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【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動化;問題;趨勢
一、電氣工程及其自動化專業(yè)概述
電氣工程及其自動化技術(shù)是隨著工業(yè)的發(fā)展,而逐漸形成的一門學科,從某種意義上來說,電氣工程及其自動化專業(yè)是一個歸并了多個電類專業(yè)的寬口徑專業(yè),它以物理學、電子學、電工學、自動控制、計算機、測量技術(shù)等原理為基礎的一門綜合性技術(shù)科學。作為一門新興之學科,電氣工程及其自動化專業(yè)的理論分為電力網(wǎng)理論和控制理論兩方面。電氣化工程及其自動化是和老百姓的平常生活有著密切聯(lián)系,所以其發(fā)展速度相當之快。在工業(yè)生產(chǎn)中,使用電氣工程自動化技術(shù)科技對設備進行遠距離的操控,從而減小了對人力的需求,同時由于自動化特有的優(yōu)點,又能加快設備的生產(chǎn)效率,讓工業(yè)企業(yè)得到更好的發(fā)展。
二、電氣工程及其自動化的現(xiàn)狀
(一)技術(shù)得到快速發(fā)展
電氣工程及其自動化是一項包含多個學科的工程專業(yè)技術(shù),在上世紀七十年代,以西方國家為首開展了第三次工業(yè)革命,這次工業(yè)上的革命對各個國家都產(chǎn)生了重要的影響,使人們的生活、工作進入到了自動化時代,因此電氣工程及其自動化技術(shù)得到了廣泛的認同,并且進行了快速的發(fā)展,使其形成了包含電力、電子、計算機等多方面的科學技術(shù)。國際電工委員會頒布了IEC6113-3標準,為控制器編程提供了重要的編程語言手段,實現(xiàn)計算機系統(tǒng)開發(fā)下塔尖開放式的開發(fā)平臺。通過在實際工作中的不斷經(jīng)驗積累,結(jié)合編程控制器、智能儀表等一些設備形成了穩(wěn)定的電氣工程及其自動化技術(shù),使其在社會發(fā)展中得到了廣泛的應用,從而增強了社會生產(chǎn)效率,提高了人們的生活水平。
(二)電氣自動化平臺呈現(xiàn)開放發(fā)展特點
計算機技術(shù)的快速發(fā)展使人們的生活方式發(fā)生了很大改變,不僅僅是改變了人們傳統(tǒng)的生活習慣,還在社會生產(chǎn)中帶來重要的影響?;谟嬎銠C系統(tǒng)技術(shù),電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ诓僮飨到y(tǒng)進行了改進,使操作界面變得更為靈活?,F(xiàn)階段,企業(yè)實施生產(chǎn)線電氣自動化方式主要是在之前的測控儀表內(nèi)插入相關(guān)的電子未處理器。在插入相關(guān)的電子未處理器后,測控儀器能對數(shù)據(jù)進行計算以及運輸。因為生產(chǎn)商有差異,所以,相應地生產(chǎn)商在設備精密信息的處理方式也不相同,這種差異性導致標準不一的設備很難有效實現(xiàn)信息的共享。針對于此,電氣自動化平臺呈現(xiàn)開放發(fā)展的特點。
(三)電氣技術(shù)與機械生產(chǎn)相互結(jié)合
現(xiàn)階段,我國的電氣自動化更多是用在企業(yè)生產(chǎn)流水線上,主要是對生產(chǎn)設備進行精密控制。并且,對于生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行詳細、精確的記錄。因為電子技術(shù)當前有著人力難以企及的優(yōu)勢,更多的企業(yè)將其余機械生產(chǎn)與之結(jié)合,以便提高機械產(chǎn)品的性能。將電氣技術(shù)與機械生產(chǎn)相互結(jié)合后,應用電子技術(shù)的機械設備在產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)指導等方面已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)的人力操作機械。
三、電氣工程及其自動化發(fā)展存在的問題
(一)能源消耗過大
我國經(jīng)濟的發(fā)展離不開工業(yè)的助推,而在工業(yè)發(fā)展過程中,電氣工程技術(shù)的應用和推廣越來越廣泛,不僅對工業(yè)生產(chǎn)中的基礎項目產(chǎn)生影響,對整體產(chǎn)業(yè)鏈條的完整度也有提升的作用。并且,越來越多的電氣設備被運用于工業(yè)生產(chǎn)中,雖然對工程項目的基礎效率和質(zhì)量都有相應的推動,但是在基本電氣項目建立和運行過程中,產(chǎn)生的能源消耗過大的問題還沒有很好地解決措施。能源是21世紀各國最為頭疼的問題,這就使電力工程的能耗問題凸顯的越來越清晰。過大的能源消耗即不利于我國節(jié)能減排的基本方針,也與科學發(fā)展觀的基本方針背道而馳。
(二)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面存在缺陷
電氣工程及其自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩種不同的形式,其一是集中式,其二是分層式。而這兩種形式各有其優(yōu)缺點。在集中式當中,系統(tǒng)往往是非常單一并且軟件的量大,調(diào)試不夠簡單,因而經(jīng)常出現(xiàn)一些問題。而在系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡化過程當中,往往還容易出現(xiàn)通信故障,并且由于技術(shù)人員之技術(shù)問題,經(jīng)常性的網(wǎng)絡出現(xiàn)終止,而導致了生產(chǎn)的停滯。這也都對生產(chǎn)和企業(yè)之經(jīng)濟效益,造成了巨大的損失。
(三)監(jiān)管人員安全意識低
人們對于工程項目的安全問題越來越關(guān)注,但是相應的電氣工程監(jiān)管人員還沒有建立特別完善的安全意識,無論是基礎的檢測結(jié)構(gòu)還是基本的工程監(jiān)管都不能與實際工程相匹配,這不僅降低了電力工程的基礎質(zhì)量,也給電氣工程埋下了安全隱患。我國電氣工程自動化系統(tǒng)已經(jīng)開始向集成化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,在這個過程中,需要相應的技術(shù)支持,但是由于基本集成技術(shù)的落后,整體項目的信息資源還不能得到有效地共享,這也在一定程度上制約了整體電力工程項目的發(fā)展。
(四)相關(guān)技術(shù)落后于發(fā)達國家水平
電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)要求基本工程項目具有基本的高效性和科學性,但是我國相應的技術(shù)手段還不是很先進。在現(xiàn)今這個網(wǎng)絡發(fā)達的階段,計算機信息的使用更加有效的提高了生熟,在進行信息處理的能力有待提高。在實際工作中,由于電氣工程及其自動化技術(shù)的應用在一定程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率,但還遠遠滿足不了現(xiàn)階段電力工程中的發(fā)展需求。
四、電氣工程及其自動化發(fā)展趨勢
電氣工程及其自動化是國家重點學科,就業(yè)方向較多,就業(yè)前景較好,調(diào)查表明,近三年來,電氣工程及其自動化的就業(yè)率都較高,由此可見,電氣工程及其自動化是具有發(fā)展前景的學科,下面主要闡述電氣工程及其自動化的發(fā)展趨勢。電氣工程及其自動化的發(fā)展方向如下:就大型電力行業(yè)來看,電氣工程及其自動化技術(shù)能夠應用于發(fā)電廠、供電局、廠礦企業(yè)、電力公司等,提高行業(yè)生產(chǎn)效率。另外,電氣工程及其自動化結(jié)構(gòu)也在不斷的優(yōu)化,集中精力強化系統(tǒng)集成與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā),同時通過社會化的協(xié)作與市場化的外包分工,來充分推動相關(guān)技術(shù)的市場化步伐,從而有計劃的進行開發(fā)與研究重要技術(shù),從而有效提升資源配置的效率。另外,在未來的發(fā)展中,電氣工程及其自動化技術(shù)的精度也在不斷的提高,工作效率也會實現(xiàn)質(zhì)的飛躍,同時能夠充分的提高行業(yè)生產(chǎn)效率,促進電氣工程及其自動化行業(yè)的長遠發(fā)展。
(一)科研人員和操作人員的綜合素質(zhì)得到提高
電氣工程及其自動化的日漸成熟,是未來必應達到的效果,其中,科員人員和操作人員發(fā)揮著重要作用??茊T人員和操作人員作為技術(shù)的研發(fā)者和操作者,直接影響著電氣工程及其自動化應用和發(fā)展程度。注重高素質(zhì)研發(fā)人員,鼓勵創(chuàng)新技術(shù),才能有效提高我國電氣工程及其自動化的競爭力及創(chuàng)新力,而操作人員的技術(shù)水平直接關(guān)系到設備運行的質(zhì)量。由此可見,要想推動、發(fā)展電氣工程及其自動化技術(shù),是離不開科研人員和操作人員,在此過程中,科研人員和操作人員的素質(zhì)必定得到提高。
(二)建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立平臺
目前,電氣工程及其自動化技術(shù)因企業(yè)類型不同而各異。不同類型企業(yè),電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。企業(yè)與企業(yè)之間聯(lián)系不緊密,自主研發(fā)相關(guān)技術(shù),這會增加企業(yè)經(jīng)濟成本的同時,不利于企業(yè)長足發(fā)展。所以,企業(yè)科研技術(shù)人員,一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān),加強企業(yè)之間的合作,有步驟,有計劃的去設計電氣工程及其自動化方案。首先,在設計方案之前,科研技術(shù)人員要對設計的電氣工程及技術(shù)用戶的特點進行研究,設計方案必須涉及到實施,運行,維護等每一步驟的完成。從而,確定開發(fā)目標。然后,提前預算好運行成本和運行時間,一定要控制在企業(yè)運行的范圍內(nèi)。最后,注重終端客戶的不同需求及商業(yè)項目運行的特點,做到建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立平臺,從而有效減少企業(yè)經(jīng)濟運行成本。
(三)建立電氣工程及其自動化技術(shù)的網(wǎng)絡系統(tǒng)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
建立電氣工程及其自動化技術(shù)的網(wǎng)絡系統(tǒng),優(yōu)化資源配置,可以保證企業(yè)之間信息交流的準確性和安全性。企業(yè)包括設備控制,技術(shù)監(jiān)管,企業(yè)管理等許多步驟,要想使以上步驟得到資源的合理化配置,就要使這些系統(tǒng)通過網(wǎng)絡聯(lián)系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡系統(tǒng),使各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得到高效,快捷的交換、傳遞,推動企業(yè)高效率運轉(zhuǎn)。因此,要想提高電氣工程及其自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效性,就必須要使電氣工程及其自動化系統(tǒng)向通用化方向發(fā)展。這樣可以保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之間更加暢通的傳輸信息,提高信息資源共享的程度,消除信息“孤島”問題。
(四)應用范圍不斷擴大,產(chǎn)品不斷得到改革和創(chuàng)新
隨著電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展成熟,各個行業(yè)對電氣工程及其自動化技術(shù)的需求更加迫切,促進電氣工程及其自動化技術(shù)應用范圍不斷擴大。此外,隨著社會對電氣工程及其自動化需求程度日益提高,為順應市場需求,企業(yè)一定加強對產(chǎn)品自主研發(fā)力度,提高產(chǎn)品科技含量,生產(chǎn)諸多相關(guān)產(chǎn)品,使產(chǎn)品得到創(chuàng)新。并且,隨著環(huán)境污染問題及資源緊張問題的日益嚴峻,電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展也會順應建設資源節(jié)約型這一時展的潮流,逐漸向低碳環(huán)保方向發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。
參考文獻
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[3]劉心馳.淺談電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].玻璃,2014(6).
[4]劉海蛟.電氣工程及其自動化的發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(6).
關(guān)鍵詞:DSM;電能管理;中國電能服務網(wǎng)
作者簡介:田會峰(1980-),男,安徽蕭縣人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,講師;周瑜(1984-),女,江蘇張家港人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,實驗師。(江蘇張家港215600)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0048-02
在當今能源相對緊缺、世界環(huán)境日益變差的大環(huán)境下,節(jié)能減排顯得尤其重要,一方面節(jié)約了能源的使用,另一方面又減少了污染物的排放,保護了環(huán)境。
電力需求側(cè)管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法規(guī)和政策的支持下,采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式,通過電力公司、能源服務公司、社會中介組織、產(chǎn)品供應商、電力用戶等共同協(xié)力,提高終端用電效率和改變用電方式,在滿足同樣用電功能的同時減少電量消耗和電力需求,達到節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的,實現(xiàn)社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的管理活動。
文中按照電力需求側(cè)管理的要求積極探索電氣工程及其自動化專業(yè)的電能管理方向。
一、電氣工程及其自動化專業(yè)方向
1998年,國家將本科專業(yè)目錄進行了調(diào)整、合并和壓縮。電工類和電子與信息類合并成電氣信息類。原電工類的電機及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高壓電與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)等專業(yè)合并為目前的電氣工程及其自動化專業(yè)。[1]
電氣工程及其自動化專業(yè)涉及電工技術(shù)、電氣技術(shù)、電力技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機及其應用技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是通用性很強的“寬口徑大專業(yè)”。全國各高校根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展對電氣信息類人才的需求,依據(jù)各校的實際情況和辦學條件,確定了彼此不同的專業(yè)方向、人才培養(yǎng)的方案和模式,體現(xiàn)出各校的辦學特色。
江蘇科技大學鎮(zhèn)江校區(qū)電氣工程及其自動化專業(yè)雖然從2000年開始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工業(yè)學院創(chuàng)辦的船舶電氣控制專業(yè),1978年鎮(zhèn)江船舶學院開始招收船舶電氣自動化本科專業(yè),經(jīng)過工業(yè)電氣自動化專業(yè)、工業(yè)自動化專業(yè)等發(fā)展到現(xiàn)在的電氣工程及其自動化專業(yè)。本專業(yè)是培養(yǎng)以船舶為特色的電氣工程及其自動化人才,其專業(yè)建設是依托船舶行業(yè),依靠教學、科學與管理,將其建設成以船舶電氣自動化為主要特色、面向工程技術(shù)應用的專業(yè)。[2]
張家港校區(qū)因為遠離校本部,又是異地新建校區(qū),無法享受校本部幾十年來在船舶電氣自動化方面的教學和科研成果。雖然張家港校區(qū)自2005年開始招生,其專業(yè)方向表面上沿襲鎮(zhèn)江校區(qū)的“船舶電氣自動化”方向,但培養(yǎng)方案實際上與船舶相關(guān)的課程基本沒有涉及,比如:本部開設的“船舶概論”“船舶電站自動化”“船舶機艙自動化”等課程。[3]因此,電氣工程及其自動化專業(yè)是作為校區(qū)重點建設的專業(yè)之一,目前是以船舶電氣自動化和工業(yè)電氣自動化的混合體,專業(yè)方向不明確,不利于專業(yè)建設和學生就業(yè)。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家戰(zhàn)略的需求,電能管理越來越受國家的重視,國務院曾多次發(fā)文要大力發(fā)展電能需求側(cè)管理。目前,在國內(nèi)高校本科專業(yè)及方向設置中,還沒有電能管理方向,市場需求量巨大。
為此,為了突出辦學特色,服務經(jīng)濟,培養(yǎng)社會急缺的電能管理人才,校區(qū)與蘇州太谷電力有限公司合作,共同建設電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向,并從2008級電氣工程及其自動化專業(yè)開始設置電能管理方向。
二、電能管理方向建設探索
電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向是對負荷控制和管理,以及遠程抄表和計費自動化。本著“科學管理電能,輕松降低成本”的電能管理新思路,確保電力用戶有序用電,其技術(shù)領(lǐng)域涉及國家重點支持和發(fā)展的幾大高新技術(shù),即物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和節(jié)能減排技術(shù)。因此,電能管理方向有著及其廣闊的發(fā)展空間。
電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向特色是實時監(jiān)測和采集各電力用戶的用電情況,對其用電情況進行分析評估,針對不合理或浪費用電的裝備和線路,對其進行整改,優(yōu)化電力用戶的內(nèi)部電網(wǎng),以達到降低電能的目的。
電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系的構(gòu)建應本著加強理論、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、強調(diào)應用能力、加強實踐環(huán)節(jié)來設置專業(yè)模塊課程。[4]由于“電能管理”是新建專業(yè)方向,電氣工程及其自動化專業(yè)原有的課程體系沒有大的改變,目前只在第7學期增加了電能管理方面的兩門方向選修課:“電能需求側(cè)管理”和“電能優(yōu)化技術(shù)”,下一步將根據(jù)人才培養(yǎng)方案要求,繼續(xù)增加電力系統(tǒng)方面的兩門課程“電力系統(tǒng)繼電保護”和“ 電力系統(tǒng)故障分析”。
為了進一步優(yōu)化課程體系,將電氣工程及其自動化專業(yè)基礎課和專業(yè)方向課內(nèi)容相近或密切相關(guān)的幾門課程組成課程組,有利于相關(guān)教師之間的教學交流和科研合作。具體分為5個課程組:
電工電子技術(shù)課程組:包括“電路”、“模電”、“數(shù)電”、“電力電子技術(shù)”、“CPLD及FPGA設計”等課程;計算機技術(shù)課程組:包括“計算機軟件基礎”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及應用”、“ DSP原理及應用”、“計算機控制技術(shù)”、“計算機網(wǎng)絡基礎”等課程;控制與檢測技術(shù)課程組:包括“自動控制原理”、“現(xiàn)代控制原理”、“智能控制”、“計算機集散控制”、“檢測與儀表”、“MATLAB語言與科學計算”等課程;電機與電氣技術(shù)課程組:包括“電機與拖動基礎”、“電氣與PLC技術(shù)”、“機電一體化技術(shù)”、“電力傳動自動控制系統(tǒng)”等課程;電能與電力技術(shù)課程組:包括“工程圖學基礎”、“電能需求側(cè)管理”、“電能優(yōu)化技術(shù)”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)故障分析”等課程。
三、電能管理方向建設實踐
為了加強電能管理方向?qū)W生的工程實踐能力,在制訂人才培養(yǎng)方案時就將企業(yè)元素貫穿于整個教學環(huán)節(jié),企業(yè)參與人才培養(yǎng)的始終,校企深度融合,學校引進企業(yè)高級人才到校任教,同時,學校派青年教師下到企業(yè)學習至少1年時間。見圖1。
1.教材建設
“電能優(yōu)化技術(shù)”被校區(qū)列為重點課程建設,建設內(nèi)容包括與企業(yè)合作共同編寫講義,進一步編寫教材,努力將“電能優(yōu)化技術(shù)”打造精品課程。該課程內(nèi)容主要包括電能質(zhì)量:電壓、諧波、三相不平衡、功率因數(shù)等;電源優(yōu)化;配網(wǎng)優(yōu)化;電能質(zhì)量優(yōu)化;電能軌跡優(yōu)化;電能檢測技術(shù)等。
“電能需求側(cè)管理”已經(jīng)編寫成講義,并投入教學使用,主要內(nèi)容涉及電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、供電技術(shù)、需求側(cè)管理、DSM平臺使用、電能系統(tǒng)構(gòu)建等。
2.師資隊伍建設
依托中國電能服務網(wǎng)(蘇州太谷電力有限公司)和智能電力研究院(清華大學韓英鐸院士領(lǐng)銜的科研團隊),共同培養(yǎng)“雙師型”教師。校區(qū)派青年教師去企業(yè)學習1年,參與企業(yè)的科研和工程實踐,這樣教師有了實際的工程背景,在講授理論課程時,將理論與實踐相結(jié)合,學生聽課才會感興趣,不會顯得課程枯燥無味。
智能電力研究院坐落在校區(qū),與學院有緊密合作關(guān)系,長期邀請清華大學的教授給學生做學術(shù)講座,同時教師和部分優(yōu)秀學生也參于研究院的科研項目。
3.電能管理實驗室建設
為了實現(xiàn)工程教育,必須將工程實踐教育貫穿于整個教學環(huán)節(jié)。由于企業(yè)擁有強大的經(jīng)濟基礎、科研能力以及工程實踐背景,學校與企業(yè)深度合作,共建實驗室,為學生提供工程教育模式的實踐教學平臺。
校區(qū)與太谷電力共同建設“電能管理實驗室”,使用“中國電能服務網(wǎng)”平臺。該平臺功能包括以下5個模塊:電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和系統(tǒng)工具箱模塊。
為了能采集電能數(shù)據(jù),通過電能監(jiān)測儀、電流互感器、服務器等器件,利用RS48總線和以太網(wǎng),可以采集和監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括:監(jiān)測電力指標,包括相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等;電量指標,包括有功電量、有功電度、無功電量、無功電度等;質(zhì)量指標,包括諧波電壓、諧波電流、三相不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、零線電流等。同時,還能通過溫度傳感器采集殼體的溫度。
通過此DSM平臺,學生能夠清楚的了解電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。
4.網(wǎng)絡教學平臺建設
本專業(yè)目前共有6門課程,包括“電路”、“數(shù)電”、“電力電子技術(shù)”、“電能優(yōu)化技術(shù)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及技術(shù)”等課程實現(xiàn)網(wǎng)絡教學,網(wǎng)絡學堂包括教學課件、電子教案、教學大綱、習題、教學案例、在線答疑、師生互動等,教學資料豐富。
5.工程實踐能力培養(yǎng)
工程實踐能力是學校人才培養(yǎng)的終極目標,學校和企業(yè)各有強項,優(yōu)勢互補,將學校的人才培養(yǎng)方案與企業(yè)的用人需求緊密結(jié)合,企業(yè)積極參與人才培養(yǎng)方案的研討和制定,實踐環(huán)節(jié)的教學以及教材的建設等。企業(yè)的科研項目與學校的實踐教學相結(jié)合,實踐教學實現(xiàn)學校企業(yè)雙導師制。
由太谷電力有限公司挑選經(jīng)驗豐富的高級工程師兼任“電能管理”專業(yè)方向工程實踐培養(yǎng)指導教師,每周安排2學時,總計32學時的工程實踐課程。
另外在第8學期安排學生去企業(yè)頂崗實習6個月,并將在今后逐漸擴至1年,達到“卓越工程師”計劃培養(yǎng)方案的“3+1”模式,即3年在學校學習理論知識,1年在企業(yè)頂崗實習。實習期間要求學生現(xiàn)場安裝與調(diào)試,并參與企業(yè)應用設計。
通過實習,學生對工程項目比較熟悉,將在企業(yè)里根據(jù)實際工程項目完成本科畢業(yè)設計。
6.聯(lián)合培訓“電能管理師”
目前,社會上急缺電能管理師,每年的用電高峰期,政府為了完成減排任務,都要求企業(yè)“拉閘限電”,對企業(yè)造成了比較大的損失。企業(yè)內(nèi)部的電工緊緊是會用電,但是不能根據(jù)企業(yè)實際情況,優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng),降低電能。因此,校區(qū)教師和太谷電力合作共同培訓“電能管理師”。
四、結(jié)束語
目前,全國大約200多所院校設置電氣工程及其自動化專業(yè),甚至一些以文科見長的綜合型大學也在辦此專業(yè)。[5]對于本科院校異地新建校區(qū),如果電氣工程及其自動化這樣寬口徑的電類大專業(yè),沒有形成自己鮮明的專業(yè)特色,很難與其他老牌院校的此專業(yè)相比,這樣不利于服務地方經(jīng)濟和學生就業(yè)等。
因此,設置電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向,在響應國家節(jié)能減排、培養(yǎng)“卓越工程師”計劃、大力發(fā)展智能電網(wǎng)等方面都具有積極的意義。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞]應用型本科電氣工程實踐教學
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120183-01
一、新時期本科電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位
目前,許多工科大學都開設電氣工程及其自動化專業(yè),從專業(yè)的定位設置及學生的就業(yè)來講,電氣工程及其自動化專業(yè)是屬于應用型專業(yè),應用型本科教育的任務是培養(yǎng)面向生產(chǎn)、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才,它既不是基于技能的職業(yè)型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養(yǎng)介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。我?;谶@樣的培養(yǎng)目標,確定我校電氣工程及其自動化專業(yè)建設目標,圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養(yǎng)目標,通過加強師資隊伍建設和實驗室建設,加強產(chǎn)學合作,將其建成具有特色明顯的應用型工程技術(shù)專業(yè),培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型高級工程技術(shù)人才。
二、實踐教學在電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性
應用型本科實踐教學必須是專業(yè)技術(shù)應用能力和專業(yè)技術(shù)理論有機的結(jié)合。電氣工程及其自動化的崗位群是具有較高科技含量的設計部門及相關(guān)企業(yè)。因此,針對為高科技部門、技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)的高級技術(shù)應用型人才,故要求既具有一定的基礎知識理論、又具有較高的綜合素質(zhì)、同時還具有較強的實踐能力和適應性,而且還具有一定創(chuàng)新潛力的技術(shù)和技術(shù)開發(fā)能力,具備解決工程實際問題能力的現(xiàn)場工程師。因此,要培養(yǎng)學生具有上述能力,離開實踐教學或者是實踐教學不足都是想像,除此之外,實踐教學在培養(yǎng)過程中還可進一步拓寬專業(yè)面和知識面,加強學生創(chuàng)新能力和實際工作能力的培養(yǎng),就業(yè)后能很好實現(xiàn)后續(xù)發(fā)展。
三、我校電氣工程及其自動化專業(yè)學科特色
我校過去是屬于鐵路高校,2000年后歸到甘肅省管理,我校電氣工程及其自動化專業(yè)學生主要是為鐵路培養(yǎng),電氣化鐵路及相關(guān)供電是具有鮮名特色的,尤其是電氣化鐵路與其它供電相比是有比較大的差別的。目前鐵路處于一個跨越式大發(fā)展時期,需要大量具有一定的電氣化鐵路基礎知識理論、又具有較高的綜合素質(zhì)、同時還具有較強的實踐能力和解決工程實際問題能力的畢業(yè)生,這也就促使我校電氣工程專業(yè)必須主要面向鐵路,制定具有電氣化鐵路特色的電氣工程及其自動化相關(guān)教學計劃和相關(guān)的實踐性教學環(huán)節(jié)。
四、目前大都數(shù)工科電氣工程專業(yè)實踐教學出現(xiàn)的問題
目前工科院校人才培養(yǎng)計劃中的實踐教學環(huán)節(jié)一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。這些實踐教學環(huán)節(jié)大多為具體的理論課程服務,沒有形成體系,整體優(yōu)化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學環(huán)節(jié)較缺乏;部分實踐教學的培養(yǎng)目標不明確或教學內(nèi)容與培養(yǎng)目標脫節(jié);設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上,而結(jié)合工程實際的內(nèi)容較少,實施性差;針對實際應用的實踐環(huán)節(jié)對象陳舊,脫離實際;學生一般處于被動學習狀態(tài),創(chuàng)造性難以得到發(fā)揮等。
五、我校電氣工程實踐教學的實施方案
(一)實驗教學
對于基礎實驗,對于二、三年級學生,主要利用短學期的有效時間開放實驗室,開設設計型實驗,一門課一般為兩個設計型實驗,并鼓勵寫出實驗型小論文。逐步提高學生動手、分析總結(jié)的綜合實驗能力。第四年,進入專業(yè)方向訓練后,專業(yè)課程實驗通過實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場實驗(實習)相結(jié)合的方式進行,以便使同學更好地聯(lián)系生產(chǎn)實際。
(二)各類實習
電氣工程專業(yè)實習類型有:工藝實習、專業(yè)實習、頂崗實習。
1.工藝實習形式有:金工實習、電子工藝實習、電子儀表組裝、電子元器件市場調(diào)研與自主設計、EDA綜合實驗、常用電力測試儀表應用等內(nèi)容。通過各類實習要求學生能夠熟練使用電氣作業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常使用的各類電力測試儀器、儀表,并能夠進行若干常規(guī)測試,為后面的生產(chǎn)實習和畢業(yè)設計打下實踐基礎。
2.我校電氣工程專業(yè)實習包括認識(參觀)實習和生產(chǎn)實習兩部分。參觀實習主要是到蘭州供電局下屬變電站、蘭州鐵路局供電段、蘭西機務段等單位參觀地方和鐵路供電部門的生產(chǎn)調(diào)度、設備運行、檢修維護等項目;生產(chǎn)實習主要是到蘭州鐵路局職工培訓站進行牽引供電、接觸網(wǎng)等項目的實際操作和演練、使學生真正參與到生產(chǎn)實際中來提高自己的實踐能力。通過專業(yè)實習,使學生對自己所學的專業(yè)有了一個全新的認識,甚至可以找到自己今后的就業(yè)方向和發(fā)展道路。
3.頂崗實習,頂崗實踐教學環(huán)節(jié)與其它實踐環(huán)節(jié)不同。其一是所處學習階段特別,執(zhí)行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業(yè)基礎課,而專業(yè)課已開設一段時間后,通常安排在第七學期。其二是教學環(huán)境特別,執(zhí)行場所一定要在專業(yè)對口的企業(yè)進行,學生在工作崗位上與工程技術(shù)人員或工人一起工作、學習,真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別,執(zhí)行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術(shù),而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學的教學形式、內(nèi)容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是:根據(jù)人才培養(yǎng)目標要求,以實踐技能訓練為手段,充分利用社會資源,結(jié)合理論知識,培養(yǎng)學生的工程綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,以達到學以致用的目的。學校應與企業(yè)建立長期互利的合作關(guān)系。學校在企業(yè)創(chuàng)建實習基地,簽訂長期產(chǎn)學合作的協(xié)議,一方面企業(yè)為學校提供頂崗實習基地,委派有經(jīng)驗、能勝任的工程技術(shù)人員或高級技術(shù)工人給學生集中講課,指導學生現(xiàn)場操作,形成良好的“師徒”關(guān)系。另一方面,學校為企業(yè)提供強大的技術(shù)支持,幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中的技術(shù)攻關(guān)課題。再一方面,企業(yè)可以在實習的學生中擇優(yōu)挑選滿意的學生作為企業(yè)的后備人才,提高了學校的一次就業(yè)率,同時也提高了企業(yè)的知名度。我校在各企業(yè)都建有實習基地,針對學生所學專業(yè)方向的不同,把學生分散到鐵路供電站段,采用崗位輪換的辦法,安排學生從事技術(shù)、管理、生產(chǎn)等不同的工作崗位,按每個崗位的性質(zhì)不同,定期輪換,在指導教師的指導下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現(xiàn)真正意義上的頂崗。在生產(chǎn)過程中與企業(yè)技術(shù)人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內(nèi)涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學生從真正意義上掌握了所學知識,學以致用。
(三)專業(yè)課程設計與畢業(yè)設計
1.課程設計。其基本思路是通過一個開放式的綜合性課程設計,使學生得到一次系統(tǒng)化的綜合應用的實踐鍛煉。針對電氣工程類專業(yè),具體想法是:將電子技術(shù)、電機學、電力電子技術(shù)、自動控制理論、電力傳動與控制技術(shù)、電力牽引供變電技術(shù)、EDA技術(shù)、接觸網(wǎng)技術(shù)、機械基礎、建筑電氣等課程聯(lián)系起來,以電氣工程專業(yè)大學生創(chuàng)新實踐基地為實訓場地,開設以工程實際為背景的設計題目。將構(gòu)思、方案設計、功能設計、評價設計、系統(tǒng)調(diào)試進行一條龍訓練,要求學生針對某一選題,4~5人為一個小組,在教師提供的開放式平臺的基礎上進行自主設計,獨立實踐。
2.畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對學生實踐創(chuàng)新能力的檢驗。電氣工程專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè),根據(jù)實際情況畢業(yè)設計分為三類:
第一類是學生的全部畢業(yè)設均在校內(nèi)完成,選題由指導教師確定,實驗室和機房為其開放;第二類是學生在畢業(yè)設計前期到相關(guān)企業(yè)或?qū)淼墓ぷ鲉挝粚嵙?四月底回學校完成剩余內(nèi)容。選題可以自定,也可以是企業(yè)的相課題;第三類是學生的整個畢業(yè)設計全部在企業(yè)完成,選題必須是企業(yè)的相關(guān)課題,但畢業(yè)答辯必須回校完成。
學生可根據(jù)自己的實際情況自愿選擇相應種類的畢業(yè)設計,實踐證明,通過畢業(yè)設計可極大地提高學生的實踐創(chuàng)新能力,同時也是對其實踐創(chuàng)新能力的綜合檢驗。
六、實踐教學的實施效果
通過上述實踐教學后培養(yǎng)出來的學生,用人單位普遍反映:(1)學生的綜合素質(zhì)明顯提高。(2)競爭意識、質(zhì)量意識、創(chuàng)新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經(jīng)過各個崗位的輪換后,學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業(yè)時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標,最大程度地實現(xiàn)自我價值。我校電氣工程及自動化專業(yè)的學生就業(yè)率幾年來一直將近100%。
應用型本科院校畢業(yè)生在實踐教學環(huán)節(jié)中的收獲不僅體現(xiàn)在專業(yè)知識的拓展、專業(yè)技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細,不迷信書本,實踐出真知的創(chuàng)新意識。在人際方面,畢業(yè)生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
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關(guān)鍵詞:自動化專業(yè)技術(shù);應用型人才;教學體系;研究
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)30-0156-02
為了滿足當今時展對人才的需要,我國一些高校都在加快教學改革的步伐,分析應用型人才培養(yǎng)的新體系。文章將結(jié)合當今經(jīng)濟的進程對自動化專業(yè)應用型人才的需求,本人近年來在專業(yè)構(gòu)建中對培養(yǎng)措施、教學體系、課程內(nèi)容以及實踐性教學等實施了一系列革新以及創(chuàng)新,獲得了十分理想的效果。
1 規(guī)劃一套合理的培養(yǎng)措施
1.1 培養(yǎng)方向
人才培養(yǎng)方面的合理定位與專業(yè)的生存及發(fā)展是密不可分的。找到專業(yè)的位置,細化培養(yǎng)方向是培養(yǎng)專業(yè)應用型人才的核心理念。高等院校培養(yǎng)的人才基本分為下述三種:第一種就是培養(yǎng)研究型人才,這些人才基礎好,有一定的自學能力,且后勁足,學校主要為其從事研究工作以及攻讀研究生做鋪墊;第二種則是培養(yǎng)應用型人才,這種人才基礎還算扎實,實踐能力以及創(chuàng)新思維較強,畢業(yè)后基本在企事業(yè)單位進行一些技術(shù)以及管理工作;第三種是培養(yǎng)技能型或者是技術(shù)型人才,這類人才的基礎知識基本滿足工作需求,有一定的專業(yè)能力,應該算是崗位群才。上述三種類型,國家重點大學主要對第一種人才進行培養(yǎng),普通的本科主要對第二種人才進行培養(yǎng),而高職高專院校則以培養(yǎng)第三種人才為主。
通常將自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方向鎖定在:培養(yǎng)有一定電子技術(shù)、電工技術(shù),自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業(yè)管理、網(wǎng)絡技術(shù)以及計算機技術(shù)與應用等領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎以及相關(guān)專業(yè)知識,可以在工業(yè)過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術(shù)、信息處理以及電子與計算機技術(shù)等領(lǐng)域應用型技術(shù)
人才。
1.2 實施科學合理的培養(yǎng)措施
實施一套科學合理的培養(yǎng)措施是達成培養(yǎng)目標的核心要素。向畢業(yè)生用人單位以及聯(lián)誼院校進行相關(guān)的調(diào)研,吸收消化他們的培養(yǎng)經(jīng)驗以及相關(guān)信息,還有當下一些優(yōu)秀畢業(yè)生的反饋情況,在實施此專業(yè)培養(yǎng)措施上予以革新。按照培養(yǎng)目標去培養(yǎng)學生需要有的知識結(jié)構(gòu)以及相關(guān)能力:對自然科學的基礎掌握較為扎實,有一定的人文社會科學基礎以及外語能力;了解此專業(yè)方面的必備技術(shù)理論。要熟悉工業(yè)過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術(shù)等領(lǐng)域的內(nèi)容,同時還要掌握此專業(yè)學科的發(fā)展態(tài)勢,并有較強的工作適應性。
2 深化教學革新
教學內(nèi)容及方法的革新是教學革新的框架,同樣也是教學革新的基礎、課堂教學是課程體系下的主要構(gòu)成因素,其從根本影響教學品質(zhì)。為了深化學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),一定全面探索相關(guān)途徑,在教學方式革新上多做功課,要注意課程調(diào)整以及內(nèi)容,而且還要注重革新教學措施以及教學方法,從根本上提升教學品質(zhì)。針對教學內(nèi)容,在充分了解此領(lǐng)域發(fā)展趨勢的根本上,去調(diào)整革新的思路。對培養(yǎng)體系里的所有課程分層次的進行考慮,分析課程內(nèi)容間的相關(guān)聯(lián)系,確定課程在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的影響,對課程內(nèi)容實施全面優(yōu)化。將必備的專業(yè)內(nèi)容教給學生,且還要注意內(nèi)容的前沿性,推陳出新,將學生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內(nèi)學時,采用CAI等當代教育體系,提升教學品質(zhì),為學生未來的發(fā)展以及個性發(fā)展給出一定的空間。
3 實踐教學的革新
構(gòu)建經(jīng)驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學院要構(gòu)建以教授等科研主要力量為核心,以中青年教師為中堅力量的科研隊伍,深化中青年教師的科研水平;激勵中青年教師主動申報一些科研活動,學校可以拿出專項費用扶持中青年教師進行科研活動。激勵且組織教師進行校內(nèi)校辦產(chǎn)業(yè)與自動化行業(yè)的產(chǎn)學研基地的工程技術(shù)項目研發(fā)以及培養(yǎng)實踐經(jīng)驗。
開放一些實驗室,將驗證實驗轉(zhuǎn)換成開發(fā)性的實驗,且重視實驗措施和最新技術(shù)相融合,很多實驗都是驗證類型的實驗,我們要將常規(guī)的驗證性實驗提供給學生,要讓其分析實驗的內(nèi)在因素,實驗手段以及實驗結(jié)果,在此根本上,給出新的實驗目標,讓學生主動設計相關(guān)的實驗,且實施驗證,若出現(xiàn)問題再研究問題的原因,直到達成設想的目標,從而去延伸學生的創(chuàng)造思維,實際動手能力,讓所學的知識滲透到學生的大腦。明確以綜合性、設計性實驗為核心的實驗內(nèi)容革新體系。
4 結(jié)語
自動化專業(yè)應用型人才培養(yǎng)教學體系的革新和實踐,深化了學生的基礎理論,更為廣泛的專業(yè)知識、實踐教學體系的調(diào)整并提升了學生的實踐動手能力,通過多年的實踐,這種教學體系已經(jīng)獲得了較為理想的效果,學生學位達標率已經(jīng)超過了九十個百分點,畢業(yè)生的首次就業(yè)率也超過了九十個百分點,從用人系統(tǒng)反饋的相關(guān)信息去看,用人方對畢業(yè)生的各項能力均予以好評,且工作效率高,可以較快地融入到自己所在的崗位。
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部分專業(yè)介紹前景概要如下:
1、電氣工程及其自動化,工科領(lǐng)域就業(yè)之王中王專業(yè)。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及計算機應用等領(lǐng)域工作的寬口徑復合型高級工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:畢業(yè)后可在電廠、電站、電業(yè)局、電廠、電力科研院所、電力規(guī)劃設計院、自動化高新技術(shù)公司、各地電力公司、非電力企業(yè)動力部門工作??稍陔娏ο到y(tǒng)自動化、計算機應用技術(shù)、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化等主要專業(yè)方向深造。
2、機械工程及自動化專業(yè),工科高就業(yè)率的常青樹。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和市場營銷等方面工作的寬口徑、通識型高級工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:可在機械、電子、冶金、石油化工、航空航天、兵工等領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事生產(chǎn)技術(shù)、研究開發(fā)、工程建設、行政管理及教育工作等。機械工程及其自動化專業(yè)是集機械、電子、信息技術(shù)為一體的綜合性專業(yè),知識結(jié)構(gòu)先進,適應面寬廣,發(fā)展?jié)摿Υ?,是一個發(fā)展迅速、需求巨大的熱門專業(yè)。
3、計算機科學與技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)時代的高薪就業(yè)驕子。
該專業(yè)適應了當今互聯(lián)網(wǎng)時代的需求,重新走向了就業(yè)率上升道路,據(jù)2016年2月信息時報訊,從廣東省的中山大學專業(yè)就業(yè)上看,計算機類及軟件類摘得頭籌,本科畢業(yè)生轉(zhuǎn)正月收入達到7769元。此外,計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡工程、軟件工程、均遠超畢業(yè)生的平均收入。
專業(yè)介紹:培養(yǎng)能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術(shù)和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術(shù)學科的高級專門科學技術(shù)人才。
關(guān)鍵詞:特色專業(yè);教學改革;電氣工程及其自動化;個性化教育
作者簡介:張新建(1980-),男,河南駐馬店人,華中科技大學文華學院,講師;劉沛(1944-),女,湖北武漢人,華中科技大學文華學院,教授,博士生導師。(湖北 武漢 430074)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0042-01
一、電氣特色專業(yè)的建設定位
獨立學院在創(chuàng)辦初期,學科專業(yè)建設基本照搬申辦學校的做法,這是獨立學院的必然選擇。但也必須清醒認識到,這只是權(quán)益之計,要及時地對申辦學校的資源進行改造和吸收,根據(jù)自身情況進行學科專業(yè)建設,創(chuàng)立具有獨立學院特色的學科專業(yè)體系。[1]
華中科技大學文華學院電氣工程及其自動化專業(yè)成立于2003年9月,開始由華中科技大學電氣學院提供人才培養(yǎng)方案。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,根據(jù)自身實際和“育人為本,質(zhì)量第一”的辦學宗旨,文華學院吸收華中科技大學電氣學院長期辦學過程中形成的專業(yè)精神理念、專業(yè)優(yōu)勢,形成了強專業(yè)、重實踐、個性化的特色專業(yè)建設指導思想。確立了以市場為導向、面向基層、錯位競爭、因材施教、進行個性化教育、培養(yǎng)在電氣工程及相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)、建設、管理等一線崗位及能夠直接解決實際問題的復合型、應用型人才的辦學思路和專業(yè)定位。
二、特色專業(yè)建設的具體思路和方案
根據(jù)《教育部、財政部關(guān)于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》對特色專業(yè)建設的要求,認真分析電氣工程及其自動化專業(yè)的優(yōu)勢與不足,集中力量打造本專業(yè)的特色,改革的思路是以學科建設為依托、以教學改革為核心、以人才培養(yǎng)為主線。
1.確立面向?qū)嶋H的應用型人才培養(yǎng)目標
電氣信息類專業(yè)能力體系主要體現(xiàn)在以下幾個方面:[2,3]獲取知識能力,包括學習能力、表達能力和文獻檢索能力等;應用知識能力,包括應用知識能力、綜合實驗能力和工程實踐能力等;創(chuàng)新能力,包括創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新實驗能力和研究開發(fā)能力。
本專業(yè)從實際情況出發(fā),著力培養(yǎng)應用型人才。通過對電氣工程及其自動化的課程體系和培養(yǎng)計劃進行深入研究,構(gòu)建和實施以通識教育為基礎的專業(yè)模塊教育的課程體系。課程體系以打好基礎、加強實踐、發(fā)揮個性、分流培養(yǎng)、辦出特色為原則。加強通識教育與基礎教育,重視專業(yè)教育,高年級學生按專業(yè)模塊進行專業(yè)方向的培養(yǎng)。通過狠抓第一課堂,活躍第二課堂,注重校內(nèi)外結(jié)合,全方位鍛煉學生的能力,不斷提升學生的就業(yè)競爭力。
2.積極實施教學方法改革
人才培養(yǎng)要通過課程落實到教學中去,教學方法決定了人才培養(yǎng)的方向,適當?shù)慕虒W方法是實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式改革目標的必要條件。[4]
教學方法是教師和學生為了實現(xiàn)共同的教學目標,完成共同的教學任務,在教學過程中運用的方式與手段的總稱。獨立學院的教學應充分考慮學生的實際情況因材施教,探索出一種適應獨立學院的教學模式。獨立學院學生的基礎與一本等重點高校相比,基礎知識較為薄弱,其使用教材與一本院校必然要有所差異,需因“才”施教,選用適合獨立學院學生的教材。獨立學院建校較短,目前還沒有非常多的成熟的適合獨立學院學生的電類教材。專業(yè)教師根據(jù)近幾年的教學實踐,適應課程體系改革的要求,重新編寫了電類《電路理論》教材,由機械工業(yè)出版社出版,已經(jīng)在教學中正式使用。新教材內(nèi)容注重基礎、突出實用適用,具有針對性,在學生中反映良好。[5]其他的電類改革教材正在建設之中。
電類主干課程教學中普遍存在工作原理推導繁瑣、涉及電路圖、波形圖繁多及基本公式羅列復雜等特點。傳統(tǒng)的課堂講授及實驗檢驗的教學模式給老師的教與學生的學都帶來很大困難。此外,由于學時及實驗室儀器的限制,學生也不可能一一通過實驗來驗證所有理論,而運用計算機仿真可以彌補這一不足。因此在有限的課堂和實驗學時內(nèi),如何把計算機仿真技術(shù)系統(tǒng)地融于電氣類主干課程教學中,讓學生既能牢固掌握基礎理論,又能掌握電氣工程及其自動化專業(yè)研究問題的方法,盡快地掌握電氣工程及其自動化專業(yè)學科研究的前沿,同時還具有較強的動手能力,是教學方法改革中值得研究的重要問題。計算機仿真技術(shù)引入到電氣類主干課程教學中,必然會改變以教師為中心的傳統(tǒng)授課模式,取而代之的是以學生為中心的自主探究模式學習,從而極大激發(fā)學生的學習興趣,促進學生的個性化發(fā)展,這也是個性化教育實施的一個有益探索。目前已經(jīng)在電類部分課程科目中引入了計算機仿真教學,取得了較好的效果。
3.加強實訓體系的建立
實驗、實訓基地建設是學科專業(yè)建設的基礎。要想培養(yǎng)實用型技術(shù)人才、加強學生實踐動手能力,必須加強實驗和實訓基地的建設。2005年在學院統(tǒng)籌規(guī)劃下,一批基礎實驗室和技術(shù)基礎實驗室相繼建成,承建了“電路實驗室”和“電工實習中心”。2009年學院投入近2億元建設“工程實訓大樓”和“圖書館”,與電氣工程及其自動化專業(yè)學科建設配套的專業(yè)實驗室“電力拖動與電力電子實驗室”、“電力系統(tǒng)繼電保護實驗室”、“電力系統(tǒng)綜合實驗室”等也將逐步建成。此外,學校與葛洲壩水力發(fā)電廠、上海電機廠、國家電力科學研究院高電壓研究所等單位合作,建立了多個穩(wěn)定的校外專業(yè)實踐教學基地,能完全滿足本專業(yè)學生的實踐教學需求,為培養(yǎng)應用型人才奠定了堅實基礎。
4.師資隊伍建設
師資隊伍建設是學科專業(yè)建設的關(guān)鍵,在學院的大力支持下,我們一直在努力引進人才。對于青年教師的培養(yǎng)采用了導師制,從教案的修改、組織試講到跟班聽課,六位具有碩士學位的中青年教師在多位老教師的指導下科研能力和教學效果逐步提高,在學院的青年教師教學大賽和教學質(zhì)量優(yōu)秀獎評選中獲獎。目前,六位專任中青年教師基本形成了自己的科研方向,開展了一些實際課題的科學研究工作,并力爭近兩年內(nèi)在一些縱向或橫向科研課題上取得進展。
三、總結(jié)
獨立學院的特殊性決定了其專業(yè)建設必須在定位、培養(yǎng)方式等方面形成具有自己特色的學科專業(yè)體系。特色專業(yè)一定程度上體現(xiàn)了高校的辦學特色和社會服務能力,是關(guān)系一所高校能否受到社會認可和歡迎的重要因素。經(jīng)過近幾年的改革與建設,電氣工程及其自動化專業(yè)取得了一些成績,獲得了一定的社會認可。本專業(yè)招生錄取線一直在二本錄取分數(shù)線附近,就業(yè)率也一直在90%以上,考研率也逐年提高,深受廣大考生、家長和用人單位的好評。但要實現(xiàn)特色專業(yè)建設目標,還有很多工作要做。在下一步工作中,將繼續(xù)優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),凝練特色,改革和完善人才培養(yǎng)方案,加大實踐教學改革力度,推進個性化教育。只有經(jīng)過深入的實踐改革才會取得一定的成果,對同類高校電氣專業(yè)建設和改革起到有益的參考作用。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞 教學改革 課程體系 實踐教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling, YUAN Jinjuan
(Department of Electrical Automation, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,
Wuhan University of Science and Technology City College, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations, the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula, and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世紀90年代末期,教育部對我國高校各大專業(yè)進行了大范圍的重新調(diào)整。控制類本科專業(yè)調(diào)整為“自動化”和“電氣工程及其自動化”兩個方向。針對就業(yè)方向的不同,把自動化專業(yè)確定為弱電專業(yè),而電氣工程及其自動化專業(yè)確定為強電專業(yè)。在高校布局結(jié)束之后,首先要解決的問題就是設置教學內(nèi)容,通俗一點講就是設置課程,課程的設置往往是教學的核心內(nèi)容。
獨立學院,是國家借鑒國外的先進經(jīng)驗,利用國家機構(gòu)以外的社會組織或者個人的資本,以實施本科學歷為主的高等學校。通常,在國外,重點大學大多是私立大學,他們的資金來源的主要是校友的捐款,少部分來自于政府撥款;而我們國恰恰相反,我國的重點大學都是公立大學,它們的資金來源通常是財政撥款,幾乎沒有任何社會資金的投入。由于我們國家財力有限,很難滿足大部分高中畢業(yè)生生讀大學的需求,所以獨立學院就孕育而生了。獨立學院的開設則是完全采用社會資本辦學,政府沒有一分錢投入,大大緩解了我國教育經(jīng)費嚴重短缺的問題,并且使很多之前根本無法上大學的高中畢業(yè)生提供了受教育的機會。而在獨立學院創(chuàng)辦初期,學科課程建設基本照搬申辦母體的做法,這是因為在獨立學院創(chuàng)辦初期,學校是沒有任何經(jīng)驗可循的,只能依靠母體。但也必須清醒認識到,這只是權(quán)益之計。因為獨立學院的生態(tài)和母體學校有很大的區(qū)別,這就要及時地對母體學校的教學資源進行創(chuàng)造性的改造,根據(jù)自身情況進行響應調(diào)整。
目前,獨立學院在我國的定位是應用型本科,所以它要面向平民化、大眾化,學生的就業(yè)渠道主要面向基層。要使學生能夠減少適應的工作的時間,這就需要從兩個方面入手。一是減少課程的內(nèi)容和降低課程的難度。因為,我們之前的大學教學主要是精英教學,教學的內(nèi)容既多又難,而獨立學院學生的生源質(zhì)量偏低,如果按照傳統(tǒng)的教育方法無異于緣木求魚、刻舟求劍。二是必須增加學生實踐動手能力的培養(yǎng)和訓練。因為,獨立學院的學生通常理論水平不高,但是很多同學實踐動手能力較強。另外,他們最后的就業(yè)面向基層,而基層的工作通常不需要很多理論知識,而特別重視實踐能力的培養(yǎng)。本文針對這兩個問題以所教學的電氣工程及其自動化專業(yè),進行一些相關(guān)的探討。
1 減少理論課程數(shù)量
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)的理論課程主要包括電工技術(shù)、自動控制原理、電機與拖動基礎、控制電機、運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、電力電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、電工電子技術(shù)、電氣工程、專業(yè)英語等四十余門課程。在傳統(tǒng)的理論教學中,存在著課程數(shù)目多,面比較廣,不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后,常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況,這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎較差,接受能力有限,從而造成了學生的負擔過重,教學效果不好,造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想,很多理論課程都是有調(diào)整的空間的。在信息爆炸的今天,一些課程的設置就沒有太大的必要,甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術(shù)這門課程為例,這門課程多是介紹性的內(nèi)容,沒有任何公式推導以及分析計算,學生在工作遇到相應的傳感器通過網(wǎng)上查閱資料即可。但是在理論教學過程中,不能一味地減少課程,要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程,進行大量的訓練。例如,單片機這門課程,就需要大大增強,很多高新企業(yè)招聘學生的過程中,常常要考查單片機的相關(guān)知識,但是在很多獨立院校中,單片機的課時得到不斷的壓縮,得不到相應的重視。
2 改善實踐教學
2.1 減少驗證性實驗內(nèi)容,增加設計性實驗內(nèi)容
傳統(tǒng)的實驗教學大多數(shù)是驗證性的,主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性,只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電,最后得出實驗結(jié)果。這種實驗教學的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設計性、綜合性的實驗由于實驗結(jié)果未知,會增加學生的興趣,提高了學生自身分析問題、解決問題的能力,使學生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2 用仿真實驗來代替現(xiàn)實實驗
使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗,減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結(jié)果進行處理很分析,并根據(jù)實際需要自動繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學生的工作量,例如在電氣工程及其自動化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評,很多學校都開展了工控組態(tài)的實驗教學。
2.3 嚴抓實訓教學考核
實訓和實驗不同,實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實訓通常是完成某一任務,來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意,彈性大的缺點,通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法,把一個實訓教學課程分成若個的子項目,每個子項目又分成若干個子子項目,每個子子項目都有相應的權(quán)重。每完成某個子項目就打相應的分數(shù),最大程度上保證實訓教學考核科學化、規(guī)范化、標準化。
2.4 取消課程設計環(huán)節(jié),以相應的實訓環(huán)節(jié)來代替
以筆者個人的求學經(jīng)歷和教學經(jīng)歷來說,絕大部分的學科的課程設計環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設計,是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實際應用相結(jié)合,出一些設計題目,讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后,通過安排學生兩周的時間內(nèi),按照要求,設計出一種用單片機控制的實際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運行,寫出規(guī)范的設計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面,給學生布置一個題目,學生在這個教師里面完成課程設計報告即可,其中沒有任何學生實際動手的內(nèi)容,這樣的課程設計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通?;ハ喑u課程設計報告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。
針對這種情況,筆者認為應該取消課程設計,取而代之的是一些與課程對應的實訓環(huán)節(jié)。作為獨立學院的學生,課程設計對他們來說不現(xiàn)實,在以后的工作中,企業(yè)也很難有機會讓獨立學院的學生做設計,給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好,還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設計理論課程之后,安排學生做相應課程的實訓環(huán)節(jié),在規(guī)定的時間按照圖紙安裝、調(diào)試出一個萬能充電器,寫出實訓報告即可。
2.5 取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié),以頂崗實習報告來代替
我國本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭議,一定程度上這不是一個學術(shù)問題,而是一個利益問題。通常來說,一個本科生的畢業(yè)設計按照工作量計算10個學時,一般的教師帶10~15個學生,這就是100~150學時,而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會受到影響,高校老師肯定會反對。而且,畢業(yè)設計不僅僅對老師有利益瓜葛,而且對學校中的打印社有巨大的經(jīng)濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算(包括初稿和終稿),按學校有3000學生來計算,這就有30萬元的經(jīng)濟利益,由學校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。
畢業(yè)設計到底對學生多大好處呢?畢業(yè)設計的全過程一般是這樣的:通常在大四上學期期末給學生布置畢業(yè)論文題目之后,學生就去企業(yè)頂崗實習了,根本沒有時間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時候,學校會通知學生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業(yè)論文的時間在五月初,寫畢業(yè)論文的時間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內(nèi)需以外,一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業(yè)設計,取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業(yè)中實習內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學生均可以接受頂崗實習報告,它具有可操作性。
2.6 加強第二課堂的教學
加強第二課堂的教學工作,以申請實驗室的契機,在校內(nèi)開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動,提高學生學習專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對專業(yè)有興趣的學生,組隊參加電子設計大賽、數(shù)學建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之,通過這些比賽,引導學生對專業(yè)學習的熱情和興趣,幫助和指導學生開展科研活動,探討通過所學職業(yè)知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動,提高學生的實際動手能力,造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍,激勵學生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新觀念。
4 結(jié)語
獨立學院的產(chǎn)生,不可否認帶來很多積極的作用,它讓很多人獲得了受教育的機會,提高了我們國家國民的整體素質(zhì)。但是由于成立時間較短,在教學過程中存在很多問題,需要進行一定的改革。這樣的改革單靠高校教師個人呼吁作用不大,需要教育部門根據(jù)獨立學院的實際情況做頂層設計,突破部門利益的藩籬,使獨立學院的專業(yè)建設和課程設置更加貼近于市場的需要。
參考文獻
針對上述人才培養(yǎng)目標,在電氣自動化專業(yè)教學體系設置和教學模式上應充分體現(xiàn)其特點。為此,我們通過多門基礎、專業(yè)課程建設,對電氣專業(yè)課程體系、課程設置,特別是課程教學改革、實踐與創(chuàng)新教學的改革進行了探究和實踐,形成了以專業(yè)課程群為教學背景,基于“項目導向,任務驅(qū)動”的教學組織形式,結(jié)合專業(yè)技能競賽的教學新模式,體現(xiàn)了電氣專業(yè)創(chuàng)新性和實踐性人才培養(yǎng)的特點。
1 構(gòu)建具有創(chuàng)新性的專業(yè)課程群體系
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個工程性很強的專業(yè),其專業(yè)范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統(tǒng)運行和控制3個部分。因此專業(yè)課涵蓋的范圍比較廣,涉及學科較多。在我院,該專業(yè)課程體系按照綜合教育模塊—學科教育模塊—專業(yè)教育模塊—專業(yè)實踐實訓模塊的體系設置。其中,綜合教育模塊和學科教育模塊是公共基礎課,進行通識性教育;專業(yè)教育模塊包括專業(yè)基礎課、專業(yè)方向選修課和專業(yè)相關(guān)選修課,是培養(yǎng)電氣專業(yè)本科人才的核心課程教育模塊;專業(yè)實踐實訓模塊包括課程綜合實驗和專業(yè)實踐實訓兩部分,是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要部分。專業(yè)教育課程設置見表1。
表1 電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系
以往各門課程的講授都是各位教師孤立授課,授課內(nèi)容、案例、實驗都是各自為政,學生學習結(jié)束后無法建立整體觀,理論知識無法融會貫通和靈活應用。為了克服這一現(xiàn)象,并適應社會對電氣專業(yè)人才的需求,培養(yǎng)具有電氣專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力強和富于創(chuàng)新的電氣人才,需要對專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)功能進行進一步的改革和調(diào)整。我們根據(jù)課程性質(zhì)以及課程間的聯(lián)系,將專業(yè)課程劃分為3個課程群:
(1)電氣傳動類課程群:由電力系統(tǒng)基礎、電機與拖動基礎、運動控制系統(tǒng)、電氣控制及PLC技術(shù)、傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)和單片機原理及接口技術(shù)6門課程組成,是電氣自動化的主干課程群,主要教學目的是利用計算機技術(shù)和電子技術(shù)實現(xiàn)對電力電子電路的控制和電機參數(shù)的檢測,從而實現(xiàn)交直流電機的調(diào)速和控制[1]。
(2)控制類課程群:由自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、控制系統(tǒng)仿真5門課程組成。其主要教學目的是培養(yǎng)學生對控制系統(tǒng)中控制理論與方法的掌握。
(3)信號處理類課程群:由信號分析與處理、DSP原理與應用、嵌入式系統(tǒng)3門課程組成。其主要教學目的是培養(yǎng)學生對信息處理和分析方法與實踐應用的掌握。
綜上可見,每個課程群由多門基于教學內(nèi)容相互貫通、相互融合的課程構(gòu)成。課程群中各門課程的理論知識具有較強的銜接性和連貫性,并存在知識點覆蓋、重復的現(xiàn)象。因此在進行課程教學過程中,對課程內(nèi)容的設計應充分考慮課程群教學內(nèi)容的優(yōu)化與整合,在教學內(nèi)容、形式、實踐、考核等方面需要體現(xiàn)課程群內(nèi)部課程的相關(guān)性和綜合性,充分利用課程內(nèi)容上的關(guān)聯(lián)性相互支撐和強化,培養(yǎng)學生以工程項目為驅(qū)動的學習模式。我們基于電氣傳動類課程群進行教學新模式探討。
2 電氣傳動類課程群教學新模式
2.1 調(diào)整并優(yōu)化課程內(nèi)容
電氣傳動類課程群是專業(yè)課程體系中的重要組成部分,6門課程覆蓋二、三年級,既有專業(yè)基礎課,也有專業(yè)方向選修課和專業(yè)相關(guān)選修課。其中,電機與拖動技術(shù)是專業(yè)基礎課程,主要講授電機的基礎知識和原理,著重分析三相異步電動機和直流電動機的結(jié)構(gòu)及基礎知識,如啟動、制動、調(diào)速性能及相關(guān)的計算;電力電子技術(shù)主要講授電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù),如整流、逆變、斬波、變頻、變相等;運動控制系統(tǒng)主要講授直流調(diào)速、交流調(diào)速和隨動系統(tǒng);電氣控制及PLC技術(shù)涉及電氣基本控制方法及系統(tǒng)設計、可編程控制器原理及應用等知識,培養(yǎng)學生電氣控制分析與設計的能力;單片機技術(shù)主要講授基于微處理器的數(shù)據(jù)采集、顯示、驅(qū)動等內(nèi)容;傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)主要是對傳感器和常見檢測手段的介紹。
可見,基于課程群的教學必須具有整體觀和統(tǒng)一性,課程教學內(nèi)容的設計,需要綜合考慮各課程內(nèi)容之間的聯(lián)系,避免相同內(nèi)容重復講授;同時需要注重基礎知識與專業(yè)知識之間的相互銜接,在教案、案例設計上統(tǒng)一規(guī)劃,強調(diào)知識體系的完整性與系統(tǒng)性。
在課程群課程教學過程中,可以將同一實際項目貫穿于整個課程群教學中,例如圍繞交流電機或直流電機的速度控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)進行舉例,不同的課程對應系統(tǒng)實現(xiàn)的不同部分進行知識點講解:電機與拖動技術(shù)、運動控制系統(tǒng)主要圍繞電機結(jié)構(gòu)、性能和調(diào)速方法設計教學內(nèi)容;電力電子技術(shù)則可著眼于電器原件的選型、主電路的設計、參數(shù)的計算等進行講解;傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)闡述了速度檢測的方法選擇、檢測電路和具體實現(xiàn)方法;電氣控制及PLC技術(shù)、單片機技術(shù)則解釋監(jiān)控系統(tǒng)可以用兩種形式來實現(xiàn)。通過一個實際項目貫穿于多門課程,即實現(xiàn)了從理論分析到具體實現(xiàn)的整個過程。當完成該課程群教學后,學生將建立起一個完整而生動的知識結(jié)構(gòu),具有較好的教學效果。
2.2 三層次實踐教學
課程群的實踐教學分成3個層次:基礎實驗教學、綜合實踐教學和競賽創(chuàng)新教學。
2.2.1 基礎實驗教學
該層次的實踐教學主要是對理論教學內(nèi)容進行驗證,讓學生加深對課堂教學內(nèi)容的理解?;A性實驗教學除了在實驗室中進行外,還根據(jù)課程教學內(nèi)容,在理論課程中引入多種仿真軟件,如Simulink,Protus,Multisim對相應控制系統(tǒng)和電路系統(tǒng)進行仿真。讓學生 深刻理解理論知識,并適當讓學生設計實驗,通過實際操作獲得實驗結(jié)果。
2.2.2 綜合實踐教學
為了體現(xiàn)課程群實踐教學的開放性、研究性和創(chuàng)新性[2]。我們在驗證性和設計性實驗的基礎上,針對課程體系特點開發(fā)了綜合性實驗。如在完成檢測技術(shù)和單片機兩門課程的學習后,需要完成大論文的實踐訓練和基于單片機環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計的開放性論題。鼓勵學生利用所學知識,完成對某一環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控設計。
2.2.3 競賽創(chuàng)新教學
結(jié)合課程,鼓勵不同年級的學生參加各類學科競賽,形成課程學習—教學實踐—創(chuàng)新競賽相結(jié)合的教學模式,激發(fā)學生學習動力。例如:在完成電子技術(shù)、電子設計創(chuàng)新(1)學習后,組織學生參加全國電子設計與開發(fā)大賽;學習完單片機原理及接口技術(shù)、傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)、電子設計創(chuàng)新(2)后,組織學生參加全國單片機設計與開發(fā)大賽;在完成電子設計創(chuàng)新(3)和專業(yè)綜合實踐后,組織學生參加物聯(lián)網(wǎng)全國創(chuàng)新類大賽。近幾年已有多名學生參加了競賽并獲得了佳績。這一與競賽相結(jié)合的創(chuàng)新實踐教學模式激發(fā)了學生的興趣,并加強了學生對本專業(yè)的認識,增強了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.3 與技能認證相結(jié)合
在教學過程中,結(jié)合電氣工程師類認證考試設置教學知識點和重點,鼓勵學生參加各類電工電氣類工程師認證,加強學生的實踐能力,并且為學生的就業(yè)提供保障。
3 結(jié)束語
基于課程群的教學模式,可以讓學生通過學習將各門專業(yè)課程有機地聯(lián)系起來,增強學生對課程的整體把握、完整理解和綜合應用;多層次的實踐教學激發(fā)了學生學習的興趣,并鍛煉了實際動手能力;教學與技能認證的培養(yǎng)方式提高了學生就業(yè)競爭力。我們已經(jīng)按照該方案在某些課程上進行了改革探索,并取得了一定的效果。但是在具體實施過程中仍存在較多的困難,如課件整體規(guī)劃存在難度,不同課程教師的配合度以及學生的接受能力和考核方式的具有局限。我們將在后續(xù)的課程建設中繼續(xù)努力,找到一條真正適合的教學之路。
參考文獻
[1] 梁永春,劉建業(yè).電氣傳動課程群開放式課程設計體系研究[J].中國電力教育,2011,21:167-168.
隨著社會各界對電氣工程及其自動化專業(yè)人才的需要,要更加注重對人才培養(yǎng)模式的研究,要突出學生職業(yè)素質(zhì)教育培育,尤其是學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,加大教學培育創(chuàng)新力度,以適應社會的需要。本文結(jié)合工作實踐,對電氣工程及其自動化專業(yè)建設與人才培養(yǎng)模式進行研究了探索研究。
關(guān)鍵詞:
電氣工程;自動化;人才培養(yǎng)
目前,隨著社會的不斷發(fā)展,電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)越來越需要加強。要根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展,結(jié)合當前工作社會的需求,認真研究分析教育培養(yǎng)中存在的缺點,積極探索教學模式創(chuàng)新,突出學生職業(yè)素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng),大力培養(yǎng)學生成為高級工程技術(shù)人才和管理人才。
1要樹立創(chuàng)新理念,在多元化培養(yǎng)模式上求突破
在制訂培養(yǎng)計劃時,我們要根據(jù)專業(yè)的新發(fā)展和新要求,以如何發(fā)揮特色專業(yè)優(yōu)勢為中心,加大培養(yǎng)電氣創(chuàng)新人才的力度,注重優(yōu)化重構(gòu)人才培養(yǎng)方案,在探索多元人才培養(yǎng)模式求突破,努力構(gòu)建創(chuàng)新教育體系。在優(yōu)化教學課目內(nèi)容時,要優(yōu)化原有的培養(yǎng)計劃,將計算機、電子自動控制等新興技術(shù)的應用,重視與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)新課題。我們就要集中精力,組織力量編寫一批反映專業(yè)特色的教材及生產(chǎn)實際的特色教材,以滿足課程建設的需要。在改革課程教學內(nèi)容和優(yōu)化課程體系過程中,要要加大對傳統(tǒng)專業(yè)的更新改造力度,注重加強新形勢下特色專業(yè)建設的探索與實踐,突顯目前我們不斷倡導的產(chǎn)、學、研一體化的辦學優(yōu)勢,不斷創(chuàng)建電氣工程人才培養(yǎng)新模式。在教學實踐中,要斷鼓勵學生參與到實踐中去。在實踐中,我們的學生要完成教學目標,既要擁有本專業(yè)各種知識,還要自學其他的很多其它知識,這就需要學生積極參與到實踐教學改革中,這樣不僅有助于提高大學生的自學和創(chuàng)新能力,更對學生的實踐動手能力,更能鍛煉學生的實踐動手能力,進一步促使學生綜合應用能力的提高,還不斷優(yōu)化他們的智力結(jié)構(gòu)。在實踐中,參與設備開發(fā)的學生分別負責不同內(nèi)容,既要注重團結(jié)協(xié)作;更要通盤考慮,整體設計。因此,實踐教學內(nèi)容及教學模式的改革,對于培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作的精神是大有裨益的。實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發(fā),具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現(xiàn)代化程度,拓寬實驗設備的應用范圍,開發(fā)后的實驗裝置不僅能用于教學任務,還可用于科學研究??杀苊庠O備過早淘汰,具有一定的經(jīng)濟效益。
2要依托學科優(yōu)勢,要注重特色專業(yè)建設上下功夫
依托電氣制造行業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢和電力行業(yè)的發(fā)展,結(jié)合電氣學科優(yōu)勢和學生就業(yè)狀況及市場需求狀況,將課程、專業(yè)、學科和實驗室建設融為一體,進行綜合教學改革,優(yōu)化教學內(nèi)容和課程體系,打破傳統(tǒng)的“基礎課―專業(yè)基礎課―專業(yè)技術(shù)課”的“老三段”體系,凝煉和建立體現(xiàn)個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統(tǒng)構(gòu)建實踐教學新體系。在工程應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,建立認知層、基礎層、拓展層、創(chuàng)新層四個層次結(jié)構(gòu)實踐教學體系及基本型、設計型、綜合型、研究創(chuàng)新型四種類型的實驗課程內(nèi)容,把工程設計與應用貫穿于課程教學、課程設計、畢業(yè)設計等諸多環(huán)節(jié),同時通過創(chuàng)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(zhì),通過真實的工程環(huán)境熏陶與系統(tǒng)的實踐訓練讓學生親身體驗學習與實驗、研究與創(chuàng)新的全過程,激發(fā)創(chuàng)新熱情,獲得創(chuàng)新樂趣,培養(yǎng)其科學精神。利用這些豐富的實踐教學環(huán)節(jié)和各級各種競賽機會,強調(diào)自主開發(fā)、自主研究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,開拓學生的個性潛力,激勵學生的實踐創(chuàng)新,增強學生的工程設計能力和綜合應用素質(zhì),促進優(yōu)秀人才在提高中脫穎而出。
3要加強個性教育,在注重培養(yǎng)拔尖人才求突破
在高等教育階段,我們不僅要探索建立普遍的人才教育計劃,更要對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)做出計劃,這也是我國高等院校促進拔尖創(chuàng)新人才脫穎的迫切要求。所以,在教育過程中,要對具有學術(shù)理想、創(chuàng)新潛質(zhì)等條件特別優(yōu)秀的學生創(chuàng)設教育計劃。讓學生在完成規(guī)定的課程外,可以根據(jù)每個人的興趣、愛好和特長可進行自主選擇喜歡的課程,同時也自主參與學校的科研項目。主要引導學生們進行研究性的學習、加強科技創(chuàng)新,對于每位學生來說,都要主動參加導師的科研課題,要做到以真實科研項目為平臺條件,將專業(yè)理論知識的學習與科研項目實訓緊密結(jié)合,增強學生自主和快速學習能力、創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力。
4要注重加強師資隊伍建設,在提升現(xiàn)代化教學力量求突破
在教學中,要充分認識到教師在專業(yè)教學中的重要性,對師資隊伍結(jié)構(gòu)以及人才資源配置不斷優(yōu)化,大力提高辦學質(zhì)量和效益。建立以學科帶頭人、專業(yè)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(yè)方向建設為重點,以實驗室建設為保障,不斷深化教學內(nèi)容和教學方法的改革,以打造優(yōu)秀教學團隊為重點,組成國家特色專業(yè)“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。另外,還要大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,注重對青年教師的工程能力培養(yǎng);也可以適當引進電氣制造企業(yè)(集團)的工程技術(shù)人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術(shù)造詣高、學歷職稱結(jié)構(gòu)合理、充滿生機和活力的高素質(zhì)、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定堅實基礎。
5結(jié)束語
綜上,應該充分認識到電氣工程及其自動化專業(yè)的重要性,在培養(yǎng)期間,應該進一步樹立創(chuàng)新思想,積極推進教學改革和課程建設,辦出自己的專業(yè)特色,為社會經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)更優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。
參考文獻:
[1]孟祥萍,張運波,張紅等.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].長春工程學院學報(社會科學版),2012,(8):71-73.