電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

摘要：以新疆地方特色和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)特色以及最新發(fā)展起來的風(fēng)力發(fā)電行業(yè)特色為背景，介紹了新疆大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革思路和實(shí)現(xiàn)方法及具體措施、成果，也提出了進(jìn)一步的實(shí)施方案和完善措施。

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動(dòng)化；創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；特色

作者簡(jiǎn)介：袁鐵江（1976-），男，四川成都人，新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院博士研究生；晁勤（1959-），女，湖南邵陽(yáng)人，新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院，教授。（新疆烏魯木齊830047）

基金項(xiàng)目：本文系新疆大學(xué)“21世紀(jì)教育教學(xué)改革工程”二期項(xiàng)目（XJU2008JGZ15）、新疆大學(xué)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》校級(jí)精品課程的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0060-02

電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、通訊、綜合自動(dòng)化、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才和管理人才[1]。要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，首先要解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題是實(shí)踐教學(xué)[2]，其目的是：通過實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的實(shí)施培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，促使學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)智能結(jié)構(gòu)，為培養(yǎng)優(yōu)秀的、適應(yīng)市場(chǎng)需求的應(yīng)用創(chuàng)新型人才創(chuàng)造條件。以新疆大學(xué)為例，介紹電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革思路、成果、經(jīng)驗(yàn)，為今后進(jìn)一步進(jìn)行更有成效的教學(xué)模式改革提供借鑒和幫助。

一、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革思路

根據(jù)教育部關(guān)于實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的精神，圍繞電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)電力行業(yè)的發(fā)展方向和現(xiàn)狀，結(jié)合人才市場(chǎng)需求，與電力行業(yè)的企、事業(yè)單位多次交流，總結(jié)了往屆畢業(yè)生走向工作崗位后所遇到的問題、工作中暴露出的知識(shí)弱點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)時(shí)所遇到的困難，認(rèn)真研究分析了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)中存在的不足之處，以實(shí)踐教學(xué)為試點(diǎn)，突出學(xué)生職業(yè)素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，積極探索實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了嘗試。

（1）將電氣行業(yè)先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)中，完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)代化程度。

（2）精心設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，打破課程界限，優(yōu)化學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)[3]。由于某些課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與電力系統(tǒng)行業(yè)結(jié)合不緊密，學(xué)生不能很好地了解各課程內(nèi)容在電力系統(tǒng)的具體應(yīng)用。通過改革創(chuàng)新，加強(qiáng)各專業(yè)課程間的聯(lián)系，實(shí)踐教學(xué)體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)方案的整體性。以繼電保護(hù)實(shí)踐教學(xué)為例，通過改革創(chuàng)新研究，微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室在完成繼電保護(hù)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，將電力系統(tǒng)分析、電力工程、單片機(jī)原理、軟件編程、電力通信、電力自動(dòng)化、電力系統(tǒng)故障計(jì)算、電力系統(tǒng)仿真等多個(gè)課程的知識(shí)應(yīng)用在繼電保護(hù)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生對(duì)這些專業(yè)課在專業(yè)中的作用及課程間的聯(lián)系有整體的認(rèn)識(shí)。

（3）將實(shí)踐教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所需相結(jié)合，既豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，也鍛煉學(xué)生解決生產(chǎn)第一線實(shí)際問題的能力，充分體現(xiàn)高等教育為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)和生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)的宗旨[4]。如在微機(jī)保護(hù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生以新疆實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)繼電保護(hù)問題進(jìn)行分析計(jì)算。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開發(fā)和實(shí)踐教學(xué)改革，學(xué)生要順利完成指定任務(wù)，不但要擁有本專業(yè)各種知識(shí)，還要自學(xué)很多其它知識(shí)，因此吸收學(xué)生參與實(shí)踐教學(xué)改革，有助于提高學(xué)生的自學(xué)和創(chuàng)新能力[5]，既鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力又激發(fā)學(xué)生的求知興趣，促使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，優(yōu)化學(xué)生知識(shí)智能結(jié)構(gòu)。同時(shí)，參與設(shè)備開發(fā)的學(xué)生分別負(fù)責(zé)不同內(nèi)容，而整體功能的實(shí)現(xiàn)需要團(tuán)結(jié)協(xié)作；實(shí)踐教學(xué)過程的實(shí)施，同樣要求通盤考慮，整體設(shè)計(jì)。因此通過實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式的改革有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

實(shí)踐教學(xué)改革的成果可用于相同設(shè)備及類似設(shè)備的二次開發(fā)，具有一定推廣價(jià)值；提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能和現(xiàn)代化程度，拓寬實(shí)驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用范圍，開發(fā)后的實(shí)驗(yàn)裝置不僅能用于教學(xué)任務(wù)，還可用于科學(xué)研究?？杀苊庠O(shè)備過早淘汰，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（5）通過教學(xué)改革創(chuàng)新，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，豐富教師各自講授課程的教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)各個(gè)專業(yè)課程間的整體性和連貫性，提高師資隊(duì)伍的教學(xué)科研能力，形成一支年齡結(jié)構(gòu)合理，知識(shí)體系優(yōu)良的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在實(shí)踐教學(xué)模式改革中，項(xiàng)目組成員要充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，團(tuán)結(jié)協(xié)作完成任務(wù)，相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，拓寬各自知識(shí)面。

二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實(shí)現(xiàn)方法和具體措施

1.電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)學(xué)生需求分析調(diào)研及就業(yè)措施

通過對(duì)新疆各電力相關(guān)的企事業(yè)單位的走訪調(diào)研，對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及人才需求等情況進(jìn)行了分析，全疆電力系統(tǒng)預(yù)計(jì)近幾年中每年都有700余人專業(yè)技術(shù)就業(yè)崗位需求，加之大型電力設(shè)備制造業(yè)和油田等各大型企業(yè)自備電廠以及廠礦企業(yè)電氣部分，預(yù)計(jì)每年需要電氣技術(shù)人員1000余人。但是內(nèi)地學(xué)生來疆就業(yè)人數(shù)少，且部分不能長(zhǎng)期在疆工作，目前新疆大學(xué)的招生量并未達(dá)到飽和程度，有很廣闊的就業(yè)前景。因此，新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院陸續(xù)與新疆電力公司等相關(guān)單位簽署了多項(xiàng)定向培養(yǎng)的協(xié)議書，已有部分學(xué)生履行了協(xié)議并在新疆喀什、伊犁等地就業(yè)。

2.專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程設(shè)置、培養(yǎng)方案調(diào)研及地方特色人才培養(yǎng)模式改革

有關(guān)課程設(shè)置和培養(yǎng)計(jì)劃制定，我們向新疆電力公司和金鳳科技等多家行業(yè)單位發(fā)函征求了意見，同時(shí)參加了全國(guó)電氣專業(yè)教改年會(huì)，收集了大量兄弟院校電氣專業(yè)教改資料，經(jīng)過電氣全體教師仔細(xì)討論和研究，確定了專業(yè)發(fā)展定位，制定了包含電力和風(fēng)電兩個(gè)方向的全新的專業(yè)培養(yǎng)方案，學(xué)院又專門組織專家和負(fù)責(zé)人進(jìn)行了論證討論，提出很多修改意見，形成了兩套分別針對(duì)民漢學(xué)生的具有地方特色的培養(yǎng)方案[7]。

3.大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際取得良好效果

在各屆學(xué)生中進(jìn)行了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，獲得多項(xiàng)國(guó)家大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目和校級(jí)科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。從新疆多個(gè)涉電企業(yè)外聘導(dǎo)師，聯(lián)合進(jìn)行了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，并取得了較好的效果，社會(huì)用人單位對(duì)各屆畢業(yè)生思想品德、敬業(yè)精神、工作態(tài)度、專業(yè)知識(shí)、工作能力、創(chuàng)新能力等綜合評(píng)價(jià)良好。

4.專業(yè)主干課程與專業(yè)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合實(shí)踐創(chuàng)新

主干課程建設(shè)中，在兼顧專業(yè)技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上制定了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)分析和電力系統(tǒng)自動(dòng)化等電氣專業(yè)主干課程7門[3]。并在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上建成了與主干課程對(duì)應(yīng)的10個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，如：微機(jī)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)室、變電站自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室等。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與運(yùn)用的效果與特色非常明顯，可進(jìn)行上述電氣專業(yè)7門主干課程全部理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，也可進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及研究生碩士論文撰寫中的創(chuàng)新部分驗(yàn)證，還可進(jìn)行教師科研項(xiàng)目研發(fā)。大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備與電力現(xiàn)場(chǎng)一致，縮短理論教學(xué)與行業(yè)實(shí)際差別，還可進(jìn)行與現(xiàn)場(chǎng)完全一致的電力系統(tǒng)數(shù)字物理聯(lián)合動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)，也可進(jìn)行二次設(shè)計(jì)開發(fā)。實(shí)驗(yàn)軟件采用動(dòng)畫實(shí)景三維實(shí)現(xiàn)，安全、逼真、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。目前這些設(shè)備使用率高，實(shí)驗(yàn)組數(shù)多，實(shí)驗(yàn)效率和效果好，可提高學(xué)生分析問題的能力。

5.精品課程、課件、題庫(kù)、教材、教學(xué)大綱、網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”獲得校級(jí)精品課程，“電力系統(tǒng)分析”獲自治區(qū)級(jí)精品課程。編制電氣專業(yè)教學(xué)大綱1套，完成“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”和“電力系統(tǒng)分析”題庫(kù)2套，開發(fā)“電氣特色專業(yè)”和“電氣緊缺專業(yè)”網(wǎng)頁(yè)2套，開發(fā)“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)分析”、“高電壓技術(shù)”課程教學(xué)網(wǎng)頁(yè)3套，課件多套。電氣專業(yè)所有課程選用優(yōu)秀教材，還由教師主編并出版教材多部。如重慶大學(xué)出版社出版國(guó)家“十一五”規(guī)劃教材《自動(dòng)控制原理》、《發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)》；機(jī)械出版社出版《風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行與維護(hù)》、《風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)》，大連理工大學(xué)出版社出版《單片機(jī)原理及應(yīng)用》。

6.外聘現(xiàn)場(chǎng)專家和工程技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

與新疆電力公司多個(gè)變電站和發(fā)電廠以及風(fēng)電場(chǎng)、八鋼自備發(fā)電廠、石河子天富熱電廠等簽訂了實(shí)習(xí)協(xié)議，特聘陜西電力公司和新疆電力公司調(diào)度中心、新疆紅雁池電廠、新疆水電設(shè)計(jì)院、新疆送變電公司、吐魯番電業(yè)局等電力行業(yè)高級(jí)工程技術(shù)人員進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，收到良好效果。

三、主要改革創(chuàng)新成果、實(shí)踐效果和特色

（1）根據(jù)電氣工程行業(yè)特點(diǎn)和實(shí)際情況，改造和更新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，通過軟、硬件購(gòu)置和開發(fā)，把實(shí)驗(yàn)室仿真成工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，使實(shí)驗(yàn)過程接近實(shí)際工作環(huán)境，縮短學(xué)校教育與行業(yè)實(shí)際的距離，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新制作提供一個(gè)良好的實(shí)踐場(chǎng)所，節(jié)省設(shè)備投資。

（2）根據(jù)電氣工程就業(yè)崗位群對(duì)實(shí)踐能力要求，改革了實(shí)踐教學(xué)模式，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)各個(gè)專業(yè)課程間的整體性和連貫性，在實(shí)踐教學(xué)中綜合電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)、電力工程、單片機(jī)原理、軟件編程、電力通信、電力自動(dòng)化、電力系統(tǒng)故障計(jì)算、電力系統(tǒng)仿真等多門課程知識(shí)，打破從單個(gè)課程進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的界限，實(shí)現(xiàn)一體化實(shí)踐教學(xué)體系，并增加了風(fēng)電方向課程，提高了就業(yè)率。

（3）選擇來自工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的具有代表性的生產(chǎn)實(shí)踐問題作為教學(xué)案例，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合，鍛煉學(xué)生解決生產(chǎn)第一線實(shí)際問題的能力，同時(shí)為生產(chǎn)企業(yè)提供技術(shù)支持。

（4）對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力等方面進(jìn)行綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。參與開發(fā)的學(xué)生發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文，多人考取了研究生，其余多就業(yè)于大型企業(yè)。調(diào)查結(jié)果顯示，考取研究生的學(xué)生在研究生的學(xué)習(xí)過程中，在科研方面顯示出了明顯的優(yōu)勢(shì)，在研究生學(xué)習(xí)階段比同屆學(xué)生提前發(fā)表學(xué)術(shù)論文，早出科研成果，顯示出較好的科研能力；走向工作崗位的畢業(yè)生能很快勝任工作，得到了用人單位的好評(píng)?？梢姡ㄟ^實(shí)踐教學(xué)激發(fā)了學(xué)生求知欲，拓寬學(xué)生知識(shí)面，優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生的就業(yè)率。

（5）課程實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、短學(xué)期教學(xué)、科研實(shí)訓(xùn)多個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合，充實(shí)短學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容，提高短學(xué)期的教學(xué)效果及本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（6）形成一支年齡結(jié)構(gòu)合理，知識(shí)體系優(yōu)良的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。教師發(fā)表了多篇教研論文及科研論文，多人獲得了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀指導(dǎo)教師，在開發(fā)的實(shí)踐平臺(tái)上完成了各自科研項(xiàng)目部分內(nèi)容。獲得自治區(qū)級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，多人獲自治區(qū)級(jí)教學(xué)名師。

四、成果水平和實(shí)際推廣應(yīng)用價(jià)值

通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革，使得教學(xué)內(nèi)容更加完善，教學(xué)方式多樣化，既可以進(jìn)行常規(guī)和理論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，又可以設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，而且由于多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)可視化界面，使實(shí)驗(yàn)過程更形象更容易理解。促進(jìn)了理論教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和科技創(chuàng)新能力，縮短學(xué)校與市場(chǎng)差距，全方位提高電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生水平，具有實(shí)際推廣應(yīng)用價(jià)值。

五、進(jìn)一步實(shí)施方案和完善措施

采取多種措施嚴(yán)格執(zhí)行培養(yǎng)方案、課堂教學(xué)、課件使用、實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備管理，加強(qiáng)對(duì)理論教學(xué)、實(shí)踐實(shí)習(xí)的執(zhí)行，進(jìn)行有效的過程監(jiān)控。

建立、健全規(guī)章制度及完善有效的教學(xué)體系文檔資料，積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行質(zhì)量反饋，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。

完善實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編制，提高實(shí)用性。

完善課件質(zhì)量，使其更加直觀、形象、逼真，具有動(dòng)態(tài)效果。

充實(shí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，使學(xué)生更易于獨(dú)立實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)和鞏固提高專業(yè)知識(shí)的技能。

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