電氣工程及其自動化專業(yè)夏季小學(xué)期特色課程建設(shè)

李 勇 王淑娟 康 玲 于為雄 王文靜 霍 炬哈爾濱工業(yè)大學(xué) 黑龍江哈爾濱 150001

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電氣工程及其自動化專業(yè)夏季小學(xué)期特色課程建設(shè)

李 勇 王淑娟 康 玲 于為雄 王文靜 霍 炬
哈爾濱工業(yè)大學(xué) 黑龍江哈爾濱 150001

摘 要：為了和國內(nèi)外名校接軌，我校從2013年開始實行了三學(xué)期制。在新的培養(yǎng)方案中，夏季小學(xué)期的課程設(shè)置是全新的。如何根據(jù)夏季學(xué)期的特點，充分發(fā)揮其在實習(xí)實踐和學(xué)術(shù)交流方面的作用，是值得研究的問題。除基本課程外，我們還設(shè)置了7門特色課程和1個專門針對交流生的英文課程模塊。

關(guān)鍵詞：電氣工程；三學(xué)期制；夏季學(xué)期；課程建設(shè)；教學(xué)改革

如今，國內(nèi)各高校學(xué)生的相互交流活動越來越多，如何使培養(yǎng)體系盡量和國內(nèi)外的名校接軌，更好地為學(xué)生提供便利條件，是擺在國內(nèi)高校面前的一個新問題。從學(xué)制上講，國內(nèi)高校傳統(tǒng)的都是秋春兩學(xué)期，而歐美大學(xué)尤其是很多名校都普遍采用三學(xué)期，美國的一些學(xué)校暑假長度甚至超過了3個月。利用暑期和夏季小學(xué)期，學(xué)生進行項目研究、出國旅游和交流學(xué)習(xí)，教師休假或者出國講學(xué)，所以夏季學(xué)期是國外學(xué)生和教師進行學(xué)術(shù)交流的主要階段。如果我們想請國外知名學(xué)者來講學(xué)，那么夏季小學(xué)期是最適宜的時間段。

在國內(nèi)，陸續(xù)有一些高校參照國外進行了學(xué)制改革。最早的上海大學(xué)在1994年就開始實行三學(xué)期制，北京大學(xué)和清華大學(xué)則在北京地區(qū)率先嘗試學(xué)期改革。北京大學(xué)是在原來上學(xué)期、下學(xué)期的基礎(chǔ)上又增加了一個“小學(xué)期”，“小學(xué)期”從7月初至9月中旬，為期2個月左右。清華大學(xué)設(shè)置的“夏季小學(xué)期”與此相似，目的是讓工科為主的大學(xué)生們利用小學(xué)期進行社會實踐。再以后，國內(nèi)一些高校也紛紛實行了三學(xué)期制。迄今為止，已經(jīng)實施了三學(xué)期制(包括四學(xué)期)的大學(xué)有清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、上海大學(xué)等數(shù)十所院校等。到底為什么要實行三學(xué)期制，夏季小學(xué)期用來干什么，這個問題在國內(nèi)也是眾說紛紜。經(jīng)過多年的探索和爭論，現(xiàn)在主流的意見是總體上看，設(shè)置小學(xué)期同時縮短學(xué)時減輕課堂教學(xué)壓力作用是好的。而小學(xué)期的主要用途，一是用于加強學(xué)生實習(xí)實踐環(huán)節(jié)，二是用于擴大學(xué)校的國際交流。

為了和國內(nèi)外名校接軌，也是為了更好地實現(xiàn)“以學(xué)生為中心，以人才培養(yǎng)為根本”的宗旨，我校從2013年開始實行了三學(xué)期制，由原來的秋春兩學(xué)期(時間各21周)，改為秋春夏三學(xué)期(時間分別為18周、18周和5周)，總的教學(xué)時間減少為41周。如何適應(yīng)三學(xué)期制要求，設(shè)置合理的課程體系，同時促進學(xué)生的自我發(fā)展，成為擺在我們面前的首要任務(wù)。

為此，我們分別選取了國內(nèi)外各3所名校的培養(yǎng)方案為參照，詳細(xì)分析后制訂了我校的新版培養(yǎng)方案。根據(jù)夏季小學(xué)期的特點設(shè)置了相關(guān)課程，總學(xué)分一般都不超過6學(xué)分，而且以實踐性環(huán)節(jié)為主。另外，我們又設(shè)置了7門特色課程和專門針對交流生的英文課程模塊。文章最后給出了對后續(xù)工作的思考。本文對教學(xué)研究和管理人員具有一定的參考價值。

1 夏季小學(xué)期的課程設(shè)置特點

按照新的培養(yǎng)方案，我們的夏季小學(xué)期從6月末到8月初，共5周，而且只有前3個學(xué)年有。和秋春兩個學(xué)期相比，夏季小學(xué)期的課程特點是：

1.1 時間短 不適宜于多學(xué)時課程

一般地，課堂授課每周2～3次比較適宜，則除去考試時間，適宜于夏季小學(xué)期的課程學(xué)時數(shù)一般不應(yīng)超過30學(xué)時，也就是2學(xué)分。否則，教師和學(xué)生的安排都會比較麻煩。

1.2 人員流動性大

夏季小學(xué)期的主要目的是交流，所以各個教學(xué)環(huán)節(jié)的安排相對集中比較好。如果時間拉得太長，不利于學(xué)生走出去。

1.3 以實踐和交流為主 總學(xué)時和總學(xué)分不宜過多 由學(xué)生自由支配

一般為5周，總學(xué)分不應(yīng)該超過6學(xué)分。根據(jù)上述原則，設(shè)定的電氣工程及其自動化的夏季小學(xué)期課程見表1。

表1 夏季小學(xué)期課程安排

2 夏季小學(xué)期的特色課程設(shè)置

夏季小學(xué)期的設(shè)立，是為了讓學(xué)生們開闊眼界，促進對外交流和實踐動手能力。為了滿足不同年級、不同群體學(xué)生的需求，我們還專門設(shè)立了特色課程群(見表2)。

表2 夏季小學(xué)期的特色課程

表2(續(xù))

各門課程的基本內(nèi)容包括以下幾方面。

2.1 國際交流快車道

介紹電子、電氣、光學(xué)精密測量領(lǐng)域國際知名研究機構(gòu)、國際知名專家學(xué)者的情況以及國外留學(xué)的注意事項等。針對學(xué)生重點介紹國際交流的一些環(huán)節(jié)，如如何申請，如何準(zhǔn)備出國，出國后如何盡快適應(yīng)當(dāng)?shù)匚幕c語言環(huán)境，如何溝通與交流，如何尋找合適的研究方向等。

2.2 電子競賽基本技能

面向飛思卡爾智能車和全國電子設(shè)計競賽等重要學(xué)科競賽，使學(xué)生了解基本競賽常識，培訓(xùn)固件程序開發(fā)、電子電路設(shè)計與調(diào)試等基本技能；指導(dǎo)學(xué)生如何規(guī)劃項目進度和團隊分工等，為學(xué)生們后續(xù)從事電子競賽和科技創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。

2.3 交流技巧與職業(yè)規(guī)劃

參考佐治亞8010、8020課程，以伊頓、西門子及三一公司等國內(nèi)外知名企業(yè)專家的成功職場工作經(jīng)驗及個人發(fā)展歷程為背景，對即將進入職場的學(xué)生所關(guān)心的問題，諸如公司就職的機會把握、知識儲備、企業(yè)文化等問題進行職業(yè)規(guī)劃，把專業(yè)與求職、學(xué)習(xí)與發(fā)展結(jié)合到一起，為學(xué)生自我規(guī)劃、求職及國內(nèi)外求學(xué)深造提供指導(dǎo)。

2.4 電氣設(shè)備健康狀態(tài)檢測與分析

以佐治亞理工學(xué)院在電機控制及故障診斷方面的最新研究成果為依托，以開“再生能源逆變控制”為背景，進行基于自動控制理論分析的電機故障機理分析，突出基于電機設(shè)計理論的無傳感器參數(shù)辨識技術(shù)及電機驅(qū)動技術(shù)，為學(xué)生大四畢業(yè)設(shè)計及碩士學(xué)習(xí)奠定理論及方法基礎(chǔ)。

2.5 現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件與設(shè)計準(zhǔn)則

深入介紹功率半導(dǎo)體器件理論、應(yīng)用方法及設(shè)計準(zhǔn)則，包括功率半導(dǎo)體器件的基本概念、物理模型，驅(qū)動和保護技術(shù)以及常見功率半導(dǎo)體器件的分析及其應(yīng)用。該課程將為電氣工程乃至其他電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供了解、掌握功率半導(dǎo)體器件知識的一個窗口，使其深入理解功率半導(dǎo)體器件理論及其應(yīng)用方法。

2.6 智能電網(wǎng)基礎(chǔ)與前沿發(fā)展

以悉尼大學(xué)在智能電網(wǎng)方面的最新研究成果為依托，以新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)的快速發(fā)展為背景，介紹智能電網(wǎng)的基本知識及支撐智能電網(wǎng)運行的高級量測體系及其構(gòu)建技術(shù)，為學(xué)生大四畢業(yè)設(shè)計及碩士學(xué)習(xí)奠定理論及方法基礎(chǔ)。

2.7 電子系統(tǒng)可靠性設(shè)計與壽命預(yù)測

以開關(guān)電源為載體系統(tǒng)介紹其可靠性設(shè)計技術(shù)，包括失效分析、EDA建模與仿真、可靠性設(shè)計基本方法(含熱設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計)以及壽命預(yù)測技術(shù)。本課程的開設(shè)，將為電氣工程乃至其他電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供了解、掌握電氣可靠性知識的一個窗口，使其建立性能指標(biāo)與可靠性指標(biāo)同等重要的理念。

另外，為了不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，我們還規(guī)定選修這7門課程后對全校任選課、專業(yè)任選課和各類講座課程的學(xué)分替代原則。

3 用于暑期交流的課程模塊設(shè)計

隨著越來越多的國內(nèi)外交流生來校交流，如何在小學(xué)期時間內(nèi)充分體現(xiàn)我校和電氣工程及其自動化專業(yè)的特色，也成為一個值得仔細(xì)研究的問題。暑期交流的主要目的是交流，那么我們的特色是什么呢？交流生最想了解的是什么呢？我們認(rèn)為，暑期交流課程模塊應(yīng)該做到以下幾方面。

3.1 體現(xiàn)我校電氣工程及其自動化專業(yè)的科研特色

國內(nèi)交流生的主要目的是讀研、讀博，國外交流生的主要目的是增加了解，那么作為學(xué)科最重要特色的，就是科研特色。我校的鮮明特色是航空航天，而我校電氣工程及其自動化的特色是國家重點二級學(xué)科電機與電器，尤其是微特電機、航天電器、電動汽車、電力電子等研究領(lǐng)域。

3.2 體現(xiàn)我校電氣工程及其自動化的課程特點

我們的水平主要體現(xiàn)在2個國家級教學(xué)名師，電路、電工學(xué)、電子學(xué)3門國家級精品課以及國家級電工電子教學(xué)示范中心這三點上。精品課體現(xiàn)的是國家級教學(xué)名師的授課風(fēng)采，電工電子教學(xué)示范中心體現(xiàn)的是教學(xué)實驗的全自助式管理和服務(wù)。

3.3 體現(xiàn)我校電氣工程及其自動化的學(xué)生培養(yǎng)特色

我們專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)特色主要體現(xiàn)在兩方面。特色一是依托眾多的國際聯(lián)合實驗室，通過各類實踐環(huán)節(jié)擴大學(xué)生們的視野，提高其動手能力。我系擁有電氣工程領(lǐng)域國際最知名企業(yè)的眾多聯(lián)合實驗室，包括西門子、羅克韋爾、伊頓、英飛凌、惠普安捷倫等，他們每年都捐贈最先進的儀器設(shè)備用于學(xué)生實驗。特色二是在指導(dǎo)學(xué)生參加競賽與科技創(chuàng)新方面成績顯著。比較有代表性的是，2007年獲國家級大學(xué)生電子設(shè)計競賽一等獎數(shù)量位居全國第三；2011年獲ALTERA亞洲創(chuàng)新設(shè)計大賽大陸地區(qū)特等獎和海峽兩岸總冠軍；2012年獲國家級科技創(chuàng)新競賽獎項141人次；2013年獲飛思卡爾智能汽車競賽全國賽和國際賽承辦權(quán)，獲飛思卡爾智能車競賽國家一等獎1項、國家二等獎2項、東北賽區(qū)一等獎6項。

根據(jù)上述特點，我們設(shè)計了專門用于暑期交流的全英文授課模塊，以課堂講座、參觀體驗、動手實踐三位一體的方式進行，取得了良好的效果。

4 結(jié)束語

我校從2013級開始執(zhí)行新培養(yǎng)方案，迄今已經(jīng)運行了近兩年，總體效果良好。以下幾方面的問題，還有待思考。

(1)夏季小學(xué)期特色課程和暑期交流模塊剛運行一年，其內(nèi)容和方式還有待更進一步完善。

(2)夏季小學(xué)期中如何促進學(xué)生們更好地走出去進行交流，包括去國外名校和國內(nèi)相關(guān)院校的短期交流?，F(xiàn)在的課程設(shè)置中，大三的生產(chǎn)實習(xí)學(xué)分最高占用時間最長，如何兼顧，有待改進。

(3)交流項目的認(rèn)可問題。畢竟，從學(xué)校層面上的交流項目覆蓋面小，收益的學(xué)生少。這幾年陸續(xù)有很多學(xué)生申請參加港澳臺方面的自定交流項目，如果在鼓勵的前提下規(guī)范管理，值得研究。

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Construction of Characteristic Courses in Summer Semester of Electrical Engineering & Automation

Li Yong, Wang Shujuan, Kang Ling, Yu Weixiong, Wang Wenjing, Huo Ju
Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001, China

Abstract:Harbin Institute of Technology executed a new trimester system from 2013 autumn semester to integrate with those oversea famous universities. In the new education program the plan of Summer Semester is fire-new. It’s really a new question about how to express the function of the Summer Semester in the aspects of practice training and academic exchange. In addition, seven characteristic courses and an English course block for exchange students are specially designed.

Key words:electrical engineering; trimester system; summer semester; curriculum construction; education reform

收稿日期：2015-09-22

作者簡介：李勇，博士，教授，博士生導(dǎo)師，電氣工程系副系主任，微特電機與控制研究所副所長。

基金項目：本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項目“電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的研究與實踐”研究成果之一。