電氣工程及其自動化專業人才培養模式與課程體系研究

譚博學 張存山 孫賢明 趙霞

摘要：在山東省特色名校工程建設的推動下，結合山東理工大學“知識、能力、素質”三位一體的人才培養體系，以及山東理工大學電氣工程及其自動化專業的辦學基礎和特色，對人才培養模式和課程體系構建進行了深化改革和創新研究，制訂了相應的人才培養目標。首先介紹了山東理工大學電氣工程及其自動化專業的專業特色，其次介紹了“一強二弱，三融四化”的人才培養模式，以及與之相適應的課程體系建設思路、實現方法及具體措施，總結了在新的培養模式下取得的教學改革成果?？偟目磥恚ㄟ^對培養模式的創新，培養方案的制訂以及教學內容優化完善，在專業人才培養方面進行了有益的嘗試和探索，對電氣工程及其自動化專業的人才培養具有一定的啟示和借鑒作用。

關鍵詞：電氣工程及其自動化;人才培養模式;課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0038-02

為解決山東省高等學校面臨的辦學模式單一、同質化傾向明顯、學科專業結構不能夠適應經濟社會發展等問題，山東省在地方高校中遴選了一批基礎型、應用型和高素質技能型人才培養特色名校進行重點建設。山東理工大學（以下簡稱“我?！保┤脒x了首批應用型特色名校立項建設單位，電氣工程及其自動化專業是我校重點建設的專業之一。

根據我校的辦學特色，以及電氣工程及其自動化專業特點，設立的建設目標是立足山東半島制造業和藍黃經濟區建設，面向全國城鄉電網改造升級與智能電網發展，培養具有“基礎厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應用型人才。學校和學院從深化人才培養模式與課程體系改革，加強師資隊伍建設，完善產學研合作體制機制，改善實驗實訓條件建設，增強社會服務能力，輻射帶動專業群等6個方面對專業進行了建設。

一、專業基礎及特色

我校電氣工程及其自動化專業本專業前身為農業電氣化專業，1977年開始招收本科生，1998年改為電氣工程及其自動化。在30多年的發展歷程中，始終以培養具有“基礎厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應用型人才為目標，積極服務于電力及其相關企業。本專業2007年被評為山東省特色專業，2009年被確定為國家級特色專業建設點;緊密圍繞智能電網建設以及節能降耗等生產實際，形成了智能配電網自動化、輸電線路暫態分析與保護、現代電氣傳動與節能技術、新能源發電及并網控制技術等特色優勢方向。電氣工程及其自動化專業所在的電氣與電子工程學院現有4個本科專業，另外3個分別是自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術。由于4個專業中既有“強電”專業，也有“弱電”專業，因此在發展和建設過程中，可以強弱結合，協調發展。

我國智能電網的迅速發展，加大了電力及其相關企業對電氣工程及其自動化專業人才的需求。隨著山東半島制造業的蓬勃發展和山東“一藍一黃”經濟區建設的推進，城鄉電力需求越來越大，城網、農網智能化改造升級陸續展開，對電力系統運行維護、設計開發、分析研究等人才需求越來越大。同時，相關企業對電氣傳動與節能、新能源開發利用等技術人才的需求日趨旺盛。因此需要緊密結合電力及其相關企業的人才需求，根據行業的動態發展，不斷改革培養模式和課程體系，以實現學生知識、能力、素質協調發展。

二、人才培養模式建設思路及內涵

根據山東省特色名校的建設要求，以及我校的辦學基礎和特色，我校電氣工程及其自動化專業的辦學定位是應用型人才培養。在學校制訂的“知識、能力、素質”三位一體的人才培養體系的大框架下，針對電氣工程及其自動化領域的新發展、新要求，制訂了“一強二弱，三融四化”的人才培養模式。

“一強”指電力系統強電知識和技能。主要學習電機、發電廠電氣部分、高電壓技術、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力電子等方面的知識和技能。

“二弱”指電力系統控制與通信兩方面弱電知識和技能。其中在電力系統控制方面，主要學習計算機控制、電力系統微機保護、嵌入式系統、電氣控制與PLC等方面的知識和技能;在電力系統通信方面，主要學習信號與系統、通信網絡、無線通信、光纖通信等方面的知識和技能。

“三融”指企業技術人員融入師資隊伍、學科前沿融入課堂教學、研究成果融入教學全程。其中企業專家融入師資隊伍，指從企業聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理人員擔任兼職教師，舉辦講座、指導畢業設計和實習，參與專業建設、課程開發和教研教改活動;學科前沿融入課堂教學，指將行業與產業發展形成的新知識、新成果、新技術引入課堂教學;研究成果融入教學全程，指將本專業在電力系統故障監測與定位、智能配電與用電、電氣傳動與節能、特種電機及其控制、分布式電源及其并網控制等方面的研究成果融入課堂教學和實踐教學全程。

“四化”指課堂教學同步化、實踐項目層次化、課程設計綜合化、畢業設計實戰化。其中，課堂教學同步化，指將數字電子技術、嵌入式系統基礎等基礎課實施“同步互動式”課堂教學改革，課堂教學與實踐教學同步，教師與學生、學生與學生進行教學互動;實踐項目層次化，指實踐主要包括實驗課程、電工電子實訓和生產實習，實驗課程由驗證性加深過渡到綜合性，由實驗室過渡到實訓中心，再由綜合性發展到創新性，由實訓中心過渡到創新實驗室，分階段分層次進行;課程設計綜合化，指專業課程設計內容綜合2門以上課程，3～4名學生設計一個題目，培養學生的創新意識和團隊合作精神，為做好畢業設計打下良好的基礎;畢業設計實戰化，指畢業設計題目緊密聯系科研課題或生產實際，實行一人一題，真題真做。

三、課程體系建設

課程體系建設是實現人才培養目標，實踐培養模式的基礎，在對電力行業及相關企業充分調研的基礎上，結合我校自身特點和專業特色，緊密圍繞智能電網建設、新能源開發與利用、廠礦企業節能降耗的發展需求，在專業課的設置上，構建“一強二弱，三融四化”課程體系，提出以精品課程體系建設為龍頭，構建模塊化培養框架，[1]在公共必修課、學科基礎課和素質教育課的基礎上，專業課由專業公共課、電力系統運行與控制、電力系統繼電保護與自動化、電力電子及其應用4個方向模塊構成，如表1所示。

表1 電氣工程及其自動化專業課程體系

序

號 課程類別 課程名稱 備注

1 專

業

課 強電課程 弱電課程 專

業

公

共

課

控制類 通信類

電機學

電力電子技術

電力系統分析

電氣控制與PLC

高電壓技術

電力系統電氣部分設計

電力系統繼電保護 自動控制原理

嵌入式系統基礎

計算機控制技術

電氣檢測技術 信號與系統

現代通信原理

電力系統通信

電力系統安全分析

電力系統控制

學科前沿課（1） 學科前沿課（2） 電力系統運行與控制方向

電力系統微機保護原理與算法

電力系統自動化

學科前沿課（1） 學科前沿課（2） 電力系統繼電保護與自動化方向

電力傳動與控制系統

電力系統柔性輸配電技術

學科前沿課（1） 學科前沿課（2） 電力電子及其應用方向

2 公共必修課 大學英語、計算機應用基礎、C語言、馬克思主義基本原理、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、形勢與政策、軍事理論、體育、文獻檢索

3 學科基礎課 高等數學、復變函數與積分變換、概率論與數理統計、線性代數、大學物理、工程制圖、大學物理實驗、電路、電磁場、模擬電子技術、數字電子技術

4 素質教育課 中國傳統文化、大學生發展與職業規劃、大學生就業指導、學科導論、經濟學概論等

5 實踐環節 入學教育及軍訓、社會實踐、公益勞動、金工實習

電子工藝實訓、電氣工程實訓、生產實習

模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、綜合課程設計

畢業實踐與畢業設計、畢業鑒定

提出對“嵌入式系統基礎”“電機學”“電氣控制與PLC”“發電廠電氣部分”“電力系統自動化”“高電壓技術”“電力系統繼電保護”等專業核心課程按照省級精品課程標準進行建設;對實踐性比較強的課程，如“電力系統安全分析與控制”“電力系統柔性輸配電技術”“電力系統繼電保護”“電力信息技術”等，開展校企共建，即按照企業工作流程、崗位技能和綜合素質要求，確定課程結構、選擇課程內容、開發專業教材、共同組織教學;先由學校的專業教師進行課程基礎知識講授，再由企業一線工程師進行實際項目的實戰技巧講解，并形成教學案例。

在培養計劃的制訂過程中，對專業課程教學內容進行了重新審視和更新，不求全和細，重視精和新，并且要求每門課程至少有3名教師可以講授，制訂了所有課程的教學大綱。在制訂過程中充分注意了課程之間的銜接，剔除了后續課程中學生在其他課程中已經學習的內容，減少課程門數和課程內容的重復，實現了課程的重組和整合，提高了課程綜合化程度。[1]

在教師教學過程中，鼓勵教師進行先進教學方式改革。在山東省特色名校工程建設的資助下，學院通過硬件條件的建設，實現了“嵌入式系統基礎”課程的“同步互動式”教學，即講、學、練、考一體化的教學方式，取得了很好的教學效果，下一步將對“電氣控制與PLC”等實踐性強的課程進行“同步互動式”教學改革;另外，學院積極鼓勵教師將科研成果向教學轉化，改革教學內容，組織教學案例，對專業性很強的課程，如“電路系統自動化”“電力系統分析”等進行了“案例式教學”改革，[2，3]拓寬學生的視野;為了加強學生自主學習和創新能力的培養;鼓勵教師進行“框架式”教學改革，打破傳統的“教與學”課堂教學模式，在教學大綱和教師的引導下，讓學生參與到課堂教學中來，并能自主創新的完成教學內容。

四、主要改革成果

第一，在“一強二弱，三融四化”人才培養模式的引領下，制訂了電氣工程及其自動化專業培養方案，對未來人才培養的培養目標、主干學科、課程體系、專業主干課程、主要實踐環節及教學安排進行了規定，并進行了實施。培養方案中增加了實踐性課程的比重，通過增加實驗、實習、實訓等環節的課時和科目，在保證質量的前提下，增強學生實踐動手能力的培養，滿足應用型人才的培養要求。

第二，通過“培養、引進、共享”的師資隊伍建設措施，對人才隊伍進行了建設，每年選派至少2名骨干教師到國內外知名高校訪學，啟動了青年教師素質提升工作，通過到知名高校助課、下企業鍛煉、學歷提升等渠道，對青年教師的教學和科研素質進行提升，同時每年至少聘任兩名行業企業技術骨干擔任兼職教師。

第三，對實驗實訓條件進行了建設，新建高電壓技術實驗室，110KV變電站仿真實驗室，擴建了電力自動化綜合實驗室，使電氣工程及其自動化專業的實驗實訓內容更加貼近行業及相關企業的生產實際。

第四，積極發揮已有精品課程的示范和引領作用，按照精品課程的標準建設了多門核心課程、校企共建課程和雙語課程，形成高質量課程教學資源。

第五，通過電氣工程及其自動化專業建設的帶動作用，促進自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術等專業的人才培養模式和課程體系改革，并且對3個專業的師資隊伍建設、核心課程、實驗實訓條件等方面起到了很好輻射帶動作用，帶動了3個專業的發展。

參考文獻：

[1]趙舵，馮曉云.電氣工程及其自動化專業人才培養及課程改革的研究[J].電氣電子教學學報，2008，（S1）：88-89.

[2]袁鐵江，晁勤，李鳳婷.電氣工程及其自動化專業創新人才培養模式研究[J].中國電力教育，2012，（6）：60-61.

[3]高燕，劉文洲，徐政.電氣工程及其自動化專業課程建設的探索與實踐[J].長春工程學院學報（社會科學版），2007，（1）：10-12.

（責任編輯：王意琴）