電氣工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)研究

王莉麗，艾 欣，宋金鵬

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，北京 102206)

電氣工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)研究

王莉麗，艾 欣，宋金鵬

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，北京 102206)

本文研究了我校電氣工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案以學科實力、團隊建設、實踐教學體系、教學與科研實驗平臺對接等幾個基礎條件為保障，創(chuàng)建校內高水平工程教育人才培養(yǎng)平臺；依托校董事會實現校企合作共建工程教育校外人才培養(yǎng)基地。

卓越計劃；電氣工程；人才培養(yǎng)；工程教育

0 引言

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是為貫徹落實國家戰(zhàn)略部署而提出來的高等工程教育重大改革計劃，由教育部聯合有關部委和行業(yè)協(xié)會共同組織實施，列入《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，對推動高等工程教育教學改革，創(chuàng)立高校與行業(yè)企業(yè)聯合培養(yǎng)人才的新機制，對提升人才培養(yǎng)質量具有十分重要的示范和引導作用[1]。

2010年10月，我校被教育部批準成為首批“卓越計劃”實施高校之一。在“卓越計劃”的實施過程中，學校結合電力行業(yè)背景和特點，依托優(yōu)勢學科，在若干國家級特色專業(yè)開展試點，電氣工程及其自動化專業(yè)作為我校首批國家級特色專業(yè)，成為試點專業(yè)之一。

1 “卓越計劃”人才培養(yǎng)體系

為適應國家經濟社會和能源電力發(fā)展對高素質人才多樣化的需求，我校積極探索“卓越計劃”人才培養(yǎng)體系，構建工程創(chuàng)新型和工程實踐型人才培養(yǎng)模式。

1.1 培養(yǎng)目標

工程創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)理論基礎厚，專業(yè)口徑寬，研究能力強，綜合素質高，具有很好的科學素養(yǎng)、突出的工程創(chuàng)新能力，具有社會責任感和國際視野的未來能源電力行業(yè)領軍人物。

工程實踐型人才的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)基礎過硬，實踐能力和分析解決問題能力強，綜合素質高，具有良好的人文素養(yǎng)、“大工程”觀和國際視野的未來能源電力領域高端工程技術人才[2]。

1.2 培養(yǎng)模式

工程創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)過程中強化研究與創(chuàng)新，實施“課內外統(tǒng)合、學研雙驅”的培養(yǎng)模式[2，3]，實行導師制、個性化培養(yǎng)。精選高水平的師資隊伍，運用靈活多樣的教學方式，加強數理基礎，注重綜合能力和研究能力培養(yǎng)。采用單獨編班的學籍管理辦法。通過開設新生研討課，讓名師帶領學生走入研究之門。

工程實踐型人才的培養(yǎng)過程中實施“學行并重、校企聯合”的培養(yǎng)模式，強化工程實踐，注重企業(yè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)。加強解決現場工程問題能力、開發(fā)能力和設計能力的培養(yǎng)。由學校和企業(yè)共同組成高水平師資隊伍，實行校企雙導師制，采用單獨編班的學籍管理辦法。通過豐富的企業(yè)實踐機會，提高服務社會的素質，增強服務社會的能力。

1.3 培養(yǎng)方案

結合學校的辦學定位、能源電力行業(yè)的優(yōu)勢與特色，參照通用標準和行業(yè)專業(yè)標準，聯合企業(yè)共同研究制定了《電氣工程及其自動化專業(yè)卓越計劃人才培養(yǎng)方案》[3，4]。以實現專業(yè)特征目標為中心任務，通過系統(tǒng)全面的理論教學與工程實踐相結合，使學生具備以下才能：①扎實掌握數學、物理等自然科學基礎知識，具有良好的人文社會科學素養(yǎng)和一定的經濟、管理科學基礎知識，并熟練掌握一門外語；②扎實掌握電氣工程及其自動化專業(yè)相關知識，具有較強的專業(yè)素質與能力以及綜合解決工程實際問題的能力。

電氣工程專業(yè)卓越計劃人才培養(yǎng)方案繼承了我校的以 “電力系統(tǒng)分析基礎”、“電力系統(tǒng)繼電保護原理”、“發(fā)電廠電氣部分”等骨干專業(yè)課程為主體的傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，并在此基礎上進行了改革和優(yōu)化創(chuàng)新。

(1)增加工程實踐性課程，提倡基于案例的、基于項目的教學。以早先的培養(yǎng)方案中所列的實踐課程為基礎，對其內容重新規(guī)劃、整合和增補，引入先進的教學手段，形成了新的工程實踐性課程，例如：“電網與變電站課程設計”、“電力系統(tǒng)綜合仿真”等?！半娋W與變電站課程設計”可以使學生熟悉電力系統(tǒng)規(guī)劃設計有關的技術規(guī)程、規(guī)定、導則等；樹立供電必須安全、可靠、經濟的觀點；掌握電力網初步設計的主要內容、基本步驟和基本計算方法；學習工程設計說明書的撰寫。再如增設了一些工程實踐課程，例如：“電氣工程綜合訓練”、“電氣工程創(chuàng)新設計”等。在“電氣工程創(chuàng)新設計”課程教學過程中，學生在教師帶領下，利用國家及省部級重點實驗室聯合平臺，參與為期一個學期的科研項目研發(fā)活動。

(2)開設工程概論課程，培養(yǎng)學生工程思維和工程意識，促進學生形成系統(tǒng)的工程觀。例如：以我?！扒擞媱潯睂W者在第七個學期為工程實踐型卓越班開設的32學時“工程方法與實踐”課程為例，課程采用CDIO(構思Conceive、設計Design、實現Implement和運作Operate)設計思想，實施基于問題的探究式教學，從“工程師干什么”出發(fā)，指導學生面對實際問題，完成從分析原因、設計方案到研制系統(tǒng)、運行系統(tǒng)并評價結果的全部過程。幫助學生掌握解決工程問題的一般方法與步驟，培養(yǎng)學生工程師的職業(yè)道德和社會責任。

(3)開展社會實踐活動。經過學校與冀北電網公司多次洽談協(xié)商，并派專門教師實地考察，確定在電氣工程實踐型卓越班開展為期三周的暑期社會實踐活動，實踐地點安排在河北省張家口供電局，實踐時間為一年級結束的暑假。主要任務是通過調研了解電力企業(yè)的結構、生產過程及管理方式，使學生對電力公司的運營以及電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)有了全面的認識，為今后專業(yè)課的學習打下良好的基礎。

(4)舉辦卓越班暑期學校。為推進“卓越計劃”學生的國際化培養(yǎng)，提升學生國際視野和跨文化環(huán)境下的交流與合作能力，學校舉辦卓越班暑期學校，邀請海外名師為其授課。2015年聘請了四名世界名校的專家學者來訪并為卓越班學生授課。課程設置立足于我校專業(yè)特色，采用課堂講授、小型沙龍、項目訓練等方式授課。學生采取的是自愿報名參加的形式，實踐證明學生參與的積極性非常高。其中，來自美國康涅狄格大學的Steven Boggs教授講授的“實用中的工程原理”受到學生的熱烈歡迎。2014年暑假，電氣工程卓越班部分學生公派赴法國參加北京市卓越計劃高校聯盟與法國預科學校工業(yè)科學教師聯盟聯合舉辦的暑期學校活動?；顒拥闹饕獌热菔求w驗法國工程師教學內容及培養(yǎng)特色。

(5)邀請資深名師開設“電氣工程前沿技術專題”課程，使學生了解電氣專業(yè)領域的理論前沿、研究熱點和發(fā)展動態(tài)。目前課程開設了五個專題，分別是：“超特高壓電力設備及輸電新技術”；“大規(guī)模可再生能源發(fā)電及接入系統(tǒng)”；“智能調度、大電網廣域協(xié)調控制和系統(tǒng)恢復”；“微網與智能配電網”；“電力體制改革及其關鍵技術問題”。這五個專題以專業(yè)選修課的形式開設，學生的選課率極高。

(6)開設新生研討課，對入校新生思想的啟迪和思路的開拓起到了重要作用。研討課的開設時間是本科一年級上學期，課程類別為公共基礎課，共8個學時，任課教師一般為資深教授，授課內容圍繞相對穩(wěn)定的專題展開，深度介于科普與專業(yè)課程之間。采取小班授課方式，以小組為單位圍繞專題開展學習討論。

卓越計劃人才培養(yǎng)方案中，課程體系建設繼承和凝練了12門專業(yè)基礎課和5門專業(yè)課作為專業(yè)核心課程，配套6門專業(yè)選修課程，以此夯實理論基礎；以增補整合原有實踐課程的方式開設了11門實踐課程，實現“基礎、綜合、創(chuàng)新”[5]三層次實踐課程體系要求。此外，為使學生形成工程概念，培養(yǎng)工程思維；以開設暑期學校，利用暑假進行企業(yè)頂崗實踐，組織專業(yè)講座和研討等方式幫助學生活躍課外學習，明晰專業(yè)知識架構，了解企業(yè)工作流程，豐富企業(yè)實踐經驗。實踐證明，這樣的課程體系有效的滿足了卓越計劃人才培養(yǎng)目標的要求。

2 創(chuàng)建校內工程教育人才培養(yǎng)平臺

2.1 學科背景和平臺建設的保障

我校電氣工程及其自動化專業(yè)隸屬于電氣與電子工程學院，該院擁有教育部高?！?85工程優(yōu)勢學科平臺”、電力系統(tǒng)及其自動化國家重點學科和電氣工程北京市重點學科；擁有電氣工程博士后科研流動站和電氣工程一級學科博士學位授予權；擁有“電機學”、“電磁場”和“電力系統(tǒng)繼電保護”三門國家級精品課程以及“電路理論”、“電力系統(tǒng)分析基礎”、“高電壓技術”等一批省部級精品課程；擁有電磁場、電機學和電力系統(tǒng)繼電保護三個北京市教學名師團隊；擁有三個國家級實驗實踐教學平臺(國家級電氣工程專業(yè)實驗教學示范中心、國家級工程實踐中心、國家級虛擬仿真實驗教學中心)以及一個省級教學實驗平臺(北京市電工電子實驗教學示范中心)。

這些學科建設、教學團隊建設和實踐教學平臺建設的成果，為卓越計劃的實施和創(chuàng)建校內工程教育人才培養(yǎng)平臺提供了強有利的保障。特別是幾個實驗實踐教學平臺為下述的“四模塊”實踐教學體系實施提供了場所。

2.2 “四模塊”實踐教學體系

我校注重發(fā)揮“重實踐、強能力”的人才培養(yǎng)特色，構建“基本實驗教學、校內實踐教學、仿真實踐教學和校外工程實踐教學”的“四模塊”實踐教學體系，為學生的全面發(fā)展打下堅實的基礎[2]。

基本實驗教學模塊主要包括基礎課實驗、專業(yè)基礎課實驗和專業(yè)實驗課等實驗教學環(huán)節(jié)，以及課程設計、實驗室內完成的畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)；

校內實踐教學模塊主要由“實驗性仿真”和“實踐性仿真”組成，前者突出仿真在實驗教學中的應用，后者強調仿真與現實接近的實踐環(huán)境；

校外工程實踐教學模塊由認識實習、生產實習、畢業(yè)實習和社會實踐等環(huán)節(jié)組成。

新的實踐教學體系注重“四個突出”：在基本實驗教學模塊中，改革傳統(tǒng)的演示性、驗證性實驗，突出實驗內容的綜合性與設計性；在校內工程實踐模塊中，改革金工、電工等傳統(tǒng)的單純操作性的實習內容，增加設計、工藝、制造等實驗項目，突出工程實踐的多樣性；建立校外實習基地，突出產學研結合的教學管理模式；建立電網調度、火電機組等仿真系統(tǒng)，將現代仿真技術引入實驗與實踐教學中，突出了實踐手段的先進性。

2.3 教學實驗平臺與科研實驗平臺有機對接

我校電氣與電子工程學院還擁有“新能源電力系統(tǒng)”國家重點實驗室、電力系統(tǒng)保護與動態(tài)安全監(jiān)控教育部重點實驗室、高電壓技術與電磁兼容北京市重點實驗室、電磁場分析測試與電磁兼容國家電網公司重點實驗室、電力系統(tǒng)保護與安全戰(zhàn)略防御教育部創(chuàng)新團隊、大電網保護與安全防御高校學科創(chuàng)新引智計劃(“111”創(chuàng)新引智基地)等多個實力雄厚的科研平臺和團隊。

在電氣工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)過程中，十分注重將教學實驗平臺與這些科研實驗平臺的有機對接，形成一個大概念的、對培養(yǎng)目標有持續(xù)效果的實踐教學平臺，也是一個涵蓋本科實踐教學、科技創(chuàng)新、科學研究并著眼于未來的電力人才培養(yǎng)平臺。在這個平臺上，學生不但能夠學習理論知識和提高實踐能力，還能夠了解到當前電氣領域的先進技術和主流發(fā)展方向，形成大電力系統(tǒng)全局意識[2]。

把優(yōu)質科研實驗資源引入到實驗教學中去，包括引入科研實驗室優(yōu)質師資參與指導學生實驗；將最新科研成果轉化為教學實驗項目，為本科人才培養(yǎng)服務；為本科生開放大型貴重儀器設備進行實驗等。如：電氣工程專業(yè)實驗教學示范中心與新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室緊密合作，形成了由杰出青年、科技新星、特聘教授與一線實驗教師共建的實驗教師隊伍，共同為學生進行“繼電保護與自動化綜合實驗”和“微機保護”的實驗指導；再如：“超導應用基礎”課程部分實驗由電磁兼容北京市重點實驗室為其開設，聘請實驗室知名學者、博導指導本科生進行“超導電力裝置及超導磁體的設計、制造、運行、測量和保護”實驗；本科實驗教學平臺與科研實驗平臺聯合建設、有機結合，使學生在本科階段的學習更加結構化，目標更加明確，在聯合實驗平臺上進行的實驗更加系統(tǒng)化[2]。

3 校企合作共建校外人才培養(yǎng)基地

校企合作是我校的辦學特色之一，特別是進入高水平大學建設新時期，我校提出了“走校企合作興校之路”的發(fā)展戰(zhàn)略，將校企合作列為高水平大學建設的增長點之一。

2003年經國務院批準，我校由教育部與學校董事會共建，學校董事會包括國家電網公司、中國南方電網公司和五大發(fā)電集團。這一改革使我校與電力行業(yè)根深蒂固的聯系得到體制保障，并探索出校企長效合作的新機制。學校充分利用校董事會得天獨厚的條件，建成穩(wěn)固的校外實習基地110多個，在一批能源電力領域的研究院和設計院等單位里建立研究生工作站13個，為我校實施“卓越計劃”提供了有利條件。尤其重要的是校企合作共建了三個國家級工程實踐教育中心，它們分別是與冀北電力有限公司共建的電網工程實踐基地、與大唐國際發(fā)電股份有限公司共建的發(fā)電廠實踐教育中心和與中國電力投資集團公司共建的核電工程實踐教育中心。

其中的電網工程實踐基地為培養(yǎng)電氣工程及其自動化卓越班學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力提供了一流的環(huán)境、崗位和師資。首先，從實踐環(huán)境入手，嚴格按照電氣工程及其自動化人才培養(yǎng)的需求，切實建設各類技能思維訓練、電廠模擬、模型拆裝等實踐環(huán)節(jié)和平臺。其次，基地根據冀北電力有限公司下屬企業(yè)的生產和經營特點，面向卓越計劃學生開展工程項目的設計、制造、安裝、試驗、運行和控制等實踐內容，有針對性地進行生產崗位、工程設計崗位和技術研發(fā)崗位建設，采用小分隊、多班組、大循環(huán)的實習崗位配置模式。學生在生產運行部門、工程設計部門和技術研發(fā)部門學習實踐的時間各占企業(yè)實踐總時間的三分之一。通過在企業(yè)實習和頂崗實踐，不斷提高解決現場工程實際問題能力、開發(fā)能力和設計能力，為今后工作打下堅實基礎。再次，通過內培外引等多途徑持續(xù)完善基地的師資隊伍建設。一方面從企業(yè)中選拔具備較高素質及豐富經驗的職員擔任內部教員，另一方面從企業(yè)外部招聘具有較高工程設計能力及創(chuàng)新能力的行業(yè)專家擔任理論教員，為學生配備一流的師資隊伍。

4 結語

我校電氣工程專業(yè)實施“卓越計劃”五年以來，圍繞著國家能源戰(zhàn)略，主動服務能源電力領域的重大社會需求，依托校董事會與各電力企業(yè)建立良好的合作關系，充分利用校外實習基地和企業(yè)研究生工作站，以實際工程為背景，以工程技術為主線，提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養(yǎng)造就了一批適應社會需求的能源電力領域的卓越工程師。

[1] 林?。Ｆ笕毯献髋囵B(yǎng)卓越工程師[J]．武漢：高等工程教育研究，2012(3):7-23.

[2]華北電力大學.華北電力大學實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃工作方案[Z].2011-03-09

[3]王秀梅,楊紅霞，米增強，等.加強課內外統(tǒng)合建立大學生實踐能力培養(yǎng)體系[J].北京：中國高等教育，2013(11):40-41.

[4]林?。吭焦こ處熃逃嘤栍媱澩ㄓ脴藴恃兄芠J]．武漢：高等工程教育研究，2010(4):21-29.

Research on the Talent Training of Electrical Engineering Major for Excellent Engineers

WANG Li-li, AI Xin, SONG Jin-peng

(CollegeofElectricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)

In this paper, training objectives, training mode and training scheme of excellent engineers in electrical engineering major are discussed.High level engineering education platform can be established with the strength of discipline, team building, practice teaching system, practice teaching and scientific research experiment platform and so on.Outside school personnel training base for engineering education is built, which is relying on the university enterprise cooperation and carrying forward on characteristics of the power industry in our school.

excellent plan; electrical engineering; talent training; engineering education

2016-02-25;

2016-09-13

王莉麗(1978-)，女，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)實驗室運行與管理，電力系統(tǒng)仿真實驗相關教學工作, E-mail：wll@ncepu.edu.cn

G642.0

A

1008-0686(2016)06-0023-04