應用型高校電氣工程及其自動化專業課程體系構建

胡曉東 胡慧 唐勇奇

摘 要：以湖南工程學院電氣工程及其自動化專業為例，探討了基于工程教育專業認證的電氣工程及其自動化專業課程體系的構建，根據專業認證通用標準和補充標準及學校培養定位、專業培養特色，從四類課程闡述了課程體系的具體安排。實踐結果表明該課程體系能達成學生畢業要求，為工程教育認證背景下的電氣工程及其自動化專業本科人才培養提供了有效的借鑒。

關鍵詞：工程教育專業認證;電氣工程及其自動化專業;課程體系;應用型高校

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.10.087

0 引言

教育部高等教育司司長吳巖指出：2016年6月我國成為《華盛頓協議》組織正式會員，其意義深遠，影響重大，我國高等工程教育必須深刻理解“學生為本、產出導向、持續改進”專業認證的核心理念，應以專業認證為載體，推動工程教育改革;陳寶生部長在新時代全國高等學校本科教育工作會上強調：我國新工科理念正在形成高度共識，工程教育要把學科導向變成產業需求導向，破除專業分割壁壘、進行跨界融合，新工科已得到產業界的積極響應和支持，實施卓越工程師教育培養計劃升級版，強化辦學特色，面向區域經濟發展需求培養人才。因此，在新工科背景下，以專業認證作為切入點，深化人才培養模式改革，強化工程教育人才培養質量，對促進高等教育面向社會需求培養合格人才具有十分重要的示范和引導作用。

自教育部實施工程教育專業認證和“卓越計劃”以來，我校電氣工程及其自動化專業積極參與這些項目的建設工作，在準備認證的幾年中，依據《工程教育認證標準》，開展了專業建設，對專業認證的標準內涵有了進一步的理解，落實了“以學生為中心，以產出為導向，持續改進”的教育理念，學生的學習成果主要通過課程來實現。因此，課程體系的構建是學生學習成果達成的關鍵，課程體系每門課程的設置都應該對成果的達成，對學生能力的培養有所貢獻。

1 課程體系的構建

產學聯合、產出導向，研究當代工程師多元素質要求，充分考慮社會、環境、法律、道德、文化、安全等當代工程觀的多元素質要求（圖1）及學校定位、社會經濟發展需要，確立人文素質、專業知識和創新能力并重的培養目標。

基于產出導向的設計邏輯，從培養目標入手，確定適合于應用型工程技術人才培養的畢業要求，根據指標點優化配置課程體系和培養環節，具體如下幾點。

1.1 數學與自然科學類課程

通用標準要求必須包括與專業畢業要求相適應的數學和自然科學類課程（至少占總學分的15%）。電子信息與電氣工程類專業補充標準要求與本專業畢業要求相適應的數學類科目包括微積分、常微分方程、級數、線性代數、復變函數、概率論與數理統計等知識領域的基本內容;與本專業畢業要求相適應的物理類科目包括牛頓力學、熱學、電磁學、光學、近代物理等知識領域的基本內容。

本專業的數學與自然科學類課程列于表1，全部為必修課共25.5學分，占總學分的15%，滿足通用標準學分的要求。

1.2 工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程

按照通用標準和補充標準的要求，工程基礎類課程設12門，共33學分;專業基礎類課程共4門，14學分;專業類課程分電機電器及其控制方向和電力系統及其控制方向，各設5門，各10.5學分，其中電機電器及其控制方向中的《電氣工程基礎》課程包含了電力系統分析、高電壓技術等電力系統方面的核心知識，兩個方向的課程都包括了電機學、電力電子技術、電力系統基礎等知識領域的核心內容，滿足專業補充標準。

三類課程必修課合計57.5學分，占總學分的33.8%，選修課最低選修5學分，滿足通用標準學分的要求。本專業工程基礎類、專業基礎類和專業類課程的構建，是以扎實的基礎理論為前提，以能力培養為導向，以現代電氣裝備與電氣系統相關領域技術發展為主線，以電機電器、電力系統專業方向為特色而設置的。

以工程基礎類課程《電路理論》、專業基礎類課程《電機學》和專業類課程《電機設計》為例來說明工程基礎類、專業基礎類和專業類課程能體現系統設計和實現能力的培養。

工程基礎類課程《電路理論》培養學生掌握電路模型與電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、含運算放大器電路的初步分析、儲能元件、一階電路和二階電路的時域分析、相量法、正弦電流電路的穩態分析、含有耦合電感的電路、電路的頻率響應、三相電路、非正弦周期電流電路和信號的頻譜、線性動態電路的復頻域分析、電路方程的矩陣形式、二端口網絡、非線性電路的分析等相關知識。重在培養學生掌握電路的基本理論知識和基本分析方法，培養學生分析和解決電路問題的能力，為后續的專業課奠定基礎。

專業基礎類課程《電機學》培養學生掌握電機的概念及分類、磁路的基本定理、常用的鐵磁材料及其特性、磁路的計算、電機的基本電磁理論、變壓器的基本結構、直流電機的工作原理和基本結構、交流電機理論、感應電機的結構、同步電機的基本結構、電機的溫升和溫升限值等。重在培養學生掌握交流電機和直流電機的基本知識、基本理論、基本計算方法和一般運行分析問題的能力，為后續電機設計奠定電機方面的專業基礎。

專業類課程《電機設計》培養學生掌握電機主要參數關系式、電機幾何相似定律、電磁負荷選擇、主要尺寸確定、系列電機設計特點、磁路計算概述、空氣隙及鐵心齒部磁壓降的計算、繞組電阻、電抗計算、漏電抗的計算及標幺值、發熱計算及結構設計、感應電機的電磁設計等。重在培養學生獲得電機設計的基本理論、基本知識和基本技能，使其具備電機的初步設計能力，具備運用所學理論知識及利用現代工具建立仿真等解決工程實際問題的初步能力。

1.3 工程實踐與畢業設計

電氣工程及其自動化專業的企業實習采用校內和校外企業相結合的方式，開展實習、實訓，為學生提供參與工程實踐的機會。

1.3.1 校內實習

電氣工程及其自動化專業每個學生必須參加的校內企業實習，見表2。

1.3.2 校外實習

學校創建了企業深度參與的多層次、多模塊、柔性化的校企聯合培養企業學習方式—“分段遞進”式培養方式，按照教育規律，分階段、分層次，循序漸進地培養學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。1年的企業實習（企業專業實踐、項目設計、畢業設計）是我校電氣工程及其自動化專業重要的實踐教學環節，在企業學習的1年時間里，采用“輪崗制”和“項目制”培養方式，分為輪崗實習、工程項目設計與工藝訓練、畢業設計三個階段。學生在企業學習期間，由學校指導教師和企業指導教師共同指導，完成輪崗實習、項目設計、畢業設計，并由學校導師與企業導師共同評定成績，即實施“雙導師制”。

2 總結

上述課程體系是湖南工程學院電氣工程及其自動化專業2016年制定的本科人才培養方案中的安排。從2014年開始已經歷了五年的校企深度融合辦學，已有五屆卓越班學生采用“3+1”的模式，經過多年的運行，在進行了企業專家的建議以及應屆畢業生、校友和用人單位多方調查問卷反饋結果來看，總體效果較好，能夠達到學生的畢業要求。在運行過程中，也發現了一些不足之處，在新一版人才培養方案修訂中，結合企業、行業需求及工程教育專業認證的總體思想，將針對電氣工程及其自動化專業人才培養方案中的不足進行修訂，對課程體系進行持續改進。

參考文獻

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