面向卓越工程师培养构建校企合作工程实践平台的探索

摘要：卓越计划重点培养的是学生的工程实践能力与工程创新能力，高校应该联合符合本专业发展方向的企业，构建基于培养卓越工程技术人才的现代工程实训平台。在论述了常熟理工学院卓越人才培养实践教学平台建设思路的基础上，提出了贯穿学生学习生涯的实践教学体系，并较为详尽的阐述了常熟理工学院电气与自动化学院建成的两个校企合作实践基地的特点，指出在实践基地建设中应将专业工程要素融入工程实践与实训项目，以全面提高学生的工程素质、工程实践能力。

关键词：卓越工程师；校企合作；工程实践平台；建设特色

作者简介：刘燕（1964-），女，山东济宁人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，教授。（江苏?常熟?215500）

中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0081-02

教育部“卓越工程师教育培养计划”旨在面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。常熟理工学院（以下简称“我校”）是第二批加入教育部卓越工程师培养计划的院校，作为一所地方院校，学校非常重视此次培养的契机，出台了常熟理工学院卓越工程师教育培养行动计划，并在行动计划中明确了卓越工程师培养的具体任务、基本思路和主要措施。电气与自动化工程学院作为试点，承担着我校卓越工程师培养的任务。以提高学生的实践创新能力为重点，与行业企业建立以“工程实践教育训练中心”为真实载体的人才培养实践平台将是卓越工程师培养的基础。学院在实践教学平台的构建中融入了行业企业的合作机制，合作共建的实践教学平台项目不仅以高起点、高标准满足了应用型本科院校学生实践能力的需要，更符合现代卓越工程师培养的创新实践要求，具有前瞻性、综合性和工程性融为一体的特色，为学院卓越计划的实施奠定了坚实的实践基础。

一、卓越人才培养实践教学平台建设的思路

卓越计划重点培养的是学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。电气类本科毕业生最终培养的目标不仅是掌握宽广的理论基础，而且掌握“准工程师”所应具备的工程技能，为将来成长为真正的“卓越工程师”打下坚实的基础。在面向卓越工程师的培养中我校以校企合作教育为抓手，以面向工程人才的培养建立校企合作的现代工程教育实践平台，形成校内实验基地与工厂实验基地相结合，实际工程背景平台与情景教育平台互相融合，实践教学内容与生产实际的工作内容密切结合的人才培养模式。设置了连续的、贯穿学生学习生涯的实践教学体系，即一年级培养学生的工程认知能力；二年级培养学生的专业基础能力；三年级培养学生的专业实践能力；四年级培养学生的工程综合实践能力和创新能力。

我校电气与自动化工程学院现有三个专业，分别为自动化专业、电气工程及其自动化专业、测控技术与仪器专业。其中自动化专业是国家批准的卓越工程师培养计划专业，而电气工程及其自动化专业及测控技术与仪器专业则是未来几年逐步过渡到卓越工程师培养规格的后备专业。根据培养方案设计了卓越工程师培养的各个学习阶段的实践教学，其基本思路如图1所示。按照教学进程循序渐进地安排实践教学，从学科基础课程实验到专业课程实验，再到专业方向课程实践，在每一个层次基本实践教学完成后均安排一个集设计与实训于一体的综合训练，在所有专业课程结束后安排一个与现场工程师工作任务基本对接的工程综合训练。其中专业必修课程实验主要是针对专业基础课程设置的实验；在专业必修课程之后安排两周综合性的课程设计及实训。之后学生分专业方向，根据专业方向设置对应的专业方向课程实验，在专业方向课程实验之后设置该方向的综合实践训练，最后设置四周的专业工程综合训练。

其中专业方向综合训练和专业工程综合训练平台建设以校企合作的形式搭建，并将专业工程要素融入工程实践与实训项目，让学生在模拟的工程环境下进行工程实训与实践。电气与自动化工程学院与企业合作建成的综合训练平台有：与美国NI集团合建的智能仪器实训中心，与常熟开关厂合建的工厂供配电技术实训室。这些实训基地的建设集先进性、工程性、综合性、创新性于一体，以高起点、高标准并与专业方向的实践工作高度接轨的设计理念成为卓越人才培养的有力实践支撑。

二、校企合作实践平台的建设特点

1.供配电技术实训平台的建设特色

供配电技术实训平台是为电气工程及其自动化专业配套的实践场所。该平台是与常熟开关厂合建的，由常熟开关厂提供一整套可实际运行的10kV变电所实际成套装置。这套系统构成了具有两路电源进线，两台变压器并列或分列运行、多路馈出线路的变电所一次系统，系统图如图2所示。其中高压侧有KZN1-12高压开关柜6面，包括进线柜、计量柜、出线柜等。开关柜内主开关采用CV1、CV2户内高压真空断路器，开关柜内配装有变压器微机保护单元DigiProⅡ-TC；变压器为2台SC10-100/10干式变压器，完成10/0.4kV电压变换及电能输送的作用；低压侧有CGHL抽出式低压开关柜8面，其中抽屉单元具有体积小、功能强、互换性高、维修方便、接触可靠等特点，低压柜内主开关元件为CW2（配H26智能型控制器）或CM2低压智能断路器。

在实训室建设中按照主接线和运行状况我们配置了变电所模拟屏和上位机监控系统，使实训平台建成为集微机监控、模拟屏模拟操作、实际装置真实操作于一体的实践场所。实训室按变电所实景进行布置，同时还模拟工作环境，室内放置常用工具（如耐高压绝缘棒、临时接地线、高低压测电笔等）、劳护用品（如绝缘靴、绝缘手套、工作服、安全帽等）、安全警示牌（如“禁止合闸”，“有人操作！”等）、实验仪器（如高低压绝缘电阻表等）。墙面布置变电所值班人员守则、工作规范，如《电气安全操作规程》、《倒闸操作规范》、《电气防火条例》等，张贴“安全第一，预防为主”等安全标语。实训室的建设突显了真实的变电所工作环境，在实训室可以实现实验与实训一体化的实践教学要求。对高低压电器元件、单体单元装置及配电装置等设立认知、性能测试、整定保护等实验项目，对高低压配电系统设立综合性、实战性和创新性的实验项目。在实践项目的设置中取消了与当前实际应用与选型不一致的元件性能测试实验以及与当前变电所实际运行装置实现方式完全脱节的实验项目，设置新元件、新装置的性能测试项目，增加微机继电保护装置实验，并将保护装置的保护功能、整定动作特点置于变电所事故运行系统中来现实现，使学生对继电保护的实现方式有更直接的认识；设置一些与实际供配电工作性质密切相关的综合实验项目，并在这些综合实验项目中揉和某些单一实验项目，并以变电所实际整体的运行状况体现单一实验项目的内容。综合性、实践性项目的设置有利于学生对内容的充分理解与认知，更符合供配电技术工作的实际性质。该项目实训平台的资源优势为电气工程及其自动化专业实践教学打下了坚实的基础。

2.测控技术综合实训平台的建设特色

测控技术综合实训平台是为测控技术与仪器专业课程配套的实验实践场所。测控技术综合实验室建设同美国国家仪器有限公司（National Instruments，简称NI）联合挂牌共建。利用美国NI公司提供的低价位、高利用率的测试测量系统与平台，减少学校的投资，同时美国NI公司不定期使用与宣传实验室，可为学校争取尽可能多的校外培训与考证，以提高学校的知名度。

测控技术综合实验室建设结合苏南地区区域经济发展特点和专业需求，实验设备力求同实际工业现场设备接轨，从如何构建一个实际的工业测控系统出发，采用开放式的软、硬件平台，强调实验的综合性与设计性，强调实验室的可扩展性，为部分课程全程采用项目教学法提供条件。构建的基本思路是：结构现代化、内容典型化、用途广度化、拓展简单化。根据教学和科研需要，特选择开放式的软、硬件平台，能集多种测控信号源、实验电路平台、数据采集卡、计算机等于一体，结构紧凑、性能稳定可靠的实验设备，强调实验的综合性与设计性，强调实验室的可扩展性。测控技术综合实验室建设按照典型的工业测控系统组成，如图3所示，按信号流向系统组成依次为传感器、信号调理电路、数据采集卡、计算机及相应软件等。在组建过程中，将测控技术涉及的新技术引入教学，让学生在系统中学习系统，对系统集成有更好的感性认识。

本测控系统由NI测控技术与系统设计平台、NI ELVIS II实验套件、软件开发平台——NI Academic Site License、数据采集实验系统板等部分组成。其中NI测控技术与系统设计平台是一款基于NI LabVIEW软件的教学设计和原型平台，可作为先进的工具，传授仪器、电路、控制器、嵌入式、微控制器设计等多个领域的概念。在该平台上，有12款集成仪器（如示波器、数字万用表、电源、函数发生器），可通过NI LabVIEW接受完全定制，可在LabVIEW下编写特定的应用程序以适合各自的设计实验。在该仪器的上面可插入一块原型实验面包板，适合教学实验和电路原型设计及测试；NI ELVIS II实验套件可以让师生快速掌握ELVIS II的使用方式，根据实验要求实现实验目标；软件开发平台——NI Academic Site License用于测量、控制、嵌入式、信号处理和通讯应用程序；数据采集实验系统板可以结合相应的LabVIEW程序组成一个能利用多种传感器进行信号采集与分析处理的数据采集实验系统。

测控技术实训平台可实现的实践项目多达二十多项，既可完成单一的实践内容也可以完成设计性、综合性、研究性的实践项目，如电子计数器的原理及应用研究、交流电压测量系统设计、频率测量系统设计、电气设备的性能测试系统设计、直流电动机速度采集与PID控制系统设计、“虚拟仪器技术”课程设计、“传感器原理与检测技术”课程设计、智能仪器综合设计、测控系统综合设计、“虚拟仪器技术”课程项目教学法平台等。该项目的建设为我校测控技术专业实践教学的应用与发展奠定了基础。

三、结束语

针对卓越工程师的培养，以学生创新思维和实践能力培养为核心，通过联合符合本专业发展方向的企业，构建基于培养卓越工程技术人才的现代工程实训平台，将专业工程要素融入工程实践与实训项目，让学生在模拟的工程环境下进行工程实训与实践。唯有此，才能全面提高学生的工程素质，培养大批与实际工作接轨的优秀工程技术人才，工程实践教育基地才能实现全面、协调、可持续发展。

参考文献：

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[4]龚敏,张婷,孙山.我国高等工程教育:现状、问题与思路[J].黑龙江教育,2010,(12):34-37.

（责任编辑：孙晴）