電氣工程與智能控制專業課程體系建設探索與實踐

劉光平 楊勇 姚林泉

摘? 要：文章針對我校電氣工程與智能控制專業人才培養的現狀，在專業定位分析的基礎上，本著理論與實踐并重的原則，優化課程設置，構建了專業課程體系和實踐教學體系，突出了對應用型專業人才的培養。

關鍵詞：電氣工程與智能控制;應用型人才;課程體系;實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2019）18-0192-03

Abstract： In view of the current situation of the training of electrical engineering and intelligent control professionals in our university， based on the analysis of professional orientation and the principle of laying equal stress on theory and practice， this paper optimizes the curriculum setting， constructs the professional curriculum system and practical teaching system， and highlights the training of applied professionals.

Keywords： electrical engineering and intelligent control; applied talent; curriculum system; practical teaching

引言

專業建設是高校的中心工作，其水平高低決定了高校的人才培養質量和辦學特色。2012年，教育部對普通高等學校本科專業目錄進行了較大規模的調整，首次將本科專業分為了基本專業和特設專業兩大部分。基本專業是學科基礎比較成熟、社會需求相對穩定、布點數量相對較多、繼承性較好的專業;特設專業是針對不同高校辦學特色，或適應近年來人才培養特殊需求設置的專業[1]。于應用型本科院校而言，特設專業在一定程度上更能體現和反映學校的辦學水平和辦學特色，它為高等院校的發展提供了新路徑。

智能控制是當今社會的發展潮流，從智能家居到智能制造，各行業領域的智能化、無人化程度越來越高，智能控制已成為各種智能化設備的核心。智能化設備的廣泛應用以及智能控制技術的快速發展，使具備智能設備設計開發、運行維護、技術服務能力的相關專業人才需求迅速增長。正是在這種背景下，教育部將電氣工程與智能控制列為特設專業，以滿足社會對該專業應用型人才的迫切需求。

我校1999年開設了電氣工程及其自動化專業，2008年增設了電氣工程及其自動化（城市軌道交通控制工程）專業方向。在此基礎上，于2013年成功獲批設立了電氣工程與智能控制專業。作為新設專業，如何正確定位，如何打破原有傳統專業建設理論的束縛，把本專業建設成為具有自身鮮明特色的專業是我們需要思考與探索的問題。本文結合我校近年來在電氣工程與智能控制專業建設的經驗，從專業定位、課程體系、實踐教學體系等方面，就該專業的人才培養模式進行探討與實踐。

一、專業建設定位

找準專業定位，明確培養目標是辦好專業的關鍵，也是培養合格專業人才的前提[2]。在制定專業人才培養方案時，首先應做好專業定位。各高校根據社會經濟發展對本專業人才的需求，結合各自的辦學性質、辦學基礎和辦學條件，準確定位專業發展方向，在此基礎上確定體現各校辦學特色的專業人才培養方向和培養模式。目前我國開設電氣工程與智能控制專業的高校有20余所，除了蘇州大學、華東理工大學、西南交通大學為211高校外，其余高校均為二本或三本層次，如中北大學、山東科技大學、蘇州大學文正學院等。從調研情況來看，很多院校根據自身發展定位，立足區域經濟或行業發展，專業特色鮮明。如南京理工大學泰州科技學院的專業定位是以電氣系統智能控制為主線，以智能服務機器人為特色，以無人機為亮點，培養能勝任現代化企業能力需求的“電氣智能工程師”;遼寧工程技術大學原為一所煤炭高等院校，該校的專業定位是服務電力行業的電氣設備智能制造與應用，并兼顧煤礦電氣特色。西南交通大學主要培養城市軌道交通電氣化與自動化技術、軌道交通電子電氣智能控制技術、軌道交通電氣裝備等方面的高級工程技術人才，具有明顯的行業特色。

近年來，我國的軌道交通行業進入快速發展期。以江蘇為例，根據《江蘇省沿江城市群城際軌道交通建設規劃（2018-2025年）》，2025年前，江蘇將建成9條沿江地區鐵路。城市軌道交通方面，目前江蘇省已有南京、蘇州、無錫開通地鐵，另外還有常州、徐州、南通3個城市地鐵在建。控制技術的發展使軌道交通電氣工程領域中的自動化、智能化程度越來越高，要確保系統和裝備的可靠運行，需要大量從事軌道交通電氣控制運營維護、技術管理等方面的高素質應用型人才。

我校作為一所應用型地方本科院校，其辦學定位是面向地方或區域經濟建設和發展，培養生產和管理一線的應用型人才。結合學校辦學定位和社會需求，我校電氣工程與智能控制專業的培養目標為：培養具備扎實的專業基礎知識、基本理論和專業技能，具有較強的綜合素質、工程實踐能力和一定的創新精神，能夠在軌道交通電氣工程、軌道交通機電設備控制、電氣設備自動控制等領域從事系統運行控制、設備檢修維護、工程設計開發、生產制造經營等技術或管理工作的高素質應用型人才。

二、專業課程體系的構建

應用型本科院校強調應用性，培養的是介于研究型人才和具有某一職業技能人才之間的應用型人才，他們既要有一定的理論做基礎，又要有一定的實踐應用能力[3]。為此在專業課程體系構建中，按照工程理論和工程實踐并重的原則，整合知識體系結構，優化課程設置，形成注重軌道交通特色的電氣工程與智能控制專業人才培養方案。

專業課程體系按照基礎、專業和應用三個層次，由通識教育、專業基礎、特色課程三大課程模塊組成。

通識教育模塊包括人文素質教育、外語類、軍體類及思政類課程，由學校統一規劃設置。通識教育模塊著眼于學生的可持續發展，主要培養學生的人文素養和綜合素質，在創新人才培養中的完善學生知識結構、提高學生綜合能力、培養學生健全人格以及促進學生全面發展等方面起著十分重要的作用[4]。

專業基礎模塊主要包括專業導論、計算機基礎、微積分、線性代數、普通物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、電力電子技術、自動控制原理、電機與拖動等專業必修課程。其中專業導論是新增的一門新生入門課程，該課安排在第一學期。本課程從整體上將本專業知識予以綱要性的介紹，使學生對所學專業有全面、清晰的宏觀認識，對進一步學習專業知識起到“導航”作用[4]。

特色課程模塊體現專業辦學特色，由限選課程和任選課程兩部分組成。限選課程包括工程制圖，軌道交通概論、工程數學（復變）、信號與系統、計算機網絡、單片機原理及應用、檢測技術、電氣控制與PLC、城軌供配電技術、城軌環境與設備監控等課程。任選課包括電氣CAD、MATLAB工程應用、工控應用軟件、車輛牽引傳動與控制技術、工程力學、電力系統分析、電力繼電保護與自動化、DSP技術與應用、計算機控制、智能控制等課程。

限選課程為學生必備專業知識與技能的學習，重在培養學生的工程實踐能力和創新能力。其中單片機原理及應用、電氣控制與PLC、城軌供配電技術這三門限選課后續均安排了相應的獨立課程設計，以培養學生綜合運用專業知識解決生產一線實際問題的能力和創新能力。

應用型院校大部分學生畢業后選擇就業，但有一部分選擇讀研繼續深造。考慮到學生今后的發展方向，本專業的任選課既有應用型課程如工控應用軟件，又有理論型課程如電力系統分析，學生可根據自身的興趣愛好及今后的發展方向選擇相應的課程學習，為求職就業或研究生階段的學習打下基礎[5]。

三、實踐環節系建設

（一）專業實踐課程體系

創新源于實踐，實踐教學是培養學生創新意識和工程實踐能力的重要環節。科學合理的實踐課程教學體系不僅在于向學生傳授實驗知識、驗證理論、培養實踐技能，更重要的是實現理論和實踐的結合，引導學生掌握科學的思維方法，提升分析問題和解決問題的能力，培養學生創新意識和實踐動手能力[6]。

實踐課程教學體系主要包括各類課程實驗、課程設計、實習和畢業設計等環節。

1. 課程實驗環節

課程實驗是專業實踐教學體系的重要一環，它貫穿于從大一開始的基礎課程實驗到大四的專業課程實驗。課程實驗不僅有助于學生鞏固所學理論知識，提高學生理論聯系實際的應用能力，還可以幫助學生建立科學的實驗方法，養成良好的實驗習慣。除了部分專業任選課外，本專業其他專業課程基本上均開設了相應的課內實驗。在實驗內容的安排上盡量減少驗證性和演示型實驗，增加設計性和綜合性實驗的比例。其中單片機原理及應用、電氣工程與PLC等課程的設計性、綜合性實驗比例超過70%。

2. 課程設計環節

課程設計是獨立開設的綜合性實驗課程，其主要目的是幫助學生系統的掌握所學專業理論知識，培養他們應用所學理論知識解決實際工程問題能力和工程實踐能力。電子技術（模電、數電）、單片機原理及應用、電氣控制與PLC、城軌供配電技術等都是實踐性很強的專業課，這些課程關系到學生核心專業能力的培養。因此，電氣工程與智能控制專業與之對應開設了PCB設計與仿真、單片機課程設計、PLC課程設計、城軌供配電課程設計等實驗課程，這些實驗課程學時為1周或2周，均安排在相對應的課程教學結束后進行。學生主要通過團隊式合作、研究式分析、工程化設計來完成課程設計任務。

3. 實習和畢業設計

電氣工程與智能控制專業實習主要有金工實習、電裝實習和生產實習。其中金工實習和電裝實習屬操作性實習，安排在校內實習基地進行。生產實習主要是在校外實習基地以參觀的形式進行，校外實習基地主要分生產制造型企業（如蘇州固德威電源科技）和設備使用型企業（如蘇州地鐵）兩類。在生產制造型企業，學生主要參觀生產流水線，了解設備生產的工藝流程以及電氣設備產品從毛坯到半成品乃至成品的整個過程。在設備使用型企業，學生可以看到電氣自動化系統及設備的運行和操作，了解設備的使用情況和性能[7]。生產實習是學生了解社會、接觸生產實際的過程，它在樹立勞動觀念、激發創新與創業意識、理論聯系實際能力的訓練等方面具有重要意義。

畢業設計是實踐教學的最后一道關，它強調的是知識的綜合應用，在一定程度上能體現學生的素質、能力及質量水平。電氣工程與智能控制專業畢業設計要求一人一題，聘請校外實習基地工作經驗豐富的企業工程師作為兼職教師，和學校專業教師共同指導畢業設計，這樣不僅解決了畢業設計指導教師不足的問題，而且讓畢業設計與工程實際聯系更加緊密，更加貼近企業和社會需求。在畢業設計課題的選擇上，圍繞應用型人才培養目標并適當考慮專業特點，減少理論分析研究型課題，盡量選擇硬件設計、系統設計等設計類和來源于生產實際的應用型課題，讓學生的實際應用能力得到鍛煉和加強。

（二）實踐教學特色

我校將職業資格證書制度引入實踐教學環節，通過實行技能證書認定學分制度，以鼓勵學生獲取各類職業資格證書或技能證書。

電氣工程與智能控制專業將“電氣智能工程師”、“電工證”、“CAD工程師”、“智能樓宇管理師”、“可編程序控制系統設計師”這五種專業職業資格證書的有關標準和要求納入專業人才培養計劃，使職業能力的培養滲透至日常教學和考核中。鼓勵學生參加專業職業資格培訓，只要考核鑒定通過，并獲取相應的職業資格證書，即可申請認定電氣工程與智能控制專業選修課程學分。每一張職業資格證書的獲得，不僅使學生工程素質和工程能力的培養得到加強，更重要的是學生的工程能力得到了行業和企業的認可，增強了學生的就業競爭力[8]。

四、結束語

在科學定位的基礎上構建適宜的專業課程體系和實踐教學體系，是實現專業人才培養目標和提高人才質量的關鍵所在。蘇州大學文正學院電氣工程與智能控制專業根據學校發展定位，圍繞應用型人才培養目標，在專業課程體系和實踐教學體系建設方面做了一些探索和實踐，為專業合格人才的培養奠定了基礎。電氣工程與智能控制專業作為一種剛剛起步的新專業類別，其專業建設的探索與實踐任重道遠。我們將繼續努力，不斷提升專業建設水平，為社會培養更多受歡迎的工程應用型人才。

參考文獻：

[1]魯寧.海警特設專業建設的實踐與思考[J].公安海警學院學報，2016，

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[3]吳巧媚.獨立院校電氣工程及其自動化專業人才培養的思考與探索[J].教育教學論壇，2012（22）：37-38.

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[5]樊曉虹，賀偉，韓耀飛，等.創新人才培養模式探索——以電氣工程專業為例[J].高教學刊，2015，34（2）：26-28.

[6]戴憲濱.電氣工程應用型創新人才培養研究[J].中國電力教育，2013（7）：13-14.

[7]張仰飛，劉江偉，郝思鵬，等.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業實踐教學體系建設與思考——以南京工程學院為例[J].南京工程學院學報，2012，12（1）：64-68.

[8]雷萬忠，季寶杰.電氣信息類工程實踐教學體系的構建[J].實驗室研究與探索，2011，30（6）：332-335.