基于“实战驱动、校企协同”的电气专业工程实践教学改革

刘 伟, 贺晓蓉, 杨 奕

(重庆理工大学 电子信息与自动化学院，重庆 400054)

基于“实战驱动、校企协同”的电气专业工程实践教学改革

刘 伟, 贺晓蓉, 杨 奕

(重庆理工大学 电子信息与自动化学院，重庆 400054)

重庆理工大学电气工程及其自动化系针对学生工程实践能力培养这个难题，从电气信息类本科教育教学的内在规律和要求出发，创新性地构建了基于“实战驱动、校企协同”的电气专业“2+1+1”工程能力培养体系。首先参照工程教育专业认证标准和卓越计划通用标准，解析了工程能力内涵；其次详述了工程实践教学改革的具体内容：包括以实战驱动为核心的工程化实践教学体系构建，以循序渐进为特征的递进式工程实训平台整合，以校企协同为导向的紧密型校企合作机制研究等。经过多年的工程教育改革积淀，不仅使我们培养的学生具有强烈的工程意识、良好的工程素质和扎实的工程实践能力，也使得师资队伍工程化素质不断增强，取得了丰硕的教研成果，实现产学双赢。

工程实践教学改革; 实战驱动; 校企协同； 电气专业

0 引 言

工程教育是我国高等教育的重要组成部分[1]，在高等教育体系中“三分天下有其一”，工程教育在国家工业化进程中，特别是国家提出打造“工业化强国”的今天，对门类齐全、独立完整的工业体系的形成与发展，发挥了不可替代的作用[2]。

我校电气工程及其自动化系抓住学生工程实践能力培养这个难题，从电气信息类本科教育教学的内在规律和要求出发，结合两项重庆市高等教育教学改革重大项目“电气信息类工程应用型人才培养模式的研究与实践”和“面向工程教育专业认证的电气卓越工程师培养模式研究”[1]，依托重庆市人才培养模式创新实验区与重庆市大学生校外实践教育基地2个市级人才实践培养平台，创新性地构建了基于“实战驱动、校企协同”的电气专业“2+1+1”工程能力培养体系：即2年“基础强化、课堂培养”为特征的学科基础及专业基础教育；1年“项目驱动、梯度培养”为特征的校内工程能力预培养，1年“实战驱动、系统培养”为特征的企业阶段工程能力再培养。整个培养体系建设、培养课程实施以实战驱动为核心、校企全程协同。

1 工程导向，明确电气工程师工程能力内涵

为了培养的工程型人才能够符合时代的要求、满足行业的需要，我系参照工程教育专业认证标准和卓越计划通用标准，结合电气工程及其自动化专业的教育现状，首先明确了电气工程师工程能力内涵，见表1。从工程能力的内涵出发，全面贯彻实施“2+1+1”工程能力培养体系[3]。

2 实战驱动，构建工程化实践课程体系

2.1以“基础强化”进行课程体系整合优化

“2+1+1”培养体系前2年，构建系统整合、整体优化的大基础课程体系,强调工程教育的基础性和通用性。在课程体系改革中，通过压缩部分必修课课时，前置部分第3年的专业理论课，为实施工程能力预培养腾出时间。此阶段是以“基础强化、课堂培养”为特征进行工程基础培养。

2.2以“项目驱动”进行校内阶段工程能力预培养

第3年进入专业模块的学习，此阶段我系大幅整合原有零散的课程实验和课程设计，以项目驱动方式重新设置实践课程，逐步建立以能力导向，分层次、 模块化、相互衔接的工程能力培养体系。此阶段是以“项目驱动、梯度培养”为特征进行工程能力预培养。

(1) 开设9个专题讲座。把学生在理论课程中学到的专业知识系统化、工程化，由具有工程经历的校内导师和聘请的校外导师共同讲授，包括：①工程师及能力的培养;②发电厂系统及辅机设备;③发电机及其实验;④变压器的规范及运行;⑤直流系统;⑥配电系统;⑦发电厂防雷与过电压保护;⑧继电保护;⑨电气倒闸操作原则及注意事项。

表1 电气工程师工程能力内涵

(2) 整合7大实训模块。通过购置新的实验系统和对原有实验平台进行整合、重构，基本构建了一个能够真实再现发、输、变、配电全景过程的电力系统动态模拟平台。基于该平台，把以往一个或几个单一性实验内容整合成综合性实训项目，各项目模块计相应学分，同时联合企业编撰了对应培训教材，并实时更新。部分企业也给我们提供了配套的实训设备，整合后的实习实训课程内容以工程项目为驱动，包含以下几大模块：①发电运行与控制实训项目;②输变电运行与控制实训项目;③供配电运行与控制实训项目;④电气测试与控制实训项目;⑤高压电气设备绝缘检测技术实训项目;⑥电磁仿真计算分析项目;⑦电气基本技能培训项目[4]。

通过综合性实训项目的训练，能让学生体验真实工程环境，循序渐进地培养学生的电力系统运行、控制、维护、管理等工程实践与科技创新能力，为下一年在企业阶段的综合实训打下了良好的基础。使学生有能力参与企业真实生产，在生产中完成教学行动，助企业创造效益，让企业接受，受企业欢迎。

我们到企业进行调研，针对学生的知识结构、实际动手能力与企业所需人才之间存在的差异，校企协同对工程实践模块进行实时改革与更新，共同制定学生就业岗位的素质需求、核心技能、创新能力及可持续发展等方面的有关课程[5]。

2.3以“实战驱动”进行企业阶段工程能力再培养

第4年学生在企业实训及做毕业设计，由企业资深工程师和企业背景教师共同指导。企业阶段培养方案见表2。此阶段是以“实战驱动、系统培养”为特征进行工程能力再培养，其实战项目几乎全部来源于企业的生产实际。企业阶段培养重点体现电力生产过程的实际操作与控制、系统工程能力的培养和提升以及工程创新能力的培养。企业阶段培养是校内培养的高级阶段和延伸，计相应的学分。该方案明晰培养内容、步骤和目标，做到针对性强、校内校外不重复，“真刀真枪”进行项目实战、完成毕业设计[6]。

表2 企业阶段工程实战培养方案

3 校企协同，共谋紧密型校企合作机制

3.1以“全程参与、工程实战”为目标确立校企合作内容

校企全程合作应该始于工程能力培养目标的制定，贯穿工程能力培养的各个环节[6]，止于工程能力培养目标的实现，我系与企业在培养电气工程师过程中的合作主要在以下几个环节：共同制订培养目标和培养标准，共同改革课程体系和教学内容，共同建设工科教师队伍，共同研究教学组织形式和教学方法，共同制定企业培养方案，共同建设工程实践教育中心，共同实施企业培养方案，共同指导毕业设计或学位论文，共同评价学生培养质量[7-11]。

3.2以“源于工程、循序递进”为特征共建工程实训平台

当前，实验教学改革的趋势是实施分层次、模块化、自主性、创新性模式的教学体系。由于实验教学体系的构建和实验课程内容优化设置，往往依托于实验室建制及其设备、用房配置。因此，对我院传统实验室、实验中心、工程实践基地进行科学合理的重构是十分必要的[11]。同时地方高校聚集了优质智力资源和实验设备资源，应和企业联合推进科技创新平台建设，使学生的实践教学活动与在共享平台上开展的为地方企业服务的科技活动有机地结合起来，实现高校学生与企业的有效对接[11]。

基于以上两点，结合学院实验资源的实际配置情况，通过更新培养理念，重构课程体系、整合教学资源，我们构建了“工程基础、工程专项、工程综合”三级递进式工程实训平台。平台重构以再现电力系统真实场景和过程、培养学生系统工程能力为目的，遵循工程能力递进式增长曲线，设计一批适合教学且源于典型工程项目的实训模块，同时考虑教学和企业科研服务有机结合，实现高校学生与企业的无缝对接。真正建设了一个集教学、科研、工程实践、创新训练“四元一体”的工程实践平台，分阶段地提升学生认知+探究、实验+设计、实施+创新3类工程能力, 体现了能力训练的渐进性[4,13]。

(1) 工程基础平台——培养认知+探究能力。该平台含企业见习、基础实验、电气电子实践技能训练3个子平台，主要模块为：电路电子基础实验、电子技术应用实验、电子综合应用实验、微机原理及应用实验、单片机实验、金工实习、参观实习。此阶段主要培养学生工程认知+探究能力，夯实工程基础。

(2) 工程专项平台——提升实验+设计能力。该平台含电力生产过程虚拟仿真实验教学中心、发输配动态模拟联合实验室、新能源汽车零部件检测及传动技术实验中心、重庆市电工电子教学示范中心。主要模块为：发电运行与控制实训 、输变电运行与控制实训 、供配电运行与控制实训、电气测试与控制实训、高压电气设备绝缘检测实训[4]、电磁仿真计算分析、电气技能培训 。此阶段主要提升学生工程实验+设计能力，使学生得到系统的工程能力训练。

(3) 工程综合平台——锤炼实施+创新能力。该平台含重庆市能源互联网工程技术研究中心、校外工程实践教育基地群、大学生科技创新实践基地、成果转移孵化基地。主要涵盖：始业教育、发电实战模块、输电实战模块、变电实战模块、用电实战模块、毕业设计、创新创业实践。此阶段主要锤炼学生工程实施+创新能力，让学生真正参与工程实战。

3.3以“产学研训、校企协同”为导向共谋校企合作机制

我系根据自身的实际情况，考虑到到电气工程专业的特点，提出了紧密型产学研训合作机制。“产学研训”是一种合作系统工程，即生产、学习、科学研究、实习实训的有机融合。产学研训合作教育充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、工程能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式[14]。

(1) 产学结合。在学校建立职工培训基地，依靠学校完善的培训管理体系，完整的培训课程体系，经验丰富的培训师资队伍，为企业员工开展电气理论与实践技能培训。我系的人才培训基地已成为重庆三峡水利电力集团、重庆汇能达电子有限公司、重庆机电职业技术学院等单位技术人才的重要培训基地。同时在企业建立工程教育基地，企业为青年教师和学生提供工程对象、工艺流程培训，校企合作完成企业科研课题，为学生工程实践提供工程案例和应用环境。企业技术专家受聘硕导、兼职导师，部分解决校内工程教育师资匮乏问题。

(2) 研训并举。在学校建立工程技术研究中心(2015年我系获批重庆市能源互联网工程技术研究中心)，利用学校工程化师资队伍和完备的试验、测试、科研平台为企业开展技术攻关和新产品研发。在企业建立科技成果孵化基地，把我们的技术成果提供给企业进行成果转化，实现研训平台一体化。例如与重庆汇能达电子有限公司共建成果转移孵化基地，教师依托基地进行产品开发与成果转化，部分学生全程参与，近3年累计实现产值3 000多万元。

(3) 校企协同。实践教育基地，校企共建：我们结合自身优势和行业背景，分别遴选重庆三峡水利发电有限公司、电力科学研究院、重庆水轮机厂、重庆汇能达电子有限公司及南岸供电局等5家在行业内具有一定影响力和品牌知名度的企业作为校外工程实践基地，建立了校外工程实践教育基地群。合作企业共同为基地提供实践教育资源，为学生一年的企业实训打造良好的外部环境。其中“重庆理工大学—重庆三峡水利发电有限公司工程实践教育中心”于2012年获批为重庆市“本科教学工程”大学生校外实践教育基地。

教学计划实施，校企协同：校企共同改革课程体系和教学内容，为了使我们的人才培养计划符合市场的需求，符合企业对人才的需求，与时俱进，校企协同对人才培养体系实施闭环控制。即通过社会调研和人才市场调查，通过企业对就业学生的反馈，及时调整人才培养方案所涉及的核心课程开发、专业教学实施、实训基地建设等关键环节，增强人才培养的针对性和时效性。

4 主要特色与创新

(1) 构建了“以3个递进层次为主线”的工程实践课程体系。传统实践课程体系多依附于理论课程，验证性试验比重大，缺乏综合性和系统性，不利于工程能力的培养，改革为“基础强化、项目驱动、实战驱动”3个递进层次组成的工程化实践课程体系。前2年为表层，夯实工程基础，以“基础强化、课堂培养”为特征进行工程基础培养；第3年为中间层，整合原有课程实验和课程设计，以“项目驱动、梯度培养”为特征进行工程能力预培养；第4年为核心层，在企业“真刀真枪”进行项目实战、完成毕业设计，此阶段以“工程实战、系统培养”为特征进行工程能力再培养。

(2) 重构了“以3个梯度平台为基石”的工程能力培养平台。通过对原有实验中心、实践基地以及实验室的整合重构，搭建了“工程基础、工程专项、工程综合”3个梯度式平台，奠定了工程能力培养的基石，各平台相互支撑、有机融合、科学衔接、梯度推进，循序渐进地提升学生认知+探究、实验+设计、实施+创新3类工程能力，形成科学的工程能力发展曲线。

(3) 设计了“以3个关键环节为主体”的企业阶段实践方案。企业阶段培养是工程实践教学环节中非常关键的阶段，该方案以“始业教育、项目实战、毕业设计”3个关键环节为主体，其目的是使学生受到电气领域工程师基本训练，具有能够综合运用所学专业知识分析并解决工程实际问题的能力；具备电力系统、电机系统设计、运行、管理的基本技能，具备一定的组织管理能力、交流沟通能力和团队合作能力，具备在电气工程及相关领域进行科学研究、产品开发、技术管理和知识创新的综合能力和较强的国际竞争力[15]。

(4) 确立了“以多元互融模式为支撑”的紧密校企合作机制。产学结合、研训并举、校企协同、多元互融。树立学校服务企业的思想，充分利用学校人才优势和设备，为企业开展人才培训、技术攻关和科研成果转化，促进校企互信和校企长效利益共同体形成。教学计划实施过程中，校企全程共建，校企协同对人才培养体系实施闭环控制。

5 结 语

电气专业“2+1+1”工程能力培养体系建设、培养课程实施以实战驱动为核心、校企全程协同，基本解决了：①原有实践平台难以支撑工程实践与创新能力培养的问题；②原有实践教学内容杂散且与工程实际脱节的问题；③工程实训基地“建立难、针对性差、费用高、不稳固”的问题；④校内具有“工程背景”的教师匮乏问题[16]。

该体系突出了工程应用能力的培养，教学理念新颖，方案思路清晰，具有很强的可操作性。不仅对我校电气工程应用型人才的培养产生极大的促进作用，也对其他同类高校的人才培养工作具有广泛的辐射作用和良好的示范效果。该项改革自2010年开始实施以来，历时7年，受益学生约计1 200余人，接受应用检验并逐渐完善。自实施该培养体系后，我系毕业生就业率均超98%，就业质量逐年提高，80%的学生进入电网、发电、电力设备制造等电力电气行业的大中型企业，通过对近几届毕业生的跟踪调查，学生因在校期间接受了全面系统的工程实践训练，受到社会普遍好评。腾讯、华龙网等媒体曾针对本专业作了“这个专业很牛”的专题报道，指出“重庆理工大学电气工程及其自动化专业不论是课程设置还是设施设备，都与企业进行了紧密结合，所以学生才能够得到企业的好评”，并详细报道了近年来毕业生就业的代表性情况，引起了强烈的社会反响。我们还将在今后的工作中再接再厉，使我们培养的学生具有强烈的工程意识、良好的工程素质和扎实的工程实践能力，使得人才培养途径和手段更具特色。

[1] 教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”——面向工业界、面向世界、面向未来,培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学,2010(7):4-5.

[2] 杨 靖.我国工程教育质量状况到底怎样[N].科技日报,2014-11-27,007.

[3] 俞 霖,陈伦琼.电气工程“卓越工程师”工程能力培养的探索[J].中国校外教育,2014(18):94-95.

[4] 蒋东荣,贺晓蓉,李 山.电气工程专业综合实践基地建设探讨[J].中国电力教育,2014(3):155-156,158.

[5] 董东谋.试论商务英语专业推行工学结合人才培养模式改革与实践[J].读与写(教育教学刊),2011(3):17-18.

[6] 傅越千,楼建明.电类应用型卓越工程师培养途径的研究[J].宁波工程学院学报,2010(4):67-71.

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

[8] 林 健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010～2012)(下)[J].高等工程教育研究,2013(5):13-24,35.

[9] 杨 奕,刘 伟,贺晓蓉.面向工程教育专业认证的电气卓越工程师培养模式研究[J].实验技术与管理,2017(3):16-19,31.

[10] 张志刚.应用技术型高校工程实践教育的优化与创新[J].贵阳学院学报(自然科学版),2016(3):82-84.

[11] 马 臣,薛 强,刘 卉,等.“卓越计划”下机械类本科生实践创新能力培养的研究与实践[J].中国轻工教育,2014(2):76-78.

[12] 白忠喜,胡卓君.基于资源整合共享的实验室重构及其管理[J].实验室研究与探索,2007(8):110-112.

[13] 李 山,贺晓蓉,郭 燕.以“大基础、大工程”创新电气信息类应用型人才培养模式[J].高教论坛,2011(7):12-14,54.

[14] 翟 国.研究生创新能力培养探讨[J].南京审计学院学报,2011(4):106-108,111.

[15] 卿上乐,吴朝建.基于“卓越计划”的全开放实验教学模式的构建研究——以湖南工程学院为例[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2013(2):97-100.

[16] 杨 奕.“分阶反刍”混合式学习培养模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2017(3):241-244.

ElectricalProfessionalEngineeringEducationReformBasedonthePracticingDrivenandEnterpriseCooperation

LIUWei，HEXiaorong，YANGYi

(School of Electronic Information and Automation, Chongqing University of Technology, Chongqing, 400054, China)

College of electrical engineering and its automation in Chongqing University of science and technology has made a lot of efforts on the problem of students’ engineering practice ability training.Based on the inherent law and principle of teaching in undergraduate education of electrical information, an innovative electrical professional “2+1+1” engineering ability training system is established, which is also fullfilling the requirement of “practicing driven, cooperation of university and enterprise”.Firstly, this paper analyzes the connotation of engineering capability by referring to the standard of education professional certification standard and excellent project.Secondly, it describes the specific content of engineering education reform.The core content of the reform is about the practical engineering practice teaching system construction.Also, it includes progressive engineering training platform integration, as well as close university-enterprise cooperation mechanism research oriented by synergy between colleges, etc.After many years of practices on engineering education reform, these approaches are not only cultivating the students with a strong sense of engineering, good engineering quality and strong engineering practice ability, also enhancing the teachers engineering quality.Besides, fruitful research results are achieved and a win-win between production and education is established.

engineering education reform; practicing driven; cooperation of university and enterprise; electgrical professional

G 642

A

1006-7167(2017)10-0248-05

2017-01-16

重庆市高等教育教学改革研究重大项目“面向工程教育专业认证的电气‘卓越工程师’培养模式研究”(161013)；重庆市高等教育学会高等教育科学研究课题“基于行动导向教学法的电气工程专业课程改革应用与研究”(CQGJ15191C)；“电气工程卓越工程师工程能力培养体系的构建与实施”(153114)。

刘 伟(1963-),男,重庆巴南人,硕士,副教授,重庆市能源互联网工程中心副主任,研究方向：电力系统运行与控制。Tel.：13908355595；E-mail：liuwei@cqut.edu.cn