面向“卓越計(jì)劃”的電氣工程專業(yè)特色人才培養(yǎng)模式研究

付蓉 顧亦然 馬海嘯 張騰飛 周巖

摘要：南京郵電大學(xué)電氣工程專業(yè)基于“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)要求，面向新能源國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，依托學(xué)校在信息學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與特色，提出將特色型專業(yè)人才培養(yǎng)與課程建設(shè)、學(xué)科發(fā)展、產(chǎn)業(yè)需求相結(jié)合，并提出了以多學(xué)科專業(yè)知識(shí)復(fù)合為主體，以新能源技術(shù)和信息技術(shù)交融為特色的人才培養(yǎng)模式。由于實(shí)施了科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案，注重素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，本專業(yè)學(xué)生得到了全面發(fā)展，達(dá)到了“理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、知識(shí)面寬”的目標(biāo)，取得了優(yōu)異成績(jī)，為將來(lái)的工作和繼續(xù)深造奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃 新能源 智能電網(wǎng)

人才培養(yǎng)

DOI：

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.07.239

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措。

南京郵電大學(xué)是一所信息學(xué)科為主體、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬重點(diǎn)建設(shè)高校。經(jīng)過七十年的建設(shè)和發(fā)展，學(xué)校已經(jīng)成為一所條件良好、實(shí)力雄厚、特色鮮明、在信息科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外有一定影響的教學(xué)研究型大學(xué)。2013年，電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)已納入國(guó)家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。依照國(guó)家“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃及工作方案”要求和“面向工程、寬基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、重應(yīng)用”的培養(yǎng)方針，電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)借鑒世界先進(jìn)國(guó)家高等工程教育的成功經(jīng)驗(yàn)，充分吸收國(guó)內(nèi)外及校內(nèi)教育教學(xué)改革的最新成果，形成符合控制工程技術(shù)人才成長(zhǎng)規(guī)律，并能與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的現(xiàn)代工程教育體系。

電氣工程專業(yè)基于“卓越計(jì)劃”要求和培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)工程技術(shù)人才的要求[1]，立足學(xué)校信息學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與特色，面向新能源國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，依托南京郵電大學(xué)在電子與信息學(xué)科方面的優(yōu)勢(shì)，以培養(yǎng)電氣專業(yè)特色型高級(jí)綜合技術(shù)人才為目標(biāo)，提出將特色型專業(yè)人才培養(yǎng)與課程建設(shè)、學(xué)科發(fā)展、產(chǎn)業(yè)需求相結(jié)合，并提出了以多學(xué)科專業(yè)知識(shí)復(fù)合為主體，以新能源技術(shù)和信息技術(shù)交融為特色的人才培養(yǎng)模式。

一、人才培養(yǎng)方案和課程體系建設(shè)

電氣工程特色型專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系，以電氣工程、控制理論與控制工程、通信工程、計(jì)算機(jī)多學(xué)科知識(shí)復(fù)合為目標(biāo)，構(gòu)建了以基礎(chǔ)課模塊、核心課程模塊、核心能力培養(yǎng)模塊、專業(yè)方向選修模塊、特色與研發(fā)專題模塊為主體的專業(yè)課程體系;以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建了電氣工程專業(yè)在電氣信息、智能電網(wǎng)等各個(gè)方向模塊上的系列化遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系;以校企合作為拓展，構(gòu)建了符合“卓越計(jì)劃”的專業(yè)特色人才培養(yǎng)平臺(tái)，建立了產(chǎn)學(xué)研三位一體的可持續(xù)發(fā)展的良性合作機(jī)制;以保障人才培養(yǎng)質(zhì)量為目標(biāo)，建立了一體化全程人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系，形成了一批具有推廣示范作用的教學(xué)成果，使人才培養(yǎng)質(zhì)量得到顯著提高。

（一）提煉專業(yè)特色，優(yōu)化構(gòu)建多層次開放的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系

依托南郵在信息通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等方面的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，電氣工程專業(yè)提煉本專業(yè)特色，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)電與弱電結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、電氣系統(tǒng)與通信和信息處理相結(jié)合，注重信息通信技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用，構(gòu)建了以基礎(chǔ)課模塊、核心課程模塊、核心能力培養(yǎng)模塊、專業(yè)方向選修模塊、特色與研發(fā)專題模塊為主體，體現(xiàn)多學(xué)科交融特色的專業(yè)課程體系?；A(chǔ)課模塊基于電子科學(xué)、電氣工程、通信工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論與控制工程多個(gè)學(xué)科開放的基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)，專業(yè)方向選修模塊注重信息技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用，涵蓋新能源發(fā)電技術(shù)、智能電網(wǎng)電技術(shù)、電氣信息測(cè)量與信息安全等專業(yè)方向課程群，結(jié)合課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展，建立起全方位設(shè)計(jì)、多層次開放、多學(xué)科交融的教學(xué)實(shí)踐體系。

在開放型一體化教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)上，通過建設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課《電機(jī)學(xué)》《電力電子技術(shù)》校級(jí)精品課程，創(chuàng)立了開放的教學(xué)資源共享平臺(tái)、開放的教學(xué)實(shí)驗(yàn)管理與服務(wù)平臺(tái)，充分利用多媒體、實(shí)物模型、電視錄像和網(wǎng)絡(luò)資源等豐富教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)不斷增強(qiáng)對(duì)電機(jī)、電氣系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。建立電氣工程專業(yè)在新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)信息工程等方向的知識(shí)模塊，制定具體的專業(yè)方向課程體系，并根據(jù)專業(yè)課程體系，自編《新能源發(fā)電與控制技術(shù)》教材和課件。

通過構(gòu)建由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到綜合的模塊化、分層遞進(jìn)式的教學(xué)內(nèi)容體系，促進(jìn)電氣工程專業(yè)特色創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。此外，還鼓勵(lì)學(xué)生到不同專業(yè)的課堂去聽課，并尋找學(xué)科間的交叉點(diǎn)，勇于嘗試、創(chuàng)新、突破，大大增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性、創(chuàng)新能力以及動(dòng)手能力，并探索了高校聯(lián)合培養(yǎng)人才的新路徑。通過建立開放的教學(xué)管理制度，探索優(yōu)秀學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)、轉(zhuǎn)學(xué)制度。充分利用師資和學(xué)科優(yōu)質(zhì)資源，通過暑期學(xué)校、周末課程、延長(zhǎng)學(xué)制等形式申請(qǐng)和完成學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，極大地促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

實(shí)踐教學(xué)是工科教育培養(yǎng)計(jì)劃中與理論教學(xué)相聯(lián)系又具有一定獨(dú)立性的重要組成部分。從培養(yǎng)學(xué)生基本、綜合、自主、創(chuàng)新實(shí)踐能力出發(fā)，按照“面向工程、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、培養(yǎng)能力、全面發(fā)展”的理念，構(gòu)建了新的分模塊、分階段、分層次的實(shí)踐教學(xué)體系。

（二）創(chuàng)建體現(xiàn)多學(xué)科交融特色的創(chuàng)新實(shí)踐體系

通過建設(shè)開放的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)強(qiáng)化本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容，將相關(guān)課題反哺大二、大三學(xué)生的課程設(shè)計(jì)，新增了新能源發(fā)電、嵌入式系統(tǒng)、電力電子技術(shù)等一系列實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，更新和加強(qiáng)了大部分原有實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容，并開發(fā)了先進(jìn)高效的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，拓展了新的實(shí)驗(yàn)科目。通對(duì)現(xiàn)有教學(xué)資源的整合與利用，加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐基地內(nèi)涵建設(shè)，促進(jìn)學(xué)科專業(yè)交叉、融合，為學(xué)生提供課外創(chuàng)新實(shí)踐課題，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為學(xué)生開展綜合性、創(chuàng)新性訓(xùn)練提供支撐。

結(jié)合我校電氣工程專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，以特色鮮明的電氣專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、電氣工程系實(shí)驗(yàn)中心省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、中央支持地方共建智能電網(wǎng)信息工程實(shí)驗(yàn)中心、智能電網(wǎng)信息工程綜合訓(xùn)練省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心、校企共建實(shí)驗(yàn)室、智能電網(wǎng)信息融合研究所等為載體，構(gòu)建從基礎(chǔ)驗(yàn)證性到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并與課程設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新計(jì)劃、設(shè)計(jì)競(jìng)賽、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)相結(jié)合的循序漸進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。大學(xué)生創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)和專利申請(qǐng)工作取得顯著成果，走出了“電氣與信息融合、教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合、科研與創(chuàng)新互動(dòng)”的特色之路。

二、校企聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

（一）校內(nèi)校外教學(xué)實(shí)踐基地聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

在企業(yè)學(xué)習(xí)是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的重要組成部分。學(xué)校與企業(yè)共同研究制定學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)期間的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的培養(yǎng)體系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)企業(yè)文化的過程中，得到工程師素養(yǎng)的培養(yǎng)和訓(xùn)練[2，3]。

企業(yè)學(xué)習(xí)是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)、能力、素養(yǎng)培養(yǎng)的進(jìn)一步夯實(shí)和深化，培養(yǎng)方案由學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合研討確定，并共同實(shí)施。通過在企業(yè)完成認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解企業(yè)生產(chǎn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，以及靈活運(yùn)用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”培養(yǎng)模式的要求，企業(yè)培養(yǎng)階段的累計(jì)時(shí)間安排為1年。將企業(yè)學(xué)習(xí)階段拆分成通識(shí)參觀實(shí)習(xí)、專業(yè)參觀實(shí)習(xí)、企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、課題研究5個(gè)階段完成。南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院已陸續(xù)與南京南自科技發(fā)展有限公司、蘇州愛康低碳技術(shù)研究院有限公司等企業(yè)建立了學(xué)生校外實(shí)習(xí)基地，研究充分利用這些企業(yè)的實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）資源，有效提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，并將進(jìn)一步擴(kuò)大工程實(shí)踐基地建設(shè)規(guī)模，鼓勵(lì)在相關(guān)的科研院所、企業(yè)設(shè)立工程實(shí)踐教育中心。

（二）校企合作提升學(xué)生工程實(shí)踐能力

聘用企業(yè)工程師、設(shè)計(jì)師擔(dān)任長(zhǎng)期兼職教師，通過加大校企合作中教師和企業(yè)間的科研項(xiàng)目合作、教師在企業(yè)的博士后學(xué)習(xí)、建立導(dǎo)師的獎(jiǎng)勵(lì)和激勵(lì)機(jī)制等一系列工作來(lái)提升教師的工程能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的高效性、時(shí)效性和長(zhǎng)效性，確保學(xué)生的長(zhǎng)期受益。利用與南自科技校企共建變電站綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室開展電氣信息技術(shù)主題的教學(xué)、實(shí)踐、研發(fā)和創(chuàng)新活動(dòng)。以南自科技、南瑞等企業(yè)作為實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，在智能電網(wǎng)、新能源等方面建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，成功申報(bào)第一批國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)——智能電網(wǎng)信息工程。

校企合作的良性循環(huán)機(jī)制使學(xué)生實(shí)踐能力強(qiáng)，在國(guó)際、國(guó)家級(jí)、省級(jí)競(jìng)賽中成績(jī)優(yōu)益，教師科研方向凝練，獲得多項(xiàng)電氣工程類國(guó)家、省、校、企業(yè)課題;跟蹤國(guó)家戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求能力強(qiáng)，面向企業(yè)研發(fā)能力強(qiáng)，申請(qǐng)了多項(xiàng)專利成果，校企合作成果逐步推向市場(chǎng)。

（三）建設(shè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合智能電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)資源

依托南京郵電大學(xué)智能電網(wǎng)與控制技術(shù)江蘇省重點(diǎn)序列學(xué)科、南瑞集團(tuán)公司省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采取“產(chǎn)學(xué)研”運(yùn)作模式，面向智能電網(wǎng)研究生，基于產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式，研究建設(shè)開放性研究生實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)室之間資源共享的基礎(chǔ)，只有將各實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間安排和設(shè)備資源可用情況向?qū)W生完全公開，學(xué)生才能有自主安排實(shí)驗(yàn)的可能。在實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)方面，研究生實(shí)驗(yàn)室充分利用校園網(wǎng)和學(xué)校統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)，開發(fā)了實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。綜合管理實(shí)驗(yàn)課題發(fā)布、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上預(yù)約、實(shí)驗(yàn)問題解答和實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等模塊，使實(shí)驗(yàn)室的資源與管理由封閉走向開放，由計(jì)劃實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向自助。通過利用現(xiàn)有的教學(xué)資源搭建實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可大大降低硬件購(gòu)置和維護(hù)成本。實(shí)驗(yàn)室僅需關(guān)注平臺(tái)的信息及軟件資源的建設(shè)和維護(hù)。

通過建設(shè)智能電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)資源，可以開展可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、微電網(wǎng)運(yùn)行控制、綜合負(fù)荷與電網(wǎng)互動(dòng)等智能電網(wǎng)方面的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課題;可實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)信息通信技術(shù)、可再生能源發(fā)電技術(shù)、分布式電源協(xié)調(diào)控制技術(shù)、微電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)、柔性負(fù)荷監(jiān)控技術(shù)等智能電網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的虛擬仿真與實(shí)體交互實(shí)驗(yàn)等。依托虛擬通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)共享，可最大限度地發(fā)揮該平臺(tái)仿真高危、大電壓、高成本、高消耗等智能電網(wǎng)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)象的功能。利用PSCAD、RTDS等軟件，仿真電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變配電、用電全過程，結(jié)合實(shí)體元件和虛擬通信網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的智能電網(wǎng)中能量流與信息流的交互。

三、結(jié)語(yǔ)

基于實(shí)踐教學(xué)社會(huì)化、企業(yè)化的理念，電氣工程人才培養(yǎng)一方面校內(nèi)利用自身學(xué)科優(yōu)勢(shì)，依托省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程項(xiàng)目研究中心等各類科研平臺(tái)，并結(jié)合導(dǎo)師與校外企業(yè)的合作項(xiàng)目，在校內(nèi)建立實(shí)踐教學(xué)基地，為校內(nèi)教學(xué)中的實(shí)踐創(chuàng)造有利的條件。另一方面，聯(lián)系與控制工程專業(yè)學(xué)位相關(guān)單位，如南瑞、南自、思源電氣等，與國(guó)內(nèi)外企業(yè)合作設(shè)立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，充分利用校友、合作企業(yè)等資源，依托自動(dòng)化、信息等行業(yè)建立校外實(shí)踐基地，全方位、多層面利用社會(huì)資源提高學(xué)生實(shí)踐素質(zhì)。由學(xué)校與企業(yè)共同參與專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)，建立貫穿卓越工程師培養(yǎng)全過程的科研訓(xùn)練體系，設(shè)立了多層次的科研訓(xùn)練項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)參與科研實(shí)踐活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，提升學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢(shì)。

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基金項(xiàng)目：本文系江蘇省教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JGLX15_054，46888LX14378）和南京郵電大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：

JG00514JX56，JG00514JX57）的研究成果。

作者簡(jiǎn)介：

付蓉（1974-），女，漢族，江蘇南京人，南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，教授，博士，主要研究方向：新能源發(fā)電與供用電。

顧亦然（1972-），女，漢族，江蘇南京人，南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，教授，博士，主要研究方向：電氣信息系統(tǒng)分析與控制。

（責(zé)編 張宇）