面向专业特色的地方应用型本科高校电气专业人才培养改革探索

摘要：随着新能源产业的快速发展和智能电网技术的不断革新，电气工程及其自动化专业的教学改革迫在眉睫。本文面向地方应用型本科高校的人才培养定位，以无锡学院为例，阐述了电气工程及其自动化专业在专业特色方向、人才培养目标、知识与课程体系、产教融合、赛教融合及项目化教学等方面的改革思路。通过构建立足地方、面向全国、校企深度融合的专业特色方向与人才培养体系，学院旨在培养符合地方产业和国家战略发展需求、具备高度综合素质和工程实践能力的创新应用型工程技术人才。

关键词：专业特色；应用型本科高校；人才培养体系；电气工程及其自动化

1概述

电气工程及其自动化专业作为现代工程技术的核心领域之一，其人才培养质量关系到国家能源安全、工业现代化及经济社会发展［1］。地方应用型本科高校作为培养高素质工程应用型技术人才的重要基地，应紧密结合地方发展需求，构建具有特色的人才培养体系，不仅提升学生的就业竞争力，还能有效服务于地方经济社会发展，实现教育与产业的深度融合［23］。面对新能源发电、智能微电网等领域的快速发展，电气工程及其自动化专业面临的问题逐渐凸显［45］，如专业特色不鲜明、办学定位不明确、核心课程不突出、实践环节薄弱等，导致人才培养与市场需求脱节。因此，深化教学改革，优化课程体系，提升教学质量，培养满足企业需求的毕业生成为电气工程及其自动化专业发展的重要任务［6］。

本文以无锡学院电气工程及其自动化专业为例，围绕专业特色方向、人才培养目标、知识与课程体系、产教融合、赛教融合及项目化教学等方面的改革思路展开探讨，以构建适应地方产业发展需求的地方应用型本科高校电气工程及其自动化专业人才培养体系。

2专业特色方向与人才培养目标定位

2.1专业特色方向

制定专业特色方向时需要综合考虑政策引导、市场需求、学生发展以及办学目标等多方面因素。

无锡学院位于江苏省无锡市，秉承“立足无锡、融入产业、面向区域、服务发展”的办学定位，致力于培养高素质应用型创新人才。随着国家对新型电力系统的重视，智能化、区域化、一体化的电力系统成为未来的必然趋势。新能源与高端装备领域也已被纳入无锡市“465”现代产业集群和“3010”重点产业链建设体系。同时，无锡市在新能源发电与微电网、智能制造等领域有显著的产业基础和优势，周边有许多相关的企业和研究机构。而且，智能化新型电力系统是一个综合性的多学科交叉领域，涉及电力系统、电力电子、电机控制、电器与电工装备等多个领域的知识，同时也涉及计算机科学、通信技术、自动控制技术等跨学科领域的知识。

因此，无锡学院电气工程及其自动化专业以智能化新型电力系统（源网荷储一体化区域性微小系统）作为专业特色，符合国家和地方的发展需求，具有坚实的产业基础和良好的环境，能够为学生提供全面的教学内容和实践机会，实现一流应用型技术人才的培养。

2.2人才培养目标

围绕专业特色，培养系统掌握扎实的理论基础、专业知识和技能，具备发现、分析和解决新能源发电与智能微电网、智能制造与高端装备等领域中的复杂工程问题和工程项目管理能力，能够在能源、电子、通信、工业等领域从事设计制造、研究开发、工程应用及管理等工作的创新应用型工程技术人才，分为四个方面。

（1）知识运用：能够综合应用数理自然科学知识、工程基础知识、专业知识及行业标准等多学科知识解决新能源发电与智能微电网、智能制造与高端装备等领域的复杂工程问题，具备知识集成、融合及创新能力。

（2）工程能力：能够熟练运用现代工具从事新能源发电与智能微电网、智能制造与高端装备等领域的部件、设备和系统的研究、设计及开发制造等工作，具备软件编程、模型搭建、系统调试和管理运维等综合素质；能够追踪电气工程领域的前沿技术，敏锐观察工程项目中存在的问题，在解决问题的同时逐步提升创新能力。

（3）综合素质：具备良好的人文社会科学素养和工程职业道德，能够在工程实践中维护公共健康和安全；具备协调和科学处理工程实践与社会、环境可持续发展方面问题的能力。终身以服务社会主义建设为荣，以学习为乐，并具备开阔的国际视野，不断进取，积极奉献，能够促进本领域内的产品创新与转型升级。

（4）职业发展：具备良好的团队合作、沟通及交流能力，在团队中发挥积极作用；不断进取，能够在新能源发电与智能微电网、智能制造与高端装备等领域内从事系统分析、设计、开发、制造、集成、运维和管理等工作，具备行业技术骨干的职业素养。

3知识与课程体系构建

先围绕专业特色方向和培养目标分解知识点，然后根据知识点开设课程，从而构建一个多维度、递进式的知识与课程体系，形成一条基本理论与基本技能相辅相成、逐渐深化的“双基”发展路径，确保教学内容的系统性和完整性，全面提升学生的专业素养与综合能力。先通过通识教育课和专业基础课夯实学生的理论基础，然后通过专业主干课引入工程知识与案例，锻炼学生的工程问题分析与解决能力。进一步，围绕特色方向知识与技能，通过专业选修课和实践教育课构建核心课程群。同时，融入工程素养课与人文素养课，培养学生工程应用能力，提升学生的团队协作、创新思维、跨文化交流等能力。此外，增加实践课占比，推行产教融合、赛教融合及项目化教学等理念，全面促进人才培养目标的达成。

3.1理论基础

理论基础旨在让学生掌握相关数学知识和自然科学知识，是理解和解决物理问题、分析和设计电气系统的基础。主要知识点有微积分、线性代数、复变函数、电磁学、电路原理、电子技术、信号分析处理、自动控制技术等。开设课程主要有“高等数学”“线性代数”“大学物理”“复变函数与积分变换”等通识教育课，以及“电路分析基础”“模拟电子技术基础”“数字电子技术基础”“信号与系统”“自动控制原理”等专业基础课。

3.2工程知识

工程知识旨在让学生掌握本专业的基本理论和概念，初步建立专业知识体系，为后续学习打下基础。主要知识点包括电磁场基本理论、电力系统基本概念、发输配用各环节原理与分析方法、交/直流电机及变压器基本结构与工作原理、电力电子器件及变换电路工作原理与特性、PWM技术、电力系统潮流计算及功率平衡与控制、电力系统故障分析方法、继电保护基本思想和概念等。开设“工程电磁场”“电气工程基础”“电机与拖动”“电力电子技术”“电力系统分析”“电力系统继电保护”等专业主干课及相关的综合实践课。

3.3专业特色方向知识与技能

专业特色方向知识与技能分解为源、网、荷、储、一体化共五个知识模块。

（1）源：聚焦光伏与风力发电，讲授光伏发电基本原理、功率跟踪及并网控制策略、风光发电工作原理、机组并网优化控制策略。此外，介绍潮汐发电、生物质能发电、地热能发电等多种新能源发电技术，使学生了解不同的新能源发电方式。源模块以电力电子技术为基础，开设专业选修课“新能源发电与逆变器技术”以及实践教育课“新能源发电与逆变技术综合设计”。

（2）网：聚焦区域性微小新型电力系统的低压供配电体系，核心知识点包括供配电系统架构、电力系统负荷计算与功率补偿、变配电所选址规划及布局、电力系统一或二次设备工作原理与分析方法、潜在故障的保护机制与应对策略等。网模块以“电力系统分析”“电力系统继电保护”等课程为基础，开设选修课“供配电技术”以及实践教育课“低压配电技术综合设计”。

（3）荷：主要面向新能源与智能制造产业的电力负荷，聚焦于电机类负荷的控制与应用。核心知识点包括交/直流电机调速系统的基本原理及调速与控制策略。荷模块以“工程电磁场”“电机与拖动技术”“电力电子技术”等课程为基础，开设选修课“交直流调速系统”以及实践教育课“交直流调速系统综合设计”。

（4）储：主要指智能化新型电力系统中的储能及其应用技术。主要知识点包括储能技术的概念及其在新能源发电与智能微电网中的应用、电化学储能、氢氨储能、势能储能等各种储能技术的原理、储能系统运行安全与控制技术等。储模块以电力电子技术为基础，开设专业选修课“储能技术及应用”以及实践教育课“储能技术及应用综合设计”。

（5）一体化：是指将源、网、荷、储四个部分相互关联、协同工作，形成一个完整的系统。主要知识点包括源网荷储协调控制策略、功率与负荷智能预测、新能源消纳智能评估、各种通信技术工作原理及其在新型电力系统中的应用等。本知识模块以“计算机程序设计”“高等数学”“信号与系统”“微机原理与单片机技术”等课程为基础，开设专业选修课“人工智能”和“信息通信网络”基础。

3.4综合素养

综合素养分为工程素养和人文素养两个板块。工程素养面向电气专业工具软件应用等知识与技能，使学生能够利用仪器仪表、系统仿真与设计软件等工具进行电气系统设计与测试，开设“PLC原理及应用”“电力系统建模与仿真”等专业选修课以及“PLC应用创新实践”“电工与电子工艺实训”“单片机应用实践”等实践教育课。人文素养通过跨学科的课程培养学生的综合素养、人文社会知识和工程职业道德素养，促进学生综合素质的全面提升，开设思政类通识教育课以及“工程伦理学”“工程创造学”“工程经济学”“工程项目管理”等专业选修课。

4教学方法改革

4.1产教融合

结合学校与无锡市企业的合作基础与资源条件，开设产教融合课程新能源发电与控制技术综合设计和PLC应用创新实践，聘请企业技术人员担任校外教师与校内教师联合授课。根据企业项目需求和技术攻关难点设置恰当合理的课题供学生选择。先由校内教师授课，指导学生完成相关理论知识的学习、需求分析、方案设计及仿真等任务，然后由校内外教师共同指导，结合项目实际对设计方案进行优化，并利用学校或企业的实践场地进行课题的验证。课题设计完成后，学生进行答辩并提交设计报告，由校内外教师分别根据学生表现给予打分。课程结束后，对表现优异的小组进行进一步培育，同时，感兴趣的学生可以利用空闲时间到企业实习，继续进行课题的攻关，完善课题的成果转化。

4.2赛教融合

结合专业课程与学科竞赛，开设赛教融合课程。首先，通过专业选修课创新实践导学进行学科竞赛科普介绍，让学生了解可以参加的学科竞赛、竞赛内容、需要准备的理论与技能基础等问题。其次，通过“PLC应用创新实践”“新能源发电与逆变技术”等课程结合学科竞赛进行针对性的教学，达到以赛促教的目的。在教学内容上，选择学科竞赛提供的若干赛道或选题，作为扩展内容，将赛道或选题要求分解为模块化的子任务，学生以竞赛组成员的角色完成不同任务的学习。课程结束后，针对表现优异的小组进一步培育，参加学科竞赛。

4.3项目化教学

围绕专业特色方向与人才培养目标，根据知识与课程体系，针对实践教育课设计三级式项目化教学体系，旨在通过层次分明的项目实践使学生能够将理论知识与实际应用紧密结合，以及通过实际项目的设计与实施，提升学生的综合设计、解决问题与工程创新能力。三级项目面向源、网、荷、储四个知识模块对应的具体技术领域，通过对应的四门实践教育课展开项目设计，深化学生对各知识领域的技术原理、设计与应用方法的理解。二级项目在三级项目的基础上，通过实践教育课电气工程综合设计展开源、网、荷、储一体化智能微电网规划与设计项目，将源、网、荷、储四个环节组合成一个智能微电网系统，并强调系统各组成部分之间的协同与融合，培养学生的整体思维和综合分析与设计能力。一级项目指向人才培养目标，通过毕业设计进行专业综合项目化训练，培养学生综合运用所学专业知识分析和解决实际工程项目问题的能力。

5人才培养质量保障措施

学院要通过优厚待遇及资源支持吸引国内外优秀学者，提升师资整体水平。鼓励教师参与企业实践，如到企业担任科技副总，促进“双师型”教师的发展。完善校企合作机制，促进教学内容与行业需求紧密对接，聘请行业专家担任产业教授，参与人才培养方案制订和授课，将产业前沿技术融入教学。

进一步加强企业合作，建立更多的实践基地，模拟真实工程项目环境，为学生提供实际操作和实习的机会。此外，可进一步整合在线课程、虚拟实验室、课程知识图谱等数字资源，构建个性化教学与学习路径。

定期开展教学研讨，进行教学经验交流与分享，检查教师授课情况。完善教学评价机制，鼓励学生积极参与教学评价。加强课程档案管理，对每门课程建立详细的档案，为教学质量评估提供数据支持。建立教学质量反馈与预警机制，通过学生满意度调查，学院要及时掌握教学效果，对发现的问题及时整改，并进行持续跟踪。

结语

无锡学院电气工程及其自动化专业通过构建专业特色方向、明确人才培养目标、优化知识与课程体系、推进产教融合和赛教融合及项目化教学等措施，为培养符合国家战略发展需求，具备解决复杂工程问题能力、良好人文素养和国际视野的创新应用型工程技术人才奠定了基础。未来，本专业将继续深化教育改革，探索更优秀的人才培养体系和教学方法，不断提升人才培养质量，为地方经济社会和专业的发展做出更大贡献。

参考文献：

［1］刘立群，杨晋岭，张文杰.地方高校电气工程专业人才培养体系探索与实践：以太原科技大学为例［J］.教育教学论坛，2021（34）：103106.

［2］夏帅，陈瑞成，刘建华，等.新能源特色导向下应用型本科电气专业人才培养模式探讨［J］.创新创业理论研究与实践，2023，6（17）：127130.

［3］王玲芝，赵峰，杨剑威.聚焦“双碳”战略目标的电气工程及其自动化专业人才培养模式探索与实践［J］.喀什大学学报，2024，45（03）：9497.

［4］戴剑丰.新型电力系统背景下电气工程人才培养模式探索与实践［J］.软件导刊，2024，23（02）：167171.

［5］徐丰，杨青胜，罗锦夫.电气工程及其自动化专业大学生创新能力培养模式探讨［J］.湖北师范大学学报（自然科学版），2024，44（02）：110113.

［6］李平，彭超，陶华杨，等.新能源发展背景下电气工程及其自动化人才培养改革探究［J］.中国电力教育，2024（03）：8182.

基金项目：江苏省高等学校基础科学（自然科学）研究项目（24KJB470027）；无锡学院人才启动经费项目（2021r044）；无锡学院教改研究课题（XYJG2023022）

作者简介：葛学健（1993—），男，汉族，安徽蚌埠人，博士，讲师，研究方向：无线电能传输与电力电子技术。