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中图分类号: F407 文献标识码: A
正是因为电气工程的发展,才有今天庞大的电力工业,人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类发展到任何时候也离不开能源,而能源是人类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源形式,以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。
一、专业内容介绍
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,是一门综合性较强的学科。电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。
培养要求:该专业培养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、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息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技术问题的基本能力。
主干学科:电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。
主要课程:电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等。
电气工程一般分为电力系统和应用电子(也就是电力电子)。
二、专业发展前景
电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域,与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透,拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。例如“电气工程”和“电子技术”以及“控制科学”交叉融合产生了“电力电子技术”; “电气工程”与“材料科学”的交叉融合产生了“超导电工技术”和“纳米电工技术”; “ 电气工程”与“机械工程”及“计算机学科” 的交叉融合产生了“机电一体化”新学科,已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段的必然产物,它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合的一种高新技术,也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。随着科学技术的高速发展,电力成为国民经济中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今,电气化水平的提高使得各种经济活动都离不开电(用油的交通工具除外),我国电能占终端能源消费的比重已接近20%,高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示,电力工业的发展方向是智能电力系统,或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径,也是现代电力工业的发展方向,发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐,同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网,能够有效地破解未来发展的挑战。
三、专业应用与就业方向
电气工程及其自动化的几个方向:
1.电力系统方向
电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向,为国家级一类特色专业的重要组成部分,主要培养从事高压电器设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站,覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科,电力系统为国家级重点学科。同时,该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。
就业方向:可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作,可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作,就业于电业局、供电局、发电厂,也可在科研院所从事教学和科研工作。
2.电气技术方向
电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是重点专业,具有电气工程一级学位博士学位授予权,电气工程领域拥有博士后流动站,在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。
就业方向:电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才,从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作,以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后,可在电气工程技术领域的企业、承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
3.电机与电气方向
电机与电气学科在一体化电机的理论与技术方面,主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面,研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略,变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面,研究了高环境电器可靠性理论与技术航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的理论与应用方面,研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大的影响。
就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事电子领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
4.应用电子技术方向
应用电子技术方向是电气工程及其自动化专业的一个特色专业方向,特点是电气与电子兼备,电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。
就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
结束语
总之,随着我国经济的飞速发展,计算机科学与技术也在不断进步,通过计算机软硬件控制,实现电气化已成为现实。计算机模拟操作,更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。PC和网络技术已经在工商管理中得到普及。在电气自动化领域,基于PC的人机界面普遍被采用,并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户青睐。选择了电气工程及其自动化专业,就应该立志成为一位优秀的电气工程人才,让我国的电力工业不落后于国际先进水平,推动社会主义现代工业化进程。
参考文献 :
[1]巫云飞,陈小松.探讨电气的自动化在电气工程中的融合运用[J].大观周刊,2011(38)
[2]张礼崇,郜祥,王焱,李兴。电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J]。技术与市场,2012,(1).
[3]朱仲海.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].城市建设理论研究,2012.(12).
关键词:电气工程及其自动化 应用型能力培养
1引言
本科院校作为我国高等教育的生力军,是培养应用型高级专门人才的主要阵地,它们以培养应用型、复合型人才为出发点,按照“基础扎实、知识面宽、应用能力强、素质高、有较强的创新精神”的要求,以人为本,使其培养的学生“会学习”、“会创新”、“会做人”。针对在人才培养上的应用型特色,在学生的知识构建上应把握好通识教育与专业教育的关系,强调知识体系的完整、系统和科学性,要有较强的动手能力、技术创新和技术的二次开发能力[1]。电气工程及其自动化专业目标是培养德智体全面发展的,能适应社会主义现代化建设需要,具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。
2电气工程及其自动化专业教学改革的必要性
1科学技术的发展
随着新的科学技术成就不断涌现,现代电子学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统电工学科的各个领域,使电工学科理论和技术发生了巨大的变化。在电工行业中工作的科技人员,只具备传统电工理论及其应用的知识结构已经无法胜任工作。[2]在新形势下如何培养和造就新一代电气工程人才是世界各国电气工程教育界关注和积极探索的问题。电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化,电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。
2注册电气工程师制度的确立
注册电气工程师制度的实施将对高校电气工程及其自动化专业的教学产生重大影响,它要求专业定位要贯彻“厚基础、宽专业”的方针,基础课程与专业课程的覆盖面要满足注册电气工程师的基本要求;专业课程内容要及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力。然而,目前电气工程及其自动化专业教育还存在着与注册电气工程师制度不适应的问题,如轻实践、面向工程不够;课程结构设置不够、不合理;教师工程经验缺乏等。为此需要建立起与注册电气工程师制度相适应的电气工程及其自动化专业教育。
3 电气工程及其自动化专业教学改革的措施
1根据现代高等教育的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,结合我校的实际情况,现在学院有我省首批批准建立的示范性教学中心“电工电子实验示范教学中心”,国家级创新实验区“农业电气化与自动化专业人才培养模式创新实验区”。在理论教学工作中,学院加强校内外实习基地建设,目前已在大庆龙凤热电厂、大庆油田供电公司、同创集团、农垦通信公司、哈尔滨新中新集团等企事业单位建立了19个相对稳定、质量较高的校外教学实习基地。学院与北京科瑞尔斯公司和达内公司进行校企合作办学,培养理论和实践相结合的人才。
我校电气工程及其自动化专业坚持“强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”的专业办学特点,坚持“传授知识与探索研究结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的人才培养模式,按照“加强基础、拓宽面向、增强素质、提高能力”的建设思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,改革课程教学内容和优化课程体系、实施研究型教学、重构实践创新教学体系、推进产学研合作等途径,培养具有创新精神和较强工程能力的宽口径高级工程技术人才。
2课程设计应着重学生测试、调试、设计和初步的开发能力的培养,电气工程及其自动化专业主干课程都铺排课程设计环节,课程设计环节对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及进步工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。课程设计时间一般只有一二周,故课题难度不宜太大,但要有一定的广度。课题必需有一定的代表性,能够笼盖课程的主要部门,要夸大工程基本素质的培养。学生可以结合个人偏好自行选题,也可以选择教师布置的课题,并对课题进行分析、设计、编程、安装、焊接与调试,终极提交产品和设计讲演。学生们在做课程设计之初,任务对于他们来说有些难度,但通过整个环节,他们得到了很好的锻炼,主要的收成并不是学会了多少详细的设计计算方法,而是学会了如何着手做事。在这里,教师的作用是给同学们引导方向,借助课程设计的载体帮他们把以前学过的知识有机地串起来,只有他们碰到自己解决不了的题目时才协助他们解决,充分体现了“授之以渔”而不是“授之以鱼”。毕业实习应着重培养学生综合运用专业知识,独立分析和判定出产中的技术题目的能力。通过2~3周的毕业实习,使学生把握发电厂电气运行、维护的基本知识,了解电厂出产的各项轨制,增强事业心和责任感;认识电能出产的主要环节,分析电厂电气设备的布置及二次设备(继电保护、自动装置等)的配置;学习电厂的事故处理、事故设想和防范措施;了解继电保护屏、中心信号及控制屏的设计、安装、接线、调试;了解电力企业的出产治理和各职能部分的地位和作用;搜集毕业设计有关资料。
3.实际学习中,做好创新性学习,有意义的学习,探究学习,投入式学习,浸润式学习,协作式学习,自主学习等,处理好“学会”与“会学”的关系。根据社会需要和学校自身办学条件,强调理论与实践相结合的高阶能力培养(问题求解,决策判断,批判性思维和创新性思维)。课程体系的反馈与调整课程体系建立的中心任务是培养社会需要的人才,最终要在社会上检验,同时社会的进步与发展对人才需求的内涵也在逐步变化。因此,在完成内部反馈调控同时要注意外部资源的吸收整合,以提高产学研相结合的培养效率,因外资非常丰富,我们要像生物体细胞一样消化吸收和扬弃,从而达到有效利用的效果,在综合需求资源的前提下,进行下一轮课程体系的调整,使之成为真正的、有效的、持续健康发展的完善的课程体系。
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。
参考文献
[1]、赵钰婷,张虹,尹立敏.电气工程专业“自动控制原理”课程改革与实践[J].中国电力教育,2013,29:38-39.
[2]、侯云海,姜长泓,卢秀和.电气工程及其自动化特色专业建设的研究与实践[J].实验室研究与探索,2011,10:334-337.
关键词:电气工程;存在问题;总结;人才培养模式
1 电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标
1.1 在现阶段电气工程人才培养过程中,进行人才培养目标的分析是必要的,从而保证人才培养质量的提升,保证电气工程及其自动化专业建设体系的健全,这需要进行师生双主体教学模块的开展,进行教学目标的优化,保证教学质量的提升,进行市场导向的分析,进行地方工作模式的分析,保证基础应用型高级技术人才方案的优化,保证电气工程自动化专业人才的有效培养。这需要引起相关人员的重视,进行课程体系建设模块的优化,进行课程体系的健全,保证学生实践模块及其创新模块的有效开展。
这也需要进行校企合作模块的开展,保证教学科研水平的提升,进行多种模块的办学经费的筹集,从而保证教学设施体系的健全,保证教学管理制度建设的优化,进行师资队伍体系的健全,保证现代化办学水平的提升,进行专业特色的突出。
在现阶段电气工程培养模块中,进行专业培养目标体系的健全是必要的,从而满足社会主义现代化建设的需要,保证其综合素质的提升。这需要进行其应用能力的培养,保证其基础人才培养目标的优化,进行强弱电的有效结合,确保学生对电气工程基础理论知识的学习,这需要教师展开计算机控制技术教学、控制理论教学模块等的开展。通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。
1.2 在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。
2 电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化
2.1 在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。
在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。
技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。
2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。
在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。
2.3 在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。
2.4 在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。
通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。
3 结束语
通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。
参考文献
[1]马景兰,等.电气工程及其自动化专业人才培养模式探索[C].第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,2004.
关键词:电气工程;自动化;问题;对策
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电气工程及其自动化的定义
电气工程及其自动化是一门涉及电力电子技术,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的学科,其具有较强综合性,它的主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。通过学习工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,使得人们具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力。电气工程及其自动化专业就是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。电气工程及其自动化就是现代工业发展的核心技术,它是各个高新技术的总和,在现代化工业的生产中,有着不可替代的重要性。
二、电气工程及其自动化存在的问题
(一)电气工程及其自动化的技术问题
电气工程及其自动化由于是涉及,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的学科,在应用过程中会遇到很多的问题,尤其是技术上的种种问题。现在科技是在飞速的发展,但是和日益需要更新的电子信息技术相比,这些是远远不够的,现在最严峻的形势是,缺乏很高端的技术手段,导致了相关的技术更不上时代的需要,电力电子技术、计算机技术和电机电器技术等等这些市场缺乏大量的人才,在现代化信息技术如此发展的社会,尤其是计算机技术是很时兴的,然而由于很多人没有看好这个市场的前景,又加之这是一个刚刚发展起来的行业,因此在发展初期市场需求量如此大的时期,高新技术人才极度匮乏,很多人由于不能掌握一手很好的计算机技术,因此在工程及其自动化的这个行业的操作中,就出现了却人却技术的窘况。因此电气工程及其自动化在应用过程中,遇到的最大问题也就是技术方面的问题,这个问题亟待解决,也只有尽快找出相关的措施进行解决,才能使得电气工程及其自动化的技术提上去,更好的为社会发展做贡献,使得社会工业化进程加快脚步。
(二)电气工程及其自动化的管理问题
由于现在很多的工业生产都采用了自动化的管理程序,许多的操作已经取代了人工的职能,因此在现代化的工业生产中,电器工程及其自动化变得越来越重要。然而其自动化的管理模式,既是优点又是缺点,其优点有很多,譬如减少了人员的操作,使得操作简单化、机械化,任何环节的出错率都会降低,同时由于减少了人工的使用,从而能为企业减少一大笔的薪资开支。但是正是这种便利的管理条件,从而在就了人们懒惰的心理,管理人员对于生产程序的管理也就随之松懈,平时对于生产程序也许一天二十四小时轮流监督的制度也就相对的放松,改成一天监督一两个小时,或是随便看看,并不把它放在心上,随之产出的商品质量大不如以前,但是管理人员还是不能理解其中的原因,就会使得结果愈演愈烈,最后导致企业蒙受巨大的损失。由于管理理念上出现的问题,从而引发出的一系列损失,因此电气工程及其自动化的管理问题也是其中一大问题,是必须值得重视的,否则后果不堪设想。
三、电气工程自动化问题的应对对策
(一)努力实现科技化
科学技术的飞速发展给电气工程发展及其自动化提辉供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生产与生活。为了应对电气工程自动化中出现的问题,借助科技的力量,努力实现科技化是必须的。所谓的科技化就是要在电气工程自动化发展过程中不断引进新技术,使用新材料,推出新产品,我国在引进新技术的同时要十分注重自主创新,以降低能耗为主要着力点,在生产实践中积极推广低能耗的新技术、新方法与新工艺。在电气工程自动化发展过程中,我国要善于利用新型的材料,借助信息技术、计算机技术、网络技术等高新技术研发新的产品。
(二)努力实现信息化
21世纪是信息化的时代,计算机技术的发展以及网络的普及使得信息的传输十分便利,电气工程自动化要努力实现信息化,也就是在发展过程中十分重视信息技术,将网络通信技术广泛并且熟练地应用到电气设备的设计、制造与运行的过程中,并且在计算机优化与仿真技术、人工智能分析等方面熟练运用网络通信技术,使信息交流畅通无阻,更有助于电气工程自动化的实现。
(三)努力实现开放化
电气工程自动化需要努力实现开放化,也就是要与外界建立一个借口,与外部世界进行连接。计算机网络技术的发展,使得信息的实时交换以及网络共享成为了可能,在电气工程自动化实现开放化的过程中,计算机网络是重要的基础设备,也是实现电气工程自动化管理、决策、控制和制造一体化的关键,目前,计算机网络技术已经光反应用到了电力系统的各个元件以及局部系统的监督、管理与调节中去,已经逐渐成为电气工程信息管理、技术调度和自动化等方面的核心。
(四)重视电气自动化专业人才的引进和培养。众所周知,电气工程是一项专业性很强的工程,在当今的社会经济发展过程中发挥着越来越重要的作用,已经成为了一种重要的基础产业,同时也受到了相当高的重视。伴随着社会经济的快速发展以及资源的日益枯竭,因此,只有建立一支高素质、专业化的人才队伍,才能满足社会的需要。而电气工程自动化的建设需要的人才一方面需要具备自然科学知识,同时也需要具备管理科学知识和社会科学知识,此外,还需要具有很强的计算机应用能力。只有通过长时间的培训以及社会实践,才能培养出符合未来发展需要的电气自动化专业人才。
(五)改变管理理念
在现代化的生产中,由于生产模式的改变,其管理模式也得随之改变,从前采用人工在生产线上生产,因此很容易出现错误,因此采用监督制度管理,而现在随着电子工程及其自动化的普及,减少人员的参与和监督,这是无可厚非的,但是其懒惰的心理,偷懒的管理制度必须改正过来,不能因为采用机械化的生产了,就能放松其管理心态,这是一种错误的管理理念。因此,得对相关的管理人员进行培训,在他们掌握相关技术的同时,不能因为管理的失误而是企业蒙受巨大的损失。改变有的管理理念,跟着形势走,不能总是在变,也不能一层不变,只有顺应形势,才能在最有效的时间里创造最大的财富,这也就是自动化技术如此越来越受欢迎的原因。
(六)提高能源利用率,不断促进工作效率的提高
电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。
当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。
四、结语
电气工程朝着智能化和现代化的方向发展是社会发展的必然,科学技术的飞速发展给电气工程的发展提供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生活。在这种形势下,政府以及相关单位要抓住发展机遇,不断进行人才队伍建设,制定并完善相关的制度,在引进技术的同时进行自主研发,不断推进电气工程的发展及其自动化,相信经过长期的努力,我国电气工程及其自自动化定能迈上一个新台阶。
参考文献:
[1]刘莹.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].黑龙江科技信息,2013,11:142.
[2]高博.电气工程及其自动化发展问题与对策分析[J].企业技术开发,2014,02:90-91.
关键词:制造业人才发展规划指南;电气工程及其自动化;人才培养;教学改革
制造业是国民经济的重要支柱,是科技创新的主要战场,是国家综合竞争力的有力表现。随着现代化技术的飞速发展,制造业全球化趋势加强[1]。电气工程及其自动化专业主要培养的是能够在电气工程领域从事相关的系统设计、装备制造、运行控制、信息处理、研究开发、经济管理以及计算机应用等方面工作的应用型、复合型高级工程技术人才[2]。山西农业大学是全国首批深化创新创业教育改革示范高校,是国家中西部基础能力建设高校,也是山西省高等教育综合改革试点高校。电气工程及其自动化专业是山西农业大学工科专业中的优势专业之一,为了培育更多适应社会经济发展的复合应用型高级工程技术人才,本专业于2012年开始在人才培养模式等方面进行改革。
一、教学改革背景
2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),它是我国高等工程教育改革和创新的重大计划,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国采取的重要措施[3],其主要目标是“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势增强我国的核心竞争力和综合国力。以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量,努力建设具有世界先进水平、中国特色的社会主义现代高等工程教育体系,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国”。“卓越计划”的实施,进一步促进高等教育面向社会需求培养人才,注重人才知识的全面性和实践的创新性,全面提升我国工程教育人才培养质量,更为地方高校的人才培养模式改革和专业发展指明了方向。
二、教学改革实践举措
电气工程及其自动化专业课程体系庞杂,它具有强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合[4]的特点,这使得该专业人才培养复杂而艰巨,为了培育更多具有创新精神的卓越人才,本专业于2012年开始在人才培养模式等方面进行教学改革。
(一)3+1人才培养框架强化了工程教育的实践性
加强学生工程实践能力是高等教育的必要延伸和社会发展的必然要求。在以往的人才培养过程中,存在“重理论、轻实践”的问题,理论教学环节占据了极大部分的教学时间和考核比例,实践教学环节重视程度远远不足,这不利于学生工程素质和能力的培养。3+1培养框架是指本科阶段3年进行系统课程学习+1年校内外实践环节学习,在改革实践中,对理论课程教学体系和实践教学环节进行了重新调整和整合,专业必修课程在前3个学年全部完成,第四学年秋季学期安排了部分专业方向选修课程和专业综合实践,包括单片机课程设计、电工电子综合设计、电力工程设计,强化工程实践能力和创新精神的培养,第四学年春季学期进行毕业综合实习以及结合实习企业进行的培训实习与毕业设计(论文),且实践教学环节贯穿整个电气工程及其自动化专业复合应用型高级工程技术人才培养环节。
(二)构建科学的课程体系是培养合格复合应用型工程人才的基础
课程体系的设置是由人才培养目标决定的,而课程体系的合理化程度又会影响到人才的合格化程度[5]。电气工程类许多课程之间存在不可分割的联系,有些内容无法单纯地割裂分开到某一课程中,这就造成了课程内容交叉、重叠。例如在“数字电子技术”、“微机原理及应用”和“单片机原理及接口技术”都有数模和模数转换等内容;旧的课程体系课程彼此之间衔接不合理,连贯性、系统性缺失,重点内容不突出。在课程体系改革实践中,我校电气工程及其自动化专业将课程、专业、学科和实验室建设融为一体,优化课程体系和教学内容,打破传统的“基础课—专业基础课—专业技术课”的“老三段”体系,依据电气工程及自动化专业强弱电课程体系特点,按照强电拖动、弱电控制,对课程体系进行一体化重组,构建了“电子技术课程群”“电气控制和传动课程群”。“电子技术课程群”包括计算机应用基础、程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用等;“电气控制和传动课程群”包括自动检测技术、自动控制原理、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机控制技术、电气传动控制系统、电机与拖动、过程控制、电力系统等,并通过电力电子技术和电气控制技术等课程,实现课程群之间的有效融通,强化了课程的广阔性、综合性和亲和性,实现最优学时分配,同时使整个教学过程具有连贯性和合理衔接,既避免教学内容的简单重复,又可以实现整个课程体系的系统化,有利于学习兴趣引导、专业思想形成与知识贯通。
(三)构建科学的多层次实践教学体系是提高复合应用型工程人才培养质量的重要抓手
科学的实践教学体系对于培养具有工程素质、创新能力、动手能力及独立分析解决问题能力的合格复合应用型高级人才起到关键和核心作用。由于电气工程及其自动化是一个实践性较强的专业,各实验课程和实践环节教学计划相对独立,缺乏培养学生实践能力的具体细化目标和体系,导致学生专业口径窄,动手能力和创新能力差。在实践教学改革中,按照认知事物的规律,由浅入深、由简到繁、由个别到综合应用,有层次地设置实践环节,建立如图1所示的认知层、基础层、拓展层、创新层4个层次的实践教学体系。第一层次为认知层,包括物理实验、专业认识实习、金工实训、电子实习,学生进入大学后接受系统实验方法、实验技能训练、专业认识和激发专业思考的开端,是培养和提高学生科学研究工作能力重要基础。第二层次为基础层,包括电路、模电数电、电气控制、电机等课程系列实验,与课堂理论教学同步进行,注重学生实验技能训练,严谨科学作风和良好实验习惯的培养,实验内容主要包括知识验证性和简单综合性实验。第三层次为拓展层,包括微控制器、电力电子、电机与传动、过程控制等专业综合性较强的课程实验和电机、电气控制实习、单片机课程设计、电工电子综合课程设计和电力工程设计,在课程实验内容方面,强化了综合性和设计性实验;在实习、设计环节,充分结合农业院校电气工程及其自动化专业实践特点,以农业和设施农业工程实际为背景环境,以工程项目产品或系统从构思、设计、实现到运行乃至废弃的生命周期全过程为载体,培养学生的科学和技术知识获取能力、学习能力、沟通能力、团队协作能力、开发创新能力和系统掌控能力等,促进学生知识、能力和素质的全面提高。第四层次为创新层,包括学生自己选定的创新项目、SRT计划、各类各级大学生学科竞赛、各级大学生创新创业项目和毕业设计等,在实践中,开放了电工电子、电路和微机测控实验室,为学生进行多种形式的科技创新创业活动提供实验创新平台,毕业综合实习分两个阶段,第一阶段3周的校企合作企业“轮岗制”,针对企业生产环节,对所有专业学生进行多岗轮训,完成生产加工、装备维护、生产组织等方面的训练;第二阶段“顶岗制”,采用企业学生双向选择方式或学生自主选择企业形式,该阶段采用双导师制,校企导师合作完成学生毕业综合实习和毕业设计环节。该阶段是培养学生的创新精神和创新能力,增强工程设计和综合应用素质以及提升职业素养,增强责任感和使命感的重要途径。
(四)激发学生专业兴趣是提高学生创新能力的重要途径
创新思维和创新能力是我国实现制造强国战略目标的驱动力,兴趣与专业的结合是开拓创新思维、培养创新能力的有效途径[6]。在传统的教学环节中,课堂讲授,卷面考核,验证性实验,课程设计固定,这样的培养方式忽略了学生的个性特点,难以挖掘学生在专业学科中的兴趣爱好,长此以往,会严重影响学生创新能力的提高。在教学综合改革中,为了激发学生在专业方面的兴趣,采取以下几方面的举措:(1)实施大学生研究训练计划(StudentsResearchTraining,简称SRT计划),鼓励学生及早进入实验室,接受科研训练,提高专业技能[7];(2)鼓励学生建立兴趣小组,如智能车设计小组、航模小组、电气安装兴趣小组等,使学生实践中发现问题,思考问题,解决问题,在兴趣中加强专业技能,培养创新能力[8];(3)鼓励学生参加各种科学知识竞赛,如全国大学生电子设计竞赛、全国信息技术大赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生课外学术科技作品竞赛等,通过这些比赛,使学生进一步提高了自主学习的意识和能力,所取得的优异成绩也帮助学生建立了专业方面的自信心;(4)鼓励学生开展发明创造活动,使学生会产生创新的意识以及将想法转化为实践的动力。经过多年的教学综合改革,我校电气工程及其自动化专业在人才培养方面初见成效,学生参加各级大学生学科竞赛获奖54项,其中国家级奖13项,主持各级大学生创新创业计划项目50余项。专业学生就业率平均98.6%,其中30%任职于大中型企业,如国家电网、地方电网、山西各级发电企业、国机集团等,并获得用人单位一致好评。
三、教学改革思考
2015年5月,国务院提出实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》。2016年12月,教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合印发《制造业人才发展规划指南》,作为《中国制造2025》的重要配套文件,从制造业的问题和需求为导向,提出健全人才培养体系、创新人才发展体制、提高人才队伍素质的规划指南,为实现制造强国战略目标提供人才保障,同时给本科院校复合应用型创新人才培养提供了切实有效的行动纲领和进一步深化创新人才培养指明了方向。
(一)优化教师队伍,提高教师实践能力
教师队伍的整体素质决定学校的办学水平和人才培养质量,建设创新型教师队伍对于人才培养至关重要。而在长期的教学过程中,教师因不断强化教学内容、教学技能以及研究领域的相关知识,深入研究的同时知识面反而变窄,因此在教学中难以做到各学科之间融会贯通。此外,对工科教师的业绩考核上唯学术化倾向明显,注重理论研究和追求,轻视工程实际问题的研究和解决。这样,学生难以接受到系统的工程教育。为了优化教师队伍,提高工程教育质量,应从以下4个方面进行:(1)邀请企业高技能人才到学校进行培训,组织专业教师定期到高新技术企业进行实践或去企业短期挂职锻炼,选派专业教师出国进修访学;(2)改革工科教师的业绩考核标准,将实践能力、社会服务能力等纳入教师考核评价体系;(3)鼓励教师进行相关研究领域的发明创造,加大科研成果转化收益分配和知识产权保护力度;(4)鼓励教师参与各类相关技能竞赛,提高相关专业技能。
(二)深化校企合作,实现互利共赢
目前,我校电气工程及其自动化专业正逐步加快校企合作步伐,但校企合作深度不够,企业在人才培养中的主体作用尚未充分发挥,无法按照社会或企业人才需求,制定培养方法;工程教育实践环节薄弱,学生到企业实习时间短,大多只是走马观花参观,企业技术人员简单介绍相关企业相关设备、生产流程、产品工艺等,学生无法真正融入企业产品的研发之中。为了实现更大程度的互利共赢,校企合作程度有待进一步加深。深化加强校企合作应从以下4点进行:(1)加强实体化产学研用联盟建设,深化产学研协同创新,增强校企汇聚创新资源的能力,促进科技创新的优质资源向国家经济社会发展聚焦;(2)在人才培养方案制定时充分考虑企业需求,课程设置和教学内容与专业技术的更新和发展紧密结合,努力做到人才培养和用人需求相结合,学校教学和企业生产相结合;(3)在将教师和学生“送出去”的同时,也将学校的科研成果和创新性产品设计“送出去”,便于科研成果和创新性产品设计转化到生产中,为企业创造更大的效益;(4)在将企业高技能人才、企业文化“请进来”的同时,也将企业从业人员“请进来”,解决部分企业从业人员理论知识欠缺的问题,提高他们的信息技术应用能力。深化校企合作,使得高校与企业在更大程度上互利共赢,快速培养出企业所需要的理论扎实、实践能力强的实用型人才。
四、结语
人才培养是一项长周期的教育活动,高等学校必须转变教育教学观念,以面向社会需求为导向,以提高人才培养质量为核心,研究、探索人才培养的新模式,深化工程教育教学改革,不断增强学生创新意识与创新能力,为制造业强国崛起培养更多高素质的创新型人才。
参考文献:
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[4]张志刚,瞿曌,殷科生,等.大工程观下电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].湖南科技学院学报,2013(8):44-46.
[5]潘再平,黄进,赵荣祥,等.全面优化本科教学平台,培养电气工程创新人才———浙江大学电气工程及其自动化特色专业建设[J].电气电子教学学报,2010,32(s1):20-23.
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[7]刘桂英,粟时平.电气工程及其自动化专业大学生创新能力培养模式探讨[J].中国电力教育,2009(20):44-47.
关键词:电气工程及其自动化;电能变换与控制方向;培养方案;课程设置;实践环节
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,教授;王耕(1967-),男,河南郑州人,中原工学院电子信息学院,副教授。(河南 郑州 450007)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0018-02
近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。为此,发展新能源产业势在必行。《可再生能源发展“十二五”规划》提出,至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦,年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦,光热发电装机100万千瓦,太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告(2011—2012)》指出,我国新能源产业总体而言对外依存度较高,风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。
电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一,随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大,高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19~20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项,其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因,但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成,本科生很少涉足,国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少,这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道:“能源动力类(就业率94.71%)、材料科学类(就业率93.71%)、电气信息类(就业率92.70%)等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气,也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计,近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元,仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广阔的应用前景,规模正不断壮大,就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言,应用型人才供应面临严重不足。因此,亟待加大该产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。
一、目前相关专业开设的现状
近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性,尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。
电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛,所以各高校培养方案的设置通常分方向设置,即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因,开设电能变换与控制专业方向的高校很少。
由于新能源产业迅速发展,与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善,为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。
二、专业培养目标及规格
电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,需培养在新能源科学中电能变换与控制研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础又有较强实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术,强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识,体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。
毕业生应获得以下几方面的知识与能力:具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力;系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识;掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识;了解本专业学科的前沿与发展趋势;获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练;能从事新绿色能源的研发工作(例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车);能从事电力系统的分析预测试;能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等;具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识,掌握文献检索、资料查询的一般方法;具有较强的工作适应能力;能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。
三、专业课程体系
1.培养方案课程安排
针对本专业的特点,所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下:
公共基础课:“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。
人文通识课:“原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。
专业基础课:“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。
专业平台课:“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。
专业必修课:“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制(上、下)”、“DSP技术”等。
专业任选课:“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。
工具课:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培养方案将课程分为上述6个部分,其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理;“电能转化与控制”(上)主要讲述电能变换的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换,可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”(下)主要讲述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等)以及在新能源(光伏发电、风力发电等)中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。
2.实践环节设置
实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力,还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神,使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。
(1)实践教学环节改革将关注以下几点:
1)加强综合性、设计性实验的开发,在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量,增加综合性、设计性实验,增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。
2)增设企业中常用仿真软件的教学实践课程,提高学生多种仿真软件的应用能力。
3)增设工程能力综合训练内容。
(2)本计划实践环节主要分两个阶段实施。
1)第一阶段:工程能力基本训练阶段。内容:金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标:达到初步分析问题、解决问题的能力,具备实际工程所需的基本技能。
2)第二阶段:工程能力综合训练阶段。内容:取消单门专业课的课程设计,增设综合课程设计,在第7学期期末进行,时间为3周,题目结合新能源发电所需的技术选定,要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标:使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力,具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。
3.校企联合毕业设计
毕业设计是学生能力培养最后一个环节,主要锻炼学生综合运用所学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设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行,此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术,突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用,强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。
四、结论
我国新能源产业正在迅速发展,该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究,及时培养出社会急需的人才,服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析;针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置,并对实践环节和毕业设计进行了详细分析;给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做,比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。
参考文献:
关键词:电气工程、自动化技术、电气自动化、现状、应用
中图分类号:F407.6文献标识码: A 文章编号:
1、电气工程及其自动化技术概述
电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的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。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。
控制理论是关于各种系统的一般性控制规律的科学。它研究如何通过信号反馈来修正动态系统的行为和性能,以达到预期的控制目的。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,同时也能保证产品质员,改善劳动条件,减轻体力、脑力劳动,改进生产工艺和管理体制。
2、电气工程及其自动化技术的发展历史分析
2.1全控型电力电子开关
晶闸管虽然是第一代电子电力器件,但仍沿用至今;随后全控制式器件相继出现在交流变频技术之后,这是电力电子器件的第二代器件;复合型电力电子器件IGBT和MGT这一类可以称为第三代器件;最后,第四代电力电子器件是功率集成电路,PIC。
2.2低频电路发展为高频电路
电力电子器件的发展,导致变换器电路换代,但是用于普通晶闸管时,直流变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交流—直流—交流变频器。当PWM变换器发展到第二代电力电子器件时,采用也相应增多。在其发展过程中,PWM存在很多缺陷,所以有了低频向高频发展的电路。
2.3投入使用的通用变频器
在经历了第一代功能型U/F控制类型、高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器之后,通用变频器正式投入使用。
3、电气工程中自动化技术运用分析
3.1电网调度自动化
(1)实现对电网安全运行状态的实时监控。通过调度人员控制和监管电网的电压、潮流、周波和负荷等,并观测主设备的位置状况和水、热等方面的工况指标,使之能符合规定,以保证用户计划用水、用电、用汽等的需求。
(2)实现对电网运行的经济调度。在对电网实现安全监控的基础上,通过自动化手段以实现电网经济调度,以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。
(3)实现对电网运行安全事故的分析和处理。电网中出现异常运行或者故障的因素非常复杂,如果不能及时的判断或处理措施不当,有可能会危及到设备安全和人身安全。通过电网调度自动化技术的增强,能够实现电网的安全运行分析,提供事故处理的对策和相应的监控手段,以防止事故的发生,并对已发生的事故进行及时处理,减少和避免事故的发生率。
3.2发电厂自动化
(1)水电厂自动化。水电厂需要调速器、水轮机以及水轮发电机力励磁控制系统等。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化以及全厂自动化等等,通过自动化系统的使用,极大的提高水电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。
(2)火电厂自动化。火电厂的自动化也是一门综合性的技术,有信息和数据处理、自动保护、自动检测、顺利控制以及设备管理等方面的功能。自动化系统主要包括了锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、计算机监视和数据系统以及机炉系统主控系统等。
3.3变电站综合自动化
变电站的作用是分配和接受电能、变换电压和控制电能流向等方面,并使用变压器将不同电压级数的电网相联系。变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上,通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站管理水平和运行水平的自动化系统。伴随着微机监控技术在变电站中的广泛应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向进行发展。目前我国已经实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控,并正在大力推行无人值班变电站的运用。无人值班变电站的功能包括变电站的自动测量、设备的远动和监控、开关操作的远动、继电保护、事故和设备故障的自动记录等方面,无人值班变电站的运用必然会将变电站的综合自动化程度带向一个更高的阶段。
3.4配电自动化
配电自动化是一项集合了现代控制技术、计算机技术、数据传输、设备管理等方面为一体的综合信息管理系统。配电自动化的目的是改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务,并减轻运行人员的劳动强度,以实现经济运行的目标。当前国外一些发达国家中,在配电自动化中已有了多年的运行经验,并逐步向大规模地形显示、光纤通信和人工智能等实用化技术方面纵深性发展。我国的配电自动化主要使用了三种基本功能模式,即就地控制的馈线自动化、集中监控模式的配电自动化和集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式。目前我国多采用了后两种模式,并使用了分布式总体结构,将主站和子站通过网络进行联在一起,从而形成统一的配电自动化系统。
4、电气工程自动化技术的发展热点及其趋势分析
4.1电力一次设备的在线检测
对汽轮机、发电机、开关、断路器、变压器等电力一次设备的重要运行参数实行不间断的实时监测,不但能够监视设备在线运行状态,还可以分析相关重要参数的变化趋势,判断是否存在发生故障的可能性,进而延长设备的保养周期,提高其利用率,也为该电力设备从定期检修向状态检修过渡提供了充足的保障。
4.2光电式电力互感器
按照一定的比例关系把输电线上的大电流数值和高电压降低到标准值是电力互感器的重要作用。但其缺点也不容忽视,即:电压等级越高,绝缘难度越大,且设备的质量和体积也越大;互感器输出的信号不能与微机化计量及保护设备直接接口;其信号的动态范围较小,电流互感器达到饱和状态甚至引起信号畸变的几率越大。与此同时,新研制的光电式电力互感器也存在不少技术难题,其输出的信号有限,电磁绝缘、兼容、耐环境程度以及电子电路的供电电源等是其面临的主要技术难题,也是光电式电力互感器的未来主攻方向。
4.3先进管理和控制软件的应用
当前,计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用,并极大的促进了电厂自动化技术的发展。然而,计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘,为此,我们应吸取国外先进的技术经验,积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件,以充分发挥当前计算机控制系统的功能。
4.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展
以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M语言。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。
在逻辑电路方面,值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。ASIC中有编程逻辑阵列PLD。PLD有四种类型的器件:PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代产品,它可以在线电擦洗,与TTL兼容,有较高的响应速度,有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价,减少产品体积和功耗,提高可靠性和稳定性及简化系统设计,增强应用的保密性方面有广阔的发展产景,特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理,其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。
5、结束语
在科学技术突飞猛进的今天,重视电气工程以及自动化技术的研究是非常必要的。近年来,随着经济的发展,以及科学技术的不断进步,电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展,在各个领域的应用也将越来越广泛,很大程度上促进了我国国民经济的增长。我们要积极关注并吸收国内外先进的技术优势,根据实际,开拓新理论、新技术的运用思路,为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。
参考文献:
[1]徐东海.浅谈电气工程中自动化技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(24).
[2]郑丽娜.浅谈电气自动化技术的应用[J].科学与财富,2012(3).
关键词:电气工程;注册电气工程师;专业考试
作者简介:张义辉(1972-),男,重庆人,重庆科技学院电气与信息工程学院,讲师;谢东(1967-),男,重庆人,重庆科技学院电气与信息工程学院,副教授。(重庆 401331)
基金项目:本文系重庆市高等教育教学改革研究项目“基于CDIO工程教育模式的电子技术系列课程教学改革研究与实践”(项目编号:113010)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0086-02
电气工程及其自动化专业是一个新老结合、强弱电结合、机电结合、软硬件结合的专业。控制理论和电力网理论是本专业的基础,电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。老体现在发输电及供配电是一个传统老行业,新体现在运用电力电子、计算机技术进行设计、生产和运行的现代电力系统技术日新月异,焕发出新的生命力。
重庆科技学院(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业是一个新成立的专业,2009年才第一次面向全国招生。在本专业成立之初,关于专业定位就有着较大争议:对于一个全国大多数高校都有的专业,如何办出自己的特色,让毕业生更好就业?一开始部分教师认为应该向大电力系统的生产和运行靠近,然而通过调研发现,我校这种专业配置没有任何优势和特色,原因在于毕业生很难大量进入电力系统行业,就业就很成问题。经过多次讨论,我们认为本校的专业定位应该主要着眼于面向电力或建筑设计院、工业企业特别是石油钢铁行业的自备发电厂或变电所(本校前身由重庆石油高专和重庆钢铁高专合并而成),从而面向行业,形成自己的特色。
在组织制订教学计划和教学大纲时,以电力设计、生产和维护为目标,以发电厂和变电所为载体,组织相应课程。特别是对于电力设计而言,由于我国已经实施了注册工程师执业资格制度,对设计人员的准入要求越来越严格,相应也提高了学校教学的难度。鉴于这个重要制度的实施,同时把注册电气工程师考试作为人才培养的重要目标,原因是懂设计的搞运行容易而反过来懂运行的搞设计却不太容易。而且,由于学校实验环境的限制,高电压等级的电力生产和运行基本无法实现,只有利用模拟高电压等级的发电厂和变电站全仿真软件或装置来教学。
本文通过我校电气工程专业的教学实践经验来探讨电气工程专业教学和注册电气工程师考试制度之间的关系,从中找出人才培养方案的思路。这里必须着重指出的是:大学阶段能力的培养是全面的、多方位的,相关的文章很多,这里不再展开。本文仅探讨专业技能和工程素养的培养,考试不是最终的目的,能力培养才是最终的目的。围绕注册电气工程师考试来组织教学,增强学生的能力,是现阶段人才培养的一种手段,而不是终极目标。
一、注册电气工程师制度和考试简介
注册工程师执业资格制度是国家对某些关系人民生命财产安全的执业人员实行的一种行业准入制度。注册电气工程师是其中17个准入注册工程师之一,2003年3月人事部、建设部以人发[2003]25号文印发《注册电气工程师执业资格制度暂行规定》和《注册电气工程师执业资格考试实施办法》,并于2005年10月进行了第一次执业资格考试。注册电气工程师执业资格考试由基础考试和专业考试组成。[1]
注册电气工程师资格考试报考条件规定:[2]毕业生在取得电气工程及其自动化专业大学本科及以上学历或学位后,就可以参加基础考试。基础考试合格后,累计从事电气专业工程设计工作满5年,即可申请参加专业考试。对于我校这样一个新建的本科专业来说,如果毕业生能够分配到设计院工作,再通过注册电气工程师考试,无疑是一个改变人生命运的机遇。
取得中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书和注册证书后的注册电气工程师,从事的专业包括电力系统规划设计、发、输、变电工程电气设计,工业供配电工程电气设计,民用建筑电气设计,电气传动及其控制等工程设计及相关业务。[3]这里的重点是电气工程的设计工作,主要包括建筑设计院和电力设计院。
注册电气工程师的执业范围包括:电气工程设计;电气工程设计技术咨询;电气工程设备招标、采购咨询;对本人主持设计的项目进行施工指导和监督;建设部和国务院有关部门规定的其他业务。[4]
从根本上来说,电气工程专业教育评估是注册电气工程师制度在高校生存的基础。[5]2006年启动的专业认证旨在规范和改进工程专业教学质量评估,逐步建立与人才资格认证和职业准入制度挂钩的专业评估制度。文献[2]规定,凡经本专业教育评估合格的学校的毕业生可以提前一年参加注册考试,这为高校实施注册工程师制度相关教学提供了依据。
为满足注册电气工程师制度的需要,在课程设置时应注意基础课程与专业课程的覆盖面从深度和广度上要满足注册工程师的基本要求。专业课程内容要及时反映本学科的新发展、新领域、新技术、新规范;特别是一些重要的强制性规范,比如《供配电系统设计规范》、《10KV及以下变电所设计规范》、《35-110KV变电所设计规范》、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等,要在相应课程教学和课程设计中得以体现,让学生从一开始就接受规范的工程教育和工程训练,从而提高学生的工程设计能力。
二、考试分析与教学对策
注册电气工程师考试是一项非常艰苦而广大设计人员不得不要通过的考试,考试必须连过基础考试和专业考试两关。为了保证注册师有一定的从业量,同时又要保证一定的技术含量,考试的通过率一般控制在10%左右。由于注册电气工程师考试的实践性和工程背景都很强,完全不同于普通的应试教育,所以重在理解和实践,不能死记硬背。
这个考试的主要特点是:考试内容包括的范围很广,强弱电都有。不在电力系统工作的人,不可能实际接触到高电压、大系统;干强电的人,也不可能在弱电领域、计算机控制、通讯、网络、电视广播方面都精通;另外,考试推荐的参考书、规范和涉及考试的书籍非常多,造成重点无法突出;还有,考试的题量非常大,时间也相对较长,大多数人无法正常完成全部的题目。概括来说就是范围广、试题难、时间紧。注册电气工程师考试要求报考者有从事电气工程设计5年以上的工作经验,考试战线拉得很长,不是依靠简单的教学和短时间突击就能解决问题的。但在本科教学中引入电气工程师考试的相关内容,并将考试大纲的主要内容列入教学计划,有利于扩大学生的知识面,改进教学质量,增强学生的工程设计能力和工程素养。
1.基础考试及其对策
注册电气工程师执业资格考试所涉及的基础知识包括高等数学、普通物理、普通化学、理论力学、材料力学、流体力学、计算机应用基础、工程经济学、电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电气工程基础等公共基础课以及与电气工程专业基础课的内容。
发输电考试与供配电考试公共基础是一样的,专业基础部分不一样,相对而言发输电的专业基础要难一些。上午考公共基础,下午考专业基础。其中下午考试内容为电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术和电气工程基础。学校鼓励学生毕业以后就参加基础考试,这也是对学生整个大学教育学习的重要检验。
这些科目在教学计划中比较明确的是电气工程学科基础课的内容,比如高数、物理、电路、模电数电、电气工程基础等,绝大部分的学校都开设了相关的课程。不太明确的是普通化学、理论力学、材料力学、流体力学和工程经济学等,这部分是基础考试的难点。建议有条件的学校按类别开设相应的选修课。比如我校从2011年起,为适应注册电气工程师考试的需要,专门开设了“普通化学”、“力学基础”、“工程经济学”三门选修课并对教学大纲做了精简和合并,“力学基础”课程就整合了理论力学、材料力学、流体力学的部分内容。选修这些课程的学生还不少,实践也证明这些课程拓宽了学生知识面,为实现“厚基础、宽口径”提供了良好的平台。
2.专业考试及其对策
专业考试大纲分为发输变电和供配电两个专业模块,其中发输变电专业模块又分发电、输配电、电力系统三个专业领域,供配电专业模块又分供配电、建筑电气、电气传动三个专业领域。[2]这些专业领域反映了我国电气工程界的实际情况,也是电气工程专业学生将来可能从事的工作。
供配电专业考试包含安全、环境保护与节能、负荷分级及计算、110kV及以下供配电系统、110kV及以下变配电所所址选择及电气设备布置、短路电流计算、110kV及以下电气设备选择、35kV及以下导体、电缆及架空线路的设计、110kV及以下变配电所控制、测量、继电保护及自动装置、变配电所操作电源、防雷及过电压保护、接地、照明、电气传动建筑智能化内容。专业考试同时又分为专业知识和专业案例两部分,专业知识主要考查标准及规范的应用,专业案例主要考查设计分析的计算与实例。
供配电专业考试涉及到的规程规范共59本,相应的设计手册6本。很多学校都开设了“供配电技术”这门课程,考试实际上是对“供配电技术”所涉及到的知识进行了深化和扩充,并加入了供电安全、环境保护与节能,电气传动和建筑智能化等方面的内容。同时电力标准和规范的掌握也是考试的重中之重。熟悉与理解相关的设计手册,相关的设计方法和设计实例也是考试的重要内容。
发输电专业考试包括安全、环境保护与节能、消防、电气主接线、短路电流计算、设备选择、导体及电缆的设计选择、电气设备布置及配电装置设计、过电压保护和绝缘配合、接地仪表和控制、继电保护、安全自动装置及调度自动化、直流系统、发电厂和变电所用电、照明、输电线路、电力系统规划设计共17个方面的内容。这些内容为电气工程专业课程的设置提供了一个较全面的解决方案。
发输电专业考试涉及到的规范共75本,相应的设计手册6本。相比而言发输电专业考试侧重于发电厂和高压110kV以上变电所以及输电线路的设计内容,内容更多更复杂,通过率也就更低,学生更不容易掌握。
为适应专业考试和人才培养的需要,我校的电气工程及其自动化专业相应也分为发输电和供配电两个专业方向。和大多数高校一样,两者的公共基础课和专业基础课完全相同,只是专业课有不同的侧重。供配电主要内容是110kV及以下,发输电的主要内容是110kV以上。在课程设置上,除了相同的“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“电力系统二次回路”、“电力系统自动装置”、“防雷与接地”、“变电站综合自动化技术”等课程以外,供配电的专业课还包括“供配电系统”、“建筑智能化”、“电能质量”、“交直流调速”等,发输电的专业课包括“高电压技术”、“发电厂电气部分”、“输电线路基础”、“调度自动化”等课程。这些课程基本上包含了注册电气工程师专业考试的大部分内容,为了避免大而全,还要求教师上课时注重标准规范的引入,注重案例分析和设计实例的讲解,以增强学生的工程实践能力。
相应的课程设计和实训除了“单片机系统综合训练”、“PLC课程设计”、“计算机电气绘图”等计算机类课程设计外,还包括“电气传动课程设计”、“继电保护课程设计”、“电力系统自动化综合实训”、“发电厂及变电站仿真运行”、“供配电系统课程设计”和“发电厂电气部分初步设计”(二选一)等专业课程设计。其中有面向电力生产运行的内容,比如“电力系统自动化综合实训”和“发电厂及变电站仿真运行”,更多的是面向电力设计的实际案例与分析,即使不参加考试,这些内容也是电气工程专业学生必须要具备的知识和能力。通过这些专业课程及设计的训练,学生初步掌握了电力设计、生产和运行的相关知识,为走上工作岗位打下了扎实的理论和实践基础。
这些专业课程和设计的开设对教师提出了更高的要求。教师除了具有良好的专业素质外,还应该具有宽广的知识面,特别是要有较好的工程设计和实践能力。长期以来高校专业教学重理论、轻实践现象突出,某些专业课程的内容与现行技术规范脱节的现象十分严重。所以大力加强标准规范的学习和研究,加强工程案例分析,增强工程实践能力,这对于教师而言也是一个提高素质的过程,从而实现教与学相互促进。
三、结论
2013年,我校电气工程及其自动化专业第一届学生毕业,由于专业定位较为明确,课程设置较为合理,学生学习也比较投入,因而受到了用人单位的好评,学生的就业率在学校工科专业中排名也比较靠前,甚至还超过了我校老牌的自动化专业。虽然毕业生还有待于接受用人单位的进一步检验,但作为一个新的专业,能取得这样的结果,已经证明了思路和实践得到了学生和社会的初步认可。
参考文献:
[1]翁双安.注册电气工程师制度与电气工程专业教学改革[J].中国现代教育装备,2007,(12):92-94.
[2]人事部,建设部.注册电气工程师执业资格考试实施办法[S].北京:人发[2003]25号文.
[3]人事部,建设部.注册电气工程师执业资格制度暂行规定[S].北京:人发[2003]25号文.
[4]李爱民.注册电气工程师的执业资格制度[J].电气时代,2005,