能源互聯網建設背景下應用型本科高校電氣專業課程改革初探

宋亞凱 劉豪 何國鋒 龐凱歌 申慧方 李佳佳

摘? 要 隨著能源互聯網建設的推進，新興信息技術越來越多地融入傳統電力行業，這對應用技術型本科高校畢業生知識結構的培養帶來新的挑戰。通過分析當前電氣工程及其自動化專業課程體系和內容，發現與信息技術相關的課程偏少，且無新興信息技術課程，提出在個性拓展模塊加入新興信息技術課程進行嘗試，同時優化現有課程內容等建議，使電氣專業培養的學生的知識結構和能力適應當前行業發展和轉型的需要。

關鍵詞 電氣專業;課程改革;能源互聯網;信息技術

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）20-0110-03

Preliminary Study on Reform of Electrical Courses in Applied Undergraduate Universities under Background of Energy Inter-

net Construction//SONG Yakai， LIU Hao， HE Guofeng， PANG Kaige， SHEN Huifang， LI Jiajia

Abstract With the advancement of the construction of the energy Internet， emerging information technologies are increasingly inte-grated into the traditional power industry， which brings new cha-llenges to the cultivation of the knowledge structure of graduates of?applied technology-based colleges and universities. This article ana-lyzes the current electrical engineering and automation major curri-culum system and content， and believes that there are few informa-tion technology-related courses in the current electrical major， and there are no emerging information technology courses. It is proposed to add new information technology courses in the personality development module to try， and at the same time， to optimize the content of the existing courses， so that the knowledge structure and ability of the students trained in the electrical major can adapt to the needs of current industry development and transformation.

Key words electrical major; curriculum reform; energy internet; in-formation technology

0? 緒論

隨著能源互聯網概念的提出及建設的實施，信息技術向傳統電力能源領域的滲透越來越多，特別是物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等新興信息技術被越來越廣泛地應用于電力能源系統。應用技術型本科高校的主要任務是面向行業培養滿足行業要求的實用型人才。因此，如果電氣工程及其自動化專業（以下簡稱電氣專業）不相應地對現有信息技術相關課程進行改革，勢必會影響學生畢業后在該領域的發展。這就需要探討電氣專業信息技術相關課程的改革問題，使培養的學生在學校掌握行業發展所需的基礎技術和相應的工程能力，從而在畢業后能夠快速適應行業發展的需求。

傳統電氣專業的專業課設置主要以電力能源為核心，涵蓋發、輸、變、配、用各個環節，總體圍繞電力能源的變換與使用過程。傳統電力能源系統根據功能劃分為一次系統和二次系統：一次系統是由用于產生、傳輸、變換、使用電能的設備所組成的系統，該系統最大的特點是高電壓、大電流;二次系統是對一次系統進行控制、保護的系統，主要由電子裝置構成。在以前，一次系統與二次系統間有明顯的界線，因此，高校在課程設置上也有比較明顯的對應課程。例如：電力系統分析主要對應一次系統的穩態和瞬態的分析，電力系統繼電保護主要針對二次系統的基本原理。但是，隨著信息技術的滲透，電力能源系統中一次系統和二次系統的界限逐漸模糊，特別是傳統一、二次設備有相互融合的趨勢。這些行業技術特征的變化都需要引起電氣專業教學組織者的注意，需要根據行業發展趨勢及時對課程體系進行調整。

1? 電氣專業信息技術課程現狀

1.1? 電氣專業培養課程體系

當前大部分應用型本科電氣專業的課程體系主要包括通識教育課程（英語、體育、思想道德等）、學科基礎課程（高等數學、大學物理、電路、模擬電路、數字電路等）以及專業課程。其中，通識教育和基礎課程各高校基本都要開設，且是本專業教育最基礎的課程，一般不需要調整;而專業課程的設置，各學校有一定的差異，且對學生的培養影響較大，因此需要重點探討這部分課程的設置問題。

1.2? 專業課程設置分析

根據河南城建學院的情況，當前電氣專業的專業課程分為專業核心課程模塊、個性拓展模塊兩部分，其中專業核心課程模塊為本專業學生的必修課，個性拓展模塊由學生根據自己的興趣進行選修。根據筆者了解，在應用型本科高校中電氣專業采用此類課程模式的較多，因此以此模式為例進行分析。

如表1所示，專業核心課程模塊共有五門課程，其中僅自動控制原理課程與信息技術相關，其他的課程均與傳統電力能源技術相關;總學分為17學分，信息技術相關課程為3學分，占該模塊總學分的17.6%。

如表2所示，個性拓展模塊總共有40門課程，其中有九門課（標深色課程）與信息技術相關，占所開課程門數的22.5%;總學分為84學分，信息技術相關課程的學分總和為18學分，占該模塊總學分的21.42%。

1.3? 主要問題

信息技術向能源領域的滲透，對行業人才的知識結構有了新的要求。相對于傳統電氣專業培養的學生，現有電氣專業在學生培養過程中，在學習傳統電氣專業課程的基礎上，應更加注重學生在信息技術相關領域的知識和能力的培養。現有電氣專業課程體系存在以下幾個主要問題。

1.3.1? 信息技術課程在課程體系中所占比例較低? 從上述分析可以看出，無論是專業核心課程模塊還是個性拓展模塊，信息技術相關課程數量及學分比例都偏低，這與當前信息技術在電力能源領域應用越來越多的趨勢不相符，不能很好地滿足后續該行業對技術人員專業知識結構的需求。

1.3.2? 新興信息技術課程偏少? 在所開設的涉及信息技術的課程中主要是傳統信息技術，如單片機原理與應用、EDA技術等。不可否認，這些課程相關的技術是當前信息技術的基礎，通過這些課程的學習，能夠使學生對信息技術的整體技術屬性有初步了解，然而由于當前信息技術發展極快和被廣泛應用于電力能源領域，雖然新興信息技術是在傳統信息技術的基礎上發展起來的，但是與傳統信息技術又有很大的區別，因此，如果在學校僅接觸或者學習傳統信息技術，是遠遠不能滿足現實工作需求的。

2? 課程改革探討及建議

鑒于當前能源互聯網建設需求，建議電氣專業現有課程從課程體系結構、現有課程內容等方面進行優化。

2.1? 現有課程體系優化

2.1.1? 增加新興信息技術相關課程? 鑒于新興信息技術在能源系統中的應用越來越廣泛，可在現有課程體系中適當增加新興信息技術相關內容，如人工智能技術概述、網絡通信基礎、物聯網技術等課程。嘗試先將這些課程放入個性拓展模塊，供學生選修，通過選修學生學習過程以及就業后的反饋，逐步對課程及內容進行調整，必要時可將部分課程調入核心課程模塊。

2.1.2? 加強現有部分信息技術課程教學? 由于信息技術應用越來越廣泛，對學生相關技術的掌握和應用能力的要求也越來越高，因此需要增加現有課程體系中信息技術相關課程的學分。如與信息技術密切相關的高級語言程序設計，主要學習C語言編程，現為2學分，應調整該課程學分并增加學時數，提高學生編程思維與能力，以便對后續相關信息技術課程起到良好的支撐作用。

2.2? 現有課程教學內容的優化

2.2.1? 傳統專業課程內容的優化? 現有電氣專業的核心課程主要內容是電力能源的產生、傳輸、變換、使用等過程，相應的課程側重點也是圍繞電能的變換過程。隨著信息技術逐漸滲透到電力系統的各個主要環節，在課程講授過程中需要根據具體的課程和應用場景加入現有的已經使用到對應環境中的信息技術，使信息技術與電氣專業的具體應用場景有機結合起來，使學生形成相應的思維和意識。

2.2.2? 加強現有信息技術課程中與新興信息技術相關的內容? 現有信息技術相關課程主要介紹常用的信息技術基礎，部分內容與新興信息技術密切相關，因此可對現有課程內容進行優化，加入相關內容。如現場總線技術課程，以學習常用的工業現場總線為主要內容，該技術與目前新興的物聯網技術、工業互聯網技術密切相關，因此，在該課程中通過案例分析等方式融入新興技術的相關內容，也能夠提升學生對新興信息技術的認知。

3? 總結

隨著能源互聯建設的逐步開展，對相應人才的知識結構和能力要求有了本質的變化，應用技術型本科高校電氣專業以培養適應行業發展需求的人才為目標，亟待對現有課程體系進行優化，使學生在學校學習的知識體系能夠盡快適應行業變化的需求。根據新興信息技術逐漸向能源電力行業滲透的趨勢，電氣專業課程應圍繞“讓學生掌握新興信息技術知識和能力”進行優化，通過對現有課程體系以及課程內容的改革，優化學生的知識結構，使學生畢業后能夠在較短的時間內適應行業發展的需求。■

參考文獻

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