面向卓越工程師培養(yǎng)構(gòu)建校企合作工程實(shí)踐平臺的探索

摘要：卓越計(jì)劃重點(diǎn)培養(yǎng)的是學(xué)生的工程實(shí)踐能力與工程創(chuàng)新能力，高校應(yīng)該聯(lián)合符合本專業(yè)發(fā)展方向的企業(yè)，構(gòu)建基于培養(yǎng)卓越工程技術(shù)人才的現(xiàn)代工程實(shí)訓(xùn)平臺。在論述了常熟理工學(xué)院卓越人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)思路的基礎(chǔ)上，提出了貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的實(shí)踐教學(xué)體系，并較為詳盡的闡述了常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化學(xué)院建成的兩個(gè)校企合作實(shí)踐基地的特點(diǎn)，指出在實(shí)踐基地建設(shè)中應(yīng)將專業(yè)工程要素融入工程實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；校企合作；工程實(shí)踐平臺；建設(shè)特色

作者簡介：劉燕（1964-），女，山東濟(jì)寧人，常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，教授。（江蘇?常熟?215500）

中圖分類號：G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0081-02

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”旨在面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。常熟理工學(xué)院（以下簡稱“我?！保┦堑诙尤虢逃孔吭焦こ處熍囵B(yǎng)計(jì)劃的院校，作為一所地方院校，學(xué)校非常重視此次培養(yǎng)的契機(jī)，出臺了常熟理工學(xué)院卓越工程師教育培養(yǎng)行動(dòng)計(jì)劃，并在行動(dòng)計(jì)劃中明確了卓越工程師培養(yǎng)的具體任務(wù)、基本思路和主要措施。電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院作為試點(diǎn)，承擔(dān)著我校卓越工程師培養(yǎng)的任務(wù)。以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，與行業(yè)企業(yè)建立以“工程實(shí)踐教育訓(xùn)練中心”為真實(shí)載體的人才培養(yǎng)實(shí)踐平臺將是卓越工程師培養(yǎng)的基礎(chǔ)。學(xué)院在實(shí)踐教學(xué)平臺的構(gòu)建中融入了行業(yè)企業(yè)的合作機(jī)制，合作共建的實(shí)踐教學(xué)平臺項(xiàng)目不僅以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)滿足了應(yīng)用型本科院校學(xué)生實(shí)踐能力的需要，更符合現(xiàn)代卓越工程師培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)踐要求，具有前瞻性、綜合性和工程性融為一體的特色，為學(xué)院卓越計(jì)劃的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

一、卓越人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)的思路

卓越計(jì)劃重點(diǎn)培養(yǎng)的是學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力。電氣類本科畢業(yè)生最終培養(yǎng)的目標(biāo)不僅是掌握寬廣的理論基礎(chǔ)，而且掌握“準(zhǔn)工程師”所應(yīng)具備的工程技能，為將來成長為真正的“卓越工程師”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在面向卓越工程師的培養(yǎng)中我校以校企合作教育為抓手，以面向工程人才的培養(yǎng)建立校企合作的現(xiàn)代工程教育實(shí)踐平臺，形成校內(nèi)實(shí)驗(yàn)基地與工廠實(shí)驗(yàn)基地相結(jié)合，實(shí)際工程背景平臺與情景教育平臺互相融合，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際的工作內(nèi)容密切結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。設(shè)置了連續(xù)的、貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的實(shí)踐教學(xué)體系，即一年級培養(yǎng)學(xué)生的工程認(rèn)知能力；二年級培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)能力；三年級培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力；四年級培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

我校電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院現(xiàn)有三個(gè)專業(yè)，分別為自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、測控技術(shù)與儀器專業(yè)。其中自動(dòng)化專業(yè)是國家批準(zhǔn)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)，而電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)及測控技術(shù)與儀器專業(yè)則是未來幾年逐步過渡到卓越工程師培養(yǎng)規(guī)格的后備專業(yè)。根據(jù)培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)了卓越工程師培養(yǎng)的各個(gè)學(xué)習(xí)階段的實(shí)踐教學(xué)，其基本思路如圖1所示。按照教學(xué)進(jìn)程循序漸進(jìn)地安排實(shí)踐教學(xué)，從學(xué)科基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)到專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，再到專業(yè)方向課程實(shí)踐，在每一個(gè)層次基本實(shí)踐教學(xué)完成后均安排一個(gè)集設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)于一體的綜合訓(xùn)練，在所有專業(yè)課程結(jié)束后安排一個(gè)與現(xiàn)場工程師工作任務(wù)基本對接的工程綜合訓(xùn)練。其中專業(yè)必修課程實(shí)驗(yàn)主要是針對專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)；在專業(yè)必修課程之后安排兩周綜合性的課程設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)。之后學(xué)生分專業(yè)方向，根據(jù)專業(yè)方向設(shè)置對應(yīng)的專業(yè)方向課程實(shí)驗(yàn)，在專業(yè)方向課程實(shí)驗(yàn)之后設(shè)置該方向的綜合實(shí)踐訓(xùn)練，最后設(shè)置四周的專業(yè)工程綜合訓(xùn)練。

其中專業(yè)方向綜合訓(xùn)練和專業(yè)工程綜合訓(xùn)練平臺建設(shè)以校企合作的形式搭建，并將專業(yè)工程要素融入工程實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在模擬的工程環(huán)境下進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐。電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院與企業(yè)合作建成的綜合訓(xùn)練平臺有：與美國NI集團(tuán)合建的智能儀器實(shí)訓(xùn)中心，與常熟開關(guān)廠合建的工廠供配電技術(shù)實(shí)訓(xùn)室。這些實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)集先進(jìn)性、工程性、綜合性、創(chuàng)新性于一體，以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)并與專業(yè)方向的實(shí)踐工作高度接軌的設(shè)計(jì)理念成為卓越人才培養(yǎng)的有力實(shí)踐支撐。

二、校企合作實(shí)踐平臺的建設(shè)特點(diǎn)

1.供配電技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺的建設(shè)特色

供配電技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺是為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)配套的實(shí)踐場所。該平臺是與常熟開關(guān)廠合建的，由常熟開關(guān)廠提供一整套可實(shí)際運(yùn)行的10kV變電所實(shí)際成套裝置。這套系統(tǒng)構(gòu)成了具有兩路電源進(jìn)線，兩臺變壓器并列或分列運(yùn)行、多路饋出線路的變電所一次系統(tǒng)，系統(tǒng)圖如圖2所示。其中高壓側(cè)有KZN1-12高壓開關(guān)柜6面，包括進(jìn)線柜、計(jì)量柜、出線柜等。開關(guān)柜內(nèi)主開關(guān)采用CV1、CV2戶內(nèi)高壓真空斷路器，開關(guān)柜內(nèi)配裝有變壓器微機(jī)保護(hù)單元DigiProⅡ-TC；變壓器為2臺SC10-100/10干式變壓器，完成10/0.4kV電壓變換及電能輸送的作用；低壓側(cè)有CGHL抽出式低壓開關(guān)柜8面，其中抽屜單元具有體積小、功能強(qiáng)、互換性高、維修方便、接觸可靠等特點(diǎn)，低壓柜內(nèi)主開關(guān)元件為CW2（配H26智能型控制器）或CM2低壓智能斷路器。

在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中按照主接線和運(yùn)行狀況我們配置了變電所模擬屏和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使實(shí)訓(xùn)平臺建成為集微機(jī)監(jiān)控、模擬屏模擬操作、實(shí)際裝置真實(shí)操作于一體的實(shí)踐場所。實(shí)訓(xùn)室按變電所實(shí)景進(jìn)行布置，同時(shí)還模擬工作環(huán)境，室內(nèi)放置常用工具（如耐高壓絕緣棒、臨時(shí)接地線、高低壓測電筆等）、勞護(hù)用品（如絕緣靴、絕緣手套、工作服、安全帽等）、安全警示牌（如“禁止合閘”，“有人操作！”等）、實(shí)驗(yàn)儀器（如高低壓絕緣電阻表等）。墻面布置變電所值班人員守則、工作規(guī)范，如《電氣安全操作規(guī)程》、《倒閘操作規(guī)范》、《電氣防火條例》等，張貼“安全第一，預(yù)防為主”等安全標(biāo)語。實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)突顯了真實(shí)的變電所工作環(huán)境，在實(shí)訓(xùn)室可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)一體化的實(shí)踐教學(xué)要求。對高低壓電器元件、單體單元裝置及配電裝置等設(shè)立認(rèn)知、性能測試、整定保護(hù)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對高低壓配電系統(tǒng)設(shè)立綜合性、實(shí)戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置中取消了與當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用與選型不一致的元件性能測試實(shí)驗(yàn)以及與當(dāng)前變電所實(shí)際運(yùn)行裝置實(shí)現(xiàn)方式完全脫節(jié)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)置新元件、新裝置的性能測試項(xiàng)目，增加微機(jī)繼電保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)，并將保護(hù)裝置的保護(hù)功能、整定動(dòng)作特點(diǎn)置于變電所事故運(yùn)行系統(tǒng)中來現(xiàn)實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生對繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式有更直接的認(rèn)識；設(shè)置一些與實(shí)際供配電工作性質(zhì)密切相關(guān)的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并在這些綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中揉和某些單一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并以變電所實(shí)際整體的運(yùn)行狀況體現(xiàn)單一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容。綜合性、實(shí)踐性項(xiàng)目的設(shè)置有利于學(xué)生對內(nèi)容的充分理解與認(rèn)知，更符合供配電技術(shù)工作的實(shí)際性質(zhì)。該項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)平臺的資源優(yōu)勢為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.測控技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺的建設(shè)特色

測控技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺是為測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程配套的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐場所。測控技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)同美國國家儀器有限公司（National Instruments，簡稱NI）聯(lián)合掛牌共建。利用美國NI公司提供的低價(jià)位、高利用率的測試測量系統(tǒng)與平臺，減少學(xué)校的投資，同時(shí)美國NI公司不定期使用與宣傳實(shí)驗(yàn)室，可為學(xué)校爭取盡可能多的校外培訓(xùn)與考證，以提高學(xué)校的知名度。

測控技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)結(jié)合蘇南地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)和專業(yè)需求，實(shí)驗(yàn)設(shè)備力求同實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備接軌，從如何構(gòu)建一個(gè)實(shí)際的工業(yè)測控系統(tǒng)出發(fā)，采用開放式的軟、硬件平臺，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的綜合性與設(shè)計(jì)性，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的可擴(kuò)展性，為部分課程全程采用項(xiàng)目教學(xué)法提供條件。構(gòu)建的基本思路是：結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化、內(nèi)容典型化、用途廣度化、拓展簡單化。根據(jù)教學(xué)和科研需要，特選擇開放式的軟、硬件平臺，能集多種測控信號源、實(shí)驗(yàn)電路平臺、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)等于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的綜合性與設(shè)計(jì)性，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的可擴(kuò)展性。測控技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)按照典型的工業(yè)測控系統(tǒng)組成，如圖3所示，按信號流向系統(tǒng)組成依次為傳感器、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)及相應(yīng)軟件等。在組建過程中，將測控技術(shù)涉及的新技術(shù)引入教學(xué)，讓學(xué)生在系統(tǒng)中學(xué)習(xí)系統(tǒng)，對系統(tǒng)集成有更好的感性認(rèn)識。

本測控系統(tǒng)由NI測控技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺、NI ELVIS II實(shí)驗(yàn)套件、軟件開發(fā)平臺——NI Academic Site License、數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板等部分組成。其中NI測控技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺是一款基于NI LabVIEW軟件的教學(xué)設(shè)計(jì)和原型平臺，可作為先進(jìn)的工具，傳授儀器、電路、控制器、嵌入式、微控制器設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域的概念。在該平臺上，有12款集成儀器（如示波器、數(shù)字萬用表、電源、函數(shù)發(fā)生器），可通過NI LabVIEW接受完全定制，可在LabVIEW下編寫特定的應(yīng)用程序以適合各自的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在該儀器的上面可插入一塊原型實(shí)驗(yàn)面包板，適合教學(xué)實(shí)驗(yàn)和電路原型設(shè)計(jì)及測試；NI ELVIS II實(shí)驗(yàn)套件可以讓師生快速掌握ELVIS II的使用方式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)；軟件開發(fā)平臺——NI Academic Site License用于測量、控制、嵌入式、信號處理和通訊應(yīng)用程序；數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板可以結(jié)合相應(yīng)的LabVIEW程序組成一個(gè)能利用多種傳感器進(jìn)行信號采集與分析處理的數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

測控技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺可實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐項(xiàng)目多達(dá)二十多項(xiàng)，既可完成單一的實(shí)踐內(nèi)容也可以完成設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性的實(shí)踐項(xiàng)目，如電子計(jì)數(shù)器的原理及應(yīng)用研究、交流電壓測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)、頻率測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、直流電動(dòng)機(jī)速度采集與PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、“虛擬儀器技術(shù)”課程設(shè)計(jì)、“傳感器原理與檢測技術(shù)”課程設(shè)計(jì)、智能儀器綜合設(shè)計(jì)、測控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、“虛擬儀器技術(shù)”課程項(xiàng)目教學(xué)法平臺等。該項(xiàng)目的建設(shè)為我校測控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

針對卓越工程師的培養(yǎng)，以學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心，通過聯(lián)合符合本專業(yè)發(fā)展方向的企業(yè)，構(gòu)建基于培養(yǎng)卓越工程技術(shù)人才的現(xiàn)代工程實(shí)訓(xùn)平臺，將專業(yè)工程要素融入工程實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在模擬的工程環(huán)境下進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐。唯有此，才能全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)，培養(yǎng)大批與實(shí)際工作接軌的優(yōu)秀工程技術(shù)人才，工程實(shí)踐教育基地才能實(shí)現(xiàn)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：孫晴）