電氣工程專業綜合實踐基地建設探討

摘要：重慶理工大學電氣工程系于2010年成立“電氣工程專業綜合實踐基地”。從三方面探討了基地建設措施：構建“階梯式”實驗實踐教學體系，循序漸進地提升學生工程應用能力；打造校內工程訓練平臺——電力系統三維全景動態模擬平臺，再現真實的發、輸、變、配全景過程；與重慶三峽水利發電有限公司合作建設校外工程實踐基地，于2012年獲批為重慶市“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地。實踐證明該基地采取了切實措施打造了學生工程能力、創新能力提升平臺，取得了良好的效果，為工程教育改革積累了經驗。

關鍵詞：工程實踐基地；實踐教學體系；電氣工程及其自動化

作者簡介：蔣東榮（1970-），男，重慶人，重慶理工大學電子信息與自動化學院電氣工程及其自動化系系主任，副教授；賀曉蓉（1973-），女，四川德陽人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，副教授。（重慶 400050）

基金項目：本文系重慶市高等教育教學改革重大項目“電氣信息類工程應用型人才培養模式的研究與實踐”（編號：101102）、重慶市2010年人才培養模式與創新實驗區（“寬口徑、大工程”觀下的電氣信息類應用型人才培養模式創新實驗區）的階段研究成果。

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0155-02

電力工業是支撐我國國民經濟和社會發展的基礎性產業和公用事業。“十二五”開局以來，重慶經濟社會快速發展，電力需求保持較快增長，電煤供應緊張形勢短期內難以改變。重慶市本身能源資源不足，發展特高壓電網，發揮大通道、大市場、大交易的作用能有效提高重慶的能源保障能力和水平。特別是國家“智能電網”規劃的實施，迫切需要一大批優秀的電氣工程師。重慶理工大學作為重慶市重點建設高校，肩負著培養和輸送高級科研、工程人才的重要使命。為適應電力行業的迅猛發展及對工程應用型、創新型人才的迫切需求，依托電力行業，重慶理工大學電氣工程及其自動化系于2010年成立“電氣工程專業綜合實踐基地”。三年間我系以基地建設為契機，通過構建“階梯式”工程教育實踐教學體系、校內校外雙管齊下建設工程實踐教育平臺等措施，切實改進了電氣系工程訓練環境，有效打造了學生工程能力、創新能力提升平臺，成為我校培育創新型工程人才和發展、服務國家和地方經濟的標志性實踐教育基地。

一、“階梯式”工程教育實踐教學體系

工程創新人才培養需要良好的工程教育環境和富有特色的工程創新人才培養活動體系。為此基地構建了“工程入門—工程基礎—工程專項—工程綜合”階梯式工程實踐體系，見圖1。

通過開設階梯式工程教育實訓系列課程，每一個階段完成對一種能力的訓練，循序漸進地提升學生工程認知、實驗、設計、實施和創新能力，體現了工程能力訓練的漸進性。本體系的設計是在充分調研、學習、借鑒國內外先進的工程教育經驗，并結合行業對人才培養的要求和對本行業人才培養規律的獨特認識的基礎上形成的。同時，基地經過近三年的逐步完善和不斷實踐，工程教育和實訓平臺日趨成熟和完善，其人才培養的質量和效果得到社會各界的充分肯定。因此該體系的科學性、合理性和可操作性得到了實踐的充分證明和肯定。

二、校內工程訓練平臺建設——電力系統動態模擬平臺

基地通過學校支持和中央地方共建等資金在校內建成了“電力系統動態模擬平臺”。該平臺再現真實的發、輸、變、配全景過程既能支持教師的科學研究，又能培養學生的電力系統運行、控制、維護、管理等工程實踐與科技創新能力，實現與電力行業需求的無縫對接。該平臺包括：發電運行與控制實訓系統、輸變電運行與控制實訓系統、供配電實訓系統、電氣控制與仿真分析實訓系統、高壓電氣設備絕緣檢測技術的實訓系統。

1.發電運行與控制實訓系統

涵蓋原動機、發電機組、升壓站等一次設備和微機勵磁、微機調速、機組自動化、電站微機監控等二次設備，真實再現發電運行與控制環境，用于教師和學生的發電運行與控制實訓。通過實訓，鞏固學生基礎知識，提升專業技能，更重要的是使師生能熟習發電運行與控制環境，掌握發電運行規程、發電一、二次系統結構、發電控制流程與方法、發電常見故障與應對處理，從而培養學生發電運行、控制、維護、管理能力。

2.輸變電運行與控制實訓系統

以220kV及以下輸變電為對象，根據輸電線路及變電站控制、運行、維護的崗位需求，將理論知識和現場實際操作技能相結合，建立涵蓋輸變電運行管理、繼電保護及自動裝置、調度自動化的實訓系統，訓練和培養學生設備維護與檢查、倒閘操作、事故處理等實際操作技能。

3.供配電實訓系統

建立真實的110kV以下配電和工廠供電實訓系統，涵蓋供配電一、二次系統及配網自動化設備，旨在培養具備供配電和工廠供電系統運行與監控、設計等方面的理論知識、專業操作技能和綜合運用素質的高級專業技術應用型人才。

4.電氣控制與仿真分析實訓系統

通過半實物在線控制仿真裝置、風光互補新能源控制裝置、電網電能質量控制與諧波治理裝置培養學生電力電子技術與自動控制技術的應用能力；購進PSS/E仿真計算分析軟件，進行電力系統的潮流、經濟運行、短路分析、暫態穩定分析、繼電保護定值、諧波分析與控制仿真、系統運行可靠性分析等計算。

5.高壓電氣設備絕緣檢測技術的實訓系統

通過絕緣材料和高壓設備內外絕緣的耐壓、介電、介質損耗等性能測試裝置，培養學生對直流、交流和脈沖高電壓等過電壓產生原理、過電壓下絕緣材料和高壓設備內外絕緣性能的認知和實驗技能；購進絕緣故障檢測分析裝置，培養學生對絕緣材料高電壓耐受力的測試、監控及過電壓防護與絕緣配合的技能。

通過電力系統動態模擬平臺的建設，以貼近電力行業的要求建設實訓基地軟硬件設施，有利于營造出與現場新技術、新設備高度同步的工程實踐環境，體現了電氣系工程訓練的整體性、綜合性和系統性，提升學生的工程實踐能力。

三、校外工程實踐基地建設——“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地

借助教育部關于開展“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地建設工作的契機，我系與重慶三峽水利發電有限公司深化合作，以“互利共贏、共同規劃、共同發展”為原則，共同構建了一個培養應用型人才的工程實踐教育中心——重慶理工大學—重慶三峽水利發電有限公司工程實踐教育基地。該基地2012年成為重慶市“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地。

采用校內實訓平臺和校外實踐教育基地進行工程實踐能力聯合培養的新機制，發揮企業具備真實工程環境和先進工程實踐條件的優勢，為培養學生的工程應用能力營造一個校外工程實踐平臺，可實現培養對象由學生向學生加企業員工的創新，實現培養師資由教師向教師加企業工程師的創新，實現工程應用型培訓向創新型工程應用型培訓的創新。目前該基地可提供生產實習、工程能力培訓、校企聯合畢業設計、卓越工程師培養、企業員工培訓等多種實踐形式。

1.生產實習

學生在企業進行認識實習和生產實習了解了電能發輸變配用的全過程以及生產管理過程，在生產現場得到實踐知識。

2.校企聯合畢業設計

校企聯合畢業設計學生由校內和校外雙方導師共同制定畢業設計任務書。學生原則上在企業進行畢業設計，畢業設計課題必須選擇來源于企業的技術分析、設計、調試、應用等，在企業導師的指導下，根據畢業設計任務書在校外企業完成畢業設計工作，但需定期向校內指導教師匯報工作進展情況。畢業答辯須回學校進行。

3.工程能力培訓

開設系列工程能力培訓課程，分層次培養學生的工程能力，工程能力培訓課程I邀請企業的技術專家根據行業發展需求進行工程能力培訓課程講授，其授課形式不限，可采用課堂講授或專題講座等途徑。工程能力培訓課程II將學生按工程項目進行分組，不同的項目組由不同的教師帶領，按照企業項目開發流程分配任務，完成項目研發過程，此階段實習雙導師制，根據企業實際情況可接納部分學生在企業進行工程能力培訓。

4.卓越工程師培養

我系于2010年入選重慶理工大學首批試點“卓越工程師培訓基地”，而校外基地為卓越工程師的培養提供了良好的工程平臺。卓越工程師在企業的實踐期限為一年，培養分基本工程能力培養和綜合工程能力培養兩步進行實施。基本工程能力培養階段學生深入重慶三峽水利發電有限公司，以常見高、低壓電氣設備為實訓對象，進行看圖、識圖、畫圖、拆卸、裝配、調試等基礎工程能力實訓。通過這個階段的項目實訓，使學生了解常見高、低壓電氣設備的結構，培養基本工程能力，掌握電氣設備生產和檢修流程。同時初步了解專業性質、行業應用、企業工作環境、企業要求等。

綜合工程能力培養階段根據企業實際問題或相關科研項目采取項目驅動制培養方式，即采用適合教學的典型工程項目或科研項目，開設工程設計、產品開發、發電運行與控制、設備檢修與維護等四個模塊的工程能力實訓，雙導師指導。使用與工程設計相一致的實驗設備，使教學內容與工作實際接軌。通過進入實際項目進行工程實踐，讓學生初步掌握實際企業應用項目設計、開發與管理的基本方法和基本知識與能力，鞏固開發經驗、團隊協作能力，將學生逐步轉化為卓越工程師。

5.青年教師工程能力提升

我系安排青年教師到重慶三峽水利發電有限公司鍛煉，主要針對那些缺乏工程實踐經驗的教師，安排他們到生產實踐、管理服務第一線實習，豐富和提高他們的實踐知識與水平，提升青年教師的工程能力。

6.企業員工培訓

一方面是對學生的企業導師進行教學技能培訓，提高其理論素養，掌握教學的基本原理和方法，培訓合格者后成為企業導師。另一方面是我系為企業員工開設研修班，讓企業員工參加各種新知識、新理論、新方法、新技能的學習培訓和繼續教育，提高企業專業技術人員的整體素質。

通過幾年的建設，我系初步構建了具有一定規模、長期而穩定的校外工程實踐教育平臺，為學生電氣工程實踐訓練提供有力的支撐。今后學校計劃將吸收不少于5家合乎基地發展要求的企業或科研院所加入我系的開放式實踐教育平臺，合作企業共同為基地提供實踐教育資源，進一步改善我校電氣專業的工程實踐環境，增強優勢領域的教學實力，形成學校教學平臺建設支撐企業群發展、企業發展提升學校工程實踐教學水平的良性互動局面。

四、結束語

我系依托電力行業，面向發、輸、變、配電系統真實工程環境，構建了自己獨特的階梯式工程培訓體系，創新了人才培養模式，進行了電氣特色工程師培養。通過幾年的發展，有效提升了教師和學生工程實踐能力、科研能力與科技創新能力，實現了專業人才培養與電力行業需求的無縫對接。我系培養的學生具備突出的工程應用能力，就業質量高、用人單位評價好，每年就業率97%以上，其中約40%～50%的學生進入電力系統工作。今后擬通過進一步突出優勢、強化特色，力爭在“十二·五”期間將該基地建設成西部地區領先、設計理念領先、設備配置合理、訓練模式先進及集教學、科研、社會服務為一體的工程教育和科技創新實踐基地。

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（責任編輯：王祝萍）