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作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02
电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。
一、课程目标定位
课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:
掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。
掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。
掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。
熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。
掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。
为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。
能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。
二、课程体系的构成原则
实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:
以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。
注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。
以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。
课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。
课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。
三、分层次模块化实训教学体系的设立
电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。
针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。
我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。
首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。
整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。
通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
四、结论
电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。
参考文献:
[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.
[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
1 月 7 日
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课程代码
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A020103 财税(专科)#
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财政与农村金融
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公共事业管理
05726
国土资源管理
05724
公共卫生管理
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劳动和社会保障概论
B020235 国际旅游管理
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11343
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B020236 会计电算化(独立本科段)
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05062
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05061
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05066
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项目人力资源与沟通管理
B020277 环境保护与管理
(独立本科段)
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04523
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02471
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04525
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环境规划与管理
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环境保护
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B020279 工程管理(独立本科段)
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工程项目管理
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土木工程概论
B020282
采购与供应管理
(独立本科段)
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采购与供应关系管理
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采购绩效管理
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B020309 现代企业管理
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企业管理咨询与诊断
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企业内部控制
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现代物流学
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管理学基础
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团队管理
B030203 社会工作与管理
(独立本科段)
00278
社会统计学
05963
绩效管理
00280
西方社会学理论
00281
社区社会工作
03335
公共管理学
00279
团体社会工作
00276
人类成长与环境
00282
个案社会工作
00285
中国福利思想
00283
社会行政
03346
项目管理
B040102 学前教育(独立本科段)
00881
学前教育科学研究与论文写作
00403
学前儿童家庭教育
00886
学前儿童心理卫生与辅导
00399
学前游戏论
00884
学前教育行政与管理
00887
儿童文学名著导读
00885
学前教育诊断与咨询
B040107 教育管理(独立本科段)
10488
班级管理学
00442
教育学(二)
10489
现代学校人力资源管理
10490
教育财政学
00459
高等教育管理
B040108 教育学(独立本科段)
01281
中国教育史
00442
教育学(二)
00471
认知心理
00448
学校管理学
02018
数学教育学
01282
外国教育史
07824
语文教育学导论
B040110 心理健康教育
(独立本科段)
00266
社会心理学(一)
02108
实验心理学
00471
认知心理
03519
心理测评技术与档案建立
05951
心理与教育统计
04269
人格心理学
04267
学习心理与辅导
B040302 体育教育(独立本科段)
11123
社会体育学
00486
运动生理学
00501
体育史
00502
体育管理学
11397
体育科研方法
06743
运动医学
B050113 汉语言文学教育
(独立本科段)
00821
现代汉语语法研究
00814
中国古代文论选读
11344
中国近代文学史
11345
文体写作
11495
古代汉语(二)
04579
中学语文教学法
11494
古代汉语(一)
11346
近代汉语
11347
唐诗宋词研究
11501
中国当代文学史
B050206 英语教育(独立本科段)
07374
高级英语(一)
05187
中学英语教学法(小教)
11416
翻译
00840
第二外语(日语)
10101
美国文学选读
06422
英语语言学
11487
基础英语(一)
10100
英国文学选读
11499
英语论文写作
11488
基础英语(二)
11497
高级英语(二)
10876
英美报刊选读
11489
基础英语(三)
11500
外语教学心理学
B050218 商务英语(独立本科段)
05355
商务英语翻译
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
00840
第二外语(日语)
B050302 广告学(独立本科段)
00635
广告法规与管理
00639
广播电视广告
00641
中外广告史
00634
广告策划
00850
广告设计基础
00640
平面广告设计
B050311 广播电视编导(独立本科段)
01183
电视文艺编导
01184
电视艺术片创作
01170
电视画面编辑基础
B050408 音乐教育(独立本科段)
06955
中国音乐史
04366
曲式与作品分析
11419
和声学(二)
00732
简明配器法
11423
复调音乐
11421
外国音乐史
11427
歌曲作法(二)
B050410 美术教育(独立本科段)
00747
美术教育学
11330
设计学
00745
中国画论
00744
美术鉴赏
B050418 数字媒体艺术(独立本科段)
00504
艺术概论
05710
多媒体技术应用
07759
Visual Basic程序设计
B050437 艺术设计(独立本科段)
09235
设计原理
04026
设计美学
10177
设计基础
B050443 服装设计与工程
(独立本科段)
03907
西洋服装史
03908
服装材料学
03911
服装国际贸易
03902
服装发展简史
03918
服饰流行分析
03916
服装消费心理学
03915
服装连锁店管理
03910
服装工业工程
03921
服装专业英语
07541
服饰文化
03920
服装商品检验
03919
服装市场调查与分析
B070102 数学教育(独立本科段)
11400
数学分析续论
10544
线性规划
02005
常微分方程
02013
初等数论
11401
中学数学方法论
11402
应用统计方法
02011
复变函数论
02600
C语言程序设计
11502
概率论与数理统计(三)
11503
组合数学
10099
近世代数
B070202 物理教育(独立本科段)#
02040
理论力学(二)
02023
热学
02022
力学
02025
电磁学