一步促進了教學質量的提升。
(2)促進理論和實踐的深度融合。為了解決實驗師資短缺的問題,促進理論教學和實踐教學的深度融合,本專業(yè)要求所有理論教學的教師必須參與實踐指導,包括課程實驗、實習、課程設計等環(huán)節(jié),參與實驗室管理(作為兼職實驗人員)。一方面為教師了解學生對理論知識的掌握情況提供參考,使教師課堂教學更有針對性,另一方面提高了教師實踐能力、緩解了實驗師資短缺的局面,實現了理論與實踐的深度融合。
(3)完善質量監(jiān)督和評價體系。進一步加強教學的宏觀指導、協(xié)調和質量監(jiān)控,完善評價體系和質量考核制度,進一步推進教學管理改革,確保人才培養(yǎng)質量的不斷提高。
1)形成教學教學督導機制。為了提高教學質量,專業(yè)教研室采用試講、研討、聽課、示范等形式,促進教研室教師教學能力的不斷提高,從教學態(tài)度、教學內容、教學方法、教學條件、教學效果等方面進行綜合檢查和測評,并將相關信息及時反饋給授課教師,指出其授課的優(yōu)點和不足之處,并提出富有建設性的意見和建議。
2)建立學生評教機制。教學督導能起到信息溝通的作用,但作為教學的對象,學生是直接的感受者,為此,專門設立了學生評教委員會,大力改革原來的學生評教方式方法,產生了積極的效果,在江西省教育電視臺、校園媒體等進行了宣傳報道。通過學生評教,建立了和諧的師生關系,暢通學生和教師之間的溝通橋梁。每月出版1期《學風建設簡報》,學生在肯定教師優(yōu)點的同時,更多的指出授課的不足,教師對學生的意見和建議必須進行反饋,教學相長,有利地監(jiān)督了教學過程,促進了教風、學風的進一步好轉。
3)信息反饋。有效的信息反饋是質量監(jiān)控的基礎,反饋信息的收集渠道除了統(tǒng)計、測量與評價之外,還可從同行教師、學生、畢業(yè)生、用人單位和社會各界廣泛收集信息,并建立制度化、常態(tài)化的信息反饋渠道和反饋制度。通過信息反饋,為專業(yè)教學改革提供必要的參考,為提高教學質量提供借鑒,也為如何培養(yǎng)更適應企業(yè)和社會的學生提供借鑒。
7.畢業(yè)生質量
電氣工程及其自動化專業(yè)建設的成績得到了學校和社會的廣泛認可,2008年作為江西理工大學首批一本招生專業(yè),目前已在江西、安徽、河北、內蒙古、青海5省實行一本招生,生源質量大幅提高。本科生招生人數大幅增加,其中2008級學生198人(含專升本29人),2009級學生174人(含專升本29人),電氣2010級141人。近幾年來,電氣工程及其自動化專業(yè)的就業(yè)率和考研率穩(wěn)步提高,見下表1,趨勢圖如下圖2所示。
三、特色專業(yè)建設中面臨的困難
“質量工程建設”是促進我國高等教育規(guī)模、結構、質量和效益全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學校、學院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調和全力配合,需要領導、教師、學生的全力投入,但在目前的高校,尤其是地方高校,在能提升學校辦學實力的學科建設、科研等方面所受到的壓力非常之大,而在學校的收入分配政策、職稱晉升、評優(yōu)爭先等方面對質量工程的重視遠遠不夠,導致教師對本科教學項目的研究和建設的積極性不強,投入精力不夠,加之教學任務的繁重、評價體系的不完善、教學工作質量的認定標準不規(guī)范等一系列的原因,使得質量工程的建設效果不理想。
特色專業(yè)的建設不僅涉及教學場地、實驗設備、實踐基地、圖書資料等硬件基礎,還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、理論教學、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區(qū)域經濟發(fā)展等許許多多的軟件建設,它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,方能產生較好的建設效果。
四、結語
電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)從事于電力生產、傳輸和電力系統(tǒng)運行、電力電子技術應用、信息處理、試驗分析、自動控制、電機與電器產品的研制開發(fā)、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的寬口徑復合型高級工程技術人才和管理人才,是目前社會急需的通用性強、適應性廣的專業(yè),學生畢業(yè)分配形勢非??春谩8]
以上所述的成果只是特色專業(yè)建設過程中取得的點滴成績,對照特色專業(yè)建設目標,還有很多工作要做,尤其作為地方高等院校的電氣專業(yè),如何更好地將專業(yè)的普適性和學校的特色、地方經濟特色緊密結合,培養(yǎng)出基礎扎實、特色鮮明、具有創(chuàng)新精神的高素質電氣人才,還需要深入改革和實踐,才會取得理想的建設成果,為同類高校電氣工程專業(yè)建設和改革起到有益參考作用。
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