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关键词:电气工程自动化;认识;发展方向
0前言
认识电气工程及其自动化主要包括了解电气工程的含义、电气工程及其自动化的专业要求以及学科分支等内容,从而能够对电气工程及其自动化有一个初步的认识,从而促进电气工程及其自动化专业的发展。
1对电气工程及其自动化的认识
1.1电气工程概况
传统的电气工程是电气系统与电子有关学科的总称,但随着社会的不断发展,电气工程被赋予了新的含义,即现代科技领域中的关键学科与核心学科,简而言之,电气工程包含了百分之八十的光子和电子有关的工程行为,涵盖面更加广泛。电气工程及其自动化不仅是一门专业性较强的学科,还是培养高级技术人才的学科,对电气工程的发展具有重要的促进作用,能够为电气工程培养专业型人才。
1.2电气工程及其自动化的专业要求
由于电气工程及其自动化技术涉及到计算机技术,电子技术,因此学生不仅应该具有计算机的基础理论知识和基本操作能力,还需要学习电工技术,信息控制技术,电子技术等内容,提升解决电气工程及其自动化技术问题的能力,电气工程及其自动化技术学习中需要具备一定的专业素质,比如掌握一定的英语知识,具有一定的数理基础,基本的计算机能力,熟练掌握电学与力学知识,这些知识都是学习电气工程及其自动化技术的基础,是必要的专业素质,由于电气工程及其自动化是培养高素质技术型人才的学科,因此,学生还需要具有分析问题、解决问题的能力,善于思考,大胆创新,具有研发能力。
1.3电气工程及其自动化的学科分支
1.3.1电气技术
电气技术是指多种电子技术相结合的技术,包括电工装备制造和电能的生产、传输、分配、使用等技术,并以电气技术和电气设备为手段进行空间和环境的维持。此专业的目的就是培养高素质电气工程技术人才,电气技术专业的就业前景较好,学生毕业后主要有两个就业方向,一、进入专门的研究机构进行理论研究,推进电气技术及电气工程技术的发展,二、进行电参量信息获取的研究工作,成为技术型人才。
1.3.2应用电子技术
应用电子技术是电气工程技术中极具特色的专业之一,应用电子技术主要培养具有智能电子产品设计,生产,管理,质检等技术能力的应用型人才。此专业是信息电子专业和电力专业相结合的专业,具备两大专业的优势,能够有效培养复合型技术人才,应用电子技术的就业前景较好,在多个领域都可以进行就业,通讯领域,交通领域,电子领域等都需要应用电子技术专业的人才,发展空间较大。
1.3.3电力系统及其自动化
电力系统及其自动化是电气工程中的重点学科,此专业的教学目标是使学生能够独立进行高压电器设备的制造、设计、维护、运行等工作,培养发电厂及电力系统需要的高级技术人才。作为国家的重点学科,电力系统及其自动化的就业前景非常好,学生毕业后的就业方向主要有三种,一、进入大型工厂工作,例如电业局,发电厂等大型工厂,发展前景好,工资待遇高,二、可以从事电力设备制造行业,由于电力系统及其自动化是培养能够进行高压电器设备制造人才的专业,从事制造业,专业对口,发展空间较大,三、进入高校进行教学,教授学生电力系统及其自动化知识,培养更多的技术人才,同时还可以在学校申请项目,进行研究工作,促进电气工程及其自动化技术的发展。
2电气工程及其自动化发展方向
电气工程及其自动化是国家重点学科,就业方向较多,就业前景较好,调查表明,近三年来,电气工程及其自动化的就业率都较高,由此可见,电气工程及其自动化是具有发展前景的学科,下面主要阐述电气工程及其自动化的发展方向。电气工程及其自动化的发展方向如下:就大型电力行业来看,电气工程及其自动化技术能够应用于发电厂、供电局、厂矿企业、电力公司等,提高行业生产效率。另外,电气工程及其自动化结构也在不断的优化,集中精力强化系统集成与关键技术开发,同时通过社会化的协作与市场化的外包分工,来充分推动相关技术的市场化步伐,从而有计划的进行开发与研究重要技术,从而有效提升资源配置的效率。另外,在未来的发展中,电气工程及其自动化技术的精度也在不断的提高,工作效率也会实现质的飞跃,同时能够充分的提高行业生产效率,促进电气工程及其自动化行业的长远发展。
3结语
本文通过对电气工程及其自动化的相关概念、专业要求、学科分支等进行分析,探析电气工程及其自动化发展趋势。认识到电气工程及其自动化是一门综合性较强的学科,其涉及到计算机技术与电子技术等多方面知识,能够有效培养高级技术人才,且就业方向较广,发展前景较好。
参考文献:
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关键词:高校;电气工程;自动化;课程体系;改革措施
现阶段我国电气科学发展实力已然攀升至更高的等级层次,为日后通信、电子、计算机、自动化操作等一系列创新技术要素有机融合,提供了合理的保障条件。处于新时期之下,为了愈加理想化满足社会各业的人才需求,各类高校务必要竭尽全力开展电气工程及其自动化专业课程体系的改建工作。换句话说,就是凭借就业作为基础性导向媒介,强化市场型人才的培养实效,并且推动社会不同行业领域的改革发展进程。
一、电气工程及其自动化专业课程的特征
论证步入新时代之后,电气工程各类知识点都开始在社会不同领域之中贯穿融入,特别是在信息和自动化技术设施支持作用下,为不同行业高效率竞争和发展,提供较为强劲的推动力。电气工程及其自动化专业本身保留较强的工程、实践应用特性,并且可以延展出电工理论、电气装备制造与应用、电力系统运行与监控等重要性结构单元。为了确保实时性向特定岗位培养供应实用型人才,高校电气工程及其自动化专业不单单要做好基础性电气理论知识讲解工作,同时要引导内部学生参与相关实践活动,以此使学生熟练把控各类操作技巧。
二、高校传统电气工程及其自动化专业课程体系中存在的弊端
透过宏观角度观察认证,传统的高校电气工程及其自动化专业课程体系遗留许多缺陷,最为常见的现象是教学理念和引导方式的滞后状况,如若长期放置不管,只会持续削减该类专业课程整体教学水平。经过围观层面审视,如今我国高校电气工程和其自动化专业课程体系,主要依照公共和学科基础课、专业主干和方向课、实践指导的结构层次加以构。不过时代变迁过后,这类专业人才需求自然不可能停滞不前,因此既有的课程体系同步开始和新形势要求产生诸多强烈的冲突现象。具体细节则表现为:
1.课程内容设置存在漏洞
一些高等院校设置电气工程及其自动化专业的时间并不是十分久远,因为个体实践经验不足,预先设置的课程体系始终遗留许多缺陷,其中最富有代表性的莫过于课程内容,至于相关细节则如下所示:首先,公共基础课程门数设置超标,令学生承受过重的身心压力,如若长期放纵下去,势必会在该类专业课程学习过程中产生严重的注意力分散状况。其次,专业课程定位方向不够明确,仅锁定在电机控制和电力系统自动化操作两类方向上,并且其间对应模块课程设置的数量明显有所不足。最后,实践类教学课程数量不多,包括该类专业的限选和任选课在内,甚至都未曾组织合理程度的实践训练环节。
2.学时安排不够科学妥善
通常状况下,高校既有的电气工程和其自动化课程体系要求学时控制在2900学时范畴以内,当中公共基础课大约890学时,占据比例为31%。这部分基础课程主要在高校二年级前期设置,经常表现为总体学时数量过多,且广泛涉猎政治、英语、体育等不同类型课程内容,至于能够和本专业产生关联的公共基础课学时数量不过才120学时左右,几乎占据公共基础课总体学时数量的14%。这种课程内容设置方式,尤其对于电气工程及其自动化专业的低年级学生群体来讲,必然会存在较强的消极影响问题。例如,当该类专业学生保留较高的专业知识学习激情时,却面临相关性公共基础课课时较少的挑战困境,长此以往,只会持续打消学生的求学信念,严重情况下令他们滋生出许多不好的学习习惯。有关专业方向课的学时没能得到妥善化控制。例如,电力系统继电保护原理、发电厂电气主体系统、变电站综合自动化、电力路系统自动控制和远动技术等,他们彼此预设的学时数量则分别为43、35、40、36,总体学时数量偏少,即当中第一和第三类课程包含实践训练环节,提供的学时数量极为有限。
三、进行高校电气工程及其自动化专业课程体系科学化创新改革的措施
1.凭借就业作为基础性导向媒介,逐步强化对学生的实训力度
在当前人才市场竞争趋势的持续激化和就业困难大背景影响作用下,涉及高校电气工程及其自动化专业务必要凭借就业作为基础性导向,在重新创建整体课程体系期间培养学生多重职业技能和素养。换句话说,就是利用实训活动组织,使该类专业学生细致化感知和熟练化掌握电气工程及其自动化技术的交接过程,为后续学生执行力有机强化,提供丰富的指导性依据。需要额外加以强调的是,在组织现代专业课程体系构建工作过程中,为了有效贯彻落实该类体系构建的实效性目标,就应该遵守就业的导向作用基础上,在第一时间内将和电气工程关联缜密的职业要素加以沿用,并且确保结合特定行业规范标准制定实施富有针对性的就业指导方案。首先,设置生动化的教学引导情境,组织学生参与各类小组实践活动项目,进一步使这类学生全面化掌握电气工程自动化行业领域之中所需的各项技能和素质。其次,为了更为人性化地服务就业,高校有必要选择和企业合作,共同建立适当规模的实训基地,在确保完成理论教学和实践应用相互融合任务的同时,激发出电气工程及其自动化专业学生更加完善化的创新技能和职业思维。例如,为了有机凸显高校电气工程及其自动化专业课程原有的创意性效果,相关教学设计人员应将电气设备的一系列有关技术作为一类关键性项目基础上,联合丰富实践经验进行妥善化的经营管理。其间可以考虑将特定专业特定班级学生划分为不同小组,并且分别赋予他们市场调查、设备操作、创新技术应用等挑战性任务,之后组织对应的评价工作并要求师生共同参与,进一步为日后该类专业学生熟练掌握不同职场环境的专属性业务内容等目标达成,做足准备工作。
2.开展合理规模的校企合作活动,辅助学生提前掌握必要的职业技能
为了培养更多的职业技能应用型人才,有关高校领导要积极开拓校企合作路径之余,进一步为内部电气工程及其自动化专业学生设置完善化的职业技能训练平台,这对大幅度提升学生的职业素养有着十分深刻的影响作用。归结来讲,经过校企合作机制大力推广执行之后,包括电气工程及其自动化等专业的学生在内都可以及时观察、学习到最先进的电力系统环境,掌握自动化、通信、计算机等相关技术的操作流程,有利于日后学生快速地步入相关企业进行实习并接受专业化技术教师指导,使这类学生群体预先适应过于复杂的职场环境。企业在获取人才方面保留明显的优先权力,如若和高校合作开展学生实训工作,可及时发现一些天资卓越和素质完善的人才,节省日后大规模人才招聘上消耗的精力。由此看来,开展校企合作,培养更高等级层次的技能应用型人才,是高校电气工程及其自动化课程体系改革工作中的必然选择。学校要优化教学方案的实施模式,引导学生更为高效率的实践应用所学知识。为了确保高校电气工程和自动化专业教学活动发挥出应有的实效性,学校必须选择预先进行完善化的教学方案规划执行,确保在及时引入合理数量和性能质量的设施条件基础上,逐步完善课程体系中的内容和资源,进一步搭建起多元化且高效率地实践模拟基地,为日后该类专业学生系统化学习和实践应用等需求满足,奠定基础。电气工程及其自动化专业学生在参与实践学习过程中所需的一系列资源,包括电气设备、实践操作工具和模具等,务必在第一时间内予以补充;之后顺势将理论课堂搬到实践模拟基地之中,在促进理实一体化学习结果的同时,完成这类学校体系的持续完善使命。
综上所述,为了全面迎合时展趋势,为相关行业培养更多数量的电气工程和自动化操作型人才,学校必须选择针对高校既有的专业课程体系创新改良,如设置全新的教学内容、在校企合作基础上创造实践技能训练平台等,方便日后教学中更加大范围地推广沿用理实一体化教学方案。这可以为我国电气工程及其自动化等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。
参考文献:
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[3]王静.探究中职电气自动化专业的教学改革——基于“理实一体化”模式[J].计算机光盘软件与应用,2013
关键词:电气工程;自动化;人才培养
0 引言
电气工程及其自动化专业自1998年教育部进行专业调整,第一次出现在普通高等学校本科专业目录中。它是建立在电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化五个专业基础之上的新增专业,2001年开始招生。从它的构成上看,今天的电气工程及其自动化更偏向于人们常说的“强电”专业。然而,随着物联网技术和无人操作智能化电气控制设备的发展,现在的电气又离不开所谓的电子信息类专业,偏“弱电”的支持。现今的电气专业该走向何方,它的专业课程设置又该做哪些调整,值得我们深思。
1 电气工程专业的内涵
电气工程及其自动化的理论基础是电气科学,电气科学的理论基础又来自普通物理学中的电学和磁学。因而电气工程的发展始终离不开电磁学这一根基。电学是世界现有能源中应用最为广泛的,而人类在任何的历史时期都离不开能源。作为电气工程主要研究对象的电能,还是信息的一种载体。磁学作为基础物理学的分支,在电气工程中仅仅扮演发电原理、电磁干扰的角色,渐渐淡出电气工程的研究领域。
早在1878年,英国的帝国理工学院率先设立电气工程专业,主要侧重于发电、输电、用电的研究。随着工业的发展,国外的电气工程专业几近成熟后,发展速度渐渐放缓。结合信息、电子、通讯时代的到来,逐渐从“强电”转向了“弱电”的领域。国内传统上把电气工程归为“强电”,而把信息、电子和通讯归为“弱电”。在整个国际环境的影响下,立足国内电气行业发展的现状,目前,电气工程还主要侧重于电能的开发、传输和应用上。但是一些院校已经开始着手以“弱电”控制“强电”,电气专业中加大自动化、智能化比重。
2 电气工程专业的相关性
电气工程专业由其内涵可以看到它的学科渊源,主要以能源和信息科学为支撑,再配以电力系统和电气设备。能源中主要是电能,电气工程不仅生产电还要控制电能的运输和使用。随着国家电力和国家电网的分家,电气工程专业在不同的学校又有了发电和输变电不同的方向。这里的信息指的是广义上的信息技术,包含了通信、电子、计算机控制等一系列技术,主要用于对发电、输变电设备的设计、控制和检修。
此外,由于现代化的机械设备几乎都离不开电气控制或者电力驱动,电气工程又和机械、自动控制等专业有着千丝万缕的联系。非电类专业的学生要学习电工电子课程,而电气工程专业的学生也要参加金工实习,实现专业之间的了解。
3 人才培养模式的探讨
应用型本科人才培养目标要求学生不仅有扎实的专业理论和基础知识,宽阔的知识视野,更要有过硬的实践能力、工程能力和创新能力。毕业之后,能够较快地适应并胜任工作,可以灵活地运用基础理论和创新思维,解决工作中的实际问题。这就要求电气工程专业的学生在夯实基础知识之上,还要掌握时下电气领域的新技术和新知识。人才培养应处于动态变化中,保留经典基础理论课程,每年根据社会电气岗位技能需求调查,调整专业课程,特别是高年级的专业选修课程。增大实验实习课程比例,将理论课堂搬到实验室。人才培养重心转移才能带动实践类课程升级,从而锻炼和影响学生的实际动手能力。
面对现在就业市场竞争激烈的实际情况,仅仅具有单一的专业知识已经不能满足社会对应用型人才的要求。因而在本科培养当中,还要有通识课、语言类课程、应用写作类课程的设置,努力培养出“静则能文,动则能武”,德智体全面发展的完整的人。
4 课程体系的建设
课程体系的建立基础是人才培养目标和方案,它应当符合国家高教司对本科人才培养的要求,并结合各自专业发展的方向和特色,结合不同学校对电气专业的定位而设立。电气工程专业在经过整合与调整之后,可以有高电压、发电、输变电、配电等众多方向。在今天进行应用型本科人才培养的大环境下,课程体系的建设被赋予了新的意义。也就是要立足专业,走向应用。这就要求加大实验、实践课程的比例,着重实操课程的教学。以“电力电子技术”这门课为例,大多数院校采用48~56课时的教学量,其中实验部分应至少安排16~32学时。把课程三分之一的时间放在实验室,通过实验验证理论,通过实验提升学生的理解能力和思考能力,更着重培养学生的创新能力。
在专业课设置方面,要加大选修课的选择范围,以供不同方向和就业需求的学生选择。随着电力行业改革的不断推进,发电厂与电力运行单位的分离,使得学生在就业选择时要面临不同方向知识的考核。这也对课程体系提出新的挑战。要求学生全盘掌握显然不切实际,那么如何进行课程分类,在夯实基础的前提下,给学生提出备选预案,不失为一种教育导向。
参考文献
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[2] 张红霞,王雷.高校创品牌特色专业探悉[J].吉林省教育学院学报,2006(10).
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。
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。
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。
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。
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。
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。
结束语
关键词:卓越工程师培养计划;电气工程及其自动化;选拔流程;培养模式
为贯彻落实2010年6月教育部联合有关部委和行业协会共同组织实施的“卓越工程师”教育培养计划,国内许多高校都在积极进行不同专业领域“卓越工程师”培养模式的研究与探索。
电气工程及其自动化专业主要研究电能的生产、传输、分配、使用及其与之相关的科学和技术问题,具有理论深奥、概念抽象、学生难以理解的显著特点。因此,要让学生掌握相应知识的应用,需要理论联系实际才能激发学习的积极性,增强创新意识,最终成为工程应用型人才。同时,我国目前电力工业的规模和装备水平已置身于国际领先水平,但在大型电力设备制造、运行、维护技术、大型风力、太阳能发电技术、智能仪表技术、节能、减排技术等诸多领域急需一批高水平和起领军作用的高级工程技术人才。因此,这对各高等院校的电气工程及其自动化专业今后的发展方向和专业体系建设提出了新的挑战。在新形势下如何培养具有创新与工程实践能力的卓越电气工程师,使之更好地适应电力系统的发展要求就成为目前亟待解决的问题。
重庆理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业创建于2004年,多年以来招生和就业形势良好,毕业生质量得到国内外专家、机构和社会的广泛认可。2009年底,我校电气工程及其自动化专业获得学校“卓越工程师”培养计划试点专业,并开始实施,通过近两年来的探索和实践取得了一定成效和经验。本文就我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养模式、学生选拔、实施途径等内容进行探讨和介绍。
一、电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的培养模式
随着我国教育部推行工科专业“卓越工程师”教育培养计划以来,国内各高等院校都在积极探索不同专业领域的卓越工程师培养方案。总体来讲,大多根据国外目前成熟的工程师培养模式,围绕“卓越工程师”构成要素,结合我国国情和本校教学目标制订相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲,旨在培养综合素质高、技术基础扎实、社会适应能力较强的专业工程技术人才,以适应我国经济的发展对人才的需求。
为了适应我国电力及相关工业的快速发展,进一步满足国家、行业对电气工程及其自动化专业人才的需求,我校电气工程及其自动化专业卓越工程师培养拟采用“2+1+1”的人才培养模式,如图1所示。
1.两年基础能力培养
我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”基础能力培养着眼于为学生终身学习奠定基础,精选对学生职业生涯起作用、最核心的基础理论、基础知识以及必要的基本技能和方法,包括公共基础、学科基础、专业基础三大模块,如图2所示。在学科基础和专业基础模块,以核心课程为重点进行课程重组与整合,包括课程横向整合与纵向整合,加强课程相互衔接与统筹协调,不仅仅强调专业知识体系内的知识要素和单元,更强调知识之间的关联性、整体性,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握,让学生更早了解工程背景和学科前沿信息,为工程能力培养打好基础。
2.一年专业能力培养
我校电气工程及其自动化专业分为电力系统自动化和电力电子与电气传动两个专业方向,“卓越工程师”学生按选择的专业方向进行专业主干课程的学习。在这一阶段,理论课程的学习根据课程性质可邀请企业专家到学校进行教学指导或带领学生到现场进行专业知识的学习。任课教师也可以项目形式进行该门专业课程的学习,以提升专业教育质量,培养工程师基本素质和熟练的专业能力,有效解决教学内容的理论性和工程实践性,实现人才培养与社会需求的良性互动;对于实践课程的教学则通过课程设计、综合设计和实验等进行实施。
3.一年工程能力培养
我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”工程实践能力培养贯穿于大学第三、四学年的学习当中,包括基本工程能力培养和综合工程能力培养两方面。其中基本工程能力培养不仅要求学生掌握电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识,而且需要深入企业进行认知实习和社会实践,使学生初步了解专业性质、行业应用、企业工作环境、企业要求等知识;同时,学习企业先进技术、先进理念和了解先进设备,培养工程实践能力和管理能力,增强对企业、社会的了解和对企业社会的适应能力,熟悉企业环境和企业文化,培养工作经验、团队协作、人际关系和职业道德等方面知识。此外,在卓越工程师培养过程中实验教学也有着不可替代的作用,开放式实验不仅有利于发展学生个性思维、培养自主创新能力,而且能激发学生的学习热情和创新开发思维。
综合工程能力培养主要包括电气综合设计和毕业设计,每位学生都指派一名学校导师和企业导师,即双导师制,采取项目驱动制实施方案,共同负责学生培养的全过程。学生具体的企业培养计划由两位导师共同制定,共同指导该学生完成课程设计和毕业设计等。
二、学生参与电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔途径
1.选拔原则
卓越工程师培养计划能否顺利实施的前提条件是要选拔一批具有较强发展潜力、品学兼优、立志从事技术创新和工程实践的优秀学生,[2]以将其培养成为适应社会和经济发展需要、具有较强创新能力和实践能力的卓越工程技术人才。
首先,整个选拔工作应遵循学生自愿的原则,在选拔之前应面向所有学生对“卓越工程师”培养计划、培养方案和优势等进行宣传和讲解,让学生了解整个“卓越工程师”培养过程,并根据自己的学习情况、兴趣和发展方向等自愿报名;其次,坚持贯彻“公开、公平、公正”的原则,做到信息公开、流程规范、沟通及时;最后,按照择优录取的原则,以学生的综合素质作为参考指标进行选拔。
2.选拔时间
不同学校具体的选拔时间不同,总体来讲有在招生或入校时进行选拔的,也有在大一或大二结束时开始的。为了提供学生更多的专业了解和选择空间,扩大知识面,以更好地适应社会需求,我校2010年开始实行电气信息大类招生政策,即学生在填报大学志愿时不填写电气信息类具体专业,入校后同院系的同学在大学一、二年级的教学计划是一样的,到大学二年级下学期时再根据个人的兴趣、条件选择所学专业方向。因此,我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔工作和电气信息大专业分流同步进行,在大二下学期所有电气信息类大专业学生根据自愿都可以参与报名。为保证培养质量,“卓越工程师”选拔名额为20名学生,进入“卓越工程师”的学生自动转入电气工程及其自动化专业。
3.选拔流程
经过学院领导和专业老师反复酝酿和讨论,为保证培养效果,将具有较好工程潜质的学生选,确定了我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的选拔流程,如图3所示。
学生自愿报名是“卓越工程师”培养计划实施的第一步,凡品德优良、身体健康、有志成为卓越电气工程师的学生均可报名,以全面、综合选拔具有工程实践潜力者。根据报名情况学院组织笔试,笔试内容主要涉及数学、电路原理、数电/模电等知识。按选拔总分10分计算,笔试成绩占3分,大学第一学年和大学第二学年所修课程综合成绩占4分,避免了部分优秀学生因为笔试发挥不好而落败。随后学院组织专家和专业老师进行面试,面试成绩占3分。面试内容包括知识面、逻辑思维能力、表达能力、团队精神以及实践动手能力等,同时根据学生在学习期间参加各种科技竞赛及获奖情况适当加分,通过面试全面考查每位学生的创新能力、对工程实践的兴趣程度及对工程实践的理解和认知程度,并在一定程度上让学生明确自己的发展方向,为老师制订个性化的培养模式奠定基础。最后,根据面试成绩和考试成绩进行综合统计和排序,择优录取前20名,并对录取结果进行公示。
三、培养电气工程及其自动化专业“卓越工程师”的实践探索
未来的卓越电气工程师不仅应具有扎实的基础知识和专业知识,更应具有较强的工程实践能力和创新能力。扎实的理论知识不仅能指导工程实践,而且是解决实际问题和开发创新的基础,同时较强的工程实践能启发和强化学生对理论知识的认识、理解及运用,做到理论与实践较好地结合。
长期以来,我国高等院校的学生更多的是进行理论知识的学习,严重缺乏工程实践环节的培养。根据我校电气工程及其自动化专业“卓越工程师”培养方案,在培养工程实践环节采取“双导师制”,[3]即每位学生分配一个学校导师和一个企业导师共同负责学生培养的全过程。通过选拔进入“卓越工程师”培养计划的学生在第三学年开学时经过“双向选择”进行分组和确定导师,并开展第一期卓越工程师的培养。一名合格的电气工程师不仅应了解电气行业的规程、规范,而且应具有识图和绘图等工程基本知识。[4]因此第一阶段的卓越工程师培训主要涉及电气识图、画图、接线、调试、检修和维护等基本知识的学习,同时走进企业进行现场系统或设备的学习。在学生对工程实践有了初步认识之后,拟从导师的科研项目或企业工程项目以“项目制”方式着手第二期卓越工程师的培养,培养学生理论联系实际、运用电气工程专业知识解决实际工程项目的能力,熟悉企业项目开发过程和开发管理知识,加强产品的开发设计和创新能力。第三期卓越工程师的培养目标集中在对学生的职业道德、团队协作和工程管理等素质的培养。
四、结语
“卓越工程师教育培养计划”的实施不仅能整合高校和企业的教育资源,还能激发学生对学习的积极性和兴趣,以掌握与本专业相关的工程科学基础知识和一定的企业工程实践能力,具备良好的人文科学素养、团队协作和交流管理能力等工程素质,增强社会竞争力,从而适应不断发展的社会需要。同时,“卓越工程师教育培养计划”作为国家中长期教育改革和发展规划,在提高我国工程型人才的培养质量和工程素质、促进我国从工程教育大国走向工程教育强国具有重要意义。
参考文献:
[1]刘伟,贺晓蓉,贺娟.电气工程及其自动化专业卓越工程师培养模式探讨[J].中国电力教育,2012,(6):58-60.
[2]刘华彦,毛筱媛,项斌,等.“卓越工程师教育培养计划”学生选拔途径探究[J].现代物业,2012,11(1):70-73.
随着社会的不断发展,社会各界对于人才的要求越来越高,因此我国近年来不断进行教育改革,避免学生与当今社会对让人才的要求脱轨。工程教育一直是我国教育中的短板,而CDIO工程教育理念的提出,使得工程教育有了新的发展方向。本文通过查阅相关资料,简要介绍了CDIO工程教育的基本理论、CDIO工程教育视角下的电气工程及其自动化改革的特点,以及CDIO工程教育视角下的电气工程及其自动化改革的教学方式,以期为广泛应用CDIO工程教育模式提供有价值的参考。
关键词:
CDIO;工程教育视角;电气工程自动化;专业改革
我国教育改革近年来取得了非常不错的成果,但在工程教育领域依然存在很多问题,而CDIO教育理念的提出虽然为工程教育提供了很大的发展空间,但我国关于CDIO教育理念的了解和实施还不够彻底,并未完全发挥出其应用的作用,因此相关单位应加强对此教育理念的研究。
1CDIO工程教育基本理论
CDIO工程教育理念的提出对于教育领域来说,是非常具有代表性的教育改革,其与欧美国家向来倡导的工程教育理念相符,并且经过多年的发展和教育改革,如今的CDIO教育理念更加系统、更加具有可操作性,并且其具有独具特色的测评方式和标准,相关研究表明该教育理念下的标准更加适用于当今社会对人才的要求,并且通过应用该教育理念,可以有效提升学生的综合能力,对提升教育成果方面能够起到非常大的作用。CDIO教育理念具有三个重要的组成部分,即1个愿景,1个大纲和12条标准,愿景的中心思想是希望能够为广大学生提供更为完善的工程教育,并且该工程教育重视工程基础、真实实践等方面;大纲则将工程师的等级做出了合理的等级划分,使工程建设有了更加清晰的发展方向;而12条标准的提出则起到了规范实施的作用。该理念的提出时间虽然并不是很长,但截至至2013年,全世界范围内有多个国家的高等学府引入该教育理念,甚至成立了CIDO组织,而我国著名的多所大学也参与了此项教育理念的研究和应用,如清华大学、北京交通大学等,足以表明该教育理念的受重视程度,相信在不久后势必成为普遍应用的教学理念,并发挥出更大的作用。
2CDIO教育视角下的电气工程及其自动化专业改革特点
2.1为未来就业奠定坚持基础的教学模式
当今社会对人才的要求越来越越高,人才的培养模式也越来越多元化,虽然我国不断在进行教育改革,但始终与当代社会的发展速度存在差距,而传统的教学方式更是早已被时代淘汰,尤其对于工程教育方面来说,理论知识的掌握固然重要,但要成为优秀的人才必须具备将理论与实践完美结合的能力。理论与实践相结合是实施CDIO教育理念的重要手段,并且该教育理念的提出和实施也充分印证了工程教育不应趋于静止状态,作为当代社会背景下的工程专业学生,在对其进行教育培养时不应只是根据以往的教学经验,而是应该提前做好市场调查,明确当今企业对于工程型人才的综合要求,并以此为依据改善教学方法,另外,各高校应重视学生的实践问题,除了在校园内为学生尽量设置实践课程外,也应将校企合作重视起来,如此才能为学生提供更多的工作实践机会,并且能够使学生提前适应工作模式和要求,对学生的整体发展来说有非常好的推动作用。
2.2宏观的教学手段
全能型人才是当今社会对人才的最高要求,也是每个单位对人才的渴望,以及学校培养学生的最高目标,传统的教学方式无法满足全能型人才的培养要求,尤其对于工程教育方面来说,目前对于工程师的需求量越来越大,当下教育体系下培养的学生无法很快具备工程师资格,而CDIO教育模式则可以有效解决此问题。在工程教育体系中,电气工程及其自动化专业是比较重要的专业之一,在该专业教学中引用CDIO工程教育理念,可以有效避免学生过多将精力集中于某一学科,相反其可以将学生的视野拓展,使其真正了解工程的意义以及更加全面的内容,另外教师该教育理念也能够有效提升自身认知和教学能力,因此单单提升学生的认识是不够的,只有使教师的认知程度也得到提升,才能真正推动培养全能型人才的步伐。
3CDIO教育视角下的电气工程及其自动化专业改革方式
3.1开展项目式教学
“项目式教学”是CDIO工程教育下显著的教学方式,其主要倡导在教学过程中应用各项工程项目做素材,教育理念为“项目为主线、教师为主导、学生为主体”,这样我国近年来实施的课改要求有异曲同工之妙,同样可以使学生更多的参与到课堂学习中。电气工程及其自动化专业是工科专业中极具代表性的专业,综合性强是该专业的特点,因此学生想要获得该专业工程师资格是存在很大的困难的,因为传统的教学模式过多重视理论教学,即使近年来由于教育改革增加了学生的实践机会,但依然存在无法进行综合实践的现象,这对于电气工程及其自动化专业来说是非常不利的。而“项目式”教学可以很好的解决这一问题,通过完整的完成某项项目可以接触到各个专业课知识,并在实践中将其进行融会贯通。另外,通过“项目式教学”可以使学生充分发现自身问题的所在之处,可以通过与同学的交流讨论,或经过教师指导得到完善,这对提升学生分析能力、实践能力等具有非常大的帮助。
3.2进行专业板块教学
对于电气工程及其自动化专业来说,电气控制模块是非常重要的部分,其在控制领域可以发挥很大的作用,因此各大高校可以积极开办电气控制实验室,并加大学生实践课程的设置,另外在学习和实践的过程中,教师应注意避免“填鸭式”教学,在布置完教学任务后充分调动学生积极性,使学生乐于自己动手尝试。另外除了控制领域外,单片机或电路相关的行业也是目前工程专业学生就业的好去向,尤其是近年来电子产品的广泛应用,使得各个企业对工程师的需求量不断增加,因此在今后的教学中,各大高校除了“模拟电子技术”或“单片机原理及应用”等专业知识的讲授外,也应大幅度增加实验课时,使学生有更多机会接触电路板,并充分具备自行安装和调试的技能,研究表明,经过长时间实践的学生与极少进行实践的学生而言,专业技能相差不只一点点,这对学生今后就业有非常大的影响。另外,电气工程及其专业化领域中,电力系统的设计同样是非常重要的部分,对保证系统正常运行、减少成本投入等方面有非常大的影响,因此也应加强电力系统设计方面的理论和实践。
4结语
综上所述,我国关于CDIO工程教育视角下的电气工程及其自动化专业改革还处于初级阶段,国际上引入CDIO教育模式的国家和高校有很多,并且也都取得了不错的效果,但目前我国只有少数的几个高校引入了CDIO教育模式,这对促进我国电气工程及其自动化专业的发展有非常大的影响,因此我国应尽快将此教育理念投入到更多高校中。
作者:綦帅 单位:西南石油大学电气信息学院
参考文献:
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随着我国经济社会的快速发展,我国对于人才的需求在不断增加,中等职业学校作为我国人才培养的重要机构,在电气工程及自动化人才的培养中发挥着十分重要的作用,电气工程及自动化是我国未来工业的发展方向,但是中职院校在发展过程中对于电气工程及自动化教学的理论建设和实践建设并不重视,这导致了学生的理论和实践相脱节,学生在毕业只够并没有真正掌握到专业理论技能和实践技能,因此,本文旨在对中职院校电气工程及其自动化进行研究,为整体教学质量的提升提供借鉴和指导。
关键词:
中职院校;电气工程及自动化;教学改革
随着我国工业的快速发展,我国工业已经进入到自动化和数字化时代,这对于电气工程及自动化相关人才的需求在大量增加,但是中等职业学校在开展教学的过程中的整体教学效果却不能够满足社会对于电气及自动化人才的需要,学生在找工作时由于自身技能不足降低了整体的就业率,不利于学校和学生的发展。因此,学校应当对自身的教学方式进行改革,对理论教学和实践教学进行同步地改革,以求达到提升学生理论技能格实践技能的目的,促进学校和学生的发展。
1中职院校电气工程及自动化教学实践现状
1.1经验不足教学机构不完善。
我国中等职业学校开展电气工程及其自动化专业教学的起步较晚,这个专业是一个年轻的专业,因此有着现代化的发展趋势,是目前发展的重要热点,我国对于该专业的建设十分重视。但是由于该专业是从国外传入中国的,因此在我国的还缺少经验,相关的教学机构也并不完善。我国中等职业院校在开展教学的过程中将教学的重点放在理论教学上,忽视了实践教学,这种教学模式不能够满足社会对于该专业学生的需要,因此中等职业院校的电气工程及其自动化人才培养存在着诸多问题,需要对教学模式和教学机构进行改革。
1.2理论和实践教学存在脱节的情况。
我国中等职业院校在开展电气工程及其自动化教学的过程中存在的最大问题是理论教学和实践教学相脱节。在开展教学活动的过程中一味强调理论知识和理论教学的重要性,对于学生的动手能力和实践能力并不重视,这导致学生在求职的过程中和实际工作的过程中遭遇困难。中等职业院校在课程安排、教学模式和教学目标上对于实践教学都不够重视,中等职业院校也没有足够的资金购买相关实验设备和器材,在教学过程中一味的理论知识输入会降低学生的学习积极性。因此对电气工程及其自动化教学进行改革势在必行。
1.3实践教学方式老化。
中等职业学校在针对电气工程及其自动化学生开展时间教学的过程中,所采用的方式和方法都较为老化。开展实践教学所使用的教学设备较为陈旧,多为国外淘汰下来的产品,同时在实践教学的教学方法上,老师采用的是示范的方法,学生和真正设备接触的时间很短,并没有办法进行很好的操作和实践练习,这两方面的因素导致学生在进行实践教学的过程中学习积极性不高,这不利于学生动手能力和实践能力的提升,达不到企业和社会对于他们实践技能的需求。
2中等职业学校电气工程及其自动化理论教学改革
2.1修改中等职业学校电气工程及其自动化的人才培养方案。
人才培养方案是对学生的实际培养方式和培养目标,这在中等职业学校电气工程及其自动化教学过程中具有指导性意义的方案。在进行修改的过程中应当优化课程的设置,摒弃传统的知识结构和课程体系,引进国外先进的教育方法和教育经验,同时在修改人才培养方案的过程中应当根据地区和学校实际情况不同进行修改和设计,对专业必修课、专业选修课进行充分整改,要能够满足学生对于知识学习内容和学习形式的需要,从而提升学生的整体素质和综合能力。
2.2加强对于教学内容和教材的建设。
在进行教学的过程中主要依据的是教学内容和教学所使用的教材进行的,中等职业应当对使用的机械工程及其自动化教材和教学内容进行修改,要摒弃老教材,要对当前国内国际的新知识和新成果引入到课程内容当中,同时应当选用近几年出版的新教材。在课堂的实际教学过程中,应当对于行业和专业发挥在那的整体特点和总的发展趋势进行介绍,不断培养学生的专业素质,提升学生的学习积极性。教材的选择方面可以选择国家制定的国家级教材,同时也可以根据老师课程的需要自己选择教材进行教学活动,要积极推荐学生去看参考书目,从而提升学生专业素养和综合素质。
2.3改革电气工程及其自动化教学方式。
我国电气工程及其自动化的教学方式较为陈旧,目前已经不能够适应时代的发展,学生在学习的过程中会感到空洞无味,因此应当对传统的教学方式进行改革,改革的主要方式是,教师在进行教学的过程中可以将自己的科研项目运用于教学中去,让学生对于科研项目有一定的了解,同时也能够提升学生学习的积极性。同时要鼓励学生在课余时间参与到科研项目中俩,要鼓励学生进行自我学习和自我教育,总之就是要在课堂中、课堂间歇以及课堂下调动学生的学习积极性。
3中等职业学校电气工程及其自动化实践教学改革
3.1丰富和完善实践教学内容。
丰富和完善实践教学内容对于提升整体的实践教学效果有着十分重要意义和价值,我国在开展电气工程及其自动化教育的过程中,偏重于理论知识的传统,忽略了动手能力和实践能力的培养。因此,丰富和完善实践教学内容就是要培养学生独立思考、独立学习、独立解决问题的能力。要在课程设计方面开展实验课程、生产实习课程、毕业设计课程等。在整体的实践教学过程中应当针对于不同年级的学生开展不同层次的实践教学。
3.2加强对于实验设备的资金投入。
要想提升电气工程及其自动化实践教学的整体层次,需要加强对于实验教学设备的投入力度,也就是说要加强对于实验设备的资金投入。专业性的教学仪器和实验设备较为昂贵,但是能够达到很好的教学效果,目前使用的传统教学设实验设备已经不能够适应学生学习和发展的需要,因此在进行实验教学的过程中应当采用新设备,这就需要加大对于实验设备的资金投入,让学生能够用上先进的实验仪器进行课程,只有这样才能够达到更好的实验教学效果,促进学生整体的发展。
3.3构建实验教学平台和体系。
要想提升整体的实践教学水平就要为学生搭建实验教学平台和相关体系,要针对于学校的不同侧重点和不同类型进行教学平台和体系的搭建,形成学校自设的特色。在进行实验教学设计的过程中应当考虑到学生的接受性问题,要能够设计出符合学生实际情况的实验教学方法和内容,同时还要结合理论教学课程进行实验,让学生将理论课程中学习到的知识运用到实践当中来,建立推动本科生参与实践活动的长效机制,调动学生自主参与实践活动、教师指导学生参与实践活动的双向积极性,鼓励老师和学生积极参与“大学生电子设计竞赛”“、智能建筑实践技能大赛”等活动.加深学生对于所学知识的理解,同时也提升学生的动手能力和实践能力。
结束语
综上所述,我国中等职业学校在针对电气工程及其自动化的教学过程中存在着诸多问题,严重影响到了教育和教学质量,我国中等职业学校对自身理论教学和实践教学进行了改革,改革主要体现在搭建实践动手能力创新平台,根据学校和学科的实际开展情况创建自身特有的发展模式和教学模式,但是整体教学的改革并不是一朝一夕的,我国中等职业学校应当对自身教学手法进行研究的基础上学习国外先进经验,不断满足社会对于电气工程及其自动化专业人才的需求,促进学生和学校的发展。
作者:李佳玮 单位:哈尔滨劳动技师学院
参考文献
1.引言
目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。
2.创建人才培养模式、提高人才培养质量
2.1 找准定位,明确方向。
从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。
专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。
2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。
以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。
强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为:
(1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。
吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。
(2)加强“专项培训认证”的培养模式。
专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和本文由收集整理规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。
(3)加强“五位一体”学生科技创新体系。
更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。
2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。
在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。
经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。
(1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。
(2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。
(3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置
与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。
(4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。
2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。
建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。
(1)构建“工程导向”的实践教学体系。
对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。
(2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。
依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。
(3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。
省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。
(4)分类型建设校外实习基地。
目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有:
巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。
3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高
通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。
电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在:
3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。
3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。
3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。
进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。
4.培养效果的跟踪和反馈
建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。
【关键词】电气工程;自动化;人才;素质,
1. 电气自动化技术的应用:
1.1电气自动化控制系统在电气工程中主要表现在总线控制,远程控制和集中控制中三个方面。总线监控让系统设计更具有针对性,其依据实际情况进行设计,不同的间隔可有不同的功能,还有远程监控所具有的优点。另外,现场总线监控设备就地安装,通过通信线与监控系统进行连接,不仅降低了成本,节约大量电缆和减少了安装维护工作量。还因为各个功能的相对独立性而不会导致整个系统崩溃瘫痪。远程控制可以节省成本费用,且组态灵活,但这种监控方式比较适用于小系统监控设置,而不适合设置在较大范围的电气自动化系统中。集中监控方式的系统设计较为容易,而且运行维护要求不高。其将整个系统的各功能集中到一个处理器进行运作,因此处理速度缓慢。当电气设备全部融入到控制系统中,监控对象不断增加,但电缆的数量剧增,投资方也有明显的变化。同时,隔离刀闸的辅助接点经常会出现位置不对的现象,造成导致电力系统在电气工程中无法顺利进行,因而集中式控制设计在电气工程中也被广泛的推广应用。
1.2变电站自动化的运用。变电站所应用的自动化技术,采用全微机化的电气设备,在计算机的屏幕上进行监控操作,利用计算机电缆来实现自动化管理数据,这便是通过多方面来监控变电站的电气设备的运行状况,进一步加强变电站的监控能力,它在一定程度上代替了人工操作与监控,节省了人力资源,另外又可以大大提高变电站的工作效率,并保证了变电站工作安全进行。
1.3在智能建筑中的应用。伴随着我国社会经济与科技文化的迅速发展,建筑行业已经开始引进电气自动化系统,进行智能化建筑。其中数字电子化科技能化已经成了建筑界的主要趋势。伴随着建筑行业的发展和需求,以节约人力物力资源为主要目的建筑设备的自动化控制系统便产生了。智能建筑主要指CA(自动化)BA(楼宇自动化),消防自动化(FA)和保安自动化(SA),简称5A。其中有大量的楼宇设备自控系统工程、办公自动化系统、一卡通系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、智能灯光、音响控制系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统、智能化小区物业管理等一系列系统。
2. 自动化电气工程专业的要求:
本专业要求掌握电工、电子、电力电子、信息控制、计算机和机械设计方面的基础理论及专业知识和技能,要具备解决电气工程及自动控制技术问题的能力和对科学研究的能力,具有创新精神,掌握电机及其控制、电器及其控制、电力系统和自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力电气自动控制与检测等电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合.。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
2.1所要具备的专业素质:
(1)具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,以及外语综合能力;
(2)系统掌握本学科领域必需的技术基础理论知识,包括电路基础、网络理论、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术和自动控制原理、电机学、电器学、现代检测技术、电力工程、单片机原理及应用、高电压工程;
(3)受到电工、电子、电力电子、信息控制与计算机技术、机械设计方面的基本训练,具有熟练的计算机应用能力,获得较好的工程实践训练;
(4)具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力,以及相应的技术开发、科学研究和组织管理能力。
(5)具有良好的文献检索和阅读能力,了解本专业学科前沿的发展趋势
(6)具有一定的自学能力与创新意识和较强的创新意识和科研能力;
3. 对专业技术人才的培养和要求:
人才是一个社会,一个行业发展的新鲜血液。所以对人才培养不仅要严格而且要素质全面。人才培养目标是首先要有深刻的科学发展观,政治思想过硬,要能适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,具有较强的综合素质和一定的创新精神,能够从事电气工程及其自动化领域相关的工程设计、生产制造、系统运行、系统分析、技术开发、教育科研、经济管理等方面工作的特色鲜明的复合型高级工程技术人才。专业培养的基本要求是扎实地掌握数学、物理等自然科学基础知识,具有良好的人文社会科学和一定的经济、管理科学基础知识,并熟练掌握一门外语;系统地掌握本专业领域必需的专业基础理论知识,并具有较强的计算机应用能力;电路、电机和电磁场构成本专业的基础;具有本专业领域内1个专业方向的基本专业知识与实际操作技能,了解本专业领域的理论前沿和发展动态;获得较好的工程实践训练,具有综合解决工程实际问题的能力;具有较强的知识获取与运用能力,具备创新意识和从事科学研究、科技开发的能力;具有较强的工作适应性、人际交往能力和团队协作精神,具有一定的组织管理才能。
3.1电气自动化面临今后的发展趋势:
电气自动化的应用涉及的领域很广,如电器开关、飞机汽车生产等各方面,我们应该辨证地看待电气自动化的发展方向,并且可以投入更多的资金与注意力在电气自动化的探究研发上。其中电器智能化也值得我们加以关注,例如自动控制、机器人和专用集成电路等方面。另外,与此相关的一些法律法规不够健全,也没有及时更新,它们无法适应现实情况,因此在管理过程中会存在一些问题。例如组织机构设置不统一等。为了让电气自动化能够更好地发展,应该加强技术人员及管理人员队伍建设,不断专研学习,有选择的借鉴国外的较好经验与案例。
3.2
我国的变电站自动化技术的研制工作在上个世纪六十年代初就开始了,并在七十年代初期收获到了集保护、控制和信号收集为一体的技术。在八十年代,由清华大学主持研发的35KV变电站保护自动化和微机监测系统建成并投入使用。到了1998年,我国在总装机容量上达到了277GW以上,成为当时世界第二位,并预计在2015年超越美国成为世界第一。随着社会生活的不断发展进步,工业化、城市化进程的加快和人们生活品质的不断提高,现代人类对于生活的追求已经牵扯到智能化以及自动化方面。相应的,对自动化的技术也就越来越提出新的、苛刻的要求以及标准。因此当今电气工程中自动化技术正趋向于:
(1)由以前主要在输电与发电自动化方面向输电、发电和配电自动化进行全面的发展。
(2)在输电和配电方面,柔流输电技术(FACTS)得到了利用。
(3)在理论工具应用上,更加借重了当前现代化的控制理论依据。
(4)在控制手段上,对远程通信电力电子器件和微机的应用也在进一步的研究。因此,可以说我国电气工程自动化,由弱小到强大,由强大到走在世界前列是离不开电力工程人员的不断努力的成果。