时间:2022-04-30 16:02:12
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篇电气专业论文,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。
1.课程体系建设
自控与电气专业群构建了融企业用人标准、技能大赛标准、职业资格认证标准和学校教育标准于一体的课程体系,并把西门子国际化认证SMSCPLevelIMechatronicSystemsAssistant中课程与LevelIIMechatronicSystemsAssociate中课程内容进行了本土化移植。课程体系由通识课程、专业课程以及专业实践与创新课程组成,其中专业课程包括通用技术平台课程、专业技术平台课程、专业技术课程与专业方向课程。通用技术平台课程有《机械制图与CAD》和《机械基础》。专业技术平台课程有《电工技术基础》《电子技术应用》《电机与电气控制技术》《电工技术应用》《传感检测技术》《单片机技术应用》和《PLC控制技术》。群内所有专业的学生都要学习这几门课程,旨在培养学生机械工程基础应用、电气工程基础应用和工业控制器应用能力。这些课程教学始终坚持7个原则:一是教学目标是能力目标;二是教学过程以学习者为中心;三是教学内容围绕实践活动或某一典型工作任务来展开;四是教学过程就是评价过程;五是教学活动面向差异化人群,因材施教;六是教学场所多样化,包括企业生产车间和学校的实训室;七是教师呈现团队化。专业技术平台课程教学,要求每一位任课教师做到“五统一”,即统一课程标准、材用书、统一集体备课、学内容和统一考核评价。
2.实训基地建设
实训基地建设是专业群建设的重要组成部分和基本保障。学校自控与电气专业群对实训基地建设进行了顶层设计与规划,由电工电子平台、西门子技术培训中心和新能源研究室等组成,可以面向校内学生教育教学、面向企业人员技术培训、面向校内外职业资格认证和科研创新。其中,电工电子平台不仅能满足整个学校不同专业群电工电子课程教学,还可以开展低压运行维修电工、维修电工中级和维修电工高级职业资格认证,由电工、电子、电气拖动等10余个实验室和实训室组成。西门子技术培训中心由PLC、过程控制、液压气动、变频调速、组态技术、集散控制系统、全集成自动化、安全型控制系统和PCS控制系统等20余个实训室组成,配置有西门子s7-200、300和400PLC,MM440与G120变频器,TP177b触摸屏等,同时引进了罗克韦尔、施耐德、三菱和欧姆龙控制器和驱动器等。该中心不仅能实现校内学生“熟悉一种、会用一种和了解一种”工业控制器应用的基本目标,还能面向SMC、博世力士乐和北京地铁等国际化大企业技术骨干开展技术培训和交流。通过与清华同方和南京康尼等企业合作,建设了新能源研究室,引进了高效电机节能实训设备,建立了校中厂的产学研一体新模式,实现了实训基地向生产型转变,让教师和学生真实地参与到企业产品生产过程中去,全面促进教师和学生的能力发展。
3.技能竞赛
技能竞赛是提升人才培养质量的坚实平台,是打造师资队伍的重要途径,是提升职业院校办学水平的关键抓手。学校自控与电气专业群建立了“校级、市级和国家级三层级技能大赛”工作机制,成立了学生比赛梯队和指导教师团队,并出台了相应管理办法。校级和市级技能大赛参赛和训练由各个系部负责,国家级技能大赛参赛和训练由学院统筹。学生以能参加比赛梯队训练为荣,采取第二课堂学习的方式,每天利用业余时间来到实训室学习和训练,指导教师对这些学生进行辅导。自2011年以来,学生参加高职组风光互补发电系统安装调试、自动化生产线安装与调试和中职组机电一体化设备组装与调试、单片机控制装置安装与调试、光伏发电设备安装与调试5个项目的全国比赛,累计获得全国一等奖6项(其中一等奖第一名3项,一等奖第二名1项)、二等奖4项、三等奖1项。参加全国电力行指委新能源专委会2014年“康尼杯”风光互补发电系统安装与调试技能竞赛,获得全国一等奖。参加2014年第九届大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,获得华北赛区二等奖。通过比赛,加快推进了自控与电气专业群教育教学改革,培养了学生的动手能力与团队合作意识,提升了学生的实践创新能力和就业能力,为优秀人才脱颖而出创造了条件。
4.柔性化人才培养
柔性化人才培养,是指学校和合作企业双方根据教学目标把学校的教学过程和企业的生产过程紧密结合,采用多学期分段式或几天在学校几天在企业工学交替的方式来共同完成教学任务和考核评价。学校自控与电气专业群和北京中核东方控制系统工程有限公司(简称CNCS)开展了学生跟岗实习,11机电班学生从第三学期开始每周休息一天、三天在学校、三天在企业——周日、周一、周二在学校学习理论和实训,周三、周四、周五在企业进行岗位工作实践训练。企业为每位学生上保险、提供工作午餐并补贴生活费800元/月/人。在学校,学生要遵守学校各项规章制度;在企业,学生要服从企业安全生产管理。跟岗,介于认岗与顶岗之间,与德国双元制相似,是一种人才培养的过程创新。跟岗,对学生来说,让学生更早地知道为谁学、学什么和怎么学。跟岗过程中,学生要处理好这几种关系:学生身份的双元化——在学校是学生,在企业是学徒;指导老师的双元化——有时是学校老师教授理论和实训,有时是企业师傅带着实践操作;学习场所的双元化——有时在学校实训室,有时在企业生产岗位。这样,学生要把理论和实践进一步结合,用学校的“学”来指导企业的“用”,带着企业“用”过程中遇到的一个个问题走进学校“学”的课堂,并把学校的学习生涯规划和在企业的职业生涯规划有机结合起来。在2013版人才培养方案制订中,学校自控与电气专业群探索了多学期分段式柔性化人才培养模式。即根据专业人才培养目标,系统构建课程体系,集中式、交替式、阶梯式和柔性化安排企业实习,学生的学习活动由“学校学习1—企业认岗—学校学习2—企业跟岗—学校学习3—企业顶岗”工学交替多学期分段式构成。集中式是手段,即安排整块时间到企业实践,更便于企业生产和学校教学管理。交替式是过程,即把学校的“学”和企业的“用”交替进行,相互促进和相互补充。阶梯式是目的,指一年级认岗训练基本技能,二年级跟岗训练综合技能,三年级顶岗训练生产技能。“柔性化”的基本要求是“校企融合、工学交替、理实一体、学以致用”,其特色是理实一体化、校内外指导教师团队化、教学场地多样化和考核评价元素多元化。
5.师资队伍建设
通过内培外引和压担子着力打造师资队伍。近几年,学校自控与电气专业群共派出14名教师到德国、芬兰、台湾等地学习职业教育新理念和进行国际化交流,共派出15名教师到企业一线锻炼,派出2名教师作为专家参加潍坊地区专业办学水平评估,外出业务学习与技术培训达600多人次,邀请专家和知名学者到校做高水平报告讲座20余人次,引进高水平人才11人。启动“名大师软引进”项目,邀请机器人农民发明家吴玉禄走进校园,和校内教师一起组建团队指导大学生科技创新。与汇龙森国际企业孵化(北京)有限公司共建自动化产品系统运行与维护平台,开展科研合作。
二、结语
1.首先根据所设计控制线路的要求,对所需要用到的电气元器件写出材料清单(元器件的名称、数量、型号)。
2.根据所设计线路的要求,通过自己在理论学习和实习学习中掌握的知识,考虑如何设计。
3.通过分组完成或自己完成,画出能够实现设计要求的电气原理图,分析工作原理,请带实习的教师审核图纸,提出建议,方可照图安装接线。
4.在我们设计线路时,还要考虑一个重要的因素,就是要根据现有的元器件条件,完成我们的设计课题。因为,每个设计线路的功能,可以通过很多种控制方式来完成。
二、设计实例(三相异步电动机单向运行控制,扩展为两地控制的两台电动机手动顺起,手动逆停控制线路,具有短路、过载、欠压及失压保护)
1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。
2.设计思路(1)由于要完成两地控制,必须考虑甲、乙两地均有起动按钮和停止按钮;根据现有的条件,我们只能提供两组三联按钮,所以,在设计线路时,学生必须考虑其中两个按钮,即要做起动按钮使用,又要做停止按钮使用。学生还需要掌握一个要点,就是只要是多地控制,每台电动机的控制电路,起动按钮要并联、停止按钮要串联。(2)两台或多台电动机要求顺序起动时,控制第一台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须串联在第二台电动机的控制电路里,以此类推。(3)两台或多台电动机的逆序停止时,控制第二台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须并联在第一台电动机的停止按钮上。
3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,如图一所示(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的停止按钮,SB21、SB22的常开触头是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22的常闭触头是第二台电动机的停止按钮,SB31、SB32是第二台电动机的起动按钮。通过这六个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。
三、我们在设计了手动控制基础上,进一步学习自动控制的设计(两地控制的两台电动机自动顺起,自动逆停控制电路)
1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个、增加一个时间继电器、一个中间继电器,减少两个按钮。
2.设计思路(1)起动时,第一台电动机起动一定时间后,第二台电动机自行起动。根据要求,我们可以采用通电延时型时间继电器或断电延时型继电器完成顺序控制的要求;通常情况下,首选通电延时型时间继电器,利用它的延时闭合常开触头串接在第二台电动机的控制电路中,实现按时间顺序起动的控制要求;相当于利用时间继电器的延时闭合常开触头,代替第二台电动机的起动按钮,当延时触头自动闭合时,第二台电动机就自行起动。由于是两地控制,所以,两个起动按钮需要并联完成两地控制要求,如图二所示。同学们也可以在此电路的设计思路上,考虑如何采用断电延时型时间继电器完成顺起逆停的控制电路的设计。(2)停止时,第二台电动机停止一定时间后,第一台电动机才能自行停止。根据要求,我们在设计上可以采用两个时间继电器完成顺起逆停控制,但是,由于实际现场情况,只有一个时间继电器可用,在设计上,就必须考虑同一个时间继电器需要完成两个功能,起动时经过延时,使第二台电动机自行起动。当第二电动机起动后,KM2的常闭触头分断,时间继电器线圈断电,时间继电器暂时停止工作。当需要停止时,按下停止按钮,第二台电动机停止的同时,时间继电器重新工作,通过延时分断的常闭触头延时分断,切断第一台电动机控制电路,第一台电动机就可以自行停止了。(3)为了能够正常顺序起动逆序停止,电路中需要采用一个中间继电器,通过中间继电器的常闭触头可以保证起动正常完成,在时间继电器暂时断电时,第一台电动机不会停止工作;在完成自动逆停时,由于中间继电器工作,常闭触头分断,使第二台电动机不会重新起动。
3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,如图二所示(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22是第二台电动机的停止按钮,通过这四个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。KT、KA、KM1、KM2、共同完成自动顺起、自动逆停的控制。通过设计手动控制的两台电动机顺起逆停,到自动控制两台电动机顺起逆停的设计,学生对设计线路有了一定的认识;感兴趣的学生对以上两个线路还可以设计出不同的电路来。
现行的职业学校理论考试模式,往往是一张试卷,全班、全年级一样,所有学生,不管学习好、中、差,全部考同样的内容。没有层次,也没有另外的补充考核形式。而且学校和任课老师为了照顾大部分学生能过关,不影响他们获得学分,往往出题偏容易,绝大部分是基础性的内容。这种单一、死板的考试方式,主要有以下弊端:一是不能考核出学生的真实水平,尤其是对学得好、平时认真钻研的同学,没有一个能很好表现自己,拉开和一般同学分数的平台,而对于滥竽充数者,也能轻易蒙混过关。二是会给同学们这样的一种感觉:考试很容易过关,即使平时不学也没关系,只要考试前背复习卷就能及格,甚至还能拿高分。所以在平时的学习中,有些同学根本不把学习当一回事,不认真听课,作业经常抄别人的来应付老师。我们都知道,这样的学习方式和考试方式,往往容易造成培养出来的学生高分低能或根本不能很好适应工作岗位。电气专业要求学生扎实掌握专业知识要点,熟知并能灵活应用各种电气原理。而如果我们不改变这种单一的教学和考试方式,那么就算我们付出很多的精力和心血,也将很难有效扭转职业学校学生的不良学风。
二、改革中职校电气专业课程考核方式的对策
电气专业课程中,有很多知识点是要求学生深入掌握其原理的,同时教师也可以深入、灵活地考核学生。而单靠一张千人一样、很表面化的考卷是很难考出其亮点的,同时也不容易让教师真正了解学生对知识的掌握程度。经过多年的教学摸索,笔者尝试采用更灵活多样的考核方式,收到了很好的教学效果。具体介绍如下:
(一)改革考核方式的教学准备。事先说明,做好考核心理准备课程开始时就要告知学生本课程将采用的授课方式和考核方式,让同学们心中有数,有心理准备,了解老师的意图和措施,不至于考试前措手不及,叫苦抱怨,甚至放弃。提前告知学生考核方式还能起到提醒作用:要认真对待本课程,要认真学习,否则到时候是不能混过关的。
(二)采用梯度化分层考核方式,提高学生学习自信心为了能更有效、更真实地考核出学生的知识水平,同时也能让每个同学都能很好地发挥出自己的水平,能“跳一跳,摘到桃”。对于卷面考核可采取梯度化分层考核的方式,教师可根据班级学生的基础情况,多出几份考卷,比如A卷、B卷、C卷,分别针对好、中、差的同学。C卷是基础性的内容,B卷在C卷基础上增加题量和难度,A卷则又在B卷的基础上再增加一些灵活应用及难度更大的题目。A、B、C卷分数也有一定的区别。比如C卷满分只有80分,B卷满分是90分,A卷满分是100分。C、B卷的同学也可提出做B卷和A卷中增加的题目,以争取加分。这样也能很好地“因材施教”、“因材施考”。
1.分层考核的优点分层考核能增强学生的学习自信心,能让每个同学都感觉到:在自身的基础上,只要再稍加努力,完全是可以争取更好成绩的。
2.分层考核的原则分层考核以鼓励学生、培养学生自信心及激发学生学习积极性为原则。其目的就是要促进学生进步。教师要善于找出学生的进步点,提供好的学习方法,使学生在考核评价中发现自己的优点与不足,对自己的进一步提升充满信心。
3.分层考核的操作策略
(1)由学生本人先选定自己的考核等级。学生根据不同考核等级的要求,首先给自己确定一个合适的等级。可能会出现少数学生由于对个人的学习状况认识不足,出现所选考核等级有偏差的现象。此时,教师要注意帮助学生适当调整等级,整个过程要充分尊重学生,理解学生。
(2)考核等级可根据学生学习情况适当改变。学生每个阶段的学习表现和进、退步情况是变化不定的,在每次考核前教师可根据学生近阶段的学习情况引导学生对自己的考核等级作合适的选择和调整。对于升级考核的学生,要及时给予表扬,促使其继续努力;对于申请退级考核的学生,教师更要及时引导其总结自己平时的课堂及学习表现,查找不足,对其学习给予适当的指导和鼓励,保持其上进心。
4.分层考核注意事项教师在平时教学中要多关注学生,要充分了解每个学生的学习情况,从而有效帮助每个学生全面了解自己知识点掌握中较强和较薄弱的地方,帮助学生明确自己的努力目标。在引导学生的过程中教师要始终让学生处于主体地位,发挥其主动性与积极性。
(三)采用个性化独立考核方式,提高考核含金量
1.独立考核方式的实施过程独立考核这种模式可以让学生很好地发挥自己的水平,同时也让教师能清楚地看出每个学生掌握知识的情况。比如:在电机与电气控制技术这门课程的考核中,笔者除了给同学们出统一考试的试卷,还专门设置了一对一的独立考核,抽取几个典型的控制电路,让每个同学都参与一对一的考核。一般这个考核占课程成绩的50%左右。比如针对“接触器联锁的电动机正反转控制电路”,可以这样考核:
(1)说出电路中各电器元件名称并说出各元件在本电路中所起的作用(这样就考核了前一章低压电器中所学的知识要点)。
(2)本电路包括哪两大部分?分别指出主电路及控制电路并说出它们各自的特点。
(3)说出本电路具有的保护措施并指出相对应的元件,简述其保护原理。
(4)说出本电路功能并简述其工作原理。
(5)说出“自锁”“互锁”的作用及其连接要点,“自锁”、“互锁”的主要区别是什么?
(6)根据学生基本情况有针对性地设置一些难易程度不一的纠错及故障排除。
(7)增加电动机两地控制或多地控制的功能,画出相应的控制电路。通过这样的考核,对于这个控制电路学生就能掌握得非常深入和牢固。最重要的是,每个学生必须真正花时间和精力来熟悉此电路,真正明白和理解电路原理,才能回答老师越来越深入的提问。
2.独立考核方式的优势
(1)可有效地促使学生去认真对待考试,让学生把所学的课程要点好好地复习和梳理一遍。
(2)考核可深可浅,可多可少,教师针对每个学生的具体情况可灵活掌握,真正是“因材施教”“因材施考”。既给学习好的同学很好的发挥舞台,也给学习差的同学“跳一跳,摘到桃”的希望。
(3)可实现“以点盖面”“一网打尽”的高效考核目的。一个问题其实已经涵盖了很多相关的知识在里面。比如说“本电路有哪些保护措施,每种保护措施相对应的元件是什么,它为何能起到这种保护作用”这个问题,就要求同学们必须对低压电器这章所介绍的所有低压电器的电路符号、名称、作用和简要的原理都要熟悉。
3.独立考核要注意的事项
(1)采用独立考核时,教师要合理安排好考核时间、考核时机以及事先拟好对每个同学有针对性的考核内容,同时对那些暂时没轮到考核的同学要合理安排好,比如:让他们复习或小组讨论、做作业等,不能让其无所事事,教师要注意掌控好课堂纪律。
(2)一对一独立考核过程中教师对每个同学都要以鼓励、启发、引导为主,考核的目的是“以考促学”,所以在考核过程中不管是对学习出色的学生还是基础差的学生,都要尽可能地挖掘其闪光点加以表扬、鼓励,然后再针对其不足的地方加以启发,引导其在原有的基础上进一步提高。尤其是对那些基础差、平时学习不够努力的同学,更要多鼓励和引导,并针对其薄弱的地方个别补补课。千万不能打击学生的自信心,让其丧失学习热情,知难而退。
(3)考核时,打分可稍偏高,以提升学生学习热情,激发其上进心。尤其是对那些基础差的同学,这种激励方式会更有效。经过这几年的教学探索和实践,笔者发现,采取不同考核方式和教学方法所取得的教学效果截然不同。采取独立考核方式及相应教学方法的班级学习认真度、积极性有了明显的提高,期末考试的及格率及平均分均大大高于采取普通考核方式的班级。采取独立考核方式及相应教学方法的班级在实训中对于电路连接、控制电路原理的理解以及电气线路排故方面的能力明显胜于采取普通考核方式的班级。
三、总结
关键词 产学研结合 高校 电气专业
中图分类号:G647.38 文献标识码:A
On Industry-School- Research Combination Mode of
College Electrical Engineering Professional
LI Jie
(College of Automation Engineering, Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016)
Abstract This article studies on college Industry-School-Research mode and applied talents training, take College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an example, analyzes the importance of using research cooperation in personnel training in the school system, so as to explore the combination meet the social needs of ways.
Key words industry-school-research combination; college; electrical professional
产学研即产业、学校、科研机构等相互配合,发挥各自优势,形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作,通常指以企业为技术需求方,与以科研院所或高等学校为技术供给方之间的合作,其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合。随着技术发展和创新形态演变,政府在创新平台搭建中的作用,用户在创新进程中的特殊地位进一步凸显,知识社会环境下的创新2.0形态正推动科技创新从“产学研”向“政产学研用”,再向“政用产学研”协同发展的转变。①高校既是创新人才的集聚地,也是科技创新成果的发源地。如何以高水平的创新成果和高素质的创新人才服务经济社会的发展?最重要的是坚持科学发展,促进产学研合作。高校的产学研合作可以有两种,一种是国家经济层面,为科技创新服务,促进科研成果,促进经济社会发展;另一种是为教育服务,通过产学研与学术的培养、教师的科研相结合,将学生培养成才。
1 南京航空航天大学电气工程专业产学研结合现状
南京航空航天大学电气工程专业为国家级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象,注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用,具有广阔的发展前景,相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础,具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。
作为南京航空航天大学这样一所重点大学,重点是培养研究型人才,进行知识创新活动,最终目标是为社会服务,高校通过产学研合作,不仅能够解决学校教育与社会脱节问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生在社会的竞争力,而且也能够促进科技发展。近年来,南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践,尤其在电类领域的合作,效果较为显著。通过合作,实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作,实现了互利共赢,助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例,自合作以来,无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校,并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且,学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区,实地考察区域经济发展,探索合作模式,推动政产学研合作。②
2 电气专业产学研结合的思考及具体做法
电气专业是电气信息领域的一门学科,由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,成为高新技术产业的重要组成部分,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。这个专业的学生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、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大,正是由于社会大量的需求,不言而喻,电气专业培养学生的素质与质量,对该个专业领域,乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么,培养出来的学生是否被社会所接纳,被企事业单位所需求,需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式,因此,产学研的结合,为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。
2.1 产和研的结合
企业有较好的生产能力,但科技含量低,科学研究创新不够,如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,甚至立于不败之地,需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化,技术上进行创新。而作为高校,是服务发展的主体,是科学知识的生产者和提供者,对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,建立良好的互动,把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合,才能适时调整学生的培养模式,使学生获得良好的实习机会和实习场所,让高校培养出来的学生更容易走上社会,被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业,能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。
但是,在产学研合作中,高校在科研管理机制上存在一些问题,主要表现在:(1)科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果,而高校的科研成果又转移不出去,导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散,浪费精力、物力和人力。(2)科研人员考核制度不利于成果转化。当前,高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的,而职称职务的获得,主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励,专利情况等,对于科技成果能否实现产业化问题很少重视,致使高校老师很多科技项目申请后,过多地偏重于技术与理论,与社会需求脱节,大部分科研成果很多是只申请了专利,或者发表了论文的水平上,实际应用产出的效果不高。另一方面,当前部分教授评职称前,发论文,申报项目,有较多的研究成果,但职称评定后,科研动力不足,研究成果停滞不前,更多的是享受这个教授待遇,从而导致研究资源流失。(3)科技成果推广机制不完善,重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响,学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面,比如国家自然科学基金、国家级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报,而对真正获得的科技成果,如何将其转化投入不够,重视不足。
因此,在高度重视产学研合作的同时,更应该要结合学科、科研特色和优势,充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用,要进一步搭建平台,发挥政府的作用,与政府、企业、科研院所及高校,产业四力强强联合,不断推动产学研协同创新的形成和发展,为科学技术的研究和创新做出贡献。
2.2 学和研的结合
随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展,给电气专业的学生带来了很好的发展机遇,这就需要高校培养出的电气专业学生,需要具备一定的科研能力,能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先,让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看,学生实行“导师制”,对于优秀的学生,从大学开始就跟随导师做相应的课程设计,等到了研究生阶段,不仅能够很早,而且将课题研究有延续性,能更好地做出科研成果,培养科研能力。第二,让学生参与到各种科技创新比赛,老师进行指导,培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。
产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来,我校电气工程专业毕业设计课题,以及研究生课题,有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合,有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道,不仅可以使学生更深入接触工程实际,增强实际工程意识,提高综合实践能力,在完成自己学业任务的同时,培养了科研创新能力和实践能力,
2.3 产和学的结合
人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的,精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才,大众化高等教育培养各级各类专门人才,各具功能,不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位,确立自己的发展方向,形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③
电气专业的学生培养,需要保持和加强原有专业特色和优势,培养学生较强的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。在实际操作中,学校应因材施教,引入各类培养机制,如结合产学研的合作平台,一是和企业联系,为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求,企业的科研方向,制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班,单独组织学生完成一门企业课程授课,一次企业参观实习,一次“工程技术讲座”。除此之外,每年暑假,我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作,这些企业每年为电气专业学生提供实习条件,提供合作科研项目。
3 总结
电气工程专业行业属于高精尖端行业领域,尖端人才的培养十分重要,它的社会需求较广,而培养这样的优秀人才,就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式,通过产学研合作的模式,让学生、教师有良性发展,才能促进电气学科的发展,而外部则需要社会与企业的需求,产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。
基金项目:南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究(资助编号:NR2013029;项目负责人:李洁)成果之一
注释
① 宋刚.钱学森开放复杂巨系统理论视角下的科技创新体系――以城市管理科技创新体系构建为例[J].科学管理研究,2009.27(6):1-6.
关键词:无功补偿;产学研;实践环节;电气专业
作者简介:仉志华(1977-),男,山东夏津人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气工程系,副教授;冯兴田(1978-),男,山东广饶人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气工程系,讲师。(山东 青岛 266580)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0111-02
无功功率的基本概念以及无功补偿的基本原理是电气专业学生必须掌握的知识点,在相关课程中都有所涉及,但许多学生对此没有系统性认识。本文紧密围绕中国石油大学(华东)(以下简称“我校”)电气专业学生的培养目标,将油田配电网无功补偿技术与专业实践教学内容相结合,实现了理论教学与实际应用的紧密结合;将专业教师的科研成果与体会带入课堂教学,实现了产、学、研三者的有机结合;将原有课程中讲述的零散知识点融汇成知识面,实现了知识点之间的内在融合。该方法经两届学生的暑期实践证明效果非常明显,不仅系统地补充和完善了我校电气专业综合实践教学内容,更为电气专业乃至其他学科进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。
一、实践环节设计的立足点
1.体现学生培养的目标
我校作为石油、石化高层次人才培养的重要基地,专业课程设置均围绕石油石化行业背景展开,无功补偿技术在工业现场及石油石化生产实际中应用广泛,而且伴随着国家“节能减排”政策的大力推广,该技术在石油石化生产中的应用前景更为广阔。无功补偿基本原理是电气工程专业学生必须掌握的知识点,但该内容较为抽象,将此作为实践内容不仅能促进学生对该知识点的理解,也便于学生了解油田现场的生产实际。
2.兼顾电气专业两个方向
我校电气专业主要有供电和拖动两个方向,专业课程设置及培养侧重点有所不同,而无功补偿相关知识作为重要的基础内容,两个专业方向学生都必须掌握,因此将此作为实践内容能够结合两个方向专业课程知识的交叉点,兼顾电气专业两个方向的所有学生,避免了部分传统实践环节设计内容的片面性,从根本上保证了实践教学效果。
3.良好的产学研基础
我校电气专业教师已结合油田生产实际从事无功补偿方面的研究多年,承担过多项相关科研项目,发表相关研究论文多篇,对油田无功补偿技术的现状、存在问题及解决方案具有系统认识与深入体会,通过设置实践环节将科研体会带入课堂教学,将理论与实际有机结合,不仅激发学生的学习兴趣,也将教师的科研成果融入教学,体现了产学研相结合的思想。
4.无功补偿技术的特点
经过多年的发展,无功补偿技术已形成专门的理论体系,涉及内容较多。无功补偿的相关知识在多门理论课程中均有所涉及,但往往仅涉及部分知识点,缺乏系统性。通过设置实践教学环节,将无功补偿零散的知识点融汇成系统的知识面,便于学生深入理解和掌握。[1-3]而且无功补偿技术理论与实际应用结合紧密,强弱电相结合、软硬件兼顾,将其作为实践环节能够加强对学生实际动手能力、分析及解决实际问题能力的培养,真正达到实践环节的锻炼效果。
二、电气专业综合实践环节的设计
为保证该实践环节的实施效果,主要针对两个方面进行了研究:无功补偿综合实践平台的设计和无功补偿综合实践内容的设计。前者是结合油田生产实际,以现场广泛采用的游梁式抽油机为原始模型,设计了综合实践平台,作为开展实践教学环节的基础;后者结合相关课程中无功补偿技术的教学内容,将零散的知识点进行系统融合并科学划分,以“模块化实践教学思想”为基本出发点优化设计了综合实践内容。
1.无功补偿综合实践平台的设计
基于实验室现有设备条件,以油田广泛采用的不同功率的游梁式抽油机电机为基础模型,结合无功补偿相关知识点的内在联系,设计出无功补偿综合实践平台。该平台总体结构如图1所示,主要由以下四个环节组成:
(1)系统阻抗模拟环节。在实际的电力系统中,大量无功功率流动是造成电压偏移的主要因素之一,严重时会带来电压稳定问题,这是电力系统电压无功控制的理论依据。该知识点在“电力工程基础”、“电力系统分析”、“电力电子技术在电力系统中的应用”等课程中均作为重点内容讲解。该知识点由串联电抗器模拟实现,主要用于测量、分析无功功率流动引起电压偏移量,能够直观对比无功补偿前后系统的电压变化情况,并利用实测数据验证电压偏移公式。
(2)功率测量环节。该环节用于理解三表法与两表法测量有功功率与无功功率的理论依据及实现方法,通过理论推导,重点采用两表法即采用90度接线方法直接测量无功功率的方法,该环节由有功功率表、电压表、电流表、功率因数表等组成。同时为实现功率的微机测量,设计了电压、电流变换与调理模块,实现了强弱电信号隔离。
(3)无功补偿控制环节。该环节分为两部分:其一为手动控制环节,主要采用实验室现有的电气控制实验平台,搭建基于常规继电器的交流接触器控制回路,根据模拟仪表测量结果实现电容器的手动投切控制。另一环节为自动测量与控制环节,为保证实践实施进度,课题组专门基于51单片机开发了无功补偿智能控制硬件电路,只需接入调理后的电压电流信号,软件编程即可实现。为保证动手能力强、学有余力的学生进一步了解硬件电路知识,也可基于实验室现有的51单片机实验箱,根据参考电路图重新搭建硬件驱动电路,并软件编程实现无功自动测量与补偿控制。此环节在有效控制实施进度的基础上有利于因材施教。
(4)可调负载模拟环节。此环节主要由调压器、异步电动机、发电机及灯箱负载组成,模拟可变的有功与无功负载:通过调压器改变电动机的端电压,调节其主磁通,从而改变无功功率的大小;通过改变励磁电压或者灯箱负载的大小可改变系统有功功率的大小。该环节通过灵活连续调整有功功率大小,模拟现场抽油机上下冲程电机的输出有功功率变化;通过调整电机端电压,模拟不同功率电机所需的无功功率变化情况。二者结合即可完整模拟不同型号抽油机工作过程中的有功功率、无功功率以及功率因数变化规律,为实施无功补偿奠定基础。
2.无功补偿模块化实践内容的设计
将无功补偿技术所涉及的知识点进行融合,结合理论教学与实际应用关键技术点,把零散的知识点贯穿在一起形成系统的知识面,并基于“模块化实践教学”的设计思想,结合实践环节大纲规定时间,对实践内容进行了模块化综合优化设计。实践内容主要采取集中讲解与分散操作相结合的方式进行,按照两周时间安排,内容分为七个部分,[4]如图2所示。
3.实践效果
在2008年、2009年两次暑假实习中已进行了改革尝试,学生普遍反映效果良好,通过强弱电调试、软硬件编程锻炼了综合分析问题及实际动手能力,对于无功补偿原理及相关技术有了全面而深入的理解,并对无功补偿技术的现场应用有了全新的认识。
三、无功补偿综合实践环节特点
与国内同类院校电气专业实践环节涉及内容对比分析可知,无功补偿综合实践环节主要特色如下:
将无功补偿理论体系、油田生产实际应用、教师的科研体会三者有机结合,主动融入实践平台设计与实践内容设置,充分体现了产学研相结合的思想,为日后电气专业乃至全校开展产学研教学模式进行了有益尝试,积累了宝贵经验。
紧密结合我校学生的培养目标,立足油田生产实际需要,将广泛应用的无功补偿理论体系有机分解,结合相关课程讲述内容与学生原有的知识结构体系,模块化设置实践环节内容。并通过集中讲解、分组操作、交流反馈等多种手段保证了实践效果。
电气专业多门课程涉及到无功补偿的相关基础知识,但只是零散的知识点,均不够系统。该成果将多门专业课程讲述内容进行融合,把无功功率基本概念、测量方法、补偿原理、效果评价等分散的知识点融汇成系统的知识面,并根据各知识点之间的内在联系,合理安排实践内容;同时兼顾微机控制、单片机、电气控制等软、硬件设计内容,强弱电结合、软硬件兼顾,有利于对学生综合分析能力与实际动手能力的培养。
为充分发挥部分优秀学生的主观能动性,灵活优化调整实践内容,在保证实践进度的前提下,适当增加深层次内容,在实践过程中有利于因材施教。而且该实践环节在一定程度上能够兼顾电类和部分非电类专业学生的实践要求,具有一定的推广价值。
四、总结
本文基于产学研相结合模式下的电气专业学生的综合实践环节进行了系统研究。紧密结合我校学生培养目标,从无功补偿理论体系、油田生产实际需要、产学研基础等多方面论证了将该内容作为实践环节的合理性;紧密结合理论体系、现场应用与科研体会,优化设计了无功补偿综合实践平台与模块化实践内容,不仅系统地补充和完善了我校电气专业实践教学内容,更为重要的是将专业教师的科研成果、体会进行凝练与总结,主动融入到实践课堂教学中,实现了产、学、研三者的有机结合,为电气专业乃至全校进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。该成果获得2010年校级教学成果二等奖。
参考文献:
[1]陈衍.电力系统稳态分析[M].第二版.北京:中国电力出版社,
2000.
[2]黄纯华.工厂供电[M].第二版.天津:天津大学出版社,2005.
论文摘要:介绍对智能建筑中风管、水管、强弱电桥架等各类管线的合理布置,以期收到布局合理布线整洁方便施工提高效益的效果。
1管线综合
管线综合就是将建筑物中的通风空调风管、水管,给排水及消防水管,强、弱电桥架等所有占据顶部空间的大型管线进行合理布局,使之在保证功能满足使用的前提下,减小空间尺寸,加大吊顶下空间,降低层高,从而取得更好的经济效益。
2管线综合在工程实践中的意义
风管、水管、电缆桥架是我院几个专业分别设计的,由于设计周期的紧迫,院内各专业之间只能通过协调进行大体的空间分配,来不及对每一处集中多种管线的空间进行详细地划分。管线综合图涉及了建筑结构设备电气各个专业,不是某一个专业可以独立完成的,它不属于设计院施工图的设计范围。但是作为建设单位,往往关心下列问题:如果层高不变,吊顶下的净空能否再提高一些?在满足某一净空要求的条件下,可否把层高降低一些以节省投资?作为施工总包单位,常常关心如何协调各分包单位的施工程序,谁先干,谁后干,各种管线的空间位置怎样予以合理分配?
以往,有的工程由于未做管线综合布置,工地上出现了个别分包抢先施工,使后施工的工种无法进行施工的被动现象,以至于不得不进行重复劳动:装上去再拆下来,拆下来再装上去。结果浪费了材料,拖延了工期,影响了质量。怎样解决这些问题?要靠管线综合。有了管线综合图,建设单位更利于正确决策,施工单位更方便组织施工,监理单位更易于三大控制,使用单位更便于维修管理。因此,管线综合在通信和智能建筑工程中具有特殊的作用和意义。
3绘制管线综合图
首先绘制管线综合图要以设计院的正式施工图为依据,因为这是设计院正式出版,又经专门的审图单位审核通过,交付建设单位使用的。从工作周期来说,它应在施工图完成之后,在水电安装之前进行。对设计院来说,此时该工程的施工图设计任务早已完成多时。显然,绘制管线综合图不属于施工图的设计范围,这是一项区别于施工图设计的新任务。
4管线综合的市场运作方式
关于此事,目前的状况比较复杂。相当一部分工程由于相对简单而不做;有些建设单位作为售后服务向设计院提出要求,常常有求无应;有的甲方要求施工单位完成,他们有些勉为其难;当前某些较大的监理公司的设计部,正在承担绘制管线综合图的任务。有的建设单位专门为监理公司提供管线综合的费用,也有的监理公司将管线综合的费用包含在监理费之内,并将其作为改善服务,提高公司竞争能力的手段。笔者认为功能复杂规模较大的通信建筑和面积较大如1O000M以上的大中型智能建筑均宜绘制管线综合图,并纳入竣工资料。经费宜由建设单位提供,任务宜由监理单位完成。
5如何进行管线综合
5.1统一标注
由于各专业的习惯不同,在表示空间位置时各有各的表达方式。以甲级智能建筑中京艺苑工程为例,例如风管标高标注的是风管顶面标高,空调水管为管底标高,空调风管空调水管标注所表示的均是不含保温层的标高,消防水管和给排水管标高表示的是管中心标高,电缆桥架标注的是下底相对该层地面的标高。设备专业地下部分采用绝对标高,即以建筑一层地面±0.O0为参考点的相对标高,地上部分是以各层地面为参考点的相对标高,而电气专业则全部以本楼层地面为参考点,标注的是相对本楼层地面的桥架下底标高。为了进行管线综合,必须统一标注。首先电气专业和设备专业统一,和设备专业一样,地下采用绝对标高(相对一层地面±0.O0的相对标高),地上采用相对标高(相对本层地面的相对标高),考虑水管的外径尺寸,风管的厚度,桥架的高度,对风管和空调水管有保温的考虑保温层的厚度,把一点式标注改为两点式,即空间占位的上顶标高和下底标高。只有这样才便与比较,便于绘制管线综合图。
5.2采集有关部位的建筑结构尺寸
要画综合管线图必须搞清楚有关部位梁板、柱的建筑结构尺寸,例如层高,板厚,垫层厚度,梁柱的具置,梁柱的具体尺寸,特别是梁的高度,不仅主梁尺寸要知道,次梁的位置和尺寸也必须知道。
5.3电气小综合
电气专业涉及到的图纸包括强电配电平面图弱电平面图、楼宇自控平面图和火灾自动报警及联动控制四种平面图。为方便比对,将其余各平面中的桥架集中在强电或弱电平面图上,然后再和设备专业统一核对比较。
5.4设备小综合
在和电气专业大综合之前,设备专业首先自行核对比较,如果空间占位有相互冲突的,记录下来,待设备电气大综合时统一调整统一安排。
5.5和建筑结构图纸核对比较
设备电气大综合前,首先设备电气图纸和建筑结构图纸梁、板、柱尺寸核对比较,无论何种管线均不得撞梁穿梁,如有这种情况,则立即调整管线标高,管线综合只在建筑结构允许的空间内进行。
5.6设备电气大综合
当设备电气各专业标高均统一为空间占位,设备电气小综合业已分别完成,和建筑结构图纸的核对比较全
部完成之后,就可以进行设备电气大综合了。其办法是将所有桥架均集中在一张图上的电气图纸和设备专业的空调风管平面,空调水管平面。消防水管平面和给排水平面分别一一核对比较,发现问题记录下来。将以上历次核对比较所发现的所有问题集中起来,统一协调解决。凡较为简单,单一采用标高调整或平面位移即可说清楚地均采用文字叙述,先指出所在平面轴线位置,然后指出对何种管线及如何进行调整。凡情况较为复杂,存在多种管线,既需要调整标高又需要调整平面位置者,即在适当部位画出剖视图,如中京艺苑工程2号楼标准层就有A-A,B-B,C-C三张管线综合图,如图l~3所示。管线综合图表达清楚明白,一目了然,耗费一些工时也是值得的。
6管线综合注意事项
6.1尽量少改动
管线综合是在建筑结构允许的空间内对所有大型管线进行合理布局,除上述各个步骤均需按部就班依程序进行之外,还需要遵循尽可能尊重原设计,尽量少改动的原则,凡原标高位置不动即可施工者一律不动,管线综合只对非动不可的管线进行调整。但如果甲方要求提高静空,则另当别论。
6.2保持功能不变
管线调整必须保证原设计功能不变,如有坡度的水管坡度不变,方便管路放水等。
6.3方便使用
调整后应便于安装、维修、使用和管理。
6.4不改变设计
管线综合不是设计优化,涉及设计变更。
6.5全面考虑
全面考虑影响管线综合的各类因素,除建筑结构及管线本身的各种尺寸外,还要考虑到保温层厚度,各管线之间为便于施工维修所需要的间隙,吊架角钢所占的空间,吊顶龙骨所占的空间,以及有关设备如吊柜空调机组和吊顶内灯具,装修造型等各种有关因素,如有遗漏,管线综合就会出现失误。
工程能力培养涵盖工程知识、工程意识、技术能力、工程思维和创新精神培养等诸多方面;培养学生具有高水平的工程与科研创新能力,是工科教育的重要目标。随着高新技术的不断出现,企业对消化吸收先进技术、提高自主研发能力的要求也越来越高,企业创新发展离不开人才,这就要求工科学生不但要具备专业的理论知识和技能,还要能够从解决工程问题角度出发来思考、分析问题,拥有较高的工程技术能力和科研能力。
许昌学院电气工程及其自动化专业为国家级特色专业,在专业建设方面已经取得了不少成果;如何让专业更大更强,更具特色,如何提升学生工程能力,仍是一个值得探讨的问题。就电气工程领域学生工程能力培养来看,电力工业“十二五”规划研究报告指出,我国电力工业正从大机组、超高压、西电东送、全国联网的发展阶段,向绿色发电、特高压、智能电网的发展阶段转变,具有较强工程能力的电气专业人才是必不可少的。中原经济区上升为国家战略,河南省推动工业转型升级,加快中原电气谷建设,实施智能电网产业园、高压开关产业园等一批重大项目,巩固提升超特高压开关和电力二次设备自主化设计和成套化水平,建设具有世界先进水平的电力装备研发和制造基地,需要大批优秀的电气人才作为发展后盾。
2.实践教学改革思路
受传统教学影响,重理论轻实践的主观教学态度没有改变,对学生的考评偏重书本理论知识,实践教学环节师资配备和学时安排所占比重较轻,学生实践能力得不到充分训练。实践教学受经费、仪器、场地等客观条件限制,也制约着工科学生的工程能力培养。大多工科教师队伍缺乏工程经历,没有实际的工程项目背景,在工科学生实践指导方面存在欠缺,严重影响工程教育质量。工科专业课程体系陈旧,与产业结构调整不适应,工程教育与工业企业和行业脱节。培养高素质电气工程应用创新型人才是当前高等教育面临的一个紧迫任务,需要找出合适的应对策略。
2.1 课程体系构建
理论课程和实践教学紧密结合、相互协调、互为促进的课程体系。从工程化的教育视角看,课程体系的构建建立在经济社会发展需求之上,以市场为导向,与本领域技术和产业发展趋势相对接,与行业、产业相关联,具有一定的开放性、可变性和针对性;课程目标的转向是工程的,而非学科的;课程内容的转向是集成的,而不是割裂的;课程秩序的转向是多维的而不是单向的;这就要求在课程设置上将通识课程、专业基础课程与专业课程进行组织、协调、优化、再组织。从实践教学的角度来看,要切实提高工程能力,必须从人才培养体系整体出发,完善以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系;充分考虑实践教学环节的知识覆盖性、技术覆盖性、能力锻炼覆盖性,多层次、多角度体现电气信息的强、弱电结合,各学科方向交叉,使实践教学内容从相对独立到学科。
2.2 实践平台一体化建设
要提升电气专业学生的工程能力,必须抓好实践教学,打造一流实践教学平台。实践教学平台通过学院建设和校企合作共建模式来实现,每个部分都要有具体的教学实践作为支撑:1)专业基础实验室可以围绕理论课教学内容,紧密联系实际,进行从理论验证到综合设计、再到研究创新实验的模块体系;2)工程训练中心在特定的工程实践环境中对学生进行机械、电子、信息及其系统的工程技术训练,实现工程设计、制造、管理和创新等环节相融合;3)实训生产线为学生提供一个工作实景,提高感性认识,注重学生自己动手,进行基本电气电路的安装、设计和调试;4)实验教学中心的设备统一调配,优化管理,极大地提高实验设备的利用率,实现资源共享;5)创新实验室主要培养学生的创新精神,突出学生个性发展,学生可以自主实验,拓展自己的思维,培养科研创新意识,提高自身创新能力,可以结合大学生实践创新训练项目和课题,进行自主研究、课题申报。
在高校转型发展、产教融合的趋势下,发挥产学研对接作用,实现校企合作实践平台一体化建设,也是提高学生工程能力的有效策略。首先要在充分调研本领域技术和产业发展趋势、人才需求状况基础上,加快校企合作和产学研一体化,实现校企合作软平台建设,建立起有效的联系机制和共蠃模式,共同制定课程计划和人才培养方案,确保其贴近生产实际、与社会发展需要紧密结合,将学校强调的宽口径人才培养和企业强调的专门人才培养相结合。发挥企业优势,校企合作共建实验室,使之成为工程设计能力培养的实践基地,借助企业真实工程环境和先进工程实践条件,为培养学生的工程应用能力营造实践平台,实现工程应用能力提升。和企业联合,建立较为稳定的实习基地,让学生掌握企业型运行的生产实践,按照企业生产经营活动标准要求,参与企业的生产活动,了解生产工艺过程和生产组织管理,提高感性认识。鼓励学生把毕业设计带到企业去做,通过企业导师制完成毕业设计,实现教育与生产劳动相结合,现代工程教育与科研生产的一体化,并逐步实现学校工厂化,工厂教育化。学校企业共建研发中心,将科研成果引进实践教学,强化学生的工程理念,帮助学生了解工程研究方法和学科的发展情况,培养学生科学和工程的思维方法,强化其工程运用理念,提升其工程素质。确立适宜且差异化的人才培养目标,发挥科研转化教学作用,让科研资源和科研成果及时地为人才培养服务,从而在一定程度上提高学生的工程能力。
3.结束语
【摘 要】毕业设计是学生在校期间最后一个关键的综合性实践教学环节,而且电子电气类专业是工程性极强的工科专业。积极探索提高电子电气毕业设计质量的新方法、新举措,对于提高本专业学生的综合素质具有重要意义。
【关键词】电子电气;毕业设计;思考
近年来,加强应用型人才培养成了各个高校提高人才培养质量的重要抓手,在课程体系、教学内容、教学环节设计等方面进行了众多的教学改革。毕业设计环节的思考与改革同样也受到了各个学校的重视,各个学校都针对自身情况对毕业设计工作进行了不断的实践与探索。
一、电子电气专业毕业设计的现状分析
毕业设计是人才培养环节的一个重要组成部分,质量的高低主要取决于毕业设计环节运行机制、指导教师、学生三方面,其中运行机制是保障,指导教师和学生是主体。首先在运行机制方面,虽然有具体的规章制度,但相对陈旧。比如毕业设计教学质量的监控机制,运行中“监”都做得比较到位,但“控”就存在较大问题,针对指导教师和学生两大主体的一些评估和惩戒无法实质到位。其次在指导教师方面,教学任务较重,人均指导毕业生8人以上,时间和精力无法满足毕业设计质量提升的要求。尤其是部分青年教师对如何提升毕业设计质量没有进行深入思考和探索,对毕业设计的教学改革缺乏研究。再次从学生层面来讲,我校电子电气类专业学生的高考成绩大部分都比二本线稍高,生源情况不是很好。学习基础相对不太好,部分学生主动学习能力较弱,特别是专业知识的学习更不主动。从分析中可以发现,提升本科毕业设计质量是一个系统工程,需要运行机制、指导教师、学生甚至学生实习单位几个方面相互协调才能做好。下面从运行机制、选题创新、模式创新、过程监控等几个方面进行探讨。
二、电子电气专业毕业设计的主要方法与措施
(1)运行机制。学生的自主性激发是毕业设计质量高低的关键所在。应建立一套科学合理的毕业设计管理运行机制,深入有效实施以提高毕业设计指导教师和学生的积极性。加强学生对毕业设计环节重要性的认识与理解,奖惩并行。比如加重优秀毕业论文指导教师的教学业绩考核绩点,进行相应的物质奖励,做好优秀毕业论文的选编工作。(2)选题创新。严格选题审核过程,避免选题过难、过简单、要求过高。选题过程中应遵循真题真做原则,鼓励学生结合自身兴趣自立课题。指导教师应充分调研提供的课题,结合地方产业人才需求,结合自身科研与地方产业的对接点,形成质量较高的选题。应做到学生与指导教师对课题的同步理解。(3)模式创新。积极开展毕业设计模式创新,传统毕业设计基本上在校内完成,目前各地产学研结合工作都有较大的进展。毕业设计同样可以与地方企业、科研单位、实习基地等相结合来开展,进一步拉近人才培养与人才需求的距离。既可以避免部分学生工作与毕业设计之间的矛盾,又可以弥补师资不足,还可以缩短学生工作的适应期。(4)过程监控。对毕业设计各个环节的监控都必须落到实处,这样才能有效保障毕业设计质量。针对这一环节,以指导教师和学生填写毕业论文指导手册的手段作为基本保障,确保指导教师精力和指导工作都能比较好地到位。
三、从人才培养的角度系统地看待毕业设计环节
(1)人才培养计划修订。做好毕业设计工作的基础在于对人才培养计划的严格贯彻与执行,我校电子电气类专业多次专门针对实践创新能力培养进行了人才培养计划的修订。在培养计划中增加实践教学环节比重,开设面对工程应用的实训环节,如电子工程师、电气工程师实训等;开设各类培养实践动手能力的基础环节,如基本技能训练、各类课程设计;开设以就业为导向的实践性课程,如系统设计与开发等;加强实验课程中综合设计实验的比重。(2)早准备,早动手。如何引导学生到真正的能力培养轨道上来成为当前教学的首要任务。在低年级引导学生参加学生专业社团,目前我校的电子科技协会已经初具规模,在这方面起到了良好的作用。通过高低年级学生在一个环境下学习,发挥高年级学生对低年级学生的影响作用。鼓励低年级学生加入高年级学生的创新活动。这些将为毕业设计工作打下良好的基础。(3)发挥科技活动的带动作用。针对学生的各类科技活动目前还不能完全满足学生需要,但这些项目对于激发学生的科研自主性有非常好的作用,而且可以为毕业设计工作提供良好的训练准备。引导学生辅助教师科研,参加教师学术活动,对学生同样有很好的启蒙作用。(4)发挥竞赛的辐射能力。竞赛往往是优秀学生的舞台,但是竞赛工作的开展同样对毕业设计工作有很好的推动作用。各类竞赛需要各方面的学生,而且竞赛培训工作对于学生而言是非常有益的。扩大竞赛培训面,提高竞赛培训质量,争取获得更好的竞赛成绩都将对学生实践创新能力的培养起非常好的推动作用。
只有通过系统的考量毕业设计环节,做好运行机制建设与落实,综合各个教学环节,在平常的教学工作中注重培养学生的实践创新意识,才能保证毕业设计的质量。
南京工业大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业创建于2002年,目前每届招收三个班,毕业生就业形势良好,并得到了相关企事业单位的广泛认可。2011年8月,我校电气工程及其自动化本科专业正式获得教育部卓越工程师首批试点专业批准。为了更有效地开展卓越培养工作,南京工业大学自动化与电气工程学院邀请江苏省电力公司、江苏省电力设计院、国电南京自动化研究院等电气专业对口企业的专家进行交流,了解用人单位对电气工程师的实际需求和学生在企业实习中可能出现的问题,探讨可行的解决方案。另外,对首批参加卓越培养的试点院校进行调研,借鉴兄弟院校的先进经验,结合我校本专业的具体情况,有效加以吸收和改进,探索并建立适应南京工业大学电气专业自身特色的卓越工程师培养方案和实施措施。
一、卓越工程师培养的实施思路
本专业在卓越工程师教育培养计划的指导思想、主要目标和基本原则的指导下,树立了〃面向工业界、面向未来、面向世界“的工程教育理念,以社会需求为导向,以培养优秀后备工程师为追求,以实际工程为背景,以工程技术为主线,以世界两大工程教育体系(《华盛顿协议》和欧洲大陆工程教育体系)为参照,以校企合作培养为手段,以回归工程实践为重点,以培育〃高工级教授”师资为突破口,着力构建有利于大学生成人、成才、成长的人才培养体系;提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力;积极探索培养"有创意、能创新、善创业〃的未来优秀工程师。
根据国家发展的战略需求,学校结合电气工程学科发展的实际需要,确定了培养基础扎实、创新能力突出的电气工程专业人才的总体目标。在坚持人才培养总体方向的前提下,面向国民经济和学科发展前沿的重大需求制定了近期的人才培养战略:将“通才教育与英才教育相结合、理论教学与实践教学相结合、教学与科研相结合”,给“通才〃拓宽通道,为”天才〃开辟空间。学生按本科需求完成专业课程学习,学生本科阶段校内外实践环节累计不少于1年。达到本科毕业标准,取得工学学士学位。同时在本科生中进行遴选,对一部分具有科研能力、创新素质的学生进行重点培养。
二、卓越工程师培养校内外实习基地的建设
“卓越工程师培养计划”强调学生实践创新能力的培养,将原4年大学培养过程转变为"3+1〃的校企联合培养模式,学生本科阶段校内外实践环节学习累计远超过1年。如此长时间的实习要求建设校内外固定的实习基地,并确定实习导师,以确保实习的顺利有序进行。
1.校外实习基地建设
挑选和电气专业相关、规模大、影响力强的公司,建立多个校外卓越工程师培养实习基地,与企业开展联合培养。实习基地的建设包括实习场地安排、住宿环境的建设、校外导师的培训、校外实习管理条例的制定等多项工作。进一步提高学校对合作企业的开放度,进一步加大对合作企业员工的培训支持力度,建立校企共建工程实践教育中心专项基金用于完善企业培养的运行和保障,达到校企双赢,最终使学生终身受益。
2.校内实习基地建设
建立校内卓越工程师培养实习基地,使学生在企业实习前即开始相应的实践活动,并安排本专业研究生共同参与,逐步建设并完善本专业学生科研团队的建设体系,最终形成校内导师带队,高年级带低年级,研究生带本科生,逐步使低年级学生由协作变为主动创新,顺利迅速地成长起来,使每个学生都经历团队中的各个角色,增强学生的团队合作能力和责任感。
三、课程体系的建设
依据本校卓越计划培养标准,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,对已有课程进行整合,重构课程体系及教学内容。
1.课程整合原则
课程整合涉及到课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等各个方面,从而促进课程体系的变革。针对卓越工程师培养计划的课程整合应遵循以下原则:课程内容前后衔接的合理性和课程授课学时分布的合理性;结合学校、学院和本专业已有的教学、科研基础,对现有课程、教学资源、师资条件的充分利用及整合;注意授课知识结构满足社会、行业与企业的要求,加强行业标准、行业规范等方面的知识培养;课程体系设置应能发挥学生的主观能动性;强化学生实践能力的培养。
2.课程体系设置
在第一学期新增了“电气工程概论”课程,从整体上将本专业知识予以纲要性的介绍,使学生对所学专业有全面、清晰的宏观认识,在进入专业课程学习之前有充分的时间对本学科进行深入了解,从而可以在后续专业方向的选择中做好充足的准备,自主进行方向选择。为了充分利用有限的学时,将主要专业课程的相同或相近部分整合为一门课程,即在第5学期增设〃电气工程基础”该新增课程安排为80学时,作为所有专业课程的先导课。后续再开设若千少量学时的专业必修、限选课程。另外,结合当前专业发展趋势新增相关任选课程,使新的课程体系能够在现有的学时条件下满足内容的先进性和种类的多样性。
3.实践体系设置
在课程整合过程中充分考虑了卓越工程师计划对学生实践能力培养的着重要求,一方面安排了"工程法规”〃电气工程预算"等课程对学生进行行业规范等方面的知识培养;另一方面,整合后的课程体系中保留了大量的校内实践环节,如认识实习、生产实习,结合学生在校内实习基地的锻炼,力争使学生的校内学习与第四学年的企业实习无缝接轨其中毕业设计采取校企联合方式在企业完成,部分实践性强的课程设计也可在企业内完成。电气工程及其自动化专业工程实践与创新能力培养体系见图1。
四、教学方法的改革
在教学上,鼓励教师进行教学改革,强化学生的工程教育。大力鼓励创新型教学改革与实践活动,积极尝试和推广CDIO、PBL、探究式学习、基于项目的学习、案例教学、发现式学习、适时教学等归纳式创新教育模式。
课程建设方面,鼓励教师设置能力培养型课程如自学课、讨论课、设计课、研究课、训练课、竞赛课等,通过必修课、选修课和实践课以及理论教学、课堂分组讨论、课后团队设计与开发鼓励教师以课程设计替代部分作业或考试,进行基于问题、基于项目、基于设计的教学,增强学生的工程设计能力和课程知识的应用能力,改革课程的考核方法。以综合评价课程的学习成果、创新项目和系统方案等环节来保证卓越工程师培养计划的贯彻落实。
“卓越工程师培养计划”强调学生工程实践能力的培养,鼓励教师改革传统的课程考核方式,本专业部分课程采用阶段性工程作业的成绩或多人协同完成实际工程任务的表现评价等更灵活的方式代替以往的一次性试卷考核方式。
五、师资队伍的建设
卓越工程师的培养需要有卓越的师资队伍。授课教师可以灵活安排,既可以是本校教师,也可以是企业专家,这样可以充分发挥各自所长,使学生获得最全面的知识。针对卓越工程师培养要求,开展“高工级教授”高水平双师型师资队伍建设。145]鼓励教师参加企业的工程实践活动,鼓励教师参加注册电气工程师考试。选派一批青年教师走出校门,到相关企业进行实地工作1〜2年,增强解决实际问题的能九制订和规范教师的兼职办法,引导和规范教师到企业兼职。不断强化电气工程及其自动化专业教师的工程经历和实践能力,并设置准入门槛。同时,加强与外界的交流,鼓励教师参加教学研讨会,与其他兄弟院校交流,相互取长补短。选聘实践经验丰富的行业或企业专家到学校任敫并指导学生实践、毕业设计、学位论文。
六、卓越工程师培养中存在的问题
1.学生综合素质的培养
目前我国高校人才培养方案中必修课相对过多,选修课相对较少,人文社科知识缺失,一些非工程能力如团队合作、环保理念、领导力等等素养缺乏,这些都是与卓越工程师培养目标背道而驰的现象亟需加以改进。
2.企业对学生实习的重视程度
与电气工程及自动化专业对口的企业包括发输配供用电的各个环节、某些环节的电力企业,如供电企业,由于其生产工作责任重大,不愿意接收学生进行长时间实习,即使接收了也只是流于形式的应付差事。这会大大挫伤学生的实习积极性,也违背了卓越工程师培养的初衷。因此,一方面要合理选取实习企业,同时也需要国家从政府层面出台相应的实习规范与制度提高企业对学生实习的重视程度,调动企业的积极性,保障学生的实习质量。
3.学生长期实习的安全问题
以往安排学生到企事业单位进行的认识实习、课程实习等,由于时间比较短,一般由学校教师带队,组织学生集体行动,期间的安全问题一般由带队教师负责。卓越工程师培养过程中有长达一年的企业实习,学生在企业的生产、生活过程中的安全责任由谁负责、如何负责亟需政府和相关部门出台相关措施,使企业单位打消顾虑,接受实习学生,也让高校在安排学生实习时不用畏手畏脚。
4.企业与高校的衔接问题
各个企业工程侧重点不同,对学生应掌握知识点的具体要求亦有所不同,而企业一般也很难有较多的时间和精力对学生进行知识传授,如何充分发挥企业与高校的各自优势、使二者交互衔接需要探讨。
七、结束语
【关键词】电气信息 电子信息工程 专业调整 培养方案
1 课题背景
电气信息类覆盖了电气工程、控制科学与工程、信息与通讯工程、电子科学与技术等众多主干学科[1],其专业特点是强电与弱电结合、软件与硬件结合、电子技术与电工技术结合、元件与系统相结合[2,3]。电气信息学科作为我校电气工程学院教学改革的重点学科,其改革思路为,面向电力系统智能化变电站、直流输电及绿色能源等专业领域,按弱电向强电渗透、强弱电兼顾、注重信息技术等原则来制定新的专业发展规划。新专业的设立和发展,首先要定位专业人才的培养目标,如何从高等教育的整体形势、电力系统行业发展特点和人才需求等方面出发,明确专业定位,探索人才培养模式和专业发展规划至关重要。本论文以电气信息学科电子信息工程专业的专业调整与人才培养方案改革为课题研究的主线,重新设置该专业的教学计划,优化其课程体系,以使学生加强专业基础理论、拓宽知识面、培养创新意识,使之具有较强的适应电力行业发展和更新知识的能力。
2 电子信息工程专业现有专业设置及培养方案的分析
2.1现有专业设置情况
电子信息工程专业成立于2003年,该专业面向电子信息工程领域,侧重于培养与电力系统自动化相关的电子技术和信息系统的基础知识,毕业生能够较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,熟悉电子电路的基本理论和实验技术,并以信息的获取、编码、传输、存储与处理为专业方向,具备分析和设计电子设备的基本能力,具有一定的科学研究和实际工作的能力,能够从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用、开发管理和教学工作。
从专业发展方向和课程设置来看,该专业课程是以信号获取的工具、手段和处理的方法以及整个系统的硬件电路设计和软件编程为主线设置的,是以宽口径人才培养模式为导向,并有意识地与电力系统方向接轨。
2.2现有专业人才培养方案的分析
电子信息工程专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业,并加强了电力系统自动化方面的知识,主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用集成电子设备和信息系统的基本能力。目前专业方向虽然考虑到要向电力系统靠拢,但仍未找到具体的发展方向,采用的仍是宽口径方式。通过集中、收集、分析和评价现有培养方案的实施效果,总结其所存在的问题有:1)理论课程衔接有问题,理论课程无实验环节验证,学生难以理解课程内容;2)实验课时安排不当,综合设计型实验数量少,学生的动手能力未得到足够训练;3)课程设计中电力系统的应用范例少,经费不足,内容简单,未引起学生的足够重视;4)毕业设计中的小课题设计研究范围过于狭窄,缺乏针对性和整体考虑,电力系统应用方面的课题少。
3 专业新人才培养方案的建立
3.1人才培养方案改革的总体设想
为了及时把握新能源发电领域所提供的机遇,制定符合我校人才培养特色的新的电子信息工程专业培养方案及课程体系,结合该专业的特点和我院电气专业人才培养方案制订的成功经验,以“重基础、强能力、重实践、突特色”为原则,合理确定专业培养目标、定位及特点。新的培养目标要求学生具备较强的实践能力、创新意识和创业精神,能够在电子信息领域从事电子设备和信息系统的研究、设计、集成、制造、开发、技术支持等工作。同时,将专业发展方向调整为绿色能源领域,该领域是我国电力系统重点发展方向,也符合我校办学特点和发展方向。制定和落实符合新专业发展方向的人才培养规划,不仅可以解决毕业生的就业问题,同时也可以占据行业发展的有利位置。
3.2 新人才培养方案的构建
为构建适应新专业发展方向的人才培养方案,针对现有专业设置所存在的问题,将工作重点放在主干课程和实践环节,对部分课程进行增减,确定实践环节的任务和内容。具体的修改体现在:1)大幅修改了课程体系;2)注重实践环节对专业方向的针对性,毕业设计和课程设计均以电力系统应用为主要设计内容。
总之,在新培养方案的模式下,教学思想和课程设置主要侧重于培养电气工程领域中电子技术、计算机科学与技术、通信工程等方面的高素质应用型人才。
4 结论
本论文针对电气信息学科电子信息工程专业的专业调整,提出了面向绿色能源的新的专业人才培养方案,该方案注重理论与实践的结合,强调了对特定专业方向的针对性。新的人才培养方案的实施与推广,将有助于我院在培养大学生的过程中,明确发展方向,建立科学合理的教学计划及课程体系,与国内电力行业的发展趋势相适应,从而培养出技术合格、专业特色较强的21世纪高科技人才。
【参考文献】
[1]赵天正,李炜,段晓燕等. 自动化专业实践教学改革的思考与探索. 电气电子教学学报,2009(S2):134-137.
关键词:新工科;电气工程;人才培养
2017年2月18日,教育部指导高等工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开,并了《新工科建设复旦共识》。教育部高教司在指导新工科高校建设时提出主题为“新工科建设:愿景与行动”,目的在于加速发展新工科建设,紧密结合高校工科实践教学改革所面临的问题、解决途径进行深入探讨,最终提出新形势下新工科建设行动计划(“天大行动”)。同年4月28日CDIO联盟年会在浙江大学城市学院召开,大会提出“专业认证、建设新工科背景下的CDIO工程教育改革与发展”这一主题,并展开充分交流和研讨,经大会决议正式开展工程教育专业委员会的“千生计划”。5月11日,在湖南工程学院由全国地方高校卓越工程教育校企联盟、CDIO工程教育联盟联合主办的“全国地方高校新工科发展高峰论坛”召开,论坛指出应高度凝聚地方高校发展新工科建设。新工科建设是高等教育为适应产业发展而提出的新的教育改革,是未来提升国家综合竞争力和国际市场竞争力的保障,能够有效改变目前高校工程教育现状,为适应我国新型产业经济发展需求培养创新人才。目前我国正朝着从“中国制造”到“中国创造”的经济发展转型,这就需要培养能适应新产业的大量具有创新能力的高水平工程人才,从而我国高等教育改革面临着培养高等工程人才的转变。笔者作为一名从事多年高校电气工程专业一线教师,结合自身的经验与新工科的内涵,提出对新工科背景下地方院校电气工程专业人才培养的思考,现将思考总结如下。
一、普通电气专业人才培养
电气专业本科生的培养已经具有了比较成熟且模式固定的培养方式,就专业骨干课程为例,通常是以第一、第二学年进行通识基础课学习,第三学年度完成专业基础课学习,第四学年度对开展专业课及毕业论文的设计。传统培养模式的优点在于依托完备的教学体系完成知识传授的过程,以课程知识为中心、学生掌握为目的。然而在全面展开教育教学改革的大潮中,这种传统授课方式存在知识结构简单化、教学方法单一化的弊端,很难与现代高等教育发展需求相适应。传统的人才培养模式是以教师为中心的单声道授课,简单、枯燥的形式完成传道、授业、解惑的过程,缺乏与学生的互动过程,忽视了学生能力的培养;考核机制的单一,过度重视卷面成绩,也不利于学生能力的培养。新工科背景下课堂改革应以学生作为主体,应当充分发挥学生能动性,提高学生学习主动性和积极性,这样,学生才能在学习过程中利用多种手段和方式培养其创新意识和创新能力,才能成为符合产业经济发展需求的合格人才。
二、新工科背景下适应产业发展的人才培养
高等院校工程人才培养应与产业发展需求密不可分和相互支撑。只有培养出既掌握基础理论和基础知识,又具有工程实践能力的高素质应用型工程科技人才,才能在未来国际市场新技术和新产业的竞争中处于优势地位,才能适应产业发展的需求。目前信息技术的应用已与传统行业完成相互融合,尤其是传统产业智能化改造,迎来了“互联网+”“工业4.0”时代的到来,促进了智能电网、数字工厂、电子商务、生物信息、智慧城市等新兴产业发展。传统和相对单一的技术创新正转化为具有商业模式的设计、制造、流通、消费等全面式的技术创新。高等工程技术人才的核心是實践能力,并具有研发核心技术、组织管理等素养的综合性创新型人才。在电气工程专业人才的培养过程中,应注重知识传授与技术创造的紧密结合,应注重技术资源整合与创新能力的紧密结合,使工程技术人才充分全面地理解社会产业的需要,推动新兴产业的发展。
在产业发展形势转变的背景下,应充分地认识到人才的重要性。首先要将人才的培养定位在创新层面,注重具有工程意识的技术人才,为未来产业发展培养具有工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力的科学家、工程师和企业家。其次是人才的培养质量。合格的具备工程素养的人才应具备多维知识与能力结构,能够满足未来产业发展在技术运用、创新等方面的需求。适应产业发展的新工科创新人才的培养核心在于创新能力的提高,涉及专业知识、创造意识、创新思维等多方面,同时还要求具备整合与开发、团队合作、组织领导、相互交流和终身学习等能力,因此培养具有开拓进取创新能力的人才势在必行。
三、新工科背景下交叉开放的创新人才培养
现有电气工程专业人才培养模式可能会限制教师和学生的思维方式,应充分地发挥专业基础知识支撑作用,并与多学科相互交叉结合,形成专业开放状态。为改变新工科背景下人才培养的现状,加快创新人才培养进程,在实际教学过程中应进行以下几方面的改进。其一,开放课程。精减专业核心课程,优化课程内容,同时辅助开设多学科课程,在专业知识中融入新知识要点和技术要点。改革专业知识结构设计,制定跨学科课程融入机制,借助网络信息手段扩展多学科专业知识的辅修,打破传统单一专业学习,以需求为导向,建立多学科交叉课程群,扩大辅修课程覆盖面。其二,开放环节。努力实现开放课堂以外所有环节,特别是不同学科间的交流互动环节,形成相互学习、相互借鉴的培养模式。多学科不同专业的跨界融合是发展的必然趋势,最终实现工程复合创新型人才培养的目标。其三,融合要素。新工科背景下电气工程专业人才培养应注重创新和创业要素的融合。培养过程中要注重专业课程与创新创业通识课程的融合,将创新意识、创新思维融入课程教育,加强创新创业实践能力训练,依托大学生创新创业实践基地和科研院所等机构拓展发展空间。其四,多维时空培养。新工科背景下电气工程专业人才培养应全方位思考、实践。从时间节点上看,本科阶段界于基础教育和研究生教育之间,具有重要的承前启后过渡的作用;从空间节点上看,本科阶段处于理论联系实际阶段,是将课堂理论知识如何应用到实践中的重要时期,是实现产学合作和科教融合的过程;从内涵角度上看,倡导“开放、合作、创新”的指导理念,实行“全人教育”,实现产学研协同育人。新工科背景下工程人才的培养过程是从“工学交替”向“工学交融”的转变,是科技信息、市场和社会需求、专业知识的集成体现,是培养兼具多学科背景和社会使命感人才教学模式重要效果体现。
四、新工科背景下校企协同的人才培养
校企合作协同育人是新工科背景下提出的一种新的高校教育改革模式,也是学校开放办学的重要形式。通过与企业的交流和反馈,高校毕业生往往出现学用脱节的情况,依据这样的情况就要求对相应人才培养机制进行转变。高等院校应紧紧围绕新工科人才需求,展开与企业的深度合作,邀请或聘请企业人事高管参与到专业人才培养方案的制定或修订过程,听取企业合理化建议,将新时期新工科背景下人才应具备的素质与企业需求相吻合,对新形势下高校工程人才的培养体系进行合理化修改,做到深化、细化。首先,依据国际工程教育改革提出的构思、设计、实现和运作教育模式,调整专业课程的设置和授课内容,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,提高工程毕业生的综合能力,满足企业需求。同时可积极引进社会资源,与企业共建校内实验室和实践基地,使学生尽早了解新工科背景下的产业发展情况,了解毕业后从事岗位需求,能够迅速上岗,适应行业发展要求,形成无缝对接。其次,积极申请加入中国高等教育学会工程教育专业委员会正在组织实施的“千生计划”,利用CDIO联盟的共享实习资源改善实习环境,结合本地资源实现平台互联,形成学校、企业间深度互动,促进特色电气工程专业与学科建设,加快新工科人才培养进程。再次,加强具有工程教育意识的师资队伍,加大教师在企业深造学习力度或聘请企业优秀员工走进课堂,充实实践教学环节。通过校企协同合作加强地方区域内高校和企业双赢模式,形成一种具有鲜明特色的新工科创新人才培养模式。最后,加强高校和企业对教师和学生创新创业的支持保障力度。企业通过科研项目、创新创业平台建设等措施提升整体工程实践能力,反哺教学工作,同时高校也会成为企业研发能力和核心竞争力的后方保障,最终实现双向合作共赢。
关键词:卓越技师;毕业设计作品化;校企合作;考核体系
电气卓越技师是山东劳动职业技术学院2011年开始实施的“高职大专学历+维修电工技师职业资格”人才培养计划,即学生毕业时在取得电气自动化技术专业高职学历证书的同时,也能获得维修电工技师职业资格证书。电气卓越技师的技师职业资格鉴定成绩由三部分组成,一是学生在校期间的学习成绩,占鉴定成绩的50%,二是参加技师技能鉴定实操测试,占鉴定成绩的30%,三是完成毕业设计并答辩,毕业设计成绩占鉴定成绩的20%。毕业设计是检验学生对本专业所学知识、技能和职业素养掌握程度的重要教学环节,2013年山东劳动职业学院开始实施卓越技师毕业设计教学改革,毕业设计是以实施完成典型工作任务(产品)的设计、制造、安装、运行为教学重点,结合职业技能鉴定项目和生产一线实际问题的解决,完成学生毕业设计的教学任务,即毕业设计的主要成果是实物作品。毕业设计作品制作是学生对实际技术问题综合运用知识和技能的过程,在完成作品设计、安装、调试、运行外,还需要归纳整理技术资料,具有多元的技术、技能元素,,传统的毕业设计考核体系无法胜任这种以真实作品为主要成果的毕业设计考核,所以构建以校企合作为基础的毕业设计作品化考核体系是卓越技师毕业设计作品化改革的重要内容。
1传统毕业设计考核体系存在的问题
国内大部分高职院校的毕业设计模式源于本科院校的毕业设计模式,而本科院校毕业设计主要考核学生的自学能力,发现、分析、解决问题的能力,设计能力和编制文本的能力考。部分高职院校直接套用本科院校毕业设计考核体系,并不适合高职院校学生和指导教师。例如某高职院校毕业设计评分标准由选题质量、文献综述、论文中展现的研究水平与实际能力、论文撰写质量、学术水平和创新能力等五部分组成。其中选题质量占总分30%,主要评价指标为:选题符合专业培养目标要求;与岗位(群)需求紧密结合;有一定创新性和应用价值。文献综述占总分的20%,主要评价指标为:能查阅文献,具有收集、整理各种信息及获取新知识的能力;能较好理解课题任务并提出实施方案。论文中展现的研究水平与实际能力占总分的30%,主要评价指标为:具有从事本专业岗位(群)典型工作任务的技术技能;能熟练掌握和运用电气专业知识、技能,能分析解决相关理论和实际问题;毕业设计合理。论文撰写质量占总成绩的15%,主要评价指标为:论文层次清晰,结构严谨,结论正确,技术用语准确;行文流畅,语句通顺;论文格式符合规范要求;图表完备整洁,所有符合均使用国标符号,编号齐全;学术水平和创新占总成绩的5%,主要评价指标有:具有一定的实际生产应用价值;对与课题相关的生产实际问题有较深刻的认识,有新的见解,有一定的创新。这种毕业设计考核体系忽视了高职教育为社会培养高端技术技能人才教育目标,考核要求超过了高职学生具备的水平和能力,导致老师和学生围着资料文献团团转,甚至出现了毕业设计纸上谈兵、室内作业、假题假作、网上抄袭现象,毕业设计质量和水平难以提高。而且考核体系比较粗放,评分主观性太强,评分细则不够细化,导致有时毕业设计答辩成绩会出现争议。对于实物化的毕业作品,具有多元化的内容设计,丰富的技术、技能元素,这种考核体系过于重视论文而不重视作品,所以不能完全胜任毕业设计作品化的考核。这种考核体系过于重视结果性考核,毕业设计答辩占成绩的比重太大,忽视过程性考核,无法真实反映每名学生毕业设计态度以及学生实际的技术技能和职业素养,挫伤了部分学生的积极性。
2毕业设计作品化考核体系改革探索
电气卓越技师的毕业设计在深入开展校企合作基础上,邀请企业实践专家和校内专任教师共同实施过程性考核,专家、教师、学生三方共同评价毕业设计作品质量,初步构建的毕业设计作品化考核体系。
2.1完善考核管理,明确分工职责
我院毕业设计考核工作管理管理模式为学院、系部、教研室、双导师四级管理。学院对毕业设计作品化工作进行宏观管理,出台管理文件和规定,监督、检查、评价管理规定的情况和成效,并给予毕业制作资金支持;系部是管理的中心,负责制定毕业设计作品化考核的具体要求和实施细则,随时监督、检查各专业教研室的执行情况,成立毕业设计课题审核小组,确定毕业设计内容,并邀请行业企业专家到校和专任教师共同指导、考核毕业设计,实行毕业设计双导师制;教研室是毕业设计作品化考核的工作重心,一是组织专任教师教师和企业专家开展指导工作,保证毕业设计的正常教学秩序和毕业制作成果的质量,二是具体实施毕业设计考核;企校双导师是毕业设计考核的核心,是考核的具体执行人。学生在双导师的指导下,自主设计、制作完成作品,双导师共同并确定学生的部分考核成绩。
2.2确定课题范围,学生自主选择
系部建立由企业行业专家、技能大师与校内专业带头人和骨干教师组成课题审核小组,遴选毕业设计课题。在毕业设计实施前,将与企业实际生产紧密结合、与典型工作任务相吻合、与人才培养目标和规格相匹配,能综合应用学生所学知识和技能,能体现职业资格证书和职业技能要求的课题纳入毕业设计课题资源库。目前电气卓越技师提供的毕业设计课题数量与毕业制作小组数量比约为3:1,每个课题都明确了难度系数,难度分数分设置在70分到100分之间,学生根据根据自身情况自主选择课题。选题分数占毕业设计总成绩的10%。
2.3组建制作团队,明确学生分工
毕业设计作品制作涵盖众多技术问题,学生无法单独完成,只有组建团队才能共同完成毕业设计作品制作。根据学生意愿,让5-7名学生组成一个毕业制作小组,每个小组的毕业制作课题均不同。选拔专业技术、技能水平过硬,拥有感召力和正能量的学生担任组长,同时按照毕业设计作品制作要求,给每一个学生分配课题的某一部分任务,只有所有学生都完成各自任务,毕业制作作品才能实现要求的功能,让所有的学生均有压力和动力,不仅能够提高学生的独立的工作能力而且培养团队的合作意识。毕业设计制作团队分工,发挥了团队的合力,避免了一人干,众人看的情况。毕业设计作品功能分实现占毕业设计总成绩的40%。
2.4企校双导师共同实施过程性考核
在毕业设计作品制作过程中,企业导师给学生分析讲解技术要求,和校内导师及学生共同设计论证毕业设计方案,并在关键技术环节给予帮助,在此期间考核所指导课题每名学生的态度、知识、技能和职业素养,并给予评价。企业导师评价占学生过程考核分数的40%,剩余成绩由校内导师进行评价考核考核。校内导师主要指导学生安装、调试作品,并解决学生制作过程出现的问题。对学生在毕业设计制作过程中的出勤、态度和期间学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力等方面给予评价。双导师过程性考核成绩占毕业设计总成绩30%。2.5专家、教师、学生三方共同评价每年根据毕业设计作品课题的主要类型,聘请相关行业的技能大师、行业专家和校内专业带头人、骨干教师等组成的答辩委员会,委员会中企业代表和校内人员比例为3:1以上。答辩过程中,学生对毕业设计作品进行演示,对毕业制作的内容及成果进行了阐述,答辩委员会进行了质疑,并给予评价,根据学生在答辩总体现的水平确定答辩成绩,答辩委员会评价成绩占90%,剩余的10%由旁听的全体毕业设计小组组长给予评价。答辩成绩占毕业设计总成绩的20%。
3应用与体会
毕业设计总成绩由四个部分构成:选题难度系数占10%,过程性考核占40%,作品功能实现占30%,答辩成绩占20%。这种考核体系既考虑学生平时的设计制作态度及课题的难易程度,又综合考核了学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力,多元化的考核激发了学生的热情,也提高了学生的重视程度。学生在毕业设计作品的设计、制作、文档的准备以及答辩的表现环节都展现出良好的精神面貌。通过改革毕业设计作品化考核体系改革,学生获得实实在在的受益。一是通过毕业设计,综合应用了知识、技能,进一步提高了职业素养。二是作品充分直观展示了他们的个人能力,作品成为学生高质量就业的敲门砖。三是通过团队协作,学生不仅能发挥各自优势,还能相互学习补齐短板。四是培养学生创新创业意识,在各项创新创业竞赛中取得优异成绩。以2014级电气卓越技师班为例,学生总人数共95人,分了13个毕业设计小组,制作毕业设计作品1项获得2016年度机智云线上开源大赛全国第一名;1项作品获得第十届国际大学生iCAN创新创业大赛全国二等奖;1项作品获得“征途杯”第三届山东省物联网创造力大赛全省一等奖;在第十三届山东省大学生机电产品创新设计竞赛中,获得一等奖1项,二等奖4项、三等奖1项。当然在毕业设计作品化考核过程中,受到企业专家参与时间等因素制约,也存在考核细则还需要进行优化等问题,毕业设计作品化考核体系还需不断完善,这是我们今后努力的方向。
作者:黄玉海 刘长慧 尹四倍 张帅 单位:山东劳动职业技术学院 济南智星教学设备有限公司
参考文献:
[1]尹四倍.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例[J].中国培训,2016,04:48.
[2]孙常华,尹四倍,孙宪良,毕耜帅.校企合作实施毕业设计作品化的改革与实践[J].职业时空,2016,04:24-26.