电气工程专业卓越工程师人才培养研究

王莉丽，艾 欣，宋金鹏

(华北电力大学 电气与电子工程学院，北京 102206)

电气工程专业卓越工程师人才培养研究

王莉丽，艾 欣，宋金鹏

(华北电力大学 电气与电子工程学院，北京 102206)

本文研究了我校电气工程专业卓越工程师人才培养目标、培养模式和培养方案以学科实力、团队建设、实践教学体系、教学与科研实验平台对接等几个基础条件为保障，创建校内高水平工程教育人才培养平台；依托校董事会实现校企合作共建工程教育校外人才培养基地。

卓越计划；电气工程；人才培养；工程教育

0 引言

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是为贯彻落实国家战略部署而提出来的高等工程教育重大改革计划，由教育部联合有关部委和行业协会共同组织实施，列入《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》，对推动高等工程教育教学改革，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，对提升人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用[1]。

2010年10月，我校被教育部批准成为首批“卓越计划”实施高校之一。在“卓越计划”的实施过程中，学校结合电力行业背景和特点，依托优势学科，在若干国家级特色专业开展试点，电气工程及其自动化专业作为我校首批国家级特色专业，成为试点专业之一。

1 “卓越计划”人才培养体系

为适应国家经济社会和能源电力发展对高素质人才多样化的需求，我校积极探索“卓越计划”人才培养体系，构建工程创新型和工程实践型人才培养模式。

1.1 培养目标

工程创新型人才的培养目标是培养理论基础厚，专业口径宽，研究能力强，综合素质高，具有很好的科学素养、突出的工程创新能力，具有社会责任感和国际视野的未来能源电力行业领军人物。

工程实践型人才的培养目标是培养基础过硬，实践能力和分析解决问题能力强，综合素质高，具有良好的人文素养、“大工程”观和国际视野的未来能源电力领域高端工程技术人才[2]。

1.2 培养模式

工程创新型人才的培养过程中强化研究与创新，实施“课内外统合、学研双驱”的培养模式[2，3]，实行导师制、个性化培养。精选高水平的师资队伍，运用灵活多样的教学方式，加强数理基础，注重综合能力和研究能力培养。采用单独编班的学籍管理办法。通过开设新生研讨课，让名师带领学生走入研究之门。

工程实践型人才的培养过程中实施“学行并重、校企联合”的培养模式，强化工程实践，注重企业培养环节。加强解决现场工程问题能力、开发能力和设计能力的培养。由学校和企业共同组成高水平师资队伍，实行校企双导师制，采用单独编班的学籍管理办法。通过丰富的企业实践机会，提高服务社会的素质，增强服务社会的能力。

1.3 培养方案

结合学校的办学定位、能源电力行业的优势与特色，参照通用标准和行业专业标准，联合企业共同研究制定了《电气工程及其自动化专业卓越计划人才培养方案》[3，4]。以实现专业特征目标为中心任务，通过系统全面的理论教学与工程实践相结合，使学生具备以下才能：①扎实掌握数学、物理等自然科学基础知识，具有良好的人文社会科学素养和一定的经济、管理科学基础知识，并熟练掌握一门外语；②扎实掌握电气工程及其自动化专业相关知识，具有较强的专业素质与能力以及综合解决工程实际问题的能力。

电气工程专业卓越计划人才培养方案继承了我校的以 “电力系统分析基础”、“电力系统继电保护原理”、“发电厂电气部分”等骨干专业课程为主体的传统专业人才培养方案，并在此基础上进行了改革和优化创新。

(1)增加工程实践性课程，提倡基于案例的、基于项目的教学。以早先的培养方案中所列的实践课程为基础，对其内容重新规划、整合和增补，引入先进的教学手段，形成了新的工程实践性课程，例如：“电网与变电站课程设计”、“电力系统综合仿真”等。“电网与变电站课程设计”可以使学生熟悉电力系统规划设计有关的技术规程、规定、导则等；树立供电必须安全、可靠、经济的观点；掌握电力网初步设计的主要内容、基本步骤和基本计算方法；学习工程设计说明书的撰写。再如增设了一些工程实践课程，例如：“电气工程综合训练”、“电气工程创新设计”等。在“电气工程创新设计”课程教学过程中，学生在教师带领下，利用国家及省部级重点实验室联合平台，参与为期一个学期的科研项目研发活动。

(2)开设工程概论课程，培养学生工程思维和工程意识，促进学生形成系统的工程观。例如：以我校“千人计划”学者在第七个学期为工程实践型卓越班开设的32学时“工程方法与实践”课程为例，课程采用CDIO(构思Conceive、设计Design、实现Implement和运作Operate)设计思想，实施基于问题的探究式教学，从“工程师干什么”出发，指导学生面对实际问题，完成从分析原因、设计方案到研制系统、运行系统并评价结果的全部过程。帮助学生掌握解决工程问题的一般方法与步骤，培养学生工程师的职业道德和社会责任。

(3)开展社会实践活动。经过学校与冀北电网公司多次洽谈协商，并派专门教师实地考察，确定在电气工程实践型卓越班开展为期三周的暑期社会实践活动，实践地点安排在河北省张家口供电局，实践时间为一年级结束的暑假。主要任务是通过调研了解电力企业的结构、生产过程及管理方式，使学生对电力公司的运营以及电力系统的各个环节有了全面的认识，为今后专业课的学习打下良好的基础。

(4)举办卓越班暑期学校。为推进“卓越计划”学生的国际化培养，提升学生国际视野和跨文化环境下的交流与合作能力，学校举办卓越班暑期学校，邀请海外名师为其授课。2015年聘请了四名世界名校的专家学者来访并为卓越班学生授课。课程设置立足于我校专业特色，采用课堂讲授、小型沙龙、项目训练等方式授课。学生采取的是自愿报名参加的形式，实践证明学生参与的积极性非常高。其中，来自美国康涅狄格大学的Steven Boggs教授讲授的“实用中的工程原理”受到学生的热烈欢迎。2014年暑假，电气工程卓越班部分学生公派赴法国参加北京市卓越计划高校联盟与法国预科学校工业科学教师联盟联合举办的暑期学校活动。活动的主要内容是体验法国工程师教学内容及培养特色。

(5)邀请资深名师开设“电气工程前沿技术专题”课程，使学生了解电气专业领域的理论前沿、研究热点和发展动态。目前课程开设了五个专题，分别是：“超特高压电力设备及输电新技术”；“大规模可再生能源发电及接入系统”；“智能调度、大电网广域协调控制和系统恢复”；“微网与智能配电网”；“电力体制改革及其关键技术问题”。这五个专题以专业选修课的形式开设，学生的选课率极高。

(6)开设新生研讨课，对入校新生思想的启迪和思路的开拓起到了重要作用。研讨课的开设时间是本科一年级上学期，课程类别为公共基础课，共8个学时，任课教师一般为资深教授，授课内容围绕相对稳定的专题展开，深度介于科普与专业课程之间。采取小班授课方式，以小组为单位围绕专题开展学习讨论。

卓越计划人才培养方案中，课程体系建设继承和凝练了12门专业基础课和5门专业课作为专业核心课程，配套6门专业选修课程，以此夯实理论基础；以增补整合原有实践课程的方式开设了11门实践课程，实现“基础、综合、创新”[5]三层次实践课程体系要求。此外，为使学生形成工程概念，培养工程思维；以开设暑期学校，利用暑假进行企业顶岗实践，组织专业讲座和研讨等方式帮助学生活跃课外学习，明晰专业知识架构，了解企业工作流程，丰富企业实践经验。实践证明，这样的课程体系有效的满足了卓越计划人才培养目标的要求。

2 创建校内工程教育人才培养平台

2.1 学科背景和平台建设的保障

我校电气工程及其自动化专业隶属于电气与电子工程学院，该院拥有教育部高校“985工程优势学科平台”、电力系统及其自动化国家重点学科和电气工程北京市重点学科；拥有电气工程博士后科研流动站和电气工程一级学科博士学位授予权；拥有“电机学”、“电磁场”和“电力系统继电保护”三门国家级精品课程以及“电路理论”、“电力系统分析基础”、“高电压技术”等一批省部级精品课程；拥有电磁场、电机学和电力系统继电保护三个北京市教学名师团队；拥有三个国家级实验实践教学平台(国家级电气工程专业实验教学示范中心、国家级工程实践中心、国家级虚拟仿真实验教学中心)以及一个省级教学实验平台(北京市电工电子实验教学示范中心)。

这些学科建设、教学团队建设和实践教学平台建设的成果，为卓越计划的实施和创建校内工程教育人才培养平台提供了强有利的保障。特别是几个实验实践教学平台为下述的“四模块”实践教学体系实施提供了场所。

2.2 “四模块”实践教学体系

我校注重发挥“重实践、强能力”的人才培养特色，构建“基本实验教学、校内实践教学、仿真实践教学和校外工程实践教学”的“四模块”实践教学体系，为学生的全面发展打下坚实的基础[2]。

基本实验教学模块主要包括基础课实验、专业基础课实验和专业实验课等实验教学环节，以及课程设计、实验室内完成的毕业设计等环节；

校内实践教学模块主要由“实验性仿真”和“实践性仿真”组成，前者突出仿真在实验教学中的应用，后者强调仿真与现实接近的实践环境；

校外工程实践教学模块由认识实习、生产实习、毕业实习和社会实践等环节组成。

新的实践教学体系注重“四个突出”：在基本实验教学模块中，改革传统的演示性、验证性实验，突出实验内容的综合性与设计性；在校内工程实践模块中，改革金工、电工等传统的单纯操作性的实习内容，增加设计、工艺、制造等实验项目，突出工程实践的多样性；建立校外实习基地，突出产学研结合的教学管理模式；建立电网调度、火电机组等仿真系统，将现代仿真技术引入实验与实践教学中，突出了实践手段的先进性。

2.3 教学实验平台与科研实验平台有机对接

我校电气与电子工程学院还拥有“新能源电力系统”国家重点实验室、电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室、高电压技术与电磁兼容北京市重点实验室、电磁场分析测试与电磁兼容国家电网公司重点实验室、电力系统保护与安全战略防御教育部创新团队、大电网保护与安全防御高校学科创新引智计划(“111”创新引智基地)等多个实力雄厚的科研平台和团队。

在电气工程专业卓越工程师人才培养过程中，十分注重将教学实验平台与这些科研实验平台的有机对接，形成一个大概念的、对培养目标有持续效果的实践教学平台，也是一个涵盖本科实践教学、科技创新、科学研究并着眼于未来的电力人才培养平台。在这个平台上，学生不但能够学习理论知识和提高实践能力，还能够了解到当前电气领域的先进技术和主流发展方向，形成大电力系统全局意识[2]。

把优质科研实验资源引入到实验教学中去，包括引入科研实验室优质师资参与指导学生实验；将最新科研成果转化为教学实验项目，为本科人才培养服务；为本科生开放大型贵重仪器设备进行实验等。如：电气工程专业实验教学示范中心与新能源电力系统国家重点实验室紧密合作，形成了由杰出青年、科技新星、特聘教授与一线实验教师共建的实验教师队伍，共同为学生进行“继电保护与自动化综合实验”和“微机保护”的实验指导；再如：“超导应用基础”课程部分实验由电磁兼容北京市重点实验室为其开设，聘请实验室知名学者、博导指导本科生进行“超导电力装置及超导磁体的设计、制造、运行、测量和保护”实验；本科实验教学平台与科研实验平台联合建设、有机结合，使学生在本科阶段的学习更加结构化，目标更加明确，在联合实验平台上进行的实验更加系统化[2]。

3 校企合作共建校外人才培养基地

校企合作是我校的办学特色之一，特别是进入高水平大学建设新时期，我校提出了“走校企合作兴校之路”的发展战略，将校企合作列为高水平大学建设的增长点之一。

2003年经国务院批准，我校由教育部与学校董事会共建，学校董事会包括国家电网公司、中国南方电网公司和五大发电集团。这一改革使我校与电力行业根深蒂固的联系得到体制保障，并探索出校企长效合作的新机制。学校充分利用校董事会得天独厚的条件，建成稳固的校外实习基地110多个，在一批能源电力领域的研究院和设计院等单位里建立研究生工作站13个，为我校实施“卓越计划”提供了有利条件。尤其重要的是校企合作共建了三个国家级工程实践教育中心，它们分别是与冀北电力有限公司共建的电网工程实践基地、与大唐国际发电股份有限公司共建的发电厂实践教育中心和与中国电力投资集团公司共建的核电工程实践教育中心。

其中的电网工程实践基地为培养电气工程及其自动化卓越班学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力提供了一流的环境、岗位和师资。首先，从实践环境入手，严格按照电气工程及其自动化人才培养的需求，切实建设各类技能思维训练、电厂模拟、模型拆装等实践环节和平台。其次，基地根据冀北电力有限公司下属企业的生产和经营特点，面向卓越计划学生开展工程项目的设计、制造、安装、试验、运行和控制等实践内容，有针对性地进行生产岗位、工程设计岗位和技术研发岗位建设，采用小分队、多班组、大循环的实习岗位配置模式。学生在生产运行部门、工程设计部门和技术研发部门学习实践的时间各占企业实践总时间的三分之一。通过在企业实习和顶岗实践，不断提高解决现场工程实际问题能力、开发能力和设计能力，为今后工作打下坚实基础。再次，通过内培外引等多途径持续完善基地的师资队伍建设。一方面从企业中选拔具备较高素质及丰富经验的职员担任内部教员，另一方面从企业外部招聘具有较高工程设计能力及创新能力的行业专家担任理论教员，为学生配备一流的师资队伍。

4 结语

我校电气工程专业实施“卓越计划”五年以来，围绕着国家能源战略，主动服务能源电力领域的重大社会需求，依托校董事会与各电力企业建立良好的合作关系，充分利用校外实习基地和企业研究生工作站，以实际工程为背景，以工程技术为主线，提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就了一批适应社会需求的能源电力领域的卓越工程师。

[1] 林健．校企全程合作培养卓越工程师[J]．武汉：高等工程教育研究，2012(3):7-23.

[2]华北电力大学.华北电力大学实施卓越工程师教育培养计划工作方案[Z].2011-03-09

[3]王秀梅,杨红霞，米增强，等.加强课内外统合建立大学生实践能力培养体系[J].北京：中国高等教育，2013(11):40-41.

[4]林健．卓越工程师教育培训计划通用标准研制[J]．武汉：高等工程教育研究，2010(4):21-29.

Research on the Talent Training of Electrical Engineering Major for Excellent Engineers

WANG Li-li, AI Xin, SONG Jin-peng

(CollegeofElectricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)

In this paper, training objectives, training mode and training scheme of excellent engineers in electrical engineering major are discussed.High level engineering education platform can be established with the strength of discipline, team building, practice teaching system, practice teaching and scientific research experiment platform and so on.Outside school personnel training base for engineering education is built, which is relying on the university enterprise cooperation and carrying forward on characteristics of the power industry in our school.

excellent plan; electrical engineering; talent training; engineering education

2016-02-25;

2016-09-13

王莉丽(1978-)，女，硕士，工程师，主要从事电力系统实验室运行与管理，电力系统仿真实验相关教学工作, E-mail：wll@ncepu.edu.cn

G642.0

A

1008-0686(2016)06-0023-04