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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣工程學科方向,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
國內外電氣工程學科的快速發展對于培養這方面的人才提出了要求,學科拔尖人才能夠幫助實現可再生能源的開發工作、實現可持續發展的戰略目標,對于國家和世界來說都是至關重要的。本文主要介紹了為什么要培養電氣工程學科拔尖人才,以及如何進行電氣工程學科拔尖人才的培養工作。
關鍵詞:
電氣工程;學科拔尖人才培養
1前言
電氣工程專業在各高校頗受歡迎,很多學生選擇這個專業可能是因為它的就業前景,但是也有一些學生是真正愛上這個專業,并且樂于學習電氣工程。不可否認,電氣工程是一個非常有用而且重要的學科,無論在能源發掘、還是再生能源開發上面,電氣工程的作用都是不可估計的。因此,培養出有用的、高素質的電氣工程學科拔尖人才成為一大熱門話題。
2培養電氣工程學科拔尖創新人才的原因
目前,國家越來越重視電氣工程學科拔尖創新人才的培養,筆者從以下幾個方面分析了培養這方面人才的原因所在。
2.1電氣工程的發展關系著國民經濟的持續發展
與電氣工程專業直接掛鉤的是我國的電力行業,而電力作為能源的一種,在當前這個高科技、高能耗的世界中扮演著不可或缺的角色。電力行業是我國國民經濟的基礎產業,在整個國民經濟的組成中有著舉足輕重的地位。電力行業的健康、迅速發展,直接關系著國民經濟的健康、迅速發展。目前中國推行建設資源節約型和環境友好型社會,面對這一目標,電氣行業的發展就越發顯得重要。事實上,傳統的煤炭和石油等化石能源不可再生,且價格高,環境污染問題嚴重,日后必然走向枯竭。在這種形勢之下,可再生能源就進入了大眾的視線,可再生能源的開發利用受到了全世界的高度重視,己經成為很多國家能源戰略的重要組成部分。21世紀,發掘水能、風能、熱能等可再生能源是發展趨勢,這些可再生能源能夠支持我國經濟持續健康發展,實現可持續發展戰略,但同時我們也應該明了,這項工作任重而道遠。這是因為,可再生能源的開發和利用是一項頗有技術含量的任務,需要大量相關技術人才參與其中進行科研工作。所以,培養電氣工程專業拔尖人才對于國家經濟的發展非常重要。
2.2電氣工程學科拔尖人才能推動電力行業發展
電氣工程學科拔尖人才必然能夠推動電氣行業的發展。人才是這個世界最為寶貴的資源,人才的存在影響著世界的發展,某些時候甚至能夠決定著世界的發展。隨著我國經濟的發展,人才的需求量也大大增加。電氣行業不可避免地需要大量拔尖人才來推動行業的發展,而電氣工程學科拔尖人才就業后能夠參與高壓輸電線路雷電防護研究、特高壓直流入地電流對于交流系統影響研究、特高壓換流站電磁干擾與雷電防護研究等工作,這些工作技術含量高,對工作人員的專業素質要求高,而想要這些工作能夠順利進行,進而推動電氣行業的發展,電氣工程學科拔尖人才是必不可少的因素。
3培養電氣工程學科拔尖創新人才的措施
培養電氣工程學科拔尖人才,要從以下幾個方面入手。
3.1定位電氣工程學科人才培養目標
有目標才有進步,電氣工程專業學生首先要做的就是定位目標方向,注重培養基礎扎實、創新能力強的電氣工程人才。實踐出真知,以實踐為目的的培養目標是非常重要和關鍵的。在定位目標之后,還要因材施教,幫助學生發掘優點、克服缺點。對在學術研究方面有較大興趣、素養和潛力的學生進行重點培養,使其成長為具有深厚的科學知識基礎、較強創新能力、優秀的人文素養的優秀學生,并努力成長為拔尖創新人才。
3.2以科研為載體培養學生的專業能力
對于國內高校而言,在傳統的人才培養方向的基礎上,還要進行創新,不斷探索多樣化的人才培養模式,提高人才培養質量,以適應社會發展的需求。電氣工程專業注重實踐作業,很多時候會忽略科研的重要性。培養學科拔尖人才需要大力發掘熱愛科研的學生,借鑒國際一流大學的人才培養經驗,結合電氣工程學科作為具有較強行業背景的基礎學科的實際,建立科研為主的拔尖創新型人才培養模式。在專業內篩選最好的學生參與科研工作,重點培養,建立以科研為載體,以實驗室為科研平臺,做到學研結合,真正培養出全面發展的拔尖人才。
4結束語
電氣工程學科拔尖人才能夠真正實現電氣工程對于國家能源發掘的作用,因此培養學科拔尖人才就顯得至關重要。但是,培養電氣工程學科拔尖人才不是一件簡單的事情,需要學校和教育部門大力投入,比如科研實驗室的建立、學生參觀能源基地的費用和通行等,這些舉措有利于提高學生的科研能力,引發學生對能源開發的興趣,從而愛上電氣科研工作。但是,這些投入和建設需要一定的過程和時間,要想真正實施并不容易。
參考文獻:
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關鍵詞:全日制專業學位;電氣工程;研究生培養;培養模式
作者簡介:桂淑華(1987-),女,江西南昌人,南京工程學院電力工程學院,研究實習員。(江蘇 南京 210000)
基金項目:本文系南京工程學院高等教育研究項目(項目編號:GY201220)、江蘇省高校哲學社會科學基金項目(項目編號:2013SJD880016)的研究成果。
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0014-02
為加強培養高層次應用性專業人才隊伍建設,教育部自2009年開始招收全日制專業學位碩士研究生,[1]各高校在原有專業學位培養方案的基礎上做出了一些針對性的探索和改革,使其培養模式在保持基礎知識深度的同時,更注重實踐環節的培養,然而在近幾年的實踐中也逐漸暴露了一些問題。針對電氣工程全日制專業學位研究培養現狀,如何更好地培養具有工程實際應用能力的電氣工程領域的人才,是一個值得積極探討的問題。該問題也得到了許多學者的關注。[2,3]
一、我國全日制專業學位研究生培養現狀以及存在的問題
1.我國全日制專業學位研究生培養現狀
研究生培養模式是指研究生培養所構建的知識、能力、素質結構以及實現這種結構總體運行方式,主要構成要素有培養目標、入學方式、課程學習、導師指導、科學研究、學位論文、培養評價等環節。[4]但是由于專業學位研究生培養的獨特性,其培養目標主要是面向經濟社會或行業發展需求,針對特定職業,注重知識、技術的應用能力,培養具有良好職業道德、專業能力和素養的特定社會職業的高層次應用型專門人才。從知識結構上看,其課程設置以實際應用為導向,以職業需求為目標,以綜合素養和應用知識與能力的提高為核心,強調理論性與應用性課程的有機結合。從評價標準上看,專業學位表征的主要是獲得者具備社會特定職業所要求的專業能力和素養,具備從業基本條件,注重與職業資格認證的銜接,其培養質量主要用行業標準和從業能力衡量,其學位論文可以采用多種形式,重在考查綜合運用科學理論、方法和技術解決實際問題的能力。由于專業學位的上述特點與傳統的學術學位有著較大差別,因此其培養模式不能照搬學術學位培養的經驗,而是各個學校根據各自專業特點,以應用人才的培養目標為導向,尋求合理有效的培養辦法。
2.目前培養模式實施中暴露的問題
目前各高校在培養全日制專業學位研究生時普遍采用了校企合作、聯合培養的模式,并形成一些有效的具體實施辦法。例如許多高校要求全日制專業學位研究生到企業完成半年到一年的專業實踐,在實踐過程中運用所學知識分析解決有一定難度的實際問題;有的高校采用雙師型師資結構,實現學校、企業雙導師制,利用學校和企業不同的資源和環境將理論知識和實際應用銜接起來。學校和企業如此深度合作在國內還未形成長期積累的經驗和普遍適用的規范,因此具體實踐起來會暴露出一些問題:
(1)知識產權問題,成果歸屬存爭議。傳統的學術學位研究生在整個研究生階段依靠學校培養,其所取得成果自然歸于所屬學校,但專業學位研究生有著學校學習和企業實踐兩種不同的培養經歷,甚至導師也是學校、企業雙師制,在研究生階段所取得的科研或技術成果的知識產權歸屬成為一個存在爭議的問題。
(2)技術問題,實踐內容難深入。在企業實踐階段,企業導師應當引導專業學位研究生,通過研究解決企業遇到的實際問題來提高能力,達到培養目標。然而,企業的專業技術往往是企業的機密,特別是一些正在攻克的問題更是高度機密,實習學生并不是企業員工,如果對企業機密涉入太深則對企業構成潛在威脅。因此,企業在對實習生培養上必然有所保留,實踐內容難以真正深入。
(3)企業管理問題,學生身份難定位。企業作為一個運營機構有其自身完備的管理機制,但其管理制度都針對內部員工,對來此實踐的學生缺乏約束力,又不完全適用,且存在學校與企業多頭管理的問題。學生在企業中的權力和責任不明確,導致身份難以定位。
二、南京工程學院電氣工程全日制專業學位研究生培養探討
南京工程學院電氣工程專業的專業教學有著悠久的歷史,是國家級特色專業建設點,該專業設有電力系統、繼電保護、電網監控、輸配電、供用電、電氣工程自動化六個培養方向,以強電為主線,實現強電與弱電結合、理論與實踐結合、技術與技能結合,將培養電氣工程及其自動化領域的“應用型”高級工程技術人才作為主要目標。學校對電氣工程全日制專業碩士的培養,依托新能源、電力行業,創辦具有電校特色、產學研緊密結合的優勢學科,從理論和實踐教學兩方面,在借鑒其他院校專業型研究生培養模式的同時,針對目前全日制專業學位研究生培養遇到的問題,對于如何根據學校實際情況培養和造就出具有實際應用能力,能在電力領域服務國家特殊需求的高層次專門人才問題進行了思考。[5]
1.構建合理的課程體系
學校充分認識專業學位與學術學位在培養目標、能力結構、評價標準上的區別,在課程體系設計上突出工程碩士的培養特點。在體系構架上采用模塊化:按培養方向劃分課程模塊,按模塊培養,有利于畢業生在相應領域方向就業。在課程類型上體現多元化:除常規課堂教學外,增設工程實踐和專題研究類課程,促進理論學習與實際應用相融合,體現實踐―理論―再實踐的螺旋式規律。在工程實踐上注重系列化:采用集中實踐與分段實踐相結合的方式,培養需要經歷基礎實踐、工程實踐、專題研究、畢業論文逐層提高的實踐環節,可以使學生受到工程師的完備訓練。具體課程體系如圖1所示。
2.實行開放辦學,促進校企合作,優化專業學位研究生培養的思路
對于電氣工程專業高層次應用型人才培養必須打破學校界限,整合學校、企業、科研院所的教育資源,優化培養環境,實現產學研融合。廣泛開展校企共建,形成體現行業先進水平的優質教學資源環境;學校、企業、政府共建“產學研聯合體”,形成“平臺共建、資源共用、成果共享”的可持續發展機制,促進產學研良性互動;依據產業結構調整學科專業布局,學科專業鏈對接產業鏈;企業參與人才培養全過程,依據產業技術發展,整合理論知識與實踐經驗,融合學科體系與職業資質標準,開發新課程,合編新教材;實行工學結合,交叉培養,實習實訓“雙指導”,畢業設計“雙導師”,培養質量“雙評價”。切實提高人才培養與產業需求的符合度。
要使專業學位研究生達到高層次應用型專業人才的水平,在培養方式上需要不斷優化,從實踐反饋中吸取經驗,促進校企合作培養的深化、細化。在此方面有些思路可供參考:
(1)權責分清,利益共享,調動各方積極性。校企合作培養中由學校、企業和學生三方構成了一個社會關系,且該關系是在學校和學生雙方關系基礎上建立起來的,在關系開始之前就應當將各自的權力義務劃分清楚,而最為有效的辦法就是事先簽訂三方協議。在以往的校企合作經驗中,聯合培養方面的經驗本來就不多,規范、協議并不完善,且一般都只有校、企兩方,后續實踐中可以考慮通過協議條款來劃分各方權責,保證各方利益,從而調動各方積極性,達到更好的培養效果。
(2)開放與約束并舉,實現深度合作、深入培養。企業培養學生的過程中,涉及到核心技術往往會“放不開”,原因在于缺乏約束。對于企業自身的員工,有勞動合同的保護,不用擔心由于人員流動等原因引起技術泄密,而在讀的專業學位研究生并非定向生,其畢業流向等都是未知之數,技術開放對企業是有風險的。解決這一問題需要在企業和學生之間建立信息安全保障機制,增強雙方約束力,從而提高雙方開放程度,企業可以放心利用更多的人才資源,學生可以掌握更深入的專業技術。
(3)在企業中建立專門的學生管理辦法。企業對其培養的學生建立日常管理規章制度,與學分掛鉤,對學生行為形成制約力;同時,企業對其培養的學生建立優招優遇機制,以實質優惠吸引這些已提前熟悉工作的學生加入企業團隊。
3.根據電氣工程專業特點,因材施教,因才選企
電氣工程是一門內容豐富、方向眾多的大型學科,涉及到電力系統、電機、電工技術等多個二級學科,每個二級學科又有許多專業方向,以電力系統為例,有發電、輸電、配電、電力運行、電力建設、電氣設備等多個方向。在本專業的專業學位研究生招生時,可以不把每個學生的培養方向都劃分到非常細致,而是在培養過程中綜合學生個人素質、個人偏好以及行業發展需求現狀,對方向選擇進行推薦和引導。借助合作企業的資源讓學生認識到各方向的真實內涵與內容,并幫助學生選擇合適的企業開展實習學習,最終達到為社會培養高層次應用型電氣工程專門人才的目標。
三、總結
電氣工程全日制專業學位研究生的培養到目前為止并沒有形成非常完善的培養模式,經驗的積累、新辦法新思路的嘗試仍然需要實踐的檢驗。把握教學定位、把握培養目標、把握專業特點是推進培養模式成熟化、高效化必須堅持的基本準則,也是在此方面優化和完善的思路來源。在教育部的大力支持和各高校的積極探索下,本專業的全日制專業學位研究生培養必將日趨完善,為經濟、社會的發展貢獻出更多的人才。
參考文獻:
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關鍵詞:實驗室建設;學科建設;優化整合;新方法
作者簡介:朱海燕(1976-),女,安徽明光人,嘉興學院實驗室與設備管理處,助理研究員;張今朝(1971-),男,安徽廬江人,嘉興學院機電工程學院,講師。(浙江 嘉興 314001)
基金項目:本文系嘉興學院2012年度教改項目(項目編號:N85151260)的研究成果。
中圖分類號:G482 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)26-0104-02
學科建設一直是高等院校提升綜合實力的重要手段,也是自身不斷發展的終級推手;實驗室建設,是學科團隊進行教學、科研的物質支撐;而實驗室管理則是兩者結合的紐帶,是體現高等院校特色的重要方面。[1-3]
在浙江省諸多高等院校中,嘉興學院作為新建本科院校,幾年來充分利用浙江省高等教育發展機遇,竭力發揮學校辦學特色與優勢,堅持“質量立校、人才興校、科研強校”的辦學理念,走可持續發展的辦學道路,在實驗室建設、管理、師資隊伍建設、學科建設、科學研究水平、人才培養等方面取得了不菲成績。目前已經具備一定的辦學條件、辦學規模、辦學優勢,積累了良好的社會聲譽和社會知名度。
在新的歷史條件下,隨著大眾化高等教育不斷深化,學院在實驗室建設和管理中出現的薄弱環節間接地反映了團隊建設的不足。如何在學科建設中添加新的內涵,如何提升學科專業水平和綜合實力,如何挖掘實驗室建設中存在的豐富潛力,夯實實驗室建設的每一個環節,再反饋至學科團隊建設,形成一個健康良好的動態循環體系,是幾個急需解決的問題,因而有著極其重要的社會意義和現實意義。[4-6]
一、電氣類學科專業概貌
1.發展中初顯規模
嘉興學院機電工程學院電氣工程及其自動化專業,分為電力系統自動化和電機及電氣控制兩個方向,兩個學術基層組織:傳動與控制工程研究所、電氣裝備及其自動化研究所。近幾年來,無論在師資隊伍引進和實驗室平臺建設方面都有較大的發展,如圖1所示。從2008年至2012年間,電氣工程類實驗室建設經費從3100萬增長到3800萬元。
電氣工程及其自動化專業建設要以深化教學改革為動力,以培養具有較強創新能力的電氣工程高素質應用型人才為核心,以提高辦學水平和教學質量為目的,以師資隊伍建設為關鍵,以物質條件建設為保證,以相應的學科建設為依托,推動專業的建設和發展。在人才培養規格上體現強電與弱電相結合、電工技術與電子技術相結合、硬件與軟件相結合、元件與系統相結合。在人才培養模式上要體現優化課程體系,保證學生知識結構的質量;積極推進素質教育,強化實踐環節,努力培養出具有全面素質和競爭力的應用型人才。電氣工程及其自動化專業2009年被指定為浙江省高校重點建設專業。
2.需要解決的問題
(1)科研和教學環節的薄弱導致實驗室建設勢頭不足。大眾化高等教育背景下,作為地方高校,培養應用型人才一直是教學過程中遵循的培養目標。科研可以提升教學質量,但如何將科研和教學融為一體,相互促進,在實際操作中卻遇到問題,也反應在實驗室建設中,如:電氣工程及其自動化的兩個主要專業電力電子與電力傳動、電力系統及自動化近兩年擴大了實訓環節,但由于缺少高層次、高質量的項目支撐,很難將教學與科研融合起來,并落實到實訓環節的平臺上去。另外,很多教師還沒有把科研和教學很好地統一起來,從而導致教學與科研的矛盾不可避免,新建本科院校的教學工作量在客觀上一般偏多。于是一部分教師把主要精力放在教學上,對于科研只能是心有余而力不足;實驗室建設雖然在硬件上每年投入比較大,但教師的精力有限,很難承擔更多的實驗室建設任務。
(2)學科特色不夠明顯。學科建設一直是支撐高等院校的生存和發展之柱,也是體現高校培養能力和學術水平的重要源動力。新建本科院校學科建設基本是從零開始,從師資隊伍的組建到學科及專業拓展需要一個長期過程。如嘉興學院電氣類學科還沒有從傳統學科中走出來,也間接地反映在實驗室平臺建設中,將實驗室建設與當前學科新領域新產業聯系起來,發揮新的優勢,體現新的特點,也需要長期的積累和沉淀。
(3)師資緊缺、力量分散,實驗室建設內容不夠豐富。教學和學科活動中,師資力量一直是最為核心的問題,對實驗建設和管理質量也有直接的影響。學科建設在實質上還是人員的最優整合過程,作為地方高校,重視人才引進,加強教師隊伍的培養教育,是保證學科發展壯大之根本。但由于新建本科院校科研平臺較低,特別是近年來對于引進人才的要求更為嚴格,待遇提升空間不大,一部分科研能力較強的人才難以引進,造成一些緊缺專業如電力系統、電力傳動等師資力量嚴重不足。即便引進一部分師資力量,但存在專業不對口,研究方向分散的隊伍結構問題。因而在實驗室建設過程中,建設方案缺少更多師資的參與,方案論證比較粗糙,嚴謹性不夠。結果造成建設的專業性和可操作性存在一定缺陷,設備的組合不夠完善,內容不夠豐富。
二、實驗室與學科團隊建設的幾點思路
1.實驗室建設促進學科團隊建設
電氣工程學科是一個傳統型學科,國內不乏名校在該學科領域內一直占領先地位。新建本科院校的共同之處在于學科積累不多,基礎薄弱,短時期內很難縮小差距,需要培育團隊的研究特色,凝煉團隊的優勢與亮點。以嘉興學院電氣工程學科建設為例,在繼承傳統學科精華的基礎上,集合新時期學科建設與人才培養的新需求,如圖2所示思路,應做好以下工作。
(1)學科團隊參與實驗室建設,找到自身薄弱環節,并加以提高。實驗室建設不是一個簡單創建流程,而是從方案的設想、論證、建立以及使用提高的過程,同是也為下一輪建設提升做準備,學科團隊共同參與實驗室建設,是不同專業和方向有機整合的過程。如電力電子與傳動學科實驗室,在籌建之初,參與方案制定的團隊進行了分工,成員涉及到的不同研究方向包括電力電子、電力傳動、控制工程、電子信息、數據傳輸與總線技術等。實驗室建設小組其實是學科團隊的一部分,大家充分發揮自身優勢,取長補短。實驗室平臺是學科水平提高的物質基礎,在實驗室建設過程中,科研水平也得到相應的提高。
(2)將跨學科專業特色在實驗室建設中體現出來。從學科特色出發,集合本學科專業特點,尋找新的學科銜接點,拓展跨學科專業。打造新型的實驗室平臺,提高學科層次,如電機領域可以與故障診斷、噪聲處理、汽車工程等領域相集合,經過一段時間的積累,完全可以形成自己的學科特色與優勢。另外,圍繞實際生產過程的各種機電控制與信號檢測及信息處理問題展開研究,研究實現生產過程各物理量檢測的新原理、新方法和處理信息、實現控制的新原理、新技術。以新型復雜電氣系統的研究為主線,應用嵌入式系統技術提高電子系統的實時處理速度、可靠性和集成度,研究多電機協同控制和研制新型節能電機和新型傳感器等。
(3)集中團隊力量,建設好實驗室研發平臺,申報高層次的科研項目,打造標志性科技類成果。通過近幾年的課題申報結果來看,電氣工程學科團隊拿到的省級、國家級項目偏少,原因是多方面的,其中主要包括實驗室環節中研究平臺的薄弱,缺少技術成果的積累。集中力量挖掘實驗室平臺的研發潛力,以提高團隊實力,夯實學科基礎。
2.學科團隊參與企業交流,擴充實驗室“產、學、研”空間
優秀人才下企業活動是近年來新建本科院校與企業合作的新舉措。特別是一些剛畢業的博士已具有一定的科研能力,是高校學科團隊的中堅力量。讓這些博士參與企業生產或產品開發活動,參加一些難題的攻關研究,了解相關領域在國內當前的發展狀況,將企業信息反饋至工程研發環節,并和實驗室建設項目結合起來,創辦研究基地,加強橫向、縱向課題合作,其成果必然為學科的拓展增加新的內涵。
(1)積極參與企業產品研發,優化學科團隊結構,創建實驗實踐示范中心。學科團隊不能閉門造車,科研項目中涉及到的實踐環節,可以有針對性地帶到企業中去,結合企業的生產實踐和特點,對學科團隊進行合理調整和優化,將實驗室平臺與實踐需求接軌,加強實驗室建設,提升層次。
(2)創建校企合作平臺,通過“軟引進”方法將企業高層次人才融入學科團隊中來,互通科研信息,聯合申報高層次課題,進行深層次合作。
(3)以研究所或技術研發中心形式,結合卓越工程師培養方式,將實踐教學與科研項目結合起來,為未來研究生教育打下堅實基礎。
3.學科團隊依托實驗室平臺彰顯教學特色
新建本科院校不同于資深本科院校,主要區別之一是新建本科院校以教學為主,重在培養應用型人才,以服務地區經濟為主要基石。教學是第一位的,提高教學質量是培養高水平人才的根本舉措。在考慮教學與科研的協調問題上,團隊在組成上需要進行有效分工,年紀偏大、職稱偏高、教學經驗豐富的教授可以肩負主要教學任務,對于團隊的科研情況做總的方向性指導;而年輕力壯、精力充沛、有科研潛力的教師主要擔負科研攻關任務,教學工作量可以適當放寬。教學上以實驗室平臺為支撐,適當擴大開放性課堂課時,將科研成果結合課程大綱教學內容,有針對性進行項目性、多模塊教學模式。
三、結語
近年來,隨著大眾化高等教育的推進,高校之間的競爭也日益加劇,使得教師面臨的教學科研壓力也呈現前所未有的勢頭。電氣專業是應用性和實踐性很強的專業,實驗平臺建設的內容和發展,直接反映了團隊建設的內涵和層次。大力促進實驗室教學和科研平臺建設,建立一支技術過硬的專業技術人員,并根據自身特色購置先進的實驗設備,與團隊建設相適應,形成一支前沿理論有開拓,實驗平臺可支持的學術梯隊,將學科與實驗室建設緊密結合,不斷優化。
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關鍵詞:電氣工程及其自動化;電氣裝備;課程體系
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業,所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展,培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署,2013年,平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》,明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位:建設服務于智能電力設備行業產業發展需要,富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群;服務面向定位:立足平頂山,面向河南,對接智能電力設備行業產業,為區域經濟社會發展服務。2014年,學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點,電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此,電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前,我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的,強調學科知識的系統性和完整性,強調全面掌握學科領域知識,忽視知識的實用性,整個課程體系學術性很強,技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變,沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際,只滿足于課堂教學,給學生提供動手的機會很少,缺乏應有的靈活性,不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計,但持續學習時間短,學生未能真正深入進去,專業見習更是走馬觀花,學生純粹是看熱鬧,沒有任何實質性學習。因此,教學效果不夠理想,對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代,這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要,培養應用型人才,平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上,在實踐中開展多維調研與深度探究,積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查,得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求,從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求,理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。(1)通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念,強調德、智、體、美相互滲透,設置的課程有:思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習,獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練,形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。(2)學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎,注意培養學生的基本素質,著眼于學生的可持續發展,著眼于為學生繼續學習打基礎,使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。(3)專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向,專業必修課是這兩個方向必修的課程,主要培養學生的基本專業技術和能力,使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有:電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。(4)專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程,根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系,按照“有用、可用、管用”的原則,根據“電氣裝備”方向的特點,精心設置了“電氣裝備”方向的課程:電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程,其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外,為高年級學生開設電氣新技術講座,聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座,介紹學科研究熱點、發展趨勢,使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求,結合專業群內現有人才培養資源,電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養,注重人文,強化基礎,著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力;第4年進入合作企業,以企業為主,開展校企聯動的工程實踐教育,參與項目實訓和畢業設計,從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力,熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識,培養團隊合作精神和創新意識。為此,在實踐課程新體系中,設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。(1)獨立實驗課。減少驗證性實驗,增加研究性、設計性、綜合性實驗,盡可能模擬電氣工作的現實環境,在實驗中分配給學生一定的工作任務,學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中,達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有:大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中,電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學,尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系,綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。(2)集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練,設置的環節有:軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐,包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例,該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識,為達到上述要求,首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀,了解供配電系統的線路及設備,讓學生總結各企業供配電網絡的特點,然后回到學校學習相關理論知識,在學校進行基本知識的學習后,再到企業去參觀實習,找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向;驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識,培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式:參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中,每個學生側重1個崗位,實際工作不少于2~3個月,以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受,能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式,主要解決企業生產實際中遇到的問題,培養學生的創新意識和獨立工作的能力,使學生提前熟悉工程環境,為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。(3)第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐;在暑假、寒假期間,安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習;鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗;請大公司的工程師來做講座、工程培訓,縮短畢業生進入企業的適應期,節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等,還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端,該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下,實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效,相信在不久的將來,我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻:
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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
電氣工程專業在美國屬于POWER A類專業,所開設的高校很多,但極大多數偏重于電子與通信、電力電子與自動控制、電路設計等弱電專業,側重強電類的不多。PSERC的宗旨為:打造未來電力系統靈魂工程師,為社會建設一個高效、安全、靈活、自適應、經濟的電力系統,提供一個能應對電力系統危急時的知識決策的培養新一代電力系統科技人才的高質量、可持續的平臺。加入到美國PSERC中心并通過ABET認證的高校基本分為兩類。一類偏重電力系統的設備制造、規劃設計、運行控制,如亞利桑那州立大學、德克薩斯農工大學、愛荷華州立大學、佐治亞理工學院和威斯康辛大學。另一類則偏重于自動控制、通信、物理、電子信息等,如:加州大學伯克利分校、伊利諾伊大學香檳分校、卡內基梅隆大學、華盛頓州立大學和霍華德大學。兩類大學的電氣工程專業所設學科相互支撐與交叉,滿足了電氣工程專業所牽涉的電能的生產、傳輸和利用領域開展科學研究、技術開發、規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易以及系統的自動化和智能化等活動的需要。下面從培養目標、專業課程體系及實踐教學環節等方面對PSERC高校電氣工程專業的教學體系進行剖析。
二、PSERC高校教學體系
1.PSERC高校的培養目標。
ABET通用培養目標規定,專業應有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標;培養目標應包括學生畢業時的要求,還應能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能夠取得的成就;高校應建立必要的制度定期評價培養目標的達成度,并定期對培養目標進行修訂。ABET通用標準對畢業要求明確提出畢業生應具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德;具有從事工作所需要的相關數學、自然科學以及經濟和管理知識;掌握工程基礎知識和本專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷;了解本專業的前沿發展現狀和趨勢;具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析;掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識,具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法律、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響;具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。作為國家科學基金資助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘發揮各高校的能力,充滿激情地面對電力工業中的各種挑戰。PSERC的宗旨是為未來電力系統培養高素質的工程師。在PSERC的旗幟下,多所高校通力合作,朝著如下目標努力:共同思考未來工業會面臨的挑戰;在這個合作平臺下,利用交叉學科優勢,研究這些挑戰的應對方法;在工業危機事件時能在學術機構、工業機構、政府之間達成有效溝通和知識共享;培養下一代電力工業工程師。而校企合作研究中心PSERC則需要為下一代電力工業工程師的培養提供如下條件:為分布于美國不同地方、不同學科的有著豐富經驗的研究者提供一個聚集平臺;為企業團隊和高校專家提供一個科學前沿的具有經濟技術性的研究方向;為未來電力工程師提供高水準的培養平臺。隨著可再生能源發電、智能電網的發展,以功率變換、檢測、控制、通信、信息處理為特征的智能電氣裝備成為現代電力系統的支撐。PSERC高校電氣工程專業以工程認證為標準,結合行業發展需要,形成了具有典型特征的培養目標和畢業要求。由于新時代電氣工程專業由電子信息工程、計算機科學、自動控制等多個交叉學科支撐,幾乎所有的高校都將電氣工程專業與計算機科學專業設置在同一學院,沒有了傳統的以電氣工程單一學科形成的院系;幾乎所有的高校都將出色的專業能力、學習能力、領導能力、協調解決問題的能力作為培養目標。
2.PSERC高校的專業課程體系。
培養適應和引領新工業革命人才的基本載體是課程,工程教育是由不同類型的課程來實施的,工程教育回歸工程的本質就是課程體系要更加接近工程的真實過程,并符合新的工程觀念。ABET標準也規定,課程體系應符合專業和學校培養目標,包括通識教育課程和工程教育課程。 PSERC中心倡導多個交叉學科互為支撐,其專家陣營領域包括:電力系統、應用數學、復雜系統、計算機技術、控制理論、電力電子、運行研究、非線性系統、經濟學、工業組織和國家政策。PSERC各高校均設置有適宜電氣工程學科的數學和基礎科學的組合課程;各校的研究方向略有差異,但都強 化數學、物理及工程理論的課程設置;有關電子信息、計算機技術、自動控制、通信技術、光纖通信技術、電磁場理論、電力電子技術、電機及電力系統基本理論等方面的課程,幾乎是每所高校電氣工程專業的必修課程,并設置了適宜電氣工程專業學生所學領域學科的工程科學和工程設計課程。個別高校擁有自己的諸如醫學電子電氣設備特色方向,有些高校強化人文教育。如此由若干不同學科交叉便于交叉學科的科學研究及一流人才的培養,如此寬廣的課程設置為學生后續發展打下了很好的基礎,創建的是社會性綜合大工程型通才培養的模式。
3.PSERC高校的實踐教學。
正如前述ABET標準明確指出,工程實踐是必需環節。為了保證培養目標和課程體系符合工程科技發展與適應社會需求,ABET標準規定,必須有企業和行業專家全程參與培養目標和課程體系的設計與修訂過程,尤其是提出對工程實踐與畢業設計的要求。PSERC中心加盟者不僅包括10多所在電氣工程領域著名的高校,還包括美國電力公司、水電公司、電力科學研究院、美國能源公司、美國電力交易公司等以及諸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的電氣企業,成立專門的工業委員會,構建PSERC與各工業企業間的合作平臺。通過該平臺,各高校獲取研究和教學的機會,也可通過該平臺商討和推薦工程項目。該平臺每兩年進行一次大型研討,企業和高校在研討中總結已完成的項目,并提出下一步要進行合作的項目。為了培養能適應于工業、商業和政府機構的電氣工程人才,要求本科生在完成基礎工程課程后,必須專門修習電路、電磁場和電磁波、微處理器、通信和控制系統、電力電子和電力系統的集成電路設計訓練課程。對大三或大四的高年級學生,針對不同學科模塊方向,設置有各種專題課程,并且配有專門的綜合設計專題,該設計課程一般安排在每年的秋季末或春季末,參加設計的學生各組間可以進行設計大賽,獲勝者有榮譽證書并獲得一定的獎金。研討課程是高年級學生必修的另一門與工程實踐結合緊密的課程。PSERC中心由合作高校和合作企業共同商議決定重大研究課題,高年級學生可以獲得參與該類研究課題的機會,其經歷將計入修習學分。高年級學生的專題及個性化研究專題一般都是企業合作項目。
三、對我國電氣工程專業建設的啟示
我國一些由傳統的電力系統及其自動化、電機與電器專業為核心的高校有少部分仍以電氣工程或電力工程為院系名稱,極大多數以應用電子和電氣并列為院系命名,但其教學內涵依然是偏重強電,就業領域以電網為主。但我國開設電氣工程專業的高校有200多所,電網對人才吸納有限,且各校的辦學基礎、行業背景差異較大,這些高校如何把握電氣工程專業的建設,如何滿足電氣工程專業工程教育認證的要求,本文認為:由上述PSERC高校已通過認證的電氣工程專業特點,有如下幾點值得我們借鑒:
1.學校根據自身辦學特點及行業背景,制定符合學校定位的人才培養目標和畢業要求。
2.將與電氣工程專業相關的電子信息、自動化、計算機專業盡量設置在同一院系,便于交叉學科的研究和人才培養。
3.在電氣工程基礎課程體系中,擴展電子計算機技術、信號分析與處理、自動控制、網絡通信等方面的課程,根據自身辦學特點制定專業課程群,實現強電與弱電結合,學科交叉,互相滲透,加強基礎、拓寬專業領域,提高學生的適應能力、學習能力,打造通才教育。
4.各學校根據自身的專業優勢與行業背景,設置專業必修課和專業選修課,并對實踐環節和畢業設計提出配套要求,培養與培養目標對應的寬口徑厚基礎特色人才。
作者:吳小鳳 單位:湖北省漢川市供電公司
1(略)
在新的經濟環境下,首先,需要通過進一步調研和學習,深入研究專業規范和發展戰略,本著與時俱進的思想,提出電氣工程的長期發展方針及指導思想;其次,電氣工程不能僅僅作為其他行業的輔助品,而應該與其他行業,尤其是高新技術產業相結合,充分利用這些高新技術產業的科技成果來發展電氣工程行業,以期更好地服務于行業,形成互惠互利的良性發展局面;最后,應該努力把電氣工程行業深層次的引入到各個相關工程行業中,發揮出電氣工程的優勢,更好地加快經濟發展,服務于社會。
2電氣工程行業人才培養機制
在新的經濟發展模式下,電氣工程行業除了需要重新審度優良的發展戰略及發展方針以外,更應該強調人才培養體制的健全與完善。
2.1人才培養目標人才培養體制最首要的前提是正確的人才培養,人才培養的綜合素質始終是培養的前提,其直接關系到人才是否能夠適應社會的發展,這是最重要的前提條件;電氣工程人才培養的專業素質是另一個方面,關系著人才能否滿足當前建筑、機電、通信、光電等相關行業的發展需求。因此,電氣工程專業的人才培養目標是:具有獨立思考、操作的專業型、綜合型人才。根據電氣工程專業的人才培養方向,結合用人單位的實際需求,以此確定所培養的學生需要同時具備扎實的自然科學基礎(包括物理、數學、化學、力學等常規的數理科學知識框架及實際操作能力),良好的人文科學基礎和較強的外語綜合能力。另外,針對電氣工程工科專業的性質,學生們還必須掌握本專業領域必備的技術基礎理論知識,包括電子電工技術、控制理論、計算機軟硬件應用等。此外,學生還必須掌握電力電子技術、運動控制、工業過程控制及自動化儀表等方面的知識,熟練掌握電氣工程相關領域1~2個專業方向的專業知識及技能要求,同時還要了解電氣工程專業學科前沿及發展趨勢。在實踐操作方面,學生應該得到良好的系統設計、分析及開發等方面的鍛煉,從而保證能夠在本專業領域內具有一定的學科研究及開發、組織管理能力。電氣工程屬于工程應用型行業,因此,傳統的人才培養目標便是將學生培養成為該種類型的人才,但是隨著高新技術的發展,各個行業之間的滲透、融合已經越來越緊密,所以,當前的電氣工程人才培養目標應該不僅僅是工程應用型人才,而應是以應用型為主,研究型及技術型為輔的人才培養目標,才能更好的使電氣工程行業適應于經濟體制的發展。
2.2人才培養方案根據電氣工程綜合型人才培養目標,構建理論聯系實踐、專業技能培養的綜合課程體系,從而制定出具有本專業特色的綜合型人才培養方案。(1)以綜合素質、創新能力及實踐能力為培養目標,以人文社科教育和自然科學教育為根本,重視理論基礎(數學、物理、化學、力學等)和應用基礎(電工、電子技術、機械原理、計算機等)的教學,既保證基礎知識的全面性,也要保持應用知識的實用性及創新性,全面提高學生的綜合素質。(2)教學內容是教學體系中的重要環節,因而在教學內容方面應做到如下要求:首先,變革理論教學的內容,必須突出理論教學內容的創新性,與國際接軌;其次,實踐教學方面應該以突出工程實踐能力培養的特點,即優化整體課程,加強綜合型人才培養各個教學環節的目標意識,在課程安排上做到全面而不累贅,并結合電氣工程學科的前沿領域知識及課本的基本內容、科研成果來增強學生的專業興趣,促發學生的好學精神,增強教學效果,達到提高學生專業基礎能力的目標;最后,還可以將相關的技術職業能力考試內容滲透到教學內容中,進而提高學生的工程實踐能力。(3)在工程實驗方面,應提高設計性實驗的數目,以此鍛煉學生的綜合動手、動腦能力。根據電氣工程專業的特點,結合本專業的專業基礎課程及專業課設置實驗課程,增加具有綜合性的實驗課程。一方面,還應該相應增加技能培訓的項目,提高學生的實踐能力;另一方面,可以適當設置相應的技能訓練,使得專業技能和技術應用能力的學習能夠貫穿于整個人才培養的過程中,將專業理論和工程實踐相結合,提高學生的職業適應能力。
2.3教學模式及方法有了明確的人才培養目標及切實的人才培養方案,那么人才培養的實質性任務便是優秀的教學模式及教學方法。首先,應該確定電氣工程技術教學的主旨。工程技術教學往往從粗略的、模糊的計劃開始,然后在實際活動的發展過程中逐步充實具體的細節。教師應該多列舉一些與學習內容密切相關的案例,把理論知識與工程實踐相結合,這樣可以增強學生對理論知識的理解及記憶。教師還應該向學生提供解決問題的線索,例如需要搜集哪些資料、如何獲取有關資料、電氣工程師是如何解決類似工程技術問題等等,使學生在解決工程問題中提高工程應用能力。其次,模擬工程教學情景,給學生提供良好的實踐模式,廣泛建設教學資源,收集大量設備實物照片、現場操作的錄像,結合電氣工程原理圖,使得電氣設備抽象概念和復雜的原理過程簡單化。利用現代多媒體技術,為學生提供虛擬現實,可靈活應用,滿足工程情景需求的學習資源。最后,引導學生自主學習。新知識是在舊知識的認識和理解下形成的,學生的學習過程是一個復雜的過程,工程技術的學習還是一個演繹推理、行為動作的過程。在教學中強調學生學習的主體地位和主體精神,培養學生自覺、主動的學習能力,邏輯推理能力,動手能力,鼓勵學生積極參與實踐,以獲取更多知識。具有這種能力的學生才有強烈的求知欲,才會善于積極思考,勇于質疑工程問題,進而在學習過程中表現出強烈的探索和進取的精神。只有學生在情感、思維、動作等方面自主參與了工程教育活動,學生的學習主體性才能得到充分體現,工程實際能力才能得到提高。
3結語
新的經濟環境下,電氣工程需要充分利用高新技術產業的科技成果進行長遠發展。為了促進電氣工程發展,電氣工程人才培養機制需要明確的人才培養目標、切實的人才培養方案以及行之有效的教學模式。
在強化工程實踐上,除了重視專業基礎實驗外,加強專業實驗和實踐能力的培養,繼續強化校內外生產實習、實踐基地的建設。同時鼓勵學生積極參加大學生科技競賽、參與教師的科研課題,大力培養學生的科學精神、創新意識。針對存在的學生知識面較窄、實踐和創新能力不足的問題,通過積極開展學術交流,鼓勵高職稱、高學歷教師開設新技術專題講座與工程實訓,更新實驗儀器設備及實驗內容等措施,著力培養理論基礎厚、工程素質高、動手能力強、具有一定創新能力的電氣工程應用與開發型人才。
2人才培養模式的實踐與創新
依照新的人才培養模式,在專業教學計劃和培養目標的修訂中,拓寬學生的知識面,加強學科基礎知識和專業主干課程的學習,注重對學生的工程實踐訓練和創新意識的培養,使學生不僅具有較強的專業知識和業務能力,而且具備較高的綜合素質。
2.1優化課程教學體系
2.1.1優化課程體系 彰顯專業特色根據區域經濟發展需求及對電氣工程專業人才知識、能力、素質的要求,對公共基礎課、專業基礎課、專業課以及實踐教學環節的設置進行優化重組,整合課程內容,優化課程設置,根據課程間的邏輯性、結構上的科學性合理構建課程體系。按照本專業學生就業主要面向電力系統(發電、供電企業)、大型用電企業、電器裝備制造企業的特點,適應行業、職業的發展需求,一方面強化電路、電機學、工程電磁場、電力系統分析、電力電子技術、發電廠變電所電氣部分、電力系統繼電保護、電力系統自動化技術等專業核心課程的教學;另一方面加大了選修課程的整合力度,提高課程的綜合化程度,開設了反映學科發展前沿的新能源發電、電力新技術選修課、嵌入式系統雙語課程等,探索形式多樣的教改措施。增強了學生的專業適應性和就業針對性,凸顯了專業優勢和特色。
2.1.2加強學科建設 促進人才培養學科方向確定首先要符合學校的辦學定位,立足地方經濟發展和行業需求,追蹤學科發展前沿,凝練研究方向,突出優勢和特色,促進交叉。依據我校辦學定位及本專業的特色和優勢,形成了電力系統自動化、電力電子與電力傳動、電機與電器3個學科研究方向,既體現了系統理論方法與工程實踐的結合,又符合區域電力系統應用及學科發展方向,初步形成了面向區域電力系統及電氣工程應用的人才培養、科學研究、技術合作的學科特色與優勢。在學科研究方向的發展中,促進了師資隊伍建設,提高了專業教師的學術水平,滿足了人才培養的需求。
2.2強化實踐教學
2.2.1堅持實踐教學“4年不斷線”實踐教學作為教學的重要組成部分,對學生的素質和能力培養有著不可替代的作用。只有建立相對獨立的實踐教學體系,實踐教學才不會成為理論教學的附屬,才會發揮作用。一個功能完善、行之有效的實踐教學體系是培養應用型人才的重要平臺。[1]堅持實踐教學“四年不斷線”,將實踐應用能力和創新創業能力的培養貫穿于人才培養全過程。根據專業自身特點,面向區域經濟和行業發展,結合社會、企業的需求,科學設置實踐教學環節。按照應用性、綜合性、創新性的總體要求,加大了微機原理與接口技術、電力電子技術、電力系統分析、單片機原理及應用、電氣控制與PLC技術等主干課程綜合性、設計性實驗的開設力度,加強了課程設計、畢業設計、專業實訓、生產實習的過程管理和質量監控;同時通過第二課堂加強實踐能力和創新意識的培養,充分利用校內外舉辦的各種科技講座、學科競賽、科技創新活動等進一步強化能力培養,促進了學生創新精神、實踐能力以及創業能力的提升。
2.2.2實踐教學環節的改革與創新在實踐教學環節的改革中,遵循由淺入深、由簡到繁、由個別單元到綜合應用的原則。學生從驗證型、綜合型實驗中獲取間接知識,從設計型、自主型實驗中獲取直接知識,通過專業實訓、課外科技活動培養學生探索研究未知新知識的方法和能力。這種模式“由面及點”,能夠較好地解決了“點和面”的關系。由于不同實踐教學環節的目的、時間、形式不同,實施過程也有所不同。基礎實驗以專業基礎理論分析驗證和基本動手能力的培養為主要目的。基礎實驗是實驗教學的第一環節,搞好基礎實驗不僅對提高實驗技能,而且對理論知識的理解和吸收大有裨益。基礎實驗包括公共基礎課程實驗和專業基礎課程實驗,體現在電工電子基本技術訓練模塊、計算機應用訓練模塊和基本控制技術訓練模塊中。專業實驗著重于學生的測試、調試、分析計算以及初步設計能力的培養。提出了滿足應用型本科教育的實驗實踐教學的建設模式,已建成電力電子實驗室、電機拖動與電氣控制、單片機及嵌入式系統實驗室以及電力系統仿真實驗室等。專業實訓著重培養學生綜合運用專業知識,初步培養學生運用所學理論知識分析生產實際問題的能力。電氣工程專業實訓的目的是全面了解電氣工程領域中一次設備、二次設備的功能特點及電氣工程領域新技術的應用情況等,以達到學生對專業的現實狀況有較全面的認識和理解,鞏固和擴大所學理論知識,增加學生的專業實踐知識,為繼續學習專業課打下必要的基礎。打破傳統的各門課程實踐教學環節的界限,面向工程、面向現場,創建了電氣工程專業實訓室、光伏發電控制研究室等。課外科技活動主要鍛煉學生綜合運用所學科學理論方法和技術手段,分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行設計、技術改造與創新的初步能力。活動內容主要是根據教師的研究方向及科研課題,校外實踐基地(企業)生產中需要解決的工程技術問題,結合企業和學校所擁有的工作條件、實驗研究手段以及儀器設備,獨立開展研究工作。通過“陜南并網小水電及配電網優化運行研究”“縣域配電網供電能力評估”“同步發電機勵磁系統的建模與仿真”等這些綜合性較強的科研基本訓練過程,顯著提高了學生的綜合素質和工程意識。
2.3探索產學研用相結合的人才培養模式
2.3.1積極開展工程實踐訓練作為具有較長辦學歷史的校級特色專業,通過與國家電網陜西省電力公司、陜西省地方電力(集團)有限公司、大唐發電公司等電力企業建立的校企合作關系,定期邀請具有較高學術造詣和豐富現場經驗的專家教授、高級工程技術人員舉行學術講座及工程實踐培訓。建立與實施貫穿人才培養全過程的工程實踐和科研訓練體系,采取集中與分散相結合的方式完成實踐環節,打造一批工程教育特色課程。例如電氣工程創新性設計、大學生職業生涯規劃與管理等實踐課程。引導學生參與資格與技能認證等課外學術活動、電子設計大賽、智能機器人競賽等科技創新及學科競賽,培養學生用科學的方法和觀點發現、分析、解決工程實踐問題,提升學生的實踐能力與創新精神。
2.3.2實施本科專業導師制為提高培養質量,實施本科專業導師制,指導學生選擇專業方向、選擇設計題目,指導學生參加科研訓練活動及畢業設計等。在大學一、二年級的基礎學習階段配備校內專業導師,對學生開展學業規劃和指導,進入大學三、四年級后根據學生情況和教師需要選定合適的培養方向,為學生學習、實踐和科技創新提供指導。在專業導師的指導下,越來越多的學生參與到教師的科研及專業實踐活動中。近五年,電氣工程相關本科專業的學生在國家級創新創業訓練、智能汽車大賽、電子設計大賽等科技活動中獲得國家級獎勵22人次,省級獎勵151人次,在陜西省同類高校中處于領先地位。
3結束語
同目前的熱門專業如管理、計算機等相比,地礦類專業相對屬于冷學門專業。開設地礦專業的大學也因為專業研究的關系,通常地處內地或偏遠地區。因此,在選擇報考院校和專業時候,地礦類專業往往被“冷落”。
不過,隨著科學技術的發展,學科交叉和交流增多,地礦專業的學生所接受到的訓練也不再像以前那樣相對狹窄。有些地礦類大學受到冷落可能只是地域原因,其實也有相當有實力的。屬于工學學科的地礦專業作為一級學科,又可分為采礦工程、礦井建設、勘查工程、礦山通風與安全、應用地球物理、應用地球化學、水文地質與工程地質、石油與天然氣地質勘查、選礦工程和石油工程等專業方向。工作性質多數為研究實驗或加工生產,與工業關系密切。
從專業層面看,地礦類專業以極高的就業率傲視其他專業。不過,需要注意的是,身體不好者不適合報考地礦類專業。
材料類
材料學分為三個大類:金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。大部分高校會開設材料科學與工程專業,專業下又分出幾個方向,針對性地學習這三大類的知識,并且它還與其他一些工程科學相重疊,因此在各大院校,材料科學與工程都有若干分支。
材料學森羅萬象,無所不包,是國內外各行各業發展都離不開的一門基礎而重要的學科。目前據相關專家分析,我國在材料成型設計方面缺乏的人才在 20 萬~30 萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學與工程專業的畢業生已經成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經成了眾多企業發展的桎梏。
機械類
機械被稱為“工程之母”,幾乎所有的工程行業都需要機械專業人才。從設計、制造和大規模生產一條龍,從地球到宇宙空間,都有機械人忙碌的身影。該專業也不局限于傳統的機械行業,在許多尖端科學領域,機械往往也是該領域所依托的基礎,像在航空航天業里,飛行機械師就是必不可少的人才。
機械專業屬于教育部規定的一級學科,因此它底下設有許多二級學科,雖然各個大學具體開設的方向有所差異,但基本上都有這么幾個專業:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、工業工程、動力機械及工程、流體機械及工程。
儀器儀表類
儀器與儀表類專業是信息科學技術的源頭,是光學、精密機械、電子、計算機與信息技術多學科互相滲透而形成的一門綜合學科。儀器儀表設備水平在很大程度上反映出一個國家的生產力發展水平,當前我國各行各業的儀器儀表正從自動化向智能化方向發展,需要大量的測控技術及儀表專業的人才。
能源動力類
能源是維持國民經濟發展的重要物質基礎和根本保證,它與材料和信息構成現代社會繁榮和發展的三大支柱。能源動力專業又可分為工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、制冷及低溫工程等二級學科,主要為航空航天動力工程及自動化、汽車動力工程、電廠熱能動力及自動化、制冷及低溫技術、能源與環境工程等領域培養高級專門人才。能源動力學科和機械學科關系甚為密切,因此許多大學常把能源動力類專業歸并到機械學院。比如清華、同濟的熱能工程系隸屬機械工程學院、上海交大則有機械與動力工程學院、浙大設有機械與能源工程學院。
電氣信息類
由于目前我國重視高科技發展,推動了科技進步,從而帶動了與此相關的計算機專業、電子專業以及通信專業人才需求的大幅增長,近兩年國家每年對通訊基礎設施的投資多達近兩千億元。
有關專家指出,隨著新經濟時代的到來,信息產業已成為朝陽行業,更將成為今后國民支柱產業,因此就業前景長期向好。按照教育部劃分標準,電氣信息類專業主要包括:電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、電子科學與技術、生物醫學工程、電氣工程與自動化、信息工程、軟件工程、網絡工程、信息顯示與光電技術、集成電路設計與集成系統、光電信息工程、廣播電視工程、電氣信息工程等專業。
環境與安全類
環境工程是研究環境問題的一門學科,它的任務是通過評價人類生產和社會活動對環境的影響,用具體的工程、規劃和管理措施,收集和處理污染物,消除污染,凈化環境,使社會、經濟和環境保護協調發展。水治理是環境治理的一個重要領域,常常是環境治理最初著手的領域,所以在很多院校,該專業與給水排水工程與環境工程也設在一起。
在高校專業的分類中,跟環境工程分在一起的還有安全工程。安全工程,簡而言之,研究的是生產、工程或者說是行業的安全問題。很顯然,不同行業需要有各自不同的具體安全措施,所以,安全類專業是依托于各個行業的。
土建類
土建類專業包括建筑學、城市規劃、土木工程、建筑環境與設備工程、給水排水工程、城市地下空間工程、歷史建筑保護工程、景觀建筑設計、水務工程、農業工程、設施農業科學與工程、建筑設施智能技術、建筑電氣與智能化、景觀學、風景園林、道路橋梁與渡河工程、工程管理等專業。在土建類中建筑學是重中之重,建筑學不僅要求學生有較強的形象思維能力、圖形表達能力和較強動手的能力,還要求學生有良好的數學、歷史、美術的基礎。國內大概有70多所大學設有建筑學專業,此專業的名校生非常有競爭力,此專業的學制一般是五年。
水利類
水利是一門既古老又現代的專業。之所以說它古老,是因為在原始社會,人類靠漁獵游牧為生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生產用水的引水、供水工程就產生了。
在信息化時代,傳統水利行業面臨全面技術提升和改造的歷史任務。該專業應用高新技術對傳統的水利行業進行改造,如采用計算機技術、微電子技術、現代通訊技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統及自動化技術等進行技術改造。水利類包括水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程三個專業。
新版的本科專業目錄仍然按照學科門類、專業類和專業三個層次進行劃分,學科門類由原來的11個增加到12個,新增加藝術學門類;專業類由原來的73個增加到92個;專業由原來的635種調減到506種。面對如此多的專業,你準備報考哪個呢?如果你仔細看了新版的本科專業目錄,你會發現,其中有些專業聞所未聞,有些專業的名稱則甚至可以說是晦澀難懂,有點讓人摸不著頭腦。下面就讓我們一起來解讀幾個這樣的專業吧!
什么是物聯網?有些同學可能聽說過,有些同學可能多少了解一點,但估計很多同學都不知道物聯網是什么東西,有什么用。要了解物聯網工程專業,我們首先得弄明白什么是物聯網。
通俗地來說,物聯網就是通過各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,把所有物品與互聯網結合起來,實現智能化識別和管理。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前,物聯網被正式列為我們國家重點發展的戰略性新興產業之一。
2010年初,教育部下達了高校設置物聯網工程專業申報通知,眾多高校爭相申報。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。據測算,物聯網的產業規模比互聯網產業大20倍以上,而物聯網工程技術領域需要的人才每年也將達百萬。
物聯網工程專業涉及廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測和情報搜集等多個領域。
培養目標
物聯網工程專業培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。
專業課程
電工電子技術、射頻識別與傳感技術、單片機技術、嵌入式技術、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網絡基礎、光纖通信、無線局域網技術、信息網絡管理、智能樓宇系統、物聯網技術、物聯網應用與物聯網工程等。
就業方向
面向物聯網行業,物聯網工程專業畢業生可從事物聯網的通信架構、網絡協議、信息安全等的設計、開發、管理與維護。主要面向崗位包括:物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員、物聯網應用系統開發工程師等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位。
學校推薦
根據2012-2013年中國大學本科教育分專業排行榜所提供的信息,物聯網工程專業排名前八位的大學為:哈爾濱工業大學、江南大學、西北工業大學、重慶郵電大學、吉林大學、中南大學、華中科技大學、西安理工大學。
電氣工程及其自動化這個專業確實不像有些專業一聽就知道是干什么的,比方說通信工程、計算機軟件技術、新型材料等等。
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術、網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。它已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。
培養目標
該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。
學科特點
學習本專業將受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的訓練。主要學習課程有電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識。會受到良好的工程試驗基礎訓練,還有大量上機實習等實際鍛煉的機會。將在控制與生產自動化、自動控制與自動化軟件應用方面獲得系統分析、設計、開發與研究的基本能力。
報考提示
電氣工程及其自動化專業對廣大考生有很強的吸引力,屬于熱門專業,高考錄取分數線往往要比其他專業高許多,造成這一情況的主要原因有:①就業容易,工作環境好,收入高;②該專業方向有著非常好的發展前景,研究成果較容易向現實產品轉換,而且效益相當可觀。但是鑒于國內現在的形式,考生在報考該專業的時候應該注意以下兩點:
(1)充分考慮自己的興趣。也許自己本來并不對該專業感興趣,但是許多人都說好,于是自己就“感興趣”了。這對以后的發展是很不利的,畢竟興趣是最好的老師。
(2)衡量自己的綜合素質。電氣工程及自動化專業需要具有扎實的數學、物理基礎,及較強的外語綜合能力,為今后能夠掌握并且靈活運用專業知識做準備。
就業前景
由于本專業研究范圍廣,應用前景好,畢業生的專業素養相對較高,因此就業形勢非常好。通常情況下,學生畢業后可以選擇質量技術監督部門、研究所、工礦企業等,也可以是一些外資、私營企業。如果畢業生能力足夠強,又在學習期間積累了比較好的研究成果,完全可以自己創業,闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是,由于國外在該專業方向的研究要領先于我們,因此若想要有進一步的發展,出國深造是一個不錯的選擇。
高校排名
電氣工程及其自動化專業綜合實力排名:
1. 清華大學。有相關院士2人(盧強、韓英鐸),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科,國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電工和高電壓)。各方面都是強項,國內頂尖。
2. 西安交通大學。有相關院士2人(邱愛慈、王錫凡),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(電機與電器、高電壓與絕緣技術、電力系統及其自動化)。強在高壓和系統,科研實力僅次于清華。
3. 華中科技大學。有相關院士3人(樊明武、潘垣、程時杰),國家重大科學裝置1個,國家重點實驗室1個,國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電力電子、電工)。電力電子和電機是強項,師資雄厚,近年來科研平臺建設有了建設性發展,且院士最多。
4. 重慶大學。有相關院士1人(楊士中),國際電氣工程師協會院士1人(李文沅),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(高電壓、電工理論與新技術、建筑電氣)。高壓是強項,業內很有名,此外電工理論與新技術以及建筑電氣實力都很強勁。
5. 浙江大學。有相關院士1人(韓禎祥),國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科2個(電力系統和電力電子)。
你知道什么是非織造材料么?非織造技術又是什么技術呢?非織造材料與工程專業是個什么樣的專業啊?
先來看一下國家標準的非織造材料的定義:定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘結或這些方法的組合而相互結合制成的片狀物、纖網或絮墊(不包括紙、機織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品)。這個定義還是讓人有點不知所云。如果告訴你,非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布,是不是有點明白了?
非織造技術是一門源于紡織,但又超越紡織的材料加工技術。它結合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術,并充分結合和運用了諸多現代高新技術,如計算機控制、信息技術、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術等。非織造技術正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段,是新興的材料工業分支。無論在航天技術、環保治理、農業技術、醫用保健,還是人們的日常生活等許多領域,非織造新材料都已成為一種愈來愈廣泛的重要產品。非織造產業被譽為紡織工業中的“朝陽工業”。
非織造材料與工程專業是一個多學科交叉且實踐性較強的專業。在專業教學中重視理論基礎,強化實踐環節,立足產品開發,注重能力培養,強調創新意識。
培養目標
具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作。
培養要求
本專業旨在培養具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作的社會急需的復合型高級專門人才。
主干學科
非織造材料與工程學、非織造布學、非織造學、非織造布后整理、非織造產品開發、非織造產品與應用、非織造工程設計、非織造產品質量與檢測、高分子物理與化學、功能纖維及其應用、復合材料、紡織材料學等。
就業方向
本專業畢業生可從事非織造材料與工程領域內的產品開發、工藝設計、設備設計與生產、生產技術管理、經營與貿易和質量檢驗等工作,也可就業于國內外紡織貿易、外資企業、政府部門、商檢與海關、國有及私營企業、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設計”和“材料學”等學科繼續讀研深造。
學校推薦
東華大學、蘇州大學、天津工業大學、西安工程大學、南通大學、武漢紡織大學。
從字面上來看,生物信息學是將信息科學應用于生物學。生物信息學廣義的概念是指應用信息科學研究生物體系和生物過程中信息的存貯、信息的內涵和信息的傳遞,研究和分析生物體細胞、組織、器官的生理、病理、藥理過程中的各種生物信息,或者說是生命科學中的信息科學。生物信息學狹義的概念是指應用信息科學的理論、方法和技術,管理、分析和利用生物分子數據。一般提到的生物信息學是指這個狹義的概念,更準確地說,應該是分子生物信息。
生物信息學利用應用數學、信息學、統計學和計算機科學的方法研究生物學的問題。目前的生物信息學基本上只是分子生物學與信息技術(尤其是互聯網技術)的結合體。生物信息學的研究材料和結果就是各種各樣的生物學數據,其研究工具是計算機,研究方法包括對生物學數據的搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。目前主要的研究方向有:序列比對、基因識別、基因重組、蛋白質結構預測、基因表達、蛋白質反應的預測,以及建立進化模型。
培養目標
本專業培養德、智、體全面發展的,具有生物科學的基礎知識,系統地掌握信息科學的基本理論、基本知識及基本技能,具備生物信息學方面的應用及研發能力。能在生物、信息、計算機、醫藥、醫療儀器等行業的企業、事業和行政管理部門從事應用研究、技術開發、教學及生產管理等方面的工作的復合型高級專門人才。
培養要求
學生主要學習生物信息學的基本理論和方法,受到相關科學實驗和科學思維的基本訓練,具有較好的分子生物學、計算機科學與技術、數學和統計學素養,具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,具有較好的業務素質。
主要課程
基礎生物學、生物化學、分子生物學、解剖生理學、生物統計學、生物醫學工程概論、生物信息學算法與實踐、數據庫與數據倉庫技術、醫學成像技術、數字圖像處理、數字信號處理、醫院信息管理、基因組信息學、蛋白質組信息學、計算機輔助藥物分子設計、生物醫學信息處理等。
就業前景
生命科學與信息科學是目前發展最為迅速的兩大領域,作為這兩大學科交叉的產物之一,生物信息學同樣發展迅速,并在基因組學研究中發揮巨大的作用。國外一直非常重視生物信息學的發展,各種專業研究機構和公司很多,生物科技公司和制藥工業內部的生物信息學部門的數量也與日俱增。由于對生物信息學的人才需求迅猛,發達國家也面臨著供不應求、人才匱乏的局面。
專業展望
生物信息學積極倡導的全球范圍的資源共享將對整個人類社會的發展產生深遠影響,其研究領域和應用范圍也將得到進一步拓展。生物信息學不僅具有重要的學術價值,還具有很大的商業價值,有著廣闊的發展前景。隨著后基因組時代的到來,生物信息學將發揮越來越不可替代的作用,將為生物醫學、生物工程、農學、遺傳學、制藥和高科技產業提供巨大的推動力。可以毫不夸張地說,生物信息學將是21世紀生物科學發展的核心領域。
論文關鍵詞:卓越工程師教育;專業知識要素;多方向定向培養
隨著科學技術和社會經濟的發展,現代工程需要一大批能綜合應用現代科學理論和技術手段,懂經濟、會管理,兼備人文精神和科學精神的高素質工程技術人才。然而長期以來高等教育人才培養與社會需求脫節現象比較嚴重。首當其沖的問題是:許多本科生畢業時仍很缺乏必備、扎實的專業知識,不能較快適應企業的上崗要求,有的甚至長期沒法適應企業崗位要求而另尋出路。而持續的問題就是科技工程領域缺乏高素質工程技術人才。針對這種現象,國家教育部在2010年度啟動了工科專業“卓越工程師”教育培養計劃。浙江科技學院電氣學院(以下簡稱“我院”)電氣工程及其自動化本科專業成為教育部首批試點專業。根據教育部的人才培養改革思路和企業界對人才的要求,圍繞“卓越工程師”的要素構成,工科專業人才的培養目標發生很大變化。同時相應的培養模式和對學生知識能力的要求也必然隨之而變。目前各校“卓越工程師”試點專業基本上都是借鑒“CDIO”教學理念,結合本校教學目標定位來制定相應的“卓越工程師”知識、能力和素質教學培養大綱。其目的都是希望讓學生通過高校的培養階段,初步具備一名工程師所應有的知識、能力和素質,較快地適應工程師崗位要求,為將來成為“卓越工程師”打下良好基礎。CDIO培養大綱將工程畢業生能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力及工程系統能力四個方面。那么作為培養工程師的搖籃——大學,為了培養學生能成為將來的“卓越工程師”,在工程基礎知識即專業知識教育方面應考慮哪些因素是值得思考的問題。本文就這個問題,探討了“電氣現場工程師”專業知識要素及其培養方式,其對應的教學環節也已在我院電氣工程及其自動化教學培養計劃中得以體現。
一、“卓越電氣工程師”的專業知識需適應地方相關產業對人才的需求
目前我國存在著兩類地方高校,一類是脫胎于中央部委的部屬院校,這些學校往往有著較強的行業背景(教育部直屬院校除外),比如湖南工程學院原隸屬機械工業部,其中電氣專業培養的學生面向機電行業,但主要服務于電機制造產業。這些學校由于辦學的歷史經歷,一些專業培養的學生為某一特定產業服務的痕跡仍然很深。而另一些是新興的地方高校,這些學校一般不具有行業背景,即使一個專業培養的學生也會在多類產業領域工作。我校就屬于這類地方院校,電氣專業培養的學生主要是為浙江和華東地區經濟發展服務。但是本地區電氣行業的特點是中小企業和民營企業多、電氣產品和產業類別多。例如有電機與控制產品制造產業、電源及電力電子產品制造產業、電器制造產業、電力系統設備制造產業等。這種很具特色的電氣產業結構,決定了地方對技術人才知識需求多樣化的特點。作為地方高校來說,培養的人才主要是為本地區經濟建設服務,因此應把握地方工業發展的脈搏。根據浙江省的電氣行業的特點,在制定教學培養計劃中,專業知識教學體系的構建就不能僅偏重于某個特定制造行業。否則,學生畢業后就業適應面就窄,也就有可能學而無用。但是電氣學科是一個大學科,制造產業涉及的知識,即使是工程基礎的知識,其范圍也很廣,學生在高校學習期間根本不可能覆蓋。因此,按多個方向設置專業知識模塊來構建知識培養體系是比較好的方法。具體做法是:在高年級階段讓學生選擇其中某一方向的知識模塊學習,并引導學生分流選擇,使幾個模塊都有學生選擇。可以說這是一種多方向的定向培養模式。這樣可以使培養的畢業生能基本覆蓋本地區電氣行業的各種產業,滿足電氣行業不同制造業對未來“工程師”的需求。以本校電氣專業制定的“卓越工程師”教學計劃為例,專業課程體系是由三個專業方向模塊和一個輔助跨學科模塊構成:電機與控制技術類、可再生能源與電能變換技術類、供配電與高低壓電器技術類及電子與計算機網絡通訊類。前三個模塊屬于強電模塊,后一個模塊屬弱電模塊。這些模塊包含的知識基本覆蓋了本地區電氣行業所需的工程基礎知識。當然對學有余力的學生也允許其多選一個模塊或相應的模塊課程學習。需要說明的是,是否要按方向構建知識培養體系,應根據地方高校所在地區行業特點而定。如果本地區的電氣行業沒有多類別的產業,這樣做反而可能使學生失去了學以致用的機會。
二、“卓越電氣工程師”應掌握比較完整的工程基礎知識體系
專業知識是指從事某一專業工作所必須具備的知識,一般具有較為系統的內容體系和知識范圍,掌握專業知識是培養專業技能的基礎。但許多高校學者長期以來都強調人才培養要寬口徑,厚基礎。所謂寬口徑一般指學生在大學學習期間要學習掌握多學科的知識,包括其他跨學科的工程技術知識,并認為這樣培養的大學生適應性更強。因此,大學里往往給學生開設了許多跨學科的課程,學生學習的知識雜而多,但恰恰本專業的直接面向工程實際的課程卻不開設。例如本校電氣專業以前實施的教學計劃中,就沒有“電工材料”、“電磁兼容技術”、“電力保護及電力設備”等工程技術性課程,學生畢業后根本沒有這類知識概念。有些人認為,培養應用型專一人才好像是專科學校的任務,本科院校就是培養寬口徑,厚基礎的萬金油人才。然而,這種思想和做法已不符合當今社會對本科畢業生人才要求。首先,拿本地區而言,電氣行業中多是中小企業和民營企業,在這樣的企業中許多沒有崗前培訓機構和培訓計劃,也沒有師傅帶徒弟的見習制度。這些企業希望畢業生一進企業就能很快上手,這就要求畢業生首先要具有比較完整的專業基礎知識。但按照培養寬口徑,厚基礎人才的做法多年實踐下來,發現企業并不十分看好所謂的“寬口徑,厚基礎”的人才,因為這些“人才”到了一個企業后需要花較多時間熟悉企業產品的知識,這往往會使企業感到“等不及”。如果“人才”的自我學習能力也欠缺,較長時間不能適應,那更不會受企業青睞。因而這種情況迫使企業更傾向于吸收工作多年的、有經驗的人才。顯然,按多方向定向培養的思路,建立比較完整的、方向性的工程技術知識教學體系,才能使學生掌握某個產品行業比較完整的工程基礎知識,以適應企業和社會的現實需求。例如為電源和新能源技術制造業培養人才,就需要進行電工材料及電工工藝學、新能源和電能變換技術、電磁兼容技術等配套知識的教學,讓今后從事該行業工作的學生具備有該行業產品的知識背景,從而能達到企業“上手快”要求。目前我校電氣專業新的“卓越工程師”教學計劃就設置了方向模塊內知識聯系密切的課程。
當然筆者并不是否認跨學科“通識”課程設置的必要性,而是強調大學課程的設置應注意面向工程實際。就企業對工程技術人才需求而言,一位通曉該領域工程技術知識的畢業生遠比什么都知道點,但都是只知點皮毛的所謂“通才”畢業生要強得多。實際上,深知某方向專業知識的專才也完全可以成為“通才”,這只要他具備有較強的再學習意識和能力就可。
三、“卓越電氣工程師”應具有扎實專業理論基礎和一定的工程應用知識
工程是人類應用科學理論和技本手段,改造世界、創造財富的實踐過程。工程師自然是從事這個實踐過程的人。為培養未來的卓越工程師,自然要求學生在高校學習和掌握一定的科學理論和技術手段,這應該沒有異議。在精英教育年代,本科院校的教育確實也比較偏重于理論教學。在現在高等教育大眾化背景下,尤其在社會上普遍認為大學生缺乏動手實踐能力的觀念刺激下,使許多學校都意識到需要強加學生實踐能力的培養。于是紛紛增加實踐教學學時,削減理論教學課時。整體來說,高校的教學改革是必要的,但筆者認為理論與實踐教學的改革應該重視兩者兼顧,并注意以下兩個問題。
1.應保證學生有必要的、相對完整的基礎理論學習經歷,知識點的增刪要結合工程應用知識來考慮
比如“電力電子技術”課程,可以刪去一些過時的、已不再有應用價值的電路知識內容。但有些理論知識,即使相對比較深奧,但因為廣泛運用,就不能輕易削減。比如,本校電氣專業“電路原理”課程中的“傅立葉變換”知識曾不做要求。但“傅立葉變換”知識在現代信號分析、電力系統諧波消除等信息與電氣技術中廣泛運用,可是學生畢業后居然對該理論一無所知。有些事例也說明不能太忽視理論知識的培養:許多畢業生在用人單位面試中竟被簡單的理論知識問題問倒,從而失去從事工程技術工作的機會;有些學生在工作后需要用到有關專業理論知識時,因為基礎不扎實無法運用而后悔當初沒學好理論。大學是專業知識的啟蒙和學習階段,是系統學習專業理論知識的最佳環境。大學應夯實學生的專業理論基礎,為之將來成為“卓越工程師”增強理論知識方面的后勁。因此學校在重視學生能力、人文素質的培養同時,也不能弱化專業理論知識的培養。實際上理論知識掌握得好,就可能運用得好,這也是一種能力體現。
2.重視專業理論知識的培養并不是一定要靠增加理論課時,通過課堂滿堂灌的教學模式來實現
完全可以讓學生通過學習一些基本的工程應用知識,參與更多的實踐教學環節,從中加強對理論知識的認識和掌握。實際上,現在高校教學突出的問題是理論教學和實踐教學嚴重脫節。特別在實踐環節中,啟發及強化學生對理論知識認識、理解及運用方面的意識和做法還不夠到位。這導致了學生即使經歷了理論學習和實踐環節,最后還是對所學的專業理論懵懵懂懂,許多理論問題還是不懂。針對這一問題,在我校電氣專業制定的“卓越工程師”教學計劃中,就確定有一年的企業實習、學習階段。確保讓學生通過這一年的學習階段,在企業學習和掌握一定的工程應用知識,經歷一個理論聯系實際的磨合過程。同時和企業工程師一起,共同對學生學習效果進行考核,以觀察學生理論掌握程度和實際應用的能力。另外在學校課堂的理論教學過程中,也將同步改革教學模式和方法,使理論教學的效果更好,學生更容易理解、掌握。同時注重學生學習能力的培養,使學生養成自我學習和思考的習慣。
根據人才市場需求,溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是:定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業;建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系;培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力;實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合;使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才,體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。
具體實施方案
1.以實際辦學條件為基礎,確立專業培養目標
根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位,本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識,具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神,具有知識、能力、素質協調發展,能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才,特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養模式為基礎,確定專業人才培養模式
在人才培養方案的制訂過程中,加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研,吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容,制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式,強調人才培養的社會和工程環境,結合產業背景和社會人才需求情況,制訂培養方案、課程體系和教學方式,適應職場目標和社會工作崗位的需求,通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式,旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師,以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。
3.以學生能力培養為目標,注重工程素質訓練
本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺,以電氣工程師為培養目標,要求學生具備以下幾方面的知識和能力:
(1)電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識,熟練掌握PROTEL等電子設計自動化工具,具備電子設計基本能力,包括電子硬件設計和軟件開發,能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試,具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習,利用暑假參加電子競賽的培訓,通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。
(2)電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力,能看懂一般的機械工程圖紙,掌握電器學的基本知識,掌握電氣產品的工作原理和設計方法,特別是電器智能化方面的知識,掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能,特別是電器智能化方面的設計能力,能熟練運用常用的設計軟件(如AUTOCAD等)進行輔助設計與分析。
(3)電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識,如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術,具備自動控制系統的基礎知識,熟悉國家及行業的電氣標準,了解機電工程安裝與項目管理方面的知識;掌握注冊電氣工程師(供配電方向)必須具備的電氣工程項目設計能力,初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。
(4)以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐,把實踐教學貫穿在整個教學過程中,以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托,采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實踐、畢業設計等多種形式,通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系,如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節:1)以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節,讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件,如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等,初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用,增加其感性認識,激發他們的學習興趣。2)以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點,將實踐教學內容與實際項目相關聯,在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目,學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析,提高學生的專業意識和工程實踐能力,同時加強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外,通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養,提高學生分析和解決工程實際問題的能力,努力將學生培養成為工程應用型技術人才。
4.加強師資隊伍建設,提高教學質量加強教師隊伍建設,建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才,以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流;建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度,進一步促進產學研緊密結合,提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。
5.建立考核評估機制,完善培養方案和課程體系構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制;加強與企業的聯系,及時反饋人才需求和學生培養質量,提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。
特色
1.專業定位體現地方性
針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求,就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位;努力為地方培養、輸送高質量的專業人才,實現人才的就地培養。
2.產學研合作