面向專業特色的地方應用型本科高校電氣專業人才培養改革探索

摘要：隨著新能源產業的快速發展和智能電網技術的不斷革新，電氣工程及其自動化專業的教學改革迫在眉睫。本文面向地方應用型本科高校的人才培養定位，以無錫學院為例，闡述了電氣工程及其自動化專業在專業特色方向、人才培養目標、知識與課程體系、產教融合、賽教融合及項目化教學等方面的改革思路。通過構建立足地方、面向全國、校企深度融合的專業特色方向與人才培養體系，學院旨在培養符合地方產業和國家戰略發展需求、具備高度綜合素質和工程實踐能力的創新應用型工程技術人才。

關鍵詞：專業特色；應用型本科高校；人才培養體系；電氣工程及其自動化

1概述

電氣工程及其自動化專業作為現代工程技術的核心領域之一，其人才培養質量關系到國家能源安全、工業現代化及經濟社會發展［1］。地方應用型本科高校作為培養高素質工程應用型技術人才的重要基地，應緊密結合地方發展需求，構建具有特色的人才培養體系，不僅提升學生的就業競爭力，還能有效服務于地方經濟社會發展，實現教育與產業的深度融合［23］。面對新能源發電、智能微電網等領域的快速發展，電氣工程及其自動化專業面臨的問題逐漸凸顯［45］，如專業特色不鮮明、辦學定位不明確、核心課程不突出、實踐環節薄弱等，導致人才培養與市場需求脫節。因此，深化教學改革，優化課程體系，提升教學質量，培養滿足企業需求的畢業生成為電氣工程及其自動化專業發展的重要任務［6］。

本文以無錫學院電氣工程及其自動化專業為例，圍繞專業特色方向、人才培養目標、知識與課程體系、產教融合、賽教融合及項目化教學等方面的改革思路展開探討，以構建適應地方產業發展需求的地方應用型本科高校電氣工程及其自動化專業人才培養體系。

2專業特色方向與人才培養目標定位

2.1專業特色方向

制定專業特色方向時需要綜合考慮政策引導、市場需求、學生發展以及辦學目標等多方面因素。

無錫學院位于江蘇省無錫市，秉承“立足無錫、融入產業、面向區域、服務發展”的辦學定位，致力于培養高素質應用型創新人才。隨著國家對新型電力系統的重視，智能化、區域化、一體化的電力系統成為未來的必然趨勢。新能源與高端裝備領域也已被納入無錫市“465”現代產業集群和“3010”重點產業鏈建設體系。同時，無錫市在新能源發電與微電網、智能制造等領域有顯著的產業基礎和優勢，周邊有許多相關的企業和研究機構。而且，智能化新型電力系統是一個綜合性的多學科交叉領域，涉及電力系統、電力電子、電機控制、電器與電工裝備等多個領域的知識，同時也涉及計算機科學、通信技術、自動控制技術等跨學科領域的知識。

因此，無錫學院電氣工程及其自動化專業以智能化新型電力系統（源網荷儲一體化區域性微小系統）作為專業特色，符合國家和地方的發展需求，具有堅實的產業基礎和良好的環境，能夠為學生提供全面的教學內容和實踐機會，實現一流應用型技術人才的培養。

2.2人才培養目標

圍繞專業特色，培養系統掌握扎實的理論基礎、專業知識和技能，具備發現、分析和解決新能源發電與智能微電網、智能制造與高端裝備等領域中的復雜工程問題和工程項目管理能力，能夠在能源、電子、通信、工業等領域從事設計制造、研究開發、工程應用及管理等工作的創新應用型工程技術人才，分為四個方面。

（1）知識運用：能夠綜合應用數理自然科學知識、工程基礎知識、專業知識及行業標準等多學科知識解決新能源發電與智能微電網、智能制造與高端裝備等領域的復雜工程問題，具備知識集成、融合及創新能力。

（2）工程能力：能夠熟練運用現代工具從事新能源發電與智能微電網、智能制造與高端裝備等領域的部件、設備和系統的研究、設計及開發制造等工作，具備軟件編程、模型搭建、系統調試和管理運維等綜合素質；能夠追蹤電氣工程領域的前沿技術，敏銳觀察工程項目中存在的問題，在解決問題的同時逐步提升創新能力。

（3）綜合素質：具備良好的人文社會科學素養和工程職業道德，能夠在工程實踐中維護公共健康和安全；具備協調和科學處理工程實踐與社會、環境可持續發展方面問題的能力。終身以服務社會主義建設為榮，以學習為樂，并具備開闊的國際視野，不斷進取，積極奉獻，能夠促進本領域內的產品創新與轉型升級。

（4）職業發展：具備良好的團隊合作、溝通及交流能力，在團隊中發揮積極作用；不斷進取，能夠在新能源發電與智能微電網、智能制造與高端裝備等領域內從事系統分析、設計、開發、制造、集成、運維和管理等工作，具備行業技術骨干的職業素養。

3知識與課程體系構建

先圍繞專業特色方向和培養目標分解知識點，然后根據知識點開設課程，從而構建一個多維度、遞進式的知識與課程體系，形成一條基本理論與基本技能相輔相成、逐漸深化的“雙基”發展路徑，確保教學內容的系統性和完整性，全面提升學生的專業素養與綜合能力。先通過通識教育課和專業基礎課夯實學生的理論基礎，然后通過專業主干課引入工程知識與案例，鍛煉學生的工程問題分析與解決能力。進一步，圍繞特色方向知識與技能，通過專業選修課和實踐教育課構建核心課程群。同時，融入工程素養課與人文素養課，培養學生工程應用能力，提升學生的團隊協作、創新思維、跨文化交流等能力。此外，增加實踐課占比，推行產教融合、賽教融合及項目化教學等理念，全面促進人才培養目標的達成。

3.1理論基礎

理論基礎旨在讓學生掌握相關數學知識和自然科學知識，是理解和解決物理問題、分析和設計電氣系統的基礎。主要知識點有微積分、線性代數、復變函數、電磁學、電路原理、電子技術、信號分析處理、自動控制技術等。開設課程主要有“高等數學”“線性代數”“大學物理”“復變函數與積分變換”等通識教育課，以及“電路分析基礎”“模擬電子技術基礎”“數字電子技術基礎”“信號與系統”“自動控制原理”等專業基礎課。

3.2工程知識

工程知識旨在讓學生掌握本專業的基本理論和概念，初步建立專業知識體系，為后續學習打下基礎。主要知識點包括電磁場基本理論、電力系統基本概念、發輸配用各環節原理與分析方法、交/直流電機及變壓器基本結構與工作原理、電力電子器件及變換電路工作原理與特性、PWM技術、電力系統潮流計算及功率平衡與控制、電力系統故障分析方法、繼電保護基本思想和概念等。開設“工程電磁場”“電氣工程基礎”“電機與拖動”“電力電子技術”“電力系統分析”“電力系統繼電保護”等專業主干課及相關的綜合實踐課。

3.3專業特色方向知識與技能

專業特色方向知識與技能分解為源、網、荷、儲、一體化共五個知識模塊。

（1）源：聚焦光伏與風力發電，講授光伏發電基本原理、功率跟蹤及并網控制策略、風光發電工作原理、機組并網優化控制策略。此外，介紹潮汐發電、生物質能發電、地熱能發電等多種新能源發電技術，使學生了解不同的新能源發電方式。源模塊以電力電子技術為基礎，開設專業選修課“新能源發電與逆變器技術”以及實踐教育課“新能源發電與逆變技術綜合設計”。

（2）網：聚焦區域性微小新型電力系統的低壓供配電體系，核心知識點包括供配電系統架構、電力系統負荷計算與功率補償、變配電所選址規劃及布局、電力系統一或二次設備工作原理與分析方法、潛在故障的保護機制與應對策略等。網模塊以“電力系統分析”“電力系統繼電保護”等課程為基礎，開設選修課“供配電技術”以及實踐教育課“低壓配電技術綜合設計”。

（3）荷：主要面向新能源與智能制造產業的電力負荷，聚焦于電機類負荷的控制與應用。核心知識點包括交/直流電機調速系統的基本原理及調速與控制策略。荷模塊以“工程電磁場”“電機與拖動技術”“電力電子技術”等課程為基礎，開設選修課“交直流調速系統”以及實踐教育課“交直流調速系統綜合設計”。

（4）儲：主要指智能化新型電力系統中的儲能及其應用技術。主要知識點包括儲能技術的概念及其在新能源發電與智能微電網中的應用、電化學儲能、氫氨儲能、勢能儲能等各種儲能技術的原理、儲能系統運行安全與控制技術等。儲模塊以電力電子技術為基礎，開設專業選修課“儲能技術及應用”以及實踐教育課“儲能技術及應用綜合設計”。

（5）一體化：是指將源、網、荷、儲四個部分相互關聯、協同工作，形成一個完整的系統。主要知識點包括源網荷儲協調控制策略、功率與負荷智能預測、新能源消納智能評估、各種通信技術工作原理及其在新型電力系統中的應用等。本知識模塊以“計算機程序設計”“高等數學”“信號與系統”“微機原理與單片機技術”等課程為基礎，開設專業選修課“人工智能”和“信息通信網絡”基礎。

3.4綜合素養

綜合素養分為工程素養和人文素養兩個板塊。工程素養面向電氣專業工具軟件應用等知識與技能，使學生能夠利用儀器儀表、系統仿真與設計軟件等工具進行電氣系統設計與測試，開設“PLC原理及應用”“電力系統建模與仿真”等專業選修課以及“PLC應用創新實踐”“電工與電子工藝實訓”“單片機應用實踐”等實踐教育課。人文素養通過跨學科的課程培養學生的綜合素養、人文社會知識和工程職業道德素養，促進學生綜合素質的全面提升，開設思政類通識教育課以及“工程倫理學”“工程創造學”“工程經濟學”“工程項目管理”等專業選修課。

4教學方法改革

4.1產教融合

結合學校與無錫市企業的合作基礎與資源條件，開設產教融合課程新能源發電與控制技術綜合設計和PLC應用創新實踐，聘請企業技術人員擔任校外教師與校內教師聯合授課。根據企業項目需求和技術攻關難點設置恰當合理的課題供學生選擇。先由校內教師授課，指導學生完成相關理論知識的學習、需求分析、方案設計及仿真等任務，然后由校內外教師共同指導，結合項目實際對設計方案進行優化，并利用學校或企業的實踐場地進行課題的驗證。課題設計完成后，學生進行答辯并提交設計報告，由校內外教師分別根據學生表現給予打分。課程結束后，對表現優異的小組進行進一步培育，同時，感興趣的學生可以利用空閑時間到企業實習，繼續進行課題的攻關，完善課題的成果轉化。

4.2賽教融合

結合專業課程與學科競賽，開設賽教融合課程。首先，通過專業選修課創新實踐導學進行學科競賽科普介紹，讓學生了解可以參加的學科競賽、競賽內容、需要準備的理論與技能基礎等問題。其次，通過“PLC應用創新實踐”“新能源發電與逆變技術”等課程結合學科競賽進行針對性的教學，達到以賽促教的目的。在教學內容上，選擇學科競賽提供的若干賽道或選題，作為擴展內容，將賽道或選題要求分解為模塊化的子任務，學生以競賽組成員的角色完成不同任務的學習。課程結束后，針對表現優異的小組進一步培育，參加學科競賽。

4.3項目化教學

圍繞專業特色方向與人才培養目標，根據知識與課程體系，針對實踐教育課設計三級式項目化教學體系，旨在通過層次分明的項目實踐使學生能夠將理論知識與實際應用緊密結合，以及通過實際項目的設計與實施，提升學生的綜合設計、解決問題與工程創新能力。三級項目面向源、網、荷、儲四個知識模塊對應的具體技術領域，通過對應的四門實踐教育課展開項目設計，深化學生對各知識領域的技術原理、設計與應用方法的理解。二級項目在三級項目的基礎上，通過實踐教育課電氣工程綜合設計展開源、網、荷、儲一體化智能微電網規劃與設計項目，將源、網、荷、儲四個環節組合成一個智能微電網系統，并強調系統各組成部分之間的協同與融合，培養學生的整體思維和綜合分析與設計能力。一級項目指向人才培養目標，通過畢業設計進行專業綜合項目化訓練，培養學生綜合運用所學專業知識分析和解決實際工程項目問題的能力。

5人才培養質量保障措施

學院要通過優厚待遇及資源支持吸引國內外優秀學者，提升師資整體水平。鼓勵教師參與企業實踐，如到企業擔任科技副總，促進“雙師型”教師的發展。完善校企合作機制，促進教學內容與行業需求緊密對接，聘請行業專家擔任產業教授，參與人才培養方案制訂和授課，將產業前沿技術融入教學。

進一步加強企業合作，建立更多的實踐基地，模擬真實工程項目環境，為學生提供實際操作和實習的機會。此外，可進一步整合在線課程、虛擬實驗室、課程知識圖譜等數字資源，構建個性化教學與學習路徑。

定期開展教學研討，進行教學經驗交流與分享，檢查教師授課情況。完善教學評價機制，鼓勵學生積極參與教學評價。加強課程檔案管理，對每門課程建立詳細的檔案，為教學質量評估提供數據支持。建立教學質量反饋與預警機制，通過學生滿意度調查，學院要及時掌握教學效果，對發現的問題及時整改，并進行持續跟蹤。

結語

無錫學院電氣工程及其自動化專業通過構建專業特色方向、明確人才培養目標、優化知識與課程體系、推進產教融合和賽教融合及項目化教學等措施，為培養符合國家戰略發展需求，具備解決復雜工程問題能力、良好人文素養和國際視野的創新應用型工程技術人才奠定了基礎。未來，本專業將繼續深化教育改革，探索更優秀的人才培養體系和教學方法，不斷提升人才培養質量，為地方經濟社會和專業的發展做出更大貢獻。

參考文獻：

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［6］李平，彭超，陶華楊，等.新能源發展背景下電氣工程及其自動化人才培養改革探究［J］.中國電力教育，2024（03）：8182.

基金項目：江蘇省高等學校基礎科學（自然科學）研究項目（24KJB470027）；無錫學院人才啟動經費項目（2021r044）；無錫學院教改研究課題（XYJG2023022）

作者簡介：葛學健（1993—），男，漢族，安徽蚌埠人，博士，講師，研究方向：無線電能傳輸與電力電子技術。