工程教育專業認證背景下電氣工程專業培養方案探討

王賢立 門三義 王佳

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.140

摘 要 基于我國本科高校教學審核評估方案、本科專業教學質量建設標準及工程教育專業認證的標準和理念，以電氣工程專業為例，分析培養目標、畢業要求及課程體系的相互關系，確定培養目標，細化畢業要求，構建課程體系，以期進一步培養畢業生的綜合職業素質、實踐能力和創新能力，提升畢業生就業質量和就業競爭力。

關鍵詞 工程教育專業認證；電氣工程及其自動化；課程體系；工程實踐；畢業設計

中圖分類號：G652 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）04-0140-04

0 引言

工程教育專業認證是一項工程教育國際化的基礎性認證，取得該專業認證的畢業生獲得《華盛頓協議》成員國的本科工程學歷資格互認，這對于提高我國工程技術人才的培養質量及我國工程教育的國際競爭力有著重大的促進作用。洛陽師范學院物理與電子信息學院電氣工程及其自動化專業在2020版人才培養方案修訂過程中，以電氣工程及其自動化專業類教學質量國家標準和普通高等學校本科教學工作審核評估指標為基礎，積極貫徹工程教育專業認證的“學生中心、產出導向、持續改進”三大核心理念，主動對標我國工程教育專業認證通用標準（以下簡稱“通用標準”）及專業補充標準（以下簡稱“補充標準”）要求，進行培養目標、畢業要求和課程體系的修訂工作，以期形成科學合理、滿足社會需求、符合學生學習規律的培養方案。

1 培養方案修訂基本依據

為提高本科教育教學質量，教育部在2013年12月出臺《普通高等學校本科教學工作審核評估方案》（以下簡稱《評估方案》），從辦學定位與目標、師資隊伍、教學資源、培養過程、學生發展、質量保障等方面進行審核評估，給本科學校各專業提供建設依據；在2018年出臺《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》（以下簡稱《國家標準》），該標準遵循“學生中心、產出導向、持續改進”基本原則，既對各專業提出統一要求、教學基本要求和定性要求，以保障基本質量，又為各專業人才培養特色留有足夠拓展空間，對提升質量提出前瞻性要求，同時注重量化指標，以求可比較、可核查[1]。

為提高工程教育質量，提高工程教育對產業發展的適應性，增強工程技術人才的國際競爭力，我國于2006年啟動工程教育專業認證試點工作，并在2016年6月正式加入《華盛頓協議》。工程教育專業認證秉承“學生中心、產出導向、持續改進”核心理念，依托各專業學會、高校專家、行業專家，對提出申請認證的工科專業進行考查與指導，以檢驗該專業所培養的全體畢業生是否達到行業認可的質量標準與要求，是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價[2]。因此，在2020版培養方案修訂過程中，首先要遵循《評估方案》《國家標準》及工程教育專業認證的理念與精神，滿足其標準與要求，然后依據畢業生、用人單位反饋信息，充分調研社會需求，咨詢高校及行業專家，確定培養目標，細化畢業要求，完善課程體系。

2 培養目標與畢業要求

在工程教育專業認證三大核心理念中，學生是教育教學的主體，培養目標與畢業要求是教育教學的導向，課程是實現學生學習成果的工具，在教育教學過程中，不斷依據學生表現、用人單位意見、高校及行業專家指導進行持續改進。因此，確定培養目標與畢業要求是課程體系設計的先決條件。

2.1 培養目標

培養目標是本專業向社會作出的人才培養承諾，是本專業畢業生走向社會五年后所應該達到的職業和專業成就，是工程教育專業認證體系的出發點，也是課程體系設計的基礎與達成目標。因此，在培養目標修訂時需要結合學校的辦學定位、人才培養定位的內部需求和社會、行業、產業及職場需求，學生、家長的期望等外部需求綜合考慮[3]。基于上述考慮，確定本專業的培養目標為：立足洛陽，面向河南，輻射全國，培養具有電氣工程領域相關的基礎理論、專業知識和實踐能力，具有家國情懷、扎實知識、實踐能力、創新精神和馬克思主義勞動觀，具有優秀的職業道德和健全的人格，勝任發電、輸配電以及工礦和科研院所等行業與部門相關的電氣工程設計、技術開發、生產制造、系統運行、工程管理等方面工作的高素質應用型工程技術與管理人才。

2.2 畢業要求

畢業要求是本專業向學生作出的學習發展承諾，是學生畢業時所具備的素質、所獲得的知識和工程應用能力。作為培養目標達成的有效支撐和人才培養的總體綱領，畢業要求決定了后續的課程體系設計和課程的教學活動開展，在培養方案中擔負著承上啟下的重要作用?！巴ㄓ脴藴省睂Ξ厴I要求的制定給出工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習等12個方面的具體要求。在制定畢業要求時，應該邀請畢業生、用人單位、高校本專業專家、行業專家等共同參與，使其能夠滿足內外需求。在制定時還應將畢業要求細化為能力指標，以便在后續課程教學中能夠進行定性或定量分析與評價[4]?；诠こ探逃龑I認證理念及標準，廣泛征求畢業生、國家電網洛陽供電公司、電力設計院所及電氣裝備企業等用人單位、在校學生、教師、兄弟院校專家、行業專家、學校相關管理部門的意見后，制定本專業12項畢業要求。

3 課程體系設計

課程教學是檢驗學生學習成果的基本途徑，因此，設計一個科學完善的課程體系對于達成學習成果，從而達到畢業要求具有至關重要的作用?！巴ㄓ脴藴省币幎?，課程體系必須在人文社科類通識教育課程、數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程、工程實踐與畢業設計等方面滿足相應的學分百分比，且課程體系應能夠涵蓋畢業要求的所有指標點。基于工程教育專業認證的理念與標準，依據培養目標及畢業要求，綜合畢業生、在校生、學生家長、相關企業及行業專家、高校專家、教師及學校管理部門意見后，優化設計課程體系，具體如下。

3.1 人文社科類通識教育課程

“通用標準”中規定，學生在從事工程設計時應能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素，因此，本專業開設涵蓋“通用標準”要求的23個學分的必修課程及10個學分的選修課程，且選修課中規定，學生須在生命與健康模塊限選大學生安全教育1學分，在文化與藝術審美模塊限選音樂鑒賞、美術鑒賞各1學分。根據教育部發布的《大中小學勞動教育指導綱要（試行）》的要求，普通高等學校必須強化馬克思主義勞動觀教育，注重圍繞創新創業，結合學科專業開展生產勞動和服務性勞動，積累職業經驗，培育創造性勞動能力和誠實守信的合法勞動意識[5]。因此，在通識教育模塊又增加1個學分的勞動教育必修課程。

洛陽師范學院地處九朝古都洛陽，為樹立學生的文化自信，開設1個學分的河洛文化概論必修課程。因此，本專業通識教育模塊共開設25個學分的必修課程和10個學分的任選課程，共計35學分，占總學分的20.35%，滿足“通用標準”提出的不低于15%的要求。

3.2 數學與自然科學類課程

“通用標準”規定該模塊不低于總學分的15%，

最新版本的“補充標準”規定，課程設置必須覆蓋數學（含離散數學）、自然科學等知識領域及其應用。因此，本專業開設滿足要求的高等數學、涵蓋力熱光電磁及近代物理等知識領域的大學物理及其實驗、復變函數與積分變換、線性代數、概率論與數理統計、離散數學等課程共計28學分，占總學分的16.28%，滿足要求。

3.3 工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程

3.3.1 工程基礎類課程 “通用標準”要求工程基礎類課程能體現數學和自然科學在本專業的應用能力培養，能夠用數學方法或自然科學思維來發現、分析和解決實際工程問題。開設機械制圖、電路分析、數字電子技術、模擬電子技術、工程電磁場、C語言程序設計、微機原理與接口技術等必修課程和信號與系統、工程經濟學、電力工程項目管理、電力企業管理、電力市場基礎等選修課程，為后續專業基礎類課程和專業課程學習打下良好的數理分析基礎。

3.3.2 專業基礎類課程 專業基礎類課程需要以數學和自然科學類課程及工程基礎類課程為基礎，培養學生利用數理知識、工程基礎知識及方法，發現、分析并解決電氣工程領域復雜工程問題的能力[6]。開設電氣工程導論、自動控制原理、電機學、電力電子技術、電力系統穩態分析、單片機原理與應用等必修課程及MATLAB控制系統仿真、高頻電子線路、電磁兼容技術、傳感器與檢測技術、現代控制理論等選修課程。

3.3.3 專業類課程 專業類課程需要以工程基礎類、專業基礎類課程為基礎，培養學生綜合運用數理知識、工程基礎知識和專業基礎知識及方法，分析研究、設計并解決電氣工程領域復雜工程問題的能力。開設電力系統暫態分析、電力系統繼電保護、電器與可編程控制器等必修課程和“電力系統及其自動化”“電力電子與電力傳動”兩個方向限選課程組。其中，“電力系統及其自動化”方向課程組包含發電廠電氣部分、高電壓技術、電力系統自動裝置原理三門課程，“電力電子與電力傳動”方向課程組包含開關電源原理與設計、新能源發電與控制技術、運動控制系統三門課程。專業任選課程包括集散控制系統、高壓直流輸電技術、嵌入式系統設計、架空輸電線路設計等課程。

總之，在該課程模塊，通過必修課程來完成“通用標準”及“補充標準”中電氣工程核心知識領域的學習及在電氣工程（涵蓋電能的發輸變配用環節）中的認知識別、規劃設計、運行控制、分析計算、實驗測試、仿真模擬等能力的培養，尤其是解決復雜工程問題能力的培養。結合學生個人興趣及職業規劃，通過學業導師對每個學生的選課指導，借助專業方向課程組及任選課程的選修，實現學生的個性化發展，形成本專業的辦學特色。本課程模塊共58.5學分，占總學分的34.01%，滿足“通用標準”提出的學分比要求。

3.4 工程實踐與畢業設計

專業培養目標與畢業要求中學生的實踐能力和創新能力、綜合應用數理知識、工程基礎知識、專業基礎知識和專業知識解決復雜電氣工程問題的能力，都需要通過工程實踐與畢業設計來實現。因此，構建科學完善的工程實踐與畢業設計課程體系，有助于更好地達成培養目標與畢業要求?；凇巴ㄓ脴藴省钡睦砟钆c要求，結合社會、行業、企業、畢業生、用人單位調研情況，建立“2+1+1”的校內校外相結合的工程實踐課程體系：

1）前兩年進行基礎類實踐課程，主要有工程基礎類課程的課內實驗、金工實習、電子技術綜合設計等校內課程和專業見習、社會調查、社會實踐等校外課程，使學生掌握基本的實踐能力，學會使用萬用表、示波器、繪圖軟件、仿真軟件等儀器設備或專業軟件，掌握基本的數據處理和波形分析

能力；

2）第三年進行專業類和綜合類實踐課程，主要有專業基礎類課程及專業課程的課內實驗、開關電源綜合設計、電力系統綜合實訓、自動化實訓、單片機應用綜合設計、電氣控制與PLC綜合設計等校內實踐課程，培養學生的工程意識、協作精神、實踐能力和創新能力；

3）第四年進行一學期的校外專業實習和一學期的畢業設計，校外專業實習主要依托學校與河南金鷹電力勘測設計工程有限公司、洛陽源創電氣有限公司、伊川電力集團、河南博維建筑規劃設計有限公司、洛陽牡丹變電站、國家電網公司河南省供電公司等企業建立的校外實習基地，并由企業給每個學生分配企業導師，指導完成專業實習。

畢業設計課題來源有三個渠道：導師建議、企業征集、學生自定。大部分課題是學生在企業實習期間參與的一些實際項目提煉而成，由企業導師和校內導師共同指導完成，培養學生綜合運用所學知識解決實際復雜電氣工程問題的能力。此外，為了實現個性化培養，還設定2學分的綜合實踐選修課，學生在大學四年間利用課外時間，根據個人興趣，可以通過參加創新創業大賽、挑戰杯、電子設計大賽，參與教師科研項目，寫作科技論文，以及取得軟件著作權、專利、行業技能證書等獲得。工程實踐與畢業設計模塊共計35學分，占比20.11%，滿足“通用標準”提出的要求。

4 結束語

本文基于《評估方案》《國家標準》及工程教育專業認證的理念與標準，結合社會、行業、企業、畢業生、用人單位等調研情況，考慮辦學特色及個性化培養，制定的電氣工程及其自動化專業的培養目標、畢業要求及課程體系均滿足要求，實現學生、學校和企業行業的有機融合，可為兄弟院校培養方案制訂提供參考。但同時應該認識到，工程教育專業認證是一個系統的、復雜的、精細的專業建設工作，接下來還需要對師資隊伍建設、課程教學體系實施及支持條件等方面進行深入研究與探討。

參考文獻

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[5] 教育部關于印發《大中小學勞動教育指導綱要（試

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202007/t20200715_472808.html.

[6] 王博，黃永紅，孫宇新.基于工程教育認證的電氣

類專業課程體系[J].電氣電子教學學報，2019（6）：

49-53.

*項目來源：洛陽師范學院2020年校級教改項目“工程教育專業認證背景下電氣工程及其自動化專業課程體系研究與實踐”（項目編號：2020xjjg025）。

作者：王賢立，洛陽師范學院物理與電子信息學院，講師，研究方向為新能源發電及微電網技術；門三義，洛陽師范學院物理與電子信息學院，講師，研究方向為電力電子與電力傳動；王佳，洛陽師范學院物理與電子信息學院，講師，研究方向為電力系統穩定與安全運行（471934）。