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关键词:电气工程 制约因素 建设与发展
一、国内电气工程及其自动化发展现状
目前我国在电工程自动化方面已经能够建立完整的控制系统,这项技术的发展在商业和工业领域都发挥了巨大的作用,创造了经济效益。在商业方面,企业之间的交流更加频繁,交易的形式也更为多变,电气工程自动化的发展为商业交流和活动创造了更好的条件和更多空间。在工业方面,电气工程自动化的发展方便了数据的储存与使用,方便了管理层获得信息,提高了管理效率。现场控制系统的投入使用,大大降低了控制过程中的成本花费,创造了很高的经济效益。
二、电气工程及其自动化发展的制约因素
在电气工程自动化虽然在快速发展,但仍然受到了很多因素的影响,对于这些客观上的不利条件,必须有全面清醒的认识,在实际操作中,必须注重排除不利因素,解决遇到的问题。
(一)技术应用缺乏针对性
我国在电气工程自动化的建设时有大量的技术引进,但是技术的应用需要根据实际的需求。电气工程及其自动化是一项综合性技术,在企业应用时要根据技术人员业务方向结合企业本身的生产实际,使用有针对性的技术。电气工程及其自动化在不同的应用上有不同的系统,不同的系统又需要相应的应用程序和软件,这就导致在技术应用中在设计、运行和维护工作中,开发更多种类的配套操作软件,在整体设计和使用中需要花费更多的人力和时间,增加了很多成本与开支,不利于实现经济效益的最大化,给企业带来了损失。
(二)相应技术的不完善
电气工程及其自动化技术在具体应用中需要一定时间的摸索和经验积累,在实际的每项工作中,没有完善的技术,会导致应用过程不简便,降低使用效率。企业参与市场竞争的关键就是不断提高生产效率,如果在新技术应用时投入的大量资金,但没有成功地提高生产的质量和效率,那么新技术的应用价值就大大降低。企业作为创造经济效益的生产单位,不是实验室,有些技术在优化上不完善,缩小了本身的应用空间,也就阻碍了自身的发展。除了技术在具体操作方面的一些问题,电气工程及其自动化系统能够有效运行需要建立一个稳定的网络结构,在各个企业之间发展的方向不同,技术水平和经济实力也有差别,企业在搭建网络结构的时候也会根据自身的具体条件。企业使用的网络结构各不相同,电气工程及其自动化产品在应用时就会遇到很多困难,而条件又不可能允许按照每个网络结构分别开发,这种情况也是电气工程及其自动化发展过程中必须面对的问题。
(三)电气工程及其自动化技术使用中数据流通不畅
电气工程及其自动化技术的应用主要在商业和工业领域,在商业方面的应用中,数据的传输在保证数据安全传输的基础上,加快数据的传输速度。但是在电气工程及其自动化技术的应用时,在数据流通方面还有很多不足。企业使用的电气工程及其自动化的设备没有统一的技术标准,因此连通的接口和数据传输的格式存在差异,应用软件和程序也存在差别,这些因素都给技术应用时的数据传输制造了障碍,从而增加了电气工程及其自动化技术应用的难度。同时,由于没有统一的标准,在数据传输时会需要通过多次的转换格式和解码,这些过程不但会花费时间,还会对数据的安全性造成隐患,商业活动的安全性非常重要,数据流通如果出现安全问题会极大的影响技术的推广应用。
三、电气工程及其自动化的建设和发展建议
(一)加大开发投入,建立统一的应用平台
在应用平台开发时要进行综合性的调查,注重平台设计过程通用性。在平台的设计的起始阶段做好市场调研,在功能设计方面以实际应用和市场需求为导向,预测技术的发展方向,在平台设计时留出一定的拓展空间,方便应用型的软件的开发和使用,也方便平台的优化升级。建立统一的系统平台,需要使用统一的技术标准,以平台运行的稳定为目标,加大科技人员和相关开发经费的投入,力求攻克技术难关,建立一个应用性和可操作性强的运行平台。从而降低应用时的成本,创造更多的经济效益,也就根本上促进了技术的发展。
(二)建立网络结构的统一标准
使用统一的标准构建企业的网络结构,能够为电气工程及其自动化在开发创造良好的条件,同时也方便了企业的技术应用。企业在技术交流和数据流通上使用通用网络结构应用的技术,可以大幅提高流通的速度,并保证安全性。企业在使用通用的网络结构基础上,可以根据不同的行业开发相应的应用软件,在保证互相流通通畅的前提下,又能适应本身的发展需要。
(三)数据流通接入方式标准化
在电气工程及其自动化技术应用中,要想保证数据流通的速度和安全,在终端用户之间必须建立标准的接入口。利用当前的科学技术解决接入方式的差异问题,使用户与服务器之间,用户与用户之间,在连接和流通上接入速度快,安全性强,大幅度缩短连接时间,减少相关工作的时间和费用。
(四)培养电气工程及其自动化方面的技术人才
人才的培养是电气工程及其自动化技术建设与发展的根本动力,必须加强相关专业的教育体系建设,提高教学质量,教学内容紧跟技术发展与应用的步伐,培养大量拥有丰富理论知识和操作能力的复合型人才。以人才的培养为基础,进行进行技术开发和创新,可以为电气工程及其自动化建设的发展创造条件。
结语
电气工程及其自动化的建设与发展能够极大的推动我国工业的发展,我国当前在相关领域方面取得巨大发展进步的同时,也面临着许多制约因素,要想克服不利因素进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,必须加大投入开发力度,培养大量专业人才,从根本上推动相关产业的发展。
参考文献:
关键词:DSM;电能管理;中国电能服务网
作者简介: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;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。(江苏张家港215600)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)14-0048-02
在当今能源相对紧缺、世界环境日益变差的大环境下,节能减排显得尤其重要,一方面节约了能源的使用,另一方面又减少了污染物的排放,保护了环境。
电力需求侧管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境的目的,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。
文中按照电力需求侧管理的要求积极探索电气工程及其自动化专业的电能管理方向。
一、电气工程及其自动化专业方向
1998年,国家将本科专业目录进行了调整、合并和压缩。电工类和电子与信息类合并成电气信息类。原电工类的电机及其控制、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。[1]
电气工程及其自动化专业涉及电工技术、电气技术、电力技术、自动控制技术、计算机及其应用技术等诸多领域,是通用性很强的“宽口径大专业”。全国各高校根据国家经济发展对电气信息类人才的需求,依据各校的实际情况和办学条件,确定了彼此不同的专业方向、人才培养的方案和模式,体现出各校的办学特色。
江苏科技大学镇江校区电气工程及其自动化专业虽然从2000年开始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工业学院创办的船舶电气控制专业,1978年镇江船舶学院开始招收船舶电气自动化本科专业,经过工业电气自动化专业、工业自动化专业等发展到现在的电气工程及其自动化专业。本专业是培养以船舶为特色的电气工程及其自动化人才,其专业建设是依托船舶行业,依靠教学、科学与管理,将其建设成以船舶电气自动化为主要特色、面向工程技术应用的专业。[2]
张家港校区因为远离校本部,又是异地新建校区,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。虽然张家港校区自2005年开始招生,其专业方向表面上沿袭镇江校区的“船舶电气自动化”方向,但培养方案实际上与船舶相关的课程基本没有涉及,比如:本部开设的“船舶概论”“船舶电站自动化”“船舶机舱自动化”等课程。[3]因此,电气工程及其自动化专业是作为校区重点建设的专业之一,目前是以船舶电气自动化和工业电气自动化的混合体,专业方向不明确,不利于专业建设和学生就业。
随着社会经济的发展和国家战略的需求,电能管理越来越受国家的重视,国务院曾多次发文要大力发展电能需求侧管理。目前,在国内高校本科专业及方向设置中,还没有电能管理方向,市场需求量巨大。
为此,为了突出办学特色,服务经济,培养社会急缺的电能管理人才,校区与苏州太谷电力有限公司合作,共同建设电气工程及其自动化专业电能管理方向,并从2008级电气工程及其自动化专业开始设置电能管理方向。
二、电能管理方向建设探索
电气工程及其自动化专业电能管理方向是对负荷控制和管理,以及远程抄表和计费自动化。本着“科学管理电能,轻松降低成本”的电能管理新思路,确保电力用户有序用电,其技术领域涉及国家重点支持和发展的几大高新技术,即物联网技术、智能电网技术和节能减排技术。因此,电能管理方向有着及其广阔的发展空间。
电气工程及其自动化专业电能管理方向特色是实时监测和采集各电力用户的用电情况,对其用电情况进行分析评估,针对不合理或浪费用电的装备和线路,对其进行整改,优化电力用户的内部电网,以达到降低电能的目的。
电气工程及其自动化专业课程体系的构建应本着加强理论、优化课程结构、强调应用能力、加强实践环节来设置专业模块课程。[4]由于“电能管理”是新建专业方向,电气工程及其自动化专业原有的课程体系没有大的改变,目前只在第7学期增加了电能管理方面的两门方向选修课:“电能需求侧管理”和“电能优化技术”,下一步将根据人才培养方案要求,继续增加电力系统方面的两门课程“电力系统继电保护”和“ 电力系统故障分析”。
为了进一步优化课程体系,将电气工程及其自动化专业基础课和专业方向课内容相近或密切相关的几门课程组成课程组,有利于相关教师之间的教学交流和科研合作。具体分为5个课程组:
电工电子技术课程组:包括“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“CPLD及FPGA设计”等课程;计算机技术课程组:包括“计算机软件基础”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“ DSP原理及应用”、“计算机控制技术”、“计算机网络基础”等课程;控制与检测技术课程组:包括“自动控制原理”、“现代控制原理”、“智能控制”、“计算机集散控制”、“检测与仪表”、“MATLAB语言与科学计算”等课程;电机与电气技术课程组:包括“电机与拖动基础”、“电气与PLC技术”、“机电一体化技术”、“电力传动自动控制系统”等课程;电能与电力技术课程组:包括“工程图学基础”、“电能需求侧管理”、“电能优化技术”、“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等课程。
三、电能管理方向建设实践
为了加强电能管理方向学生的工程实践能力,在制订人才培养方案时就将企业元素贯穿于整个教学环节,企业参与人才培养的始终,校企深度融合,学校引进企业高级人才到校任教,同时,学校派青年教师下到企业学习至少1年时间。见图1。
1.教材建设
“电能优化技术”被校区列为重点课程建设,建设内容包括与企业合作共同编写讲义,进一步编写教材,努力将“电能优化技术”打造精品课程。该课程内容主要包括电能质量:电压、谐波、三相不平衡、功率因数等;电源优化;配网优化;电能质量优化;电能轨迹优化;电能检测技术等。
“电能需求侧管理”已经编写成讲义,并投入教学使用,主要内容涉及电力系统、智能电网、供电技术、需求侧管理、DSM平台使用、电能系统构建等。
2.师资队伍建设
依托中国电能服务网(苏州太谷电力有限公司)和智能电力研究院(清华大学韩英铎院士领衔的科研团队),共同培养“双师型”教师。校区派青年教师去企业学习1年,参与企业的科研和工程实践,这样教师有了实际的工程背景,在讲授理论课程时,将理论与实践相结合,学生听课才会感兴趣,不会显得课程枯燥无味。
智能电力研究院坐落在校区,与学院有紧密合作关系,长期邀请清华大学的教授给学生做学术讲座,同时教师和部分优秀学生也参于研究院的科研项目。
3.电能管理实验室建设
为了实现工程教育,必须将工程实践教育贯穿于整个教学环节。由于企业拥有强大的经济基础、科研能力以及工程实践背景,学校与企业深度合作,共建实验室,为学生提供工程教育模式的实践教学平台。
校区与太谷电力共同建设“电能管理实验室”,使用“中国电能服务网”平台。该平台功能包括以下5个模块:电能在线模块、用电分析模块、辅助决策模块、有序用电模块和系统工具箱模块。
为了能采集电能数据,通过电能监测仪、电流互感器、服务器等器件,利用RS48总线和以太网,可以采集和监测的数据包括:监测电力指标,包括相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等;电量指标,包括有功电量、有功电度、无功电量、无功电度等;质量指标,包括谐波电压、谐波电流、三相不平衡度、电压偏差、频率偏差、零线电流等。同时,还能通过温度传感器采集壳体的温度。
通过此DSM平台,学生能够清楚的了解电能的输入、传输、消耗的全过程。
4.网络教学平台建设
本专业目前共有6门课程,包括“电路”、“数电”、“电力电子技术”、“电能优化技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及技术”等课程实现网络教学,网络学堂包括教学课件、电子教案、教学大纲、习题、教学案例、在线答疑、师生互动等,教学资料丰富。
5.工程实践能力培养
工程实践能力是学校人才培养的终极目标,学校和企业各有强项,优势互补,将学校的人才培养方案与企业的用人需求紧密结合,企业积极参与人才培养方案的研讨和制定,实践环节的教学以及教材的建设等。企业的科研项目与学校的实践教学相结合,实践教学实现学校企业双导师制。
由太谷电力有限公司挑选经验丰富的高级工程师兼任“电能管理”专业方向工程实践培养指导教师,每周安排2学时,总计32学时的工程实践课程。
另外在第8学期安排学生去企业顶岗实习6个月,并将在今后逐渐扩至1年,达到“卓越工程师”计划培养方案的“3+1”模式,即3年在学校学习理论知识,1年在企业顶岗实习。实习期间要求学生现场安装与调试,并参与企业应用设计。
通过实习,学生对工程项目比较熟悉,将在企业里根据实际工程项目完成本科毕业设计。
6.联合培训“电能管理师”
目前,社会上急缺电能管理师,每年的用电高峰期,政府为了完成减排任务,都要求企业“拉闸限电”,对企业造成了比较大的损失。企业内部的电工紧紧是会用电,但是不能根据企业实际情况,优化企业内部电网,降低电能。因此,校区教师和太谷电力合作共同培训“电能管理师”。
四、结束语
目前,全国大约200多所院校设置电气工程及其自动化专业,甚至一些以文科见长的综合型大学也在办此专业。[5]对于本科院校异地新建校区,如果电气工程及其自动化这样宽口径的电类大专业,没有形成自己鲜明的专业特色,很难与其他老牌院校的此专业相比,这样不利于服务地方经济和学生就业等。
因此,设置电气工程及其自动化专业电能管理方向,在响应国家节能减排、培养“卓越工程师”计划、大力发展智能电网等方面都具有积极的意义。
参考文献:
[1]王泽忠,王兆安,沈颂华.电气工程及其自动化专业规范研究[J].电气电子教学学报,2010,(S1):5-6.
[2]姜文刚.电气工程及其自动化船电特色专业建设探索[J].科技信息,
2011,(21).
[3]刘维亭,王德明,朱志宇.电气工程及其自动化专业建设与实践[J].华东船舶工业学院学报(社会科学版),2002,(4).
关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学
作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)
基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03
近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。
一、应用型人才培养的定位
1.电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]
郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,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、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。
2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇
我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]
河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。
事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。
3.电气工程及其自动化专业的现状
郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。
虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
4.应用型人才的特点与培养
应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]
对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
二、课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。
新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革
郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。
表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系
课程类型 课程名称
一级学科
基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座
二级学科
限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分
电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学
跨二级学科
选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作
跨专业
选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)
实践教学
环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计
2.课程内容的优化
新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。
新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整
按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。
(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。
三、加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计
课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。
课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地
实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。
3.毕业设计
电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。
除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
四、结束语
电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。
参考文献
[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.
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关键词:电气工程及其自动化;电气装备;课程体系
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业,所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展,培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署,2013年,平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》,明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位:建设服务于智能电力设备行业产业发展需要,富有地方特色的、优势突出的应用型专业群;服务面向定位:立足平顶山,面向河南,对接智能电力设备行业产业,为区域经济社会发展服务。2014年,学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点,电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此,电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前,我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的,强调学科知识的系统性和完整性,强调全面掌握学科领域知识,忽视知识的实用性,整个课程体系学术性很强,技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变,没有结合当今科技与社会经济发展的实际,只满足于课堂教学,给学生提供动手的机会很少,缺乏应有的灵活性,不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计,但持续学习时间短,学生未能真正深入进去,专业见习更是走马观花,学生纯粹是看热闹,没有任何实质性学习。因此,教学效果不够理想,对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代,这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要,培养应用型人才,平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上,在实践中开展多维调研与深度探究,积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查,得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求,从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。(1)通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念,强调德、智、体、美相互渗透,设置的课程有:思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习,获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练,形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。(2)学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。(3)专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向,专业必修课是这两个方向必修的课程,主要培养学生的基本专业技术和能力,使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有:电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。(4)专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程,根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系,按照“有用、可用、管用”的原则,根据“电气装备”方向的特点,精心设置了“电气装备”方向的课程:电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程,其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外,为高年级学生开设电气新技术讲座,聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座,介绍学科研究热点、发展趋势,使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求,结合专业群内现有人才培养资源,电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养,注重人文,强化基础,着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力;第4年进入合作企业,以企业为主,开展校企联动的工程实践教育,参与项目实训和毕业设计,从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力,熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识,培养团队合作精神和创新意识。为此,在实践课程新体系中,设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。(1)独立实验课。减少验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验,尽可能模拟电气工作的现实环境,在实验中分配给学生一定的工作任务,学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中,达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有:大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中,电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学,寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系,综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。(2)集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练,设置的环节有:军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践,包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例,该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识,为达到上述要求,首先带领学生到几家不同企业进行参观,了解供配电系统的线路及设备,让学生总结各企业供配电网络的特点,然后回到学校学习相关理论知识,在学校进行基本知识的学习后,再到企业去参观实习,找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向;验证、巩固和丰富所学过的专业知识,培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式:参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中,每个学生侧重1个岗位,实际工作不少于2~3个月,以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受,能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式,主要解决企业生产实际中遇到的问题,培养学生的创新意识和独立工作的能力,使学生提前熟悉工程环境,为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。(3)第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践;在暑假、寒假期间,安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习;鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验;请大公司的工程师来做讲座、工程培训,缩短毕业生进入企业的适应期,节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等,还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端,该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下,实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效,相信在不久的将来,我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献:
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关键词:电气工程及其自动化;专业应用型人才;人才培养
随着计算机技术和现代电子科学的飞速发展,并对传统的电工学科进行了各个领域的渗透,电工学科的技术和理论也随之发生了新的变化。对于工程人才而言,社会的需求也就变得越来越强烈,对人才培养的要求就更加的严格。在应用型人才的专业要求中,对生产工艺和生产技术的要求都有所增强,除此以外,还要具备有适应科学技术进步的能力。所以,面对现代工程应用发展所需的大量工程应用型人才,其人才的培养就变得非常重要。这既是社会发展的急切需求,也是高等工程教育发展和时展的必然趋势。
1 电气工程及其自动化的专业特色和培养目标
作为电气工程及其自动化,其专业的特点是:电子技术与电工技术结合、系统与原件结合、强弱电结合、以及硬件与软件结合。所涉及的专业面非常的广泛,既具有信息技术和自动化方面的基本技能和基础知识,也具有电气工程方面的技术内容。通过专业的培养,能够使应用者获得信息控制、电工电子及计算机技术方面的技能训练。
对电气工程及其自动化专业来说,有着较高的培养目标。能够使应用者在自动化、电气工程、检测与自动化仪表、电力电子技术等领域内顺利的从事系统分析、研制开发、工程设计等方面的高级工程技术。所以,在电气自动化的学习中,学生们要注重以下几个方面的学习和培养:1.掌握较好的人文科学方面的知识,并能够很好地进行外语的综合应用;2.在专业的学习上,要对专业领域的广泛技术进行理解和掌握;3.对本专业的专业方向进行一定的了解;4.促进自己在工程实际训练上的培养;5.能够较强的适应自己的工作,可以进行系统的设计和科研的开发。
2 应用型人才的培养
适应应用型人才的培养,就要注重知识的创新、人才的培养、社会的服务等相关的内容。在工程应用型人才的培养目标中,对学生的培养要求非常的严格,促使学生们在建设、管理、生产和服务领域中成为高级的应用型人才,不仅要具有较强的专业能力和较高的素质,还要能够在设计、施工、管理方面有所作为。
3 应用型人才培养的策略分析
在电气工程及其自动化专业的人才培养中,教学的改革对其有着很大的影响。在专业教学的改革当中,要能够把加强学生的创新能力和工程的实践能力作为培养的切入点,树立培养高级应用型人才的目标,依据专业的教学改革和教学建设,创建教学实践的综合平台,对应用型人才的培养模式和规律进行有效地探索。
3.1 对课堂体系的改革。教学课程在教学改革的修正下可以被分为三个重要的部分:专业教育课程、学科基础教育课程以及公共基础教育课程。其中理工科学生必修的课程为基础教育的课程。专业教育课程有三个方向,学科基础教育课程则可以分为四个模块,可参照下表:
3.2 教学手段和教学方法的改革。在进行各门课程的组织中,要做到学生能力培养和学习积极性的促成,运用现场教学、多媒体教学等多种教学手段对学生们进行专业的培养。在课堂的教学中,教师的讲授要与学生的讨论相结合,此外还要做到教学内容与科研成果的结合和实践教学与课堂教学的结合。教师能够很好地将教学内容和经验转化为教学的效果,促进学生综合素质的提升,使结果与手段、形式与内容的相互统一。例如对专业教育课来说,它是继专业技术基础与基础理论后的一大重要课程,其具有综合性、发展性、实践性,并注重学生的科学分析能力的培养和训练。通过专业基础的学习,学生就可以进行工程的分析和完成,掌握一定的技术本领,对工程中的问题能够进行有效地思考和解决。
3.3 教学实践的改革。电气工程及其自动化专业除了理论的讲授外,在设计、实践、训练等方面也设置了多的课程。在教学的进行中,要注重第一课堂的重视和第二课堂的开拓,使工程的应用能力得以突出的变现出来,并能够对学生的工程实践进行深入的开展,以能力培养的依据结合层次性、系统性的教学原则,构建对阶段培养和理论教学结合的实践教学的体系。
对电气工程及其自动化专业实践课进行开设,能够培养学生的工程应用能力和工程实践能力。在制定学生的专业技能、基础操作技能和应用技术能力的实践教学计划时,要充分依据电气工程及其自动化专业的学生的能力结构、知识结构和素质结构的标准来进行教学的制定,对教学内容进行统筹的安排,使技术应用能力与基础技能能够很好地贯穿到教学的过程中,形成专业的技能训练和培养的计划。这样一来,实践课程的比例就有所加大,学生的毕业实习和生产实习也就得到了很好地重视,学生的综合素质就得到了有效地的提高。通过一系列的培养和训练,学生在今后的工程应用中,就善于进行工程的设计、实践和操作,成为工程的应用型人才。
4 结束语
总而言之,培养学生电气工程及其自动化的专业应用能力和基本的专业素质,就必须做出不断地努力和改进。使相互渗透、交融的实践教学和理论教学能够结合起来,达成良好的体系构建。在教学的方法上,要注重实验教学、理论教学以及工程训练方面的相互结合,对学生的工程实践技能进行深入的培养,落实电气工程自动化专业人才的培养方案,培养更多的应用型人才,促进我国的经济建设和发展。
参考文献
关键词:电气工程 自动化 专业简介 创新与变革 师资力量 课程体系
电气工程及其自动化专业现状简析。
专业简介。
电气工程及其自动化专业,主要是学习和研究电能的生产、传输、转换和利用,是一门新兴的学科。电气工程这一课程,最早出现在十九世纪八十年代,是美国物理的一门选修课,主要是为了电气制造业培养专门人才。随着电气制造业的迅猛发展,电气工程专业的地位也日渐水涨船高,与其他专业也同等重要。
该专业,经历了两次世界大战。在一战后,该专业随着广播与通讯业的出现和发展,其内涵也进行了扩展。尤其是二次世界大战中,对雷达、电讯、控制系统等新的电气与电子系统技术需要,该专业又进行了翻天覆地的更新。随着信息技术的发展,与电子技术和计算机技术的结合,该专业研究方向发展伸向各行各业,小到一个电子元件的设计,大到航空母舰的研发,现今已经成为高新技术产业的重要组成部分。电气工程及其自动化专业对高水平人才的需求很大,作为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于农业、建筑、生产、研发等领域,与人们的日常生活密切。
电气工程及其自动化专业的课程体系的特点。
(1)对本专业应用型人才培养的特色进行强化,并且保持实践教学环节不断线;(2)保持电子与计算机技术相关教学4年不断线,在电气工程领域中,强化自动化与信息技术的应用;(3)结合电力发展前景与现有师资条件,突出强电特色,设置两个专业方向:电力系统及其自动化与电机电气及其控制;(4)结合学生就业需要,考虑学生们的差异性,课程安排具有一定的科学性与系统性。
成为中国的热门专业之一的原因探究。
第一,该专业涉及范围广,能给同学提供创新和发展能力的空间;第二,就近几年来数据显示,该专业的就业率稳高不下,并且国企企业工作稳定,工作环境适合,薪酬和待遇高;第三,该专业教学内容十分丰富,课程新颖,这对学生门有着很强的吸引力;第四,近几年来,随着中国经济的大力发展,对电力供应的需求也在不断地增长,因此电厂的兴建等,电气行业需要更多人才;第五,该专业的历史悠久,经历了两次世界大战发展至今,并且目前我国的电力事业的发展前景也十分不错。研究成果如果能直接转化为产品,因此具有十分惊人的潜在经济效益。
电气工程及其自动化专业发展创新与变革。
提高整体的师资力量。
在新的社会和历史条件下,我们迎来了电气工程专业发展机遇。为了满足当今时代的社会,我国市场对电气方面的人才需要。那么,如何大量地培养新一代的电气工程及其自动化方向的人才呢?如何能保证新型专业才的数量供应呢?师资力量是关键。只有培养出高素质、高水平的师资队伍,才能引领电气科学走向发展。为此,加大教学投入,引进一流人才,建立一支高水平的教师队伍是刻不容缓的。我们可以通过引进一些国外一流大学的相关专业的教授,来到我校进行师资建设。如何培养培养高素质、高水平的师资队伍如下表所示:
第一、教学管理部门进行资金大力投入。根据情况不同,所采用的形式也可以不同,进行培训。
第二、为了使教学内容能够充分满足学生和社会需要,我们应该促进教师不断地改进教学方法及教学手段,加强该课程的教学指导,进行合理的教学评价机制。
第三、教师积极主动积累相关知识与教学经验,并且同时借鉴其他老师长期积累的教学成果,不断磨砺和提高自身的教学水平。
课程体系及教学环节的改革。
随着科学技术的迅猛发展,对学生的综合素质、综合能力都有了进一步的要求,而不仅仅是要求学生在技术业务上有很强的实力。因此,人才培养目标的定位不仅只着眼于现在,还应该放眼于未来的发展。我们要更新教育思想、转变教育观念为先导,加大力度深化教育教学改革,改变电气工程及其自动化专业的课程体系及教学环节,遵循先基础后专业、由简入深的认识规律,制定出科学的电气工程专业人才培养目标。为现代化建设需要,培养出相应的人才并且提高相应的前提条件,是电气工程及其自动化专业的任务。在改变该课程教学体系及教学环节中,适度把握“泛”与“精”的标准,我们应该以教师为主导、学生为主体,培养出创新型人才。
在这如今知识经济的时代,产业结构及其内涵都发生着日新月异的变化,向着综合化、智能化方向发展,而社会也因此需要大量具有开拓精神、创新意识的人才。依据“厚基础、宽口径”的原则,优化课程内容,突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色。另外,在电气工程领域中开辟新应用领域,需要计算机辅助工程做铺垫,先进的信息技术是提高该专业教学质量一个的重要手段,我们要学会利用之。
完善研究生资助体系培养体系。
我国在读研究生的补贴很少,有的甚至还需要自费,那些高昂的学费,往往令大量专业人才没有进行深造。有的读研的,只是为了获得一个文凭,从而找到一个好的工作,而非至心于研究,这与国外同等学历培养补贴较高存在有着不小的差距。为了改变这种不利于培养高水平人才的现象,我们要完善研究生资助体系培养体系,对扩招成果进行巩固,继续深化高等教育改革。就目前情况来看,在各界的呼吁和努力下,高等院校的本科教育受到了相当的重视,然而研究生培养体系却还有点欠缺。科研体系投入不足,自然影响了专业的更深研究。
结语。
总之,在如今机遇和挑战共存的时代,电气工程及自动化专业的发展也需要不断更新。电气工程及其自动化专业,历史悠久,作为一个一百多年历史专业,相当一部分教材内容较陈旧,并且教学手段和方法都比较较落后。新能源、新电工材料和微加工技术等其它新的学科的出现,将与电气工程结合,将继续引领电气科学向前发展。因此,需要不断开拓新的研究与应用领域,融合新理论和先进技术,培养全新的社会专业人才。然而全面培养学生的素质,不仅是要求学生们对专业技术的熟练掌握,还要培养学生德才兼备,成为一名合格的公民。
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关键词:电气工程及其自动化;独立学院;专业建设
中图分类号:G650 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0037-02
随着广东省电力工业的快速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求增加,因此专业的建设与发展具有很好的前景。作为一所独立院校,我院以服务地方经济社会发展为出发点,为广东经济社会发展培养自动化专业的高素质应用型人才。同时,我们需要看到自我国高校实行扩招以来,大学生数量大幅度增加,毕业生数也随之增加,因此未来本专业大学毕业生就业形势也不容乐观。在这种形式下,如何正确定位本专业的培养目标和培养规格,把本专业建设成为具有自己鲜明特色的专业就需要我们思考与探索。本文在广东技术师范学院天河学院的基础上,主要针对独立院校的电气工程及其自动化专业的人才培养模式进行探讨。
一、专业建设定位
电气工程及其自动化专业是通用性强的“宽口径大专业”,是由原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并而成[1]。各高校根据社会经济发展对本专业人才的需求,依据各自的实际情况、办学条件,确定了彼此不同的、体现各校办学特色的专业方向、人才培养的方案和模式[2]。独立学院不同于重点高校与职业技术学院,他以培养介于研究型人才和具有某一职业技能人才之间的应用型人才。他们既要有一定的理论做基础,又要有一定的实际动手能力。因此我院电气工程及其自动化专业以培养基础扎实、知识面宽,具备自动控制理论、控制系统、信息处理、PLC和单片机控制技术、供配电及其自动化等方面的基本理论和专业知识,能在工业过程控制和电气系统等领域从事系统分析、系统运行与维护、开发与设计、管理与决策等工作的应用型工程技术人才
二、课程体系建设
电气工程及其自动化专业具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广等鲜明的特点,作为电类本科专业来说培养的人才应是宽口径、高素质的工程应用型人才[3]。为此在专业的理论教学体系构建中,按照“大平台+小模块”构建知识体系。大平台指公共基础课平台、专业基础课平台和专业必修课平台,小模块指按市场需求而灵活设置的专业方向课程群。
①公共基础课平台由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,意在培养学生的基本素质,为学生后续学习打基础,全面提高学生综合素质和多角度的科学思维方法。②专业基础主要由数学、电路、数电、自动控制理论、电气控制技术等专业基础课程构成,教授学生专业相关基本知识,同时考虑将来专业口径的拓宽,为后续专业学习打下扎实的基础。③专业必修课平台主要由电力系统分析、继电保护原理、发电厂电气部分、工厂供配电、电力系统调度自动化、电力电子技术等专业课、限选课、任选课等组成。使学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析和解决实际问题的能力。④结合我院现有资源及市场需求情况分析,专业方向课程群设置了两个专业方向,一是电力系统及其自动化专业方向,主要课程有电力设备运行与维护、电力系统程序设计、电力系统规划设计、变电站设计与运行等,注重培养电力系统、电气装备领域的系统设计、系统运行、研制开发、试验分析、工程建设与管理的高级工程应用型人才。二是电气控制方向,主要课程有单片机原理及应用、PLC原理及应用、DSP原理及应用、计算机控制技术等,培养掌握电机及电气控制、自控原理及系统、微机控制、掌握现代控制技术等理论知识,以及具有全面的电气自动化应用实务能力的应用型人才。
三、实践环节建设
应用型人才培养模式主要是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标[4]。我院的实践教学体系以工程实践为主,通过理论联系际,培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力。在实践教学中针对应用型人才培养的要求,遵循技能与能力训练培养的教学规律,按照系统性、层次性和循序渐进的教学原则,将实践教学体系划为以下三种层次:
①基本技能层:包含各基础课程实验、专业基础课程实验,进行基本技能训练,培养学生的实践能力。②专业技能与工程实践层:包含专业课程实验、工程实训、课程设计、进行专业相关的技能和工程实践能力的训练。③综合应用能力与创新能力培养层:包含毕业设计、专业实训,认识实习、毕业实习、科技创新等进行综合应用能力和创新能力培养。
这种层次渐进的实践教学体系形成了由单一到综合,按照先基础、后综合、再创新的思路,循序渐进地安排实验教学计划。目前我院电气工程及其自动化专业建立了基础实验室、专业实验室、实训基地等校内外实习实践教学基地,专业实践的教学条件已有较好的基础,给学生提供了更先进的实践硬件条件和环境。
四、突出特色
①完善校内实训中心,发展校外实训基地。要培养高素质的高级工程应用型人才,除了完善的理论教学外,还必须有较好的实验和实习环境,以提高学生的实践能力[1]。通过资源整合、学校投入,已经完成电工电子等基础实验室、电力系统综合自动化等专业实验室的建设。这些实验室的设备在质量和数量上都能够满足实践教学的需要,并具有开放性、功能先进性,允许学生在此从事科技实验、技术革新等创造性活动。学生可以根据自身特长和兴趣到实训中心进行操作和技能训练,应用型人才的培养是建立在大量实践的基础上的,在学校外的职业环境中进行实习是形成优秀职业能力的重要环节[3]。我校鼓励学生走向社会,培养适应社会的能力。根据课程设置和培养方案,每年都会有学生到校外进行认识实习、毕业实习,让学生较早地接触工程实践环境,培养学生运用所学理论知识分析解决实际工程问题的理念,提高学生的工程意识和工程能力,为学生走上工作岗位打下良好的基础。同时,我们积极建立自己的校外实习基地,已经与广东民建实业有限公司等十多个企业进行产学合作,走“产学研”的人才培养模式。②积极开辟第二课堂,开展课外学术科技活动。学生参加学科竞赛和科技文化活动有利于学生运用理论知识和实践能力解决实际问题。我院有计划地引导、鼓励、组织学生参加各种课外科技文化活动,成立了专门的专业兴趣小组、专业特色作品设计大赛等课外科技活动委员会,积极引导学生参与其中;鼓励学生参加各种校外学科比赛,以扩大视野、启发科学思维,他们可以参加数学建模比赛、智能汽车大赛、电子设计大赛等。在理论与实际相结合的各种学术活动中,增长学生的见识,让学生充分施展自己的才华和兴趣,提高实践能力和综合素质。开展课外学术科技活动以来,先后有9人次在全国大学生电子设计比赛中获奖。
五、总结
作为一所独立院校,我们始终以应用型人才培养为目标,服务于地方经济。我们将根据学科发展的要求,结合独立学院的办学特色,不断地探索研究,相信通过我们的不懈努力,一定能将我院的电气工程及其自动化专业办成独具特色的专业,培养出更多具有创新能力、受社会欢迎的高素质应用型人才,为地方经济建设作出更大的贡献。
参考文献:
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关键词 电气工程 自动化 问题 措施
一、引言
随着经济的不断发展,我国的很多行业都获取了稳定的发展,电气工程及其自动化与各行业都有着紧密的联系。但是我国对于电气工程及其自动化的发展不够重视,在发展经济的同时忽略了其重要性。本文笔者将对电气工程及其自动化稍作介绍,然后分析在日常生产及运用过程中出现的问题,提出建设性的建议及策略,目的是带动国家的电气自动化的进步,最终使得国家的电气项目朝着更好的方向迈进。
二、电气工程及其自动化的发展概况
电气工程及其自动化是科技创新的新型产物。为了推动科技的发展,许多院校开设了电气工程及其自动化专业及课程,培养了大量的专业性技术人才。电气工程及其自动化具有很强的综合性,将工业生产带入人们的日常生活中。由于自动化控制理论和电力网理论的支撑,电气工程及其自动化研究工作得以顺利开展。电气工程及其自动化的应用逐渐扩大了自身的社会影响范围,在现代电气信息领域中占有绝对的主导地位,其涵盖面非常广。
三、电气工程及其自动化技术发展的现状
(一)存在着节能环保问题
目前电气工程在日常生产及应用过程中,存在损耗能源、资源浪费等环保问题。由于我国的工业企业长期以来的粗放型发展,使得能源大量消耗,电气工程及其自动化技术在工业领域中应用,也由于节能意识不足而使得能源消耗没有得到有效节制。电气工程及其自动化技术是工业生产管理与控制的重要组成部分,涵盖到企业在日常生产及工业设计等各环节,其技术水平的高低直接影响到企业生产产品的质量与管理控制效率。然而,在实际设计及生产的过程中,能源消耗过高,产生的工业污染废弃物无法得到有效的控制,能源浪费导致环境污染等问题。研究在电气工程及其自动化生产的过程中如何解决能源损耗、节能减排,已成为当前电气工程及其自动化技术研究的热门课题。
(二)运行质量目标不明确
电气工程及其自动化技术的运行质量是保证产品质量的关键,对于电气工程使用寿命及使用过程的安全操作性有重要影响。在电气工程实际操作的过程中,管理层要注重安全的重要性,它是管理中的第一重大要务。电气工程及其自动化技术在实际生产及应用过程中,注重实际操作技术人员安全操作的意识,企业的生产质量才能得到保障。但是管理层尚未重视,操作现场质量管控不严,操作人员质量安全意识不足,对工作中风险的意识不够,导致电气工程及其自动化技术应用质量安全降低,严重减弱了其应用效果。
(三)信息传递缺乏安全性
随着人工智能技术、计算机技术及信息技术的不断发展,电气工程及其自动化技术面临着新技术的挑战。目前,电气工程及其自动化技术在计算机发展领域存在着许多问题。信息技术的共享性如果无法得到共享,电气工程及其自动化的功能及其系统之间的连接就会出现兼容性的问题。信息传递不到位,导致各系统之间的信息传递受阻,工业生产将会受到限制。生产效率得不到提升,这在一定程度上限制了电气工程及其自动化技术的发展。在日常生产的过程中,由于企业生产流程不一,管理层及技术层在生产建设的过程中,没有严格地制定标准和目标,管理人员只能根据经验及理论知识的支撑,无法完善技术操作的规范,使得技术人员在操作的时候,根据设计结果和技术成果进行产品的设计及生产,导致设备流程复杂、企业运营成本增加。电气工程及其自动化如今普遍应用于企业中,而企业生产数据传输是非常重要的,不同企业制造的设备在信息交换的过程中,受到不同厂家研发的设备程序及系统的不同影响,导致设备之间的数据传输和通信不兼容或无法传输,从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难。
四、电气工程自动化的解决措施
(一)优化电气工程的节能设计
为强化电气工程及其自动化技术在日常生产过程中的节能减排效果,要将节能减排作为电气工程设计及规划过程中必须的要求,减少能源的损耗,减少工业生产过程中产生的废弃物。在满足实际需要的前提下,并选择绕组阻值比较小的供电系统变压器及通道,可以有效地降低能源消耗和节约能源,实现节能减排的目标。
(二)加强质量管理
要规范电气工程及其自动化的质量管理体系,管理层要加大对电气工程施工的质量管理力度,增强管理人员对电气工程及其自动化系统质量的重要性意识。加强操作人员对技术操作的规范性,进行安全技能的培训,提升电气工程施工人员的职业技能和综合素养,施工人员要不定期地加强理论知识和专业技术的学习。要对产品施工过程及结果进行监督,不仅对产品原材料质量进行严格检查,还要增加技术人员对采购施工材料的严格把控,必要时需要对进入现场的施工材料进行严格抽查,加大对施工材料的质量的把关力度。管理人员要加强对各个施工环节的管理和监督,确保电气工程施工操作的规范性,为电气工程顺利施工打下坚实的基础。
(三)构建合理、统一的电气自动化系统平台
由于企业生产中电气自动化系统平台是根据企业实际需求而建立的,因此可以在了解目标客户的实际情况、确定目标客户的实际需求的基础上,将企业的系统连接目标企业,增强系统的通用性。确立客户的需求及社会的需要,严谨地规划,系统、科学、合理有步骤地设计电气工程及其自动化的方案。实现电气工程及其自动化各系统之间信息传递畅通无阻的对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,解决各个企业系统之间的兼容性问题,将会减少工程设计、开发及实施的时间,从而提高工业生产的效率。
五、结语
电气工程及其自动化技术水平的不断发展,对现代化企业的发展起着推动作用。其能够提高工业生产的效率,降低运营成本,解决不同系统出现的难题。因此,针对当前电气工程及其自动化技术存在的问题,应当跟随信息技术及计算机技术的不断发展,结合电气工程及其自动化的特点,发展其专业的重要性。增强质量管理意识,强化人才队伍建设,促进电气工程集成化发展等,保证电气工程及其自动化技术的持续、稳定、健康发展。
(作者单位为北方联合电力公司达拉特发电厂运行一部)
参考文献
[1] 卢喜安.电力系统及其自动化施工技术存在的问题及措施[J].企业科技与发展,2015(09).
[关键词]应用型本科电气工程实践教学
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120183-01
一、新时期本科电气工程及其自动化专业人才培养目标定位
目前,许多工科大学都开设电气工程及其自动化专业,从专业的定位设置及学生的就业来讲,电气工程及其自动化专业是属于应用型专业,应用型本科教育的任务是培养面向生产、工程、管理和服务等一线的高级应用型专门人才,它既不是基于技能的职业型教育,也不是基于理论的研究型教育,而是培养介于技能应用型和工程研究型之间的工程应用型人才。我校基于这样的培养目标,确定我校电气工程及其自动化专业建设目标,围绕“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才培养目标,通过加强师资队伍建设和实验室建设,加强产学合作,将其建成具有特色明显的应用型工程技术专业,培养具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。
二、实践教学在电气工程专业人才培养中的重要性
应用型本科实践教学必须是专业技术应用能力和专业技术理论有机的结合。电气工程及其自动化的岗位群是具有较高科技含量的设计部门及相关企业。因此,针对为高科技部门、技术密集产业培养的高级技术应用型人才,故要求既具有一定的基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和适应性,而且还具有一定创新潜力的技术和技术开发能力,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。因此,要培养学生具有上述能力,离开实践教学或者是实践教学不足都是想像,除此之外,实践教学在培养过程中还可进一步拓宽专业面和知识面,加强学生创新能力和实际工作能力的培养,就业后能很好实现后续发展。
三、我校电气工程及其自动化专业学科特色
我校过去是属于铁路高校,2000年后归到甘肃省管理,我校电气工程及其自动化专业学生主要是为铁路培养,电气化铁路及相关供电是具有鲜名特色的,尤其是电气化铁路与其它供电相比是有比较大的差别的。目前铁路处于一个跨越式大发展时期,需要大量具有一定的电气化铁路基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和解决工程实际问题能力的毕业生,这也就促使我校电气工程专业必须主要面向铁路,制定具有电气化铁路特色的电气工程及其自动化相关教学计划和相关的实践性教学环节。
四、目前大都数工科电气工程专业实践教学出现的问题
目前工科院校人才培养计划中的实践教学环节一般都有随课的实验教学、课程设计、毕业实习和毕业设计。这些实践教学环节大多为具体的理论课程服务,没有形成体系,整体优化程度低,模式比较单一,综合性实践教学环节较缺乏;部分实践教学的培养目标不明确或教学内容与培养目标脱节;设计性的实践教学大多停留在书本上、图纸上,而结合工程实际的内容较少,实施性差;针对实际应用的实践环节对象陈旧,脱离实际;学生一般处于被动学习状态,创造性难以得到发挥等。
五、我校电气工程实践教学的实施方案
(一)实验教学
对于基础实验,对于二、三年级学生,主要利用短学期的有效时间开放实验室,开设设计型实验,一门课一般为两个设计型实验,并鼓励写出实验型小论文。逐步提高学生动手、分析总结的综合实验能力。第四年,进入专业方向训练后,专业课程实验通过实验室和生产现场实验(实习)相结合的方式进行,以便使同学更好地联系生产实际。
(二)各类实习
电气工程专业实习类型有:工艺实习、专业实习、顶岗实习。
1.工艺实习形式有:金工实习、电子工艺实习、电子仪表组装、电子元器件市场调研与自主设计、EDA综合实验、常用电力测试仪表应用等内容。通过各类实习要求学生能够熟练使用电气作业现场经常使用的各类电力测试仪器、仪表,并能够进行若干常规测试,为后面的生产实习和毕业设计打下实践基础。
2.我校电气工程专业实习包括认识(参观)实习和生产实习两部分。参观实习主要是到兰州供电局下属变电站、兰州铁路局供电段、兰西机务段等单位参观地方和铁路供电部门的生产调度、设备运行、检修维护等项目;生产实习主要是到兰州铁路局职工培训站进行牵引供电、接触网等项目的实际操作和演练、使学生真正参与到生产实际中来提高自己的实践能力。通过专业实习,使学生对自己所学的专业有了一个全新的认识,甚至可以找到自己今后的就业方向和发展道路。
3.顶岗实习,顶岗实践教学环节与其它实践环节不同。其一是所处学习阶段特别,执行时间一定要在学生已学完公共基础课、专业基础课,而专业课已开设一段时间后,通常安排在第七学期。其二是教学环境特别,执行场所一定要在专业对口的企业进行,学生在工作岗位上与工程技术人员或工人一起工作、学习,真实地进行工程综合能力训练。其三是学习目的特别,执行的目的一定是针对实际工作对象解决实际问题,面对的是立体的事物、交叉的技术,而不是平面的、单一理论上的问题。因此,顶岗实践教学的教学形式、内容、方法和手段都要进行相应的改革。顶岗实践教学的总体思路是:根据人才培养目标要求,以实践技能训练为手段,充分利用社会资源,结合理论知识,培养学生的工程综合素质和创新能力,以达到学以致用的目的。学校应与企业建立长期互利的合作关系。学校在企业创建实习基地,签订长期产学合作的协议,一方面企业为学校提供顶岗实习基地,委派有经验、能胜任的工程技术人员或高级技术工人给学生集中讲课,指导学生现场操作,形成良好的“师徒”关系。另一方面,学校为企业提供强大的技术支持,帮助企业解决生产中的技术攻关课题。再一方面,企业可以在实习的学生中择优挑选满意的学生作为企业的后备人才,提高了学校的一次就业率,同时也提高了企业的知名度。我校在各企业都建有实习基地,针对学生所学专业方向的不同,把学生分散到铁路供电站段,采用岗位轮换的办法,安排学生从事技术、管理、生产等不同的工作岗位,按每个岗位的性质不同,定期轮换,在指导教师的指导下参与实际工作,提高动手能力和解决实际问题的能力,实现真正意义上的顶岗。在生产过程中与企业技术人员沟通交流,再对照书本上讲过的理论知识,从理论到实际,从浅到深,从表面到内涵,从知其然不知其所以然到完全理解,学生从真正意义上掌握了所学知识,学以致用。
(三)专业课程设计与毕业设计
1.课程设计。其基本思路是通过一个开放式的综合性课程设计,使学生得到一次系统化的综合应用的实践锻炼。针对电气工程类专业,具体想法是:将电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制理论、电力传动与控制技术、电力牵引供变电技术、EDA技术、接触网技术、机械基础、建筑电气等课程联系起来,以电气工程专业大学生创新实践基地为实训场地,开设以工程实际为背景的设计题目。将构思、方案设计、功能设计、评价设计、系统调试进行一条龙训练,要求学生针对某一选题,4~5人为一个小组,在教师提供的开放式平台的基础上进行自主设计,独立实践。
2.毕业设计。毕业设计是对学生实践创新能力的检验。电气工程专业是一个实践性很强的专业,根据实际情况毕业设计分为三类:
第一类是学生的全部毕业设均在校内完成,选题由指导教师确定,实验室和机房为其开放;第二类是学生在毕业设计前期到相关企业或将来的工作单位实习,四月底回学校完成剩余内容。选题可以自定,也可以是企业的相课题;第三类是学生的整个毕业设计全部在企业完成,选题必须是企业的相关课题,但毕业答辩必须回校完成。
学生可根据自己的实际情况自愿选择相应种类的毕业设计,实践证明,通过毕业设计可极大地提高学生的实践创新能力,同时也是对其实践创新能力的综合检验。
六、实践教学的实施效果
通过上述实践教学后培养出来的学生,用人单位普遍反映:(1)学生的综合素质明显提高。(2)竞争意识、质量意识、创新意识明显提升。(3)自信心明显增强。经过各个岗位的轮换后,学生还清楚地了解到自己真正适合什么样的工作,毕业时有目的地寻找适合自己的工作岗位,明确了自己奋斗的目标,最大程度地实现自我价值。我校电气工程及自动化专业的学生就业率几年来一直将近100%。
应用型本科院校毕业生在实践教学环节中的收获不仅体现在专业知识的拓展、专业技能的提高上,而且还塑造出了胆大心细,不迷信书本,实践出真知的创新意识。在人际方面,毕业生还充分认识到与人为善、尊重他人、宽容的为人之道。
参考文献:
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