时间:2023-08-01 17:40:21
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气工程的就业领域,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。
发展前景:“自动化”一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,作为信息产业中的重要一员,自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。
随着我国经济的不断发展,现代化工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力。尤其是广东地区,自动化生产技术不断提高,自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,为电气自动化技术专业提供了广阔的发展前景。
电气工程及其自动化专业就业方向
本专业学生毕业后可在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器仪表、机械、建筑等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、机械/设备/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、房地产;
7、其他行业;
8、汽车及零配件。
电气工程及其自动化专业主要课程
主要课程:主干学科:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术 主要课程:电路理论、电子技术、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与应用、电气工程基础、电机学、电器学、电力系统分析、电机设计、高低压电器、电机控制、智能化电器原理与应用、电力系统继电保护、电力系统综合自动化、建筑供配电等。
主干学科:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术
主要实践性教学环节:包括电路与电子技术实验、电子工艺实习、金工实习、计算机软件实践及硬件实践、课程设计、生产实习、毕业设计。
电气工程及其自动化专业就业方向
本专业学生毕业后可在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器仪表、机械、建筑等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、机械/设备/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、房地产;
7、其他行业;
8、汽车及零配件。
从事岗位:
毕业后主要从事电气工程师、电气设计师、技术员等工作,大致如下:
1、电气工程师;
2、电气设计师;
3、电气设计工程师;
4、电气技术员;
5、技术员;
6、机械工程师;
关键词:高校;电气工程;自动化;课程体系;改革措施
现阶段我国电气科学发展实力已然攀升至更高的等级层次,为日后通信、电子、计算机、自动化操作等一系列创新技术要素有机融合,提供了合理的保障条件。处于新时期之下,为了愈加理想化满足社会各业的人才需求,各类高校务必要竭尽全力开展电气工程及其自动化专业课程体系的改建工作。换句话说,就是凭借就业作为基础性导向媒介,强化市场型人才的培养实效,并且推动社会不同行业领域的改革发展进程。
一、电气工程及其自动化专业课程的特征
论证步入新时代之后,电气工程各类知识点都开始在社会不同领域之中贯穿融入,特别是在信息和自动化技术设施支持作用下,为不同行业高效率竞争和发展,提供较为强劲的推动力。电气工程及其自动化专业本身保留较强的工程、实践应用特性,并且可以延展出电工理论、电气装备制造与应用、电力系统运行与监控等重要性结构单元。为了确保实时性向特定岗位培养供应实用型人才,高校电气工程及其自动化专业不单单要做好基础性电气理论知识讲解工作,同时要引导内部学生参与相关实践活动,以此使学生熟练把控各类操作技巧。
二、高校传统电气工程及其自动化专业课程体系中存在的弊端
透过宏观角度观察认证,传统的高校电气工程及其自动化专业课程体系遗留许多缺陷,最为常见的现象是教学理念和引导方式的滞后状况,如若长期放置不管,只会持续削减该类专业课程整体教学水平。经过围观层面审视,如今我国高校电气工程和其自动化专业课程体系,主要依照公共和学科基础课、专业主干和方向课、实践指导的结构层次加以构。不过时代变迁过后,这类专业人才需求自然不可能停滞不前,因此既有的课程体系同步开始和新形势要求产生诸多强烈的冲突现象。具体细节则表现为:
1.课程内容设置存在漏洞
一些高等院校设置电气工程及其自动化专业的时间并不是十分久远,因为个体实践经验不足,预先设置的课程体系始终遗留许多缺陷,其中最富有代表性的莫过于课程内容,至于相关细节则如下所示:首先,公共基础课程门数设置超标,令学生承受过重的身心压力,如若长期放纵下去,势必会在该类专业课程学习过程中产生严重的注意力分散状况。其次,专业课程定位方向不够明确,仅锁定在电机控制和电力系统自动化操作两类方向上,并且其间对应模块课程设置的数量明显有所不足。最后,实践类教学课程数量不多,包括该类专业的限选和任选课在内,甚至都未曾组织合理程度的实践训练环节。
2.学时安排不够科学妥善
通常状况下,高校既有的电气工程和其自动化课程体系要求学时控制在2900学时范畴以内,当中公共基础课大约890学时,占据比例为31%。这部分基础课程主要在高校二年级前期设置,经常表现为总体学时数量过多,且广泛涉猎政治、英语、体育等不同类型课程内容,至于能够和本专业产生关联的公共基础课学时数量不过才120学时左右,几乎占据公共基础课总体学时数量的14%。这种课程内容设置方式,尤其对于电气工程及其自动化专业的低年级学生群体来讲,必然会存在较强的消极影响问题。例如,当该类专业学生保留较高的专业知识学习激情时,却面临相关性公共基础课课时较少的挑战困境,长此以往,只会持续打消学生的求学信念,严重情况下令他们滋生出许多不好的学习习惯。有关专业方向课的学时没能得到妥善化控制。例如,电力系统继电保护原理、发电厂电气主体系统、变电站综合自动化、电力路系统自动控制和远动技术等,他们彼此预设的学时数量则分别为43、35、40、36,总体学时数量偏少,即当中第一和第三类课程包含实践训练环节,提供的学时数量极为有限。
三、进行高校电气工程及其自动化专业课程体系科学化创新改革的措施
1.凭借就业作为基础性导向媒介,逐步强化对学生的实训力度
在当前人才市场竞争趋势的持续激化和就业困难大背景影响作用下,涉及高校电气工程及其自动化专业务必要凭借就业作为基础性导向,在重新创建整体课程体系期间培养学生多重职业技能和素养。换句话说,就是利用实训活动组织,使该类专业学生细致化感知和熟练化掌握电气工程及其自动化技术的交接过程,为后续学生执行力有机强化,提供丰富的指导性依据。需要额外加以强调的是,在组织现代专业课程体系构建工作过程中,为了有效贯彻落实该类体系构建的实效性目标,就应该遵守就业的导向作用基础上,在第一时间内将和电气工程关联缜密的职业要素加以沿用,并且确保结合特定行业规范标准制定实施富有针对性的就业指导方案。首先,设置生动化的教学引导情境,组织学生参与各类小组实践活动项目,进一步使这类学生全面化掌握电气工程自动化行业领域之中所需的各项技能和素质。其次,为了更为人性化地服务就业,高校有必要选择和企业合作,共同建立适当规模的实训基地,在确保完成理论教学和实践应用相互融合任务的同时,激发出电气工程及其自动化专业学生更加完善化的创新技能和职业思维。例如,为了有机凸显高校电气工程及其自动化专业课程原有的创意性效果,相关教学设计人员应将电气设备的一系列有关技术作为一类关键性项目基础上,联合丰富实践经验进行妥善化的经营管理。其间可以考虑将特定专业特定班级学生划分为不同小组,并且分别赋予他们市场调查、设备操作、创新技术应用等挑战性任务,之后组织对应的评价工作并要求师生共同参与,进一步为日后该类专业学生熟练掌握不同职场环境的专属性业务内容等目标达成,做足准备工作。
2.开展合理规模的校企合作活动,辅助学生提前掌握必要的职业技能
为了培养更多的职业技能应用型人才,有关高校领导要积极开拓校企合作路径之余,进一步为内部电气工程及其自动化专业学生设置完善化的职业技能训练平台,这对大幅度提升学生的职业素养有着十分深刻的影响作用。归结来讲,经过校企合作机制大力推广执行之后,包括电气工程及其自动化等专业的学生在内都可以及时观察、学习到最先进的电力系统环境,掌握自动化、通信、计算机等相关技术的操作流程,有利于日后学生快速地步入相关企业进行实习并接受专业化技术教师指导,使这类学生群体预先适应过于复杂的职场环境。企业在获取人才方面保留明显的优先权力,如若和高校合作开展学生实训工作,可及时发现一些天资卓越和素质完善的人才,节省日后大规模人才招聘上消耗的精力。由此看来,开展校企合作,培养更高等级层次的技能应用型人才,是高校电气工程及其自动化课程体系改革工作中的必然选择。学校要优化教学方案的实施模式,引导学生更为高效率的实践应用所学知识。为了确保高校电气工程和自动化专业教学活动发挥出应有的实效性,学校必须选择预先进行完善化的教学方案规划执行,确保在及时引入合理数量和性能质量的设施条件基础上,逐步完善课程体系中的内容和资源,进一步搭建起多元化且高效率地实践模拟基地,为日后该类专业学生系统化学习和实践应用等需求满足,奠定基础。电气工程及其自动化专业学生在参与实践学习过程中所需的一系列资源,包括电气设备、实践操作工具和模具等,务必在第一时间内予以补充;之后顺势将理论课堂搬到实践模拟基地之中,在促进理实一体化学习结果的同时,完成这类学校体系的持续完善使命。
综上所述,为了全面迎合时展趋势,为相关行业培养更多数量的电气工程和自动化操作型人才,学校必须选择针对高校既有的专业课程体系创新改良,如设置全新的教学内容、在校企合作基础上创造实践技能训练平台等,方便日后教学中更加大范围地推广沿用理实一体化教学方案。这可以为我国电气工程及其自动化等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。
参考文献:
[1]崔茂齐.电气自动化技术专业应用型人才培养目标下大学生自主学习能力的培养[J].科技信息,2012
[2]张翠英.电气自动化类课程教学存在的问题及改革探索[J].现代农村科技,2012
[3]王静.探究中职电气自动化专业的教学改革——基于“理实一体化”模式[J].计算机光盘软件与应用,2013
【关键词】技术院校 电气技术 实训教学
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0248-01
电气设备包括了以生产、传输、分配和使用为主的电能的应用和电工装备等,是电能和电工装备制造学科及工程领域内的总称。电气技术是一门通过电能、电气设备和电气技术等手段实现创造、维持与改善限定空间和环境的一门学科,电气技术涉及的范围及其广泛,涵盖了电能的转换与利用、研究,电气技术的教学包括了基础理论的教学、设施设备的教学、技术的应用和实训的教学等。本文主要以电工的实训教学作为主要内容进行分析,从电气实训教学的重要性出发,分别从电工的实训、电子技术的实训、电气工程的设计等方面进行实训教学的分析、阐述和探究,从而提高电气技术在实训教学方面的质量和效率。
作为以电子电气类专业为主的高职技术院校而言,提高学生的电气技术在实训方面是保证学生就业的重要途径之一,因此,对于电子技术专业的学生来说,电子技术的实训教学具有重要意义[1]。电气技术是以电气为主的一门新兴学科,在电工装备和工程领域之内具有重要作用,电气技术所应用到的范围十分广泛。
随着电气技术的不断发展,电气技术的应用范围越来越广,伴随着数字化、模块化、智能化及软件化的各种电工和电子仪器及设备的发展,使得业内对电气技术人才的专业技术提出了更高的要求。在电气技术中包括的电工实训、电子技术实训和电气工程设计的实训等都是电气技术实训的关键实践环节,这些环节对学生充分获取学科知识、掌握学科技能,从理论转向实际的应用和操作等方面都具有重要意义。
一、电工的实训
作为电气技术实训教学中重要的组成部分,电工实训是电子技术实训中必须掌握的最基本的技能,电工技术的熟练运用为电气技术的实践奠定了基础,同时也是学生适应和提高自身就业竞争力的关键手段。
因此在电工的实训方面,必须要掌握的技能有以下几点:一是熟练掌握常用的机床电气的工作原理,正确并快速选择常用的电工元件;二是熟练掌握典型机床电气中故障问题的分析和解决办法;三是设计比较复杂的接触器电气控制系统型继电器;四是能够熟练操作和调节变频器控制下的电动机的无级调速;五是会进行简单的控制器(PLG)的工作原理及其控制技术的编程;能够通过利用控制器完成常用机床电气线路控制的线路的改造,掌握相对复杂的控制技术,在控制技术方面,必须掌握的是关于MCS-5I单片机的原理、结构、指令系统、功能扩展及接口等各种控制技术;六是理解单片机在机床控制系统中的简单应用;七是借助计算机技术的利用和支持,熟练掌握现代化电子技术对电工、单片机等方面的控制和分析及其设计;八是借助和通过各种高科技软件技术,包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等软件,在电子线路原理图和印刷线路电板设计达到高度成熟的地步;九是能够轻松运用PSPICE、EWB、MATLAB等软件在电工实践中进行电子线路的仿真设计[2]。
二、电子技术的实训
通过电子技术的实训,能够提高学生在测试电子电路和电子仪器的使用等方面的能力。通过电子元器件的识别、对电子元器件进行性能测试和多种电子电路性能指标的检测等,得以强化和巩固电子技术理论知识和基础,熟练掌握电子技术的各种技术,为彻底掌握电气技术的实践,从事各种生产和科学研究的工作奠定一定的基础。在高职技术类院校当中,电子技术的实训对电气技术的实训教学起着重要的意义和作用。
具体的说,在电子技术的实训过程中,需要掌握以下几个方面的内容:一是较为熟练的拆接焊的能力;二是熟练快速的选择常用的元器件、并对其进行检测和筛选的能力;三是对简单的装配工艺进行编制、熟练安装小型的电子电器元件;四是能够正确使用和读取仪器设备上的参数;五是能够对电子电路和小型的电子产品进行控制和调节;六是能够进行简单的电路板的设计和制作;七是能够熟练检验和校正小型的电子电气产品;八是对常见的电子电路故障能够进行分析并解决问题。
三、电气工程设计的实训
电气工程的设计在电气技术的实训方面,主要是能够培养学生对理论知识进行综合应用,提高学生学以致用的能力。在电气工程的设计方面,需要对所设计的电气工程进行资料的查阅、选择合适的方案、设计电路、进行安装并调试,经过这些具体的设计实训,能够让学生在设计的过程中,总结自己的不足、及时改正自己的错误和缺点,巩固理论知识,提高了学生在实际应用过程中发现问题并及时解决问题的能力。
通过上述三个方面的分析和实践可以证明,通过电工实训、电子技术的实训和电气工程的设计,能够联合多方面的综合实践,最终提高电气技术的实践和应用能力,提高电气技术的教学实训[3]。
要提高电气技术的实训,首先要理清实训教学的思路,再按照清晰的思路一步步的进行教学,方能达到最好的实训效果,一般普遍的实训教学包括四个环节,分别是预习、理论的教学、实训教学、撰写总结报告。在预习的过程中,要充分理解和明确实训教学的目的和意义;学好基本的工艺知识,善于总结前人的经验和教训;重视实际操作能力的培养,重视实训报告的总结等。
总之,只有把理论和实践良好的结合起来,熟练的把理论知识运用到实践过程当中,才能适应当今社会对人才的要求,提高自身的就业竞争力,成为顶尖级的技术人才。
参考文献:
[1]中国电工技术学会工建专委会会议报道[J].电气工程应用.2011,02(02)
【关键词】电气工程;自动化;培养
0 引言
桂林电子科技大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业于1998年开始独立招收本科生,2007年被评为广西区优质专业。我校本专业旨在培养适应国家现代化建设以及地方经济建设发展需要、德智体等方面全面发展,具有电气工程及其自动化专业学科背景,掌握电气工程技术领域宽厚基础、科学思维方法及解决实际问题的能力,能够从事与电气工程有关的系统设计、运行控制、信息处理、产品开发以及计算机应用等领域工作的应用型人才。然而在培养和发展的过程中还需要做大量的相关工作,其中关于学生的思想政治教育工作就是不可或缺的。
1 电气工程及其自动化专业就业前景分析
电气工程及其自动化专业触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到航空航天器的研究。信息产业被人们誉为是“朝阳产业”,发展快,人才需求量大,是当今科技发展的趋势所在。电气工程及其自动化作为信息产业重要的一员,同样有着光辉的前途。
我校2016年电气工程及其自动化专业毕业生就业情况如下:
(1)国家电网,主要为广西电网公司。学生参加公司的校园招聘,通过简历筛选,参加笔试面试而后确定岗位,提供的岗位主要为电气工程师。
(2)电气公司,如金盘电气与广东新宝电气股份有限公司等。通过校园招聘,一面二面进行筛选后,选出公司满意的人才。主要提供的岗位为电气工程师、销售专员、采购/计划专员、国际市场专员等岗位。
(3)设计院,目前来我校的设计院没有特别明确针对电气工程及其自动化专业,但有主要负责电气设计一职的公司来校招聘,例如,北京恒华伟业科技股份有限公司。
(4)地方机械厂,如桂林某军械厂与黄埔军械修理厂三亚分厂。桂林某军械厂属于保密单位,原预计在我校招1名学生,后在我校招了2名电气工程及其自动化专业学生,其中1名为女生。黄埔军械修理厂招了1名电气工程及其自动化专业学生。
(5)电子产品终端生产工厂,如富士康、TCL公司、海信科龙、开明电子等公司。主要提供岗位为工艺工程师、设备工程师、产品工程师、销售等岗位。
(6)航空公司,2016年南方航空广西分公司来我校招聘,录取了几名电气工程及其自动化的学生。
(7)另外有部分同学参与2016年全国研究生入学考试与公务员考试。
2 电气工程及其自动化专业学生在校状态分析
千变万化的大学校园中,学生或因性格理想的不同成就不一样的大学生活。就我校电气工程及其自动化专业学生为例,同学们的普遍在校状态主要被归纳为以下三个类型。
2.1 主动型
该类型的学生在学习、学科竞赛、学生实践活动等方面都积极主动。一部分学生善于分析,动手能力强,主动与从事科研项目的老师沟通,加入其学生团队,利用课余时间自主钻研学习,经常代表学院学校参加省部级与国家级科技竞赛,并且取得了较好的成绩。如本校电气工程及其自动化专业毕业班学生在2015年有科技创新比赛经历的学生人数比为6.8%。另一部分学生善于人际交往,喜欢文体活动,有创新想法,喜欢新事物新媒体,在集体成员中有组织能力,并且主动加入学院学校各个部门开展学生工作丰富自己的第二课堂。如本校电气工程及其自动化专业毕业班学生中有1名学生为本校学生会主席,有1名学生为本校院学生会主席,有1名学生为本校院学生会团委副书记,还有10名以上的学生有过学校学院二级社团学生干部经验,有20名以上学生有过年级以上学生干部经验。
2.2 被动型
该类型学生在学习方面和其他业余活动方面都表现良好,但并不突出。这部分学生也是学生人数居多的一个群体。他们遵守学校纪律,学习成绩中等偏上,但缺乏创新与主动精神,不喜主动与老师交流,有特长却不善于表现自己,对自己的大学生涯有过规划但往往未能付诸于行动。
2.3 散漫型
该类型学生分为两类,一类学生遵守学校纪律,但懒惰,导致学习成绩不理想,几乎不能正常毕业。本校电气工程及其自动化专业毕业班这类型学生比值为1.1%。另一类性格比较有“个性”,学校的规章制度对其不能起到约束作用,沉迷游戏,甚至厌学。本校电气工程及其自动化专业毕业班这类型学生比值为0.3%。
3 结合思想政治教育如何培养电气工程及其自动化专业学生
大学本科阶段与高中阶段的区别在于:高中阶段主要在老师的管束下学习,而大学更多要靠自主学习。大学阶段,老师不会硬性要求学习时间,可调配的自由时间是大学生区别于高中生的客观原因,懂得结合自身兴趣合理安排时间的人成为主动型学生,反之则成为被动型学生,甚至成为了散漫型学生。对高校的思想政治教育人员来说,如何将思想政治教育与学生所学专业相结合来培养学生就显得尤其重要。
3.1 合理的给学生进行职业生涯规划与榜样教育
结合电气工程及其自动化专业往届毕业生案例,制定学生发展培养方案。从广义的角度来说,学校培养一个学生的最终目的是能为社会做更大的贡献。狭义上,培养一个学生也是为了不负每一个家庭对孩子的期盼,帮助每一个学生在接受高等教育后找到理想并满意的工作。国家与企业需要的人才一方面是科技创新型人才,另一方面,是学术研究型人才,故在新生阶段做好职业生涯规划尤为重要。例如,有的学生喜欢钻研,则可以鼓励其进行科技创新。将此类型学生推荐给有科研技术的老师,由其进行指导,参加科技创新项目与科技竞赛。这些对学生的引导都将成为其日后就业择业的长板。有的学生兴趣广泛,则可对其进行学生干部工作的培养,鼓励他/她参与学校的各类型文化比赛。丰富的校园文化活动以及学生干部经历必将成为其走向心仪工作岗位的敲门砖。对于按部就班学习和生活的学生,则建议其认真读书,鼓励其考研继续深造,在不断学习的过程中找到真实的自我。
从事思想政治教育工作的辅导员可以将以上三类培养方式的成功例子进行归纳,给新生做榜样教育。这样可以让其尽快找到自我发展方向,缩短迷茫期。
3.2 后进生帮扶
现今很多思想政治教育一线上的辅导员都有着工科背景,大学所学的文化基础知识也都大同小异。与后进生谈话时,可让学生整理课程中的疑点难点,由有工科背景的辅导员给其进行答疑。通常来说后进生并不会主动与任课老师交流,也没有掌握正确的学习方法。通过定期给后进生进行思想政治教育并进行专业答疑,不仅端正学生学习态度纠正学习方法提高学习成绩,同时也能提高辅导员的导学能力。
3.3 正确引导过渡高中与大学
当下中国的应试教育促使学生早已习惯被“看管”的学习状态,由于大学的学习任务没有高中繁重,学习方式也从填鸭式变为自主学习为主,不少学生在高中阶段紧绷的弦到了大学就松弛了。然而,如果在大学阶段没有调整好状态,许多学生容易一蹶不振。学习是需要积累的,大学时代的学习亦然。每天按照学习任务完成课程,上课坐在课堂前排并认真做好笔记,考前根据课堂笔记整理好考试相关知识点,再通过记忆与练习的方法就能取得理想的成绩。在不影响学习成绩的情况下,可鼓励其利用课余时间并根据自己的兴趣开展第二课堂。
【参考文献】
[1]王晓刚,王清,刘华.电气工程及其自动化专业培养方案改革探索[J].中国电力教育,2013,36:131-132+134.
【学科特色】
学院目前已建成较为完整的学科体系,包括电气工程博士后流动站,电气工程一级学科博士学位授权点,高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、脉冲功率与等离子体技术、电力电子与电力传动、电力建设与运营和电工理论与新技术6个博士学位授权点,高电压及绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论及新技术、测试计量技术及仪器、脉冲功率与等离子体技术6个硕士学位授权点,电气工程专业学位工程硕士点,教育部第一类特色专业电气工程及其自动化本科专业。
学院专业设置体现了电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电力与电子技术相结合、软件与硬件设备相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合的特点,旨在培养经济和社会发展需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。
【科研平台】
学院现有“高电压与绝缘技术”、“电力系统及其自动化”及“电力电子与电力传动”3个省部级重点学科和湖北省电气工程一级重点学科,“国家电工电子实验教学示范中心”、“国家工科基础课程电工电子教学基地” 等教学平台以及“雷电防护与接地技术教育部工程研究中心”、“高电压与绝缘技术重点实验室(部级)”、“武汉雷电防护设备质量监督检验中心(省级)”、“高电压大容量开关电器研究开发平台”和“武汉大学智能电网研究院”等科研平台。
学院下设高电压技术研究中心、电力系统研究中心、电机与电力电子研究中心、基础教学与实验研究中心。教育部防雷与接地工程研究中心、武汉大学智能电网研究院以及湖北省雷电安全防护与检测中心(筹)等单位挂靠电气工程学院。学院内部通过团队管理模式开展教学和科研工作,已形成了高电压及绝缘技术、电力系统分析、智能电网、电磁场分析与高压电器、电气设备状态监测及故障诊断、电能质量以及柔性电力技术等多个特色鲜明的科研团队,同时设有电气工程学科平台课程、电工电子、电机学、电磁场、信号与系统、计算机与通信、电力系统分析、电力系统运行与控制、高电压与绝缘技术、电力电子与新能源、电气工程创新与实践等11个教学团队。
学院建有国家工科基础课程电工电子教学基地、电工技术训练中心、电力工程专业训练中心、高电压实验大厅、户外220kV试验变电站、电力系统动模实验室、RTDS数字仿真实验室、新能源发电平台、智能电网示范平台。其中与电子信息学院等共建的电工电子教学基地为国家级电工电子示范中心,电工技术训练中心面向全校开设电工实践技能训练。
【学科实力】
学院现有双聘院士3人,长江学者特聘教授1人,国家杰出青年获得者1人,国务院学位委员会学科评议组成员1人,教育部高等学校教学指导委员会委员2名,有9名教授享受政府特殊津贴。近三年,学院承担了国家级、省部级和企事业单位委托的科研项目600余项,获得科研经费高达2.1亿元,获省部级及以上科技进步奖15项,发明专利26项,出版教材和专著18本,1000余篇,其中三大检索收录556篇,被SCI收录论文35篇,并有一大批科研成果转化为现实生产力,有些科研成果已达到国际领先水平。
【人才培养】
学院致力于培养德、智、体全面发展,具有创造、创新、创业理念和能力,能够从事与电气工程有关的规划、设计和建设,高电压交直流输电、变电、配电和供电技术,电力系统调度运行维护、自动控制及保护,电能转换与优质、高效应用,智能电网与新能源的开发利用,以及电子、通信与计算机技术应用等电气信息工程领域工作的厚基础、宽口径、高素质、强能力的复合型高级工程技术人才。学生主要掌握电工与电子基础理论、系统分析与控制理论、电气工程基础理论、高电压技术,电力系统技术、电能变换技术、信息和通信技术以及计算机应用等方面较为宽广的工程技术基础和系统的专业知识,掌握适量的人文社会和经济管理知识。要求学生具备电气信息工程领域技术分析、系统运行与控制技术的基本能力,具有较强的创新意识。
学院每年招收计划内博士研究生40余名,硕士研究生220余名,本科生340余名。从2006年起,学院与新加坡南洋理工大学合办了“3.5+1.5”本硕联合培养教育项目,前三年半在武汉大学学习,后一年半在新加坡南洋理工大学学习,毕业可获得武汉大学工学学士学位和南洋理工大学硕士学位,目前已有153名同学参加了此项目;2012年又先后与日本上智大学、英国斯特拉斯克莱德大学签订了“2+2”本科生培养项目,学生前两年在武汉大学学习,后两年在日本上智大学或英国斯特拉斯克莱德大学学习,毕业可获得双方学士学位。
学院高度重视培养学生的创新能力和实践能力,大力支持并多方指导学生参与科研和实践项目,鼓励学生积极参与“挑战杯”科技作品大赛、大学生数模竞赛和电子设计大赛等多项大型赛事,借以多元化的教学培养方式来夯实学生的基础理论知识,激发学生的科研兴趣,提升就业竞争力,做好人才梯队建设。此外,学院重视学生德育教育,开展“小亭爱心支教”等志愿活动,培养学生强烈的社会责任感和奉献精神。
关键词:电气工程及其自动化;电能变换与控制方向;培养方案;课程设置;实践环节
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,教授;王耕(1967-),男,河南郑州人,中原工学院电子信息学院,副教授。(河南 郑州 450007)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0018-02
近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。为此,发展新能源产业势在必行。《可再生能源发展“十二五”规划》提出,至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦,年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦,光热发电装机100万千瓦,太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告(2011—2012)》指出,我国新能源产业总体而言对外依存度较高,风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。
电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一,随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大,高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19~20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项,其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因,但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成,本科生很少涉足,国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少,这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道:“能源动力类(就业率94.71%)、材料科学类(就业率93.71%)、电气信息类(就业率92.70%)等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气,也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计,近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元,仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广阔的应用前景,规模正不断壮大,就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言,应用型人才供应面临严重不足。因此,亟待加大该产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。
一、目前相关专业开设的现状
近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性,尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。
电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛,所以各高校培养方案的设置通常分方向设置,即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因,开设电能变换与控制专业方向的高校很少。
由于新能源产业迅速发展,与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善,为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。
二、专业培养目标及规格
电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,需培养在新能源科学中电能变换与控制研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础又有较强实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术,强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识,体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。
毕业生应获得以下几方面的知识与能力:具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力;系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识;掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识;了解本专业学科的前沿与发展趋势;获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练;能从事新绿色能源的研发工作(例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车);能从事电力系统的分析预测试;能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等;具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识,掌握文献检索、资料查询的一般方法;具有较强的工作适应能力;能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。
三、专业课程体系
1.培养方案课程安排
针对本专业的特点,所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下:
公共基础课:“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。
人文通识课:“原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。
专业基础课:“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。
专业平台课:“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。
专业必修课:“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制(上、下)”、“DSP技术”等。
专业任选课:“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。
工具课:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培养方案将课程分为上述6个部分,其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理;“电能转化与控制”(上)主要讲述电能变换的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换,可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”(下)主要讲述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等)以及在新能源(光伏发电、风力发电等)中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。
2.实践环节设置
实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力,还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神,使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。
(1)实践教学环节改革将关注以下几点:
1)加强综合性、设计性实验的开发,在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量,增加综合性、设计性实验,增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。
2)增设企业中常用仿真软件的教学实践课程,提高学生多种仿真软件的应用能力。
3)增设工程能力综合训练内容。
(2)本计划实践环节主要分两个阶段实施。
1)第一阶段:工程能力基本训练阶段。内容:金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标:达到初步分析问题、解决问题的能力,具备实际工程所需的基本技能。
2)第二阶段:工程能力综合训练阶段。内容:取消单门专业课的课程设计,增设综合课程设计,在第7学期期末进行,时间为3周,题目结合新能源发电所需的技术选定,要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标:使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力,具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。
3.校企联合毕业设计
毕业设计是学生能力培养最后一个环节,主要锻炼学生综合运用所学科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行,此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术,突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用,强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。
四、结论
我国新能源产业正在迅速发展,该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究,及时培养出社会急需的人才,服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析;针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置,并对实践环节和毕业设计进行了详细分析;给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做,比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。
参考文献:
1.1技术应用成本较高
由于电气工程及其自动化是一个非常复杂的系统,其技术的综合性较强。因而,在实际的应用过程中,只有加强专项应用才能充分发挥系统的作用,为此也就需要加强专门的专项研究。这就在一定程度上增加了设计的成本。与此同时,在进行专门的技术维护时,也需要一定的费用来维持,还要保证配备相符的软件,这也导致了成本的增加。
1.2网络结构要更加复杂化
要保证电气工程系统自动化高效、快捷的全面落实,就离不开更加复杂的网络结构。这是由于在应用电气工程自动化的工程中,个体需求不同,其技术水平要求也相应的不同,为了保证电气工程及其自动化拥有更好的发展,其网络结构的只有保证其多样化,才会产生相应的影响。
1.3数据传输难度增加
数据传输在电气工程及其自动化建设与发展的过程中发挥着极其重要的作用,其传输的速度与安全会对电气工程自动化的安全与效率产生直接的影响。然而,在实际操作过程中,由于开发商程序接口的不同,使得数据在不同的软硬件产品之间进行交换时会带来一定的难度。另外,数据在传输的过程中难度的增加也会为其安全性带来更大的考验,不容忽视。
2推动电气工程及其自动化建设与发展的策略
2.1建立更加智能化的系统开放平台
智能化主要体现在计算机技术上,产品智能化在实际应用中的作用在于能够改善操作者的就业环境、减轻工作强度,大大提高了工作的质量和效率。为此,在电气工程及其自动化建设的过程中,建立更加智能化的系统平台,能够达到降低成本,提高效益的目的,满足企业对和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求,从而提高电气工程及其自动化在我国各领域的普及率。
2.2加强系统统一平台的技术创新和建设
要突破电气工程自动化建设的成本,最有效的方法是加大对技术建设的投入,尤其是要善于技术创新,建立统一的系统开放平台。建立统一的系统开放平台,首先要了解不同终端用户的需求,然后结合自身的运行特点,进行分析和研究,进行统一开放平台的建设。然而,就现阶段我国的技术发展水平来看,嵌入式系统和其它控制系统在应用时,需要统一平台的操作才能实现系统运行的有效性。为此,建立统一的系统平台是实现电气工程自动化系统功能有效发挥的重要保证。
2.3注重对通用型网络结构的应用探索
通用型网络结构在电气工程自动化建设与发展的过程中发挥着重要的作用,其对于加强生产过程的技术监控,提高工作效率,增强工作的安全性方面都具有推动作用。另外,通用型网络结构还有利于加强实现各个控制中心和管理系统之间的配合,优化网络资源配置,从而增进了信息的有效传递,为达成网络结构的互通性发挥了一定的作用。基于以上因素,可以得出注重对通用型网络结构的应用与探索对于推动电气工程自动化建设大有裨益,为此一定要加大各方面的投入,注重相关技术的研究和开发,从而为促进电气工程的自动化建设与发展做出贡献。
3结语
电气工程专业在美国属于POWER A类专业,所开设的高校很多,但极大多数偏重于电子与通信、电力电子与自动控制、电路设计等弱电专业,侧重强电类的不多。PSERC的宗旨为:打造未来电力系统灵魂工程师,为社会建设一个高效、安全、灵活、自适应、经济的电力系统,提供一个能应对电力系统危急时的知识决策的培养新一代电力系统科技人才的高质量、可持续的平台。加入到美国PSERC中心并通过ABET认证的高校基本分为两类。一类偏重电力系统的设备制造、规划设计、运行控制,如亚利桑那州立大学、德克萨斯农工大学、爱荷华州立大学、佐治亚理工学院和威斯康辛大学。另一类则偏重于自动控制、通信、物理、电子信息等,如:加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学香槟分校、卡内基梅隆大学、华盛顿州立大学和霍华德大学。两类大学的电气工程专业所设学科相互支撑与交叉,满足了电气工程专业所牵涉的电能的生产、传输和利用领域开展科学研究、技术开发、规划设计、设备制造、厂网建设、系统调试、信息处理、系统运行、保护控制、状态监测、维护检修、环境保护、经济管理、市场交易以及系统的自动化和智能化等活动的需要。下面从培养目标、专业课程体系及实践教学环节等方面对PSERC高校电气工程专业的教学体系进行剖析。
二、PSERC高校教学体系
1.PSERC高校的培养目标。
ABET通用培养目标规定,专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标;培养目标应包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就;高校应建立必要的制度定期评价培养目标的达成度,并定期对培养目标进行修订。ABET通用标准对毕业要求明确提出毕业生应具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德;具有从事工作所需要的相关数学、自然科学以及经济和管理知识;掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历;了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识,具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响;具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力;对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。作为国家科学基金资助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘发挥各高校的能力,充满激情地面对电力工业中的各种挑战。PSERC的宗旨是为未来电力系统培养高素质的工程师。在PSERC的旗帜下,多所高校通力合作,朝着如下目标努力:共同思考未来工业会面临的挑战;在这个合作平台下,利用交叉学科优势,研究这些挑战的应对方法;在工业危机事件时能在学术机构、工业机构、政府之间达成有效沟通和知识共享;培养下一代电力工业工程师。而校企合作研究中心PSERC则需要为下一代电力工业工程师的培养提供如下条件:为分布于美国不同地方、不同学科的有着丰富经验的研究者提供一个聚集平台;为企业团队和高校专家提供一个科学前沿的具有经济技术性的研究方向;为未来电力工程师提供高水准的培养平台。随着可再生能源发电、智能电网的发展,以功率变换、检测、控制、通信、信息处理为特征的智能电气装备成为现代电力系统的支撑。PSERC高校电气工程专业以工程认证为标准,结合行业发展需要,形成了具有典型特征的培养目标和毕业要求。由于新时代电气工程专业由电子信息工程、计算机科学、自动控制等多个交叉学科支撑,几乎所有的高校都将电气工程专业与计算机科学专业设置在同一学院,没有了传统的以电气工程单一学科形成的院系;几乎所有的高校都将出色的专业能力、学习能力、领导能力、协调解决问题的能力作为培养目标。
2.PSERC高校的专业课程体系。
培养适应和引领新工业革命人才的基本载体是课程,工程教育是由不同类型的课程来实施的,工程教育回归工程的本质就是课程体系要更加接近工程的真实过程,并符合新的工程观念。ABET标准也规定,课程体系应符合专业和学校培养目标,包括通识教育课程和工程教育课程。 PSERC中心倡导多个交叉学科互为支撑,其专家阵营领域包括:电力系统、应用数学、复杂系统、计算机技术、控制理论、电力电子、运行研究、非线性系统、经济学、工业组织和国家政策。PSERC各高校均设置有适宜电气工程学科的数学和基础科学的组合课程;各校的研究方向略有差异,但都强 化数学、物理及工程理论的课程设置;有关电子信息、计算机技术、自动控制、通信技术、光纤通信技术、电磁场理论、电力电子技术、电机及电力系统基本理论等方面的课程,几乎是每所高校电气工程专业的必修课程,并设置了适宜电气工程专业学生所学领域学科的工程科学和工程设计课程。个别高校拥有自己的诸如医学电子电气设备特色方向,有些高校强化人文教育。如此由若干不同学科交叉便于交叉学科的科学研究及一流人才的培养,如此宽广的课程设置为学生后续发展打下了很好的基础,创建的是社会性综合大工程型通才培养的模式。
3.PSERC高校的实践教学。
正如前述ABET标准明确指出,工程实践是必需环节。为了保证培养目标和课程体系符合工程科技发展与适应社会需求,ABET标准规定,必须有企业和行业专家全程参与培养目标和课程体系的设计与修订过程,尤其是提出对工程实践与毕业设计的要求。PSERC中心加盟者不仅包括10多所在电气工程领域著名的高校,还包括美国电力公司、水电公司、电力科学研究院、美国能源公司、美国电力交易公司等以及诸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的电气企业,成立专门的工业委员会,构建PSERC与各工业企业间的合作平台。通过该平台,各高校获取研究和教学的机会,也可通过该平台商讨和推荐工程项目。该平台每两年进行一次大型研讨,企业和高校在研讨中总结已完成的项目,并提出下一步要进行合作的项目。为了培养能适应于工业、商业和政府机构的电气工程人才,要求本科生在完成基础工程课程后,必须专门修习电路、电磁场和电磁波、微处理器、通信和控制系统、电力电子和电力系统的集成电路设计训练课程。对大三或大四的高年级学生,针对不同学科模块方向,设置有各种专题课程,并且配有专门的综合设计专题,该设计课程一般安排在每年的秋季末或春季末,参加设计的学生各组间可以进行设计大赛,获胜者有荣誉证书并获得一定的奖金。研讨课程是高年级学生必修的另一门与工程实践结合紧密的课程。PSERC中心由合作高校和合作企业共同商议决定重大研究课题,高年级学生可以获得参与该类研究课题的机会,其经历将计入修习学分。高年级学生的专题及个性化研究专题一般都是企业合作项目。
三、对我国电气工程专业建设的启示
我国一些由传统的电力系统及其自动化、电机与电器专业为核心的高校有少部分仍以电气工程或电力工程为院系名称,极大多数以应用电子和电气并列为院系命名,但其教学内涵依然是偏重强电,就业领域以电网为主。但我国开设电气工程专业的高校有200多所,电网对人才吸纳有限,且各校的办学基础、行业背景差异较大,这些高校如何把握电气工程专业的建设,如何满足电气工程专业工程教育认证的要求,本文认为:由上述PSERC高校已通过认证的电气工程专业特点,有如下几点值得我们借鉴:
1.学校根据自身办学特点及行业背景,制定符合学校定位的人才培养目标和毕业要求。
2.将与电气工程专业相关的电子信息、自动化、计算机专业尽量设置在同一院系,便于交叉学科的研究和人才培养。
3.在电气工程基础课程体系中,扩展电子计算机技术、信号分析与处理、自动控制、网络通信等方面的课程,根据自身办学特点制定专业课程群,实现强电与弱电结合,学科交叉,互相渗透,加强基础、拓宽专业领域,提高学生的适应能力、学习能力,打造通才教育。
4.各学校根据自身的专业优势与行业背景,设置专业必修课和专业选修课,并对实践环节和毕业设计提出配套要求,培养与培养目标对应的宽口径厚基础特色人才。
本文作者:董志明向李娟作者单位:重庆科技学院
课程体系调整
我校的电气工程专业学生原来主要的就业去向是石油和冶金企业的自备电厂和动力车间,课程的设置均围绕这一目标。在制定2011培养计划时,考虑到学生毕业去向的多样性趋势,对课程体系做了大幅度调整,在坚持专业特色的前提下,注重拓宽专业口径,强化基础知识和实践环节。原先的培养计划中的专业课程围绕供配电技术设置,2011计划中适当增加了电力系统分析、电气传动、电器学、新能源及分布式发电技术等课程,使学生毕业后能适应更多的就业岗位。
专业基础课学时和授课内容调整
电气工程及其自动化专业最重要的几门专业基础课是电机学、电路原理、电子技术、自动控制原理等。由于总学时的限制,以前在制定培养计划时对几乎所有课程的课时都进行了大幅度压缩,对讲授的内容以行业够用为原则。如电机学被压缩到72学时(包含12学时实验),模拟电子技术和数字电子技术合并为电子技术,学时压缩到96学时(包括16学时实验),电路原理被压缩到96学时(包含16学时实验);自动控制原理被压缩到56学时(包括8学时实验)。由于上述几门重要的专业基础课的学时被大幅度压缩,造成授课进度较快,学生不能及时消化,学习效果较差,直接影响到了后面的专业课的学习;同时这些专业基础课还是各大高校研究生入学考试的必考课程,我校历年都有相当比重的同学在报考研究生时由于专业基础课功底较差而落榜。针对上述问题,在2011的培养计划制定时,我们力保上述几门重要专业基础课的学时,将电机学恢复到120学时,分为两学期授课;将电路原理恢复到120学时,分为两学期授课;将电子技术恢复为120学时,分为两学期授课;将自动控制原理增加到80学时,结合MATLAB授课。在增加学时的同时,根据各大高校研究生入学考试的要求,适当增加了部分授课内容。四、专业课授课内容整合为避免课程之间的重复交叉内容,造成课时浪费,将前后关联性较强的专业课程组成一个课程组,由相关老师反复讨论课程大纲,力求减少内容的重复和交叉。这些课程主要是电力系统分析、供配电系统、电力系统继电保护、变电站综合自动化、发电厂电气部分(选修)、电能质量及控制技术(选修)、二次回路与自动装置(选修)。通过授课内容的整合,压缩了约30个重复学时。
实践课授课方式改革
针对我校学生的特点,将C程序设计、单片机、PLC、可视化程序设计等实践性强的课程的授课地点改在实验室,以老师讲解为辅、学生动手为主的方式,在实践教学中通过设立特定案例,引导学生将所学专业知识与实践相结合,使教学过程从原来的知识被动学习过程转变为学生在教师指导下沿着知识发展轨迹的自主探索过程,同时增加课外自主学习时间的比重。例如,可视化程序设计这一课程原先由计算机教研室授课,授课方式是讲解软件的操作界面,做一些简单的控件、计算器程序,与电气工程专业学生就业后的实际工作相距甚远,在新的培养计划下,将结合工控领域的运动控制系统,重在学习基于动态链接库的编程方法。合校升本以来,重庆科技学院的本科毕业生去非传统优势行业就业的学生的比重已经超过了去石油、冶金企业的就业比重,这个现象和长尾理论契合,关注“尾部”产生的总体效益会超过“头部”。在制定电气工程2011培养计划时充分考虑了处于较大比重的长尾部分的学生的实际需求,对课程体系、专业基础课学时和授课内容进行了调整、对专业课授课内容进行了整合、进行了实践课授课方式改革。
论文关键词:电气工程及其自动化;专业建设;人才;培养
电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科,电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平,因此电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。
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。在新形势下如何培养和造就具有创新意识的电气工程人才是电气工程教育界关注和积极探索的问题。
一、依托电气学科优势,加强特色专业建设
福州大学是一所以工科为主的“211工程”大学,电气工程及其自动化专业是国家特色专业建设点,作为传统学科创建于1958年,经过近几年大力度的投入、改革和建设,在工程能力和创新能力培养等方面已形成一定的优势与特色。现阶段面临很多很好的发展机遇,特别是福建省在海峡西岸经济区建设纲要中明确提出人才强省、走新型工业化道路、大力发展科技含量高的高新技术产业的建设思路,更为福建高校电气学科的进一步发展带来了新的契机。
在近几年的学科建设中,我们依托福建省电气制造行业的发展优势和电力行业的发展,利用电气工程及其自动化学院的福建省电机、电器行业技术开发基地科研平台,结合电气学科优势和学生就业状况及市场需求状况,将课程、专业、学科和实验室建设融为一体,进行综合教学改革,优化教学内容和课程体系,打破传统的“基础课—专业基础课—专业技术课”的“老三段”体系,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。在工程应用和创新能力培养方面,建立认知层、基础层、拓展层、创新层四个层次结构实践教学体系及基本型、设计型、综合型、研究创新型四种类型的实验课程内容,把工程设计与应用贯穿于课程教学、课程设计、毕业设计等诸多环节,同时通过创新实验室等第二课堂,举办各种专题实践竞赛,鼓励学生参加各种实践活动和科技竞赛,通过实践锻炼提高学生综合素质,通过真实的工程环境熏陶与系统的实践训练让学生亲身体验学习与实验、研究与创新的全过程,激发创新热情,获得创新乐趣,培养其科学精神。利用这些丰富的实践教学环节和各级各种竞赛机会,强调自主开发、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,开拓学生的个性潜力,激励学生的实践创新,增强学生的工程设计能力和综合应用素质,促进优秀人才在提高中脱颖而出。
二、树立创新教育理念,建立多元培养模式
根据电气工程及其自动化领域的新发展、新要求,围绕发挥特色专业优势,培养电气创新人才的主题,我们在制订培养计划时转变继承性教育思想,树立创新教育的理念。结合卓越工程师培养计划、国际合作办学、培养创新拔尖人才等教学工作,动态优化重构人才培养方案,探索多元人才培养模式,建立系统传授与探索研究相结合的新教育体系。
1.追踪学科发展,优化培养计划
追踪学科的发展,推行以创新为核心的素质教育,修订课程教学大纲,更新教学内容,以培养工程实践能力和创新能力为目标,优化原有的培养计划,将计算机、电子与控制等新兴技术及新能源应用引入,重视与行业企业共同开发紧密结合,在专业课教学中引进企业(集团)生产实践典型案例。组织力量编写反映学科特色的教材及生产实际的特色教材,满足课程建设的需要。
改革课程教学内容和优化课程体系,开设国际化课程,对传统专业进行更新改造、实施研究型教学、重构实践创新教学体系,加强新形势下特色专业建设的探索与实践,突显产、学、研一体化的办学优势,以知识、能力和素质协调发展为原则,创建强化工程意识、工程能力和创新思维的电气工程人才培养新模式。
2.重视工程教育,实施卓越计划
自福州大学电气工程及其自动化专业成为国家卓越工程师计划实施试点专业后,先后与上海诺雅克电气有限公司、台湾康舒科技股份有限公司、德国英飞凌(中国)公司等企业建立了卓越工程师计划合作关系,成立了校企卓越工程师人才联合培养指导委员会,指导本学院有关专业方向卓越工程师人才培养计划的制订和执行。培养计划在保证本专业基本理论知识学习的基础上,建立与实施贯穿人才培养全过程的工程实践和科研训练体系,采取集中与分散相结合的方式完成实践环节,打造一批工程教育特色课程,如电气工程创新性设计、电气设备制造与测试技术等新的实践课程。 转贴于
对参加卓越计划的学生实行校内、外双导师制。在大学一年级和二年级的基础学习阶段配备校内专业导师,对学生开展学业规划和指导,进入大学三年级后再为学生配备校内和企业双导师,根据学生情况和企业生产实际需要选定合适的培养方向,并为学生学习、实践、毕业设计和科技创新提供指导。一些实践性强的课程或项目聘请企业工程技术人员授课或学生到企业通过实践完成,同时引导学生参与各类实践活动,注意培养学生的工程应用能力、协调能力和创新能力,以综合应用能力作为教学评价的主要依据,体现卓越工程师人才培养实验班教育的特色。培养学生用科学的方法和观点发现、分析、解决工程实践问题,提升学生的实践能力与创新精神。
3.加强个性教育,培养拔尖人才
探索建立拔尖创新人才培养的新机制和促进拔尖创新人才脱颖而出是现代高水平大学的历史使命,是建设人力资源强国的迫切要求。
福州大学电气工程与自动化学院对具有学术理想和创新潜质的优秀学生进行创新教育,学生在国家规定的必修课外可自主制订学习计划和个性化的人才培养计划,根据兴趣、爱好和特长可自主选择课程,自主参与科研项目。实施全程有效的学科导师制,引导学生进行研究性学习、主动实践和科技创新,学生全面接受科研方法的训练,每位学生都要参加导师的科研课题,以真实科研项目为平台条件,将专业理论知识的学习与科研项目实训紧密结合,增强学生自主和快速学习能力、创新思维能力和实践动手能力。学生在学科导师的指导下按个性化培养方案完成学业。
4.国际合作办学,提升教育品牌
2005年开始电气学院与德国凯泽斯劳滕大学联合办学,突破了以往封闭的办学模式,开创了面向世界开放办学的人才培养新途径。中德双方学校共同制订培养方案,实施“5+5”培养方案(前5个学期福州大学学习,后5个学期在德国学习),学科学习成绩相互承认,选拔学习能力强、外语水平高的学生进入中德班学习,学生毕业后可以获得中、德双方颁发的毕业证书和学位证书。
教育的国际化一方面可以将发达国家人才培养的经验和方法引进来,促进我国高等教育培养模式尽快达到一个新的水准;另一方面,在社会上树立起优质的教育品牌,丰富了福州大学电气工程与自动化学院办学的特色,也为国际化合作办学探索出一条新路。
三、加强师资队伍建设,打造优秀教学团队
坚持积极引进为主和自己培养为辅的道路,优化师资队伍结构和人才资源配置,提高办学质量和效益。建立以学科带头人、专业带头人、课程负责人和实验室建设负责人及教学名师为首的教学团队,以学科建设为龙头,以课程(群)建设为基础,以品牌特色专业方向建设为重点,以实验室建设为保障,不断深化教学内容和教学方法的改革,以打造优秀教学团队为重点,组成国家特色专业“电气工程及其自动化”建设小组,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。
关键词:电气工程 实践教学体系 问题 思路 措施
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0023-02
随着我国社会主义市场经济体制的不断完善,社会对人才的实践创新能力要求进一步加大,生产单位要求学生具有较强的分析问题、解决问题的能力,这对学校的实践教学环节提出了更高的要求。然而,目前我国理工类的高校毕业生的实践创新能力较弱,毕业后需要经过用人单位长时间的培训才能够成为高级的工程人员。造成这种现象的主要原因就是很多高校教学设备资源紧缺,实验和教学条件等多方面因素受到限制,导致很大一部分的高校只注重理论知识的教学,而忽视了对学生实践能力的培养。此外,学校对学生的考核也只注重书本知识,往往根据学生的试卷成绩来评估学生的学习成果,而对学生的动手能力和实践创新能力的考核缺乏足够的重视。在实践教学环节,学校的师资配备和学时安排比重较低,实践内容也大都是象征性的完成,这些都导致了大学上的实践创新能力得不到提高,毕业生的动手能力较低,不能满足社会企业的需求。因此,本文讨论了新形势下我国电气工程专业学生实践创新能力培养教学体系存在的问题,并提出构建电气工程专业实践创新能力的实践教学体系总体思路和建设意见。
1 高校电气工程专业实践教学存在的问题
1.1 电气工程专业人才的培养不能满足市场需求
目前,在高校电气工程专业教育中,虽然招收的学生数量不少,但是却存在一个容易被忽视的问题:很多对电气工程人才需求旺盛的企业都反应高校毕业生只能掌握有限的电气工程操作技能,对自动化技术等现代化电气工程工艺掌握不熟练。这反映了高校电气工程专业教学内容与现代市场需求脱节,不能满足现代电气工程对高素质人才的需求,供需双方错位现象严重。
1.2 电气工程课程设置缺乏专业性和科学性
当前我国许多高校的电气工程课程设置缺乏专业性和科学性,基本上都是照抄同一个版本,教学模式相似。在一般情况下,都是根据教学计划进行授课,教学缺乏特色,教学目标不明确,对学生的培养也失去了方向。这种课程设置导致高校电气工程教学失去了自己的特色,不能建立一套培养专业人才的体系。电气工程是一门应用性极高的学科,其发展迅速,对学生实践创新能力的培养也提出了更高的要求。因此,想要培养出满足社会需求的电气工程人才,就应该紧跟时展的潮流,科学的进行课程设置,保证教学计划的有效实施,而目前我国电气工程教学过程往往偏重专业理论教学,忽视了基础理论,如果学生不能熟练的掌握基础学科,尤其是数学基础,就无法培养出具有创新能力的电气工程人才。
1.3 实践环节薄弱
电气工程专业的课程应用性极高,它的实用性要求学生应该多参加实践,通过大量的实际操作来掌握电气工程技能。然而,目前我国很多高校的电气工程课程教学仍然以理论教学为主,学校的相关专业实践实验室建设相对落后,硬件实施较差,学生缺乏足够的时间去进行实践操作,就算有一些实验课也往往是机械的完成老师布置的作业,没有时间进行自我摸索与实验,不能对已学知识做进一步理解。实践环节的薄弱导致学生对电气工程专业所需要的实际操作技能的掌握不牢固,学生的创新能力也得不到激发。
1.4 师资力量薄弱
虽然电气工程专业发展迅速,但是高校目前的电气工程专业教学中,教师资源相对匮乏。因为电气工程专业的教学比较复杂,学校普遍缺少教学器材,因此,大多数的教学都仅限于教师的理论传授。教师也没有真正的对电气工程所学的知识进行实践,因此,在一些讲解中,往往是“纸上谈兵”,这些导致了学生实践能力无法提高,最终被用人单位淘汰。
2 实践教学体系建设思路
当前,我国高校的电气专业存在很多问题,主要表现在实践教学的形式较为单一;实践教学和电气工程的实际脱钩;实验教学设备陈旧,集成化和智能化不足,导致实践教学的环境与实际工程环境不符;教学内容落后,跟不上科学发展的脚步;实践教学硬件设施建设投入不足,实践教学质量不佳。
因此,高校应该构建以培养电气工程实践能力和科学创新能力为主的创新实践教学体系,搭建电气工程专业实践教学体系的三级实践教学平台;继续优化实践教学内容,构建于实践教学体系相适应的课程体系,逐步实现三级实践教学平台的实验课程;充分利用网络技术和多媒体教学,提高教学效果;建立与实践教学体系相符的保障机制和考核体系,确保教学体系的顺利运行。
3 构建电气工程专业实践教学体系建议
3.1 调整课程设置,加强实践环节
在电气工程专业应用性人才培养模式的课程设置上,要科学分析当前国内电气工程行业的发展现状以及社会企业对电气工程专业人才的需求,设置与社会需求相关度较高的电气工程课程。课程的设置中,要注意理论传授与实践操作相结合,适当的减少理论教学的比重,占到总课时的30%~40%即可,同时,加强学生实践技能的培养,使学生在实践中进一步开发自己的创新思维,更好的理解所学到的理论知识,加强学生的分析和解决问题的能力。例如,应该多开设一些与实际电气工程生产相关的实践课程,安排学生有步骤的操作,安排学生定期到社会企业进行实习,回校后安排学生总结实践经验。实践性学习可以分为三个阶段:一是认识阶段,主要是学生在大一时期对电气工程专业理论知识学习后,组织学生去相关企业参观,让学生直观的认识电气工程学科设置和内容;二是基础实践阶段,在学生掌握一部分专业知识后,安排学生到校外进行简单的实践学习,掌握电气工程专业的基础环节操作;三是专业实践阶段,学生在校完成所有的专业课程学习后,由学校组织,安排到对点企业进行较长时间的顶岗实习,使学生掌握实际的电气工程专业操作技能。
3.2 加强学生人文素质实践培养
对于理工类高校学生来说,学生的人文素质培养是学生成长成才的重要内容。电气工程的实践教学应该和学生的人文社会实践相结合,促使学生能够在工程实践教学中加强人文素质的培养,是学生能够更好的了解社会、适应社会,树立正确的人生观、价值观和世界观,增强学生的社会责任。努力为社会电气工程领域和行业培养出人文素养良好的高素质人才,增强电气工程专业学生的团队协作能力、社会适应能力和创新能力。对学生人文素质实践培养主要可以通过入学时的军训、学生的社团活动以及社会实践、公益活动和就业教育等方式进行。
3.3 建立有效而固定的校外合作实习基地
对于电气工程专业的实践教学,最主要的就是加强学生的实习锻炼,因此,实习基地的建设将直接关系到学校实践教学的质量,对培养学生的实践创新能力具有十分重要的作用。学校在构建实践教学体系过程中,对低年级的学生应该以学习基本的理论知识为主,组织学生到电力系统的相关单位进行观察和培训,加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的动手能力和创新能力。
此外,进一步的规范学生实习的内容,制定学生实习的指导书,形成一套科学的考核制度。首先,认识学习应该以参观为主,根据不同专业的实际情况,合理的制定学生实习参观的内容和考察路线;其次,专业实训应该以学生的动手操作为主,科学制定实训的内容和时间;再次,生产实训应该合理的安排实习的单位和实习的内容,应该派有教师进行实习跟班,在实习的过程中补充讲解理论知识,并指导现场操作;最后,在学生结束实习时,应该根据自己的实际情况撰写实习报告,通过总结自己的实习过程,深化实习效果,切实提高学生的实践创新能力。
3.4 加强师资队伍建设
为了实现高素质人才的培养,就必须加强电气工程专业师资力量的建设。首先,对已有的师资力量应该组织专业系统的培训,及时更新教师的知识结构,提高教师的专业素养;其次,积极引进高素质的师资力量,引进一批学历高,专业知识牢固的优秀博硕士毕业生,更新师资队伍年龄结构。同时还可以聘请校外兼职,通过这种形式聘请著名专家到校授课,提升教学水平。
4 结语
实践创新能力是电气工程专业学生重要的素质之一,学校应该加强对学生实践能力的培养,积极调整课程设置,增加实践环节,加强学生人文素质实践培养,建立稳定的校外实习基地,加强师资队伍建设,构建出科学的实践教学体系,促进高校电气工程专业建设,为社会培养出实践创新能力较强的人才。
参考文献
[1] 康重庆,董嘉佳,董鸿.电气工程学科本科拔尖创新人才培养的探索[J].高等工程教育研究,2010(5):132-137.