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0前言
认识电气工程及其自动化主要包括了解电气工程的含义、电气工程及其自动化的专业要求以及学科分支等内容,从而能够对电气工程及其自动化有一个初步的认识,从而促进电气工程及其自动化专业的发展。
1对电气工程及其自动化的认识
1.1电气工程概况
传统的电气工程是电气系统与电子有关学科的总称,但随着社会的不断发展,电气工程被赋予了新的含义,即现代科技领域中的关键学科与核心学科,简而言之,电气工程包含了百分之八十的光子和电子有关的工程行为,涵盖面更加广泛。电气工程及其自动化不仅是一门专业性较强的学科,还是培养高级技术人才的学科,对电气工程的发展具有重要的促进作用,能够为电气工程培养专业型人才。
1.2电气工程及其自动化的专业要求
由于电气工程及其自动化技术涉及到计算机技术,电子技术,因此学生不仅应该具有计算机的基础理论知识和基本操作能力,还需要学习电工技术,信息控制技术,电子技术等内容,提升解决电气工程及其自动化技术问题的能力,电气工程及其自动化技术学习中需要具备一定的专业素质,比如掌握一定的英语知识,具有一定的数理基础,基本的计算机能力,熟练掌握电学与力学知识,这些知识都是学习电气工程及其自动化技术的基础,是必要的专业素质,由于电气工程及其自动化是培养高素质技术型人才的学科,因此,学生还需要具有分析问题、解决问题的能力,善于思考,大胆创新,具有研发能力。
1.3电气工程及其自动化的学科分支
1.3.1电气技术
电气技术是指多种电子技术相结合的技术,包括电工装备制造和电能的生产、传输、分配、使用等技术,并以电气技术和电气设备为手段进行空间和环境的维持。此专业的目的就是培养高素质电气工程技术人才,电气技术专业的就业前景较好,学生毕业后主要有两个就业方向,一、进入专门的研究机构进行理论研究,推进电气技术及电气工程技术的发展,二、进行电参量信息获取的研究工作,成为技术型人才。
1.3.2应用电子技术
应用电子技术是电气工程技术中极具特色的专业之一,应用电子技术主要培养具有智能电子产品设计,生产,管理,质检等技术能力的应用型人才。此专业是信息电子专业和电力专业相结合的专业,具备两大专业的优势,能够有效培养复合型技术人才,应用电子技术的就业前景较好,在多个领域都可以进行就业,通讯领域,交通领域,电子领域等都需要应用电子技术专业的人才,发展空间较大。
1.3.3电力系统及其自动化
电力系统及其自动化是电气工程中的重点学科,此专业的教学目标是使学生能够独立进行高压电器设备的制造、设计、维护、运行等工作,培养发电厂及电力系统需要的高级技术人才。作为国家的重点学科,电力系统及其自动化的就业前景非常好,学生毕业后的就业方向主要有三种,一、进入大型工厂工作,例如电业局,发电厂等大型工厂,发展前景好,工资待遇高,二、可以从事电力设备制造行业,由于电力系统及其自动化是培养能够进行高压电器设备制造人才的专业,从事制造业,专业对口,发展空间较大,三、进入高校进行教学,教授学生电力系统及其自动化知识,培养更多的技术人才,同时还可以在学校申请项目,进行研究工作,促进电气工程及其自动化技术的发展。
2电气工程及其自动化发展方向
电气工程及其自动化是国家重点学科,就业方向较多,就业前景较好,调查表明,近三年来,电气工程及其自动化的就业率都较高,由此可见,电气工程及其自动化是具有发展前景的学科,下面主要阐述电气工程及其自动化的发展方向。电气工程及其自动化的发展方向如下:就大型电力行业来看,电气工程及其自动化技术能够应用于发电厂、供电局、厂矿企业、电力公司等,提高行业生产效率。另外,电气工程及其自动化结构也在不断的优化,集中精力强化系统集成与关键技术开发,同时通过社会化的协作与市场化的外包分工,来充分推动相关技术的市场化步伐,从而有计划的进行开发与研究重要技术,从而有效提升资源配置的效率。另外,在未来的发展中,电气工程及其自动化技术的精度也在不断的提高,工作效率也会实现质的飞跃,同时能够充分的提高行业生产效率,促进电气工程及其自动化行业的长远发展。
3结语
本文通过对电气工程及其自动化的相关概念、专业要求、学科分支等进行分析,探析电气工程及其自动化发展趋势。认识到电气工程及其自动化是一门综合性较强的学科,其涉及到计算机技术与电子技术等多方面知识,能够有效培养高级技术人才,且就业方向较广,发展前景较好。
参考文献:
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[2]赵宏斌.对电气工程及其自动化的认识及未来发展方向探析[J].黑龙江科技信息,2015,01(10):190-191.
[3]李靖,黄绍平,谢卫才.电气工程及其自动化专业的实践教学体系[J].电气电子教学学报,2008,02(04):118-119.
关键词 电气工程及其自动化;就业前景;解决问题
中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0037-02
1 电气工程的定义
传统的电气工程定义是用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和,而随着社会的不断进步,科技的迅猛发展,电气工程已经不单单只在传统定义的范畴之内。21世纪的电气工程涵盖了绝大部分和电子、光子相关的工程行为,涵盖面大幅度增加,电气工程的从业者也应该顺应时展,创造出满足科技进步的先进科研环境。
2 电气工程及其自动化专业学习中的要求
学生应该具有计算机的基本理论和操作能力,能够独立解决电气工程及其自动化的技术层面问题。熟练的掌握操作机电一体化等电气工程及其自动化技术。
3 电气工程及其自动化专业学习中应该具备的专业素质
掌握基础的数理知识,具备一定的英语能力。熟练掌握和电气工程及其自动化专业相关的电学与力学知识。熟练操作计算机,善于发现问题,大胆创新,并且能够独立解决问题,进行相应的技术开发,具备科研能力。
4 电气工程及其自动化学科分支
4.1 电力系统及其自动化
此专业是电气工程及其自动化专业中的重点专业,主要做高压电器设备的设计、制造、运行和维护。培养国家高级工程技术人才,是国家级重点学科。在电力系统及其自动化专业毕业后,优秀的学生可以在电业局、发电厂等大型工厂工作,也可以从事电力设备制造行业,还可以进入各大高校从事理论工作。
4.2 高电压与绝缘技术方向
高电压与绝缘技术方向是国家级特色专业,就业前景良好。优秀的毕业生可以在工厂做设备维护,或者做相关电力产品的设计和开发。
4.3 电气技术方向
电气技术是多种电子技术相结合的现代电气技术,此专业旨在大规模的培养高级电气工程技术人才,进行信息处理等工作。学生毕业以后可以进行电参量和磁参信息获取与处理技术等科学研究工作,也可以进入科研机构专心于理论研究。
4.4 应用电子技术方向
在电气工程及其自动化专业中,应用电子技术方向是极具特色的一个专业。此专业电力电子和信息电子相结合,电气和电子同时具备。是培养复合型人才的专业。优秀的应用电子技术毕业生可在电子、通讯、交通等多个领域进行工作,发展空间十分广阔。
5 影响电气工程的因素
5.1 信息技术
百度百科上,信息技术被定义为是主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。
是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。也常被称为信息和通信技术,主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。电气工程对于信息技术的发展有着不可估量的巨大影响,信息技术的发展离不开电气工程的不断进步,而信息技术发展得越迅速,电气工程也就有了越先进的技术依托,信息技术与电气工程相依相存,互相影响,推进了科研工作向前发展的脚步。
5.2 物理科学
固体电子学是曾经并不发达的电气工程能够发展起来的重要推动者,而在如今科技手段先进的21世纪,电气工程仍旧和物理科学有着密不可分的关系。不仅如此,电气工程还在其他领域进行了创新型的探索,未来将尝试进入到生物系统领域。
5.3 变化
社会发展日新月异,科技发展的速度也逐渐加快,技术的不断完善和设计的飞速发展让我们必须学会迅速的发现问题和解决问题,并且具有丰富的创新意识。
6 自动化
百度百科上讲,自动化是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化科学涉及了很多学科,包括力学、化学和社会科学等。多种学科的掺杂使得自动化的应用及其广泛,不仅应用在控制飞机、汽车等交通工具上。更能够在制造生产工具的时候用自动化的机器取代人手进行工厂作业。随着时代的进步,自动控制理论出现了许多问题,很多涉及到计算机科学和数学学科的问题解决起来非常艰难,在21世纪,自动化逐渐被划分到了计算机和数学的研究范畴里。
自动化技术能够按照输入的指令进行自动作业,节省了资源,提高了工作效率。在国际上,自动化程度的强弱已经成为评判一个国家经济发展水平的重要指标。
7 就业方向
电气工程可涉及强电和弱电两方面,强电大多数是大型的电厂,以及制造大型机器的工厂。相较于强电,弱电覆盖面广,几乎涵盖了市面上所有的家用电器,所以比强电的就业面相对宽一些。但是无论强电还是弱电行业,都需要扎实的专业能力,这就要求学生在专业学习中的努力。
1)认真学习课本知识,不能只注重实践而轻视理论,一定要打下扎实的理论基础,在缜密的理论基础上学会举一反三,才能更好的进行实践;
2)除了本学科的知识外,也要多去涉足其他专业领域。比如电子工程和弱电的很多专业相接近,就可以在本专业的学习结束之后学习一些电子方面的技术技巧,扩展知识面,多角度全方位的提高自己的能力。除了电子工程,机械也是和电气工程息息相关的一门学科,在实际应用中很多产品的研发都离不开机械知识,多学习机械方面的知识有益于以后工作的发展,促进科研成果的取得,达到事半功倍的效果;
3)不能拘泥于理论知识的束缚,而是应该自己动手去进行实践。学生可以几个人组成一个小组,组成小型的实验室,每隔一段时间组织到一起去二手电子市场选购一些经济实惠的电子物品,通过对电子物品的拆卸和组装来进行设计与研究。这种团体实验室的研究方式不仅节省了实验成本,更能够加强同学间不同思想的沟通,全面的提高了学习效率和专业素养;
4)多多关注业界资讯,随时更新电气工程及其自动化专业领域的实时动态,把握时代的脉搏。
8 结论
电气工程及其自动化专业的学生只有在对专业内容有了一定的理解,才能更加明确未来的发展道路,端正态度,认真的学习与专业相关的理论知识,从而更好地在实践工作中取得成果。在电气工程及其自动化的学习中,应该追根溯源,打好扎实的基础,理论和实践相结合,清醒的认识专业以及专业的发展前景,制定好发展计划,勇于创新,迎接挑战,成为一名合格的科研工作者。
参考文献
[1]王锡凡.电气工程基础.2版.西安交通大学出版社,2009.
关键词:电气工程;培养方案;改革;复合型人才
作者简介:王晓刚(1976-),男,吉林长春人,广州大学机械与电气工程学院自动化系副主任,副教授;王清(1963-),女,黑龙江哈尔滨人,广州大学机械与电气工程学院自动化系主任,副教授。(广东 广州 510006)
基金项目:本文系广州大学“专业综合改革试点”项目的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0131-02
目前我国电气工程领域有以下两个发展特点:一是随着我国年发电量和总装机容量的逐年增长,未来20年,我国电力工业和电工制造业将持续高速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求量越来越大。二是电子技术、计算机技术以及能源技术迅速渗透到传统电工领域,出现了微电网、智能电网等新事物,这对高校电气工程及其自动化专业的毕业生提出了新的要求。与此同时,教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养一批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才,促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量。在这样的大背景下,各高校都对电气工程及其自动化专业培养方案作出修订。[1-7]广州大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业原有的培养方案已经不适合于当今社会对人才的要求,因此从2011年开始对专业培养方案进行了大规模的修订,经专家评审通过并从2012年开始实施。新培养方案的最大特点是侧重于对学生综合能力的培养。
一、专业培养目标
本专业旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。在新培养方案中开设了电力系统自动化、工业自动化和智能电网与新能源技术三个专业方向,相应方向的学生毕业后可在电力行业、电气装备制造和应用行业,或者工业自动化设备集成制造行业、自动化设备和技术的应用行业从事电气、电子、自动化产品的研究、开发、集成、管理、安装、检测与维护等技术工作。
二、新版培养方案介绍
本专业课程基本框架设置为三个层次:第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上,第二层次设置专业选修课程,选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节,包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。
本专业基本学制为四年,允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164,且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课,分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中,要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程,如果考试不及格,按学校文件规定,必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程,在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。
另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程,并选择适当的经济管理类通识课程,以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习,为后续学习、工作打下坚实基础。
开设的课程具体包括:
1.通识类教育课程平台(通识类必修课)
包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等,共36学分。
2.通识类教育课程平台(通识类选修课)
分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别,要求学生跨学科选修两类以上(含两类)课程,且要求在精品通识课程中选修不少于2学分,与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。
3.学科基础课程平台(学科基础课程)
包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等,共30学分。
4.专业课程平台(专业必修课程)
包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等,共17学分。
5.专业课程平台(专业选修课程——模块课)
电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等,要求修够12学分。
工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等,要求修够9.5学分。
智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等,要求修够10学分。
6.专业课程平台(专业选修课程——跨模块课)
这部分课程3个方向的学生都可以选修,要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。
7.实践教学平台
包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外,3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计,分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计,为期均为1周。实践课的总学时为28。
新培养方案各类课程的学分数、学时数及其所占百分比见表1。
三、新版培养方案所采取的改革措施
1.专业方向改革
与原培养方案相比,专业方向作了很大改动,这样做的原因有三:
第一,原培养方案并不分方向,所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课,且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端,这是因为学生对专业方向的把握能力不够,所选的课程不够系统化,导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确,从而直接对考研或工作造成影响。
第二,原培养方案的课程侧重于工业自动化方向,电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看,进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例,迫使我系对专业方向进行更合理的设置。
第三,随着电力工业的发展,电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合,丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。
综上,在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向,学生必须选定一个方向,并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标,实现个性化发展,毕业时有更好的专业素养,也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课,成为宽口径复合型人才。
2.课程结构改革
对比表1和表2可以看出,与原培养方案相比,新培养方案的学分数略有减少,而学时数减少的幅度较大。这是因为学校规定1学分由18学时减少至16学时,如电机拖动技术由原来的3学分64学时(含10学时实验)改为现在的2学分32学时。而专业课总学分的要求几乎不变,从而要求学生修更多门课,接触更多的专业知识,体现了全面发展的原则。
另外,新版培养方案要求学生至少获得4个第二课堂学分方能毕业。所谓第二课堂,即鼓励学生在校学习期间积极参加第一课堂以外的学术科技、文化艺术、社会实践等活动,提高学生的综合素质。学生课外参加学科竞赛项目获奖、获得专利、、成果技术转让、完成科研课题和社会调查、获得技能证书等均可获得相应的学分。将学生在第二课堂的活动进行学分量化,与第一课堂学分共同构成综合素质评估体系,更为准确全面地反映学生的综合素质情况。
3.课程设置改革
由于专业方向的改动较大,因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台,增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中,删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。
另外,在课程教学内容上,要求紧跟理论和技术的发展动向,对每门课的教学内容都做了优化,保证学生学到最新最实用的理论和技术。
四、结论
电气工程领域的理论和技术随着电子技术和计算机技术的渗透而发生了巨大变化,高校电气工程及其自动化专业的培养方案应及时做出修订以适应社会对人才的要求。本文对新培养方案做出介绍,从专业方向、课程结构和课程设置三个方面进行了改革。新培养方案将更好地为社会培养宽口径复合型工程技术与管理人才。
参考文献:
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[2]王玉华,陈跃,雷必成,等.电气工程及其自动化专业人才培养方案改革研究[J].中国电力教育,2012,(20):19-20.
[3]胡福年.电气工程专业人才培养方案改革探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(3):11-12.
[4]戴宪滨.工程类高等院校应用型人才培养方案探讨[J].中国电力教育,2012,(6):53,67.
[5]楼冯梁.浅析电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案[J].机电信息,2011,(21):221,223.
关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学
作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)
基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03
近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。
一、应用型人才培养的定位
1.电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]
郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。
2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇
我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]
河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。
事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。
3.电气工程及其自动化专业的现状
郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。
虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
4.应用型人才的特点与培养
应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]
对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
二、课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。
新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革
郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。
表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系
课程类型 课程名称
一级学科
基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座
二级学科
限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分
电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学
跨二级学科
选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作
跨专业
选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)
实践教学
环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计
2.课程内容的优化
新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。
新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整
按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。
(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。
三、加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计
课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。
课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地
实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。
3.毕业设计
电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。
除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
四、结束语
电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。
参考文献
[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.
[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.
[3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.
初识“电”是源于初中的物理课上,课本里提到多种由于电荷的存在或移动而产生的现象,比如日常生活中的闪电、静电;还有诸如电磁场、电磁感应等一些关于电的概念;认识到正电荷和负电荷的存在以及带电物体同性相斥、异性相吸的特性。后来高考报考专业时,我和爸爸不约而同地相中了电气类专业,觉得电是生活中必不可缺的一部分,毕业后肯定不愁工作。没想到却遭到了老妈大人的强烈反对,因为不管是从学习的危险性来说,还是从将来就业的工作环境来说,女孩子学电气终究与小家碧玉的形象格格不入。但老妈最终还是因为我的坚持而败下阵来。
强弱并重、软硬兼施
人们大多认为电气类专业就是跟电打交道,提到具体细节便不知所以然。其实,电气是以电能、电气设备和电气技术为手段,来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。而电气大类中主要包括电气工程及其自动化和自动化两个专业,它们乃强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、电工与电子技术相结合,具有宽口径、交叉学科的性质。
电气工程及其自动化专业偏强电类,也就是常听到的高压电范畴。专业方向包括继电保护及自动远动技术、高电压技术、电气技术、电机与电力电子技术等。学校通过开设一系列电气方面的专业课使我们具有扎实的专业知识,又通过各种实验课、课程设计以及实习和实践,竭力将我们打造为能够从事高压设备的设计、开发、生产和管理等工作的“电工小霸王”。
而自动化专业则属弱电类,其专业方向包括工业过程控制、嵌入系统、飞行器制导与控制等。自动化专业是传说中的“万金油”,这个专业的毕业生可是就业市场上的“香饽饽”。
加强实践、势在必行
目前电气方面的就业市场上,擅长技能的中专生及大专生,由于与生产实践结合紧密,且薪金要求比较低,有时甚至比研究生还“吃香”。为顺应新形势的发展,现在的本科生教育也在加强实践环节的教学。记得学习工厂供电这门课时,学校会先组织我们去附近的电厂参观学习,让书中死板的内容变得生动起来,以提高同学们的学习兴趣;在学期末的时候,为了检验我们的动手能力,则安排两周的课程设计,要求几名同学一组,设计出一套功能完整的小型楼宇供电系统。
电气类专业的研究内容涉及电的应用,不正确的操作以及各种意外事故都可能对设备甚至人身安全造成伤害。至今回想起大二时的电工实习依然后怕不已:在一次组装电视机的实验课上,老师反复提醒主板上的电源部分有个大电容器,一定要注意正负极,千万不可装反位置,加电前一定要再次确定,否则会有危险!突然一声巨响,大家顺着声音的方向找去,只见青烟直冒,一股浓烈的糊味扑鼻而来,原来是某同学接反正负极,加电的瞬间引起了那一声巨响和那一阵浓烟。通过那次实验,我们都深刻地认识到用电安全的重要性以及成为一名合格电工应具备的素质。
当然,实验过后,你看着自己做出来的铁锤、听着自己“研发”的小型收音机,心里头是甜甜的。
学校也鼓励同学们参加各种竞赛,如全国大学生智能汽车竞赛、全国大学生电子设计竞赛和机器人设计大赛等,这些竞赛对培养团队合作精神,加强专业知识有着重要帮助,绝对比在学校里闭门造车所学到的要多得多。
一证在手、轻松上岗
如今都流行持证上岗,电气类中偏强电的王牌是“注册电气工程师”,注册电气工程师分为发输变电和供配电两个方面,发输变电(发电、输电和变电)属于强电,电压等级较高,主要在发电厂、变电所、送变电工区从事二次系统、继电保护等工作;供配电顾名思义是供电和配电部分,相对来说电压等级要低,比如农网或小用户等。注册电气工程师一般来说更适用于电力设计院,也可选择国家电网、电力规划院、电力建设部门、电力生产单位和电气工程研究开发公司等,在其电气研发部门扮演电气工程师或电气开发项目经理等角色,如果能力足够强,在学习期间积累了比较好的研究成果,可自主创业或选择具有电气相关专业的院校,成为一名光荣的人民教师,为祖国培养出更多的优质电工。
而学习偏弱电的学生一般在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。通过考取程序员、软件工程师等专业技能认证,会使就业领域更加宽广,比如高科技公司(如海信、富士康、爱默生、微软)、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府的科技部门等,在对应的研发部门从事硬件研发,如PLC和单片机等控制器的研发,或从事软件研发,也就是传说中的“程序猿”,不管是从事何种研发工作,必须是扬长避短,将自己所学知识学以致用,方能拥有一个美好的未来。
静水流深、不断突破
虽说电气类专业的学生毕业后的工作都比较理想,收入状况也颇为乐观,但仍有很多电气类的同学毅然决然地选择读研。