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作者:管理员    发布于:2024-03-27 02:14    文字:【】【】【

  超凡娱乐-官网作者简介:谢妍(1973-),女,湖北荆门人,武汉工业学院电气与电子工程学院,副教授;毛哲(1957-),男,湖北武汉人,武汉工业学院电气与电子工程学院,教授。(湖北武汉430023)

  基金项目:本文系湖北省品牌专业(电气工程及其自动化专业)建设项目和湖北省精品课程(电气控制技术课程)建设项目支持的研究成果。

  高等学校的课程体系研究与改革是提高教学质量、培养适应社会应用需求和创新性人才的重要环节。激烈的国际竞争和科技迅猛发展提出的挑战,主要反映在了科技和人才的竞争上,高等学校必须把教学研究放在重要的位置,大力搞好课程体系改革,努力使教学质量能充分适应当前社会的快速发展需求。

  电气工程专业一般下设有5个专业方向,分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动和电工理论与新技术。5个专业方向的研究领域自成一体,各有所长,发展势头强劲。近年来,也有一些院校和科研院所发展了电气信息监测技术、脉冲功率和等离子体等新兴专业研究方向,使得电气工程专业方向更加齐备完善。

  人才培养层次的正确定位直接关系到学校和专业的生存与发展。找准专业定位,明确培养目标是培养专业技术人才的关键。中国高等学校人才教育培养定位主要分为三大类:第一类是培养研究型人才,他们有扎实的理论基础,自学能力和创新能力较强,发展潜力大,学校教育主要为他们将来从事研究工作或做更深层的专业研究打好理论基础;第二类是培养应用型人才,他们的理论基础较扎实,实践能力和创新意识较强,具有一定的工程应用能力,毕业后主要从事各种技术或管理工作;第三类是培养技术型或技能型人才,他们的基础理论以够用为度,专业能力较强,属于岗位人才。对这三类培养目标,重点大学主要定位于培养第一类人才,一般本科院校主要定位于培养第二类人才,高职高专主要定位于培养第三类人才。

  根据武汉工业学院(以下简称“我院”)为一般本科院校的实际情况,学校制定了“十二五”发展计划,明确表明以培养应用型创新人才为培养目标。基于这个目标,电气工程及其自动化专业人才培养方案基于构建“懂理论、有技术、能创新”的应用型创新人才培养体系条件下,明确给出了本专业的培养目标:培养从事电机电气及其控制系统的科学研究、工程设计、科技开发、电气设备制造及试验分析,以及在电子与计算机控制技术等领域工作的工程技术人才。

  我院从2004年湖北省级电工电子实验教学示范中心立项建设开始,2005年在全校率先试行了电气信息类大类招生,2007年电气工程及其自动化专业校级品牌专业立项建设,2009年贯彻落实学校第七次教学工作会议精神,“懂理论、有技术、能创新”三位一体的应用型创新人才培养体系逐步建立,并在进一步完善中。

  随着我院电气工程及其自动化技术的飞速发展,经济社会对人才的需求不断变化,针对目前大众化教育背景下学生生源基础相对较弱,但思维活跃、开拓精神和自我意识强等特点,在分析现有人才培养方案、课程体系,广泛调研同类院校经验的基础上,自2005级开始,试点实行按电气信息专业大类招生。前两年学生不分专业,统一平台课程(通识基础课模块、学科基础课模块)培养;后两年,根据学生专业特长兴趣、学习成绩和就业形势等条件再分专业,并通过专业课模块(主要是选修课)自主确定专业方向。2005级开始实施平台课程方案,2007年、2009年分别修订完善了专业人才培养方案,构建“平台+模块”的通识教育基础上的宽口径专业教育培养模式。相关理论与实践环节学时学分分布表见表1、2。

  教师是教育创新的关键。作为一种职业意识,教师在知识经济条件下的创新实践代表着当代教育的本质。从教育工作者特别是教师角度来看,教师质量是教育质量的重要保证。

  高水平的师资队伍是培养学生创造能力的关键。除了引入高科研能力人才,培养高教学水平教师,还要强调工程实践经验的获取。我院重视师资队伍建设,重视学科建设和发展,逐步形成了一支高科研能力和高教学水平的师资队伍,促进了教学质量的提高,提高了学生的培养质量。近几年,我院教师积极参与横纵向科研项目,发表相关的科研论文100多篇,教师总体的参研率达80% 以上。通过多年的科研实践,教师的科研水平大大提高,为培养学生实践能力和创新能力奠定了良好基础。

  实践教学环节是电气工程与自动化专业教学的重要组成部分,为培养应用型创新人才,在强化实践教学的同时,探讨培养学生创造力的方法尤为重要。理想的实践环节应有更多地让学生动手操作的机会,让学生在实践中了解学科最新科技成果,运用宽厚扎实的基础知识和专业知识分析问题和解决问题,真正达到实践的目的。在以能力培养为中心的教学模式中,创造出适用于培养应用型人才的实践教学条件显得尤为重要。

  为培养学生的应用创新能力,强化实践环节的教学主要体现在:(1)在实验和实践项目中引入综合性、创新性项目;(2)强化毕业设计的工程训练性;(3)开放创新实验室,提供学生更好的创新平台等等。

  鼓励和支持学生参加大学生挑战杯、全国电子设计大赛、单片机设计大赛等课外科技活动,使实践教学与工程应用创新有效结合。同时学院也组织各种形式的课外活动,如组织电子协会开展活动,开展焊接大赛等各种形式的科技活动,并对拔尖人才作重点培养,让学生参与实验室开放建设,或直接参与教师的部分科研项目或独立承担小型的科研课题,巩固拓展他们的理论知识,提高了他们解决问题的技能以及产品开发能力,从而有效培养他们的应用创新能力。

  电气工程与自动化专业应用型创新人才培养下课程体系的改革与实践强调要使学生具有更扎实的基础理论、更为宽阔的专业知识,实践教学内容的调整完善,提高了学生应用实践能力和创新水平。经过近几年的探索实践,此培养模式已经取得了初步成效,学生参加湖北省电子设计大赛、全国挑战杯和全国电子设计大赛均取得较佳成绩,毕业生的初次就业率均达到90%以上,用人单位普遍反映毕业生比较能干,能很快适应自己的岗位。

  [1]杨兆华,苏彩红,王飞.电气工程与自动化专业应用型人才培养模式研究[J].电气电子教学学报,2010,(2):37-39.

  [2]张凤阁,马少华,刘光伟.电气工程专业人才培养模式的改革[J].电气电子教学学报,2009,(12):8-9.

  作者简介:黎静华(1982-),女,广西博白人,广西大学电气工程学院,副教授。(广西 南宁 530004)

  电气工程以电磁学理论为理论基础,将电能作为研究对象,是通信和计算机信息的载体,与生命科学、材料科学、电子科学和控制科学交叉,是基础理论性较强的交叉学科。同时也是工程性很强的专业。庞大电力工业的安全运转、人类伟大的电气化时代离不开电气工程学科的发展。电气工程学科是一门既有着强基础理论支撑的、又有着广泛应用背景和应用平台的交叉混合型学科,基础研究与应用研究并重。[1]该学科的学生既需要掌握理论分析的知识,又需要掌握服务于国家能源发展、电力工业的特殊技能。研究生教育肩负着为国家电力工业建设培养高素质、高层次创造性人才的重任,以培养科学和专门技术中德才兼备的高级科学专门人才为目的。[2]因此,应根据电气工程学科的特点探索适合电气工程学科的研究生培养模式和途径,向电力行业和社会输送更多更优秀的高层次研究型人才。

  具有严谨求实的科学态度和工作作风、勇于创新的开拓意识和良好的职业素养;掌握电气工程学科的基础理论、系统的专门知识和必要的技能;了解本学科有关研究领域国内外的学术现状和发展方向,具备较好的国际化视野和国际交流能力;具备独立分析和解决本学科的专门技术问题的能力,能胜任电气工程领域相关的科研、教学、工程技术开发及管理工作。

  具有严谨求实的科学态度和工作作风、勇于创新的开拓意识和良好的职业素养;在电气工程学科内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解本学科专业的前沿动态;具有独立从事科学研究工作的能力,并要初步具有主持较大型科研、技术开发项目或解决和探索我国经济、社会发展问题的能力;掌握数学的基本知识、具有应用计算技术解决本学科相关技术问题的能力,具备一定的交叉学科知识,拓宽知识面,可以开展跨学科内容的研究;科学或专门技术上做出创造性的成果,能够胜任本专业或相近专业的科研、教学和管理工作。

  为实现上述电气工程学科研究生培养的目标,笔者认为应从多方面加强对研究生的培养。

  课题的选择是研究生做好科学研究的基础。良好的课题可以激发学生的积极性和创新性,主动地投入研究工作,从而获得创新性强、有实用价值的研究成果。[3]可见,新颖、创新、具有理论意义和实践意义的选题至关重要。导师在结合学科特点、综合考虑学生的能力和兴趣爱好的基础上,可从如下几个方面获得良好的课题:

  电气工程学科是一个工程性很强的专业,具有良好的应用平台。作为电气工程学科的研究生,首先应了解电力工业的发、输、配和用的各个生产环节,不仅需要到电厂、变电站、电力部门等传统部门去调研交流,更需要到新建设的、符合国家能源发展战略和满足电力工业发展需要的新建设的基地和部门去调研交流,全面了解当前电力工业迫切需要解决的困难和问题,并据此作为研究的切入点或课题,将使得所选择的课题具有重要的研究意义和价值。

  电气学科的研究生应多浏览行业信息网站,了解中国电力工业的最新发展和研究动向,并掌握国家对电力工业发展的战略导向。其次,应多浏览相关的学术网站,如国外的风电等新能源网站。这些是丰富自身知识、把握电力工业发展的前沿、明晰未来工业发展方向的良好途径。同时,也对指导科学研究的选题具有重要作用。

  寻找解决问题的方法也是科学研究或研究生科研的重要组成部分,广泛地阅读文献则是获得解决问题方法的重要途径。通过学习经典的书籍和高水平的论文可以了解所需解决问题里程碑的方法、当前研究的进展、已有方法存在的不足以及需要改进的地方,从而明晰解决问题的方法和思路。此外,可以针对所需解决的问题开展对数学领域以及交叉学科知识的学习,运用数学知识或者借鉴其他学科的知识解决本学科科学技术问题。

  导师的科研项目已经是经过调研、论证比较可行的课题,研究生可以立足导师所立项目所需解决的问题去探索和研究解决问题的方法、手段,并以此作为自己的课题。一般地,依据导师的科研项目进行选题在研究经费、实验条件等方面都有较好的保障,学习过程中融合导师的科研过程,有更多的机会与导师进行交流学习。

  创新能力是指利用已经积累的知识和经验,经过科学的思维加工和再造,产生新知识、新思想、新方法和新成果的能力。[4,5]一个国家和民族创新能力的基础是人才,尤其是具有创新能力的高层次人才。研究生培养就是要为我国培养拔尖创新型人才。笔者认为,可以通过如下途径加强对创新能力和思考能力的培养:

  学术交流会议是研究生之间相互交流、相互学习、获取科学前沿动态、实现学科交叉的一个重要平台,其对于研究生创新能力的培养至关重要。学生可以从报告人讲述的内容中感悟到不同的创新方法和思维方式,获得广博的知识,作为自身学科创新的物质基础,从而以不同的方法思考本专业的问题,往往会获得一般方法难以得到的科研成果。目前电气工程学科举办的大型学术会议越来越多,比如全国电自专业高校年会、全国电工学科研究生论坛、电机工程协会的年会、博士生论坛等,研究生们都可以积极主动地去参加。

  电工学科本身就是一门交叉学科。电力系统的问题也不可能仅仅依赖于电力系统本身的知识去解决,学习交叉学科的知识也是培养创新能力的肥沃土壤。在讲座中,可以听到报告人对自己学科工作的综述和研究体会,可以学习到学术大师们治学的理念、态度和方法,从而启迪和激发自己的思想,达到以他山之石攻自己之玉的效果。

  相对来说,学术会议和学术讲座的频率并不是太高,且由于开会地点、时间和科研经费等的限制,学生并不能经常参加学术会议。因此,组内学生之间的交流就显得愈加重要。课题组内不同研究方向的学生应该每周举行一次交流会,相互汇报各自的研究成果和遇到的问题,自由争辩,取长补短,相互促进,共同提高,使认识得到发展,在相互的交流中碰撞出新思想的火花,从而有可能产生新的科学假说,开辟新的研究途径。

  人最高层次的能力是表达能力,包含写和说的能力。研究工作需要得到认可或需要得到别人建议和帮助都依赖于良好的表达。思维敏捷、条理清楚地阐述自己的学术观点或展示自己的研究工作是使自己的科研工作得到认可或获得有价值建议的重要途径。可以通过如下方法加强和培养表达能力:

  首先,参加会议时要争取汇报的机会。表达能力是需要不断练习和锻炼的,有时候想得很好的内容未必能有条理地进行讲述。其次,要勇于提问,善于表达自己的想法。同学之间的相互讨论是非常宝贵的学习机会。提问不仅能充分把握新知识,且能锻炼自己的表达能力。研究生们时常胆怯,不敢提问,生怕暴露自己知识的浅薄。钱伟长先生经常说:“报告总是不能全听懂的,要提问题,没有愚蠢的问题,不提问的才是愚蠢的!”青年学生应充分重视提问,在增长知识的同时提高自身的表达能力。

  科学研究中一定要重视书面的表达。多数学生觉得这些问题自己已经掌握了,没必要写出来,殊不知这里面隐含着很大的学问。把内容和观点写出来是对自己工作的梳理,是理清问题的一个重要途径。书面表达后会使得自己对问题的认识更加清晰,条理更清楚,更能加深理解和记忆。学结包括许多方面,不仅仅是写学术论文和毕业论文,其具有多种多样的形式,如写开会的会议纪要、会议报道、记录每天的学习进展、总结每周的学习内容或对某个阶段成果的梳理等。

  人总是在学习中成长和进步的。只有充分认识到不足和发现自身与别人的差距才能更好地学习和进步。导师就是研究生阶段最好的学习榜样。不少同学并不重视导师修改过的论文、ppt等材料,这无形中损失了许多宝贵的学习机会。研究生应细细品味导师修改后的表达方式和领悟导师的意境,及时丰富和纠正自身存在的不足,日积月累,水平自然会得到快速提高。

  创新能力和专业知识固然是培养研究生的重要内容,但是研究生的思想修养、严谨求实的科学态度和工作作风、积极向上的处事态度也至关重要。俗话说:要想做好学问,首先要做好人。学习专业知识和进行科学研究并不应该是研究生学习和培养的全部。许多学生认为只要学习好就行,其他事情与他无关,这在很大程度上使学生降低了对自己的要求。在科学研究过程中,要有严谨的治学态度、脚踏实地做事的作风。此外,学生应该做导师的好助手,协助导师做好本科生毕业设计、课程设计的指导。对于课题组的其他公益事务研究生也应该主动承担,认真完成,抱着“既行之,极致之”的态度,增强自己的责任心。

  培养具有电气工程学科特点的高层次研究人才对推动电力工业的发展具有重要作用和意义。本文结合该学科的特点提出了关于研究生选题、创新能力培养、表达能力培养和综合能力培养的具体途径及方法,希望研究生能通过参加实践调研、广泛阅读文献、积极参加学术交流和交叉学科的学术讲座以及勇于提问、善于表达等途径全面提高自身的素质和水平,达到培养的目标,在科学或专业技术上取得创造性的成果。

  [1]董方敏,周学君,黄华.电气工程硕士校企培养质量保障体系的构建[J].中国电力教育,2010,(35):45-46.

  [2]《中国学位与研究生教育发展战略报告》编写组.中国学位与研究生教育发展战略报告[J].学位与研究生教育,2002,(6):1-21.

  [3]谭德荣,高松.工科专业学位研究生培养与论文模式研究[J].中国电力教育,2012,(34):19,33.

  职业教育的特点决定了职业院校在教学过程中必须把理论教学与实践教学结合起来,但是现在很多高职院校与企业合作不够深入,没有根据社会需求设置学习课程,教学内容和社会脱节,知识更新不够,对学生的技能培养并不重视,不能适应现代社会发展的要求[1]。为此,职业院校必须进行教学改革,改革的核心就是课程体系的改革。自动化专业是一门对实践和自主学习要求较高的专业,其特点是对实际操作要求高,同时要求工作的逻辑性强,只有充分调动学生的学习主动性,重视培养学生技能提升,以学生为主体,才能培养出对社会企业有用的高级技术技能型人才。基于此,本文对行为导向教学模式应用于电气自动化技术专业课程体系进行研究。

  本专业培养目标是:培养学生主要承担珠三角地区的机电、3C、物流、食品、交通运输等行业企业的电气控制设备及自动化系统生产、安装、调试、维护和管理,工业机器人工作站的安装、调试、维护、保养、维修、培训,以及工业机器人的销售工作。供配电系统运行检修、电气产品销售以及企业技术更新和设备改造等岗位工作任务,具备电气自动化专业技术的基本理论和技能能力,电气自动化的高级技术技能型人才。行为导向教学模式下课程体系的建立,应以培养电气自动化专业的高级技术技能型人才为根本任务,以服务区域经济的发展为宗旨,以适应社会行业需求为目标,以培养电气自动化专业技术应用能力为主线];而教学中行为导向的教学理念,是指是以学生为主体,教师为主导,通过案例教学、任务驱动等多种方法完成教学,按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。实施过程如下:

  首先确定围绕电气自动化设备和系统安装、维修、设计的岗位群;其次将企业的工作过程进行分解,确定代表性的工作任务,归纳出“典型工作任务”,得出完成典型工作任务对应的知识目标,能力目标以及素质目标。

  再者根据典型工作任务确定相应的行动领域,根据行动领域对应的职业能力培养目标,归纳总结,将相同职业能力的课程进行整合,设置学习领域。

  1.调查分析:对兄弟院校电气自动化专业课程体系设置情况调研;再从制造类相关企业对电气自动化人才的需求进行调查,开展职业院校电气自动化专业课程体系改革的必要性分析。

  2.文献参考分析:对国内外电气自动化专业课程体系改革的研究结果进行分析,借鉴他人研究的经验,指导构建行为导向教学模式的电气自动化专业课程体系。

  3.实践验证:引入行为导向的教学模式,改革现有教学体系,通过和传统教学模式在培养学生技能方面的效果做对比,对行为导向教学模式的研究成果进行验证。

  1.撰写了课题研究报告,确立了构建电气自动化专业课程体系的方法。通过调查分析撰写的电气自动化技术专业人才需求调研报告、电气自动化技术专业调研报告、电气自动化技术专业毕业生调研报告,确定了职业岗位所应具备的能力及人才培养需求;根据调研情况将企业的工作过程进行分解,确定43个代表性的工作任务;已确定的有代表性工作任务的基础上,共同讨论,归纳出典型工作任务;结合维修电工中、高级职业资格认证标准,确定了职业岗位所应具备的能力;把具备这些职业能力和素质需要的知识、技能和素质进行分类整合,按照项目的同一原则和职业发展过程设置出学习领域,制定出基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系,撰写了基于行为导向的高职电气自动化专业教学标准。

  2.对兄弟院校、多家企业进行调研,经过多次探讨和修改,进一步明确了专业定位和培养目标,基本确定了初次就业岗位:维修电工、电气设备装调维修工和技术员、自动化设备维修工和技术员、质检员;二次晋升岗:电气控制设计员、技术支持;未来发展岗位:电气工程师(主管)、部门主管,我们制定了职业岗位分析表;根据专业岗位确定行动领域,分析得出26个典型工作任务,确定11个学习领域,制定基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系。

  3.制定新课程体系核心课程《电子技术应用与实践》、《电机拖动控制系统运行与维护》、《可编程控制器应用技术》等5门课程标准;在确定教学目标之后,得到每门课程对应企业职业岗位需要的知识目标、能力目标、素质目标。将学习领域分为若干任务,任务具体实施过程按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。

  4.在新课程体系下建设精品资源共享课程,核心课程《可编程控制器应用技术》、《电机拖动控制系统运行与维护》为精品资源共享课程,建设了微型资源库,基本资源和拓展资源建设基本完成,基本资源包括课程标准、电子教案、教学视频、学习导航、教学设计、考核方案等;拓展资源包括网络课程等。

  目前我校自动化技术专业核心课程均采用“行为导向”教学,充分发挥学生的学习积极性,学生综合素质不断增强。2013年电气自动化专业学生参加“第六届广东省大学生机械创新大赛”,获二、三等奖;2014年电气自动化专业学生参加广州市属高职院校“机器人技术应用技能竞赛”,获二等奖;2015年参加广州市番禺区职业技能竞赛获学生“维修电工竞赛项目”包揽前三名。近三年学生考证通过率均达到99%以上。顶岗实习企业对专业学生的基础理论、动手能力、适应岗位的能力、工作态度满意度高,普遍认为本专业的学生在经过短时间的培训就能适应新岗位的需要。

  高职教育中,基于行为导向的电气自动化专业课程体系的建设,就是要将职业教育深入教学理念,通过实施职业人才培养策略,与企业需要相结合,展开理论学习、实践培养相结合的双向平行的教学体系[3]。基于行为导向的教学方案的实现,还需要学校方面积极配合,从实训基地建设,师资队伍培养等方面给予大力的支持,并配套资金保障。教学项目来源于企业实际工作项目,教师必须与校外实训基地展开更深入的校企合作;教师还需要花更多时间顶岗实践,在设计教学项目的时候,注重实用性,在实训条件满足的情况下有可操作性。

  [1]候聪玲.基于工作过程的电气自动化专业课程体系的优化[J].现代企业教育,2014,(8).

  作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)

  基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)的研究成果。

  随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]

  在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。

  在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。

  “汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。

  在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。

  第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

  第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

  第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

  第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

  第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

  以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。

  在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。

  课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

  对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。

  在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。

  为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

  目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。

  专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。

  根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。

  [1]李建秋,赵六奇,韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.

  [2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.

  [3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部:理论版,2011,(27):221-222.

  [4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.

  [5]仇成群VIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.

  [6]张新丰,陈慧,孟宗良,等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索,2012,31(2):131-134.

  随着我国环境形势的不断严峻,新能源工程机械的研究被我国政府所重视,并且在政策和技术上我国政府也给予新能源工程机械的相关支持。另外,从实际应用的角度来说,工程机械本身在工程作业过程中会产生较大的污染,且对能源消耗力度较高,对环境工程危害较大,新能源工程机械本身比传统燃料工程机械要更为环保,因而开发新能源工程机械是工程机械可持续发展的必然方向之一。

  当前,我国对于新能源工程机械的研究所涉及的程度并不深,在工程机械制造与设计方面的成果还不是很多,但研究方向主要选择为清洁无污染的能源开发为主,比如目前在我国多数城市所普及的电气混合动力公共汽车,国外一些工程机械厂家所推出的纯电动工程机械等等,下面本文将对当前果奶外对于新能源工程机械的研究形式,进一步分析新能源工程机械的发展现状与特点。

  目前,以天然气作为新能源燃料的工程机械的发展比较迅速,纯天然气工程机械的发展类型主要分为两种:压缩天然气和液化天然气,在实际应用中,我们可以发现,液化天然气的续航能力更高。以天然气作为主要动力源的工程机械的结构特点为其内部拥有一部燃气发动机,并拥有一组或者单个液化天然气储气瓶,接入相应的汽化装置以及管路;液化天然气在作为发动机动力时,为提高其燃烧力度,需先把液化天然气变成液态,然后由管路传输到燃气发动机内,在发动机装置中进一步调整,调整后在发动机内燃烧,对外输出的转速、功率、扭矩等传递到耗功装置,实现动力输出。经过测试,能源消耗费用节省30%~40%。目前,国内知名的工程机械厂家已经推出了相应的天然气机械产品。

  从本质上来说,动力电池工程机械的动力源为电池,即为纯电动工程机械,纯电动过程机械在我国早有研究,但研究方向更多的是趋向于小汽车,由于电池技术以及其他因素的限制,目前我国对于动力电池工程机械的研究也比较初步。当然,国外一些品牌推出的纯电动工程机械较多,比如日本日立品牌所推出纯电动挖掘机。电动工程机械消耗的电能较大,因而大多数电动工程机械工作过程中需要接入380V电网以保障其能发挥出强劲的性能。一般来说,纯电动工程机械的智能化程度以及自动化程度较高,其控制器与变频器进行数据通信,根据负载变化对电机进行变频调速,并控制电磁比例阀,对斜盘变量泵的吸收功率进行调整,实现最优功率的匹配;回转时,直接应用回转电机,通过控制器与回转电机变频器进行数据通信,对回转电机进行变频调速。纯电动工程机械在工作过程中具有噪音低,环境污染低的特点。

  混合动力技术在工程机械中也得到了一定的应用,目前在工程机械中所采用的混合动力的方式主要集中为:油电混合、油液混合、油电液混合等三种方式。目前,混合动力方案普遍采用的是油电混合的解决方案,借助蓄电池、超级电容等储能元件,实现柴油机输出功率和扭矩的均衡控制,达到用功率较小的柴油机来驱动大吨位挖掘机的目的。比如山河智能开发的 SWE230S 油电混合动力液压挖掘机在典型的定点挖掘并回转 90°装车的工况中,回转制动回收的能量高达回转所需 40%;整机节能效果在 20% 以上,并可有效的提高工作效率。另外,油液动力混合的方式在工程机械中也得到了一定的应用,比如工程机械知名品牌――――卡特彼勒推出的 336EH 油液混合动力挖掘机,其在营业过程中比标准机型降低了25%的能耗,但在性能、动力以及生产成本方面与标准机型并没有差异。

  目前大多数新能源工程机械所面临的制约因素主要包括持续作业时间短,动力性能不够强劲,相对于燃料能源工程机械来说,新能源工程机械在动力性能方面,仍然存在一定的差距,这与工程机械内部结构的设计与优化具有一定的P系,以天然气为动力的工程机械为例,由于燃气发动机的燃烧动力输出上可能要略逊于燃油发动机,因而动力性能较弱,因而一般以天然气为动力的工程机械并不能适用于大功率作业现场。也正是因为新能源机械在应用过程中,没有传统然后工程机械的适应性更强,所以也就导致一些新能源汽车在普及与推广过程中受到了一定的制约。由此可见,解决新能源工程机械的动力性能问题,应该成为未来工程机械研究的重点。

  新能源工程机械难以得到较快发展的另一制约因素在于新能源工程机械的发展时间比较短,其配套供能设施严重不足,导致其并不能得到广泛的推广与应用。能源补给站相对较少每个新能源的推行都是一个漫长的过程。新能源工程机械在使用过程中因加气或供电等能源补给困难而影响其正常运行使用。因此,针对于目前新能源工程机械的发展来说,所需要重点解决的还是新能源供应方面的问题,如果确保新能源工程机械在实际应用时能够得到稳定的能源供应是解决新能源工程机械推广的重点内容。

  总的来说,新能源工程机械的发展空间比较大,在本文的分析中,我们也不难看出,目前针对于新能源工程机械的研究,国内外已经获得了不同的研究成果。虽然,当前所推出的新能源工程机械类型在实际应用时也达到了相应的节能减排的效果,但是,目前新能源工程机械在发展过程中仍然存在很多的制约因素需要解决。由此可见,新能源工程机械的发展之路还很漫长。本文重点研究了当前国内外新能源工程机械的发展现状及特点,并简要阐述了未来工程机械发展过程中所需要解决的技术问题以及发展问题,通过对新能源工程机械的认识分析奠定了我国新能源技术的施工基础,对新能源建设有着重大的作用。

  [1]张艺莎,王普琰.混合动力工程机械关键技术探讨[J].工程机械文摘,2011,04.

  [2]董宁宁,殷晨波,张子立,朱斌. 混合动力工程机械与氢动力发动机的研究进展[J]. 机电工程,2011,11.

  该项目具有能力较强的研究队伍,课题组成员年龄结构和知识结构合理,掌握教学规律和授课艺术,同时具有较高的专业能力和学术水平,并具有多项研究成果。课题组老师均担任电气自动化专业课程的教学工作,对教学内容、教学方法、教学效果等有着较深的认识,这些都有利于课题开展。参加本课题研究的老师,都从事一线岁左右。经历过其他课题的研究,并且针对所研究的课题,他们大多数人有相关的研究经验,有数篇论文在各级评比中获奖或发表。其次,实施人才培养教学过程中的老师,专任教师中同时具有技师资格证和高校教师资格证的“双师”素质教师占100%。专任教师中有企业工作经历5年以上的占50%。研究队伍的构成,保证人才培养方案研究的正常进行和实现预期目标。

  人才培养方案的研究与实践过程按照“调研、方案设计、实践、成果”研究方案进行。第一阶段为初步研究阶段。研究教育部高职教育教学纲领文件;开展职业岗位调研、毕业生跟踪调查、人才需求调查工作;根据调查结果,整理出人才需求调查报告。第二阶段为人才培养方案拟定阶段。根据前一段的工作总结,提炼出典型工作任务并进一步优化;拟定电气自动化技术专业人才培养目标,完成行动领域向学习领域的转化;成果形式为电气自动化技术专业以就业为导向的课程体系,及相应课程的课程标准。第三阶段为实践与修订阶段,通过三年人才培养改革实施实践,完善人才培养方案,同时建设核心课程资源,改革教学方法,建设校内外实训基地。第四阶段为形成成果阶段。完善并形成最终“基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案”,提交专业建设委员会审批;确定教学条件建设方案;完成研究报告;并建成电气自动化专业院级、省级精品课程。

  该人才培养方案的研究与实践主要采用由外到内、由宏观到微观、理论与实践相结合的研究方法和思路。在现代教育理论指导下,理论与实际紧密结合,运用调查法、比较法、文献检索法、行为研究法、经验总结法等进行教育教学实践活动和方案研究工作。在具体操作上,以学校开设的电气自动化技术专业班级为研究对象,进行循环招生、循环教学、循环试验,在实践中构建和完善符合岗位要求、满足就业竞争力需求的电气自动化技术专业的高端技能型人才培养模式。

  针对京津冀、山东省内、长三角经济带的多个厂家和参与各个工作岗位的电气自动化技术专业的毕业生做了大量调查,得出调查结论,明确人才培养改革的紧迫性。

  对所调研的数据进行整理、分析,得到电气自动化技术专业就业的职业领域和主要就业岗位群,最终将人才培养目标定位为:本专业培养具有良好的职业素质,掌握电气自动化技术的基本知识和技能,具备与本专业未来工作岗位相适应的职业素质、较强的职业发展能力、较强的电气设备安装调试和自动控制技术应用能力,能够从事自动化产品的电气系统安装调试、自动化生产线的运行维护、自动化工程设备升级改造等工作的高端技能型专门人才。

  课程体系构建过程采用六步法完成:(1)通过市场需求调研确定电气自动化技术专业的职业岗位或岗位群;(2)通过岗位分析确定各个岗位的工作任务;(3)归纳出典型的工作任务;(4)通过典型工作任务分析确定专业应具备的能力(专业能力、方法能力、社会能力);(5)通过职业能力分析确立学生应具备的知识、技能、态度;(6)最后完成从行动领域到学习领域的转换,即从教学内容归纳出课程体系。

  在构建时,组织专业教师、企业的一线专家等组成分析小组,在课程设计专家的指导下,引入创新教育理论,采用能力/素质分析的方法,根据能力解析表和专业教学目标,提出课程的教学目标以及考核评价标准,通过这种方式筛选出课程内容和课程体系,最终确定了“平台+模块”的课程体系。

  该课程体系的具体构成包含公共基础课程平台、专业群课程平台、专业课程平台、专业方向课模块、选修模块(包括专业拓展课程和公共选修课)、素质拓展模块、专业集中实践模块等,构建了“三平台+四模块”的课程体系。

  在教学团队指导下,采取边开发边实践再反馈的思路,开发一体化课程。在一体化教学实施过程中,按照图1的方法进行分阶段教学。制定了合理的一体化学习效果评价方案,加强过程性评价。

  人才培养方案从改革研究到最终方案实施,已经经历了五届毕业生,从企业的反馈到毕业生的评价,学生的就业竞争力和企业的认可度都非常好。其成效具体表现在:第一,形成了与区域产业发展相融合,与企业需求密切衔接的电气自动化人才培养方案。第二,提升了高职自动化专业学生就业能力,提高了毕业生好评率。第三,建立了以符合企业需求、基于工作过程的专业课程体系。第四,构建了职业院校电气自动化专业校企合作培养模式。第五,建设了院级、省级精品课程群。第六,打造了一批高水准的师资团队。

  在人才的培养的各各环节,除了优秀专职教师的倾心付出,学院还聘请、引进了企业中经验丰富的专家、工程师和一线的技术人员。这一点上突破了原来只是聘请企业专家的做法,而是通过更广泛的人员的参与,更加真实地了解了企业岗位的设置、人才需求、人才类型等许多的信息。

  通过实习基地建设和实践教学综合改革,先后与包括亚太集团、皇明集团等多家公司签定了共建协议,投资上千万元,在实验实习、毕业生就业、科技服务等方面进行全面合作,建设了设备先进、能满足教学、科研、实习等需要的实训基地。该项目已经运作两年,取得了很好的效果。

  构建自动化专业核心课程群,建设院级、省级精品课程,是课题组及专业建设委员会的初期目标,而在几年的课题研究实践中,最终也实现了这一目标。精品课程的建设,完善了专业课程资源,是人才培养方案改革实施的重要依据。

  教学团队的成员积极组织学生参加各种比赛,如山东大学生机电创新设计大赛、山东大学生电子设计竞赛、山东省职业技能比赛等,这些比赛极大地激发了学生的学习兴趣和学习热情,同时,这些竞赛用到了许多的工程和企业常用的知识,对于提高学生的就业竞争力有着极其重要的作用。

  基于就业为导向的电气自动化技术专业人才培养方案实践已经取得了良好的成果,这些成果可以直接应用到教学中去,对电气自动化技术专业人才的培养确定了指导方向,对提升毕业生的就业竞争力有很大的帮助,同时对相关专业的教学有一定的指导作用。

  南京航空航天大学电气工程专业为部级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象,注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用,具有广阔的发展前景,相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础,具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。

  作为南京航空航天大学这样一所重点大学,重点是培养研究型人才,进行知识创新活动,最终目标是为社会服务,高校通过产学研合作,不仅能够解决学校教育与社会脱节问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生在社会的竞争力,而且也能够促进科技发展。近年来,南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践,尤其在电类领域的合作,效果较为显著。通过合作,实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作,实现了互利共赢,助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例,自合作以来,无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校,并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且,学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区,实地考察区域经济发展,探索合作模式,推动政产学研合作。②

  电气专业是电气信息领域的一门学科,由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,成为高新技术产业的重要组成部分,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。这个专业的学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大,正是由于社会大量的需求,不言而喻,电气专业培养学生的素质与质量,对该个专业领域,乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么,培养出来的学生是否被社会所接纳,被企事业单位所需求,需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式,因此,产学研的结合,为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。

  企业有较好的生产能力,但科技含量低,科学研究创新不够,如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,甚至立于不败之地,需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化,技术上进行创新。而作为高校,是服务发展的主体,是科学知识的生产者和提供者,对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是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,建立良好的互动,把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合,才能适时调整学生的培养模式,使学生获得良好的实习机会和实习场所,让高校培养出来的学生更容易走上社会,被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业,能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。

  但是,在产学研合作中,高校在科研管理机制上存在一些问题,主要表现在:(1)科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果,而高校的科研成果又转移不出去,导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散,浪费精力、物力和人力。(2)科研人员考核制度不利于成果转化。当前,高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的,而职称职务的获得,主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励,专利情况等,对于科技成果能否实现产业化问题很少重视,致使高校老师很多科技项目申请后,过多地偏重于技术与理论,与社会需求脱节,大部分科研成果很多是只申请了专利,或者发表了论文的水平上,实际应用产出的效果不高。另一方面,当前部分教授评职称前,发论文,申报项目,有较多的研究成果,但职称评定后,科研动力不足,研究成果停滞不前,更多的是享受这个教授待遇,从而导致研究资源流失。(3)科技成果推广机制不完善,重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响,学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面,比如国家自然科学基金、部级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报,而对真正获得的科技成果,如何将其转化投入不够,重视不足。

  因此,在高度重视产学研合作的同时,更应该要结合学科、科研特色和优势,充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用,要进一步搭建平台,发 挥政府的作用,与政府、企业、科研院所及高校,产业四力强强联合,不断推动产学研协同创新的形成和发展,为科学技术的研究和创新做出贡献。

  随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展,给电气专业的学生带来了很好的发展机遇,这就需要高校培养出的电气专业学生,需要具备一定的科研能力,能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先,让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看,学生实行“导师制”,对于优秀的学生,从大学开始就跟随导师做相应的课程设计,等到了研究生阶段,不仅能够很早,而且将课题研究有延续性,能更好地做出科研成果,培养科研能力。第二,让学生参与到各种科技创新比赛,老师进行指导,培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。

  产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来,我校电气工程专业毕业设计课题,以及研究生课题,有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合,有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道,不仅可以使学生更深入接触工程实际,增强实际工程意识,提高综合实践能力,在完成自己学业任务的同时,培养了科研创新能力和实践能力,

  人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的,精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才,大众化高等教育培养各级各类专门人才,各具功能,不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位,确立自己的发展方向,形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③

  电气专业的学生培养,需要保持和加强原有专业特色和优势,培养学生较强的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。在实际操作中,学校应因材施教,引入各类培养机制,如结合产学研的合作平台,一是和企业联系,为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求,企业的科研方向,制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班,单独组织学生完成一门企业课程授课,一次企业参观实习,一次“工程技术讲座”。除此之外,每年暑假,我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作,这些企业每年为电气专业学生提供实习条件,提供合作科研项目。

  电气工程专业行业属于高精尖端行业领域,尖端人才的培养十分重要,它的社会需求较广,而培养这样的优秀人才,就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式,通过产学研合作的模式,让学生、教师有良性发展,才能促进电气学科的发展,而外部则需要社会与企业的需求,产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。

  基金项目:南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究(资助编号:NR2013029;项目负责人:李洁)成果之一

  目前,电气信息类专业是一个相当成熟的一级学科。它融合了电子、信息通信、自动化等二级学科专业方向, 由于现代电气信息类专业所需人才的知识结构发生了很大的变化, 因此这类人才的培养模式、课程体系、教学内容等一直是近年来教育改革的热点。[1][2]

  课程体系建设是专业建设的基础和方向性的工作,也是高校教育体制不断改革不可或缺的重要组成部分,当前电气信息技术领域具有发展速度快,电子与通信新技术不断涌现,电气信息领域的研究热点层出不穷,各种技术不断互相渗透,相应的国内各种产业也在快速发展,这就对高等院校的电气信息类专业课程设置内容提出新的要求,势必引发以培养创新能力人才目标为目的,以课程体系、教学内容、教学方法与手段、实践教学等为主要内容的专业教学改革。以适应当前电气信息类专业卓越工程师的人才培养目标。[3]

  课程教学与创新实践平台的建设需要在明确电气信息类专业培养目标基础上,构建整体优化的电气信息类专业课程教学与实践平台。需要在课程体系建设、教学手段、教学内容和方法等方面不断创新。

  就目前电气信息类专业来看,现有的部分课程教学与实践体系容易造成综合教育的削弱,创新教育的忽视,以及实践观念的淡薄;使得学生的知识面狭窄,科学与人文分离,创新与实践能力有待提高。[2]个性发展受到忽视,最终阻碍学生创造性发展。

  目前我国各高校普遍存在知识更新快,而教学内容相对更新缓慢的矛盾,教学方式和实验手段与创新人才培养不适应的突出矛盾;电气信息类专业的课程教学与实践创新建设,应该突出专业领域的未来发展趋势。[3]人类步入高度发达的信息时代,相关的新概念、新方法、新技术不断涌现。业内的教育工作者也经常思考,电气信息类专业学生应该具备怎样的新的知识结构?该知识结构的内涵是什么?如何培养适应未来发展需要的人才?如何使国内的通信技术教育与国际接轨?本文从未来电子及信息技术科学教育发展的走向,以及电气信息类专业人才应当具备的知识结构与能力素质,对构建整体优化的电气信息类专业课程教学与创新实践平台的思路与方法,进行了分析与探讨。

  我国在20世纪50年代开始创建并逐步发展的电子与信息技术,当时主要在一些相关专业中开设相应课程,1978年以后一些重点高校的电气信息类专业发展进入高潮期,20世纪80年代初期,到20世纪80年代中期,随着我国经济的快速发展,社会大量需要电子与通信技术人才,越来越多的高校开始开设电气信息类专业,经过多年的发展,电子及信息技术学科的教育方法、课程体系逐步完善。[4]课程体系的建设内容可以从四个方面来实施:①公共基础课程;②专业基础课;③面向多层次、各方向的专业课程;④创新实践环节课程体系决定了学校所培养人才的知识结构和基本素质,而高校培养的人才必须面向社会, 因此,使学生掌握坚实的电子与信息系统等方面的基础理论和关键技术,了解电气信息类专业的新学科和新技术、受到电气信息类的基本训练,成为具有较强的工程实践能力的高级工程技术人才,是电气信息类专业人才培养的主要目标。[5]也是实践教学和创新的基本出发点。电气信息类专业教学和创新实践平台建设应围绕着两个方面:一是要保证学生扎实掌握电子、信息技术领域基础理论知识教学与实践;二是要持续加强专业课程教学改革力度,建立专业实践创新平台,加强国际化教育,适应新形势下的电气信息新技术挑战。

  要构建整体优化的电气信息类专业课程教学与创新实践平台,必须有一个稳定的平台基础作为支撑,这个基础就是支撑电气信息类专业的基础理论课程,否则创新平台上的实践将是空中楼阁,结果会缺乏真正的创新基础。

  电气信息类专业基础要求学生掌握工程数学分析理论、物理学、电路理论、电子线路(线性和非线性)、信号与系统、通信系统原理、自动控制理论、系统工程、计算机应用等基础理论课程,目标是培养的学生具有工程能力强,富有实践与创新精神,具备“宽口径,基础扎实”基本要求。因此,要建立电气信息类大专业的创新实验平台,扎实的基础课程理论与实践教学非常重要。有了扎实的基础,在大类的平台上形成宽口径的专业教学分支,构建自动化、通信工程、电子信息工程、电气工程及其自动化专业和电子科学与技术等专业创新实验平台。基于这思路,可以按照一级学科招生,在前2年专注培养学生的扎实的理论基础,有了这个基础,随后进行面向二级学科专业知识培养,形成重基础的,专业特色鲜明的电气信息类实践创新平台。

  按照一级学科招生,二级学科分流的电气信息类专业培养模式,可以在前阶段整合和优化专业基础课程平台,课程体系建设可以模块化规划和建设,与原先按照单一的二级学科专业培养模式相比,很多重复和交互性的知识学习可以精简,增加新的前沿基础知识、技术和相关的EDA工具在学科的应用。有利于形成电气信息类专业的系统思想,对于后续的面向专业的学科学习具有大局观和系统观念,使学生在学习和解决问题时,可以站的更高。

  电气信息类专业是科技含量高、知识更新快、交叉学科多、国际化程度高、应用范围广、服务性强的新学科。拓宽加深基础和提高以创新能力实践能力为主的全面素质,具有广泛和多层次的适应性。

  构建整体优化的电气信息类专业应该以人才创新能力为培养目标,着重突出专业基础课程间相关课程的多元化、各二级学科间的多样化,同时,应不断创新实践环节,在专业基础课程的实践环节上,也应该适度转变角色,应从知识的传输者变为指导者,突出基础实验教学活动的思维过程,又可以给学生的培养创造富有特色的良好发展空间。

  创新教育已成为教育改革的核心,培养创新人才已是社会的迫切需求。通过分析现有课程的不足,依据科学的课程设置,提出课程改革的总目标,内容改革的方向,确定大学课程的具体内容,为创新教育和培养创新人才创造条件。

  为使学生成为具有创新能力的电气信息类专业人才,必须解决好基础与专业、理论与实践、主干学科与相关学科的关系,在“纵向”整合与“横向”整合两个方面精心设计适应新要求的新知识结构和课程体系,“纵向”抓住创新能力培养这条主线,“横向”突破学科界限,建立电气信息大背景的电气信息类专业新型课程体系。

  必须大力改革教学内容、实验教学内容、考试与考核方式, 加强专业基础, 以构建一整套培养实践能力的实践教学手段和计算机辅助教学手段。具体说,有如下一些方案:

  案例学习是促进学习迁移的重要学习方式,在创新工程教育教学的背景下,基于问题解决的案例教学在工程教育教学中具有重要作用。基于问题解决子目标、基于产生式问题解决、基于图式和自动化、基于问题表征是有效的案例教学模式,对这些当前广泛使用的案例教学模式的分析和评价对工程案例教学的理论和实践有指导意义。

  在教学中引入仿真技术既方便学生理解,又有利于后续阶段的实验验证。类似这样的软件还有Matalb\smulink、Multisim、SPICE、ADS等众多EDA工具应用软件。

  搭建电气信息类专业课程信息化教学平台,借助现代化信息技术,提高专业的教学效果,是教学改革的必然趋势,具有重要的实践意义。但目前在信息化建设中还普遍存在一些不足之处,比如:课程网站建设的统一性、规范性和可适用性有待加强,同时由于资源数量的有限,教学资源还不能充分满足同学需要,同时更新周期长;学生上网参考学习的交互性开发不够等等问题。

  现阶段电气信息类课程建设网站良莠不齐,教学信息不够全面;基础和专业课程中存在着重复建设问题。

  电气信息类专业网站建设应以丰富课程背景为基础、构成一个非单一课程的综合的课程体系网络资源,增强学生学习该专业的积极性以及启发学生对后续问题的思考等为出发点,在组织课程网站内容的时候,参考国家精品课程评估指标,根据一系列的观测点来确定,根据实际教学的需要添加上网资源以及相应的功能模块,比如:考试信息、教学活动变更、留言簿、网上交流等,让网站在教学活动中充分发挥作用,成为一个能够进行师生交互的平台。

  教学的组织开展是一个动态的过程,因此在课程网站运行的过程中需要不断更新网站上的各类信息资源,建设一个能上传和下载功能的服务器。在建设过程中要不断发现问题、分析问题和解决问题,网站的建设应与电气信息类专业发展的大背景相协调。

  研究型教学强调结合教师科研项目,在教学过程中引导学生参与科学研究,培养学生的研究能力和科研兴趣,同时促进对教学内容的深入理解。它强调学生的主动参与研究项目,并培养学生的研究能力与兴趣,研究型教学是培养高质量创新型电气信息类专业采用的教学模式之一。

  随着电气信息类专业技术的不断发展,专业课程非常有必要进行研究型教学的探索,把研究生教学中好的教学模式引进到本科教学中,针对本科生的认知特点,探讨在课程实践中进行研究型教学方法,在夯实基础的同时强调创新性思维和研究能力的培养,且加深对专业课程理论的理解。

  研究型教学平台的建设应突出以科学研究带动学生的积极性与参与性,旨在拓展教学内容,引导学生兴趣,在培养自主创新意识,提高学习兴趣,深化专业理论理解。

  建设和开发具有创新能力的实践基地,更新教学手段、开放实验室等等,逐步减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,调整实验教学内容,加强学生实践动手能力和创新精神的培养,是创新电气信息类专业实践平台的必要途径。

  实习基地建设对电气信息类专业学科来说是关健问题之一,实习教学是培养学生分析问题和解决问题的能力、理论联系实际的能力、培养创新能力与创业意识、进行基本技能训练不可缺少的重要教学环节。应该着重从“知识、能力、素质”培养入手,探索电气信息类学科实习教学可行的有效方案。

  目前,面向电气信息类专业的全国电子设计竞赛规模已经形成,如何根据学生兴趣和学科专业特点,积极建立面向电气信息类专业的实践应用与创新平台对教学改革将会到了积极的推动作用。同时也是教学改革成果起到检验作用。在广泛吸引学生参加, 发现优秀人才方面起到了独特作用。通过电子设计竞赛,一批优秀人才脱颖而出。把这一阶段的成果得与失反馈到教学中,进行教学改革。

  电气信息类教育的发展历程,虽然每一个不同时期的课程体系都有着不同的特点。课程体系的构成既要具有核心,又要具有灵活性和弹性,以实现教育的个性化和多样性。但以创新意识、创新能力培养为主要目标的创新教育不够突出,专业基础课程的创新教育应融合专业教育和创造学等其他学科。课程的创新实践和创新平台的建设有利于激发学生的创新意识,挖掘学生的创新潜质,培养学生的专业素养。

  目前随着电气信息类新技术的不断涌现,由于创新实践教学具有直观性、实践性、综合性和创造性的优点,因此,课程体系建设和创新实践教学平台的建设越来越重要。

  电气信息类专业的创新教育首先要从课程教育开始,扎实的基础理论是创新平台实践的必要条件,同时电气信息类专业创新实验平台建设应具有实践教学体系的目标和原则,根据二级学科特色,逐步形成高水平的、多资源的实践创新体系。

  [1] 中国高等院校信息系统学科课程体系课题组.中国高等院校信息系统学科课程体系2005(征求意见版)[M].清华大学出版社,2005.

  [2] 赵丽平, 何正友, 赵舵. 电气信息类专业高水平实践教学体系的研究与实践. 电气电子教学学报,2011.4 :61-65

  [3] 邱捷,胡增存. 国外著名大学电气信息类专业教育剖析. 高等工程教育研究, 2004.6:76-79

  [4] (美)戴尔蒙德 著,黄小苹 译.课程与课程体系的设计和评价实用指南. 浙江大学出版社,2006.

  [5] 闫敬文.电气信息类专业人才创新能力培养设想及方案设计.电气电气教学学报,2003,25(4):8-11

  中国科学院电工研究所(以下简称电工所)于1958年在北京筹建,是中国科学院以能源与电气工程为主要研究方向的专业研究所。目前主要从事能源与电力新技术、电气科学与电气工程及其前沿交叉技术的研究。

  作为从事电能领域战略高技术研究与电气科学技术的基础性、前瞻性和战略性研究的国立科研机构。历经几代科学家的共同努力,电工所已成为中国科学院能源基地的核心研究所之一,在先进能源电力技术与电气科学领域起到了骨干引领作用,为国家可持续发展的能源体系建设和人才培养做出了重要贡献。

  电工所立足于科学研究国家队主力的战略定位,主要承担着我国电能领域的战略高技术(包括可再生能源发电、未来电网科学技术、电力电子与电力变换)和电气科学基础与前沿交叉的任务,研究涉及电气、电子、生物、物理、材料、纳米、信息等前沿交叉领域。在可再生能源发电技术,电力设备新技术,电力电子与电能变换技术,直流电网科学技术,超导与新材料应用研究,生物电磁学与电磁探测技术等六大研究领域,承担并完成国家自然科学基金、973高技术计划、863高技术计划、国家科技攻关、中国科学院及各部委的重大、重点及攻关项目和国际合作项目,取得科研成果500余项,其中100余项已在多个领域得到推广应用。

  电工所于1981年首批被国家批准为学位授予单位,其在“电气工程”一级学科下设立有“电机与电器、电力系统及自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、生物电工、能源与电工的新材料及器件”7个二级学科专业,均招收硕士研究生和博士研究生(包括直博研究生);另设有“生物医学工程”一级学科,招收硕士研究生;且在“电气工程”和“生物工程”领域,招收全日制专业学位工程硕士研究生。

  电工所师资力量雄厚,拥有一支包括中国科学院院士、中国工程院院士、特聘研究员、客座研究员、外籍研究员在内的优秀指导教师队伍。所内实验室设施完备、仪器先进,拥有丰富的专业藏书、期刊及网络资源,为研究生提供了良好的科研工作及学习生活环境。为激励研究生开拓创新的科研热情,现设立有国家奖学金、普通奖助金、等级奖学金和三助奖酬金等在内的多种奖助学金资助体系。

  电工所一贯重视激发研究生“刻苦钻研、求实创新”的精神,注重培养研究生的综合素质。与国外一流科研机构建立有长期合作关系,曾有多名研究生被公派出国,前往美国、法国、英国、西班牙、丹麦、澳大利亚、日本、韩国等国家留学[微博],并开展多项科研交流活动。在导师们的精心培育下,电工所的研究生曾多次荣获国家奖学金、中国科学院院长优秀奖、中国科学院优秀博士学位论文奖、中科院“朱李月华奖”、中科院“超导奖”等奖项。毕业生的就业率始终保持在100%,他们分布在教育、科研和电气与能源研发等领域,已经成为国家科学技术发展的中坚力量。

  备注:报名考试前,请注意查询中国科学院大学网站(ucas.ac.cn)的相关通知。

  1.拥护中国的领导,愿为社会主义现代化建设服务,遵纪守法,品行端正;

  2.具有理工类硕士学位全日制高等院校的应、往届毕业生,其中应届硕士毕业生(三年学制的全日制应届硕士毕业生,最迟须在入学前取得硕士学位;两年学制的全日制硕士研究生,必须取得硕士学位后方可报考);

  请报考者在《中国科学院研究生院2014年秋季入学博士生网上报名公告》所公布的报名时间内到中国科学院研究生院招生信息网站上(admission.gucas.ac.cn/)进行网上报名,并通过该报名系统用A4纸将已填写完毕的报名信息表打印出来,并签署本人姓名。同时从该系统中下载《专家推荐书》一式两份,交由与本门学科相关的两位教授(或相当职称以上的专家)填写意见。网上报名后,请最迟在规定的报名日期结束前,将报名信息表、盖公章的硕士成绩单、硕士学位论文详细摘要、身份证复印件、2封已密封签字的专家推荐信、学生证复印件(应届生)、学士及硕士毕业证书和学位证书复印件、工作证或档案部门存档证明复印件(往届生),以及2个写好回寄地址、邮编与收信人的中号标准信封,用快件邮寄到电工研究所研究生招生办公室,另需交纳报考费200元整。2014年春季毕业的应届硕士生,在报名时另需提交硕士学位论文通过答辩的证明书。报考者须在规定的报名时间内交齐全部材料和报考费后,报名方有效。应届硕士生在入学前须补交硕士学位证书复印件。

  入学考试准考证不另邮寄。确切的入学考试时间、地点和日程安排以电工研究所网站的公告为准。考生可在考试前两周登陆电工研究所网站(iee.ac.cn/)查询入学考试的具体时间、地点和日程安排。

  (四)2014年招生规模中包括招收统考生、硕博连读生和直博生的名额,具体招生人数以国家批准为准。

  对于报考定向或委托培养的考生,须在由用人单位、考生本人与我所三方共同签订相应的定向委托培养协议书后,方可办理录取手续。

  依据学校人才培养定位,实验教学中心(以下简称“中心”)以教育教学思想和观念转变为先导,强化“工程-理论-实践-工程”的教育教学理念,积极推进实验实践教学改革;建设以学生为本、培养学生实践能力、创新意识、创业精神为核心的实验实践教学新体系;建立优质资源共享和现代化高效运行的管理体制;建设理论教学、实验实践教学与科学研究紧密结合的高素质实验教学队伍;建立了全方位的实践教学平台,将课程设计贯穿课程理论教学过程,开展了丰富多彩的课外培养活动,使其成为培养电气工程领域高素质应用型人才的重要基地。

  以“一实两创”特色人才培养为目标,着力培养具有突出实践能力、创新意识和创业精神的高素质应用型人才,强化学生的实践能力和工程素质的培养和训练,以适应21世纪电气信息技术快速发展的电工技术领域、尤其是电力工程领域的人才需求。实践能力是主体,是基础;创新意识和创业精神是两翼,是升华。通过实施突出实两创”特色的高素质应用型人才培养模式,培养学生能干事的知能基础、敢干事的无谓胆识和干成事的坚韧品格。

  建设一支结构合理、专兼职相结合的高水平实验教学队伍是“中心”持续稳步发展的关键“中心”采用课程负责人制和实验助理制,打通学科建设与实验实践教学的人才通道。

  (1)课程负责人制。理论教学与实验教学一人负责,有助于理论教学与实践教学的深入结合。

  (2)实验助理制。从博士和硕士研究生中遴选实验助理,兼职参与实验实践教学、实验室建设和管理。

  (1)物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体。①物理模拟:“中心”开设电工、电子、电机、电磁场、单片机、自动控制、电力系统综合、继电保护、高电压、自动远动、电力系统动态模拟等物理模拟实验。②数字仿真“中心”开设电路仿真EWB、电子设计、多级电网数字仿真、电力系统高级应用、电力设备仿真系统等数字仿真实验。③工程实训:“中心”建有电工电子实习基地、输变电工程实训基地和多个校外实习基地,为学生工程实训提供了平台。

  通过物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体的培养,极大地提高了学生应用课堂所学知识解决实际工程问题和实际动手操作能力。如对于电力系统运行操作,首先在电力系统动态模拟实验室进行实验,使学生利用所学的理论知识分析电力系统运行操作中的物理现象,强化基本概念和基本分析方法;然后针对相同内容通过以实际电网为背景的多级电网仿真培训系统进行数字仿真,使学生掌握大规模电网操作中的现场实际问题以及解决实际问题的能力;最后在实验变电所进行实际操作训练。

  (1)横向覆盖。“中心”面向全校34个电气信息类、工科非电类和文经管类本、专科专业5000余名学生,承担了电力生产工程认知教育,相关课程的实验教学、工程训练、课程设计、毕业设计和大学生科技创新任务,以及电气工程及其相关领域的研究生培养工。

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