电气工程及其自动化专业人才培养模式与课程体系研究

谭博学 张存山 孙贤明 赵霞

摘要：在山东省特色名校工程建设的推动下，结合山东理工大学“知识、能力、素质”三位一体的人才培养体系，以及山东理工大学电气工程及其自动化专业的办学基础和特色，对人才培养模式和课程体系构建进行了深化改革和创新研究，制订了相应的人才培养目标。首先介绍了山东理工大学电气工程及其自动化专业的专业特色，其次介绍了“一强二弱，三融四化”的人才培养模式，以及与之相适应的课程体系建设思路、实现方法及具体措施，总结了在新的培养模式下取得的教学改革成果。总的看来，通过对培养模式的创新，培养方案的制订以及教学内容优化完善，在专业人才培养方面进行了有益的尝试和探索，对电气工程及其自动化专业的人才培养具有一定的启示和借鉴作用。

关键词：电气工程及其自动化;人才培养模式;课程体系

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0038-02

为解决山东省高等学校面临的办学模式单一、同质化倾向明显、学科专业结构不能够适应经济社会发展等问题，山东省在地方高校中遴选了一批基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校进行重点建设。山东理工大学（以下简称“我校”）入选了首批应用型特色名校立项建设单位，电气工程及其自动化专业是我校重点建设的专业之一。

根据我校的办学特色，以及电气工程及其自动化专业特点，设立的建设目标是立足山东半岛制造业和蓝黄经济区建设，面向全国城乡电网改造升级与智能电网发展，培养具有“基础厚、能力强、扎根基层、踏实肯干”的应用型人才。学校和学院从深化人才培养模式与课程体系改革，加强师资队伍建设，完善产学研合作体制机制，改善实验实训条件建设，增强社会服务能力，辐射带动专业群等6个方面对专业进行了建设。

一、专业基础及特色

我校电气工程及其自动化专业本专业前身为农业电气化专业，1977年开始招收本科生，1998年改为电气工程及其自动化。在30多年的发展历程中，始终以培养具有“基础厚、能力强、扎根基层、踏实肯干”的应用型人才为目标，积极服务于电力及其相关企业。本专业2007年被评为山東省特色专业，2009年被确定为国家级特色专业建设点;紧密围绕智能电网建设以及节能降耗等生产实际，形成了智能配电网自动化、输电线路暂态分析与保护、现代电气传动与节能技术、新能源发电及并网控制技术等特色优势方向。电气工程及其自动化专业所在的电气与电子工程学院现有4个本科专业，另外3个分别是自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术。由于4个专业中既有“强电”专业，也有“弱电”专业，因此在发展和建设过程中，可以强弱结合，协调发展。

我国智能电网的迅速发展，加大了电力及其相关企业对电气工程及其自动化专业人才的需求。随着山东半岛制造业的蓬勃发展和山东“一蓝一黄”经济区建设的推进，城乡电力需求越来越大，城网、农网智能化改造升级陆续展开，对电力系统运行维护、设计开发、分析研究等人才需求越来越大。同时，相关企业对电气传动与节能、新能源开发利用等技术人才的需求日趋旺盛。因此需要紧密结合电力及其相关企业的人才需求，根据行业的动态发展，不断改革培养模式和课程体系，以实现学生知识、能力、素质协调发展。

二、人才培养模式建设思路及内涵

根据山东省特色名校的建设要求，以及我校的办学基础和特色，我校电气工程及其自动化专业的办学定位是应用型人才培养。在学校制订的“知识、能力、素质”三位一体的人才培养体系的大框架下，针对电气工程及其自动化领域的新发展、新要求，制订了“一强二弱，三融四化”的人才培养模式。

“一强”指电力系统强电知识和技能。主要学习电机、发电厂电气部分、高电压技术、电力系统分析、电力系统继电保护、电力电子等方面的知识和技能。

“二弱”指电力系统控制与通信两方面弱电知识和技能。其中在电力系统控制方面，主要学习计算机控制、电力系统微机保护、嵌入式系统、电气控制与PLC等方面的知识和技能;在电力系统通信方面，主要学习信号与系统、通信网络、无线通信、光纤通信等方面的知识和技能。

“三融”指企业技术人员融入师资队伍、学科前沿融入课堂教学、研究成果融入教学全程。其中企业专家融入师资队伍，指从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师，举办讲座、指导毕业设计和实习，参与专业建设、课程开发和教研教改活动;学科前沿融入课堂教学，指将行业与产业发展形成的新知识、新成果、新技术引入课堂教学;研究成果融入教学全程，指将本专业在电力系统故障监测与定位、智能配电与用电、电气传动与节能、特种电机及其控制、分布式电源及其并网控制等方面的研究成果融入课堂教学和实践教学全程。

“四化”指课堂教学同步化、实践项目层次化、课程设计综合化、毕业设计实战化。其中，课堂教学同步化，指将数字电子技术、嵌入式系统基础等基础课实施“同步互动式”课堂教学改革，课堂教学与实践教学同步，教师与学生、学生与学生进行教学互动;实践项目层次化，指实践主要包括实验课程、电工电子实训和生产实习，实验课程由验证性加深过渡到综合性，由实验室过渡到实训中心，再由综合性发展到创新性，由实训中心过渡到创新实验室，分阶段分层次进行;课程设计综合化，指专业课程设计内容综合2门以上课程，3～4名学生设计一个题目，培养学生的创新意识和团队合作精神，为做好毕业设计打下良好的基础;毕业设计实战化，指毕业设计题目紧密联系科研课题或生产实际，实行一人一题，真题真做。

三、课程体系建设

课程体系建设是实现人才培养目标，实践培养模式的基础，在对电力行业及相关企业充分调研的基础上，结合我校自身特点和专业特色，紧密围绕智能电网建设、新能源开发与利用、厂矿企业节能降耗的发展需求，在专业课的设置上，构建“一强二弱，三融四化”课程体系，提出以精品课程体系建设为龙头，构建模块化培养框架，[1]在公共必修课、学科基础课和素质教育课的基础上，专业课由专业公共课、电力系统运行与控制、电力系统继电保护与自动化、电力电子及其应用4个方向模块构成，如表1所示。

表1 电气工程及其自动化专业课程体系

序

号 课程类别 课程名称 备注

1 专

业

课 强电课程 弱电课程 专

业

公

共

课

控制类 通信类

电机学

电力电子技术

电力系统分析

电气控制与PLC

高电压技术

电力系统电气部分设计

电力系统继电保护 自动控制原理

嵌入式系统基础

计算机控制技术

电气检测技术 信号与系统

现代通信原理

电力系统通信

电力系统安全分析

电力系统控制

学科前沿课（1） 学科前沿课（2） 电力系统运行与控制方向

电力系统微机保护原理与算法

电力系统自动化

学科前沿课（1） 学科前沿课（2） 电力系统继电保护与自动化方向

电力传动与控制系统

电力系统柔性输配电技术

学科前沿课（1） 学科前沿课（2） 电力电子及其应用方向

2 公共必修课 大学英语、计算机应用基础、C语言、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、军事理论、体育、文献检索

3 学科基础课 高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、大学物理、工程制图、大学物理实验、电路、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术

4 素质教育课 中国传统文化、大学生发展与职业规划、大学生就业指导、学科导论、经济学概论等

5 实践环节 入学教育及军训、社会实践、公益劳动、金工实习

电子工艺实训、电气工程实训、生产实习

模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、综合课程设计

毕业实践与毕业设计、毕业鉴定

提出对“嵌入式系统基础”“电机学”“电气控制与PLC”“发电厂电气部分”“电力系统自动化”“高电压技术”“电力系统继电保护”等专业核心课程按照省级精品课程标准进行建设;对实践性比较强的课程，如“电力系统安全分析与控制”“电力系统柔性输配电技术”“电力系统继电保护”“电力信息技术”等，开展校企共建，即按照企业工作流程、岗位技能和综合素质要求，确定课程结构、选择课程内容、开发专业教材、共同组织教学;先由学校的专业教师进行课程基础知识讲授，再由企业一线工程师进行实际项目的实战技巧讲解，并形成教学案例。

在培养计划的制订过程中，对专业课程教学内容进行了重新审视和更新，不求全和细，重视精和新，并且要求每门课程至少有3名教师可以讲授，制订了所有课程的教学大纲。在制订过程中充分注意了课程之间的衔接，剔除了后续课程中学生在其他课程中已经学习的内容，减少课程门数和课程内容的重复，实现了课程的重組和整合，提高了课程综合化程度。[1]

在教师教学过程中，鼓励教师进行先进教学方式改革。在山东省特色名校工程建设的资助下，学院通过硬件条件的建设，实现了“嵌入式系统基础”课程的“同步互动式”教学，即讲、学、练、考一体化的教学方式，取得了很好的教学效果，下一步将对“电气控制与PLC”等实践性强的课程进行“同步互动式”教学改革;另外，学院积极鼓励教师将科研成果向教学转化，改革教学内容，组织教学案例，对专业性很强的课程，如“电路系统自动化”“电力系统分析”等进行了“案例式教学”改革，[2，3]拓宽学生的视野;为了加强学生自主学习和创新能力的培养;鼓励教师进行“框架式”教学改革，打破传统的“教与学”课堂教学模式，在教学大纲和教师的引导下，让学生参与到课堂教学中来，并能自主创新的完成教学内容。

四、主要改革成果

第一，在“一强二弱，三融四化”人才培养模式的引领下，制订了电气工程及其自动化专业培养方案，对未来人才培养的培养目标、主干学科、课程体系、专业主干课程、主要实践环节及教学安排进行了规定，并进行了实施。培养方案中增加了实践性课程的比重，通过增加实验、实习、实训等环节的课时和科目，在保证质量的前提下，增强学生实践动手能力的培养，满足应用型人才的培养要求。

第二，通过“培养、引进、共享”的师资队伍建设措施，对人才队伍进行了建设，每年选派至少2名骨干教师到国内外知名高校访学，启动了青年教师素质提升工作，通过到知名高校助课、下企业锻炼、学历提升等渠道，对青年教师的教学和科研素质进行提升，同时每年至少聘任两名行业企业技术骨干担任兼职教师。

第三，对实验实训条件进行了建设，新建高电压技术实验室，110KV变电站仿真实验室，扩建了电力自动化综合实验室，使电气工程及其自动化专业的实验实训内容更加贴近行业及相关企业的生产实际。

第四，积极发挥已有精品课程的示范和引领作用，按照精品课程的标准建设了多门核心课程、校企共建课程和双语课程，形成高质量课程教学资源。

第五，通过电气工程及其自动化专业建设的带动作用，促进自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的人才培养模式和课程体系改革，并且对3个专业的师资队伍建设、核心课程、实验实训条件等方面起到了很好辐射带动作用，带动了3个专业的发展。

参考文献：

[1]赵舵，冯晓云.电气工程及其自动化专业人才培养及课程改革的研究[J].电气电子教学学报，2008，（S1）：88-89.

[2]袁铁江，晁勤，李凤婷.电气工程及其自动化专业创新人才培养模式研究[J].中国电力教育，2012，（6）：60-61.

[3]高燕，刘文洲，徐政.电气工程及其自动化专业课程建设的探索与实践[J].长春工程学院学报（社会科学版），2007，（1）：10-12.

（责任编辑：王意琴）