前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电气工程学科方向主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:电气工程;建设;发展
Abstract: In the early twentieth century, as the economy continues to develop, China's electrical industry has made gratifying achievements, but there are some shortcomings, such as coal-burning pollution. So, some of our universities have begun efforts to build electrical engineering, science and technology to promote the use of means of solving some of the problems that exist in the development of the electrical engineering industry, the situation of the development of the electrical industry and a number of issues worthy of our consideration.
Keywords: electrical engineering; construction; development
中图分类号:G420文献标识码:A
目前,我国高校大力建设电气工程相关的学科,投入了大量的人力和物力,努力提高我国电气工程的现代水平。目前,我国的电气工程行业取得了很大的成就,但还是存在一定的问题。下面,我们就电气工程发展的状况和一些不足进行探讨。
一、电气行业的基本概况
目前,我国高校承担的主要责任是培养人才,科技创新和服务社会等。在这些方面之中,高校根据国家和社会的需要,然后进行一些学科的建立和发展,从而承接一些科研项目的研究,建立相应的学科基地,有助于实现我国科教兴国的战略目标。一些高校积极建立科研基地,有助于培养高素质的人才,不断进行科技的创新,国家进行资金的扶植,不断对师资队伍进行优化,不断促进研究和学科的发展。这样一来,不仅在一定程度上提高了学生的实践能力和水平,而且有助于提高国家的整体的科研实力,从而加速我国水力发电的步伐,减少环境的污染,减少煤炭的使用,解决我国资源短缺的问题。
二、电气工程学科的整体规划
在我国,与电气工程相关的学科有五大类,包括电子科学与技术、控制科学等。电气工程学科的定义是这样的:研究电气的产生、运用和电子系统相关的学科。整个来说,电气工程学科包括的内容很多,主要指有电力系统的运行规律,高压电气等与电力的运转等密切相关的学科和一些理论。我们高校需要不断研究这些理论,一旦这样技术和理论得到了充分的发展和应用,很大程度上能改善我们的生活品质,改变我们的生活环境。
十九世纪中期,电磁理论得到了一定程度的发展,为电气工程的技术发展提供了理论的基础,在理论发展之后,一些科学家相继研究电动机和发动机等,这样,在一定程度上,电能得到了大量的运用,并且价格相对低廉,人类进入了电气时代。随着电气工程相关的理论不断研究和发展,人科学技术的不断发展,在今后的几年内,电气行业将对人类产生重大的影响。第一方面,电气工程学科与物理可以进行交叉发展,为电气行业的发展带来新的发展空间;第二方面,新技术的发展将为电气工程学科带来技术的可行性技术;第三方面,信息技术的不断发展会在一定程度上加速了电气工程学科的发展。
电气工程学科的实践性较强,需要在日常的活动中,理论与实践进行有机结合,这样才能提高学生的效率。随着电气工程行业的现代化水平的提高,电气化相关的人员其中包括科研人员和电气工程相关的学生等,不断提高自己的素质和综合能力,要掌握计算机技术,信息技术和一些自动化的相关技术,
三、电气工程学科的管理和改进措施
1、制定更加专业的培养计划
为了促使我国的高校的专业分配更加合理和科学,我国的一些高校进行一些学科的建立的时候,要充分考虑到国家和市场的实际需要,以培养社会和国家需要的人才为己任。高校根据国家和市场的需要建立相应的学科和科研基础时,同时要突出强调学校的特色,根据国家和市场的需要培养社会需要的特色型人才。不同的高校要根据自己的办学定位,发挥自己的专业优势,突出自己的办学特色。这样在我国就形成了不同层次和不同类型的高校分布的格局。在这样的教育规划中,在一些经济比较发达的地区,要建设水平相对而言比较高的科研基地。在这样科研基地中,投入先进的设备,为我国电气行业的发展带来新的创造力,在进行技术的创新的同时,培养了一批高素质的人才。这样一来,不同高校的专业的布局将会更加合理,同时人才的培养和输出符合市场的要求。电气工程行业的理论和实践性较强。在进行人才培养的时候,要突出强调实践能力的培养 ,教学活动中的实践和社会技术紧密结合。
2、师资的建设和培养
在积极对高校进行电气工程学科建设的时候,同时也要加强对老师能力的培养和提高。由于近几年来国家的政策的调整,高校的持续扩招,高校的教师数量明显不足,所以我们应该加强高校的师资队伍的建设和培养。
基于高校教师的数量不足的问题, 一些高校应该定期把一些优秀的骨干教师不断进修和培养,不断提高他们的理论水平,增强高校的科研的能力,同时不同的高校应该进行交流,学习一些比较好的经验,来提高自己的专业水平。同时,加强与本行业的密切的交流,及时了解电气工程行业的发展的方向,根据电气工程行业的发展方向,制定相应的研究方案。
3、多组织实践的教学活动
计算机技术、信息技术和机械自动化的水平的提高为我国电气工程行业的发展奠定了理论和技术的基础。但是,由于电气工程行业的实践性较强,需要我们在进行一些教学活动的同时,多增加一些实践活动。一些科研活动与实际的教学活动向结合,有助于提高学生的专业化的水平,同时促进了科研的发展,有理论有实践,促进了科研水平的提高。
结语:
我国电气行业的现代化的建设虽然取得了一定的成就,但是仍然存在一定的问题。但是,我们要相信,随着我国高校电气工程的建设和科技的投入,我国的电气行业的不足之处一定会得到改善和发展,培养了人才,增加了科研的技术水平,与我国的现代化的建设相符合。
参考文献
[1]陆地,原思聪,王建信,孙伟,魏勇, 滕维淑,孟欣, 耿素花.电气工程学科建设与发展思考[J] 西安建筑科技大学学报,(社会科学版), 2011(04)
【关键词】教育目标;美国大学; 电子科技大学(成都); 电气工程
【中图分类号】F407.63【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0367-02
【Abstract】 At present, UESTC(University of Electronic Science and Technology of China) is now moving forward to tha goal of making the university , which is well-known at home .This paper describes the development and overview of foreign electrical engineering ,and introduced the professional mission, educational goals and outcomes of some well-known American School of Electrical Engineering. Then using it as the basis for an analysis of the characteristics of the development of professional disciplines.
【Keywords】 Educational Objectives;American University;University of Electronic Science and Technology of China(chengdu);Electrical Engineering
1 国外电气工程类专业发展概述
电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此, 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。
国外该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向,对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点,并与电子科技大学(成都)的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析,对我校课程设置提出一些建议。
2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果
2.1 电子科技大学(成都)(University of Electronic Science and Technology of China)
使命
使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质,专业能力强、综合素质高,具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。
本科生培养目标
1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。
2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。
3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法;具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。
4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规;了解该领域最新进展与发展动态;具有良好的外语基础与国际交流能力,具有一定的科学研究和实际工作能力。
主干课程:
电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。
主要实践教学环节
1.实验:电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。
2.上机:软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。
3.课程设计:电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。
4.实习实训:基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。
2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT)
使命: 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。
本科生教育目标
1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。
2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。
3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解,以便产品设计的程序符合实际需要。
本科生学习结果
1.基础:了解科学与工程的基础, 并能够加以应用。
2.广度:熟悉包括电气工程(EE)和计算机科学(CS)基本要素在内的多种重要的技术领域。
3.深度:运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。
4领导能力:在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。
电气工程学士学位( BSEE) 课程计划的教育目标
必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。
BSEE课程计划的目标
BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备:
1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。
2.熟练使用现代化的设计工具。
3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。
4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。
2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University)
使命
本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备, 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。
教育目标
1.技术知识: 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域, 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。
2.实验室与设计技能: 培养进行和设计实验方案需要的基本技能,培养简述问题与描述方案的能力, 培养采用先进技术知识和技巧, 规划求解方案的过程的能力。
3.交流技能: 培养组织编撰报告的能力, 用英文进行写作和演讲的能力。
4.为深造打基础: 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。
5.为就业作储备: 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质, 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。
电气工程本科课程改革趋势
本科新课程主要变化: 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程, 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化, 作为高年级学生, 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。
3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析
从以上学校介绍及分析可以看出:
总体来说,国外的电气课程具有如下特点:
(1)教学体系呈现百花齐放的态势,教学内容涵盖面广。
(2)在所分析的几所美国大学里, 在同一学院, 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育, 淡化专业方向, 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。
(3)各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础, 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高, 重视学生个性的和谐发展年, 重视专业教育与道德教育的结合。
在教学内容和教学方式上,国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上,必须强调抽象方法的应用,这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系,近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作,但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。
国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于:国外的教学是以学生为主导的,在学习知识的过程中,学生的主动性、自觉性和自律性更强,国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率,保证了较高标准的教学水平。
故我校可以参考以下建议进行改进
1.关于课程教学方法
实现从单一传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用计算机技术和网络技术为教学服务;使课程网站和课程教学紧密结合,加强好课件的使用交流。
2.关于课程实验教学内容
目前,各个学校都十分注重对学生动手能力的培养,在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容,增加综合设计性和研究性实验。
3.关于教材建设
在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上,建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要,编写一些更具特色的教材。
由此,只要我们深入学习并结合本校实际情况,认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在,加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间,就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。
参考文献
[1] 中国电子工业高等教育简史.编委会. 中国电子工业高等教育简史[M].成都: 电子科技大学出版社.1995:3-250
[2] 韩九强, 郑南宁. 国外自动化相关学科专业教育教学的现状与发展研究[J].电气电子教学学报. 2003.6:1-5
[3] http:///port al/s it e
[4] http://ps u.edu/
[5] http://web.mi t.edu/
[6] http://cs.st anford. edu/
[7] http://yale.edu/
[8] http://columbia.edu/
关键词:职业标准;维修电工;电气自动化技术专业;学习领域课程开发
【中图分类号】G71
基于工作过程的学习领域课程的开发,已成为近年来高等职业教育课程改革的热点。基于工作过程的学习领域课程的实质,在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。职业教育的课程开发必须打破传统学科系统化的束缚,将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来,将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”整合为一个整体,将职业资格研究(包括职业分析、工作分析、企业生产过程分析)、个人发展目标分析与教学分析和教学设计结合在一起。
高职电气自动化技术专业中维修电工的考证及学习是重要项目之一,该专业的核心能力对应的职业是维修电工。因此,以“维修电工”国家职业资格为标准、以高职人才培养为目标,将维修电工职业标准有机地融合到专业学习领域课程开发中,以项目为导向、工作任务为载体,重建专业方向课程体系,以解决专业教学与“维修电工”考证相互脱节的问题。
一、确立专业及其面向的职业岗位分析
根据企业调研,维修电工在不同工业部门如机械与设备制造、汽车与配件工业、电子工业,从事自动化生产。除操作自动化生产设备以外,这些设备的维护成为其专业工作的重点。此外,维修电工参加生产设备的建造和改造,进行电子维修,在车间维修并制造电子、自动化和信息技术的组件和仪器。符合专业要求的工具、测量仪器和测试材料、旨在有效完成任务的工作和工作岗位设计以及与同事进行符合专业要求的交流,都属于维修电工的任务要求。同时,还要考虑经济、社会和生态的不同要求以及由此引起的对职业行动的要求。维修电工能对任务进行整体性观察并在完整性的工作过程背景下对其进行组织,也就是说,借助其企业关联知识关注过程的衔接并与其他部门(机械保养、物流、制造计划等)合作。
二、提取、划分、分析典型工作任务学习难度范围
电气自动化技术专业中以电气设备的运行、安装、调试与维护及营销服务等职业岗位为导向,重点突出技能培养,根据职业能力要求提炼难度1-4级的典型工作任务。
(一)职业定向的工作任务(学习难度范围1)
工厂车间照明设备的安装与维修、普通机床电气设备的安装与维修、电机的安装与维修、小型电子设备的调整与改装、工厂供电系统的计划与实施、做计算机控制系统的计划与实施、印刷电路板的设计与制作、现场总线与工业以太网的构建与维护。
(二)系统的工作任务(学习难度范围2)
交直流调速系统的安装与调试、设备运行的检测与控制、电气设备控制的安装于调试、生产过程的组织与实施。
(三)蕴含问题的特殊工作任务(学习难度范围3)
电气设备的调整与改装、数控设备的维护。
(四)无法预测的工作任务(学习难度范围4)
生产设备的调整及生产质量保障。
三、构建电气自动化技术专业维修电工方向教学计划
根据典型的工作任务,提炼支撑课程,形成了12门理实一体化的学习领域课程。
学习领域课程编号 学习领域课程 基准学时
小计 第一学年 第二学年 第三学年
1 电工基本技能 2周 2周
2 电气设备安装与维护 4周 4周
3 电子技术应用实训 4周 4周
4 电气绘图技术实训 8周 8周
5 PLC应用技术 5周 5周
6 组态控制技术 2周 2周
7 传感器技术及应用 4周 4周
8 交直流调速系统与应用 3周 3周
9 集散控制与现场总线 3周 3周
10 单片机应用技术 4周 4周
11 自动化课程综合实训 5周 5周
12 自动化课程设计 2周 2周
合计学时 1196 468 286 442
四、建立学习领域课程教学计划(举例)
以《自动化课程综合实训》学习领域课程为例,建立讲授单元和行动单元学习任务和内容。讲授单元主要对PLC的组成与基本工作原理;PLC的编程软件及编号范围;基本逻辑指令表示方法及其应用方法;掌握梯形图的绘制原则及PLC设计原则、步骤和方法;对典型生产线工业控制对象进行系统的意见设计、系统的软件设计、安装调试设计,共计150课时。
行动单元中建立五个子学习领域课程:
1、控制方案的初步设计(学时:12),学生根据项目设计要求对现有自动化生产线及需改造的生产线进行调查,并据此形成初步控制方案,讨论并完善,最后提交具体可操作性的控制方案。
2、交流电机的PLC变频控制(学时:48),根据项目设计要求对交流电机的控制所需器件进行选型,了解并掌握器件使用完成交流电机的PLC变频控制子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。
3、物料分控系统的PLC控制(学时:24),根据控制方案要求对物料分控所需器件进行选型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。
4、机械手的PLC控制(学时:30),根据控制方案要求,了解并掌握机械手的使用方法,完成机械手控制子系统,并进行测试与调试,最后提交相关技术文档。
5、系统综合计划与调试(学时:36),根据控制方案要求,对全系统进行联合调试,分析并找出其中的问题,完成全系统了,并提交相关技术文档。
将维修电工职业标准融合到高职电气自动化技术专业的学习领域进行课程开发中,解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程,重构基于知识应用的行动体系架构课程,凝练工作过程要素,在现实的职业资格基础上,培养学生普适的职业资格,为未来的职业资格奠定基础,提升学生的“职业竞争力”。通过学习领域课程的开发研究,可有效的优化学校课程资源,在有限的课时内发挥课程最大的作用;可优化课程结构,提高人才培养质量,体现高等职业教育人才培养的特色;为相关专业的课程结构的改革提供思路,使之更加适应培养学生综合职业能力和全面素质的需求。
参考文献:
[1]王平均,王伟,韩宝如.基于工作过程的课程考核评价体系研究――以高职维修电工实训课程为例[J].辽宁高职学报2013(5):49-51.
[2]刘勇,段保才.高职教育课程模式的选择――基于工作过程系统化的学习领域课程模式.中国高教研究,2011(6):85-89.
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:
[1]刘伯鸿,李国宁,等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表,2013,(4):218-219.
[2]刘顺新,黄文力.电气工程及其自动化专业的课程设置与选修[J].中国电力教育,2011,(3):185-186.
随着电力电子技术的迅猛发展以及石油石化行业电气自动化水平的不断提高,教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。但是受到教学学时的限制,课程无法对一些具有石油特色的重要研究热点进行深入介绍,限制了课程在特色专业建设中的作用,迫切需要解决以下几个问题:
1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。
2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。
3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。
二、课程改革的具体研究方案
1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。
2.更新教学内容,突出“油味”特色石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。
3.改革现有的教学模式,突出设计与创新采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。
4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。
5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。
三、结束语
电气工程专业在美国属于POWER A类专业,所开设的高校很多,但极大多数偏重于电子与通信、电力电子与自动控制、电路设计等弱电专业,侧重强电类的不多。PSERC的宗旨为:打造未来电力系统灵魂工程师,为社会建设一个高效、安全、灵活、自适应、经济的电力系统,提供一个能应对电力系统危急时的知识决策的培养新一代电力系统科技人才的高质量、可持续的平台。加入到美国PSERC中心并通过ABET认证的高校基本分为两类。一类偏重电力系统的设备制造、规划设计、运行控制,如亚利桑那州立大学、德克萨斯农工大学、爱荷华州立大学、佐治亚理工学院和威斯康辛大学。另一类则偏重于自动控制、通信、物理、电子信息等,如:加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学香槟分校、卡内基梅隆大学、华盛顿州立大学和霍华德大学。两类大学的电气工程专业所设学科相互支撑与交叉,满足了电气工程专业所牵涉的电能的生产、传输和利用领域开展科学研究、技术开发、规划设计、设备制造、厂网建设、系统调试、信息处理、系统运行、保护控制、状态监测、维护检修、环境保护、经济管理、市场交易以及系统的自动化和智能化等活动的需要。下面从培养目标、专业课程体系及实践教学环节等方面对PSERC高校电气工程专业的教学体系进行剖析。
二、PSERC高校教学体系
1.PSERC高校的培养目标。
ABET通用培养目标规定,专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标;培养目标应包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就;高校应建立必要的制度定期评价培养目标的达成度,并定期对培养目标进行修订。ABET通用标准对毕业要求明确提出毕业生应具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德;具有从事工作所需要的相关数学、自然科学以及经济和管理知识;掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历;了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识,具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响;具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力;对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。作为国家科学基金资助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘发挥各高校的能力,充满激情地面对电力工业中的各种挑战。PSERC的宗旨是为未来电力系统培养高素质的工程师。在PSERC的旗帜下,多所高校通力合作,朝着如下目标努力:共同思考未来工业会面临的挑战;在这个合作平台下,利用交叉学科优势,研究这些挑战的应对方法;在工业危机事件时能在学术机构、工业机构、政府之间达成有效沟通和知识共享;培养下一代电力工业工程师。而校企合作研究中心PSERC则需要为下一代电力工业工程师的培养提供如下条件:为分布于美国不同地方、不同学科的有着丰富经验的研究者提供一个聚集平台;为企业团队和高校专家提供一个科学前沿的具有经济技术性的研究方向;为未来电力工程师提供高水准的培养平台。随着可再生能源发电、智能电网的发展,以功率变换、检测、控制、通信、信息处理为特征的智能电气装备成为现代电力系统的支撑。PSERC高校电气工程专业以工程认证为标准,结合行业发展需要,形成了具有典型特征的培养目标和毕业要求。由于新时代电气工程专业由电子信息工程、计算机科学、自动控制等多个交叉学科支撑,几乎所有的高校都将电气工程专业与计算机科学专业设置在同一学院,没有了传统的以电气工程单一学科形成的院系;几乎所有的高校都将出色的专业能力、学习能力、领导能力、协调解决问题的能力作为培养目标。
2.PSERC高校的专业课程体系。
培养适应和引领新工业革命人才的基本载体是课程,工程教育是由不同类型的课程来实施的,工程教育回归工程的本质就是课程体系要更加接近工程的真实过程,并符合新的工程观念。ABET标准也规定,课程体系应符合专业和学校培养目标,包括通识教育课程和工程教育课程。 PSERC中心倡导多个交叉学科互为支撑,其专家阵营领域包括:电力系统、应用数学、复杂系统、计算机技术、控制理论、电力电子、运行研究、非线性系统、经济学、工业组织和国家政策。PSERC各高校均设置有适宜电气工程学科的数学和基础科学的组合课程;各校的研究方向略有差异,但都强 化数学、物理及工程理论的课程设置;有关电子信息、计算机技术、自动控制、通信技术、光纤通信技术、电磁场理论、电力电子技术、电机及电力系统基本理论等方面的课程,几乎是每所高校电气工程专业的必修课程,并设置了适宜电气工程专业学生所学领域学科的工程科学和工程设计课程。个别高校拥有自己的诸如医学电子电气设备特色方向,有些高校强化人文教育。如此由若干不同学科交叉便于交叉学科的科学研究及一流人才的培养,如此宽广的课程设置为学生后续发展打下了很好的基础,创建的是社会性综合大工程型通才培养的模式。
3.PSERC高校的实践教学。
正如前述ABET标准明确指出,工程实践是必需环节。为了保证培养目标和课程体系符合工程科技发展与适应社会需求,ABET标准规定,必须有企业和行业专家全程参与培养目标和课程体系的设计与修订过程,尤其是提出对工程实践与毕业设计的要求。PSERC中心加盟者不仅包括10多所在电气工程领域著名的高校,还包括美国电力公司、水电公司、电力科学研究院、美国能源公司、美国电力交易公司等以及诸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的电气企业,成立专门的工业委员会,构建PSERC与各工业企业间的合作平台。通过该平台,各高校获取研究和教学的机会,也可通过该平台商讨和推荐工程项目。该平台每两年进行一次大型研讨,企业和高校在研讨中总结已完成的项目,并提出下一步要进行合作的项目。为了培养能适应于工业、商业和政府机构的电气工程人才,要求本科生在完成基础工程课程后,必须专门修习电路、电磁场和电磁波、微处理器、通信和控制系统、电力电子和电力系统的集成电路设计训练课程。对大三或大四的高年级学生,针对不同学科模块方向,设置有各种专题课程,并且配有专门的综合设计专题,该设计课程一般安排在每年的秋季末或春季末,参加设计的学生各组间可以进行设计大赛,获胜者有荣誉证书并获得一定的奖金。研讨课程是高年级学生必修的另一门与工程实践结合紧密的课程。PSERC中心由合作高校和合作企业共同商议决定重大研究课题,高年级学生可以获得参与该类研究课题的机会,其经历将计入修习学分。高年级学生的专题及个性化研究专题一般都是企业合作项目。
三、对我国电气工程专业建设的启示
我国一些由传统的电力系统及其自动化、电机与电器专业为核心的高校有少部分仍以电气工程或电力工程为院系名称,极大多数以应用电子和电气并列为院系命名,但其教学内涵依然是偏重强电,就业领域以电网为主。但我国开设电气工程专业的高校有200多所,电网对人才吸纳有限,且各校的办学基础、行业背景差异较大,这些高校如何把握电气工程专业的建设,如何满足电气工程专业工程教育认证的要求,本文认为:由上述PSERC高校已通过认证的电气工程专业特点,有如下几点值得我们借鉴:
1.学校根据自身办学特点及行业背景,制定符合学校定位的人才培养目标和毕业要求。
2.将与电气工程专业相关的电子信息、自动化、计算机专业尽量设置在同一院系,便于交叉学科的研究和人才培养。
3.在电气工程基础课程体系中,扩展电子计算机技术、信号分析与处理、自动控制、网络通信等方面的课程,根据自身办学特点制定专业课程群,实现强电与弱电结合,学科交叉,互相渗透,加强基础、拓宽专业领域,提高学生的适应能力、学习能力,打造通才教育。
4.各学校根据自身的专业优势与行业背景,设置专业必修课和专业选修课,并对实践环节和毕业设计提出配套要求,培养与培养目标对应的宽口径厚基础特色人才。
1(略)
在新的经济环境下,首先,需要通过进一步调研和学习,深入研究专业规范和发展战略,本着与时俱进的思想,提出电气工程的长期发展方针及指导思想;其次,电气工程不能仅仅作为其他行业的辅助品,而应该与其他行业,尤其是高新技术产业相结合,充分利用这些高新技术产业的科技成果来发展电气工程行业,以期更好地服务于行业,形成互惠互利的良性发展局面;最后,应该努力把电气工程行业深层次的引入到各个相关工程行业中,发挥出电气工程的优势,更好地加快经济发展,服务于社会。
2电气工程行业人才培养机制
在新的经济发展模式下,电气工程行业除了需要重新审度优良的发展战略及发展方针以外,更应该强调人才培养体制的健全与完善。
2.1人才培养目标人才培养体制最首要的前提是正确的人才培养,人才培养的综合素质始终是培养的前提,其直接关系到人才是否能够适应社会的发展,这是最重要的前提条件;电气工程人才培养的专业素质是另一个方面,关系着人才能否满足当前建筑、机电、通信、光电等相关行业的发展需求。因此,电气工程专业的人才培养目标是:具有独立思考、操作的专业型、综合型人才。根据电气工程专业的人才培养方向,结合用人单位的实际需求,以此确定所培养的学生需要同时具备扎实的自然科学基础(包括物理、数学、化学、力学等常规的数理科学知识框架及实际操作能力),良好的人文科学基础和较强的外语综合能力。另外,针对电气工程工科专业的性质,学生们还必须掌握本专业领域必备的技术基础理论知识,包括电子电工技术、控制理论、计算机软硬件应用等。此外,学生还必须掌握电力电子技术、运动控制、工业过程控制及自动化仪表等方面的知识,熟练掌握电气工程相关领域1~2个专业方向的专业知识及技能要求,同时还要了解电气工程专业学科前沿及发展趋势。在实践操作方面,学生应该得到良好的系统设计、分析及开发等方面的锻炼,从而保证能够在本专业领域内具有一定的学科研究及开发、组织管理能力。电气工程属于工程应用型行业,因此,传统的人才培养目标便是将学生培养成为该种类型的人才,但是随着高新技术的发展,各个行业之间的渗透、融合已经越来越紧密,所以,当前的电气工程人才培养目标应该不仅仅是工程应用型人才,而应是以应用型为主,研究型及技术型为辅的人才培养目标,才能更好的使电气工程行业适应于经济体制的发展。
2.2人才培养方案根据电气工程综合型人才培养目标,构建理论联系实践、专业技能培养的综合课程体系,从而制定出具有本专业特色的综合型人才培养方案。(1)以综合素质、创新能力及实践能力为培养目标,以人文社科教育和自然科学教育为根本,重视理论基础(数学、物理、化学、力学等)和应用基础(电工、电子技术、机械原理、计算机等)的教学,既保证基础知识的全面性,也要保持应用知识的实用性及创新性,全面提高学生的综合素质。(2)教学内容是教学体系中的重要环节,因而在教学内容方面应做到如下要求:首先,变革理论教学的内容,必须突出理论教学内容的创新性,与国际接轨;其次,实践教学方面应该以突出工程实践能力培养的特点,即优化整体课程,加强综合型人才培养各个教学环节的目标意识,在课程安排上做到全面而不累赘,并结合电气工程学科的前沿领域知识及课本的基本内容、科研成果来增强学生的专业兴趣,促发学生的好学精神,增强教学效果,达到提高学生专业基础能力的目标;最后,还可以将相关的技术职业能力考试内容渗透到教学内容中,进而提高学生的工程实践能力。(3)在工程实验方面,应提高设计性实验的数目,以此锻炼学生的综合动手、动脑能力。根据电气工程专业的特点,结合本专业的专业基础课程及专业课设置实验课程,增加具有综合性的实验课程。一方面,还应该相应增加技能培训的项目,提高学生的实践能力;另一方面,可以适当设置相应的技能训练,使得专业技能和技术应用能力的学习能够贯穿于整个人才培养的过程中,将专业理论和工程实践相结合,提高学生的职业适应能力。
2.3教学模式及方法有了明确的人才培养目标及切实的人才培养方案,那么人才培养的实质性任务便是优秀的教学模式及教学方法。首先,应该确定电气工程技术教学的主旨。工程技术教学往往从粗略的、模糊的计划开始,然后在实际活动的发展过程中逐步充实具体的细节。教师应该多列举一些与学习内容密切相关的案例,把理论知识与工程实践相结合,这样可以增强学生对理论知识的理解及记忆。教师还应该向学生提供解决问题的线索,例如需要搜集哪些资料、如何获取有关资料、电气工程师是如何解决类似工程技术问题等等,使学生在解决工程问题中提高工程应用能力。其次,模拟工程教学情景,给学生提供良好的实践模式,广泛建设教学资源,收集大量设备实物照片、现场操作的录像,结合电气工程原理图,使得电气设备抽象概念和复杂的原理过程简单化。利用现代多媒体技术,为学生提供虚拟现实,可灵活应用,满足工程情景需求的学习资源。最后,引导学生自主学习。新知识是在旧知识的认识和理解下形成的,学生的学习过程是一个复杂的过程,工程技术的学习还是一个演绎推理、行为动作的过程。在教学中强调学生学习的主体地位和主体精神,培养学生自觉、主动的学习能力,逻辑推理能力,动手能力,鼓励学生积极参与实践,以获取更多知识。具有这种能力的学生才有强烈的求知欲,才会善于积极思考,勇于质疑工程问题,进而在学习过程中表现出强烈的探索和进取的精神。只有学生在情感、思维、动作等方面自主参与了工程教育活动,学生的学习主体性才能得到充分体现,工程实际能力才能得到提高。
在强化工程实践上,除了重视专业基础实验外,加强专业实验和实践能力的培养,继续强化校内外生产实习、实践基地的建设。同时鼓励学生积极参加大学生科技竞赛、参与教师的科研课题,大力培养学生的科学精神、创新意识。针对存在的学生知识面较窄、实践和创新能力不足的问题,通过积极开展学术交流,鼓励高职称、高学历教师开设新技术专题讲座与工程实训,更新实验仪器设备及实验内容等措施,着力培养理论基础厚、工程素质高、动手能力强、具有一定创新能力的电气工程应用与开发型人才。
2人才培养模式的实践与创新
依照新的人才培养模式,在专业教学计划和培养目标的修订中,拓宽学生的知识面,加强学科基础知识和专业主干课程的学习,注重对学生的工程实践训练和创新意识的培养,使学生不仅具有较强的专业知识和业务能力,而且具备较高的综合素质。
2.1优化课程教学体系
2.1.1优化课程体系 彰显专业特色根据区域经济发展需求及对电气工程专业人才知识、能力、素质的要求,对公共基础课、专业基础课、专业课以及实践教学环节的设置进行优化重组,整合课程内容,优化课程设置,根据课程间的逻辑性、结构上的科学性合理构建课程体系。按照本专业学生就业主要面向电力系统(发电、供电企业)、大型用电企业、电器装备制造企业的特点,适应行业、职业的发展需求,一方面强化电路、电机学、工程电磁场、电力系统分析、电力电子技术、发电厂变电所电气部分、电力系统继电保护、电力系统自动化技术等专业核心课程的教学;另一方面加大了选修课程的整合力度,提高课程的综合化程度,开设了反映学科发展前沿的新能源发电、电力新技术选修课、嵌入式系统双语课程等,探索形式多样的教改措施。增强了学生的专业适应性和就业针对性,凸显了专业优势和特色。
2.1.2加强学科建设 促进人才培养学科方向确定首先要符合学校的办学定位,立足地方经济发展和行业需求,追踪学科发展前沿,凝练研究方向,突出优势和特色,促进交叉。依据我校办学定位及本专业的特色和优势,形成了电力系统自动化、电力电子与电力传动、电机与电器3个学科研究方向,既体现了系统理论方法与工程实践的结合,又符合区域电力系统应用及学科发展方向,初步形成了面向区域电力系统及电气工程应用的人才培养、科学研究、技术合作的学科特色与优势。在学科研究方向的发展中,促进了师资队伍建设,提高了专业教师的学术水平,满足了人才培养的需求。
2.2强化实践教学
2.2.1坚持实践教学“4年不断线”实践教学作为教学的重要组成部分,对学生的素质和能力培养有着不可替代的作用。只有建立相对独立的实践教学体系,实践教学才不会成为理论教学的附属,才会发挥作用。一个功能完善、行之有效的实践教学体系是培养应用型人才的重要平台。[1]坚持实践教学“四年不断线”,将实践应用能力和创新创业能力的培养贯穿于人才培养全过程。根据专业自身特点,面向区域经济和行业发展,结合社会、企业的需求,科学设置实践教学环节。按照应用性、综合性、创新性的总体要求,加大了微机原理与接口技术、电力电子技术、电力系统分析、单片机原理及应用、电气控制与PLC技术等主干课程综合性、设计性实验的开设力度,加强了课程设计、毕业设计、专业实训、生产实习的过程管理和质量监控;同时通过第二课堂加强实践能力和创新意识的培养,充分利用校内外举办的各种科技讲座、学科竞赛、科技创新活动等进一步强化能力培养,促进了学生创新精神、实践能力以及创业能力的提升。
2.2.2实践教学环节的改革与创新在实践教学环节的改革中,遵循由浅入深、由简到繁、由个别单元到综合应用的原则。学生从验证型、综合型实验中获取间接知识,从设计型、自主型实验中获取直接知识,通过专业实训、课外科技活动培养学生探索研究未知新知识的方法和能力。这种模式“由面及点”,能够较好地解决了“点和面”的关系。由于不同实践教学环节的目的、时间、形式不同,实施过程也有所不同。基础实验以专业基础理论分析验证和基本动手能力的培养为主要目的。基础实验是实验教学的第一环节,搞好基础实验不仅对提高实验技能,而且对理论知识的理解和吸收大有裨益。基础实验包括公共基础课程实验和专业基础课程实验,体现在电工电子基本技术训练模块、计算机应用训练模块和基本控制技术训练模块中。专业实验着重于学生的测试、调试、分析计算以及初步设计能力的培养。提出了满足应用型本科教育的实验实践教学的建设模式,已建成电力电子实验室、电机拖动与电气控制、单片机及嵌入式系统实验室以及电力系统仿真实验室等。专业实训着重培养学生综合运用专业知识,初步培养学生运用所学理论知识分析生产实际问题的能力。电气工程专业实训的目的是全面了解电气工程领域中一次设备、二次设备的功能特点及电气工程领域新技术的应用情况等,以达到学生对专业的现实状况有较全面的认识和理解,巩固和扩大所学理论知识,增加学生的专业实践知识,为继续学习专业课打下必要的基础。打破传统的各门课程实践教学环节的界限,面向工程、面向现场,创建了电气工程专业实训室、光伏发电控制研究室等。课外科技活动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。活动内容主要是根据教师的研究方向及科研课题,校外实践基地(企业)生产中需要解决的工程技术问题,结合企业和学校所拥有的工作条件、实验研究手段以及仪器设备,独立开展研究工作。通过“陕南并网小水电及配电网优化运行研究”“县域配电网供电能力评估”“同步发电机励磁系统的建模与仿真”等这些综合性较强的科研基本训练过程,显著提高了学生的综合素质和工程意识。
2.3探索产学研用相结合的人才培养模式
2.3.1积极开展工程实践训练作为具有较长办学历史的校级特色专业,通过与国家电网陕西省电力公司、陕西省地方电力(集团)有限公司、大唐发电公司等电力企业建立的校企合作关系,定期邀请具有较高学术造诣和丰富现场经验的专家教授、高级工程技术人员举行学术讲座及工程实践培训。建立与实施贯穿人才培养全过程的工程实践和科研训练体系,采取集中与分散相结合的方式完成实践环节,打造一批工程教育特色课程。例如电气工程创新性设计、大学生职业生涯规划与管理等实践课程。引导学生参与资格与技能认证等课外学术活动、电子设计大赛、智能机器人竞赛等科技创新及学科竞赛,培养学生用科学的方法和观点发现、分析、解决工程实践问题,提升学生的实践能力与创新精神。
2.3.2实施本科专业导师制为提高培养质量,实施本科专业导师制,指导学生选择专业方向、选择设计题目,指导学生参加科研训练活动及毕业设计等。在大学一、二年级的基础学习阶段配备校内专业导师,对学生开展学业规划和指导,进入大学三、四年级后根据学生情况和教师需要选定合适的培养方向,为学生学习、实践和科技创新提供指导。在专业导师的指导下,越来越多的学生参与到教师的科研及专业实践活动中。近五年,电气工程相关本科专业的学生在国家级创新创业训练、智能汽车大赛、电子设计大赛等科技活动中获得国家级奖励22人次,省级奖励151人次,在陕西省同类高校中处于领先地位。
3结束语
同目前的热门专业如管理、计算机等相比,地矿类专业相对属于冷学门专业。开设地矿专业的大学也因为专业研究的关系,通常地处内地或偏远地区。因此,在选择报考院校和专业时候,地矿类专业往往被“冷落”。
不过,随着科学技术的发展,学科交叉和交流增多,地矿专业的学生所接受到的训练也不再像以前那样相对狭窄。有些地矿类大学受到冷落可能只是地域原因,其实也有相当有实力的。属于工学学科的地矿专业作为一级学科,又可分为采矿工程、矿井建设、勘查工程、矿山通风与安全、应用地球物理、应用地球化学、水文地质与工程地质、石油与天然气地质勘查、选矿工程和石油工程等专业方向。工作性质多数为研究实验或加工生产,与工业关系密切。
从专业层面看,地矿类专业以极高的就业率傲视其他专业。不过,需要注意的是,身体不好者不适合报考地矿类专业。
材料类
材料学分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性地学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校,材料科学与工程都有若干分支。
材料学森罗万象,无所不包,是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面缺乏的人才在 20 万~30 万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。
机械类
机械被称为“工程之母”,几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。从设计、制造和大规模生产一条龙,从地球到宇宙空间,都有机械人忙碌的身影。该专业也不局限于传统的机械行业,在许多尖端科学领域,机械往往也是该领域所依托的基础,像在航空航天业里,飞行机械师就是必不可少的人才。
机械专业属于教育部规定的一级学科,因此它底下设有许多二级学科,虽然各个大学具体开设的方向有所差异,但基本上都有这么几个专业:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程。
仪器仪表类
仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平,当前我国各行各业的仪器仪表正从自动化向智能化方向发展,需要大量的测控技术及仪表专业的人才。
能源动力类
能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证,它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科,主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力学科和机械学科关系甚为密切,因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。
电气信息类
由于目前我国重视高科技发展,推动了科技进步,从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业以及通信专业人才需求的大幅增长,近两年国家每年对通讯基础设施的投资多达近两千亿元。
有关专家指出,随着新经济时代的到来,信息产业已成为朝阳行业,更将成为今后国民支柱产业,因此就业前景长期向好。按照教育部划分标准,电气信息类专业主要包括:电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、软件工程、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程等专业。
环境与安全类
环境工程是研究环境问题的一门学科,它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,收集和处理污染物,消除污染,净化环境,使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域,常常是环境治理最初着手的领域,所以在很多院校,该专业与给水排水工程与环境工程也设在一起。
在高校专业的分类中,跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程,简而言之,研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然,不同行业需要有各自不同的具体安全措施,所以,安全类专业是依托于各个行业的。
土建类
土建类专业包括建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程、城市地下空间工程、历史建筑保护工程、景观建筑设计、水务工程、农业工程、设施农业科学与工程、建筑设施智能技术、建筑电气与智能化、景观学、风景园林、道路桥梁与渡河工程、工程管理等专业。在土建类中建筑学是重中之重,建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力,还要求学生有良好的数学、历史、美术的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业,此专业的名校生非常有竞争力,此专业的学制一般是五年。
水利类
水利是一门既古老又现代的专业。之所以说它古老,是因为在原始社会,人类靠渔猎游牧为生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。
在信息化时代,传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务。该专业应用高新技术对传统的水利行业进行改造,如采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程三个专业。