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关键词 电气工程及其自动化 职教师资培养 培养模式
中图分类号:G451 文献标识码:A
0 引言
电气工程及其自动化是当今社会发展所需的重要专业,主要面向电气技术领域,为电力系统、电机运动控制、工业自动化领域输送人才。①电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养就是为了适应该专业的发展而选拔高职院校中的优秀专科毕业生到职业技术学院或师范大学教育学院进行为期两年的教育专业的系统训练。因此,该专业人才建设的好坏,对社会发展起到重要作用,很多学校对该专业的建设发展投入了大量的人力物力。以广东技术师范学院(简称我校)为例,虽然在该专业在课程教学体系、实践培养环节、学生能力培养方面花费了很多精力和财力。但在培养过程中,也发现3+2职教师资培养有很多不如意的地方,特别是3+2职教师资学生和普通四年本科学生的差异,导致了培养方式的不同。这需要我们深入分析,找到适合电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养的规律和方法。本文试图对该培养方式进行分析和总结,并提出若干建议和意见。
1 电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养的现状和问题
在电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养的过程中,理论和实践是两个必须面对的问题。一般情况下,理论教学主要靠课堂授课来完成,而实践教学则有多种手段,如实验、实习、实训、课程设计等。随着国家高等教育课程改革的实施,高校基础课程得到加强,教学总学时削减和专业意识淡化,使得课堂和实践教学不能得到平衡发展。②总体来讲,实践教学可以在实验设备、实训场地、校企联动等方式增加投入,从而获得很大的发展,但与课堂教学相比,由于很多传统观念如“重理论轻实践”、“重知识传授轻技能培养”的倾向依然盛行,同时,课堂教学和实践教学在实践过程中,得不到统一,课堂教学不能联系实际内容,而实践教学只是照本验证,并没有将两者互相促进起来。③这样下来,由于教学课时有限,学生在理论和实践两方面均未得到加强。学生的兴趣和专长更没有得到挖掘和发挥。因此很多培养目标并没有很好达到。通过这些年的培养实践,我们发现这些问题具体表现为:
(1)课程教学体系还不完善。课程教学体系是整个专业培养的核心内容,对学生掌握专业知识,获得专业技能具有重要作用。在课程教学体系建立的过程中,由于职教师资培养的特殊性,必须对原来的课程体系进行修改,如为了保证实践环节的课时时间,必须对课程教学的学期安排及学时数进行调整。同时,为了面向社会保证就业,学校也不得不把重要的专业课程往前推,为大四学生找工作就业省下尽量多的时间。这样下来,专科学生刚升入本科就出现课程教学拥挤,同时实践和理论教学的不平衡,这些都导致学生学习囫囵吞枣,效果不佳。因而,进一步调整好课程体系,特别是实践时间和课堂授课时间的平衡,这对学生提高学习效率,掌握各课程知识具有重要意义。
(2)3+2职教师资培养的生源参差不齐。由于3+2职教师资培养的生源来自于下面各专科学校毕业的学生,而各专科学校的培养方法和课程体系不一样,导致职教师资培养的困难。以笔者所在学校为例,3+2职教师资培养中,一个班的学生中有些专业课程(如电力电子技术)一部分学生在专科时学过,而有一部分学生根本没学过,这给学校选择教材、安排学时以及教师授课等都出了一个很大的难题。
(3)实践教学环节对学生核心能力培养效果欠佳。实践教学环节包括实验、实训和实习等。电气工程及其自动化专业的实验环节一般学校都采用随堂实验的方式,该方式本来对促进学生理解课程概念和理论具有重要意义。但笔者也发现,由于实验装置的封装性,实验过程的程式化,实验对推动学生能力的培养效果不是特别大,很多学生缺少思考,或根本就是来实验室观光一下就回去了,这给学生培养带来很大的浪费。而实训周采用一到两周的集中训练,对提高动手能力有很大帮助,但没有系统的考核标准,这对学生能力提高的帮助也很有限。
(4)企业实践环节缺失。在3+2职教培养模式中,为了增强师范的意义,在教育实习方面占用了较多的课时,而在企业实习方面一直是薄弱环节。企业实习不仅对学生专业学习具有重要意义,同时对认识社会,体味辛劳都有很好的积极作用。但近几年来,电气工程及其自动化专业3+2学生在校外实习的机会很少。
2 改革建议
(1)根据平衡课堂教学与实践教学的时间。由于3+2培养的特殊性,学生专科教育情况不一,可以根据每个学生情况调整相应的课程教学,如一些核心专业课学生在专科时期已经学过,则本科教学中可以突出重点,加强理论提升,同时也可增加实践环节的课时,如一些课程专科学习中没有学过,则在课程教学中可以按照全日制本科生那样在课堂教学上安排多一点的课时,而实验部分主要体现在巩固知识上。总之,根据所招收的3+2学生进行相应的调整,具体问题具体解决,这样能较优分配各个学期的课时,同时使得资源优化。
(2)由于3+2生源的不同,可以通过增加选修课来平衡各学生的知识。号召学生根据自己专科学习的情况自主选修课程,加入到四年制本科生相应课程中听讲,这样既照顾了一部分专科课程学习落后的学生,也能将学生的兴趣调动起来,为提高其他方面的能力腾出时间,从而有利于整体学生的进步。
(3)开放实验室,增加学生的自主学习机会。因为3+2的学生是专科学校的优等生,本身在专科学习中就有了一定的基础,同时专科学习中的技能培训也为他们的动手能力奠定了基础,因而通过开放实验室,可以巩固学生所学知识,同时在本科学校的大好环境下,大大增强他们的创新能力。
(4)鼓励学生利用暑期放假时间进行企业实习。通过企业实习可以让学生获得企业对人才的需求状况认识,而学校由于课时原因不能安排学生企业实习,则可让学生利用暑期进行自主实习,通过学生专科就业同学的资源,获得企业实习的机会,认识企业对人才能力培养的需求、人才的管理模式,从而为日后从事职业教育提供方向和动力。
3 结论
本文从电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养的教学实际出发,阐述了电气工程及其自动化专业3+2职教师资培养的现状及存在的问题,在此基础上对各种问题提出了一些建议,并对未来该专业实践的发展进行了展望。希望能对3+2职教师资改革和发展起到抱砖引玉的作用。
注释
① 鲍晓慧.电气工程类专业教学模式及课程体系改革的思考[J].上海高教研究(98科教兴国专辑),2008:213-214.
关键词 大学生实践创新能力 问题 改进
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2017.01.010
Research on the Cultivation of Practical Innovation Ability of
College Students Majoring in Electrical Engineering and Automation
SHU Xiulan, YE Weihui, LI Xiaolong, JIA Jia
(Department of Mechanical and Electrical Engineering, Guangdong Ocean University Cunjin College,
Zhanjiang, Gangdong 524093)
Abstract With the reform of the training system of applied talents, the electrical specialty in our university promotes the cultivation of students' practical innovation ability through a series of measures. At the same time, there are many problems in students' practical innovation ability. The paper mainly studies these problems and puts forward some improvement measures.
Keywords college students’ practical innovation ability; problem; improvement
教育部《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》和《广东省中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指导意见明确指出:国家普通高等院校1200所学校中,将有600多所地方本科院校转向应用技术型、职业教育型。如何深化教育教学改革,提高应用型人才培养质量成为高等院校尤其是民办高等院校的重要议题。高等教育人才培养可分为研究型人才培养和应用型人才培养两大类。独立学院在国家政策支持、教育教学各方面资源、师生层次结构等综合因素的影响下,更适合进行应用型人才培养。结合我院的实际情况,如何实现创新应用型人才培养,尤其是对理工类大学生实践创新能力培养的现状分析和实践创新能力提升方法,做如下思考与研究。
1 大学生实践创新能力培养的内涵
大学生实践创新能力是相对于个人认知能力来讲的,可理解为运用知识、技能探索和解决实际问题的一种能力,表现为学生的创新思维能力和实际动手能力。①大学生在校期间,尤其是理工类学生,除了要接受系统的专业理论指导,还必须接受创新思维的引导,各种试验、实践、实习、技能训练、科技和其他生活工作和社会活动等实践活动的锻炼。大学生实践创新能力的培养是一个长期的过程,需要学校、教师、学生、家长乃至整个社会的共同配合,需要经过不懈的努力逐步去实现。
2 我校电气自动化专业人才培养的现状
电气工程及其自动化专业(以下简称“电气专业”)是一个强电弱电结合的工程专业,要求学生具有较为深厚的工程理论功底和较强的实践创新能力,能够解决工程实际问题。广东海洋大学寸金学院(以下简称“我校”)该专业自2009年开始招生,随后通过了专业学位评估。目前在校学生约八百余人。近几年随着学校的发展以及应用型人才模式改革,电气专业根据实际情况修订和完善培养方案,进行教学课程体系建设、实验室建设,实习基地建设,以及校校、校企合作等的探索,通过实际行动不断地开展和加强大学生实践实习、科技竞赛、创新创业等各项实践创新活动。
3 我校电气专业大学生实践创新能力培养存在的问题
3.1 对大学生实践能力培养的重视程度不够
电气自动化专业实践活动对大学生实践能力的提升非常重要,需要高度重视和严密组织。很多高校该类专业或者院系都成立专门领导小组和配备相关经费,由专业老师负责培训指导,进行各项科技活动或竞赛等的准备和执行。我校作为粤西地区典型的独立院校之一,校领导对培养大学生实践能力的活动是很支持的,但重视程度还不够,在能力培养的组织和操作上会受到学校各部门管理制度、实践活动评价标准、活动经费、仪器设备和师资等各方资源的限制,要在较大程度上满足学生的实践活动需求,还要经历一个过程。
3.2 课程体系结构设置中实践教学的比例或实施不到位
传统的课程体系重认知重知识,轻实践轻能力,使得实践教学的受重视程度较低。②我校电气专业也存在这样的问题,很多课程即使开设了实验实践环节,但是实验教学内容的开设和实验配套管理并不到位,实践教学没有严格的要求和把控,甚至完全由相应的专业老师自己定制规则,其质量无人问津。此外,验室设施得不到专人及时维护和管理,使得实践活动的开展效果大打折扣。反之,各管理部门之间的一些规章制度,使得教师不能统一灵活安排教学活动以外的实验实践教学环节,师生的主动实践意识和热情未能得到很好的激发,严重影响了学生实践能力的培养质量。
3.3 实践教学评价体系不完善,考核方法不科学
电气专业是一个工科专业,除了理论教学,还需要课外实践活动的支撑。比如学生科技活动类社团的组建、科技活动的举办、竞赛活动的培训和组织等。我校的实践教学主要围绕教学任务展开,教学评价体系及考核方法尚在建设完善中。因此在课外实践活动方面,基本没有统一的建设规划和评价体系,教师和学生进行此类工作时缺乏固定的良好的场所,也得不到很好的支持和认可,学生实践能力培养工作开展很不容易。
3.4 师资队伍实践经验不足,专业操作能力不强
由于受到各方面因素的影响,独立学院专业的师生比远远达不到公立大学的水准,相关专业教师中,多以经验不够的年轻教师为主。随着高校的发展和教育改革的推行,我校也不断地引荐专业人才,电气专业教师以年轻教师为主,主要由专业教师、相关专业教师以及外聘教师构成。即便如此,师生比依然严重不足,教师的经验和专业操作能力也有待提高,教师队伍建设有待加强。
3.5 高校实验室和校内外实习基地建设有待改进
近年来,我校电气自动化专业建成多个基础课及专业课实验室,如基本电工电子实验室、单片机PLC实验室、电机拖动电力电子实验室、维修电工实训室等。同时,也开辟一些校外实习基地,与广东省本地一些学校企业和省内外相关专业全国大学生实习基地取得合作关系。纵观我校实验室和实习基地建设,主要受重视程度、管理制度和建设资金等影响,依然存在两个主要问题:一是实验管理制度和管理员素质有待改善,实验仪器和设备管理维护不到位。二是校内外实习基地的建立缺乏工作制度、建设指标和评价标准。
4 大学生实践能力改进方案
4.1 教育教学观念的转变
随着教育体制改革,应用型人才培养的深化,我们要正视大学生实践能力的培养,提高创新意识,建立实践创新平台,改变以往的“单向灌输”教学模式,从观念上抓起。③首先,学院要重视。如成立专门领导小组、打造较为宽松的实践环境、制订计划后分配专项任务。其次,教师要综合应用多种教学模式,如案例教学模式、体验反思模式、专项技能训练模式,引导训练学生,从课堂教学、实验实习、项目体验、科技活动等逐层开展学生实践活动。最后,用以点带面的形式带动学生逐渐加入大学生实践能力培养的队伍中,逐步促进大学生实践能力建设,形成良好氛围。
4.2 教学实践活动的精心设计
第一,要调整专业课程体系结构,精心设计,合理规划,提升实践创新课程或者动手实践环节的地位。当然,任何实践创新能力的起点,还是学生对核心理论基础的掌握,这就要求专业教师对基础知识和概念加以透彻讲解,学生理解透彻并将其转化为自己的核心竞争力。当然,师生对实践创新能力意识专题理论体系、实践方法论的理解也很重要,若有必要,应补充专门的课程,为后续的研究、指导讲解和实践教学活动做铺垫。此外,具体到课程体系结构调整,譬如,可成立专题教师课程组,将专业课程体系归类并由相应的专业教师负责,分工合作细化任务。
第二,建立课程实验和课程设计体系及规范。分类细化统计专业课程实验和课程设计项目,详明其规范、要求以及实验室配套工作。比如,单片机课程实验各个项目的任务细化安排,包括实验项目本身的目的、要求和实施,以及实验室硬软件环境的准备、配套的管理和实验员配合要求等。
第三,专业实习环节统筹计划。实践创新能力的培养,需要校校、校企结合,让学生能够了解专业的发展动态。比如,我校电气专业学生组织过三峡葛洲坝电厂实习活动,学生见到理论知识在电力系统中的应用,反映收获颇丰。所以电气专业的实践创新能力培养仍需大力加强领导团队、教师团队、学生团队组建,并利用寒暑假或其他时间段,开展实习基地考察、调研和建设等工作。
4.3 实践创新能力环节等课外活动拓展
以教学目标为导向,以实践创新能力提升为目的,进行校内外产学研团队建设课外活动拓展。比如在校领导的支持下,我校学生多次参加飞思卡尔智能车等竞赛活动,获得诸多奖项。另外,我校教务处多次组织师生申报科研项目,大学生创新型创业项目的开展收效显著。今年暑假,机电工程系几位老师自发组织到湛江科技局、湛江企业孵化基地、湛江港务局等单位进行考察调研,随后经由老师引导,我系学生能够积极参加由湛江科技局举办的科技类竞赛活动等,开阔了视野,拿到了奖项,提高了实践创新能力。
4.4 教师队伍发展壮大
适当引进专业对口人才,尤其是有经验的高级专业人才,对我校的长期发展至关重要。此外,鼓励年轻教师注重对自身素养的提高,给他们提供相对宽松的工作科研环境,让年轻教师利用寒暑假或者空余时间主动探索研究,对于本校的素质教育实践能力教育和学生的整体素质提高也颇具影响。④
5 结论
随着应用型人才培养的改革,我校通过完善实验室建设,加强电气自动化专业课程实验环节,优化课程设计环节,开展电子电气类竞赛活动,探索实习基地等方式,在大学生实践创新能力培养工作中做出很大的努力。虽然也遇到很多困难,但是在学院领导和师生的精诚努力下,我校大学生实践创新能力培养工作已经有很大的进展,应用型人才培养质量也将会大大提高。
注释
① 黄超.大学生实践能力培养初探[J].教育探索,2011(7).
② 周爱国.大学生实践能力培养存在的问题与Σ[J].教育探索,2009(1).
关键词:卓越电气工程师;多元化多层次;实践教学体系
作者简介:胡晓倩(1977-),女,四川绵阳人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,讲师;张莲(1967-),女,重庆人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,教授。(重庆 400054)
基金项目:本文系重庆市高等教育教学改革重大项目“电气信息类工程应用型人才培养模式的研究与实践”(项目编号:101102)、重庆市2010年人才培养模式与创新实验区“‘宽口径、大工程’观下的电气信息类应用型人才培养模式创新实验区”、重庆理工大学高等教育教学改革研究项目(项目编号:2012026)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0010-03
电气工程专业专业面宽、适应性强,要求学生既具有电气工程方面的专业知识和技能,又有自动化、信息技术的基础知识和基本技能,具备解决既有强电又有弱电的宽口径专业问题的能力。因此,电气工程专业的毕业生除了需要有扎实的理论基础外,还必须有很强的工程实践能力。为提高学生的工程实践能力,满足人才培养的多元化需求,重庆理工大学积极响应并实施教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”。电气工程及其自动化作为首个试点专业,已经从2010年9月开始具体实施。目前,经过几年的探索与实践,以面向电力企业为主,已经全面构建了具有本校特色的“2+1+1”的卓越电气工程师人才培养模式,并针对卓越工程师培养的核心与本质——工程实践与创新能力建立了创新的多元化多层次的开放的实践教学体系,取得了良好的人才培养效果。
一、卓越电气工程师的培养目标
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、行业对电气领域高级工程人才的需求,要求卓越电气工程师不仅掌握电气工程、自动化、电子与计算机技术应用等领域坚实的基础理论、系统的专门知识及基本技能,而且是能在以上领域从事工程设计与技术开发、系统运行维护、科学研究、生产组织和管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。最终目标是培养其具有良好的人文素养、团队协作能力、突出的工程创新能力和社会责任感、开阔的国际视野和跨文化交流能力。
二、总体思路与方案
教育部“卓越计划”强调三个特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用国际标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。实践教学体系改革必须以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,以工程能力培养为核心,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践与创新能力。因此,整个改革必须围绕以下总体思路进行:
(1)教育和社会是紧密联系的,人文素质在高校理工科学生的成长成才过程中也具有非常积极的作用,工程实践应和人文社会实践相结合,使学生在社会与工程实践的过程中了解社会、适应社会,学会做人、做事,具备多方面的综合素质与团队协作能力。卓越电气工程师之所以“卓越”,除了其专业知识更丰富、工程实践能力更强外,关键在于其具有更高的综合素质。
(2)卓越电气工程师必须具备本专业核心知识和能力,即掌握电力能源的产生、传输、变换、调控和使用所需的系统运行的基础理论和专门知识,熟悉相关的国家、国际技术标准及行业法规,具有优秀的进行电气工程与自动化领域的研发、设计、制造、运行与管理的能力。
(3)在实践的内容上一方面要强调综合性、设计性与实用性,加强学生分析问题、解决问题的能力;另一方面要以就业和市场为导向,人才培养紧密对接社会需求,并要体现当前电力技术发展的最新趋势。在实践的形式上,推行全面工程教育,以多层次、多元化为主要特征,并强调与企业工程实践锻炼相结合、产学研相结合。[1,2]
(4)建立开放式、自主式的实践教学模式,以学生为中心,注重学生创新意识、创新能力与自我学习能力的培养。
目前,重庆理工大学卓越电气工程师的具体实施方案为:已经与重庆市电力公司、重庆市电科院、重庆万州水利电力集团、重庆水轮机有限公司、长寿狮子滩发电集团等重庆电力行业的龙头企业和研究院所建立了产学研合作平台,实行联合培养。每年从大二学生中公开选拔20名优秀学生参与卓越工程师计划,每名参与学生都能在合作企业中有具体实践岗位,时间累计不少于1学年,所获得的学分数不得少于28个学分。实施手段采用学校导师和企业导师的“双导师制”,即四位学生组成一个项目组,每组都指派一名学校导师,并聘请一名电力行业有丰富理论与实践经验的高级工程技术人员作为企业导师,共同负责学生培养的全过程。
三、开放、创新的实践教学体系
在培养模式方面,根据重庆理工大学电气工程专业实际情况,按照工程创新型模式培养,强调基础扎实、视野宽广、电气与自动化、计算机学科交叉,注重工程实践与创新研究能力,尤其注重设计和动手能力。为此,从品行、知识、能力多个维度将人才培养目标进一步细化,构建了“工程创新型的卓越电气工程师实践教学体系”,从整体层次上包含了人文素质实践、自然科学实践、工程能力实践、创新研究实践四大类(见图1),每一类都包含多元化的实践方法与手段,并针对工程能力的培养实行多元化的考核方式。[3]
1.人文素质实践
人文教育培养高校学生具有正确的人生观、价值观、高度的社会责任感,并能激发学生的多维思维能力,提高综合素质,在整个高等教育中具有重要的基础地位。因此学校强化了学生在社会科学、文学艺术等方面的实践,主要由入学教育、军训、社团活动(包括学术类、公益类、艺术类、体育类)、社会实践、公益劳动、就业教育等组成。各种类型的人文素质实践培养学生具备良好的生活与学习习惯、热爱祖国和遵守纪律的观念、坚强的意志与集体意识、多方面的知识和技能、提高人际交往与适应社会的能力、培养劳动观念、增强社会责任感,并树立正确的职业观和择业观。
2.自然科学实践
自然科学实践由大学物理实验等课程实验组成,对提高理工科学生的综合素质和创新能力的培养具有独特的基础性和无可替代性作用。针对工程实践能力的培养,学校在传统的大学物理实验基础上进行改革。一方面在传统的基础性实验、验证性实验基础上增加了设计型实验与综合性实验。另一方面强调面向各应用型专业,将实验整合为三个层次,包括:
(1)基础型物理实验,要求学生掌握物理实验的基本方法、仪器与操作。
(2)面向电气信息类专业的综合物理实验,让传统的大学物理实验与电气工程专业接轨,夯实专业基础。
(3)开放式的创新设计物理实验为选的卓越计划参与学生提供研究设计与制作型实验,激发创新意识。通过以上分层次、系统的科学实验能力培养使学生掌握进行科学实验的基本知识、方法和技巧,并培养学生敏锐的观察力和严谨的思维能力,使学生的学习理论联系实际,并为今后在电气工程及相关领域的理论和实践学习打下深厚的数学、物理基础。
3.工程能力实践
工程能力实践由机械类、电气信息类和电气工程专业课程实验及电气控制应用设计、电气工程综合设计、生产实习、在岗实习、毕业设计等组成。[4,5]根据工程能力培养的要求,以实际的工程设计、研发能力训练为核心与主线,重新整合、统一规划和系统化,构建了多层次的“2+1+1”工程能力实践体系,如图2所示。它由“专业基础训练一专业综合训练—综合工程能力训练”三个层面构成,产学研结合,循序渐进地实现对学生由浅入深、系统的、多层次、全方位的工程实践能力的培养。[4,5]
专业基础训练层(“2”:大一、大二学年,校内培养)。通过机械类、电气信息类基础课程实验以及基础实训,包括工程制图、机械制造基础训练、电工电子技能训练、电路电子基础实验、微机原理及应用实验、电子技术应用设计等,使学生完整地掌握本专业基本工程技能与实践能力,并强化计算机应用部分,在相应的实践课程中要求学生熟练掌握常见的工程制图与电子设计软件,如Autocad、Protel、Protus等。
专业综合训练层(“1”:大三学年,学校、企业联合培养)。第一阶段,以电气测试技术、自动控制原理、电机学及电力电子技术课程实验为核心,一方面使学生直接接触实际的测试、控制的、元件与系统,在传感器、电机、电力电子器件等方面得到具体的感性认识与初步训练;另一方面,培养学生计算机辅助设计的能力,例如要求学生熟练掌握基于MATLAB、Labview的控制、信号处理的建模与仿真。第二阶段,在电气工程专业课教学阶段,单独开设电气工程综合实验课,并结合电力企业生产实习,使学生掌握电气工程领域的相关识图方法、绘图、接线、调试、检修和维护等基本知识。并在重要的专业课程,如电力工程、高电压工程等课程中积极开展各种形式的双语教学,培养学生外语运用能力,提高学生综合素质。第三阶段,电气工程专业课程学习结束后,在专业及企业导师的共同指导下,以电气控制技术应用设计与电气工程综合设计环节为主,设计内容面向企业实际工程问题,引导学生把原理分析与工程设计结合,提高综合应用能力;并要求学生掌握常用的电气工程分析与设计软件,如PSASP、Saber、Ansoft等,为毕业设计与企业工程实践打下坚固的基础。
综合工程能力训练层(“1”:大四学年,企业实践)。参与学生实际进入合作电力企业进行为期一年的企业员工式实践,掌握实际电力企业应用项目设计、开发与管理的方法和技能。
(1)第一阶段:通过在岗实习深入电力企业进行企业文化与规章制度教育、生产技能培训等实践,使学生熟悉企业环境和企业文化,了解电力产业人才需求及产业动向,掌握最新的国家及国际行业标准。
(2)第二阶段:参与企业生产实践,熟悉电力企业实际生产过程、项目开发过程和开发管理规程,能够独立阅读及掌握最新国外设备的英文技术文档,培养学生灵活运用电气工程专业知识与实际工程规范、团队协作、竞争与合作的能力,具备电力企业工作的技术及能力。
(3)第三阶段:通过毕业设计对学生进行综合工程能力训练。设计内容与工程实际接轨,由电力企业提供设计所需现场数据、技术,使用与工程设计一致的研发设备,使学生接触电力行业的前沿科技与最新设备。采取项目驱动制设计方式,在企业导师的指导下,以项目组的方式完成一个企业实际产品由构思、分析、设计、实现到交付的完整过程。培养学生不仅从技术的角度去解决问题,还必须从产品和市场的角度,包括成本、性能要求和开发周期等综合因素考虑实际工程问题,拓宽工程领域基础和口径,在较高的层次上培养学生进行产品开发设计、技术改造的能力。
4.创新研究实践
深化和完善卓越计划参与学生的专业理论知识技能体系,提高专业知识的深度和广度,培养其具有独立的科学研究工作能力及自主学习及创新能力。
(1)积极开展如全国大学生电子设计大赛、全国“挑战杯”科技竞赛、数学建模大赛和学校组织的各类科技竞赛、科技兴趣小组等课外科技活动与创新实践,给卓越计划参与学生提供良好的学习、设计和研究环境,拓宽专业知识面与研究方向。
(2)参与教师科研,培养学生独立的思维和科学的方法和对未知领域进行科学探索的能力,并引导学生根据自己的兴趣与特长,独立自主地开展科研活动。
(3)借鉴研究生培养模式,帮助学生将自己设计、研究的产品及新方法、新思路转化为公开发表的科研论文及专利申请,使有进一步深造需求的学生的培养模式从工程创新型转变为技术科学型,满足人才培养的多元化需求。
(4)创业实践,培养学生的创业意识与能力。当学生经过完整的项目开发训练,并且条件许可时,鼓励学生针对电力市场需求进行自主创新,开发满足市场需要的新产品;将实践成果推向市场,了解国家在微型企业创办、专利转让等方面的相应政策与法规,培养经营管理、市场营销的能力。
四、强调工程能力的多元化考核方式
考核从注重“考核结果”向注重“实践过程”与“工程能力”转变,采取以个性化和制度激励为特点的管理模式,激发学生的学习主动性与自觉性,提高学生的研究能力和工程实践能力。改革传统的实践环节以提交书面报告为主的考核方式,实施复合式考核,针对不同的实践项目要求学生提交实习体会、调研报告、工程分析报告、技术革新建议、科研报告或论文,或者提交产品设计、工程规划设计、工程项目实施方案、实际设计产品以及其他物化成果,此外,考核结果需要参考学生在实践环节进行过程中的组织与团队协作能力。在电气综合设计与毕业设计论文的评审答辩中,引入校外企业专家评审机制,按一定权重综合电力企业专家与双导师评审及答辩的评分结果作为最终成绩,以促进毕业设计与工程应用需求的全面对接。
五、结束语
针对卓越电气工程师的工程能力培养要求,通过构建包括人文素质实践、自然科学实践、工程能力实践、创新研究实践的立体化实践教学体系,使每一位卓越计划参与学生得到了全方位、个性化、多层次、多元化的培训,其工程能力与创新意识得到了培养,提高了人才培养质量。
目前我校的卓越电气工程师计划正在进一步探索中,基于工程实践与创新能力培养的实践教学体系改革也是一个循序渐进的过程,今后还将进一步调整和完善整个实践教学体系,并将该计划分步骤地、系统地扩展到所有电气工程专业学生,以实现真正意义上的多元化多层次工程能力培养,培养出更多更好的在电气工程与自动化领域具备研究、规划、设计、建设、运营、管理等方面能力的本科工程型专业人才。
参考文献:
[1]吴鸣,熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究,2010,29(3):54-58.
[2]罗正祥.工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索,2008,27(6):1-3.
[3]王修岩,乔辉.自动化专业实践教学体系的构建[J].中国电力教育,2008,(12):133-134.
关键词:变电站;巡视仿真;卓越工程师;培养方案
作者简介:王健(1970-),男,江苏淮安人,南京工程学院电力学院,讲师;杨志超(1960-),男,江苏常州人,南京工程学院电力学院,副教授。(江苏南京211167)
基金项目:本文系南京工程学院校级科研基金项目(KXJ08040)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)06-0056-02
2010年10月,教育部联合有关部门和行业协会共同在有关高校中组织实施“卓越工程师教育培养计划”。经教育部组织论证、审核和批准,南京工程学院(以下简称“我校”)有幸成为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校,电气工程及其自动化专业同时获批教育部“卓越工程师教育培养计划”首批试点专业。本文在深刻理解领会卓越工程师培养要求和目标的基础上,依托我校现有的教学及研发能力,将变电站巡视仿真系统充分灵活地应用到电气工程及其自动化专业的相关理论及实践环节培养方案中,将多个教学环节、教学内容和知识能力大纲精细地结合起来,以期为电气工程及其自动化专业卓越工程师培养方案的顺利实施提供一些有益的探索[1]。
一、电气工程及其自动化专业卓越工程师的培养要求
1.专业介绍
我校电气工程及其自动化专业创办于1946年。在依托电力行业、服务地方经济,坚持“学以致用”的办学理念,走“校企合作”、产学研相结合之路,培养应用型高级专业技术人才的思想指导下,本专业已发展成为学校规模最大专业、学校首批品牌专业、江苏省特色专业,电力系统及其自动化学科为学校重点学科、江苏省重点建设学科,在省内同类高校中享有较高的声誉。
2.培养标准及目标
本专业学生主要学习电路、电机学、电力系统分析、电气设备、电力系统继电保护、高电压技术、输电线路设计等电力行业必备知识,并受到现场电气工程师技能训练和综合素质训练。除通用知识、能力和素质要求外,还应具备项目构建、工程设计、工程实施等与专业方向密切相关的工程能力。培养坚持以强电为主线,实践强弱电结合、理论实践结合、技术技能结合,要求学生具备较扎实的理论基础和较宽的知识面,具有较强的获取和综合运用知识的能力、工程实践能力与创新意识等,能从事电力系统运行与控制、工程设计与施工、现场调试与实验、信息处理与管理等工作。
3.培养方案
培养方案由校内培养方案和企业培养方案两部分组成。校内培养方案以课堂教学、实验、课程设计、集中实习、技能竞赛、职业资质培训、毕业设计等各种教学环节来综合实现卓越工程师培养计划的要求,构建理论教学和实践教学综合培养体系,实现理论与实践教学交叉进行、密切融合、环环相扣的课程体系。企业培养方案安排总时间为一学年,分为企业认识实习、企业轮岗实习和在企业完成毕业设计三部分。通过在企业的实践实训,树立良好的工程意识,培养良好的人际交往能力和团队合作精神,培养学生在发电、输配电、工程施工、设备制造等相关企业生产一线从事工程技术工作的能力。
二、变电站巡视仿真系统的设计开发
变电站是电力系统的重要组成部分,具有工程量大、设备型式多、运行操作复杂的特点,同时也是与电气工程及其自动化专业教学中理论知识点、实践技能水平契合度最高的现场环境。通过一种基于虚拟样机技术的变电站巡视仿真平台构建方法,可以对变电站及其主要设备进行三维数字化快速搭建和巡视仿真。该仿真平台能应用于各种变电站的规划设计、施工建设、运行操作及相关培训教学,具有物理模型精准、实时渲染高效、编辑工具丰富、仿真效果逼真的特点,有利于优化设计方案、缩短施工工期和增强教培效果,有较高的应用与推广价值。为积极配合我校卓越工程师培养方案的落实和开展,还对变电站巡视仿真系统的部分界面及功能进行了优化和提高,以使其具有更强的教学效果和适用范围。
1.系统构架
变电站巡视仿真系统以虚拟现实技术为基础,以平台化开发为手段,将虚拟现实与系统仿真技术相结合,应用于变电站的规划设计、施工安装、运行巡视的实际工作和技能培训中。变电站巡视仿真系统主要包含三部分:一是三维素材库,分类装载地表自然实物、电工建筑物、电气设备、工器具、工作人员等三维模型;二是虚拟样机工具,实现模型的修正、替换,实现算法关联、空间组合和装配、脚本编辑和优化等;三是三维图形引擎,实现大规模超精细虚拟场景的高效实时渲染。系统总体构架如图1所示[3]。
2.主要功能
(1)素材库管理。三维模型是虚拟现实技术仿真中最基本的元素,因其种类繁多、数量庞大而对素材库管理提出了较高的设计要求。素材库使用配置文件对素材进行分类,并提供三维可视化的素材供选择。此外,还提供对素材库进行添加、删除和修改等管理界面。
(2)三维场景搭建。三维场景搭建是在三维模型素材库的基础上对变电站三维空间中的复杂对象进行组装和布置。利用平台化的设计方法,在虚拟的地形地貌环境下,通过六个自由度的变换,解决变电站中各个电气设备之间的装配和搭建,进而可生成所需的完整虚拟场景。
(3)配电装置巡视。完整的变电站虚拟场景搭建完成后,用户可以用第一人称视角方式,按照科学的巡视路线,在配电装置的各个设备之间进行巡视工作。巡视时的安全工器具均可以按需取用,巡视运动方式可以包含走、跑、跳、蹲,甚至是“飞”,从而将变电站巡视过程全方位地展示出来。
(4)电气设备操作。倒闸操作是变电站中的重要工作内容之一。通过贴图、关键帧、骨骼动画等动画控制技术,不仅能够降低对系统计算能力的要求,还可以让配电装置中电气设备的可动部件按合理的方式运动起来,如:断路器变位、隔离开关拉合等,从而使变电站巡视仿真系统更具可操作性。
(5)缺陷设置与仿真。变电站配电装置中的缺陷具有多样性、不确定性等特点,仿真系统通过模型位移、模型替换、材质喷涂、紫外渲染效果、添加粒子特效等多种方法,可实现变电站中各种设备典型缺陷的快速设置,如:闪络放电、破损断裂、异常声响、冒烟着火等。结合特效编辑功能,缺陷仿真效果更加真实。
(6)特效编辑。为了增强拟真效果,营造变电站运行时所需的各类气象条件和事故场景,仿真系统设计了特效编辑功能。通过光照阴影工具,可以实现对现实光照的逼真模拟。通过粒子特效工具,可以实现风雨、水面、火焰、放电、烟雾等效果的仿真。
三、变电站巡视仿真系统在培养方案中的具体应用
教育部卓越工程师培养的有关标准和要求指出:试点学校制定本校参与专业的“卓越工程师培养计划”培养标准时,应将培养标准细化为知识能力大纲,依据知识能力大纲对课程进行整合,并将知识能力大纲落实到具体的课程和教学环节。
为此,根据我校电气工程及其自动化专业的人才培养目标和校内培养方案,以及学生毕业后主要从事电力行业及相关技术领域的工作方向,充分运用变电站巡视仿真系统方面的研发及教学资源,细化出可以实现一一对应的教学环节,从而为卓越工程师培养提供具体可行的有益思路。
1.电气工程基础实习
电力认识实习是对电气工程的初步认识实习。通过实习建立起对电力生产过程、电气设备等的感性认识,为学好后续的专业课打下良好的基础。
2.发电厂电气部分课堂教学
发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的重要专业课程之一。通过本课程的学习,使学生掌握以下内容:导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理;电气设备的结构和工作原理;电气主接线的形式、特点、适用和设计;导体及电器的选择校验;二次系统典型接线及原理[4]。
3.电气部分课程设计
电气部分课程设计是对所学发电厂电气部分课程的知识强化过程。通过课程设计,提高学生认识、分析和解决工程问题的能力。其典型选题为:110kV变电所的初步电气部分设计。
4.变电运行实习
变电仿真运行实习是一门实践教学必修课程。本实习是借助变电站数字仿真系统,使学生了解220kV/500kV变电站值班的安全规范、运行操作规程、电气倒闸操作步骤以及一些常见缺陷、异常及事故的处理原则和方法。
5.毕业设计
毕业设计由学生与企业双向选择,由企业指导教师和校内指导教师共同指导完成。毕业设计要求选题必须来源于实习企业的技术分析、设计、调试、应用等。鼓励学生根据他们在企业实践中发现的工程实际问题进行设计、研究或者开发。
具体各教学环节与知识点和技能的具体组合对应关系,如表1所示。
四、结束语
通过对变电站巡视仿真系统在电气工程及其自动化专业卓越工程师培养方案中的应用研究,不仅丰富了变电站巡视仿真系统的构架和功能,而且还极大地丰富了本专业理论教学和实践教学的结构和内容,进而对卓越工程师培养方案的进一步细化产生示范性的影响。
按照教育部“卓越工程师培养计划”的指导思想、培养目标和培养要求,编写科学合理的卓越工程师培养方案,集中适应应用型本科教学的师资队伍,充分运用装备一流的工程实验中心、校内专业基础和专业实验室、校企共建实习基地以及校外实习基地,采取不断消化、吸收与改良的手段,一定能培养出符合我国国情和专业办学特色的企业现场电气工程师。
参考文献:
[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011,(2):47-55.
[2]董海瑞,齐晓慧,陈欣.基于工程师培养的课程教学改革[J].中国电力教育,2011,(6):107-109.
关键词:电气工程,研究生教育,创新能力, 导师组
引言
电气工程及其自动化专业的研究生培养,应该在延续本科的专业优势,结合我校地方性普通本科高等学校培养高水平电气工程师的办学理念,紧密联系电力系统实际,努力培养具有创新能力,又能解决具体问题的研究生人才。
一. 课程体系优化
电气工程专业研究生的课程体系应以电力行业的实际需求为目标,着重进行综合素质培养,并结合本校实际,加强理论知识应用的能力,进一步强调创新能力的培养。因此,在课程设置上,要充分结合本科学习中的基础专业知识,进一步跟随电力系统发展的实际和潮流,形成系统的知识体系。突出自身的研究方向,注重创新,使课程体系的构成更加具备前沿性、交叉性和启发性。
与本科阶段的课程设置不同,研究生的课程设置可以多元化,按照实际工作需要进行设置,避免与本科阶段的内容重复或者衔接不当,这样才能培养出复合型的研究生人才。例如《电力系统分析》是电气专业学生的专业基础课,那么在研究生阶段就可以设置《高级电力系统分析》或者《现代电力系统分析》等课程。这样既能够与基础的专业知识相呼应,又能有很好的衔接性,进一步让学生掌握前沿的课程内容。并且可以对现在的电力系统实际情况进行分析和讨论,针对不断发展变化、越来越复杂的生产情况进行创新性的分析和应对。
二.电气专业研究生教学模式改革
研究生教学不应照搬本科阶段的模式,而是应该结合研究生的培养方案和目标,突出创新能力的培养。上课时不能再沿用一支粉笔解决所有问题的方式,而是应该更多地采用提出问题,讨论问题,解决问题和总结报告的方式,来培养学生的发现问题、解决问题并且总结问题,进行创新、汇总的能力。可以将讲台让给学生,让学生自己站上讲台,通过认真准备内容,结合实际有理有据地陈述自己的思路和观点。教师更应该不断充实自己,紧跟专业发展的形势,将最新的成果传授给学生。
为了提高学生参与的积极性,可以从考核形式上做文章,将日常的讨论、汇报等情况计入最终成绩。并固定研究生总结汇报的学时,尽量使每一位研究生都能有发表自己见解与观点的机会。通过这些教学模式的改进,最终使研究生在掌握专业知识的基础上,能够发现新的知识,哪怕只有一点儿的创新,从而独立的创造出新的理论。这样就能立足于电力系统的最新实际,发现新的问题,并且分析、解决,从而得到新的理论。研究生也从日常的课程中得到锻炼,可以更好地将其运用在课题的研究和实现,使其创新能力得到切实的提升。
三.加强实践环节
区别于本科阶段的生产实习、课程实习等实践环节,研究生的培养计划中,实践环节主要为文献查阅,学术实践和参加学校活动等。因此,要想增加实践机会,加强针对性强的学
科科研训练,最方便快捷的方式就是让研究生深入导师课题,最好可以独立负责部分课题的设计与实施。例如,导师的课题与企业结合紧密,可以让研究生去电力企业进行调研,充分了解企业的需要,并且提出创造性的思路,解决企业最实际的需要。既锻炼了研究生的解决问题的能力,又弥补了导师时间和精力有限的问题。
四.创新团队建设
众所周知,导师从很大程度上决定了所培养的研究生的水平,尤其是在创新能力方面。因此,导师的科研能力对研究生的创新性培养有着重要影响,也是提高学生创新能力的关键因素。独木不成林,研究生整体创新能力的提升,离不开优秀的导师团队,更需要借助于整个学科创新团队的氛围熏陶和培养。
研究生的培养不能像本科生教育那样,仅仅局限于扎实的理论基础知识掌握,而创造性的研究和创新能力的提升,是研究生素质中非常重要的组成部分。创造性科学研究与创新型人才培养需要一个和谐的人才结构和研究群体,即一个合理的学术团队。拥有一只结构合理的学术团队,整个学科的持续、稳定的发展就有了重要的保证,研究生的培养也有了重要的依托。优秀的学科带头人和合理的学术团队是保证科研创新和人才培养持续稳步发展的重要力量。
结束语
电气工程及其自动化专业的研究生培养,应该结合我校地方性普通本科高等学校培养高水平电气工程师的办学理念,紧密联系电力系统实际,强调研究生创新能力的提升。本文从优化课程体系,改革教学模式,加强实践环节,组建导师团队等方面入手,努力培养具有创新能力,又能解决具体问题的人才,从而取得令人满意的效果。
参考文献
[1] 魏立明,韩成浩,王琮泽.电气工程及其自动化专业应用型人才培养综合教学改革探索.吉林建筑工程学院学报,2013(2):91-93.
关键词:邮电高校;电气工程;通信原理
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0158-03
近二十年来,我国信息通信业的发展速度远远高于国民经济的速度增长,基本形成了一个世界级水平的信息通信网络。进入21世纪,信息通信业仍迅猛发展,技术革命的浪潮风起云涌,正在引发信息通信领域的产业重组,三网(计算机通讯网、电信网和有线电视网)融合是其中的典型代表,具体到西安邮电大学就是“两化融合”(信息化和工业化)(西安邮电大学是陕西省两化融合中心承办单位)。“两化融合”宏伟目标的实现,不是单靠一个通信技术就可以实现的,需多学科融合在一起,尤其是通信技术和电气技术的融合。通信技术迅猛发展的现实,使我们意识到在邮电类高校培养21世纪的电气工程专业人才中,对专业培养方向和目标应有清醒的认识,必须结合当前形势,进行细致的调查研究和科学分析,以便适应时代社会发展的需要。
一、电气专业开设《通信原理》课程的必要性
电气工程是我国高等工程教育的重要学科门类,而作为一个邮电类高校培养的电气工程师除了应具备电气工程专业的基本素质外,还应有邮电类高校的特色。《电气工程及其自动化作为一个宽口径专业,一定要更好地与信息技术发展的趋势融合。在邮电类高校的电气工程及其自动化专业开设《通信原理》课程,主动适应社会对人才的需要,是教育的本质决定的,也是高校人才培养工作的出发点和落脚点。
二、《通信原理》课程在电气专业的基本内容和教学方法改革
《通信原理》课程的主要内容包括:信号和噪声分析,信号设计理论,幅度调制系统,角度调制系统,模拟信号的数字传输,信道复用和多址方式,差错控制编码和同步原理等。作者将清华大学、北京邮电大学、天津大学、西安电子科技大学和我校(西安邮电大学)通信工程专业的《通信原理》教材进行了比较,其基本内容均大同小异。根据《西安邮电大学本科培养计划》的要求,我校“信息工程”专业《通信原理》课程的教学环节包括理论授课64学时和实验8学时。但是,将《通信原理》课程引入电气工程及其自动化专业,显然不能照搬信息类专业的教学计划和要求,必须在教学计划的安排、师资队伍的建设、教学内容和环节等方面作出合适的配置,以适应电气工程及其自动化专业学生的专业背景和方向。近几年来,我们对通信原理课程的教学内容、实践环节、教学手段等进行了全方位的改革与实践,取得了一定成效。
1.精心安排讲课内容。一般来讲,所选教材章节的编排顺序就是教师授课内容的顺序,而《通信原理》课程的教材在“调制”方面的内容编排上一般采用的顺序为:“模拟信号模拟调制”―“数字信号数字编码”―“数字信号模拟调制”―“模拟信号数字编码”。对电气专业的学生讲授这些内容时,教师一定要注意结合电气专业的相关特点,把电气专业所涉及到的有关模拟信号、数字信号的内容穿去,以便取得更好的教学效果。但作者经过多年的教学实践,发现如果把“模拟信号数字编码”提前到“数字信号数字编码”的前面,授课效果会更好一些。但在讲解数字系统之前,我们应向学生解释两个问题:①如何把模拟信息转变成数字信号。②转换精度如何控制。最后再来讲解数字信号是如何传输的。作者认为这样的改变使教学更有连贯性,更接近于实际的通信系统。学生在学习的过程中,将会更加清楚明了,对知识的掌握将更加牢固。
2.传统和现代化教学手段相结合,有效提高教学质量。随着现代科学技术的快速发展,教学手段也由过去的语言、黑板板书等传统教学方式转变为多媒体的方式教学。多媒体方式教学的优点是课堂的有效时间增加,信息含量高;缺点是学生在有限时间里接受不了那么大的信息量。《通信原理》是一门公式和推导过程相对较多的课程,采用多媒体方式教学,固然节省了板书时间,但是学生对公式和推导过程留下的印象并不是很深。但板书的教学方式就不一样了。教师在书写公式及公式推导的过程中,学生就对公式及整个推导过程有了深刻的理解和记忆。虽然花了一些时间,但听课效果提高了很多。所以,作者建议为了有效提高教学质量,教师在选择教学手段时要灵活多变,应以如何能让学生更好理解、更深刻理解为标准,灵活选择教学方式。把多媒体教学方式和板书教学方式结合起来,以达到更好的教学效果,进一步提高《通信原理》课程的教学质量。
3.改革实践教学环节,提高实验水平。实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析与解决问题的能力及开发他们的创造力都有十分重要的作用。结合教育部提出的“卓越工程师培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。卓越计划对高等教育面向社会的需求而培养人才,调整人才的培养结构,提高人才的培养质量,推动教育教学改革的发展,增强毕业生就业的能力,具有十分重要的示范和引导作用。作为邮电类高校,具体执行教育部提出的“卓越工程师培养计划”,落实到教学上,就是增加实践环节教学课时,改革实践教学方法,提高实验水平。作者在进行《通信原理》课程实践教学改革时,对该课程的实践教学环节也作了必要的改革。《通信原理》课程的实验教学一直存在着实验内容陈旧、实验手段落后等问题。结合“卓越计划”,作者在培养计划中增加了学生自制相关实验设备、装置的内容。在具体执行前,首先增加了实践环节课时,可采用多种形式进行。比如:老师自主出题,以开放实验的形势,分别从大一、大二、大三招收学生,针对不同年级学生的基础和情况,题目从简单到复杂,以适应不同年级学生的情况。教师授课时间比较灵活,晚上、周末或者实验室有空的时间都可以,只要老师和学生提前沟通好就行了。其次积极把课内实验、开放实验的内容与全国大学生竞赛结合起来,通过课内实验、开放实验的训练,选拔出一批优秀的学生集中强化训练,从而在大学生竞赛中取得好的成绩。经过一段时间的具体实践后,收获颇丰。作者带领学生自制了广播铁搭通信演示仪、通信原理教学实验装置综合实验台等相关设备。有的也应用到了大学生竞赛当中,也取得了一些成绩。虽然自制设备参考了一些现有设备,但自制过程对参与的学生来说有非常重要的意义和作用。整个设备的自制过程,自始至终由学生独立思考,独立设计,自己动手,既锻炼了学生的实践动手能力,又能让学生充分发挥他们的聪明才智,培养了学生的创新意识与创新能力,使他们能够在实践中进一步提高自身的综合素质。
随着现代科学技术的发展,各学科间呈现出互相渗透、互相融合、交叉发展的趋势,对本科应用型人才的培养带来了更高的要求。针对邮电高校的电气专业的学生来说,既要学好电气专业的基础知识,又要体现邮电高校的特点。教学改革内容应当着眼于如何能够把电气专业和邮电特色紧密结合,培养出具有特色的电气专业的学生,是教师在教学过程中需要认真思考和面对的问题。通过在邮电类高校电气工程及其自动化专业开设《通信原理》课程的教学改革与实践,不仅丰富了教学的手段,提高了教学的效果,而且调动了学生的主观能动性,有效地培养了学生的创新能力和科研能力,为全面适应新世纪我国工业现代化建设,尤其是通信行业对高级应用型电气专门人才的需要,打下了良好基础。
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建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,但只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证电气工程如期完成。一旦在施工过程中出现问题则不利于设备的正常运行,有时还会造成建筑主体工程停工,文章主要论述了建筑电气工程施工管理的内容、特点、措施。
关键词:
建筑;电气工程;施工管理
建筑电气工程是建筑工程的重要组成部分,严重影响着业主的生活质量、建筑使用情况等,因此建筑行业要求不断提高电气工程质量,在此投入也不断增加。
1电气工程的内容
电气工程的主要内容有配电、照明、自动化仪表、电梯等工程,还包括火灾报警、建筑智能化等内容。通常情况下,电气工程施工位于主体工程完工后但在装修工程前,有着时间短、与其他施工同时进行的特点。因此开展建筑电气工程的施工提前要制订施工计划与施工应急预案,保证资金及时到位、与其他工程合理安排施工顺序,做到操作规范,才能加快施工进度。
2建筑电气工程特点
电气工程的施工通常位于不显眼之处,如线盒内部,这样需要较长的操作时间与繁多的操作步骤,要完成埋线与穿线工作,假如一个环节出现问题则要整体进行返工,开展调试时因为存在大量的子项目所以要认真对待不同系统间的联系。施工前的控制,管理人员、监理人员要会同建筑项目负责人完成技术交底工作,共同研究图纸中存在的问题,选择最为合理的安装小组,制订安装计划。施工过程中的控制,要深入施工现场进行考察,及时修改施工过程中存在的问题。一旦在实际施工时发现与规范存在冲突的部位则需上报,自己不得做主修改。严格依据操作程序进行,制订与操作规程相一致的预算。电器工程施工要做好各个细节工作,尤其是各个关键点与重点,要严格检查那些隐蔽性工程的施工情况,对其使用的管材进行研究,看其是否与设计要求相同,应用的电缆与母线是否与国家标准相一致。
3建筑电气工程施工管理内容
3.1规范合同管理
施工合同是承包人与发包人在施工前制订的关于双方权利与义务的规定。合同管理不能单独存在于工程管理当中,应该与成本管理结合在一起,合同管理才能发挥最大的作用。电气工程项目施工人员要依据合同规定严格管理施工过程中应用的技术与进度,才能不断提高施工质量,使资源发挥最大作用,帮助施工企业收到较好的经济效益。
3.2进行组织管理
利用组织管理可以保证参与工程建设的不同组织实现有效协调,对提高施工质量具有非常重要的影响。要想提高组织管理工作水平首先要具备一支执行能力较强的队伍,此队伍可以合理应对实际施工过程中出现的各种情况,能够及时将施工过程中出现的各种信息完全上报给管理部门,同时依据整改意见与方案对不合格的施工进行修改。
3.3加强成本管理
建筑电气工程与其他一般工程项目不同,施工步骤表明其具有与众不同的特点。电气工程施工企业应该及时引进最新管理措施,才能在激烈的市场竞争中处于有利地位,才能节省施工成本。在项目施工过程中,只有制订严格的施工计划与目标,才能保证成本管理与成本控制的有效实现,实现持续性发展。
3.4控制进度管理
建筑电气施工时间服从于建筑工程整体时间,存在于建筑工程施工当中,主体结构还处于建设当中时,电气工程施工则已经开始准备工作,如预留埋线,建筑主体完成施工后,就进入全面施工阶段,在装修过程中还需配合装修工作安装各种电气配线与灯具,因此只有保证电气工程施工进度才能缩短整个工期,它是与工程其他部分的施工紧密联系在一起的。电气工程施工管理可以分为若干个模块,同时制订详细的计划,才能使电气工程项目施工与建筑工程施工进度相同。
3.5提高施工质量
建筑电气工程施工控制的主要部分是质量问题,只有保证质量才能使组织控制与进度控制有序进行,因此质量控制在电气工程施工中具有关键性地位,是值得引起人们大力重视的环节,质量不但与业主的使用有关,而且也与建筑工程的经济效益直接相关。首先要施工前要严格控制图纸质量,保证图纸的设计具有较高的水平;其次控制电气设备质量,只有在施工中应用高质量的材料与设备才能提高整体工程质量;再次控制施工过程质量,施工操作人员要严格依据图纸施工,应用规范的工艺技术。质量控制监测人员要及时检查每项工程的质量,及时记录考核结果,一旦出现不合格的工序与工艺则要求其迅速改正;然后完成施工后还需对一些易于损坏的部分设置保护措施,防止发生无意损坏现象,遇有故意损坏行为则要严肃处理;最后建筑电气工程的调试,要完全依据技术标准逐步调试电气设备与安装项目,详细记录调试的每一个环节,出现不合格设备则要求马上更换。
3.6提高施工安全水平
任何工程都应将安全管理放在工作的第一位,建筑电气工程的安全管理也不容忽视,建筑电气工程施工的安全管理控制主要有下面这些。首先为施工操作人员创造大量的培训机会,保证使其掌握专业技术与安全知识,使施工技术人员在思想上高度重视安全工作;其次建设安全保障体系,可以利用定期与不定期相结合的做法,及时检查各种存在的消防设备,发现问题及时更换;最后施工管理人员要定期严格检查施工现场,全面落实安全生产规范,积极治理各种安全隐患。
4结束语
总之,建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证整个电气工程的顺利完工。一旦出现质量问题则不利于设备的稳定运行,建筑主体工程也会受到较大影响。当前建筑施工中普遍使用智能化设备,电气工程在建筑工程的地位将会越来越重要,会不断涌现新技术、新材料、新工艺,要想做好此项工作则要求电气工程师加强自身学习,不断积累实践经验,才能顺利开展建筑电气工程管理工作。
参考文献:
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【关键词】就业导向;培养模式;自主学习;研讨机制
以就业为导向,切实深化高等职业教育改革,是满足中国社会发展和经济建设需要,促进高等职业教育健康发展,办人民满意教育的关键环节。从当前职业教育发展的形势来看,坚持以就业为导向不但符合广大高职毕业生的强烈愿望,而且是职业院校专业内涵建设的必要途径,更是高等职业教育持续发展的必然选择和我国经济社会发展的客观需要。随着我国城镇化进程的加快,现代化建筑飞速发展,智能建筑更是层出不穷,经济社会对建筑电气工程技术的人才需求也不断加大。通过对往届毕业生就业和相关工业企业职能设置的调研发现,行业可为建筑电气工程技术专业毕业生提供的主要岗位有:建筑电气工程师(技术员)、水电施工工程师(技术员)、电气系统管理技术员、电气系统设计助理、楼宇自控工程技术员、安防工程技术员、自动化设备运行维护员、建筑电气设备工程技术人员、电梯安装与维护技术员、工程技术文控员及建筑电气产品销售技术员、质检员等。为培养出符合职业岗位需求的专业高级能型人才,促进就业,提高就业质量,本文以就业为导向探索高职建筑电气工程技术专业人才培养新模式。
一、构建以就业为基础的柔性课程体系
建筑电气工程技术是建筑技术、电气自动化技术、网络通信技术和计算机技术相结合而发展起来的,作为一个多学科交叉的专业,其培养出来的毕业生就业面广,就业方向多,到底什么样的课程体系,只有一个参考标准———相关行业企业的需求。要打破原有的学科体系,改变传统文化基础课、专业基础课、专业课的“三段式”课程体系。在遵循教育教学规律的基础上,按照有利于培养相关行业企业需求的岗位职业能力为目的组织课程体系和内容。必修课由公共课体系和专业课体系组成,部分主干专业课实行课程综合化,并把计算机应用渗透到职业技能课教学中,强化计算机应用能力的培养。选修课由限选课和任选课组成,限选课保证了对行业知识、职业知识、职业技能的加强,任选课是供学生选学,使培养计划刚柔结合,有利于发挥学生学习的主体性。
二、建立适合建筑电气专业人才需求的自主学习机制
自主学习是指通过为学生提供灵活多样和人性化的学习环境、条件和机会,并由学生自主决定在哪里学、何时学和如何学,来促进学生的学习。一般高职高专院图书馆都开放有自修室,高职高专院校的教室在非上课时间可以为学生开放,有条件的高职高专院校可以为各个班级开设专用教室,此外,非常重要的一项是,职业院校的实训课或实践课教室可以有选择的在非上课时间向本专业的学生开放。让学生依据兴趣爱好自主确定学习方向和学习进度、按照学习需要选择实训课或实践课教室特有的各种学习资源和学习环境,有效运用各种学习方法和操作工具,这必将对提高学生专业技术创新应用能力有很大的促进作用,是一般的本科院校做不到的。
三、建立导师直接负责培养机制
导师直接负责培养这种看似在研究生阶段普遍采用的人才培养方式其实也可以应用到职业院校,以帮助学生更充分的掌握与职业岗位相适应的专业知识和专业技能,促进就业。当前职业院校一般是在第三学年一开始将专业学生分配给专业教师,由这个专业教师负责他们最后一年的毕业论文(设计)和毕业顶岗实习事宜,并指导其就业。实际上可以从学生入学开始就将为其分配给由专业课教师担任的导师,导师在正常教学工作之余除了能够更早的指导学生的论文(设计)、顶岗实习和就业之外,更容易发现所指导学生的兴趣和特长所在,帮助学生制定适合自己的大学生涯规划,有针对性的指导学生专业理论课程和实践课程的学习,帮助学生合理的利用课余时间,使教师的主动性和指导性得以充分的发挥。导师也可以让学生积极参与到自己的科研或实践项目中,提前让学生接触实际应用项目,参与面向解决实际问题的学习和技术创新活动,提高学生学习的主动性和积极性。导师还可以积极鼓励和指导学生参加大学生挑战杯、大学生技能比武大赛、全国职业技能大赛等诸多专业竞赛,为建筑电气工程技术专业学生的实践能力培养提供保障。
四、建立专业前沿技术发展定期研讨机制
随着我国建筑行业快速发展,一些高新技术逐渐应用到建筑工程当中。在此背景下,人们对建筑的电气自动化的要求也逐渐转向了智能化,因为智能化建筑能够为人们创造更加安全、舒适、方便、节能的居住环境。但是它融入了机电一体化技术、办公自动化技术、计算机网络通信技术,智能化管理技术等高新技术,而且这些技术的发展日新月异,技术应用与相关新产品研发的速度也非常之快。建立与专业相关的知识、技术发展定期研讨机制,不仅能够促进教师主动学习、自我进取、与时俱进,还能够帮助学生学习了解专业相关的知识、技术发展现状与发展趋势,对以后的就业去向和从事的工作有一个前瞻性的认识,进一步激发学生对建筑电气工程技术专业的学习兴趣,从而可以更加有目的、有计划地进行相关学习,跟上行业企业发展的步伐,为就业打下坚实的基础。建筑电气工程技术专业作为一个多领域、多学科相互交叉的专业,其人才培养模式并不完善,无法满足行业企业的发展对专业人才需求。为了能够更好地培养适合建筑电气工程技术发展的人才,适应社会的需求,笔者探索出了一种以就业为导向的建筑电气工程技术专业人才培养创新模式,为职业院校建筑电气专业人才培养方案的制订和其他类似专业的设置提供参考。
【参考文献】
[1]李国瑞,李峰.就业驱动的物联网工程专业人才培养模式探索.课题展示,2014年4月18日.
实践教学是培养学生的重要教学环节。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高20051号)文件指出:“大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力。要加强产学研合作教育,充分利用国内外资源,不断拓展校际之间、校企之间、高校与科研院所之间的合作,加强各种形式的实践教学基地和实验室建设。”教育部(教高20072号)文件还提出,要“高度重视实践环节,提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计(论文)等实践教学环节,特别要加强专业实习和毕业实习等重要环节”这些文件都表明,近年来,国家非常重视实习基地建设的问题,实习基地的建设已是我国高等教育发展中的重要问题,必须高度重视。
校外实习基地是由学校与有关企事业单位、科研机构共同建立,借助企业的人才、技术、设备资源的优势为教学服务、为学生提供了参观、企业实习、毕业设计实习的实践场所。校外实习基地是学生在迈入社会之前,进一步加深对理论知识的理解、增加对工艺过程的了解、接触工业化生产实际、掌握一定的生产技能和了解工厂、企业管理模式的窗口,也是学生工程能力训练的实践场所。各高校十分重视校外实习基地的建设与管理。物流工程学院已经建成了包括上海振华重工(集团)股份有限公司港口与海洋装备校外实习基地, 船舶运输科学技术研究所、上海航海仪器厂等企业共建校外实习基地。
如何充分利用校外实习基地,真正发挥其在实践教学中的作用,上海海事大学物流工程学院在校外实习基地建设的同时就在思考,在实践中不断调整改进教学方案,总结出一种“围绕实际工程,强化学生参与”的校外实习教学模式。将理论与实践相结合,使学生对书本知识的理解更透彻;使学生学会分析问题和处理问题,培养其独立分析和解决问题的能力,从而可以提高学生的实践能力、创新能力和综合素质;让学生尽早接触社会、了解社会需求,为社会培养“创新型”人才。
一、创新校外实践教学基地管理体制
1.搭班子――建立了校企合作组织协调机制
成立了由分管院领导、企业负责人参加的企校合作领导小组,负责制定实践教学计划和实施方案,充分发挥校企双方优势,解决办学中遇到的重点、难点问题,对教学过程和质量进行日常性督导,为实践教学工作的顺利开展提供了有力的组织保证。
2.订协议――建立规范化的目标管理制度
制定了“电气工程及其自动化专业教育校企合作联盟章程”,并与相关企业签订了企校合作联盟协议,明确了企校合作联盟的组织架构、运行模式与合作期限,并规定了企校合作联盟各方的责任与义务等。结合学科专业实际,合理配置教学基地的人力资源和基础设施,提高教学基地的使用效益。要建立健全各项规章制度,制定和完善基地的管理办法。还要建立基地的管理组织体系,充分发挥其在实践教学基地建设与管理等方面的指导和协调作用。
3.定方案――建立了可操作的实践教学管理办法
结合企业的实际需求,在实习方案中规定各专业实践教学环节的具体教学内容、教学进度、指导教师与时间安排等,进一步提高了实习或实训工作的针对性。加强实习质量的监控,学院和企业要共同制定周密的实习计划,包括组织管理、实习内容、日程安排、实习纪律、突发事件的应急预案等;做好实习前的思想动员和实习纪律和安全教育。实习前与实习单位一起召开实习工作领导小组、执行组协调会,学生实习动员会。
4.抓落实――建立了经常性的督导检查制度
建立校企联动、共同管理的管理组织由学校与实习单位相关管理人员共同组建实习工作领导小组,开展教学效果督导检查活动,指导和协调解决实习工作中的主要问题,规范合作行为,提高实践教学质量。执行组应建立责任明确、分工具体、相互协作的制度,由实习指导老师负责实习内容的全面开展,专任教师负责学生管理和协调其他方面的工作。
5.加强实践教学的师资队伍建设
加强“双师型”师资队伍建设是提高学生校外实习质量的重要保证。通过政策倾斜来鼓励我院高水平的教师从事实践教学工作。同时,吸引校外实践教学基地合作单位的资深人员担当兼职实践教学教师,建立实践教学与理论教学两个层面之间有效的互通机制,建设成为一支热爱实践教学、专兼结合、数量充足、业务精湛、相对稳定的实践教学师资队伍。
联合指导实习能为学生提供较好的实习条件,加强实习管理和对学生的教育,及时解决学生实习过程中的技术问题、思想问题和生活问题,对于提高实习教学效果具有重要作用,另一方面,学生能协助指导教师完成一些具体工作,提高指导教师带教的积极性。
二、校外实习基地实践教学模式
一方面企业有人才、技术、设备资源的优势,另一方面参加实习的学生渴望了解企业、想知道所学知识如何应用到实际。校外实习中两者如果不能很好衔接,就无法达到理想的教学效果。“围绕实际工程,强化学生参与”的校外实习教学模式有效解决了这样的问题。
1.实习内容的选择具有针对性
参加校外企业实习的都是高年级的学生,这些学生已经学习和掌握了专业理论知识,但是缺少对具体应用对象的了解和理论联系实际的应用能力。学生对专业相关性强的实习内容特别感兴趣,想知道学校课堂所学知识有什么用、怎么用。因此实习内容应该根据参加学生的专业、知识点进行针对性的安排。如电气工程专业学生实习内容可以选择比如“港口桥式起重机及电气控制”。从工作原理、工程要求,到设计和制造,包含了机械结构、电气控制和可编程控制器、电机学、电力传动、变频器及传感器检测技术等电气专业知识点。通过实习使学生加深对专业理论知识及其应用的理解。
2.“围绕实际工程,强化学生参与”的实习教学方法
现在工科学生普遍对专业课程的学习缺乏积极性,造成实践能力的薄弱。实习指导需要考虑两方面:调动学生积极性、挖掘学生专业潜能。采取的措施是:
(1)实习以企业实际工程为主题进行展开。学生对企业产品和设备从需求分析,到设计、制造过程,应用的基础知识了解欲望十分强烈,实习如果围绕企业实际工程案例展开,会大大加强学生投入程度。实习时可以选择企业具体的产品设备或工程项目作为主题,通过企业工程师或专家的讲座、实地参观体验、教师讲解指导等形式逐步展开,使学生以类似亲身体验的方式了解企业实际工程的运作过程。
(2)以小组形式共同承担实习任务。让学生“有事做”是强化学生参与的手段。学生组成小组,指导教师按阶段每日下达实习任务,小组以团队合作方式共同完成。这样既培养了团队精神,又照顾小组成员的兴趣特点和特长,调动了学生的工作积极性。
3.考核形式
与校内课堂教学一样,考核也是校外实践教学的重要环节。而这一点往往被忽视。实习的考核的形式可以采取不同的形式,但必须做到及时。好的做法是,指导教师就当日实习中的相关问题与学生面对面进行讨论,一方面检测学生完成当日实习任务的情况,另一方面解决学生遇到的问题。要求每个学生就相关议题、实习体会进行发言,并且当日提交实习心得体会。通过这种方式杜绝了学生“出工不出力”的现象。
三、校外实习基地的教学实践
1.实习指导和管理
企业实习在振华基地进行,通过专家讲座、实地参观,学生对振华生产的设备有所了解并产生了兴趣,因此选择了振华实际产品资料作为培训的题材。企业实习专业技能培训围绕“电气控制”展开。要求学生:应用CAD软件绘制电气图纸;研读港口专用变频器等设备资料(英文),学习如何进行电气设备的选型、正确使用;结合讲座和设备资料,分析浮吊电气控制图纸;研讨浮吊电气控制系统存在的各种问题;体会电气工程设计人员从需求分析、设备选型、电气系统设计到制图的各方面的工作。
实习中,学生按4-6人组成小组,指导教师根据实习进程每日下达给小组实习任务。每日下午3-5点,指导教师就当日实习中的相关问题与学生面对面进行讨论,考核小组完成情况。
为期2周的实习基地教学实践,学生对电气控制从设备的机械结构原理、电气控制的各个环节、电气元器件的功能和选型,到电气图纸的制作都有了充分的了解,认识到企业对电气工程师的技术技能有什么要求,明确了学习目的性。
2.学生职业素质的培养
企业实习是学生走上工作前的重要环节。实习期间,实习学生在行为规范上按照企业职工来要求:准时上下班,服装整洁得体,行为规范。通过实习学生从振华重工发展中体会了个性化和创新的企业精神。