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關鍵詞:自動化專業技術;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的新體系。文章將結合當今經濟的進程對自動化專業應用型人才的需求,本人近年來在專業構建中對培養措施、教學體系、課程內容以及實踐性教學等實施了一系列革新以及創新,獲得了十分理想的效果。
1 規劃一套合理的培養措施
1.1 培養方向
人才培養方面的合理定位與專業的生存及發展是密不可分的。找到專業的位置,細化培養方向是培養專業應用型人才的核心理念。高等院校培養的人才基本分為下述三種:第一種就是培養研究型人才,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;第二種則是培養應用型人才,這種人才基礎還算扎實,實踐能力以及創新思維較強,畢業后基本在企事業單位進行一些技術以及管理工作;第三種是培養技能型或者是技術型人才,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,普通的本科主要對第二種人才進行培養,而高職高專院校則以培養第三種人才為主。
通常將自動化專業的人才培養方向鎖定在:培養有一定電子技術、電工技術,自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業管理、網絡技術以及計算機技術與應用等領域的工程技術基礎以及相關專業知識,可以在工業過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術、信息處理以及電子與計算機技術等領域應用型技術
人才。
1.2 實施科學合理的培養措施
實施一套科學合理的培養措施是達成培養目標的核心要素。向畢業生用人單位以及聯誼院校進行相關的調研,吸收消化他們的培養經驗以及相關信息,還有當下一些優秀畢業生的反饋情況,在實施此專業培養措施上予以革新。按照培養目標去培養學生需要有的知識結構以及相關能力: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;了解此專業方面的必備技術理論。要熟悉工業過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術等領域的內容,同時還要掌握此專業學科的發展態勢,并有較強的工作適應性。
2 深化教學革新
教學內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成因素,其從根本影響教學品質。為了深化學生創新思維的培養,一定全面探索相關途徑,在教學方式革新上多做功課,要注意課程調整以及內容,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。針對教學內容,在充分了解此領域發展趨勢的根本上,去調整革新的思路。對培養體系里的所有課程分層次的進行考慮,分析課程內容間的相關聯系,確定課程在人才培養環節中的影響,對課程內容實施全面優化。將必備的專業內容教給學生,且還要注意內容的前沿性,推陳出新,將學生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內學時,采用CAI等當代教育體系,提升教學品質,為學生未來的發展以及個性發展給出一定的空間。
3 實踐教學的革新
構建經驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學院要構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校辦產業與自動化行業的產學研基地的工程技術項目研發以及培養實踐經驗。
開放一些實驗室,將驗證實驗轉換成開發性的實驗,且重視實驗措施和最新技術相融合,很多實驗都是驗證類型的實驗,我們要將常規的驗證性實驗提供給學生,要讓其分析實驗的內在因素,實驗手段以及實驗結果,在此根本上,給出新的實驗目標,讓學生主動設計相關的實驗,且實施驗證,若出現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容革新體系。
4 結語
自動化專業應用型人才培養教學體系的革新和實踐,深化了學生的基礎理論,更為廣泛的專業知識、實踐教學體系的調整并提升了學生的實踐動手能力,通過多年的實踐,這種教學體系已經獲得了較為理想的效果,學生學位達標率已經超過了九十個百分點,畢業生的首次就業率也超過了九十個百分點,從用人系統反饋的相關信息去看,用人方對畢業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。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程及其自動化;實踐教學體系;教學改革
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)05-0256-01
電氣工程及其自動化專業在我國已經有100余年的辦學歷史,是一門實踐性很強的學科,學生需進行大量的實踐活動,才能培養其動手、創新等專業綜合能力。要使學生在四年短暫的時間內,將所學理論知識轉換為實際工作能力,必須十分強調實踐能力的培養和訓練。因此,實踐教學體系至關重要,必須高度重視。
1 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系現狀
1.1 第一課堂實踐教學體系現狀
第一課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的基礎。在電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,課程設置注重實驗課程的比例,專業實驗有驗證性、設計性、綜合性實驗。
目前開設的課程實驗教學學分數占總學分的12%,現有兩個專業實驗室,分別是電氣控制與繼電保護實驗室、電力電子與電機拖動實驗室。所配實驗裝置配備完善、設備先進,能滿足本科課程所開設的實驗,實驗開出率達到85%。
專業實驗(實踐)教學由長期穩定的校外實習基地擔任,目前與四川省電力公司下屬的2個實訓基地簽署了校企合作協議。校外實習基地設施齊全,基本能滿足學生參觀、檢修、生產運行實習的需要。
畢業論文(設計)是培養學生應用所學的專業知識解決實際工程應用的綜合能力的一門實踐教學課程,其學分數占總學分的9%。大多數任課教師能夠根據實際工程選擇多個論文(設計)題目,基本能滿足學生的需要。
這一課堂通過理論、實踐兩種教學方式的相輔相成,培養了學生的專業基本技能。
1.2 第二課堂實踐教學體系現狀
第二課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的提高和有益補充部分。電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,注重開放性實驗、學生參與教師科研、學術講座、科技競賽、社會實踐活動等實踐教學活動。
電力系統繼電保護、電力電子技術等課程是電氣工程及其自動化專業學生的必修課程,為了配合課堂教學,使所學理論知識與實際緊密結合,培養學生的實際運用知識的能力,本專業對實驗室進行了合理的時間和項目上的開放式管理。將科研和專業實驗教學有機結合,提供一定的開放實驗選題,培養學生的研究興趣、科研素質和創新能力,并鼓勵學生參與教師的科研項目研究和工程實踐。
近年來,學校一直非常重視學生的實踐能力和創新能力的培養。組織學生積極參加各項科技活動,積極有效地推動學生各具特色的科技文化活動的開展;并且開展力度大,種類多,學生參與面廣;取得了顯著的效果和優異的成績,培養了學生創新精神和實踐能力。
豐富多彩的學術講座有利于培養學生的專業興趣,拓寬學生的知識面。一方面聘請校外專家和學者來校開展學術交流活動,另一方面積極在校內開展專業教師的學術研討,帶動了學生的學習興趣,獲得了學生一致好評。
顯然,第二課堂的實踐教學在第一課堂的實踐教學的基礎上培養了學生的專業綜合能力。
2 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系中存在的問題
近年來學校發展迅速,招生規模和專業數量都有了快速增長。電氣工程及其自動化專業作為新辦專業,在實踐教學體系構建上仍然處于摸索階段,存在著諸多方面的不足:
(1)實驗教學體系。
實驗是實踐教學體系的重要部分。傳統的實驗教學手段簡單,實驗教學效果不理想,達不到培養學生獨立思考和創新能力的目的;實驗項目與實際工程存在部分脫節;實驗師資隊伍建設力度不足等問題。
(2)校內外實習及實踐基地建設。
培養高級專門工程應用人才必須有良好的硬件設施和條件,也是形成應用型特色的物質基礎。
3 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系改革思路
3.1 第一課堂實踐教學體系改革思路
為了更科學的設置實踐教學體系,在原有第一課堂實踐教學環節的基礎上進行深入研究,并結合“電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方案改革與實踐”教改研究項目的進行,擬從實驗師資隊伍、課程體系改革、實驗體系改革等方面完善第一課堂實踐教學體系的建設。
繼續實施學校高層次人才引進辦法,在中青年實驗師資骨干、高學歷青年人才引進上有較大進展,創造條件在現有師資隊伍中培養“雙師型”骨干教師。
學校擬對課程體系進行深入研究與改革,現已啟動“電力電子課程體系的改革與實踐”教改研究項目。
實驗教學體系擬從兩個層次進行改革。第一層次為基礎理論與操作技能,培養學生的基本實驗技能和理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力。基礎課、專業基礎課和專業課實驗要改變以驗證性實驗為主的局面,逐步減少這類實驗的比例,增加設計性、綜合性實驗。第二層次為科學技術研究與創新實踐,為高年級學有余力的優秀學生提供一個綜合設計、開發研究的環境,鼓勵學生自主選題,從而培養學生的創新意識與創新能力。
3.2 第二課堂實踐教學體系改革思路
電氣工程及其自動化專業實踐教學體系在學校運行取得了一定的成績,今后除繼續鞏固已取得的成績外,擬在金工實習基地建設、校外實訓實習基地建設等方面完善第二課堂實踐教學體系的建設。
金工實習是工科類專業學生必不可少的實踐性教學環節。為了適應學科發展和社會需求,將籌建適用范圍廣的金工實習基地,滿足電氣工程及其自動化專業人才培養的需要,提高學生的實際動手能力。
在專業實習方面,與已有的擔任實踐教學任務的校外實習基地保持良好聯系的基礎上,積極尋找與電氣工程及其自動化專業實踐教學環節相符合的校外實習基地,保證完成實踐教學任務,使學生的工程實踐能力真正得到培養。
總之,在鞏固現有實踐教學體系取得的成績基礎上,按以上第一、第二課堂實踐教學體系改革思路進行改革,將會逐步建立起科學合理的實踐教學體系,提高電氣工程及其自動化專業的教學質量和在社會上的聲譽。
參考文獻
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關鍵詞:實訓課程;分層次;模塊化
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用,主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用,同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密,因而發展迅速,已經成為高新技術產業的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業,在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質的培養,結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力,構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的,相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上,應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案,以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系,重視學生技術應用能力的培養。基于應用型本科的性質,為了加強對學生實踐能力的培養,使學生盡快掌握本專業領域的技能,因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術,熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構,通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術,熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術,通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術,能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節約成本,加快開發過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統設計作為驅動,實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎,制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業實際需求為導向,以能力培養為核心,以學生適應就業崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力,使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術應用能力培養,強調在應用中創新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業主要是研究電能應用的專業。近幾十年來,有關電能的轉換、控制在該專業所占的地位日益重要,專業名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發展和變化。電氣工程及其自動化專業的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎,主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發展而誕生,電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發電機、電動機、變壓器等電機設備的制造,也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造,還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開,電氣設備在制造時必須考慮其運行,如電力系統由各種電氣設備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業范圍,電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良,已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力,建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業應用環境,突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養。
我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向:電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容,使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業有關的實際生產知識,并擴大專業知識面;培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練,針對專業應用領域設置模塊,包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統,諸多技能之間既相互關聯又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業技能訓練方案的制訂,內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標,與專業培養方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案,為專業培養方案的貫徹執行服務,以適應教育教學改革發展的需要,全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練,為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境,使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心,充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質,增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統的組成,具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據要求設計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統開發能力,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程,增加了綜合創新訓練課程,已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業率得到提高,同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
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關鍵詞:電氣自動化;核心競爭力
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
所謂核心競爭力就是指一個企業的某項專業技術在技術或管理模式方面優于同行業內的其他企業,并且可以憑借這個優勢取得較高的經濟收益。核心競爭能力、核心產品和最終產品之間的關系好比樹根、 樹干和花果之間的關系: 企業好比一棵大樹, 核心產品是樹干, 業務單位是樹枝, 樹葉、花朵和果實則是顧客所需要的最終產品, 而核心競爭力是樹根, 是所有這一切賴以存在的根本。核心競爭力實際上是隱含在核心產品里面的知識和技能或者它們的集合, 是企業所特有的, 并且是競爭對手難以模仿的。核心競爭力是企業獲得長期穩定的競爭優勢的基礎, 其中創新是核心競爭力的靈魂, 主導產品 (服務 )是核心競爭力的精髓[1]。
核心能力理論不僅適用于企業, 同樣適用于高等教育。2l世紀是以知識的創新和應用為重要特征的知識經濟時代,隨著經濟全球化的推進和市場經濟的發展, 教育市場已經形成,高校之間的競爭日趨激烈,其競爭宏觀上體現在校與校、地區與地區之間,微觀上體現在專業和專業之間的競爭。因此,如何培育自己的核心競爭力是擺在每一所大學面前的任務。學校只有圍繞創建專業核心競爭力開展各種管理活動,才能抓住市場機會,為學校帶來持久的競爭優勢。電氣工程及其自動化專業的競爭力包括師資力量、專業特色、培養方向等多因素,其核心競爭力的體現就是各個因素的優化。下文就將結合電氣自動化專業專業培養目標的明確度、師資力量的加強、教育經費的增加投入、實踐教學的合理開展、對行業領先技術的學習和研究、教學管理的強化和教學質量的提高、專業特色的突出等方面,對電氣自動化專業的核心競爭力進行綜合的論述。
一 明確專業培養目標
對于電氣自動化專業來說,其課程的設置必須滿足將來電器工程發展所需人才資源的培養需求。在對電氣自動化專業潛在人才的教育中,要注入行業對人才需求的具體要求,教育機構和學校要明確專業培養的方向。如何明確專業目標,我認為應該著重培養者和被培養者對專業的認識,并在認識的基礎之上形成專業培養目標。
二 加強師資力量
對于一個專業課程教育質量的提高,最重要的就是師資的質量和優質師資的數量。電氣自動化專業目前正處于一個發展的瓶頸期,其具有很大的發展空間,但是不具備發展的資源和條件,因此該專業的發展一直處于增長不明顯狀態。為了加快專業的發展和課程的提升,必須對該專業進行一定的優化。對于該專業來說,專業的優質師資力量不夠充分。為了實現電氣自動化專業實踐的改革,師資力量就必須得到足夠的加強。當然,這種加強既包括數量的增加,還包括質量的提升。
三 加大教育經費投入
每一門專業課程的教學和實踐都會依賴于其經濟基礎的扎實程度,故言之“經濟基礎決定上層建筑”。專業技術課程的引進、專業實踐操作軟件的使用、專業教師的招聘等,都需要有資金的支持來實現操作的可能性。對于一項教學專業課程來說,電氣自動化專業應該得到更多的教育經費的投入。教育經費的投入主要用于專業教育相關的各類費用。教育經費的投入,可以從多方面入手,如與電氣自動化相關行業內企業加強合作,積極宣傳并倡導企業對專業教學加大教育經費的投入。
四 合理開展實踐教學
對于一門課程的理論而言,其都來源于長期的實踐,理論的學習也是為了更好的促進實踐的進步和發展。電氣自動化專業是一門極具實踐性的課程,對于它的理論的學習也是必須結合實踐的開展,才能更好的得到理解和解釋。
在電氣自動化專業教學過程中,要積極組織實踐教學,如對電氣自動化系統和設備的實地考察,實施模型、模擬等教學方案。 對于實踐教學的開展,要選擇適當的參考案例和參考基地,在學生對理論有了一定的認識時進行理論教學,以達到在實踐中總結理論,在理論中探究實踐的目的。
五 跟進行業領先技術學習和研究
電氣自動化專業是一門處于發展中的專業課程,其實在相關行業的不斷實踐和總結中的到了發展。電氣自動化專業的改善和優化主要體現在對行業內現金技術的學習和研究,要積極主動與市場和國際并軌,從而達到促進實踐進行的目的。
六 強化教學管理,提高教學質量
對于一門課程在宏觀方面的改進,主要就是對課程和教學的管理工作的改進。當然,電氣自動化專業的宏觀方面也主要體現為該門專業學科的教學管理和教學質量。要是宏觀方面的元素起到促進和催化的作用,就必須對這些元素進行一定的改變和提升。要強化電氣工程及其自動化專業的教學管理,是教學可以順利實施,是教學的次序邏輯分明、主次得當,從而使教學的質量得到提高。教學管理的強化和教學質量的提高,使得電氣工程及其自動化專業的開設目的得到更好的實現,從而對學生的實踐學習打下牢固的根基。
七 突出專業特色
一門專業課程的教學和研究必須擁有其自身的專業特點,電氣工程及其自動化專業也是如此,必須突出其專業色彩,以便更好地發揮教學的特色和作用。對于電氣工程及其自動化專業來說,要如何突出其專業特色,本人提出以下兩點建議。
第一是在對基礎的扎實穩固前提之下,建立電氣工程及其自動化專業特色教學模式,兼顧教與學的雙方互動作用,突出電氣自動化專業理論的學習是為了實踐進行的特點。
第二是要在專業理論的基礎上,與電氣工程及其自動化行業內企業建立友好合作單位關系,參與其在項目實施過程中的理論研究部分,在項目實施期間,要積極組織學生參與相關的實習工作等。
綜上而言,要突出電氣工程及其自動化專業的特色,就必須結合教與學,充分開展理論與實際互相結合的學習和教學,從而促進電氣工程及其自動化專業核心競爭力的提升。
結束:
辦學特色是一個學校的靈魂,專業特色是一個專業的靈魂只有具備了鮮明的專業特色,才能得到社會的承認,學生才能在激烈的就業競爭中具有自己的競爭力。在未來的電氣工程及其自動化行業內,相關專業核心競爭力建設隊伍中,電氣工程及其自動化專業的核心競爭力的培養將會更加重要和關鍵。
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關鍵詞 電氣工程及其自動化 工程實踐能力 地方經濟發展
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
電氣工程及其自動化專業是一門特色非常鮮明的應用型工程技術類專業。本專業主要是研究有關于電能的生產、輸送、應用、測量、轉換和控制等方面的內容。電氣工程及其自動化專業適用范圍廣,畢業生既可以從事于強電領域、又可以從事于弱電控制等領域,也可在國家電力生產行業、國家電網、火電、水電、風電、太陽能等綠色新能源領域工作,對于地方性本科院校在電氣工程及其自動化專業的發展上更應注重學生應用性能力的培養。
1 地方院校培養電氣工程及其自動化專業的定位
電氣工程及其自動化專業是一個歸并了多個電類專業的寬口徑專業,它以物理學、電子學、電工學、自動控制、計算機、測量技術等原理為基礎的一門綜合性技術科學。在電氣工程學科的歷史沿革中一直具有很強的實際應用背景,航天、航空、交通、電力、冶金、化工、電力、石油、食品、生產制造等行業的需求是自動化學科的誕生和發展的主要動力,可以說電氣工程專業的應用范圍已經涉及到社會生產和發展的各個方面,電氣工程學科必然能夠為實現國家戰略目標和國民經濟的跨越式發展發揮巨大的作用。①
隨著我國能源利用的結構性調整,未來我國在核能的利用和發展、高鐵電氣化線路的規劃和實施、廣大農村的電網改造工程、城鎮電網和變電站的優化和升級工程、電動汽車及充電樁電網工程等,這些具有標桿性的國家大項目、大工程的建設和發展上,將對具有高素質、電氣技術過硬的電氣工程專業畢業生保持旺盛的專業需求。我校申辦電氣工程及其自動化專業主要考慮到學校所在城市是國家重要的煤炭、電力、化工、能源基地,需要電氣工程及其自動化專業及相關強電專業背景的人才,同時安徽省在近些年經濟快速發展過程中也需要大量的本專業人才來充實到工業生產的第一線,可以說電氣工程及其自動化專業應該和區域經濟社會發展需要有較強的吻合度。所以,在電氣工程及其自動化的專業建設上應需要厚實基礎,有效地進行專業積累,整合各方面的教學資源,專業特色的挖掘,找出適合自身發展的目標,而不能停留在模仿和學習別人,要在別人經驗基礎上找出適合自己發展的途徑,并立足于教學這條生命線,積極根據職場的定位需求,認真合理地找出本專業的定位。②③④
2 電氣工程及其自動化專業培養目標分解
關于人才培養模式,教育部原副部長周遠清曾作過簡明扼要的闡述:所謂人才培養模式,實際上就是人才培養目標、培養規格和基本方式。
教育部《關于深化教學改革,培養適應21世紀需要的高質量人才的意見》也指出:人才培養模式是學校為學生構建知識、能力、素質結構,以及實現這種結構的方式。
在電氣工程及其自動化本科專業人才培養方案修訂過程中,應遵循教育教學規律,更新教育教學觀念,正確處理理論與實踐、知識與能力等關系,注意協調統一;進一步優化和整合課程結構體系。⑤⑥ (如表1所示)
3 適合我校電氣工程及其自動化專業特點的培養目標和要求
我校是一所地方性、應用型本科高校。學院在升本后這幾年的發展過程中,始終本著以“質量立校、人才強校、特色興校、依法治校”的發展策略,不斷地進行改革和創新,并進一步統籌辦學規模與質量、統籌師范教育與非師范教育、統籌招生與就業、統籌辦學資源與辦學效益、統籌師資隊伍數量與結構,努力做到規模、結構、質量、效益的協調發展,初步形成具有特色的教學和科研發展工作的新局面。我院明年將面臨本科專業評估,這要求我們在抓教學質量的同時必須上規模,只有盡快創造條件進行規模建設,從而降低辦學成本,提高辦學效益,所以我們考慮整合現有的教學資源,融合其他相關的學科,構成互相交叉,共同發展的學科群,根據人才市場的需求來調控教學模式和培養方向的能力。
突出以教師為主導、學生為主體,加強實踐教學環節、創新實踐教學的內容,培養應用型、創新型人才為重點,深化教學體系改革,優化課程教學體系及注重教學環節的實效,使電氣工程及其自動化專業的教育理念、教學內容、教學方法、教學手段、教學效果以及教學模式,能后適應本階段培養人才的需求,創造良好的教學情境與教學氛圍。貫徹好我校師范性、地方性、應用型的辦學定位,人才培養的強弱結合、強電為主。立足淮南,服務周邊,面向安徽,輻射全國,為本地區及安徽省內其他地區的電力行業、工礦企業、研發單位、科研院所、技術公司等輸送具有寬口徑、厚基礎、強能力、高素質,優秀的應用型工程技術人才。
培養目標:本專業培養能夠掌握電力系統自動化、電機及其控制等工程技術領域基礎理論和基本知識,具有電氣工程師基本素養,能在電力工程、制造加工、化工生產等行業領域,從事設計制造、研制開發、試驗分析、系統運行、自動控制、電力電子技術、生產管理以及電子與計算機技術應用等方面工作的高素質應用型專門人才。
知識要求:掌握高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理等數理知識,掌握電路分析、模擬電子、數字電子等電子技術基礎知識;了解電氣工程領域的新技術、新方法,掌握電機學、電力系統分析、電力電子技術、自動控制原理、電力系統繼電保護等電氣工程專業知識。
能力要求:掌握電子技術、電工技術等方面的基本知識和實驗技能;具有一定的制圖繪圖能力、程序設計能力、電子設計能力。具備電力系統工程理論分析、設計能力和應用能力,具有較寬的知識面、較強的適應和發展能力,并具有自主學習的能力。
素質要求:具有強烈的社會責任感和主人翁意識,具有良好的環境保護意識和職業道德;養成良好的體育鍛煉和衛生習慣,具有健全的心理和健康的體魄,達到國家規定的大學生體質測試標準要求;了解相近專業及基本的人文社科知識,具備較寬的知識面和一定的社會實踐能力;具有良好的從事實際工作的心理準備。
4 以教學為中心的具體措施和初步成效
(1)實驗裝置潛能的挖掘:隨著學校政策傾斜和支持力度加大,應該說近兩年來電氣工程及其自動化專業實驗室建設發展速度很快,購置了很多大型、重型設備,但同時由于實驗裝置本身具有一定的復雜性,且教師人數偏少,所以今后隨著教學任務的開展,我們教研室的主要工作就是要深入挖掘實驗裝置的潛能,合理安排教學資源,構思好設計性、綜合性實驗項目等。
(2)教師的應用能力水平需要進一步提高:教師要注重學習、注重知識的更新、注重理論聯系實際、做好“雙師型”方向的發展,結合好這兩年新建的實驗裝置,充分發揮實驗裝置的效能及實驗項目的延伸。
(3)課程之間內容上的關聯性需要深入梳理。專業課程之間在內容上往往會有很多的相關性、關聯性,由于任課教師在授課環節上基本上是獨立進行的,且根據自身的知識結構在授課內容可能有一定的隨意性,這可能會造成學生在上不同的課程時會感覺到有些內容是不同教師重復講過的內容,這將造成教學效果的下降。所以,針對這一問題應積極開展教學內容、教材內容的梳理,同時規范各門專業課程內容合理的教學范圍,以此規避教學內容上的重疊。
我校電氣工程專業雖起步遲,但通過多年來不斷的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起較為完善的立體化教學體系,并在學校的政策支持下不斷地進行實驗室硬件建設,形成了具有發電廠電氣控制仿真系統、供配電控制系統、電力系統分析平臺、電工技術實訓平臺等較為完備的電氣工程方向實驗實訓教學框架體系,在此基礎上本專業學生在西門子、飛思卡爾等全國知名工程類賽事上獲得了較優異的(下轉第104頁)(上接第48頁)成績。
4 結語
總之,做好一個專業需要投入較大精力,地方院校可能更關注生源和招生數量,往往在資源配置上由于專業較多很難集中有效的教學力量來切實有效地應用到電氣工程專業發展和建設中。專業方向要有所調整和分析,要緊隨國家能源政策的步伐,在課程的開設上力圖符合時展的脈搏。
基金資助:淮南師范學院2014年校級教研項目(編號:2014hsjyxm03)基金資助
注釋
① 巫付專,王曉雷,付邦勝.電氣專業應用型人才培養方案的構建[J].中國電力教育,2010(6):46-47.
② 趙麗華.電氣工程及其自動化專業水電特色實踐教學體系探索[J].科教導刊,2014(10).
③ 艾欣,劉寶柱.華北電力大學電氣工程及其自動化專業的建設及發展[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集:92-95.
④ 宋起超,楊春光,喬爽,王希鳳.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業多元化實踐教學模式的構建[J].中國冶金教育,2010(2):12-15.
關鍵詞:電氣工程;畢業設計;指導模式;改革
作者簡介:項雷軍(1979-),男,湖北黃岡人,華僑大學信息科學與工程學院,講師;方瑞明(1972-),男,江西宜春人,華僑大學信息科學與工程學院,教授。(福建 廈門 361021)
基金項目:本文系華僑大學2013年校本科教育教學改革立項項目的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)14-0196-01
本科畢業設計是工科專業教學計劃最后一個非常重要的實踐環節,是學生在教師指導下綜合應用所學專業知識、解決本專業實際工程問題的一項實踐性教學活動。[1]
本科畢業設計是全面衡量和評價學生綜合素質與創新能力的標志。從某種程度而言,本科畢業設計的質量是高校教育教學質量和人才培養質量的重要體現之一,間接可以形成高校、學生和用人單位的良性互動。
多年來約定俗成的畢業設計指導模式呈現出各種弊端,不利于學生綜合能力的培養,不利于本科畢業設計質量的提高。改革創新畢業設計指導模式、推行更為科學、順應時展的新模式尤為必要,對提高工科專業教育教學質量和人才培養質量具有重要意義。
本文以華僑大學信息學院電氣工程及其自動化專業為例,分析了畢業設計過程中存在的代表性問題,對本科畢業設計指導模式的改革創新進行了初步探索與研究,提出了分層次、分模塊、團隊化指導畢業設計的新模式,在選題、開題、中期檢查、過程指導、論文撰寫、驗收答辯等環節嚴格把關,從而有效提高電氣工程專業本科畢業設計質量。
一、畢業設計過程中存在的問題
在前面幾年指導畢業設計的過程中存在一些不同程度的問題,主要表現在:
畢業設計部分題目內容相對陳舊或理論性太強,部分畢業生選題不切實際,盲目性選題。
畢業設計課題缺乏實驗條件,受實驗室場地不足、實驗設備緊張的瓶頸束縛較多。這樣導致相當一部分學生只能夠在宿舍里做畢業設計,最后要么閉門造車,要么抄襲他人作品,使得畢業設計完成結果粗糙、質量低劣。[2]
畢業設計管理相對松懈,畢業生對畢業設計思想上不夠重視,缺乏完成畢業設計任務的主動性和積極性,部分同學投入時間和精力過少,受找工作應聘或考研復試等影響較多,往往導致部分同學做出的畢業設計內容空洞,也不可能通過畢業設計學到什么。
上述問題在很大程度上影響了整體畢業設計質量的提高,不利于對學生工程實踐能力及創新能力等的培養。
二、畢業設計指導模式的改革創新
在整個畢業設計實踐活動過程中,畢業生是實踐活動的主體、參與者,指導教師是實踐活動的規劃者、引導者。指導教師的角色重要而特殊,其對畢業設計的順利開展、進行及完成和畢業設計深度的把握至關重要。傳統的畢業設計指導模式不利于學生能力培養和綜合素質的提高,有必要對傳統指導模式進行改革創新。
1.分層次分模塊團隊化指導
所謂“分層次”,就是指導教師要正視學生的個性差異,注重學生的個性發展,緊密結合學生的畢業去向,統籌安排,“因材施教”個性化課題定制,優化畢業設計課題內容,有針對性地布置選題。對于有志攻讀研究生、繼續深造的學生,應鼓勵選取在電氣工程領域中有新技術含量和應用前景的研發課題,以提前培養他們的學術科研能力;對已確定就業意向且就業單位與本專業對口的學生應允許他們到就業單位做畢業設計,或選擇與自己將來工作相關的課題進行畢業設計,這樣有利于學生工程實踐能力的培養,更好地適應將來工作。
所謂“分模塊”,就是按照電氣工程一級學科所包括的五個二級學科(即電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電氣傳動、電工理論與新技術),將電氣工程及其自動化專業所有畢業設計課題分成五大模塊,按學生所選課題模塊將學生分成五大組,然后在開題、中期檢查、過程指導、驗收答辯等環節分課題模塊給予有針對性的集中指導。
所謂“團隊化”,就是結合電氣工程專業教師教學科研團隊,學生跟著指導教師所屬團隊走,在畢業設計開題、中期檢查、過程指導、驗收答辯等重要環節進行團隊化集體指導。其好處在于可有效解決師生比例失衡、指導教師結合松散、選題不當等難題,使學生接受到具有不同知識結構的教師交互式指導,從而有效提高畢業設計指導效率和質量。
在上述分層次分模塊團隊化指導畢業設計的過程中,必須注重與科研、生產實際相結合,注重新技術、新方法應用,注重學生專業綜合能力培養,要最大限度地調動學生的積極性,激發其創新意識,滿足多樣性需求和個性化學習的特點。
2.建立科學有效的管理機制
針對畢業設計管理相對松懈的問題,有必要建立科學有效的管理機制,加強管理力度,實施精細化管理。
比如嚴格畢業設計組織紀律,每周定期一兩次的畢業設計師生見面會,要求簽到,嚴格請假制度,超過一定次數未到取消該學生答辯資格;對于選擇到指導教師項目合作單位或意向工作單位做畢業設計的學生,要嚴格進行聯合指導,定期回校內接受監督與審查;畢業設計使用實驗儀器設備、場地等的進程分批進行,使有限軟硬件資源能夠交替輪流使用。此外,需提高認識、加強過程指導,采取一些新手段強化師生研討交流。
3.各個環節嚴格把關
在整個畢業設計過程中,需自始至終在各個環節嚴格把關,確保畢業設計質量。
畢業設計前期,學生要完成選題、資料收集、開題報告、文獻綜述、總體設計等工作。指導教師團隊要嚴把選題關,強調選題內容和深度范圍等應符合學生在校所學專業知識和實驗技能的實際水平,以有效激發學生的興趣。
結合電氣工程專業的發展,將以往單純設計類題目數量減少,增加了實驗研究型、仿真研究型及產品開發型等類型題目,保證了選題的多樣化。
畢業設計中期,指導教師團隊要集體對每個學生的畢業設計前期工作情況進行嚴格審查,此舉可避免畢業設計“前松后緊”的局面。
畢業設計后期,指導教師要嚴格驗收學生畢業設計成果,嚴把畢業論文撰寫質量關和答辯關。要對學生畢業論文的全面質量(即邏輯條理性、寫作格式、外文翻譯、排版、計算機應用等方面)提出具體規范的要求,不規范論文禁止參加答辯。
三、結語
畢業設計是學生綜合利用已學知識解決實際問題、培養學生工程實踐能力和創新能力的關鍵環節。[3]必須正視畢業設計過程中存在的問題,對傳統指導模式進行改革創新,分層次分模塊團隊化指導畢業設計,建立科學有效管理機制,在畢業設計各個環節嚴把質量關。電氣工程專業本科畢業設計這種創新指導模式已獲得初步探索與研究,并已在華僑大學兩屆電氣工程專業本科畢業設計指導過程中實施。實踐表明,學生的畢業設計質量較以往有明顯提高,十分有利于學生的工程實踐能力與創新能力的培養。本文所提出的相關措施對提高工科其他專業本科畢業設計質量也具有一定的借鑒意義。
參考文獻:
[1]張吉堂,郭平英,武.機械類本科畢業設計指導模式改革研究[J].機械管理開發,2009,24(3):125-126.
一、整合教學內容
專業課教學過程中,大多數存在教學內容多、繁、雜與教學課時數偏少以及學科專業技術發展快與教材更新慢的矛盾,要達到創新型、復合型人才的培養目標,必須首先對所授課程的教學目的和知識點的內涵十分明確。所以,要根據專業特征,結合學科專業發展方向和行業發展最新技術,優化整合教學內容,對現有的教材進行整合。應該以“同類合并、相對集中、教學內容與當前專業最新技術相結合”原則來優化教學內容,創新課程教學體系。其教學內容改革理念就是指將原分散在各個章節屬同一類或相關的教學內容進行優化重組,刪除過時的舊內容,增加學科專業當前的最新技術、發展動態、研究熱點等內容;在內容編排上按照“基本原理與方法——應用技能——當前研究動態”的層層誘導遞進式順序來編排,使重組后的課程教學內容與知識結構更加科學合理、先進實用。如增加未來電力系統、新能源的開發與利用、新型電氣設備的發展趨勢等,以培養學生的專業思維和創新靈感。同時,電氣工程學科也要與時俱進,要和信息科學、自動化科學、計算機科學、電子科學、能源科學等其他學科進行交叉和融合,以求自身發展。
二、實施多種教學方法,激發學生的學習熱情
一是可以將課程的整個教學內容劃分為重要內容、一般內容和自學內容三個模塊。重要內容(主要是指基本原理、基本方法和應用技能)在課堂上精心講解,并通過課外作業、專題研究、實驗等其他環節的訓練得到鞏固和提高;一般內容(主要是指新技術、新產品的應用介紹等)則充分利用現代化教育技術進行展示、介紹;自學內容(主要培養學生的專業綜合素質和創新能力,進行個性化教育)則通過設問、質疑、寫讀書筆記、小論文的形式得到訓練。
二是采用“全程案例貫穿式”教學方法引起學生興趣。是指根據課程特點與專業特征精心選擇或設計一個規模大、有代表性、有實用價值的案例,通過案例引導學生進入課程,隨著課程教學的展開,讓學生一步步深入到案例中,學到案例中相關的知識,隨著課程教學的結束,學生在不知不覺中已把案例中的相關問題一一得到了解決。
三是采用技能訓練資格認定和校企互動方式,使學生學習知識與社會需求直接掛鉤,大大地調動學生的學習積極性,增加就業機會;同時,教師、學生深入企業,發現問題,找到研究問題的切入點,讓學生多角度、多方位地思考,培養學生進行科學研究的能力,培養學生運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力,并將研究成果應用于企業,幫助企業解決生產過程中所遇到的難題和關鍵技術問題,產生經濟效益,形成教學、科研、實踐良性循環。
三、加強實踐教學
電氣工程及其自動化專業是一門實踐性很強的學科,學生需進行大量的實踐活動,才能培養其動手、創新等專業綜合能力,必須十分強調實踐能力的培養和訓練。因此,實踐教學體系至關重要,必須高度重視。
一是加強專業實驗教學設施建設,滿足專業實驗教學的需要。根據專業建設的需要,結合學科發展前沿,將實驗室建設成集實驗、實習、新產品開發與設計及科學研究于一體的多功能實踐教學平臺,實現工程素質訓練、科學研究試驗與專業技術進步的有機結合。
二是針對原來實驗教學的狀況和存在的問題,科學整合實驗教學內容,并不斷探討和改進實驗教學方法。對教學內容要進行“遞進式”的整合,采取引導和啟發的方式培養學生的操作能力和創新思維;同時進行因材施教,加強過程監控,通過學生自查、教師中期檢查、遞交結題報告并進行結題答辯等形式,加強全部實驗過程的管理。這樣,較好地實現了“遞進式”實驗的預期效果,也適應了不同層次人才培養的需要。
三是在實習基地方面,在與已有的擔任實踐教學任務的校外實習基地保持良好聯系的基礎上,積極尋找與電氣工程及其自動化專業實踐教學環節相符合的校外實習基地,保證完成實踐教學任務,使學生的工程實踐能力真正得到培養。
四、加強師資隊伍建設
隨著電力電子技術的迅猛發展以及石油石化行業電氣自動化水平的不斷提高,教學內容越來越豐富,教學要求也越來越高。但是受到教學學時的限制,課程無法對一些具有石油特色的重要研究熱點進行深入介紹,限制了課程在特色專業建設中的作用,迫切需要解決以下幾個問題:
1.體現精品課程示范作用,解決“電力電子技術”在特色專業建設中促進各課程之間協調發展的問題目前,電氣工程專業各課程的內容較為松散,缺乏一個系統性的提綱,這與“建設國內著名、石油學科國際一流的高水平研究型大學”的目標還存在較大的差距。在山東省電氣專業特色建設的大背景下,如何解決專業課程之間銜接難題、整合各方向的研究領域、切實落實具有“油味”特色的專業建設是當前的一個重要研究課題。而“電力電子技術”由于其自身跨學科、寬領域的特點,恰恰可以作為這樣一個接口和橋梁。因此,作為一門立項建設的校級精品課程如何發揮模范示范作用,在促進各專業課程協調健康發展的同時,如何突出作為石油院校的課程特色,是本教學改革項目的一個挑戰,但更是一個機遇,也是一個創新性的研究內容。
2.改革現有教學手段和內容,解決有限學時與傳統教學方法不匹配的問題“電力電子技術”課程的教學內容以各種變流電路為主線,對電路的波形分析與相位分析的方法貫穿始終。必須更新教學觀念、教學方法和教學內容,使學生在有限的課時盡可能多地掌握和了解本學科的知識,提高課程的教學質量。
3.改革“電力電子技術”的實踐教學環節,解決學生主觀能動性不足問題在“電力電子技術”的實踐教學方面,該課程的教學均采用課堂教學結合課后驗證性實驗的教學模式。目前,學校僅采用掛件結構的實驗臺或實驗箱來完成實驗,學生始終處于被動狀態,不會積極去思考和創新,也找不到探索的目標和方向。這樣一來,如果設備在實驗過程中出現問題使得實驗結果與理論分析不符甚至出現異常現象,學生就會第一時間找老師要答案,不會獨立分析和解決問題。總之,為切實落實省級特色專業的建設目標,“電力電子技術”課程必須提升自身的學科定位,利用課程優勢強化作為特色專業課程之間的橋梁作用,因此對本課程的教學內容、教學方法和教學手段等進行全面的改革勢在必行。
二、課程改革的具體研究方案
1.打破課程壁壘,強化作為特色專業的橋梁作用電氣工程專業各學科的發展已經進入知識相互交叉、共同發展的時期,傳統孤立授課的方法已經不能適應新時期的要求。而“電力電子技術”是一門理論性、綜合性和實踐性都很強的重要專業課程,涉及到多個電氣工程學科課程的知識。利用這個優勢,將其建設成為一個承上啟下、溝通各課程的橋梁是非常合適的。以“電力電子技術”變流技術作為切合點,將“電力拖動自動控制系統”、“交流調速系統”的調速理論、“電力工程”的柔性輸電、智能電網等學科理論緊密結合,消除課程之間的壁壘,實現“弱電控制強電”思想的共通,從而將電氣工程特色專業建設形成一個有機的整體。
2.更新教學內容,突出“油味”特色石油院校所培養出來的人才不僅是電氣工程領域的專業人才,還必須了解石油工業生產對電氣技術的需求,能夠將電氣技術與石油技術很好地結合,為石油工業生產服務。目前,“電力電子技術”中與石油石化科研實踐的結合程度還不夠深入,如何更好地為行業服務,培養合格的電氣化人才,需要在課程內容安排上下功夫。例如,可以增加電驅動鉆機、潛油電泵變流電流拓撲的分析和簡單故障診斷,使課程更貼近現場,突出“油味”特色。
3.改革現有的教學模式,突出設計與創新采用“感知、學習、應用、總結、提高”五層次教學模式,在“感知”模塊中,通過多媒體課件演示與教學內容有關的案例;在“學習”模塊中,通過啟發式、討論式等教學方法,結合現代化的教學手段,使學生掌握“電力電子技術”的理論知識;在“應用”模塊中,通過實際電路的搭建和實驗調試,使學生將所學的課堂理論知識,有效地應用于實踐;在“總結”模塊中,將零碎的知識進行歸納,把對理論的片面認識變成全面掌握,培養學生舉一反三的能力;在“提高”模塊中,將任務驅動式的實踐經驗與理論完全融合,使學生明確崗位對電力電子技術能力的要求,并具備對整個系統的安裝調試能力。
4.培養學生獨立思考問題和解決問題的能力,鼓勵學生撰寫科研報告或者調研報告在本課程教學的前期,向學生介紹科技論文的寫作格式及方法,指導學生撰寫有關電力電子技術方面的調研報告,要求學生按照科技論文的規范進行撰寫。同時介紹一些相關的優秀網絡資源給學生,指導學生通過這些網絡資源去查閱相關的中英文資料,使學生更主動地去了解電力電子發展的動態前沿,因而充分認識到學習本課程的重要性,借此提高學生自主學習的積極性。
5.充分利用當前流行的現代化多媒體教學手段,做到互動教學“電力電子技術”課程涉及到很多電路圖和波形圖,可以采用多媒體教學與傳統的黑板授課方式相結合來進行授課。各種電路圖和波形圖可用多媒體制作,利用多媒體可以把全部波形展現到學生面前,增強課堂學習效果。如果教師講課的方式生動活潑,那么學生就更容易接受,從而實現教師和學生在課堂上的良好互動,大大提高學生的聽課效率。
三、結束語
【關鍵詞】電氣工程;戰略性新興產業;課程體系;人才培養
以電能為研究對象的電氣工程專業,在高等教育眾多專業中一直占據著舉足輕重的地位,長久以來為我國的經濟建設和社會發展提供著強大動力[1]。“十二五”以來,發展以重大技術突破和重大發展需求為基礎,對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用,知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業――戰略性新興產業成為了國家的重大需求[2]。其中新能源、航空航天、軌道交通、節能環保等新興產業的異軍突起及可持續性發展,對高質量、創新復合型電氣工程專業人才需求有了顯著的提升,這就對新形勢下的人才培養提出了更高的要求[3]。天津工業大學電氣工程及其自動化專業自設立以來,始終以經濟、社會發展的需求為導向,與時俱進地推動專業建設和人才培養方案的調整與優化,在探索建設具有戰略性新興產業特色電氣工程專業的道路上積累了寶貴的改革實踐經驗。
1.培養目標
我校電氣工程及其自動化專業培養目標是根據國家、地方及相關行業的重大需求,本著服務社會的宗旨而制定的。在“十二五”大力發展戰略性新興產業的新形勢下,我專業人才培養目標修訂為:
“本專業圍繞電氣自動化和電氣節能與風力發電兩個方向,主要學習電氣工程及其自動化專業所必需的基本理論知識,接受電氣工程設計方法和科學研究方法的基本訓練,具有本專業所必需的設計、運算、實驗、測試和計算機應用的基本能力,培養可以從事與電氣工程相關的電力電子技術、電機系統運行及控制、自動控制、電力系統、信息處理、實驗分析、研究開發、電子與計算機應用以及風力發電領域工作的工程應用型人才。”
由上述培養目標可以看出,結合我專業特點,在原基礎上增加了電氣節能與風力發電培養方向,以滿足“十二五”戰略新興產業中電氣節能與新能源產業對專業人才的需求;同時,修訂后的培養目標中重點強調了所培養的專業人才是工程應用型人才,以縮短或省去用人單位二次培訓,從而滿足專業人才培養與行業需求的無縫對接。
2.培養要求
培養要求除保留了學生應掌握相關自然科學、人文社會科學、管理科學以及專業基礎理論等基礎科學知識等外,根據修訂后的培養目標,對培養要求進行了調整,主要包括:重點強調工程實踐能力的訓練,如增加理論課程的設計與實踐環節、提高實驗課程的比例、加強實踐課程的工程性、增加企業實踐的機會;針對新設立的“電氣節能與風力發電”專業方向,要求學生具有該專業方向的理論知識和相關技能,需了解該領域前沿技術的發展趨勢,掌握該領域的系統分析、設計和實驗等方法和技術,具備一定的科學研究、技術開發和組織管理的實際工作能力。
3.課程體系優化
為保證培養目標的實現和培養要求的實施,我專業對課程體系進行了相應的優化,主要包括:通識類課程整合、學科基礎類課程細化、專業課程更新以及課程實踐拓展。
3.1通識類課程整合
結合我專業的特點,將《積分變換》課程納入到《信號與系統》課程,歸入學科基礎類課程范疇;將《高級程序語言設計》納入學科基礎課程范疇。最新的2013級本科生培養計劃中通識類課程所占學分已降低至76分。
3.2學科基礎類課程細化
學科基礎類課程保留了原有的《電路理論》、《模擬電子技術》、《工程電磁場》、《數字電子技術》、《微機原理及應用》、《信號與系統》等課程;將原學科類基礎課程中專業性較強的課程歸入專業基礎類課程,如《電氣工程專業概論》、《電機學》、《電器學》、《電力電子技術》、《自動控制原理》、《電氣工程及其自動化專業外語》等。學科基礎類課程學分降低到28分,專業基礎類課程調整為18分。
3.3專業課程更新
我專業最新的培養計劃中,增設專業方向類課程,目前,擁有“電氣自動化”和“電氣節能與風力發電”兩個專業方向,其中在“電氣節能與風力發電”專業方向中設置了《新能源前沿技術講座》、《風力發電系統及其控制技術》、《電動汽車驅動及其控制技術》、《電氣節能技術》、《微網技術》等符合戰略性新興產業發展需求的技術前沿類課程。專業方向類課程總學分為17分。
此外,豐富了專業選修類課程。在原有課程基礎上,增設《電氣工程仿真與計算》、《特種電機及其驅動技術》、《DSP原理及在電氣傳動中的應用》、《電機設計》及《電磁兼容技術》等特色課程,使可選的專業選修類課程總學分達到了21分,學生可根據自己的興趣特長自由選擇,充分發揮其主觀能動性,進而激發學生對專業知識的興趣,并提高學習效率。
3.4課程實踐拓展
課程中的實踐環節是支撐理論如何應用于實際場合的重要環節[4]。隨著新興產業的蓬勃發展,電氣工程專業課程體系中的傳統實踐環節已經不能適應現有培養要求,因此課程實踐環節的優化勢在必行,主要涉及實踐領域的拓展和實踐方式的轉變。
在實踐領域拓展方面,我專業響應“十二五”發展綱要以及《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》的號召,在“中央財政支持地方高校發展專項資金”、“‘十二五’綜合投資”等經費的支持下,構建了工程電磁場與磁技術實踐平臺、牽引系統實踐平臺、潛油電機系統實踐平臺、紡織機電系統實踐平臺、電氣工程虛擬仿真等多個創新實踐平臺和風力發電機技術實驗室、單片機技術實驗室、工業控制實驗室等多個專業教學實驗室,為豐富專業課程實踐環節、接觸更新的課程理論應用場合提供了基礎性保障。
在實踐方式轉變方面,除了通過購置先進的實踐教學設備,增強實踐環節的可參與性、自主開發性、創新性等之外,一方面,成立各類興趣小組、電子俱樂部等,建立校內的實踐基地,通過教師的合理引導,積極組織學生參與設計類競賽,以充分發揮學生的主觀能動性,開拓學生的視野,增強學生實踐創新能力;另一方面,開拓校外實踐基地,通過學生到企業實習,深化對學生的工程意識的培養,及時掌握人才需求狀況,促進人才培養的動態調整,盡可能保持人才培養與人才需求的一致性,目前我專業擁有與新能源、電氣節能等領域相關的校外實踐基地近20個。
4.結束語
通過對“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃深入理解,結合我專業的特色優勢,積極推動新形勢下電氣工程專業人才培養方案調整與優化,完善理論與實踐課程體系、豐富課程內容、提高實驗環節的創新性、與企業合作加強實踐環節的工程性,從而使我校電氣工程及其自動化專業的人才培養工作做到有的放矢,進一步滿足國家、社會以及行業對我專業人才的需求。
參考文獻:
[1]電氣工程及其自動化專業教學指導委員會. 電氣工程及其自動化專業發展戰略研究報告(討論稿)[C]. 第三屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集, 2005: 1-19.
[2]中華人民共和國國務院. “十二五”國家戰略性新興產業發展規劃[Z]. 中華人民共和國國務院公報, 2012, 11-33.