時間:2023-08-01 17:40:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣工程的就業領域,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。
發展前景:“自動化”一是屬于信息產業。信息產業被人們譽為“朝陽產業”,發展快、需要人才多、待遇高,是當今科技發展的趨勢所在。因此,作為信息產業中的重要一員,自動化專業同樣有著光輝的前途。二是自動化應用范圍廣。
隨著我國經濟的不斷發展,現代化工業的不斷發展使電氣自動化技術方面的人才市場有著相當大的潛力。尤其是廣東地區,自動化生產技術不斷提高,自動化產品不斷普及,智能樓宇和智能家居的應用,智能交通的不斷發展,為電氣自動化技術專業提供了廣闊的發展前景。
電氣工程及其自動化專業就業方向
本專業學生畢業后可在工業與電氣工程有關的運動控制、工業過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、研制開發、經濟管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、機械/設備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、房地產;
7、其他行業;
8、汽車及零配件。
電氣工程及其自動化專業主要課程
主要課程:主干學科:電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術 主要課程:電路理論、電子技術、電力電子技術、自動控制原理、微機原理與應用、電氣工程基礎、電機學、電器學、電力系統分析、電機設計、高低壓電器、電機控制、智能化電器原理與應用、電力系統繼電保護、電力系統綜合自動化、建筑供配電等。
主干學科:電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術
主要實踐性教學環節:包括電路與電子技術實驗、電子工藝實習、金工實習、計算機軟件實踐及硬件實踐、課程設計、生產實習、畢業設計。
電氣工程及其自動化專業就業方向
本專業學生畢業后可在工業與電氣工程有關的運動控制、工業過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、研制開發、經濟管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、機械/設備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、房地產;
7、其他行業;
8、汽車及零配件。
從事崗位:
畢業后主要從事電氣工程師、電氣設計師、技術員等工作,大致如下:
1、電氣工程師;
2、電氣設計師;
3、電氣設計工程師;
4、電氣技術員;
5、技術員;
6、機械工程師;
關鍵詞:高校;電氣工程;自動化;課程體系;改革措施
現階段我國電氣科學發展實力已然攀升至更高的等級層次,為日后通信、電子、計算機、自動化操作等一系列創新技術要素有機融合,提供了合理的保障條件。處于新時期之下,為了愈加理想化滿足社會各業的人才需求,各類高校務必要竭盡全力開展電氣工程及其自動化專業課程體系的改建工作。換句話說,就是憑借就業作為基礎性導向媒介,強化市場型人才的培養實效,并且推動社會不同行業領域的改革發展進程。
一、電氣工程及其自動化專業課程的特征
論證步入新時代之后,電氣工程各類知識點都開始在社會不同領域之中貫穿融入,特別是在信息和自動化技術設施支持作用下,為不同行業高效率競爭和發展,提供較為強勁的推動力。電氣工程及其自動化專業本身保留較強的工程、實踐應用特性,并且可以延展出電工理論、電氣裝備制造與應用、電力系統運行與監控等重要性結構單元。為了確保實時性向特定崗位培養供應實用型人才,高校電氣工程及其自動化專業不單單要做好基礎性電氣理論知識講解工作,同時要引導內部學生參與相關實踐活動,以此使學生熟練把控各類操作技巧。
二、高校傳統電氣工程及其自動化專業課程體系中存在的弊端
透過宏觀角度觀察認證,傳統的高校電氣工程及其自動化專業課程體系遺留許多缺陷,最為常見的現象是教學理念和引導方式的滯后狀況,如若長期放置不管,只會持續削減該類專業課程整體教學水平。經過圍觀層面審視,如今我國高校電氣工程和其自動化專業課程體系,主要依照公共和學科基礎課、專業主干和方向課、實踐指導的結構層次加以構。不過時代變遷過后,這類專業人才需求自然不可能停滯不前,因此既有的課程體系同步開始和新形勢要求產生諸多強烈的沖突現象。具體細節則表現為:
1.課程內容設置存在漏洞
一些高等院校設置電氣工程及其自動化專業的時間并不是十分久遠,因為個體實踐經驗不足,預先設置的課程體系始終遺留許多缺陷,其中最富有代表性的莫過于課程內容,至于相關細節則如下所示:首先,公共基礎課程門數設置超標,令學生承受過重的身心壓力,如若長期放縱下去,勢必會在該類專業課程學習過程中產生嚴重的注意力分散狀況。其次,專業課程定位方向不夠明確,僅鎖定在電機控制和電力系統自動化操作兩類方向上,并且其間對應模塊課程設置的數量明顯有所不足。最后,實踐類教學課程數量不多,包括該類專業的限選和任選課在內,甚至都未曾組織合理程度的實踐訓練環節。
2.學時安排不夠科學妥善
通常狀況下,高校既有的電氣工程和其自動化課程體系要求學時控制在2900學時范疇以內,當中公共基礎課大約890學時,占據比例為31%。這部分基礎課程主要在高校二年級前期設置,經常表現為總體學時數量過多,且廣泛涉獵政治、英語、體育等不同類型課程內容,至于能夠和本專業產生關聯的公共基礎課學時數量不過才120學時左右,幾乎占據公共基礎課總體學時數量的14%。這種課程內容設置方式,尤其對于電氣工程及其自動化專業的低年級學生群體來講,必然會存在較強的消極影響問題。例如,當該類專業學生保留較高的專業知識學習激情時,卻面臨相關性公共基礎課課時較少的挑戰困境,長此以往,只會持續打消學生的求學信念,嚴重情況下令他們滋生出許多不好的學習習慣。有關專業方向課的學時沒能得到妥善化控制。例如,電力系統繼電保護原理、發電廠電氣主體系統、變電站綜合自動化、電力路系統自動控制和遠動技術等,他們彼此預設的學時數量則分別為43、35、40、36,總體學時數量偏少,即當中第一和第三類課程包含實踐訓練環節,提供的學時數量極為有限。
三、進行高校電氣工程及其自動化專業課程體系科學化創新改革的措施
1.憑借就業作為基礎性導向媒介,逐步強化對學生的實訓力度
在當前人才市場競爭趨勢的持續激化和就業困難大背景影響作用下,涉及高校電氣工程及其自動化專業務必要憑借就業作為基礎性導向,在重新創建整體課程體系期間培養學生多重職業技能和素養。換句話說,就是利用實訓活動組織,使該類專業學生細致化感知和熟練化掌握電氣工程及其自動化技術的交接過程,為后續學生執行力有機強化,提供豐富的指導性依據。需要額外加以強調的是,在組織現代專業課程體系構建工作過程中,為了有效貫徹落實該類體系構建的實效性目標,就應該遵守就業的導向作用基礎上,在第一時間內將和電氣工程關聯縝密的職業要素加以沿用,并且確保結合特定行業規范標準制定實施富有針對性的就業指導方案。首先,設置生動化的教學引導情境,組織學生參與各類小組實踐活動項目,進一步使這類學生全面化掌握電氣工程自動化行業領域之中所需的各項技能和素質。其次,為了更為人性化地服務就業,高校有必要選擇和企業合作,共同建立適當規模的實訓基地,在確保完成理論教學和實踐應用相互融合任務的同時,激發出電氣工程及其自動化專業學生更加完善化的創新技能和職業思維。例如,為了有機凸顯高校電氣工程及其自動化專業課程原有的創意性效果,相關教學設計人員應將電氣設備的一系列有關技術作為一類關鍵性項目基礎上,聯合豐富實踐經驗進行妥善化的經營管理。其間可以考慮將特定專業特定班級學生劃分為不同小組,并且分別賦予他們市場調查、設備操作、創新技術應用等挑戰性任務,之后組織對應的評價工作并要求師生共同參與,進一步為日后該類專業學生熟練掌握不同職場環境的專屬性業務內容等目標達成,做足準備工作。
2.開展合理規模的校企合作活動,輔助學生提前掌握必要的職業技能
為了培養更多的職業技能應用型人才,有關高校領導要積極開拓校企合作路徑之余,進一步為內部電氣工程及其自動化專業學生設置完善化的職業技能訓練平臺,這對大幅度提升學生的職業素養有著十分深刻的影響作用。歸結來講,經過校企合作機制大力推廣執行之后,包括電氣工程及其自動化等專業的學生在內都可以及時觀察、學習到最先進的電力系統環境,掌握自動化、通信、計算機等相關技術的操作流程,有利于日后學生快速地步入相關企業進行實習并接受專業化技術教師指導,使這類學生群體預先適應過于復雜的職場環境。企業在獲取人才方面保留明顯的優先權力,如若和高校合作開展學生實訓工作,可及時發現一些天資卓越和素質完善的人才,節省日后大規模人才招聘上消耗的精力。由此看來,開展校企合作,培養更高等級層次的技能應用型人才,是高校電氣工程及其自動化課程體系改革工作中的必然選擇。學校要優化教學方案的實施模式,引導學生更為高效率的實踐應用所學知識。為了確保高校電氣工程和自動化專業教學活動發揮出應有的實效性,學校必須選擇預先進行完善化的教學方案規劃執行,確保在及時引入合理數量和性能質量的設施條件基礎上,逐步完善課程體系中的內容和資源,進一步搭建起多元化且高效率地實踐模擬基地,為日后該類專業學生系統化學習和實踐應用等需求滿足,奠定基礎。電氣工程及其自動化專業學生在參與實踐學習過程中所需的一系列資源,包括電氣設備、實踐操作工具和模具等,務必在第一時間內予以補充;之后順勢將理論課堂搬到實踐模擬基地之中,在促進理實一體化學習結果的同時,完成這類學校體系的持續完善使命。
綜上所述,為了全面迎合時展趨勢,為相關行業培養更多數量的電氣工程和自動化操作型人才,學校必須選擇針對高校既有的專業課程體系創新改良,如設置全新的教學內容、在校企合作基礎上創造實踐技能訓練平臺等,方便日后教學中更加大范圍地推廣沿用理實一體化教學方案。這可以為我國電氣工程及其自動化等行業可持續競爭發展,提供不竭的支持服務動力。
參考文獻:
[1]崔茂齊.電氣自動化技術專業應用型人才培養目標下大學生自主學習能力的培養[J].科技信息,2012
[2]張翠英.電氣自動化類課程教學存在的問題及改革探索[J].現代農村科技,2012
[3]王靜.探究中職電氣自動化專業的教學改革——基于“理實一體化”模式[J].計算機光盤軟件與應用,2013
【關鍵詞】技術院校 電氣技術 實訓教學
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)08-0248-01
電氣設備包括了以生產、傳輸、分配和使用為主的電能的應用和電工裝備等,是電能和電工裝備制造學科及工程領域內的總稱。電氣技術是一門通過電能、電氣設備和電氣技術等手段實現創造、維持與改善限定空間和環境的一門學科,電氣技術涉及的范圍及其廣泛,涵蓋了電能的轉換與利用、研究,電氣技術的教學包括了基礎理論的教學、設施設備的教學、技術的應用和實訓的教學等。本文主要以電工的實訓教學作為主要內容進行分析,從電氣實訓教學的重要性出發,分別從電工的實訓、電子技術的實訓、電氣工程的設計等方面進行實訓教學的分析、闡述和探究,從而提高電氣技術在實訓教學方面的質量和效率。
作為以電子電氣類專業為主的高職技術院校而言,提高學生的電氣技術在實訓方面是保證學生就業的重要途徑之一,因此,對于電子技術專業的學生來說,電子技術的實訓教學具有重要意義[1]。電氣技術是以電氣為主的一門新興學科,在電工裝備和工程領域之內具有重要作用,電氣技術所應用到的范圍十分廣泛。
隨著電氣技術的不斷發展,電氣技術的應用范圍越來越廣,伴隨著數字化、模塊化、智能化及軟件化的各種電工和電子儀器及設備的發展,使得業內對電氣技術人才的專業技術提出了更高的要求。在電氣技術中包括的電工實訓、電子技術實訓和電氣工程設計的實訓等都是電氣技術實訓的關鍵實踐環節,這些環節對學生充分獲取學科知識、掌握學科技能,從理論轉向實際的應用和操作等方面都具有重要意義。
一、電工的實訓
作為電氣技術實訓教學中重要的組成部分,電工實訓是電子技術實訓中必須掌握的最基本的技能,電工技術的熟練運用為電氣技術的實踐奠定了基礎,同時也是學生適應和提高自身就業競爭力的關鍵手段。
因此在電工的實訓方面,必須要掌握的技能有以下幾點:一是熟練掌握常用的機床電氣的工作原理,正確并快速選擇常用的電工元件;二是熟練掌握典型機床電氣中故障問題的分析和解決辦法;三是設計比較復雜的接觸器電氣控制系統型繼電器;四是能夠熟練操作和調節變頻器控制下的電動機的無級調速;五是會進行簡單的控制器(PLG)的工作原理及其控制技術的編程;能夠通過利用控制器完成常用機床電氣線路控制的線路的改造,掌握相對復雜的控制技術,在控制技術方面,必須掌握的是關于MCS-5I單片機的原理、結構、指令系統、功能擴展及接口等各種控制技術;六是理解單片機在機床控制系統中的簡單應用;七是借助計算機技術的利用和支持,熟練掌握現代化電子技術對電工、單片機等方面的控制和分析及其設計;八是借助和通過各種高科技軟件技術,包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等軟件,在電子線路原理圖和印刷線路電板設計達到高度成熟的地步;九是能夠輕松運用PSPICE、EWB、MATLAB等軟件在電工實踐中進行電子線路的仿真設計[2]。
二、電子技術的實訓
通過電子技術的實訓,能夠提高學生在測試電子電路和電子儀器的使用等方面的能力。通過電子元器件的識別、對電子元器件進行性能測試和多種電子電路性能指標的檢測等,得以強化和鞏固電子技術理論知識和基礎,熟練掌握電子技術的各種技術,為徹底掌握電氣技術的實踐,從事各種生產和科學研究的工作奠定一定的基礎。在高職技術類院校當中,電子技術的實訓對電氣技術的實訓教學起著重要的意義和作用。
具體的說,在電子技術的實訓過程中,需要掌握以下幾個方面的內容:一是較為熟練的拆接焊的能力;二是熟練快速的選擇常用的元器件、并對其進行檢測和篩選的能力;三是對簡單的裝配工藝進行編制、熟練安裝小型的電子電器元件;四是能夠正確使用和讀取儀器設備上的參數;五是能夠對電子電路和小型的電子產品進行控制和調節;六是能夠進行簡單的電路板的設計和制作;七是能夠熟練檢驗和校正小型的電子電氣產品;八是對常見的電子電路故障能夠進行分析并解決問題。
三、電氣工程設計的實訓
電氣工程的設計在電氣技術的實訓方面,主要是能夠培養學生對理論知識進行綜合應用,提高學生學以致用的能力。在電氣工程的設計方面,需要對所設計的電氣工程進行資料的查閱、選擇合適的方案、設計電路、進行安裝并調試,經過這些具體的設計實訓,能夠讓學生在設計的過程中,總結自己的不足、及時改正自己的錯誤和缺點,鞏固理論知識,提高了學生在實際應用過程中發現問題并及時解決問題的能力。
通過上述三個方面的分析和實踐可以證明,通過電工實訓、電子技術的實訓和電氣工程的設計,能夠聯合多方面的綜合實踐,最終提高電氣技術的實踐和應用能力,提高電氣技術的教學實訓[3]。
要提高電氣技術的實訓,首先要理清實訓教學的思路,再按照清晰的思路一步步的進行教學,方能達到最好的實訓效果,一般普遍的實訓教學包括四個環節,分別是預習、理論的教學、實訓教學、撰寫總結報告。在預習的過程中,要充分理解和明確實訓教學的目的和意義;學好基本的工藝知識,善于總結前人的經驗和教訓;重視實際操作能力的培養,重視實訓報告的總結等。
總之,只有把理論和實踐良好的結合起來,熟練的把理論知識運用到實踐過程當中,才能適應當今社會對人才的要求,提高自身的就業競爭力,成為頂尖級的技術人才。
參考文獻:
[1]中國電工技術學會工建專委會會議報道[J].電氣工程應用.2011,02(02)
【關鍵詞】電氣工程;自動化;培養
0 引言
桂林電子科技大學(以下簡稱“我校”)電氣工程及其自動化專業于1998年開始獨立招收本科生,2007年被評為廣西區優質專業。我校本專業旨在培養適應國家現代化建設以及地方經濟建設發展需要、德智體等方面全面發展,具有電氣工程及其自動化專業學科背景,掌握電氣工程技術領域寬厚基礎、科學思維方法及解決實際問題的能力,能夠從事與電氣工程有關的系統設計、運行控制、信息處理、產品開發以及計算機應用等領域工作的應用型人才。然而在培養和發展的過程中還需要做大量的相關工作,其中關于學生的思想政治教育工作就是不可或缺的。
1 電氣工程及其自動化專業就業前景分析
電氣工程及其自動化專業觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到航空航天器的研究。信息產業被人們譽為是“朝陽產業”,發展快,人才需求量大,是當今科技發展的趨勢所在。電氣工程及其自動化作為信息產業重要的一員,同樣有著光輝的前途。
我校2016年電氣工程及其自動化專業畢業生就業情況如下:
(1)國家電網,主要為廣西電網公司。學生參加公司的校園招聘,通過簡歷篩選,參加筆試面試而后確定崗位,提供的崗位主要為電氣工程師。
(2)電氣公司,如金盤電氣與廣東新寶電氣股份有限公司等。通過校園招聘,一面二面進行篩選后,選出公司滿意的人才。主要提供的崗位為電氣工程師、銷售專員、采購/計劃專員、國際市場專員等崗位。
(3)設計院,目前來我校的設計院沒有特別明確針對電氣工程及其自動化專業,但有主要負責電氣設計一職的公司來校招聘,例如,北京恒華偉業科技股份有限公司。
(4)地方機械廠,如桂林某軍械廠與黃埔軍械修理廠三亞分廠。桂林某軍械廠屬于保密單位,原預計在我校招1名學生,后在我校招了2名電氣工程及其自動化專業學生,其中1名為女生。黃埔軍械修理廠招了1名電氣工程及其自動化專業學生。
(5)電子產品終端生產工廠,如富士康、TCL公司、海信科龍、開明電子等公司。主要提供崗位為工藝工程師、設備工程師、產品工程師、銷售等崗位。
(6)航空公司,2016年南方航空廣西分公司來我校招聘,錄取了幾名電氣工程及其自動化的學生。
(7)另外有部分同學參與2016年全國研究生入學考試與公務員考試。
2 電氣工程及其自動化專業學生在校狀態分析
千變萬化的大學校園中,學生或因性格理想的不同成就不一樣的大學生活。就我校電氣工程及其自動化專業學生為例,同學們的普遍在校狀態主要被歸納為以下三個類型。
2.1 主動型
該類型的學生在學習、學科競賽、學生實踐活動等方面都積極主動。一部分學生善于分析,動手能力強,主動與從事科研項目的老師溝通,加入其學生團隊,利用課余時間自主鉆研學習,經常代表學院學校參加省部級與國家級科技競賽,并且取得了較好的成績。如本校電氣工程及其自動化專業畢業班學生在2015年有科技創新比賽經歷的學生人數比為6.8%。另一部分學生善于人際交往,喜歡文體活動,有創新想法,喜歡新事物新媒體,在集體成員中有組織能力,并且主動加入學院學校各個部門開展學生工作豐富自己的第二課堂。如本校電氣工程及其自動化專業畢業班學生中有1名學生為本校學生會主席,有1名學生為本校院學生會主席,有1名學生為本校院學生會團委副書記,還有10名以上的學生有過學校學院二級社團學生干部經驗,有20名以上學生有過年級以上學生干部經驗。
2.2 被動型
該類型學生在學習方面和其他業余活動方面都表現良好,但并不突出。這部分學生也是學生人數居多的一個群體。他們遵守學校紀律,學習成績中等偏上,但缺乏創新與主動精神,不喜主動與老師交流,有特長卻不善于表現自己,對自己的大學生涯有過規劃但往往未能付諸于行動。
2.3 散漫型
該類型學生分為兩類,一類學生遵守學校紀律,但懶惰,導致學習成績不理想,幾乎不能正常畢業。本校電氣工程及其自動化專業畢業班這類型學生比值為1.1%。另一類性格比較有“個性”,學校的規章制度對其不能起到約束作用,沉迷游戲,甚至厭學。本校電氣工程及其自動化專業畢業班這類型學生比值為0.3%。
3 結合思想政治教育如何培養電氣工程及其自動化專業學生
大學本科階段與高中階段的區別在于:高中階段主要在老師的管束下學習,而大學更多要靠自主學習。大學階段,老師不會硬性要求學習時間,可調配的自由時間是大學生區別于高中生的客觀原因,懂得結合自身興趣合理安排時間的人成為主動型學生,反之則成為被動型學生,甚至成為了散漫型學生。對高校的思想政治教育人員來說,如何將思想政治教育與學生所學專業相結合來培養學生就顯得尤其重要。
3.1 合理的給學生進行職業生涯規劃與榜樣教育
結合電氣工程及其自動化專業往屆畢業生案例,制定學生發展培養方案。從廣義的角度來說,學校培養一個學生的最終目的是能為社會做更大的貢獻。狹義上,培養一個學生也是為了不負每一個家庭對孩子的期盼,幫助每一個學生在接受高等教育后找到理想并滿意的工作。國家與企業需要的人才一方面是科技創新型人才,另一方面,是學術研究型人才,故在新生階段做好職業生涯規劃尤為重要。例如,有的學生喜歡鉆研,則可以鼓勵其進行科技創新。將此類型學生推薦給有科研技術的老師,由其進行指導,參加科技創新項目與科技競賽。這些對學生的引導都將成為其日后就業擇業的長板。有的學生興趣廣泛,則可對其進行學生干部工作的培養,鼓勵他/她參與學校的各類型文化比賽。豐富的校園文化活動以及學生干部經歷必將成為其走向心儀工作崗位的敲門磚。對于按部就班學習和生活的學生,則建議其認真讀書,鼓勵其考研繼續深造,在不斷學習的過程中找到真實的自我。
從事思想政治教育工作的輔導員可以將以上三類培養方式的成功例子進行歸納,給新生做榜樣教育。這樣可以讓其盡快找到自我發展方向,縮短迷茫期。
3.2 后進生幫扶
現今很多思想政治教育一線上的輔導員都有著工科背景,大學所學的文化基礎知識也都大同小異。與后進生談話時,可讓學生整理課程中的疑點難點,由有工科背景的輔導員給其進行答疑。通常來說后進生并不會主動與任課老師交流,也沒有掌握正確的學習方法。通過定期給后進生進行思想政治教育并進行專業答疑,不僅端正學生學習態度糾正學習方法提高學習成績,同時也能提高輔導員的導學能力。
3.3 正確引導過渡高中與大學
當下中國的應試教育促使學生早已習慣被“看管”的學習狀態,由于大學的學習任務沒有高中繁重,學習方式也從填鴨式變為自主學習為主,不少學生在高中階段緊繃的弦到了大學就松弛了。然而,如果在大學階段沒有調整好狀態,許多學生容易一蹶不振。學習是需要積累的,大學時代的學習亦然。每天按照學習任務完成課程,上課坐在課堂前排并認真做好筆記,考前根據課堂筆記整理好考試相關知識點,再通過記憶與練習的方法就能取得理想的成績。在不影響學習成績的情況下,可鼓勵其利用課余時間并根據自己的興趣開展第二課堂。
【參考文獻】
[1]王曉剛,王清,劉華.電氣工程及其自動化專業培養方案改革探索[J].中國電力教育,2013,36:131-132+134.
【學科特色】
學院目前已建成較為完整的學科體系,包括電氣工程博士后流動站,電氣工程一級學科博士學位授權點,高電壓與絕緣技術、電力系統及其自動化、脈沖功率與等離子體技術、電力電子與電力傳動、電力建設與運營和電工理論與新技術6個博士學位授權點,高電壓及絕緣技術、電力系統及其自動化、電力電子與電力傳動、電工理論及新技術、測試計量技術及儀器、脈沖功率與等離子體技術6個碩士學位授權點,電氣工程專業學位工程碩士點,教育部第一類特色專業電氣工程及其自動化本科專業。
學院專業設置體現了電氣工程與自動化相結合、強電與弱電相結合、電力與電子技術相結合、軟件與硬件設備相結合、理論研究與技術應用相結合、理論與實踐結合的特點,旨在培養經濟和社會發展需要的強弱電兼顧的復合型高級人才。
【科研平臺】
學院現有“高電壓與絕緣技術”、“電力系統及其自動化”及“電力電子與電力傳動”3個省部級重點學科和湖北省電氣工程一級重點學科,“國家電工電子實驗教學示范中心”、“國家工科基礎課程電工電子教學基地” 等教學平臺以及“雷電防護與接地技術教育部工程研究中心”、“高電壓與絕緣技術重點實驗室(部級)”、“武漢雷電防護設備質量監督檢驗中心(省級)”、“高電壓大容量開關電器研究開發平臺”和“武漢大學智能電網研究院”等科研平臺。
學院下設高電壓技術研究中心、電力系統研究中心、電機與電力電子研究中心、基礎教學與實驗研究中心。教育部防雷與接地工程研究中心、武漢大學智能電網研究院以及湖北省雷電安全防護與檢測中心(籌)等單位掛靠電氣工程學院。學院內部通過團隊管理模式開展教學和科研工作,已形成了高電壓及絕緣技術、電力系統分析、智能電網、電磁場分析與高壓電器、電氣設備狀態監測及故障診斷、電能質量以及柔性電力技術等多個特色鮮明的科研團隊,同時設有電氣工程學科平臺課程、電工電子、電機學、電磁場、信號與系統、計算機與通信、電力系統分析、電力系統運行與控制、高電壓與絕緣技術、電力電子與新能源、電氣工程創新與實踐等11個教學團隊。
學院建有國家工科基礎課程電工電子教學基地、電工技術訓練中心、電力工程專業訓練中心、高電壓實驗大廳、戶外220kV試驗變電站、電力系統動模實驗室、RTDS數字仿真實驗室、新能源發電平臺、智能電網示范平臺。其中與電子信息學院等共建的電工電子教學基地為國家級電工電子示范中心,電工技術訓練中心面向全校開設電工實踐技能訓練。
【學科實力】
學院現有雙聘院士3人,長江學者特聘教授1人,國家杰出青年獲得者1人,國務院學位委員會學科評議組成員1人,教育部高等學校教學指導委員會委員2名,有9名教授享受政府特殊津貼。近三年,學院承擔了國家級、省部級和企事業單位委托的科研項目600余項,獲得科研經費高達2.1億元,獲省部級及以上科技進步獎15項,發明專利26項,出版教材和專著18本,1000余篇,其中三大檢索收錄556篇,被SCI收錄論文35篇,并有一大批科研成果轉化為現實生產力,有些科研成果已達到國際領先水平。
【人才培養】
學院致力于培養德、智、體全面發展,具有創造、創新、創業理念和能力,能夠從事與電氣工程有關的規劃、設計和建設,高電壓交直流輸電、變電、配電和供電技術,電力系統調度運行維護、自動控制及保護,電能轉換與優質、高效應用,智能電網與新能源的開發利用,以及電子、通信與計算機技術應用等電氣信息工程領域工作的厚基礎、寬口徑、高素質、強能力的復合型高級工程技術人才。學生主要掌握電工與電子基礎理論、系統分析與控制理論、電氣工程基礎理論、高電壓技術,電力系統技術、電能變換技術、信息和通信技術以及計算機應用等方面較為寬廣的工程技術基礎和系統的專業知識,掌握適量的人文社會和經濟管理知識。要求學生具備電氣信息工程領域技術分析、系統運行與控制技術的基本能力,具有較強的創新意識。
學院每年招收計劃內博士研究生40余名,碩士研究生220余名,本科生340余名。從2006年起,學院與新加坡南洋理工大學合辦了“3.5+1.5”本碩聯合培養教育項目,前三年半在武漢大學學習,后一年半在新加坡南洋理工大學學習,畢業可獲得武漢大學工學學士學位和南洋理工大學碩士學位,目前已有153名同學參加了此項目;2012年又先后與日本上智大學、英國斯特拉斯克萊德大學簽訂了“2+2”本科生培養項目,學生前兩年在武漢大學學習,后兩年在日本上智大學或英國斯特拉斯克萊德大學學習,畢業可獲得雙方學士學位。
學院高度重視培養學生的創新能力和實踐能力,大力支持并多方指導學生參與科研和實踐項目,鼓勵學生積極參與“挑戰杯”科技作品大賽、大學生數模競賽和電子設計大賽等多項大型賽事,借以多元化的教學培養方式來夯實學生的基礎理論知識,激發學生的科研興趣,提升就業競爭力,做好人才梯隊建設。此外,學院重視學生德育教育,開展“小亭愛心支教”等志愿活動,培養學生強烈的社會責任感和奉獻精神。
關鍵詞:電氣工程及其自動化;電能變換與控制方向;培養方案;課程設置;實踐環節
作者簡介:巫付專(1965-),男,河南安陽人,中原工學院電子信息學院,教授;王耕(1967-),男,河南鄭州人,中原工學院電子信息學院,副教授。(河南 鄭州 450007)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0018-02
近年來我國經濟持續高速增長,傳統能源消耗量大幅增長,引發的能源短缺和環境污染等問題成為制約我國經濟又好又快發展的瓶頸。為此,發展新能源產業勢在必行。《可再生能源發展“十二五”規劃》提出,至2015年底并網風電累計裝機容量要達到1億千瓦,年發電量要達到1900億千瓦時。光伏發電裝機要達到1400萬千瓦,光熱發電裝機100萬千瓦,太陽能熱水器推廣面積要達到4億平方米。政策上還首次提出地熱能、潮汐能和海洋能的發展目標。《中國新能源產業發展與安全報告(2011—2012)》指出,我國新能源產業總體而言對外依存度較高,風能產業、光伏產業、生物質能產業與地熱產業的關鍵設備及核心技術尚需從歐美輸入。
電能變換與控制技術作為新能源產業關鍵設備的核心技術之一,隨著我國新能源產業的迅速發展、國家科研投入的不斷加大,高校和科研院所近年來也研究出了大批科研成果。例如僅2012年11月19~20日在福州大學召開國家自然科學基金電工學科2008/2010 年度批準項目交流會就有研究成果120余項,其理論水平和實驗室級的成果已接近或達到歐美水平。然而這些成果工業化的過程中卻嚴重滯后于世界先進水平。造成這種局面固然有很多原因,但是人才培養“頻譜”的欠缺也是其中的原因之一。這些科研成果主要由教師、博士和碩士來完成,本科生很少涉足,國內高校開設相應本科專業方向的學校也很少,這就造成了將科研成果轉化為工業產品人才的匱乏。2012年11月16日《江南時報》報道:“能源動力類(就業率94.71%)、材料科學類(就業率93.71%)、電氣信息類(就業率92.70%)等與新能源、新材料、服務外包等新興產業相關專業的畢業生就業優勢明顯。”“良好的產業發展不僅給相關專業畢業生帶來了就業底氣,也給薪資待遇提升留下了想象空間。”據統計,近兩年內電氣信息類畢業生的平均工資為3778元,仍有很大的上升空間。省內電氣信息類企業將傳統的電工技術與計算機、電子、自動控制、系統工程及信息處理等新技術相結合,具有廣闊的應用前景,規模正不斷壯大,就職畢業生對該類企業的發展趨勢充滿信心。”其他地區的招聘也有同樣信息出現。對于快速發展的新能源產業而言,應用型人才供應面臨嚴重不足。因此,亟待加大該產業人才的培養力度,以滿足新能源產業發展對應用型人才的迫切需求。
一、目前相關專業開設的現狀
近幾年國內僅有十幾所高校增設了核能相關專業,大多數高校是在原有熱能與動力工程等專業基礎上增設了部分與新能源有關的選修課程作為對新能源領域知識的一種補充,或進行了專業名稱的更改。所有這些無論是課程內容設置的科學性還是人才培養的專業性,尚不能適應完全國家對新能源領域專業人才的需求。對于新能源產業關鍵設備及核心技術之一的電能變換與控制更是涉及很少。
電氣工程及其自動化專業在1998年國家教育目錄合并前包括電力系統自動化、電機、絕緣技術等強電專業。由于其涉及的專業領域非常寬泛,所以各高校培養方案的設置通常分方向設置,即在專業課學習階段按專業目錄合并前的專業進行設置。與能源產業關鍵設備及核心技術之一電能變換與控制相對應的電力電子與電力傳動二級學科由于相對傳統電機電器、電力系統自動化等學科發展較晚等原因,開設電能變換與控制專業方向的高校很少。
由于新能源產業迅速發展,與之相適應的電力電子技術也得到了迅速發展與完善,為在電氣工程及其自動化專業本科階段開設電能變換與控制提供了理論基礎。
二、專業培養目標及規格
電氣工程及其自動化專業電能變換與控制方向面向新能源產業,根據能源領域的發展趨勢和國民經濟發展需要,需培養在新能源科學中電能變換與控制研究及其利用的技術開發與實施等方面既有扎實的理論基礎又有較強實踐和創新能力的專門人才,以滿足國家戰略性新興產業發展對該領域教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面的專業人才需求。本專業培養掌握電路電子與電工技術、控制理論與系統、計算機與微處理器應用技術,強調強弱電點結合、元件系統結合、軟硬件結合和基礎知識,體現了強電與電力電子、自動控制、計算機等技術相結合的專業特點。
畢業生應獲得以下幾方面的知識與能力:具備較扎實的本專業領域必需的自然科學基礎理論知識和較好的外語綜合能力;系統掌握本專業技術基礎理論知識和必要的專業知識;掌握電能轉換與控制、信號分析與處理、電機學、新能源發電、電氣工程方面等方面的知識;了解本專業學科的前沿與發展趨勢;獲得電能變化與控制系統的分析、開發與研究方面的工程實踐訓練;能從事新綠色能源的研發工作(例如光伏發電、風力發電、混合動力汽車);能從事電力系統的分析預測試;能從事電能質量分析與調節系統的研發與設計工作等;具有一定的人文社會科學、經濟管理知識及相關工程技術知識,掌握文獻檢索、資料查詢的一般方法;具有較強的工作適應能力;能從事新能源領域里的科學研究與管理工作。
三、專業課程體系
1.培養方案課程安排
針對本專業的特點,所以教學計劃安排應該使得在專業教學階段的理論與實踐并重。專業課階段課程安排的建議如下:
公共基礎課:“高等數學”、“大學物理”、“大學英語”等。
人文通識課:“原理”、“法律基礎”、“藝術鑒賞”等。
專業基礎課:“電路”、“模擬電子”、“數字電子”。
專業平臺課:“自動控制控原理”、“電機拖動基礎”、“單片機原理”、“自控原理”、“C語言”、“可編程控制器PLC及系統集成”、“信號分析與處理”等。
專業必修課:“電力工程”、“新能源發電”、“電能變換與控制(上、下)”、“DSP技術”等。
專業任選課:“微型電網工程”、“柔性輸配電技術”、“人工智能與智能控制”、“智能電網”、“電力系統網絡通訊”、“變配電運行自動化”、“電氣CAD”、“檢測技術與儀表”、“電動汽車概論”、“電能質量與諧波治理”等。
工具課:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培養方案將課程分為上述6個部分,其中公共基礎課、人文通識課、專業基礎課和專業平臺課的設置與目前的電氣工程及其自動化保持不變。專業必修課和專業任選課是電能變換與控制方向的主要專業課程。“新能源發電”主要講述太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電技術、風力發電技術、生物質能發電技術的原理;“電能轉化與控制”(上)主要講述電能變換的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC變換,可采用傳統電力電子的教學內容與教材。“電能轉化與控制”(下)主要講述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滯環控制和三角波比較控制以及瞬時無功理論等)以及在新能源(光伏發電、風力發電等)中的應用實例分析。DSP技術主要講述目前應用最為廣泛的TI公司TMS320LF2812的原理與應用。工具課“MATLAB”可在第二學期開設,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末實踐環節結合課程設計進行。專業課設置如表1所示。
2.實踐環節設置
實驗教學環節改革將注重培養學生的工程系統能力、實踐中運用知識的能力、解決較復雜工程問題的能力、管理決策能力,還有創新研發能力等。通過合理統籌優化實踐教學部分激發學生的工程實踐興趣和勇于創新的精神,使學生的專業素質滿足電能變換與控制工程師培養標準。
(1)實踐教學環節改革將關注以下幾點:
1)加強綜合性、設計性實驗的開發,在統籌優化、合理安排所有實驗課的基礎上提高實驗課質量,增加綜合性、設計性實驗,增強學生動手能力、分析問題、解決問題的能力。
2)增設企業中常用仿真軟件的教學實踐課程,提高學生多種仿真軟件的應用能力。
3)增設工程能力綜合訓練內容。
(2)本計劃實踐環節主要分兩個階段實施。
1)第一階段:工程能力基本訓練階段。內容:金工、電工實習、各門主要課程課內實驗、電子技術的課程設計、單片機課程設計、PLC的課程設計、工程制圖、制板及仿真軟件的應用等。目標:達到初步分析問題、解決問題的能力,具備實際工程所需的基本技能。
2)第二階段:工程能力綜合訓練階段。內容:取消單門專業課的課程設計,增設綜合課程設計,在第7學期期末進行,時間為3周,題目結合新能源發電所需的技術選定,要求學生按全國大學生電子設計大賽的型式提交作品及實驗報告。目標:使學生具備對所學知識和技能的綜合運用能力,具備初步電能變換與控制系統設計與調試能力。
3.校企聯合畢業設計
畢業設計是學生能力培養最后一個環節,主要鍛煉學生綜合運用所學科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行設計、技術改造與創新的初步能力。[2]畢業設計安排在第8學期進行,此環節時間為15周。采用校內指導教師和企業指導教師共同指導的方式。畢業設計題目的選取可以緊扣新能源發電中電能變換與控制關鍵技術,突出電能變換與控制常用控制策略、信號檢測方法等的應用,強調硬件電路的設計與調試、軟件的編程。目的是使學生在畢業設計的過程中初步掌握新能源發電中電能變換與控制的關鍵技術。
四、結論
我國新能源產業正在迅速發展,該方面專業技術人才的缺失已成為其進一步發展的瓶頸。高等學校應認真研究,及時培養出社會急需的人才,服務社會。本文就在電氣工程及其自動化專業基礎上開設電能變換與控制方向進行了分析;針對新能源發電所需的知識結構提出了主要課程的設置,并對實踐環節和畢業設計進行了詳細分析;給出了電氣工程及其自動化專業開設電能變換與控制方向的培養方案。要想將培養方案落實到實處還有很多工作要做,比如師資的建設、實驗室的建設、教材的建設等等。
參考文獻:
1.1技術應用成本較高
由于電氣工程及其自動化是一個非常復雜的系統,其技術的綜合性較強。因而,在實際的應用過程中,只有加強專項應用才能充分發揮系統的作用,為此也就需要加強專門的專項研究。這就在一定程度上增加了設計的成本。與此同時,在進行專門的技術維護時,也需要一定的費用來維持,還要保證配備相符的軟件,這也導致了成本的增加。
1.2網絡結構要更加復雜化
要保證電氣工程系統自動化高效、快捷的全面落實,就離不開更加復雜的網絡結構。這是由于在應用電氣工程自動化的工程中,個體需求不同,其技術水平要求也相應的不同,為了保證電氣工程及其自動化擁有更好的發展,其網絡結構的只有保證其多樣化,才會產生相應的影響。
1.3數據傳輸難度增加
數據傳輸在電氣工程及其自動化建設與發展的過程中發揮著極其重要的作用,其傳輸的速度與安全會對電氣工程自動化的安全與效率產生直接的影響。然而,在實際操作過程中,由于開發商程序接口的不同,使得數據在不同的軟硬件產品之間進行交換時會帶來一定的難度。另外,數據在傳輸的過程中難度的增加也會為其安全性帶來更大的考驗,不容忽視。
2推動電氣工程及其自動化建設與發展的策略
2.1建立更加智能化的系統開放平臺
智能化主要體現在計算機技術上,產品智能化在實際應用中的作用在于能夠改善操作者的就業環境、減輕工作強度,大大提高了工作的質量和效率。為此,在電氣工程及其自動化建設的過程中,建立更加智能化的系統平臺,能夠達到降低成本,提高效益的目的,滿足企業對和市場主體對電氣工程及其自動化的經濟型需求,從而提高電氣工程及其自動化在我國各領域的普及率。
2.2加強系統統一平臺的技術創新和建設
要突破電氣工程自動化建設的成本,最有效的方法是加大對技術建設的投入,尤其是要善于技術創新,建立統一的系統開放平臺。建立統一的系統開放平臺,首先要了解不同終端用戶的需求,然后結合自身的運行特點,進行分析和研究,進行統一開放平臺的建設。然而,就現階段我國的技術發展水平來看,嵌入式系統和其它控制系統在應用時,需要統一平臺的操作才能實現系統運行的有效性。為此,建立統一的系統平臺是實現電氣工程自動化系統功能有效發揮的重要保證。
2.3注重對通用型網絡結構的應用探索
通用型網絡結構在電氣工程自動化建設與發展的過程中發揮著重要的作用,其對于加強生產過程的技術監控,提高工作效率,增強工作的安全性方面都具有推動作用。另外,通用型網絡結構還有利于加強實現各個控制中心和管理系統之間的配合,優化網絡資源配置,從而增進了信息的有效傳遞,為達成網絡結構的互通性發揮了一定的作用。基于以上因素,可以得出注重對通用型網絡結構的應用與探索對于推動電氣工程自動化建設大有裨益,為此一定要加大各方面的投入,注重相關技術的研究和開發,從而為促進電氣工程的自動化建設與發展做出貢獻。
3結語
電氣工程專業在美國屬于POWER A類專業,所開設的高校很多,但極大多數偏重于電子與通信、電力電子與自動控制、電路設計等弱電專業,側重強電類的不多。PSERC的宗旨為:打造未來電力系統靈魂工程師,為社會建設一個高效、安全、靈活、自適應、經濟的電力系統,提供一個能應對電力系統危急時的知識決策的培養新一代電力系統科技人才的高質量、可持續的平臺。加入到美國PSERC中心并通過ABET認證的高校基本分為兩類。一類偏重電力系統的設備制造、規劃設計、運行控制,如亞利桑那州立大學、德克薩斯農工大學、愛荷華州立大學、佐治亞理工學院和威斯康辛大學。另一類則偏重于自動控制、通信、物理、電子信息等,如:加州大學伯克利分校、伊利諾伊大學香檳分校、卡內基梅隆大學、華盛頓州立大學和霍華德大學。兩類大學的電氣工程專業所設學科相互支撐與交叉,滿足了電氣工程專業所牽涉的電能的生產、傳輸和利用領域開展科學研究、技術開發、規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易以及系統的自動化和智能化等活動的需要。下面從培養目標、專業課程體系及實踐教學環節等方面對PSERC高校電氣工程專業的教學體系進行剖析。
二、PSERC高校教學體系
1.PSERC高校的培養目標。
ABET通用培養目標規定,專業應有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標;培養目標應包括學生畢業時的要求,還應能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能夠取得的成就;高校應建立必要的制度定期評價培養目標的達成度,并定期對培養目標進行修訂。ABET通用標準對畢業要求明確提出畢業生應具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德;具有從事工作所需要的相關數學、自然科學以及經濟和管理知識;掌握工程基礎知識和本專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷;了解本專業的前沿發展現狀和趨勢;具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析;掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識,具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法律、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響;具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。作為國家科學基金資助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘發揮各高校的能力,充滿激情地面對電力工業中的各種挑戰。PSERC的宗旨是為未來電力系統培養高素質的工程師。在PSERC的旗幟下,多所高校通力合作,朝著如下目標努力:共同思考未來工業會面臨的挑戰;在這個合作平臺下,利用交叉學科優勢,研究這些挑戰的應對方法;在工業危機事件時能在學術機構、工業機構、政府之間達成有效溝通和知識共享;培養下一代電力工業工程師。而校企合作研究中心PSERC則需要為下一代電力工業工程師的培養提供如下條件:為分布于美國不同地方、不同學科的有著豐富經驗的研究者提供一個聚集平臺;為企業團隊和高校專家提供一個科學前沿的具有經濟技術性的研究方向;為未來電力工程師提供高水準的培養平臺。隨著可再生能源發電、智能電網的發展,以功率變換、檢測、控制、通信、信息處理為特征的智能電氣裝備成為現代電力系統的支撐。PSERC高校電氣工程專業以工程認證為標準,結合行業發展需要,形成了具有典型特征的培養目標和畢業要求。由于新時代電氣工程專業由電子信息工程、計算機科學、自動控制等多個交叉學科支撐,幾乎所有的高校都將電氣工程專業與計算機科學專業設置在同一學院,沒有了傳統的以電氣工程單一學科形成的院系;幾乎所有的高校都將出色的專業能力、學習能力、領導能力、協調解決問題的能力作為培養目標。
2.PSERC高校的專業課程體系。
培養適應和引領新工業革命人才的基本載體是課程,工程教育是由不同類型的課程來實施的,工程教育回歸工程的本質就是課程體系要更加接近工程的真實過程,并符合新的工程觀念。ABET標準也規定,課程體系應符合專業和學校培養目標,包括通識教育課程和工程教育課程。 PSERC中心倡導多個交叉學科互為支撐,其專家陣營領域包括:電力系統、應用數學、復雜系統、計算機技術、控制理論、電力電子、運行研究、非線性系統、經濟學、工業組織和國家政策。PSERC各高校均設置有適宜電氣工程學科的數學和基礎科學的組合課程;各校的研究方向略有差異,但都強 化數學、物理及工程理論的課程設置;有關電子信息、計算機技術、自動控制、通信技術、光纖通信技術、電磁場理論、電力電子技術、電機及電力系統基本理論等方面的課程,幾乎是每所高校電氣工程專業的必修課程,并設置了適宜電氣工程專業學生所學領域學科的工程科學和工程設計課程。個別高校擁有自己的諸如醫學電子電氣設備特色方向,有些高校強化人文教育。如此由若干不同學科交叉便于交叉學科的科學研究及一流人才的培養,如此寬廣的課程設置為學生后續發展打下了很好的基礎,創建的是社會性綜合大工程型通才培養的模式。
3.PSERC高校的實踐教學。
正如前述ABET標準明確指出,工程實踐是必需環節。為了保證培養目標和課程體系符合工程科技發展與適應社會需求,ABET標準規定,必須有企業和行業專家全程參與培養目標和課程體系的設計與修訂過程,尤其是提出對工程實踐與畢業設計的要求。PSERC中心加盟者不僅包括10多所在電氣工程領域著名的高校,還包括美國電力公司、水電公司、電力科學研究院、美國能源公司、美國電力交易公司等以及諸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的電氣企業,成立專門的工業委員會,構建PSERC與各工業企業間的合作平臺。通過該平臺,各高校獲取研究和教學的機會,也可通過該平臺商討和推薦工程項目。該平臺每兩年進行一次大型研討,企業和高校在研討中總結已完成的項目,并提出下一步要進行合作的項目。為了培養能適應于工業、商業和政府機構的電氣工程人才,要求本科生在完成基礎工程課程后,必須專門修習電路、電磁場和電磁波、微處理器、通信和控制系統、電力電子和電力系統的集成電路設計訓練課程。對大三或大四的高年級學生,針對不同學科模塊方向,設置有各種專題課程,并且配有專門的綜合設計專題,該設計課程一般安排在每年的秋季末或春季末,參加設計的學生各組間可以進行設計大賽,獲勝者有榮譽證書并獲得一定的獎金。研討課程是高年級學生必修的另一門與工程實踐結合緊密的課程。PSERC中心由合作高校和合作企業共同商議決定重大研究課題,高年級學生可以獲得參與該類研究課題的機會,其經歷將計入修習學分。高年級學生的專題及個性化研究專題一般都是企業合作項目。
三、對我國電氣工程專業建設的啟示
我國一些由傳統的電力系統及其自動化、電機與電器專業為核心的高校有少部分仍以電氣工程或電力工程為院系名稱,極大多數以應用電子和電氣并列為院系命名,但其教學內涵依然是偏重強電,就業領域以電網為主。但我國開設電氣工程專業的高校有200多所,電網對人才吸納有限,且各校的辦學基礎、行業背景差異較大,這些高校如何把握電氣工程專業的建設,如何滿足電氣工程專業工程教育認證的要求,本文認為:由上述PSERC高校已通過認證的電氣工程專業特點,有如下幾點值得我們借鑒:
1.學校根據自身辦學特點及行業背景,制定符合學校定位的人才培養目標和畢業要求。
2.將與電氣工程專業相關的電子信息、自動化、計算機專業盡量設置在同一院系,便于交叉學科的研究和人才培養。
3.在電氣工程基礎課程體系中,擴展電子計算機技術、信號分析與處理、自動控制、網絡通信等方面的課程,根據自身辦學特點制定專業課程群,實現強電與弱電結合,學科交叉,互相滲透,加強基礎、拓寬專業領域,提高學生的適應能力、學習能力,打造通才教育。
4.各學校根據自身的專業優勢與行業背景,設置專業必修課和專業選修課,并對實踐環節和畢業設計提出配套要求,培養與培養目標對應的寬口徑厚基礎特色人才。
本文作者:董志明向李娟作者單位:重慶科技學院
課程體系調整
我校的電氣工程專業學生原來主要的就業去向是石油和冶金企業的自備電廠和動力車間,課程的設置均圍繞這一目標。在制定2011培養計劃時,考慮到學生畢業去向的多樣性趨勢,對課程體系做了大幅度調整,在堅持專業特色的前提下,注重拓寬專業口徑,強化基礎知識和實踐環節。原先的培養計劃中的專業課程圍繞供配電技術設置,2011計劃中適當增加了電力系統分析、電氣傳動、電器學、新能源及分布式發電技術等課程,使學生畢業后能適應更多的就業崗位。
專業基礎課學時和授課內容調整
電氣工程及其自動化專業最重要的幾門專業基礎課是電機學、電路原理、電子技術、自動控制原理等。由于總學時的限制,以前在制定培養計劃時對幾乎所有課程的課時都進行了大幅度壓縮,對講授的內容以行業夠用為原則。如電機學被壓縮到72學時(包含12學時實驗),模擬電子技術和數字電子技術合并為電子技術,學時壓縮到96學時(包括16學時實驗),電路原理被壓縮到96學時(包含16學時實驗);自動控制原理被壓縮到56學時(包括8學時實驗)。由于上述幾門重要的專業基礎課的學時被大幅度壓縮,造成授課進度較快,學生不能及時消化,學習效果較差,直接影響到了后面的專業課的學習;同時這些專業基礎課還是各大高校研究生入學考試的必考課程,我校歷年都有相當比重的同學在報考研究生時由于專業基礎課功底較差而落榜。針對上述問題,在2011的培養計劃制定時,我們力保上述幾門重要專業基礎課的學時,將電機學恢復到120學時,分為兩學期授課;將電路原理恢復到120學時,分為兩學期授課;將電子技術恢復為120學時,分為兩學期授課;將自動控制原理增加到80學時,結合MATLAB授課。在增加學時的同時,根據各大高校研究生入學考試的要求,適當增加了部分授課內容。四、專業課授課內容整合為避免課程之間的重復交叉內容,造成課時浪費,將前后關聯性較強的專業課程組成一個課程組,由相關老師反復討論課程大綱,力求減少內容的重復和交叉。這些課程主要是電力系統分析、供配電系統、電力系統繼電保護、變電站綜合自動化、發電廠電氣部分(選修)、電能質量及控制技術(選修)、二次回路與自動裝置(選修)。通過授課內容的整合,壓縮了約30個重復學時。
實踐課授課方式改革
針對我校學生的特點,將C程序設計、單片機、PLC、可視化程序設計等實踐性強的課程的授課地點改在實驗室,以老師講解為輔、學生動手為主的方式,在實踐教學中通過設立特定案例,引導學生將所學專業知識與實踐相結合,使教學過程從原來的知識被動學習過程轉變為學生在教師指導下沿著知識發展軌跡的自主探索過程,同時增加課外自主學習時間的比重。例如,可視化程序設計這一課程原先由計算機教研室授課,授課方式是講解軟件的操作界面,做一些簡單的控件、計算器程序,與電氣工程專業學生就業后的實際工作相距甚遠,在新的培養計劃下,將結合工控領域的運動控制系統,重在學習基于動態鏈接庫的編程方法。合校升本以來,重慶科技學院的本科畢業生去非傳統優勢行業就業的學生的比重已經超過了去石油、冶金企業的就業比重,這個現象和長尾理論契合,關注“尾部”產生的總體效益會超過“頭部”。在制定電氣工程2011培養計劃時充分考慮了處于較大比重的長尾部分的學生的實際需求,對課程體系、專業基礎課學時和授課內容進行了調整、對專業課授課內容進行了整合、進行了實踐課授課方式改革。
論文關鍵詞:電氣工程及其自動化;專業建設;人才;培養
電氣工程是現代科技領域中的核心學科之一,更是當今高新技術領域中不可或缺的關鍵學科,電氣工程的發達程度代表著國家的科技進步水平,因此電氣工程的教育和科研一直在發達國家大學中占據十分重要的地位。
隨著新的科學技術成就不斷涌現,現代電子學和計算機技術飛速發展,并迅速滲透到傳統電工學科的各個領域,使電工學科理論和技術發生了巨大的變化。在新形勢下如何培養和造就具有創新意識的電氣工程人才是電氣工程教育界關注和積極探索的問題。
一、依托電氣學科優勢,加強特色專業建設
福州大學是一所以工科為主的“211工程”大學,電氣工程及其自動化專業是國家特色專業建設點,作為傳統學科創建于1958年,經過近幾年大力度的投入、改革和建設,在工程能力和創新能力培養等方面已形成一定的優勢與特色。現階段面臨很多很好的發展機遇,特別是福建省在海峽西岸經濟區建設綱要中明確提出人才強省、走新型工業化道路、大力發展科技含量高的高新技術產業的建設思路,更為福建高校電氣學科的進一步發展帶來了新的契機。
在近幾年的學科建設中,我們依托福建省電氣制造行業的發展優勢和電力行業的發展,利用電氣工程及其自動化學院的福建省電機、電器行業技術開發基地科研平臺,結合電氣學科優勢和學生就業狀況及市場需求狀況,將課程、專業、學科和實驗室建設融為一體,進行綜合教學改革,優化教學內容和課程體系,打破傳統的“基礎課—專業基礎課—專業技術課”的“老三段”體系,凝煉和建立體現個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統構建實踐教學新體系。在工程應用和創新能力培養方面,建立認知層、基礎層、拓展層、創新層四個層次結構實踐教學體系及基本型、設計型、綜合型、研究創新型四種類型的實驗課程內容,把工程設計與應用貫穿于課程教學、課程設計、畢業設計等諸多環節,同時通過創新實驗室等第二課堂,舉辦各種專題實踐競賽,鼓勵學生參加各種實踐活動和科技競賽,通過實踐鍛煉提高學生綜合素質,通過真實的工程環境熏陶與系統的實踐訓練讓學生親身體驗學習與實驗、研究與創新的全過程,激發創新熱情,獲得創新樂趣,培養其科學精神。利用這些豐富的實踐教學環節和各級各種競賽機會,強調自主開發、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,開拓學生的個性潛力,激勵學生的實踐創新,增強學生的工程設計能力和綜合應用素質,促進優秀人才在提高中脫穎而出。
二、樹立創新教育理念,建立多元培養模式
根據電氣工程及其自動化領域的新發展、新要求,圍繞發揮特色專業優勢,培養電氣創新人才的主題,我們在制訂培養計劃時轉變繼承性教育思想,樹立創新教育的理念。結合卓越工程師培養計劃、國際合作辦學、培養創新拔尖人才等教學工作,動態優化重構人才培養方案,探索多元人才培養模式,建立系統傳授與探索研究相結合的新教育體系。
1.追蹤學科發展,優化培養計劃
追蹤學科的發展,推行以創新為核心的素質教育,修訂課程教學大綱,更新教學內容,以培養工程實踐能力和創新能力為目標,優化原有的培養計劃,將計算機、電子與控制等新興技術及新能源應用引入,重視與行業企業共同開發緊密結合,在專業課教學中引進企業(集團)生產實踐典型案例。組織力量編寫反映學科特色的教材及生產實際的特色教材,滿足課程建設的需要。
改革課程教學內容和優化課程體系,開設國際化課程,對傳統專業進行更新改造、實施研究型教學、重構實踐創新教學體系,加強新形勢下特色專業建設的探索與實踐,突顯產、學、研一體化的辦學優勢,以知識、能力和素質協調發展為原則,創建強化工程意識、工程能力和創新思維的電氣工程人才培養新模式。
2.重視工程教育,實施卓越計劃
自福州大學電氣工程及其自動化專業成為國家卓越工程師計劃實施試點專業后,先后與上海諾雅克電氣有限公司、臺灣康舒科技股份有限公司、德國英飛凌(中國)公司等企業建立了卓越工程師計劃合作關系,成立了校企卓越工程師人才聯合培養指導委員會,指導本學院有關專業方向卓越工程師人才培養計劃的制訂和執行。培養計劃在保證本專業基本理論知識學習的基礎上,建立與實施貫穿人才培養全過程的工程實踐和科研訓練體系,采取集中與分散相結合的方式完成實踐環節,打造一批工程教育特色課程,如電氣工程創新性設計、電氣設備制造與測試技術等新的實踐課程。 轉貼于
對參加卓越計劃的學生實行校內、外雙導師制。在大學一年級和二年級的基礎學習階段配備校內專業導師,對學生開展學業規劃和指導,進入大學三年級后再為學生配備校內和企業雙導師,根據學生情況和企業生產實際需要選定合適的培養方向,并為學生學習、實踐、畢業設計和科技創新提供指導。一些實踐性強的課程或項目聘請企業工程技術人員授課或學生到企業通過實踐完成,同時引導學生參與各類實踐活動,注意培養學生的工程應用能力、協調能力和創新能力,以綜合應用能力作為教學評價的主要依據,體現卓越工程師人才培養實驗班教育的特色。培養學生用科學的方法和觀點發現、分析、解決工程實踐問題,提升學生的實踐能力與創新精神。
3.加強個性教育,培養拔尖人才
探索建立拔尖創新人才培養的新機制和促進拔尖創新人才脫穎而出是現代高水平大學的歷史使命,是建設人力資源強國的迫切要求。
福州大學電氣工程與自動化學院對具有學術理想和創新潛質的優秀學生進行創新教育,學生在國家規定的必修課外可自主制訂學習計劃和個性化的人才培養計劃,根據興趣、愛好和特長可自主選擇課程,自主參與科研項目。實施全程有效的學科導師制,引導學生進行研究性學習、主動實踐和科技創新,學生全面接受科研方法的訓練,每位學生都要參加導師的科研課題,以真實科研項目為平臺條件,將專業理論知識的學習與科研項目實訓緊密結合,增強學生自主和快速學習能力、創新思維能力和實踐動手能力。學生在學科導師的指導下按個性化培養方案完成學業。
4.國際合作辦學,提升教育品牌
2005年開始電氣學院與德國凱澤斯勞滕大學聯合辦學,突破了以往封閉的辦學模式,開創了面向世界開放辦學的人才培養新途徑。中德雙方學校共同制訂培養方案,實施“5+5”培養方案(前5個學期福州大學學習,后5個學期在德國學習),學科學習成績相互承認,選拔學習能力強、外語水平高的學生進入中德班學習,學生畢業后可以獲得中、德雙方頒發的畢業證書和學位證書。
教育的國際化一方面可以將發達國家人才培養的經驗和方法引進來,促進我國高等教育培養模式盡快達到一個新的水準;另一方面,在社會上樹立起優質的教育品牌,豐富了福州大學電氣工程與自動化學院辦學的特色,也為國際化合作辦學探索出一條新路。
三、加強師資隊伍建設,打造優秀教學團隊
堅持積極引進為主和自己培養為輔的道路,優化師資隊伍結構和人才資源配置,提高辦學質量和效益。建立以學科帶頭人、專業帶頭人、課程負責人和實驗室建設負責人及教學名師為首的教學團隊,以學科建設為龍頭,以課程(群)建設為基礎,以品牌特色專業方向建設為重點,以實驗室建設為保障,不斷深化教學內容和教學方法的改革,以打造優秀教學團隊為重點,組成國家特色專業“電氣工程及其自動化”建設小組,促進科學研究與教學工作的有機融合,大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,特別是青年教師的工程能力培養工作;適當引進電氣制造企業(集團)的工程技術人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術造詣高、學歷職稱結構合理、充滿生機和活力的高素質、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養質量奠定堅實基礎。
關鍵詞:電氣工程 實踐教學體系 問題 思路 措施
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0023-02
隨著我國社會主義市場經濟體制的不斷完善,社會對人才的實踐創新能力要求進一步加大,生產單位要求學生具有較強的分析問題、解決問題的能力,這對學校的實踐教學環節提出了更高的要求。然而,目前我國理工類的高校畢業生的實踐創新能力較弱,畢業后需要經過用人單位長時間的培訓才能夠成為高級的工程人員。造成這種現象的主要原因就是很多高校教學設備資源緊缺,實驗和教學條件等多方面因素受到限制,導致很大一部分的高校只注重理論知識的教學,而忽視了對學生實踐能力的培養。此外,學校對學生的考核也只注重書本知識,往往根據學生的試卷成績來評估學生的學習成果,而對學生的動手能力和實踐創新能力的考核缺乏足夠的重視。在實踐教學環節,學校的師資配備和學時安排比重較低,實踐內容也大都是象征性的完成,這些都導致了大學上的實踐創新能力得不到提高,畢業生的動手能力較低,不能滿足社會企業的需求。因此,本文討論了新形勢下我國電氣工程專業學生實踐創新能力培養教學體系存在的問題,并提出構建電氣工程專業實踐創新能力的實踐教學體系總體思路和建設意見。
1 高校電氣工程專業實踐教學存在的問題
1.1 電氣工程專業人才的培養不能滿足市場需求
目前,在高校電氣工程專業教育中,雖然招收的學生數量不少,但是卻存在一個容易被忽視的問題:很多對電氣工程人才需求旺盛的企業都反應高校畢業生只能掌握有限的電氣工程操作技能,對自動化技術等現代化電氣工程工藝掌握不熟練。這反映了高校電氣工程專業教學內容與現代市場需求脫節,不能滿足現代電氣工程對高素質人才的需求,供需雙方錯位現象嚴重。
1.2 電氣工程課程設置缺乏專業性和科學性
當前我國許多高校的電氣工程課程設置缺乏專業性和科學性,基本上都是照抄同一個版本,教學模式相似。在一般情況下,都是根據教學計劃進行授課,教學缺乏特色,教學目標不明確,對學生的培養也失去了方向。這種課程設置導致高校電氣工程教學失去了自己的特色,不能建立一套培養專業人才的體系。電氣工程是一門應用性極高的學科,其發展迅速,對學生實踐創新能力的培養也提出了更高的要求。因此,想要培養出滿足社會需求的電氣工程人才,就應該緊跟時展的潮流,科學的進行課程設置,保證教學計劃的有效實施,而目前我國電氣工程教學過程往往偏重專業理論教學,忽視了基礎理論,如果學生不能熟練的掌握基礎學科,尤其是數學基礎,就無法培養出具有創新能力的電氣工程人才。
1.3 實踐環節薄弱
電氣工程專業的課程應用性極高,它的實用性要求學生應該多參加實踐,通過大量的實際操作來掌握電氣工程技能。然而,目前我國很多高校的電氣工程課程教學仍然以理論教學為主,學校的相關專業實踐實驗室建設相對落后,硬件實施較差,學生缺乏足夠的時間去進行實踐操作,就算有一些實驗課也往往是機械的完成老師布置的作業,沒有時間進行自我摸索與實驗,不能對已學知識做進一步理解。實踐環節的薄弱導致學生對電氣工程專業所需要的實際操作技能的掌握不牢固,學生的創新能力也得不到激發。
1.4 師資力量薄弱
雖然電氣工程專業發展迅速,但是高校目前的電氣工程專業教學中,教師資源相對匱乏。因為電氣工程專業的教學比較復雜,學校普遍缺少教學器材,因此,大多數的教學都僅限于教師的理論傳授。教師也沒有真正的對電氣工程所學的知識進行實踐,因此,在一些講解中,往往是“紙上談兵”,這些導致了學生實踐能力無法提高,最終被用人單位淘汰。
2 實踐教學體系建設思路
當前,我國高校的電氣專業存在很多問題,主要表現在實踐教學的形式較為單一;實踐教學和電氣工程的實際脫鉤;實驗教學設備陳舊,集成化和智能化不足,導致實踐教學的環境與實際工程環境不符;教學內容落后,跟不上科學發展的腳步;實踐教學硬件設施建設投入不足,實踐教學質量不佳。
因此,高校應該構建以培養電氣工程實踐能力和科學創新能力為主的創新實踐教學體系,搭建電氣工程專業實踐教學體系的三級實踐教學平臺;繼續優化實踐教學內容,構建于實踐教學體系相適應的課程體系,逐步實現三級實踐教學平臺的實驗課程;充分利用網絡技術和多媒體教學,提高教學效果;建立與實踐教學體系相符的保障機制和考核體系,確保教學體系的順利運行。
3 構建電氣工程專業實踐教學體系建議
3.1 調整課程設置,加強實踐環節
在電氣工程專業應用性人才培養模式的課程設置上,要科學分析當前國內電氣工程行業的發展現狀以及社會企業對電氣工程專業人才的需求,設置與社會需求相關度較高的電氣工程課程。課程的設置中,要注意理論傳授與實踐操作相結合,適當的減少理論教學的比重,占到總課時的30%~40%即可,同時,加強學生實踐技能的培養,使學生在實踐中進一步開發自己的創新思維,更好的理解所學到的理論知識,加強學生的分析和解決問題的能力。例如,應該多開設一些與實際電氣工程生產相關的實踐課程,安排學生有步驟的操作,安排學生定期到社會企業進行實習,回校后安排學生總結實踐經驗。實踐性學習可以分為三個階段:一是認識階段,主要是學生在大一時期對電氣工程專業理論知識學習后,組織學生去相關企業參觀,讓學生直觀的認識電氣工程學科設置和內容;二是基礎實踐階段,在學生掌握一部分專業知識后,安排學生到校外進行簡單的實踐學習,掌握電氣工程專業的基礎環節操作;三是專業實踐階段,學生在校完成所有的專業課程學習后,由學校組織,安排到對點企業進行較長時間的頂崗實習,使學生掌握實際的電氣工程專業操作技能。
3.2 加強學生人文素質實踐培養
對于理工類高校學生來說,學生的人文素質培養是學生成長成才的重要內容。電氣工程的實踐教學應該和學生的人文社會實踐相結合,促使學生能夠在工程實踐教學中加強人文素質的培養,是學生能夠更好的了解社會、適應社會,樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,增強學生的社會責任。努力為社會電氣工程領域和行業培養出人文素養良好的高素質人才,增強電氣工程專業學生的團隊協作能力、社會適應能力和創新能力。對學生人文素質實踐培養主要可以通過入學時的軍訓、學生的社團活動以及社會實踐、公益活動和就業教育等方式進行。
3.3 建立有效而固定的校外合作實習基地
對于電氣工程專業的實踐教學,最主要的就是加強學生的實習鍛煉,因此,實習基地的建設將直接關系到學校實踐教學的質量,對培養學生的實踐創新能力具有十分重要的作用。學校在構建實踐教學體系過程中,對低年級的學生應該以學習基本的理論知識為主,組織學生到電力系統的相關單位進行觀察和培訓,加深對所學理論知識的理解,同時培養學生的動手能力和創新能力。
此外,進一步的規范學生實習的內容,制定學生實習的指導書,形成一套科學的考核制度。首先,認識學習應該以參觀為主,根據不同專業的實際情況,合理的制定學生實習參觀的內容和考察路線;其次,專業實訓應該以學生的動手操作為主,科學制定實訓的內容和時間;再次,生產實訓應該合理的安排實習的單位和實習的內容,應該派有教師進行實習跟班,在實習的過程中補充講解理論知識,并指導現場操作;最后,在學生結束實習時,應該根據自己的實際情況撰寫實習報告,通過總結自己的實習過程,深化實習效果,切實提高學生的實踐創新能力。
3.4 加強師資隊伍建設
為了實現高素質人才的培養,就必須加強電氣工程專業師資力量的建設。首先,對已有的師資力量應該組織專業系統的培訓,及時更新教師的知識結構,提高教師的專業素養;其次,積極引進高素質的師資力量,引進一批學歷高,專業知識牢固的優秀博碩士畢業生,更新師資隊伍年齡結構。同時還可以聘請校外兼職,通過這種形式聘請著名專家到校授課,提升教學水平。
4 結語
實踐創新能力是電氣工程專業學生重要的素質之一,學校應該加強對學生實踐能力的培養,積極調整課程設置,增加實踐環節,加強學生人文素質實踐培養,建立穩定的校外實習基地,加強師資隊伍建設,構建出科學的實踐教學體系,促進高校電氣工程專業建設,為社會培養出實踐創新能力較強的人才。
參考文獻
[1] 康重慶,董嘉佳,董鴻.電氣工程學科本科拔尖創新人才培養的探索[J].高等工程教育研究,2010(5):132-137.