林業(yè)高校電氣信息工程專業(yè)建設探索

摘要：由于不同高校開設電氣信息工程專業(yè)的指導思想、優(yōu)勢各不相同，對其規(guī)劃建設發(fā)展影響很大。結(jié)合林業(yè)院校的自身特點，南京林業(yè)大學電氣信息工程專業(yè)在培養(yǎng)目標、課程體系、實驗和實踐教學體系等方面不斷創(chuàng)新，在應用型創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)上進行了大膽的研究和探索。

關鍵詞：電氣信息工程；創(chuàng)新培養(yǎng)；實驗實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）18-0066-02

隨著信息時代的到來、社會和科技的發(fā)展，信息技術(shù)在實際生活中得到了廣泛應用，急需培養(yǎng)既具備系統(tǒng)的電氣專業(yè)理論和技能又掌握扎實的信息技術(shù)及應用的高級專門人才。電氣信息工程專業(yè)就是將電力系統(tǒng)、電氣自動化設備、信息技術(shù)相結(jié)合的國家引導性、跨專業(yè)的新型綜合性專業(yè)。它具有專業(yè)口徑寬、就業(yè)適應面廣的特點。隨著電力系統(tǒng)、電氣自動化設備相關企業(yè)、林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以后該專業(yè)的人才需求量更大。

如何辦好該專業(yè)，使學生順利畢業(yè)，順利勝任新崗位，服務單位，回報社會是現(xiàn)實急切需要解決的問題。

一、確立切合實際的專業(yè)培養(yǎng)目標

全國也只有幾所高校開設此專業(yè)，不同高校有不同的辦學思想和特色優(yōu)勢。[1-2]依據(jù)最近幾年的專業(yè)調(diào)研，該專業(yè)畢業(yè)生供不應求。在了解并熟悉與本專業(yè)相關的社會需求的基礎上，結(jié)合南京林業(yè)大學（簡稱“我?！保┳陨硖攸c和優(yōu)勢，逐步確立了專業(yè)培養(yǎng)目標：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的，擁有扎實的理論知識并具有一定實際操作能力、創(chuàng)新能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的，可以從事與電氣信息工程相關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、研制開發(fā)、試驗分析、信息處理和計算機技術(shù)應用等領域工作的應用型高層次人才，以適應我國電力領域不同層次、林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)的發(fā)展需求。

二、確立合理的專業(yè)課程體系，并不斷優(yōu)化

1.專業(yè)課程體系設置原則

電氣信息工程專業(yè)是將電氣工程、控制科學與工程、信息與通信工程、計算機科學四個專業(yè)方向融合在一起的新型專業(yè)?？紤]到我校該專業(yè)畢業(yè)生主要流向林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)，依托我校信息科學技術(shù)學院在信息、控制等方面的優(yōu)勢，在進行該專業(yè)課程結(jié)構(gòu)設置時，遵循“以弱電為主體，強電為用，電氣控制與信息技術(shù)相結(jié)合”的原則。按照“加強公共基礎和專業(yè)基礎，拓寬專業(yè)，適度交叉；整合相關課程，適當減少學時，增加教學內(nèi)容的廣度；增加綜合性和設計性實驗，強化實踐環(huán)節(jié)；以培養(yǎng)能力、注重應用”的人才培養(yǎng)模式設置了公共基礎課程模塊、專業(yè)基礎課程模塊、專業(yè)方向課程模塊和實踐課程模塊。

2.課程體系優(yōu)化配置的特色

首先，加強信息技術(shù)在電氣工程領域的應用，保持電子與計算機技術(shù)相關課程的教學不斷線。開設以信號處理、單片機原理及應用、計算機控制技術(shù)、電氣控制與PLC和電力通信技術(shù)等為主的弱電課程。其次，突出強電特色。開設電力與拖動、電力系統(tǒng)分析、工廠供電、電力系統(tǒng)繼電保護、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)遠動及調(diào)度自動化等為主的強電課程。最后，在不同的教學階段充分利用Protel 2004、Multisim 7、autoCAD和matlab等軟件技術(shù)和實驗硬件設備，進行電子電路設計、單片機應用設計、PLC控制設計、電力工程課程設計和電力系統(tǒng)綜合設計等課內(nèi)外實踐教學。要求學生得到電工電子技術(shù)、信息控制技術(shù)及計算機技術(shù)等方面的相關訓練，從而具備分析與解決電氣工程技術(shù)及控制技術(shù)問題的能力。該專業(yè)課程體系充分體現(xiàn)了電氣信息類學科“強弱結(jié)合、軟硬兼施”的理念。[3-4]

時代在發(fā)展，企業(yè)在進步。要求我們要不斷地了解企業(yè)用人需求變化，及時調(diào)整專業(yè)課程結(jié)構(gòu)，力求逐漸形成自己的專業(yè)特色。

三、建設并完善實驗和實踐教學體系

1.加快強電實驗室建設的同時不斷提高教師自身的工程素質(zhì)

利用2010年中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金教學實驗平臺建設項目啟動的契機，加快繼電保護、電力系統(tǒng)綜合自動化、現(xiàn)代電網(wǎng)模擬實驗室等強電課程實驗室建設，編制適合專業(yè)課程的實驗內(nèi)容，并嘗試進行部分設備的自主研發(fā)和校企合作。不僅提高了教師自身的工程素質(zhì)和專業(yè)科研水平，增強科學研究和生產(chǎn)實踐能力，形成以科研促進教師教學水平提高的良好態(tài)勢。

2.建立“遞進式”的實驗和實踐教學體系

我校以教學資源庫與開放管理系統(tǒng)為核心的開放、自主的電工電子省級教學示范實驗中心擁有公共課程實驗平臺（電路、電工電子技術(shù)）、專業(yè)基礎課程實驗平臺（模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、光纖通信、單片機、電機與拖動和電工實訓等）、專業(yè)方向課程實驗平臺（EDA、DSP及ARM等）。借助實驗中心這些平臺，以“加強基礎、重視應用、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”的思想為指導，建立“遞進式”的電氣信息工程專業(yè)實驗實踐教學體系。該教學體系如圖1所示。

電工電子類基礎課程實驗不僅是激發(fā)學習興趣的源泉，也是最初培養(yǎng)學生電類實踐能力、綜合能力、創(chuàng)造性思維能力的搖籃。只要精心的設計好課內(nèi)外實驗，將驗證性實驗與綜合性設計性實驗相結(jié)合，高質(zhì)量地完成實驗的各項要求，就能使學生學習的積極性和自覺性充分調(diào)動起來，達到鍛煉人才、培養(yǎng)能力的綜合性的教學效果。而綜合性和設計性實驗是培養(yǎng)學生實驗設計能力和創(chuàng)造性思維能力的重要載體，有利于學生個性發(fā)展。[5]為此，在每個基本實驗中擴展一些小型綜合性和設計性實驗。例如基本實驗項目中給出的分析類實驗子項目。學生只有利用已學知識進行分析后，自行擬訂實驗電路、選擇儀器、儀表，作好數(shù)據(jù)測量分析，才能得出正確結(jié)論。如數(shù)字電路中的組合邏輯章節(jié)實驗中給出一道邏輯函數(shù)表達式，要求學生分析其邏輯功能。學生只有對該表達式進行化簡后，設計出相應的邏輯電路，通過分析測得實驗數(shù)據(jù)才能得到正確的邏輯功能。再如每個實驗項目中的思考題。要求學生必須在實驗課上利用已有電路通過線路改接或重新設計電路，獨立完成實驗得出正確結(jié)論，而不能憑主觀想象或理論知識推出結(jié)果。實驗考核有利于激發(fā)、促進學生獨立思考和主體作用的發(fā)揮。考核內(nèi)容包括出勤率、平時動手能力評價、實驗項目報告、閉卷考試。其中閉卷考試所占比重最大，考試內(nèi)容由實驗電路及測量電路的接線情況、實驗數(shù)據(jù)測量和思考題三部分組成。學生隨機抽簽到相應的實驗室實驗臺考試，由監(jiān)考老師在幾十套試卷庫中隨機抽取試卷。

在基本工程實踐技能訓練中，改革以往必做內(nèi)容（+5V電源）由學生選擇元器件、繪制專用PCB圖的狀況。進而取代的是教師給出+5V電源的原理圖、設計好的PCB圖和專用印制電路板（由學生安裝調(diào)試后作為選作電子電路的直流電源），讓學生的主要精力用在通過學習+5V電源的制作過程，了解電子產(chǎn)品從設計到生產(chǎn)的全過程，進而完成選作內(nèi)容的原理圖和PCB圖設計，將選擇正確的元器件安裝在通用電路板上（因為時間有限，難以及時到電路板生產(chǎn)廠制造專用印制電路板），對電路進行檢測、分析判斷與故障排除。

通過這種“漸進式”的實驗實踐教學體系的培養(yǎng)促使學生不斷積累實踐經(jīng)驗，使其專業(yè)能力與綜合能力得到共同提高。

四、加強學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

高校的教學過程是教學與科研相結(jié)合、學習與創(chuàng)新相結(jié)合的過程。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與能力已成為當前我國教育行業(yè)普遍關注的熱點問題。全方位多渠道推進理論與實踐相融合、進行大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高校教學內(nèi)在規(guī)律的體現(xiàn)和要求。[6-7]

1.定期開展電氣學科前沿講座

為電氣信息工程專業(yè)的學生開展電氣學科前沿講座，介紹電氣學科最近的研究熱點、發(fā)展趨勢，使學生了解電氣學科發(fā)展的最新動態(tài)，培養(yǎng)學生的學習興趣。

2.利用科技創(chuàng)新實踐基地和電子競賽培訓基地對本專業(yè)學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2007年我校開始組隊參加全國或江蘇省競賽以來，參加全國和江蘇省大學生電子競賽的指導教師平時結(jié)合工程實際，科研課題設計選題，培養(yǎng)學生自主完成項目的方案論證、具體設計到系統(tǒng)調(diào)試和項目總結(jié)，教師僅作指導。在這樣的訓練培養(yǎng)下，學生在競賽中共取得全國二等獎一項、三等獎二項和江蘇省一等獎三項、二等獎10項、三等獎5項的優(yōu)異成績。借助這些積累的經(jīng)驗，并充分利用大學生創(chuàng)新教育實踐項目的課題申請，從第四學期開始對本專業(yè)學生采取以教師為主導、學生為主體的分散和集中相結(jié)合的實踐訓練方式。通過科技活動項目培養(yǎng)學生多學科視野，學會多角度考慮問題。力爭達到共性和個性發(fā)展相結(jié)合，獲取知識能力與技能訓練相結(jié)合，產(chǎn)學研相結(jié)合，提高學生的開拓創(chuàng)新能力、團結(jié)協(xié)作能力、組織協(xié)調(diào)能力和人際交往能力。充分發(fā)揮實踐教學在本科人才培養(yǎng)、創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)中的作用，使學生更好更快地成長成才。[8]

五、充分利用校外實習基地，加強對教師和學生能力的培養(yǎng)

1.充分利用校外人才資源

理論與實踐真正相結(jié)合才能對理論知識有深刻的理解。由于電力生產(chǎn)的特殊性，學生不可能到生產(chǎn)現(xiàn)場進行真正的實際設備操作，畢業(yè)之前最多的還是利用學校實驗室內(nèi)電氣設備進行電力系統(tǒng)的仿真實驗。聘請電力企業(yè)經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員作為專業(yè)指導顧問，為學生開展專業(yè)技術(shù)講座與指導等活動，不僅加深了學生對專業(yè)知識的理解，還拓寬了學生對生產(chǎn)現(xiàn)場突發(fā)狀況的知識面。

2.充分利用校外大小實習基地

小有小用，大有大用。充分利用校外大小實習基地培養(yǎng)學生的實踐應用能力和社會交往能力。在專業(yè)基礎課程教學之前，安排學生去就近的22kV變電站進行專業(yè)感性知識教育。在電力系統(tǒng)綜合設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計階段安排學生去大型企業(yè)自備火電廠（浙江嘉能化工有限公司）、核電站（秦山）和水電站，不僅使學生對所學專業(yè)知識在實際生產(chǎn)中的應用有一個整體的了解、鞏固學生已學專業(yè)知識，還促進了校企聯(lián)合，請企業(yè)參與畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，允許學生到實習基地做畢業(yè)設計，直接面向生產(chǎn)實際，為應用型人才培養(yǎng)打下了堅實的基礎，同時還培養(yǎng)學生與單位的交流能力，達到順利就業(yè)的目的。

嘗試通過送教師去電類企業(yè)鍛煉的形式，學習企業(yè)的先進生產(chǎn)經(jīng)驗，積累實際生產(chǎn)項目和案例作為教學資料。提高專業(yè)教師的科研能力和實踐操作能力，從而更好地運用到教學工作中，提高整體的教學水平和質(zhì)量。

六、總結(jié)

本文結(jié)合我校的自身特點，提出了電氣信息工程專業(yè)在培養(yǎng)目標、課程設置、實驗實踐教學體系、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面進行的探索建設。實踐是檢驗真理的唯一標準。只有在不斷探索中創(chuàng)新改進，專業(yè)才能得到健康發(fā)展，才能培養(yǎng)出擁有扎實的理論知識、創(chuàng)新能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的應用型電氣信息工程高層次人才。

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[8]鄧先明，張志國，胡堃.電氣工程創(chuàng)新教育的研究[J].電氣電子教學學報，1999，(1):75-77.

（責任編輯：王祝萍）