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电气工程及其自动化知识十篇

作者:小编 点击: 发布时间:2023-11-04 20:36:37

  完美体育 完美官方网站今天的电气工程及其自动化是一种综合应用现代高科技、跨专业、尖端的科学专业,有广阔的应用现实和前景。它是在工业化和电气化的基础上的重要组成部分,在加快我国现代化过程中扮演了重要的角色。在高等教育领域内,电气工程是现代科学技术领域中的核心科目,是不可分割的一部分,高科技领域重点学科。因此,对电气工程及其自动化专业教学的改革具有重要的现实意义。

  电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业,电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。例如,“电气工程”和“电子科学”以及“控制科学”的交叉融合产生了“电力电子技术”;“电气工程”和“材料科学”的交叉融合形成了“超导电工技术”和“纳米电工技术”“;电气工程”与“机械工程”及“计算机学科”的交叉融合产生了一门“机电一体化”新学科,已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物,它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合而应运而生的一种高新技术,也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。今后若干年内对电气工程及其自动化领域发展影响最大的主要因素有以下三个。

  1.1信息技术的决定性影响。信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通信系统以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。

  1.2与物理科学的相互交叉面拓宽。由于晶体管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统。

  1.3快速的发展变化。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对电气工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查,这对我们如何改进教学、如何培养学生带来很大影响。

  随着科技的发展,电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量、运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。

  2.1以学生应该具备和接受的知识结构、能力结构来构建课程体系。随着社会经济和科学技术的发展,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色,应具备“强弱电”的知识结构,而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识,有较强的实践动手能力。

  2.2运用认知理论构建课程体系。按照认知结构理论,认知结构中有两种具体的组成成分,一是知识块,二是知识的组织形式。因此,应在国家、地区及学校的总体课程框架下,根据认知科学对人的认知结构的理解,分析在什么阶段设置什么课程才能更好地为学生构建有利于以后学习所必须掌握的知识体系。由此,在设置课程框架时,应考虑加强各知识块的统合,建立相应的课程体系结构,这样才能避免结构主义课程论中出现的各知识块孤立、隔离和过于专业化的现象。

  3.1凝炼和建立体现个性化教育和工程应用的实践教学新模式,系统构建实践教学新体系。根据“五条线”课程体系的工程应用和创新能力培养要求,建立四层次(认知层、基础层、拓展层、创新层)结构实验教学体系及四种类型(基本型、设计型、综合型、研究创新型)的实验课程内容体系,将工程训练融入于四层次中,强化工程意识、工程能力和创新思维,强调自主开发、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,开拓学生个性潜力、激励学生实践创新,增强学生的工程设计和综合应。

  3.2深化“四位一体”综合改革,打造优秀教学团队。按人才培养目标,开展“四位一体”(将课程、专业、学科和实验室建设融为一体)综合教学改革,以课程(群)建设为基础、品牌特色专业建设为重点、学科建设为龙头、实验室建设为保障,建立以课程带头人、专业带头人、学科带头人和实验室建设负责人为首的教学团队,组成国家特色专业“电气工程及其自动化”建设小组。以打造优秀教学团队为重点,促进科学研究与教学工作的有机融合,大力加强教师队伍的教学能力建设和整体提高工作,特别是青年教师的工程能力培养工作;适当引进电气制造企业(集团)的工程技术人员参与教学工作,努力建设一支教学水平与学术造诣高、学历职称结构合理、充满生机和活力的高素质、高水平教学团队,为进一步提高人才培养质量奠定坚实基础。

  3.3优化课程设计和毕业设计课题,建立完善的系统制度。课程设计、毕业设计的完成质量,其选题、实际过程、教师指导等都至关重要。建立系统制度是进一步深化高等教育教学改革的重要举措。建立系统制度可以使学生通过课程设计以及提前的毕业设计课题选题或预研,可以尽早地参与学术活动、科学研究和创新活动。通过与指导老师或课题组其他成员的交流,不断发现问题、解决问题,使自身能力得到提高,为走上工作岗位或进一步深造打下坚实的基础。

  [1]高安帮,徐建俊,刘利宏.“电气工程”应向着多学科交叉融合的方向快速发展[J].时代人物,2008,(3):201-203

  [2]杨泽斌,谭伦农.新形势下电气工程及其自动化专业建设的探索与实践[J].中国电力教育,2006,(6):62-64

  本科院校作为我国高等教育的生力军,是培养应用型高级专门人才的主要阵地,它们以培养应用型、复合型人才为出发点,按照“基础扎实、知识面宽、应用能力强、素质高、有较强的创新精神”的要求,以人为本,使其培养的学生“会学习”、“会创新”、“会做人”。针对在人才培养上的应用型特色,在学生的知识构建上应把握好通识教育与专业教育的关系,强调知识体系的完整、系统和科学性,要有较强的动手能力、技术创新和技术的二次开发能力[1]。电气工程及其自动化专业目标是培养德智体全面发展的,能适应社会主义现代化建设需要,具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。

  随着新的科学技术成就不断涌现,现代电子学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统电工学科的各个领域,使电工学科理论和技术发生了巨大的变化。在电工行业中工作的科技人员,只具备传统电工理论及其应用的知识结构已经无法胜任工作。[2]在新形势下如何培养和造就新一代电气工程人才是世界各国电气工程教育界关注和积极探索的问题。电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化,电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。

  注册电气工程师制度的实施将对高校电气工程及其自动化专业的教学产生重大影响,它要求专业定位要贯彻“厚基础、宽专业”的方针,基础课程与专业课程的覆盖面要满足注册电气工程师的基本要求;专业课程内容要及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力。然而,目前电气工程及其自动化专业教育还存在着与注册电气工程师制度不适应的问题,如轻实践、面向工程不够;课程结构设置不够、不合理;教师工程经验缺乏等。为此需要建立起与注册电气工程师制度相适应的电气工程及其自动化专业教育。

  1根据现代高等教育的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,结合我校的实际情况,现在学院有我省首批批准建立的示范性教学中心“电工电子实验示范教学中心”,部级创新实验区“农业电气化与自动化专业人才培养模式创新实验区”。在理论教学工作中,学院加强校内外实习基地建设,目前已在大庆龙凤热电厂、大庆油田供电公司、同创集团、农垦通信公司、哈尔滨新中新集团等企事业单位建立了19个相对稳定、质量较高的校外教学实习基地。学院与北京科瑞尔斯公司和达内公司进行校企合作办学,培养理论和实践相结合的人才。

  我校电气工程及其自动化专业坚持“强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”的专业办学特点,坚持“传授知识与探索研究结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的人才培养模式,按照“加强基础、拓宽面向、增强素质、提高能力”的建设思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,改革课程教学内容和优化课程体系、实施研究型教学、重构实践创新教学体系、推进产学研合作等途径,培养具有创新精神和较强工程能力的宽口径高级工程技术人才。

  2课程设计应着重学生测试、调试、设计和初步的开发能力的培养,电气工程及其自动化专业主干课程都铺排课程设计环节,课程设计环节对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及进步工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。课程设计时间一般只有一二周,故课题难度不宜太大,但要有一定的广度。课题必需有一定的代表性,能够笼盖课程的主要部门,要夸大工程基本素质的培养。学生可以结合个人偏好自行选题,也可以选择教师布置的课题,并对课题进行分析、设计、编程、安装、焊接与调试,终极提交产品和设计讲演。学生们在做课程设计之初,任务对于他们来说有些难度,但通过整个环节,他们得到了很好的锻炼,主要的收成并不是学会了多少详细的设计计算方法,而是学会了如何着手做事。在这里,教师的作用是给同学们引导方向,借助课程设计的载体帮他们把以前学过的知识有机地串起来,只有他们碰到自己解决不了的题目时才协助他们解决,充分体现了“授之以渔”而不是“授之以鱼”。毕业实习应着重培养学生综合运用专业知识,独立分析和判定出产中的技术题目的能力。通过2~3周的毕业实习,使学生把握发电厂电气运行、维护的基本知识,了解电厂出产的各项轨制,增强事业心和责任感;认识电能出产的主要环节,分析电厂电气设备的布置及二次设备(继电保护、自动装置等)的配置;学习电厂的事故处理、事故设想和防范措施;了解继电保护屏、中心信号及控制屏的设计、安装、接线、调试;了解电力企业的出产治理和各职能部分的地位和作用;搜集毕业设计有关资料。

  3.实际学习中,做好创新性学习,有意义的学习,探究学习,投入式学习,浸润式学习,协作式学习,自主学习等,处理好“学会”与“会学”的关系。根据社会需要和学校自身办学条件,强调理论与实践相结合的高阶能力培养(问题求解,决策判断,批判性思维和创新性思维)。课程体系的反馈与调整课程体系建立的中心任务是培养社会需要的人才,最终要在社会上检验,同时社会的进步与发展对人才需求的内涵也在逐步变化。因此,在完成内部反馈调控同时要注意外部资源的吸收整合,以提高产学研相结合的培养效率,因外资非常丰富,我们要像生物体细胞一样消化吸收和扬弃,从而达到有效利用的效果,在综合需求资源的前提下,进行下一轮课程体系的调整,使之成为真正的、有效的、持续健康发展的完善的课程体系。

  电气工程及其自动化专业是一门特色非常鲜明的应用型工程技术类专业。本专业主要是研究有关于电能的生产、输送、应用、测量、转换和控制等方面的内容。电气工程及其自动化专业适用范围广,毕业生既可以从事于强电领域、又可以从事于弱电控制等领域,也可在国家电力生产行业、国家电网、火电、水电、风电、太阳能等绿色新能源领域工作,对于地方性本科院校在电气工程及其自动化专业的发展上更应注重学生应用性能力的培养。

  电气工程及其自动化专业是一个归并了多个电类专业的宽口径专业,它以物理学、电子学、电工学、自动控制、计算机、测量技术等原理为基础的一门综合性技术科学。在电气工程学科的历史沿革中一直具有很强的实际应用背景,航天、航空、交通、电力、冶金、化工、电力、石油、食品、生产制造等行业的需求是自动化学科的诞生和发展的主要动力,可以说电气工程专业的应用范围已经涉及到社会生产和发展的各个方面,电气工程学科必然能够为实现国家战略目标和国民经济的跨越式发展发挥巨大的作用。①

  随着我国能源利用的结构性调整,未来我国在核能的利用和发展、高铁电气化线路的规划和实施、广大农村的电网改造工程、城镇电网和变电站的优化和升级工程、电动汽车及充电桩电网工程等,这些具有标杆性的国家大项目、大工程的建设和发展上,将对具有高素质、电气技术过硬的电气工程专业毕业生保持旺盛的专业需求。我校申办电气工程及其自动化专业主要考虑到学校所在城市是国家重要的煤炭、电力、化工、能源基地,需要电气工程及其自动化专业及相关强电专业背景的人才,同时安徽省在近些年经济快速发展过程中也需要大量的本专业人才来充实到工业生产的第一线,可以说电气工程及其自动化专业应该和区域经济社会发展需要有较强的吻合度。所以,在电气工程及其自动化的专业建设上应需要厚实基础,有效地进行专业积累,整合各方面的教学资源,专业特色的挖掘,找出适合自身发展的目标,而不能停留在模仿和学习别人,要在别人经验基础上找出适合自己发展的途径,并立足于教学这条生命线,积极根据职场的定位需求,认真合理地找出本专业的定位。②③④

  关于人才培养模式,教育部原副部长周远清曾作过简明扼要的阐述:所谓人才培养模式,实际上就是人才培养目标、培养规格和基本方式。

  教育部《关于深化教学改革,培养适应21世纪需要的高质量人才的意见》也指出:人才培养模式是学校为学生构建知识、能力、素质结构,以及实现这种结构的方式。

  在电气工程及其自动化本科专业人才培养方案修订过程中,应遵循教育教学规律,更新教育教学观念,正确处理理论与实践、知识与能力等关系,注意协调统一;进一步优化和整合课程结构体系。⑤⑥ (如表1所示)

  我校是一所地方性、应用型本科高校。学院在升本后这几年的发展过程中,始终本着以“质量立校、人才强校、特色兴校、依法治校”的发展策略,不断地进行改革和创新,并进一步统筹办学规模与质量、统筹师范教育与非师范教育、统筹招生与就业、统筹办学资源与办学效益、统筹师资队伍数量与结构,努力做到规模、结构、质量、效益的协调发展,初步形成具有特色的教学和科研发展工作的新局面。我院明年将面临本科专业评估,这要求我们在抓教学质量的同时必须上规模,只有尽快创造条件进行规模建设,从而降低办学成本,提高办学效益,所以我们考虑整合现有的教学资源,融合其他相关的学科,构成互相交叉,共同发展的学科群,根据人才市场的需求来调控教学模式和培养方向的能力。

  突出以教师为主导、学生为主体,加强实践教学环节、创新实践教学的内容,培养应用型、创新型人才为重点,深化教学体系改革,优化课程教学体系及注重教学环节的实效,使电气工程及其自动化专业的教育理念、教学内容、教学方法、教学手段、教学效果以及教学模式,能后适应本阶段培养人才的需求,创造良好的教学情境与教学氛围。贯彻好我校师范性、地方性、应用型的办学定位,人才培养的强弱结合、强电为主。立足淮南,服务周边,面向安徽,辐射全国,为本地区及安徽省内其他地区的电力行业、工矿企业、研发单位、科研院所、技术公司等输送具有宽口径、厚基础、强能力、高素质,优秀的应用型工程技术人才。

  培养目标:本专业培养能够掌握电力系统自动化、电机及其控制等工程技术领域基础理论和基本知识,具有电气工程师基本素养,能在电力工程、制造加工、化工生产等行业领域,从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用等方面工作的高素质应用型专门人才。

  知识要求:掌握高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理等数理知识,掌握电路分析、模拟电子、数字电子等电子技术基础知识;了解电气工程领域的新技术、新方法,掌握电机学、电力系统分析、电力电子技术、自动控制原理、电力系统继电保护等电气工程专业知识。

  能力要求:掌握电子技术、电工技术等方面的基本知识和实验技能;具有一定的制图绘图能力、程序设计能力、电子设计能力。具备电力系统工程理论分析、设计能力和应用能力,具有较宽的知识面、较强的适应和发展能力,并具有自主学习的能力。

  素质要求:具有强烈的社会责任感和主人翁意识,具有良好的环境保护意识和职业道德;养成良好的体育锻炼和卫生习惯,具有健全的心理和健康的体魄,达到国家规定的大学生体质测试标准要求;了解相近专业及基本的人文社科知识,具备较宽的知识面和一定的社会实践能力;具有良好的从事实际工作的心理准备。

  (1)实验装置潜能的挖掘:随着学校政策倾斜和支持力度加大,应该说近两年来电气工程及其自动化专业实验室建设发展速度很快,购置了很多大型、重型设备,但同时由于实验装置本身具有一定的复杂性,且教师人数偏少,所以今后随着教学任务的开展,我们教研室的主要工作就是要深入挖掘实验装置的潜能,合理安排教学资源,构思好设计性、综合性实验项目等。

  (2)教师的应用能力水平需要进一步提高:教师要注重学习、注重知识的更新、注重理论联系实际、做好“双师型”方向的发展,结合好这两年新建的实验装置,充分发挥实验装置的效能及实验项目的延伸。

  (3)课程之间内容上的关联性需要深入梳理。专业课程之间在内容上往往会有很多的相关性、关联性,由于任课教师在授课环节上基本上是独立进行的,且根据自身的知识结构在授课内容可能有一定的随意性,这可能会造成学生在上不同的课程时会感觉到有些内容是不同教师重复讲过的内容,这将造成教学效果的下降。所以,针对这一问题应积极开展教学内容、教材内容的梳理,同时规范各门专业课程内容合理的教学范围,以此规避教学内容上的重叠。

  我校电气工程专业虽起步迟,但通过多年来不断的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起较为完善的立体化教学体系,并在学校的政策支持下不断地进行实验室硬件建设,形成了具有发电厂电气控制仿真系统、供配电控制系统、电力系统分析平台、电工技术实训平台等较为完备的电气工程方向实验实训教学框架体系,在此基础上本专业学生在西门子、飞思卡尔等全国知名工程类赛事上获得了较优异的(下转第104页)(上接第48页)成绩。

  总之,做好一个专业需要投入较大精力,地方院校可能更关注生源和招生数量,往往在资源配置上由于专业较多很难集中有效的教学力量来切实有效地应用到电气工程专业发展和建设中。专业方向要有所调整和分析,要紧随国家能源政策的步伐,在课程的开设上力图符合时展的脉搏。

  基金资助:淮南师范学院2014年校级教研项目(编号:2014hsjyxm03)基金资助

  ① 巫付专,王晓雷,付邦胜.电气专业应用型人才培养方案的构建[J].中国电力教育,2010(6):46-47.

  ② 赵丽华.电气工程及其自动化专业水电特色实践教学体系探索[J].科教导刊,2014(10).

  ③ 艾欣,刘宝柱.华北电力大学电气工程及其自动化专业的建设及发展[C].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集:92-95.

  ④ 宋起超,杨春光,乔爽,王希凤.应用型本科院校电气工程及其自动化专业多元化实践教学模式的构建[J].中国冶金教育,2010(2):12-15.

  目前我国电气工程及其自动化中依然存在很多的问题,比如,缺少统一系统网络架构、能源不必要消耗的问题、质量不达标问题等,这些问题直接影响了电气工程及其自动化的长久发展,因此,相关企业和相关负责人应该重视电气工程及其自动化发展,不断构建自动化系统体系,实行节能减排建设措施,从而保证电气工程及其自动化的长期稳定发展。

  在当今社会中,电气工程及其自动化并广泛应用到电力行业、石业、制造行业等,而且技术越来越先进。之所以电气工程及其自动化能够得到广泛的应用,是因为其有很多的优点,比如,使用电气工程及其自动化不仅能够提高工作效率,而且还能有效的提升使用行业的工作质量,给企业带来很大的经济效益。相信在未来,电气工程及其自动化的使用发展范围会更加广阔。

  我国相关政府已经根据电气工程及其自动化的发展形势颁布了相关的标准,使得电气工程及其自动化发展能够达到标准化,并朝着开放化发展。另外,根据颁布的相关标准,能够提高电气工程及其自动化系统的工作效率,同时使得后期设备维护更加方便。

  随着时代的变迁和市场经济的不断改革,使得我国信息化技术越来越发达,在电气工程及其自动化中融合了计算机信息技术,使得电气工程及其自动化变得更加灵活,并进一步提升了电气工程及其自动化的工作效率,从而保证企业能够实现经济效益的最大化。

  科学合理的电气工程及其自动化系统是电气工程发展的最终目标,也是自动化建设必然的发展趋势。但是,目前我国电气工程及其自动化缺乏统一系统网络构架,从而产生了形态各异的电气工程架构,这在很大程度上制约了电气工程及其自动化的发展。同时,由于电气工程及其自动化系统缺少兼容性,从而使得企业间的电气设备及技术无法进行交换使用,收集到的数据信息也达不到共享效果,最终无法将电气工程及其自动化技术发挥到极致。

  在企业的日常生产中,电气工程及其自动化的应用是不言而喻的,其发展地位也是不可取代的,无论是哪个生产环节都离不开电气工程及其自动化技术。但是,随着电气工程及其自动化被广泛的应用,使得能源产生了很多不必要的消耗,尤其是在智能化工业的发展中,电气设备是其必不可少的基础设施,因此,能源的消耗问题日渐凸显。众所周知,我国目前能源本来就缺少,随着电气工程及其自动化技术的大量应用,加剧了能源的消耗,因此,我国相关部门应该重视能源消耗问题,倡导节能减排措施。

  在实际的电气工程生产中,人们越来越重视质量问题,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,同时电气工程的质量对电气工程的寿命起到瓶颈制约作用。但是,据相关调查显示,我国很多生产企业都没有意识到电气工程质量的重要性,同时,相关负责人还缺乏必要的安全知识,从而造成最终过度关注检测结构,而没有重视专业部门及系统的操作方式,造成质量管理只停留在表面,因此,使得很多电气工程达不到国家要求的标准。

  在电气工程及其自动化的发展中,电气工程及其自动化的发展步入了向集成发展的新高度,但是,与国外发达国家相比,我国的电气工程及其自动化系统发展还比较传统,起步相对比较晚,系统集成化程度不高,从而在一定程度达不到资源共享的目的,因此,阻碍了电气工程及其自动化的可持续发展。

  在电气工程及其自动化的发展中,构建自动化系统体系是非常有必要的。我们都知道,我国电气工程及其自动化技术起步晚,水平较低,并且受环境因素影响很大,因此,为了提高电气工程及其自动化的发展水平,企业就需要不断引进国外先进技术,再结合自身企业的发展情况,构建统一的自动化系统体系。与此同时,企业要引进先进的管理模式,提高工作人员的设计理念,从而保证电气工程及其自动化能够得到有效开发,另外,还要注意企业的成本问题,在保证电气工程及其自动化质量的同时,也要减少企业的运用成本。

  对于所有企业来说,节能减排设计都非常的重要。为了达到节能减排的目的,企业就应该在实际能源消耗基础上,尽可能减少不必要能源损耗,只有这样才能保证企业的经济效益增长。比如,在设计变压器时,要将电变压器的绕阻值减到最小,从而降低能源损耗,最终达到节约能源的目的。另外,还要加强对电气工程节能措施的优化,让所有的设计工作人员都能够意识到节能减排建设的重要性,在设计的每个环节都要树立节能思想,在保证电气工程及其自动化质量的前提下,将能源损耗降至最低,从而保证电气工程及其自动化的长久稳定发展。

  对网络结构充分应用,是电气工程及其自动化不断发展的必然要求,其对整个系统运行具有很重要的影响作用。因此,生产企业应该重视网络构架的统一建设,从而达到提高系统安全性的目的。与此同时,对网络结构充分应用,不仅能够加快电气工程及其自动化系统的有效统一,快速安全传输数据信息,而且又能实现所有软件、硬件的信息交流与共享,让网络结构真正实现互通互联效果。由此可见,对网络结构充分应用对于电气工程及其自动化来说是非常的重要。

  第一,企业应该定期加强对相关工作人员专业知识的培训工作,让他们都能充分意识到电气工程及其自动化的重要性;第二,企业在招聘时,一定要提高电气工程及其自动化的招聘门槛,要招收一批有工作经验且专业知识丰富的相关人员,做到择优选择;第三,有条件的企业应该聘请一些国外发达国家的相关专家,来进行莅临指导,让员工吸收一些先进的管理和设计经验;第四,企业内部还可以组建管理团队,让相关电气工程员工互相学习,取长补短,经常沟通交流;第五,对于电气的相关材料来说,工作人员一定要尽可能杜绝材料损坏,加强防火处理,保证材料的质量。

  对于电气工程及其自动化技术来说,其系统集成化程度十分重要。企业应该使用相同的系统开发平台进行电气自动化系统开发,提高员工的专业操作技能,从而提高电气自动化集成化程度。同时,企业还要加强对员工的专业知识培训,给他们灌输新的设计理念,从而实现电气工程及自动化系统的不同结构部分的集成,最终保证电气工程及其自动化的可持续发展。

  综上所述,电气工程及其自动化是衡量国家发达程度的重要指标之一,因此,相关企业应该重视电气工程及其自动化发展,从中找到电气工程及其自动化中存在的问题并及时解决,构建自动化系统体系,推行节能减排建设,对网络结构充分应用,从而为电气工程及其自动化的可持续发展奠定坚实的基础。

  [1] 金雍.电气工程及其自动化的问题与优化策略研究[J].科技风,2015,23:14.

  [2] 高博.电气工程及其自动化发展问题与对策分析[J].企业技术开发,2014,02:90-91.

  [3] 申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].山东工业技术,2014,19:196.

  作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)

  基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。

  近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。

  电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]

  郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。

  我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]

  河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。

  事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。

  郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。

  虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。

  应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]

  对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。

  在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。

  新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。

  郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。

  基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座

  限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分

  选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作

  选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)

  环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计

  新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。

  新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。

  按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。

  (1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。

  (2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。

  (3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。

  实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]

  课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。

  课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。

  实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。

  电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。

  除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。

  电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。

  [1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.

  [2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.

  [3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.

  ~基金项目:重庆市教委教育教改项目(0836164)资助,重庆市本科高校“三特行动”特色专业建设项目

  在当前普通本科应用技术转型的大背景下,高校构建应用型人才的能力结构、素质结构、知识结构,优化教学方案,完善课程体系和教学内容,加强学生的实践培训是发展的方向。

  电气工程是一门综合性较强的专业,电气工程涉及到计算机技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等多个领域,学生应当在多个方面进行相关训练,不断实践,才能提高自身知识运用的水平,具备分析与解决电气工程技术问题的能力,适应当代电气工程的发展需求。

  在改革中,高校应瞄准区域电气电子产业发展趋势以及对应用型人才的需求,按照“突出应用,集群发展,强化特色,提高质量”的总体发展思路。以转变观念为先导,推进电气工程及其自动化专业治理体系结构和治理能力建设,以电气工程应用型人才培养体系建设为抓手,以技术应用能力和工程素质为主线,以应用型师资队伍建设为保障,以实践教学平台构建为条件,以学生专业发展综合引导体系建设为支撑,注重与相关专业集群式发展。创新产学研用协同育人、协同创新机制,构建“电气工程专业协同发展联盟”以及“产学研用协同发展委员会”并充分发挥其桥梁纽带与指导作用,坚定不移的走产教融合之路。改革传统人才培养模式,在专业建设中突出电气工程行业特色,通过专业对接产业以及与行业、企业的深度合作,实现资源共享、专业共建、项目共研、人才共育,坚持行业为主导的人才培养改革路径,最终实现人才培养模式的根本转变,实现高层次技术应用型人才培养目标定位。

  (一)教在训练与培养学生电气工程的应用能力时,应当把相关的教材内容实际运用到教学过程中,以此提高学生的实际动手操作能力;(二)在讲解理论知识的同时也应当充分突出实践应用中的要点,将具体实践中的要点做重点阐述,并及时开展相关实践活动与实验教学巩固学生的专业知识。

  坚持二者相结合,给学生打下坚实的理论基础,也能让学生在相关的实践训练中掌握电气工程方面的专业技术,提升学生在学习过程中发现问题、分析问题和动手解决问题的能力[1]。

  (一)在优化人才培养方案、重视学生应用能力的课程建设背景下,电气工程应用型人才培养措施也包括相关教材内容改革、教学方法创新、教学课程建设等。一般来说,电气工程教学课程主要包括电气控制技术、数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理、消防与安防系统、电路原理等几门课程,学校应当优化、合并、整改课程内容,简化反复出现的内容,合并理论知识相关的知识,不断进行课程建设,进而有利于学生的快速学习与实践。(二)积极推广纸质教材、电子教案、教学课件三位一体化的教材建设,积极引进信息化技术配合课堂教学,同时结合学校实际情况编写相关电气工程教材。

  (一)完善教师课程教学、学生毕业设计及实习要求等方面教学管理制度,对教师及其学生的教育教学任务进行规定,提出明确的教学目标,从根本上保障电气工程应用型人才的质量。(二)学校可以根据学生毕业走向制定毕业设计的标准,利用严格的考核方法要求学生加强实践,提升学生灵活运用知识的能力[2]。

  (一)教师应当提高课堂的活跃性,吸引学生全面参与到课堂中,加强课堂教学中的沟通交流,并且鼓励学生与学生之间合作学习,建立以培养学生实际动手能力为重点的教学模式。(二)教师可以将自己的科研项目带入到课堂中,开拓学生的眼界;让学生分组讨论教材中某一具体内容,并且自己动手制作PPT在课堂中讲解,以此提高学生学习的积极性与主动性。

  (一)教师可以要求学生在每一次实验中主动编写实践教学计划与实纲,及时反馈自身学术知识的技术实用性,并且依据学生的实际情况制订实验计划,明确规定实验教学的具体流程及其任务,按照各个实验项目划分批次,规划教学目标与考核办法。(二)在电气工程的实验中,应当主要以实践型与综合型实验为主,同时在实验考核中,教师应当将每位同学的实际操作能力、实验过程中解决问题的能力、实验数据的分析能力等作为有效的考核方式,以此不断激发学生的创新思维,提高学生的实际操作能力[3]。

  积极探索“广泛联系、因地制宜、重点推进、分类实施”的产教融合方略,加强专业与产业的紧密对接,建立校企互动运行机制,根据合作维度和深度将合作伙伴分为“松散、紧密、核心”三种类型,按照“做大松散层、做强紧密层、做精核心层”的产教合作发展思路,制定校企合作的战略目标和规划。(一)建立电气工程专业产学研用协同发展战略联盟,作为协同育人的基础平台。联盟由学院牵头,主要参与单位包括政府相关部门、与学院办学有关联的主导行业、优势企业。产学研用协同发展战略联盟设置管理委员会、专家指导委员会和管理办公室,为技术服务、培训服务、技能型人才培养与校企合作提供综合全面的优质服务。(二)以院系为主体,以专业为载体,建立专业与产业紧密对接的企业(或行业)冠名班级、科技协同创新、生产经营性实体的“三项工程”。工程一:企业(或行业)主导,共建行业企业冠名班级。积极推动“背靠行业企业、牵手知名企业、共建冠名班级”的校企联姻工程,形成企业主导的专业对接产业新的合作机制。工程二:企业(或行业)协同支持,搭建项目导向的科技创新平台,建立企业冠名实验室,成立企业冠名赞助的各种奖学金或项目基金。工程三:企业(或行业)指导,培育孵化产业性实体、学生创新创业性团队。

  学校可以通过加强教学质量的建设,构建实践教学体系等方式,促使学生具备坚实的基础理论知识以及熟练的工程实践能力,进而提升学生的专业发展潜力,实现人才培养模式从工学教育(学术型教育)模式到工程+技术教育模式的转型。构建满足学生个性化发展需求,以提高工程应用能力为导向、专业工程师素质为特征的整体合作、分段培养校企互动“双主体”应用型人才培养模式。校企互动,实现人才成长的“协同孵化”,并重视创新、创业能力和综合素质的培养,满足社会对应用型现代电气工程人才的需求。

  [1] 张忠,李韦华.电气工程及其自动化专业人才培养模式探索[J].中国电力教育,2014,(06):112.

  作者简介:左望霞(1978-),女,湖北广水人,南华大学电气工程学院,讲师;苏泽光(1966-),男,湖南衡东人,南华大学电气工程学院,副教授。(湖南 衡阳 421001)

  基金项目:本文系2013年南华大学高等教育研究与改革课题(课题编号:2013XJG23)的研究成果。

  本科毕业设计是综合检验学生大学四年所学的情况,加深对本专业发展趋势了解和方向认识的一个重要途径,也是本科实践教学环节中用时最多、学分比重最大,涉及学科知识最广的一个教学环节。因此,如何有效地做好本科毕业设计的教学工作,在整个教学工作中至关重要。

  目前,电气工程及其自动化专业(简称电气工程)因其专业特点和学生就业形势、生源来源等的变化,决定了该专业的本科毕业设计教学也面临着新形势、新变化。

  电气工程及其自动化专业是一个就业口径相对较广的专业,该专业的本科毕业生除了部分考研的同学外,剩余选择就业的同学其就业流向也从传统的以进入电力系统部门工作为主逐渐发展为设备制造业、软件设计、硬件设计等多途径就业。鉴于毕业设计能为所从事的方向做具体的指引工作,不同就业的需要就使得毕业设计方向更加多样化。

  在笔者供职的学校,电气工程及其自动化专业学生历年参加全国电子设计大赛的人数不在少数。除此以外,“大学生创新计划”的开展和本专业“电子技术课程设计”等课程设计的各种引导以及各种大学生兴趣协会的熏陶,都使得学生的研究兴趣不再只局限于本专业强电方向的几种传统工程设计类型。

  随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。

  录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。

  在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。

  电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,[1]给学生更多选择。

  毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。[2]

  教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,[3]更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。

  (1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。[4]

  (2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。

  对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,[5]指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。

  随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。

  [1]黄文力,何琳琳.电气工程及其自动化专业应用型人才培养探索[J].中国电力教育,2013,(8).

  [2]王作为,邹晓健.分类培养目标下的“数据结构”教学方法的研究探索[J].中国电力教育,2013,(4).

  [3]张勇军,张豪.数字仿真工具在《电力系统分析》教学的应用[J].电力系统及其自动化学报,2012,(8).

  特色专业建设是进一步优化高校专业设置,提高人才培养的质量和人才竞争力的重要手段。当前,随着经济的转型升级,我国高层次技术技能人才的数量和结构远不能满足市场需求。地方本科院校承担着为地方区域经济社会发展提供人才支撑的使命,地方区域产业转型升级中,生产、建设、管理、服务一线高层次应用技术技能人才奇缺,而地方本科院校毕业生由于不能学以致用又难以就业。因而,实时战略性调整高等教育结构和人才培养结构,推动高等教育多样化发展,促进人才培养结构与市场需求的匹配度,已成为当务之急。基于此背景,2013年初,教育部启动了应用技术大学改革试点战略研究工作,6月成立了应用技术大学(学院)联盟,从国家层面上开始探索应用技术大学改革试点工作。重庆邮电大学移通学院被教育部列为中国应用技术大学首批改革试点院校。电气工程及其自动化专业以此为契机,不断加强专业建设,凝练专业特色,深化教学改革,培养适应地方经济发展、掌握新技术、具备高技能的应用型专业人才。加强特色专业建设是新时期高校深化教育教学改革,深入实施“质量工程”,提高人才培养质量的重要切入点和落脚点。电气工程及其自动化专业根据我国西部地区、特别是重庆实施产业优化升级和科教兴渝支撑等战略任务对人才的需求,及时调整和优化人才培养方案、凸显电力系统自动化和汽车电子的专业特色、突出应用型电气自动化技术人才的能力培养和“完整的人”教育、强调电气工程与自动化技术的融合,专业课程安排“精专实用”,不断改革教学内容和教学方法,提升学生专业技术应用能力,确保人才培养的质量。

  重庆邮电大学移通学院电气工程及其自动化专业自创办以来,立足西部地区,面向电气工程及相关行业,服务区域经济发展,以学生就业为导向,以建立与之相适应的师资队伍和人才培养模式为基础,明确应用技术大学及技术应用型本科人才培养定位,根据学校“专业教育+通识教育+完满教育”三位一体的培养模式,发挥信息学科优势,深化教育教学改革,培养地方区域经济社会发展需要的,能在电气工程、自动控制、电力电子技术、电机拖动控制、计算机控制技术应用等专业领域,从事电力系统、电机控制、电力—电子电气设施设备和控制系统设计、运行、维护、应用及管理等方面工作的高层次应用技术技能型人才和实践性创新型、应用型、复合型人才。本专业以培养创新型应用人才为宗旨,以提高学生工程实践能力和综合工程素质为主线,积极开展“四位一体”(将课程、专业、学科和实验室建设融为一体)综合教学改革,始终坚持“传授知识与探索创新结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的应用型人才培养模式,凝炼和建立体现个性化教育和工程应用的实践教学新模式,凸显产、学、研一体化的办学优势,形成全方位推进改革的专业建设体系,努力把“电气工程及其自动化”专业建成为应用技术大学试点的应用型人才培养的特色示范专业。

  特色专业建设首先应该符合学校学科专业的整体发展规划和布局,符合社会人才需求的现状和变化趋势,应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。

  电气工程及其自动化专业秉承“乐教、乐学、创造、创业”校训精神,以就业为导向,凝练出电力系统自动化和汽车电子的专业特色,致力于培养德智体美全面发展,具有社会责任感、较强交流能力、专业创造、多学科融合、国际视野和多元化视野的高素质人才,为区域经济发展人才需求起到人才输送和储备作用,服务于信息科技行业和区域经济社会发展。

  学科专业结构体系电气工程及其自动化专业积极开展学科布局结构调整,统筹各学科发展规划,逐步形成“电气—自动化专业学科群”。该学科群可强化学生基本技能的培养,突出跨专业的(或意义更广的)综合性课程设计、综合性实验,综合性课堂讨论等,有利于学生综合素质的培养,有利于开放性实验与学生课外科研活动的开展,有利于年轻教师业务素质的综合培养,有利于资源共享。

  电气工程及其自动化专业紧紧围绕电气工程技术,立足重庆,服务西部,辐射全国,面向国际,紧密结合国家和地方经济建设需要,突出电气技术特点,强调电气工程与自动化技术的结合,以培养电气自动化设备的设计和制造、汽车电控系统的开发和维护应用型技术人才作为专业定位,为国家和地方经济发展建设输送优秀的工程应用型高级人才。

  传统的大学本科人才培养方案包括理论教学、实践教学和国防教育三个环节,设计简单,主要以老师为中心、以教材为中心、以课堂为中心。而应用技术大学是以学生为中心,以实践能力提升为中心,以解决生产一线实际问题为中心。所以,传统的人才培养方案不适用于应用技术大学,人才培养模式也不适用于应用技术大学。对此,学校人才培养实行三位一体,专业教育、通识教育、完满教育有机融合,围绕中心,努力培养“完整的人”。最大的特色是学生课外教育实践和课堂教学并重,同等地位。专业教育重点培养学生的专业技术应用能力;通识教育重在开阔学生视野,提升文化品位,培养学生的科学精神和人文素养;完满教育的目标是努力培养学生具有优良品格、气质和综合能力,大力提升学生的情商。该专业制定人才培养方案时,根据经济社会发展对高级技术技能型人才需求,按照学校面向应用、能力为重、全面发展的培养理念,加强实践教学,强化知识应用能力、实践动手能力、职业能力、创新与创业能力和学习能力的培养,构建以能力为本位的课程体系,探索建设校企共同培养、专业教育与产业发展、课程内容与职业标准、学历教育与职业资格证书相对接的培养机制,建立健全行业、企业、用人单位和第三方机构共同参与的质量评价体系,实现人才培养与社会需求的无缝对接。该专业为了提高学生的专业技术应用能力,加大实践教学课时的比例,努力建设校企合作和校外实习基地,充分发挥实训基地的作用,对技能训练比重大的专业课程,改革教学模式,探索多种“工学结合”形式。对《电气控制与PLC技术》《自动控制原理》《单片机与嵌入式系统技术》等课程采用“教、学、做”一体化的教学模式;对《电气控制与PLC技术》《电机与拖动控制》等课程,结合柔性自动化加工生产线的设计、安装和调试,推行以生产性实训为特征的工学结合人才培养模式,让学生在实验实践环节中参与生产活动,培养实现学生专业技术水平,增强其对企业岗位的综合适应能力。在实践教学中,对“工学结合”紧密的课程采用了“任务驱动”教学模式。

  课程体系建设依据“实基础、适口径、重应用、强素能”的原则,以能力培养为核心,以专业为导向,根据专业的人才培养目标和企业实际岗位需求,设置课程并调整课程内容。基础课教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点;专业课教学要加强针对性和实用性;基础课程应该把真正属于基础性的东西精选出来,专业课程要把专业有关的现代高新技术知识及时充实进去,充分考虑把最必需的知识教给学生;始终贯穿素质教育和人文教育。既要保证传授最基础、最新的技术知识,又能让学生接受更多的动态性知识,掌握一些具有应用潜力和再生作用,能适应未来变化、服务知识经济的知识和能力,应使学生具备一定的可持续发展能力。该专业构建电力系统自动化和汽车电子两大模块的课程体系。其中电力系统自动化模块主要包括《供配电技术》《电力系统分析》《电力系统继电保护及其新技术》《供配电技术课程设计》等课程;汽车电子模块主要包括《现代汽车电控系统》《传感器与检测技术》《汽车故障检测与诊断技术》《现代汽车电控系统课程设计》等课程。

  教材是特色专业建设的重要因素。选用合适的教材是保证教学质量的有效措施。该专业教材采取选用与编写出版并重的方式,结合独立学院学生实际,积极参与自编教材的编写工作,在编写时从工程实际应用出发,突出应用型本科教学特色。目前本专业教师已经编写出版了核心专业基础课程教材之一《现代控制理论》,此教材由人民邮电出版社于2013年11月出版,为工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材和21世纪高等院校电气工程与自动化专业规划教材。此外,本专业多名教师已与重庆大学出版社签订合约,参与编写“电气工程及其自动化专业应用型本科系列教材”。涉及的课程教材有《自动控制原理》《电力电子技术》《传感器与检测技术》《单片机与嵌入式系统技术》等。这些教材是突出应用型大学特点的核心专业基础和专业课程教材,对于培养具备工程技术基础和技能的应用型人才有重要影响和作用,是本专业课程体系建设的重要支撑。

  师资队伍建设是特色专业建设中最根本的建设,师资队伍的素质直接决定专业建设的水平。传统的高职院校强调专业课教师要是“双师型”教师,对应用技术大学而言,仅仅“双师型”专业课教师是远远不够的,必须是“三能型”的专业课教师,既能讲理论,又能指导实训,还能与企业共同进行技术研发。建设“三能型”师资队伍是应用技术大学建设的关键点。本专业采取培养与引进并举,重视教师的实际经验导向,重视教师的企业生产管理实践能力和工程技术能力,努力加强“三能型”教师队伍建设。

  本专业采用“认知实习+生产实习+毕业实习”三维一体的实习模式。让新生了解行业全貌、企业生产工艺过程、企业管理工作流程和产品结构;让高年级学生运用所学的基础知识和专业知识、深入专业现场实际,了解与专业相关的工作岗位的设置、职能,了解设备的构成、性能和运转原理,掌握相应的操作技术,为毕业设计和解决实际问题做好准备。该专业实训一般包括:教室与实训室合一的基本技能训练,生产工厂与实训室合一的综合技能训练,毕业设计与研发服务合一的创新及研发能力培养训练三种实训模式。让学生参与校企合作开发项目,激发学习兴趣,提高学生专业知识的综合运用能力及团队精神;成立科技创新小组,在教师的指导下,让学生参加科技创新活动,培养学生的创新能力;利用完善的实验实训条件,开展单片机、PLC等各种技能比赛,增强学生的竞争能力。因此,加强校企合作办学、校企合作育人、校企共同发展,是应用技术大学的发展方向,也是不断增强应用技术大学办学活力,提高教育教学质量的必然要求。

  21世纪,随着各国对海洋的重视,不断的开发,己经成为沿海国家面临的战略任务。纵观历史上世界各国强弱的更替,有着各种各样的原因。但在史学界普遍认同一个观点,海洋强是国家强的必要条件。海洋事业中最重要的组成部分是航运事业,航运在任何一个沿海国家的发展历程中,发挥着重要的关键作用,并对整个国民经济影响非常大。航运的发展离不开航海类高校的发展水平,航海类高校为航运提供人才支持和智力保障以及科学研究,而这些的基础就是航海类高校课程的建设。轮机工程作为航海类高校的特色专业和主干专业,是航海类高等院校的核心专业之一。

  船舶所有运转的机械设备都离不开电气及自动化。目前,各航运企业迫切需要机电合一的轮机综合管理人才[1]。电气及自动化类课程一直是轮机工程专业的必修和主课程。根据STCW78/95公约规定,船舶从2002年2月1日起不再强制设电机员,因而,以前电机员完成的工作任务将由轮机员来承担[2]。STCW公约2010年修正案(马尼拉修正案)也对船员培训以及适任证书等方面提出了新的要求。这就使得电气自动化类相关课程在现有的教学模式下需加以改进,以保证轮机专业毕业的学生能够更好的适应工作环境。在过去轮机工程专业培养人才方面,一直是以机为主,以电为辅。轮机员在实际工作中偏重于机械设备的管用养修,而电气自动化方面只要求要能了解电机、电站和电气控制系统的管理维护知识,能进行一般的故障诊断即可。新规定的实施,促使在专业培养教学中,在维持机方面的深度以外,电气自动化也变得非常重要。

  电气自动化类专业课程主要包括《船舶电气及设备》、《轮机自动化基础》即《自动控制原理》、《轮机自动化》、《船舶电站》等相关课程的教学。其内容涉及到船舶上的所有跟电气相关的设备以及自动控制系统的讲解。

  很好的掌握电气自动化类相关课程知识是一名合格的轮机员必备的素质。开设此类课程的主要目标和要求是:培养航运企业需要的机电合一的具有一定管理维护、分析解决问题的能力的轮机综合管理人才;在理论与实践相结合中,培养德才兼备的专业人才;在理论的指导下,提高综合管理能力;同时,还要与国际专业人才培养相接轨。培养出能独立承担相应的轮机管理人才[3]。

  电气自动化类相关课程在传统的教学模式中,主要以讲授为主的教学模式,相对于主、辅机、动力设备等相关的课程,实践教学环节较少。学生以应试为主,考试及格为唯一目标,在新规定实施之前,不涉及到适任证书的培训及考试。在一些具有一定优势航海类名校,如大连海事大学等高校,设有电气方面的加强班,专门培养电气自动化方面突出的人才。在大部分航海类高校,电气自动化仍然是以传统教学模式为主。

  传统的电气自动化类课程的教学模式,对课程不够重视,同时也存在很多的问题。面对新规定的实施,新形势下有新的要求,此类课程传统教学模式中存在的一些问题更加暴露无疑,具体有以下几个方面。

  在传统的教学模式下,主辅机和动力设备的教学一直是轮机工程专业教学任务的重中之重,占有的课时量非常之大。电气自动化方面,一般高等高职院校的教学模式仍是以了解为主,教学质量要求较低。对于已经上岗的两年以上的轮机管理专业毕业生,大部分缺乏电气方面知识,对于自动化系统、仪表等方面的知识更是一头雾水,进而限制了实际能力的发展。很多轮机员在船上工作到了一定职位后,电气自动化方面知识的缺陷就凸显,使得船舶航行中,对电机员的依赖性依然很大,机电一体化成为了一句空线 应试教育模式,学生综合技能差

  航海类院校的培养学生最基本的是要求其通过海员适任证书的考试。院校在培养轮机专业学生的总体情况中,电气方面的知识较薄弱。随着船舶技术的发展,船舶的自动化程度越来越高,对轮机员的电气理论知识和技术能力要求也越来越高,并且轮机员在补充电类知识之后的实践证明,轮机人员的各个方面的能力还未能达到船舶电气教学的目标[4]。主要原因是现有教学计划中实践性项目是针对三管轮适任证书考试制定的,着重强调应试实训,没有强调能力的培养。在新规定实施之前,电气自动化类课程非考证科目,应试教学的模式往往容易忽略非考证科目的培训和指导。

  过去,由于实践教学大多作为一种辅助教学,教学管理部门对实践教学课程考核没有具体的规定和要求,存在较大的随意性以及人为因素的影响。而作为实践教学的场所实验室,由于缺乏规范化的管理,以及资金的短缺和设备的陈旧,一部分教师和实验技术人员缺乏对实践课重要性的认识,致使实践教学的质量不高。有很多院校,在电气自动化类课程的教学过程中,没有强调实践能力的培养,并且存在实训时间短、训练人数多、训练内容陈旧等原因,导致学生实践操作技能的培养效果较差。

  不管是为了应对STCW公约2010年修正案对船员培训以及适任证书等方面提出的新要求,还是从全面培养船员实践技能,为航运界提供全面综合人才的方面出发,电气自动化课程教学模式都需要做出一定的变革。具体有以下几点建议。

  轮机工程专业课程杂而多,一直为学生所诟病。现在又要在电气自动化方面增加课时量,显然,教学难度很大,很难达到预期的效果。因此有必要进行优化教学计划,精简教学内容。结合轮机专业的特点,为了让学生在有限的课时内掌握相关的知识,符合海事局实操评估的要求,顺利通过大证考试。例如,可以把《自动控制原理》与《轮机自动化》两门课放在一个学期,把这两门课程的课时量相加后再压缩,更好的把握重点。在考证复习的时候,又可以把电气以及自动化的所有相关课程作为一门课程来上复习课,把它们之间关联的题目交叉讲解,使得学生能够更系统的掌握知识。

  学习室一门枯燥的事情,如何培养学生的兴趣,需要我们在实际的教学工作中不断的摸索,探讨和总结。每门课程的学习都具有相通性,例如,“机”是轮机管理人员的强项,在讲解“机”方面课程的同时,稍微介绍下控制方面的内容,在在讲解电气自动化方面内容的时候,引导学生回忆动力系统的他们已经学懂了的知识,提高他们学习的积极性。这样教学内容就显得具体、丰富和完整,学生就比较容易理解和接受。学生走上工作岗位以后,在分析各种故障时,能做到机电方面综合考虑。

  创新型教学有利于充分调动学生的积极性,能动性,发挥学生的主体作用,使学生在掌握知识的同时发展创新能力。比如,在上课讲解到某个控制系统如何实现的过程,可以把系统的每个部分进行角色分工,让同学们分别扮演不同的角色,完成整个系统完成的任务,这样,就把抽象的问题具体化,学生也能够更容易的接受抽象的知识。

  对于技术类操作类工作人员,动手能力才是真正工作所需要的。根据IMO的STCW78/95公约的新求,国家海事局规定在校航海类学生必须经过电气部分实操考核后才能参加适任证书的理论考试,新规定更是在电气方面有所增加。在校学生动手能力的培养主要取决于实验室其效果直接影响学生的综合素质。加强实验教学,提高动手能力,首先教师本身要提高对实验教学重要性的认识,不能重理论轻实践,重课堂教学轻实训操作。其次学生是实验教学的主要参与者,因此有必要让每位学生从思想上端正学习态度,切实感受到实践环节对船舶机电管理人员的重要性,提高实验教学的效果。最后,对于一些实验仪器的,一定要求其准确性和适用性。作为教师,要与实验室工作人员经常沟通,使得实验室的仪器设备跟的上最新的实验要求,对于一些陈旧设。完美体育 WM365


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