電氣工程專業(yè)課程體系研究與實驗室資源整合規(guī)劃

和 萍 竇志峰 楊小亮 金 楠

鄭州輕工業(yè)學院電氣信息工程學院 河南鄭州 450002

電氣工程專業(yè)課程體系研究與實驗室資源整合規(guī)劃

和 萍 竇志峰 楊小亮 金 楠

鄭州輕工業(yè)學院電氣信息工程學院 河南鄭州 450002

對電氣信息工程學院電氣工程專業(yè)課程改革實驗室資源整合規(guī)劃進行探討與摸索。通過對電氣工程專業(yè)課程體系研究，提出5個層次和四大體系概念。針對電氣工程專業(yè)實驗室的特點，深入分析了電氣工程專業(yè)實驗室的現(xiàn)狀及存在的問題，并提出切實可行的解決方案。

電氣工程；課程體系；實驗室規(guī)劃；創(chuàng)新能力

電氣工程及其自動化專業(yè)涵蓋了原電力系統(tǒng)及其自動化、電機與電器、高電壓及絕緣技術、電力電子與電力傳動4個學科，也滲透融合了弱電和強電。

鄭州輕工業(yè)學院電氣工程專業(yè)方向是從家用電器、電機電器及其控制演變到現(xiàn)在的電氣工程及其自動化專業(yè)重要方向之一。于1983年開始招生，由最初年招生1個班到目前2個普通版加1個卓越班共150人。目前，本專業(yè)以電力系統(tǒng)為主要發(fā)展方向，實現(xiàn)強弱電結合，突出工程能力，強化實踐創(chuàng)新，培養(yǎng)特色鮮明的電氣工程專業(yè)合格人才。

隨著市場經(jīng)濟體制的建立，科技進步和產(chǎn)業(yè)結構的調整，電氣行業(yè)對高級應用型人才的綜合能力要求越來越高，電氣工程專業(yè)方向必須隨時代的發(fā)展作相應的改革與調整。而反觀我們新轉型的電氣工程方向的人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學方式，就會發(fā)現(xiàn)課程設置比較單一、知識面和專業(yè)面窄、課程難以形成完整的體系、教學方法和手段有待改進［1，2］、學生實踐創(chuàng)新能力有待提高等不足之處。為了改變這種狀況，適應當今社會對電氣工程方向專業(yè)人才的需求，培養(yǎng)出合格的人才，調整教學內容，改革課程體系，實踐創(chuàng)新能力［3-5］措施研究勢在必行。

為適應科學技術的發(fā)展以及對人才素質的需求，筆者對電氣工程專業(yè)方向課程進行改革研究，并摸索實驗室資源整合規(guī)劃方向，為提高實踐創(chuàng)新能力的新途徑。

1 電氣工程專業(yè)課程體系研究

當前，電氣工程及其自動化技術的發(fā)展突飛猛進，隨著許多先進科學技術的成果相互滲透，新的理論和技術不斷出現(xiàn)，對電氣工程及其自動化技術也帶來了一定的沖擊?；诖丝紤]，遵循“重基礎、寬口徑、多方向、強應用”的原則，提出電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)所學的課程5個層次和四大體系。如圖1和圖2所示。

圖1 5個層次課程體系示意圖

圖2 四大體系系列課程示意圖

根據(jù)以上5個層次和四大體系原則，組建相應的5個學科方向課程組（如圖3所示）。整合相關課堂教學、實驗教學和實踐教學于課程組，有利于相關課程教材的選擇和編寫、實驗課的開設和實驗教學大綱的編制，有利于篩選相關課程知識的相似內容，也便于整個課程體系的完整建設。

圖3 課程組構建示意圖

另外，為調動學生的積極主動性，課堂教學中可以根據(jù)各課程組情況，采用不同的教學方式和教學手段，如啟發(fā)式教學、實物式教學、圖片案例式等，也可以根據(jù)情況制定相應的標準化案例教學流程，編寫案例庫講義，提高學生的自主學習能力。根據(jù)高等教育對工程背景知識要求，盡量做到理論聯(lián)系實際，比如在講授“電力工程基礎”時，可以給學生搜集大量實際變電站、輸電線路的實例圖片，甚至到變電所進行現(xiàn)場教學，或者拍攝一些電力系統(tǒng)的實際生產(chǎn)過程對學生進行講解，將抽象的內容具體化、形象化，使學生更加容易理解。

我校電氣工程及其自動化專業(yè)為河南省特色專業(yè)、博士點建設單位，充分發(fā)揮這一優(yōu)勢，調動廣大教師的積極性，特別鼓勵高職稱人員講授專業(yè)基礎課程，緊密結合科研與教學，能把最新的科學技術成果融合到教學內容中，從而提高教學質量。

2 電氣工程專業(yè)實驗室資源整合規(guī)劃

2.1 現(xiàn)狀分析

目前，鄭州輕工業(yè)學院電氣工程專業(yè)教學型實驗室包含5個分室，包含電力系統(tǒng)實驗室、繼電保護實驗室、電機實驗室、高電壓實驗室、電力電子實驗室。電氣工程專業(yè)實驗室體系結構如圖4所示。

圖4 電氣工程專業(yè)實驗室體系結構

電氣工程專業(yè)科研型實驗平臺包括4個：電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺、新能源發(fā)電與并網(wǎng)仿真平臺（歸屬電力系統(tǒng)課程組）、智能電網(wǎng)變電站狀態(tài)監(jiān)測平臺（歸屬電機電氣課程組）、現(xiàn)場總線實驗平臺（歸屬信息控制課程組），電氣工程專業(yè)科研型實驗平臺結構如圖5所示。

圖5 電氣工程專業(yè)科研型實驗平臺

5 個實驗分室面向電氣工程及其自動化專業(yè)所有課程進行實驗教學。電力系統(tǒng)實驗室直接服務課程包括電力系統(tǒng)分析、電力工程、電網(wǎng)監(jiān)控與調度自動化；繼電保護實驗室服務于電力系統(tǒng)繼電保護課程；電機實驗室服務于電機學、電機控制、電機與拖動等課程；高電壓實驗室服務于高電壓技術課程；電力電子實驗室服務于電力電子技術課程。

科研型專業(yè)實驗平臺暫時主要服務于研究生教育和部分本科生實踐。

2.2 存在的問題

（1）實驗室運行與卓越工程師計劃有待進一步結合。

（2）實驗室建設與學科建設聯(lián)有待加強。

（3）專業(yè)實驗室現(xiàn)在主要是滿足本科實驗教學，在課程設計、專業(yè)實踐、畢業(yè)設計方面作用有待開發(fā)。

（4）實驗室與企業(yè)聯(lián)系互動方面有待加強。

（5）缺乏獨立專業(yè)實驗課程，實驗教學比重不均。

（6）實驗室開放工作有待推進。

2.3 實驗室資源整合規(guī)劃

針對以上存在的問題，提出相應的規(guī)劃方案。

（1）實驗室與卓越工程師計劃整合

“卓越計劃”強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力，需要學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才。高校實驗室是培養(yǎng)學生實現(xiàn)這一目標的重要環(huán)節(jié)場所。實驗室與卓越工程師計劃的整合，一方面有助于卓越計劃的實施，另一方面也能促進實驗室的發(fā)展。

針對我校切實可行的措施：將新能源發(fā)電與并網(wǎng)仿真平臺、電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺、現(xiàn)場總線實驗平臺、智能電網(wǎng)變電站狀態(tài)監(jiān)測平臺、多功能電力系統(tǒng)綜合自動化等實驗室與卓越計劃的認識實習、生產(chǎn)實習、課程設計、畢業(yè)設計緊密結合，提高了實驗室的利用率，也培養(yǎng)了學生的工程實踐能力。

（2）學科建設和專業(yè)實驗室整合

學科是專業(yè)發(fā)展的基礎，專業(yè)是學科承擔人才培養(yǎng)的基地。學科水平的提高可以促進專業(yè)的發(fā)展，進而帶動專業(yè)實驗室水準，因此，要將學科和專業(yè)實驗室建設相結合，進一步推動本專業(yè)人才培養(yǎng)質量。

（3）深化校企合作

行業(yè)指導、校企合作、分類實施、形式多樣是卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的原則，行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程也是其主要特點之一。校企聯(lián)合建設實驗室是實現(xiàn)這一目標的較好手段，如果能將行業(yè)相關企業(yè)加入到實驗室建設中來，將會大大提高實驗室的專業(yè)水準，還能把目前的工程理念、行業(yè)最新動態(tài)，前沿應用技術一起帶到了實驗室。電氣工程學院在實驗室建設中也將充分考慮到這一點，與平高電氣、索凌電氣、許繼集團等企業(yè)聯(lián)系，根據(jù)行業(yè)和專業(yè)需求構建實驗室設備條件，盡量實現(xiàn)按行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才的目標。

（4）推進實驗室開放 實行開放實驗導師制

為充分利用實驗室條件，提高學生的創(chuàng)新實踐能力，推行實驗室開放政策，并實行開放實驗導師制。校內在編在崗教師擔任導師，并實現(xiàn)與學生的雙向選擇，實行過程管理，實現(xiàn)定期交流匯報，導師可以根據(jù)情況對學生進行分類指導，并審核學生的最終學習成果。

（5）鼓勵開設單獨實驗課程

一般的實驗教學內容多附屬于該門課程的理論教學，單獨設課的很少，缺乏系統(tǒng)性、完整性和獨立性，沒有發(fā)揮實驗教學的最大價值。根據(jù)本校情況鼓勵開設單獨實驗室，使實驗教學獨立于理論課之外，成為一門獨立的課程，更有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（6）構建實驗課程教學質量評價體系

針對本校情況，預構建電氣工程專業(yè)實驗課程教學質量評價體系如圖6所示，以提高實驗教學質量，高學生實踐創(chuàng)新能力。

圖6 電氣工程專業(yè)實驗課程教學質量評價體系

3 結束語

通過電氣工程專業(yè)課程改革實驗室資源整合規(guī)劃進行探討與摸索、從課程體系研究、課程組構建、實驗室資源整合規(guī)劃等幾個環(huán)節(jié)對該方向的教學改革提出了一些看法和建議。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標和專業(yè)知識結構要求，遵循“重基礎、寬口徑、多方向、強應用”的原則，提出電力系統(tǒng)專業(yè)方向所學的課程5個層次和四大體系概念。并針對本專業(yè)實驗室現(xiàn)狀及問題提出相應的解決方案。

［1］郭偉，陸振宇.三個導向下的電氣工程專業(yè)教學改革與探索［J］.電氣電子教學學報，2010，32（S）：43-45

［2］莫岳平，陳虹.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革［J］.電氣電子教學學報，2010，32（S）：17-19.

［3］張彪，梁建生，魏萬紅.建立創(chuàng)新型實踐教學平臺［J］.實驗室研究與探索，2005，24（9）：63-66.

［4］張鐿議.電氣工程專業(yè)研究生綜合素質培養(yǎng)及教育方式改革研究［J］.教育教學論壇，2014（51）：92-93.

［5］張林，程文青，羅杰，左冬紅，閔玉堂.美國高校電氣工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃淺析［J］.電氣電子教學學報，2014，36（3）：6-11，120.

Study Curriculum System and Laboratory Resource Integration Planning of Electrical Engineering

He Ping， Dou Zhifeng， Yang Xiaoliang， Jin Nan
Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， 450002， China

A discussion and study is focused on the reforming teaching contents and cultivating practice innovation ability of electrical engineering of college of information and electrical engineering. Five levels and four systems are proposed based on the study of electrical engineering curriculum system， teaching content and methods of electrical engineering is analyzed ， as well as present situation and existing problems of electrical engineering laboratory are analyzed， and the feasible and practical solutions were put forward.

electrical engineering； curriculum system； laboratory integration planning； innovation ability