電氣專業(yè)卓越工程師實踐教學(xué)探討

肖俊明+瞿博陽+劉麗萍+羅建敏+焦岳超

摘 要 根據(jù)卓越電氣工程師培養(yǎng)的目標(biāo)和特點，主要從校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)和實踐教學(xué)改革方面進(jìn)行有益探討，形成較為完善的卓越電氣工程師實踐教學(xué)體系，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新與工程實踐能力的卓越電氣工程師奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 電氣專業(yè)；卓越計劃；校企合作；實習(xí)基地；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）18-0145-04

Discussion on Practice Teaching of Electrical Engineering Exce-llence Engineer//XIAO Junming， QU Boyang， LIU Liping， LUO Jianmin， JIAO Yuechao

Abstract According to the goals and characteristics of excellent electrical engineers， this paper mainly discusses the college practice teaching reform and construction of practice training base. On the

basis of afore-mentioned work， excellent electrical engineer prac-

tice teaching system has formed， laying the foundation for the culti-vation of innovation and engineering practice ability of excellent electrical engineers.

Key words electric specialty； excellence program； school enterprise cooperation； practice base； practice teaching

1 卓越工程師培養(yǎng)計劃

2010年6月，教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”），主要目標(biāo)是在加強(qiáng)高校與企業(yè)深度合作的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向世界、面向未來的高質(zhì)量、高素質(zhì)工程技術(shù)人才[1]。“卓越計劃”主要任務(wù)是探索建立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制，創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)模式，建設(shè)高水平工程教育師資隊伍，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)，重點培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力[2-3]。

中原工學(xué)院（以下簡稱“我校”）電氣工程及其自動化專業(yè)創(chuàng)建于2000年，目前每屆招收100人左右，畢業(yè)生就業(yè)形勢良好，并得到相關(guān)企事業(yè)單位的廣泛認(rèn)可。2012年，該專業(yè)正式獲得河南省卓越工程師試點專業(yè)批準(zhǔn)。為了更有效地開展“卓越計劃”培養(yǎng)工作，我校在校企合作和實踐教學(xué)模式方面進(jìn)行了有益的探索與研究，提出相應(yīng)的改革措施和建議，希望為卓越電氣工程師的培養(yǎng)探索出適合自身發(fā)展的道路。

2 實習(xí)基地建設(shè)

“卓越計劃”將強(qiáng)化實踐能力作為卓越工程師培養(yǎng)的“核心”[4]。為實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，我校電氣專業(yè)“卓越計劃”實行“3+1”校企聯(lián)合人才培養(yǎng)模式，即三年校內(nèi)學(xué)習(xí)、一年企業(yè)學(xué)習(xí)。電氣專業(yè)卓越工程師實驗班第四年企業(yè)實踐階段的培養(yǎng)目標(biāo)是：立足中原經(jīng)濟(jì)區(qū)和航空港經(jīng)濟(jì)實驗區(qū)的建設(shè)與發(fā)展，將對學(xué)生的專業(yè)技術(shù)知識的訓(xùn)練與各類典型企業(yè)中的生產(chǎn)實踐訓(xùn)練融合起來，使學(xué)生了解行業(yè)對人才的定位和需求，更好地規(guī)劃自己的職業(yè)方向。

校外實習(xí)基地建設(shè) 結(jié)合學(xué)校實際情況，選擇與電氣專業(yè)對口的河南省電力公司、國家電網(wǎng)許繼集團(tuán)有限公司、河南森源電氣股份有限公司、杭州求實科教設(shè)備有限公司、鄭州熱電廠等簽訂校企合作協(xié)議，建立校外卓越工程師培養(yǎng)實習(xí)基地，與企業(yè)開展聯(lián)合培養(yǎng)，具體安排流程如下。

1）雙向選擇方式確定學(xué)生實習(xí)單位。學(xué)生依據(jù)個人意愿，向?qū)嵙?xí)單位提交實習(xí)申請表；企業(yè)審查學(xué)生的實習(xí)申請表，遴選實習(xí)生。

2）確定實習(xí)單位后，學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生、校內(nèi)導(dǎo)師簽訂實習(xí)協(xié)議，協(xié)議內(nèi)容主要包括實習(xí)時間、地點、報酬、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、工傷保險等。

3）企業(yè)安排實習(xí)前教育培訓(xùn)，讓學(xué)生熟悉并認(rèn)知企業(yè)文化、企業(yè)精神、發(fā)展理念等，熟悉公司的工作環(huán)境、管理規(guī)章制度、生產(chǎn)安全制度、生產(chǎn)流程和技術(shù)規(guī)范等。

4）企業(yè)采用“輪崗實習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計”相結(jié)合的培養(yǎng)方式，完成與專業(yè)相關(guān)的工程實踐能力的鍛煉，同時結(jié)合企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)、新項目等，學(xué)生在校企導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下，完成畢業(yè)設(shè)計，并由校企導(dǎo)師共同評閱，作為評分依據(jù)。

5）學(xué)校導(dǎo)師要起到“心理按摩師”的作用，定期到公司了解學(xué)生的生活、身心健康等情況，對其在實習(xí)過程中出現(xiàn)的困惑、煩惱及思想波動等，及時疏導(dǎo)化解，提升學(xué)生的自信心，以積極的心態(tài)面對實習(xí)中遇到的困難與挑戰(zhàn)。

在學(xué)校與企業(yè)合作過程中，要本著“互利共贏”的原則，尋找利益契合點，以開放、創(chuàng)造性的思維構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟[5]。學(xué)校充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，擴(kuò)大教育資源和科技資源開放度，解決企業(yè)員工繼續(xù)教育、產(chǎn)品研發(fā)等方面的難題。企業(yè)利用豐富的實踐教育資源，為培養(yǎng)卓越工程師的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力提供實戰(zhàn)場所。

校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè) 校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)主要是學(xué)校利用自身的校內(nèi)實訓(xùn)基地，使學(xué)生能夠在校內(nèi)進(jìn)行有目的、有計劃、有組織的專業(yè)對口訓(xùn)練。依托我校工程訓(xùn)練中心（河南省省級實驗教學(xué)示范中心）、電子電氣信息實訓(xùn)中心（中原工學(xué)院校級實驗教學(xué)示范實驗中心），量體裁衣，工程訓(xùn)練與實訓(xùn)中心在課程設(shè)計、教學(xué)方法、教學(xué)管理方面做出改革、創(chuàng)新與優(yōu)化。工程訓(xùn)練的課程體系應(yīng)涵蓋三個層次，即工程認(rèn)知、基礎(chǔ)訓(xùn)練與綜合創(chuàng)新訓(xùn)練[6]。常規(guī)訓(xùn)練與先進(jìn)技術(shù)訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)由常規(guī)的工程訓(xùn)練和電子工藝工程實訓(xùn)向現(xiàn)代工程實踐教學(xué)方向轉(zhuǎn)化；促使單純重視培養(yǎng)操作技能轉(zhuǎn)向與工程項目實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐相結(jié)合[7]。endprint

為了更好地開展校內(nèi)實訓(xùn)，學(xué)校一方面定期指派青年骨干教師到對口企業(yè)參加生產(chǎn)實踐，提高專業(yè)教師的工程實踐技能水平；另一方面聘請企業(yè)專家、技術(shù)人員參與基地規(guī)劃、建設(shè)和運行管理，最大限度再現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)真實運行場景，給學(xué)生以真實的工作崗位和工作過程。同時，采取開放實驗室的做法，詳細(xì)登記學(xué)生個人信息，以刷門禁卡的形式，讓學(xué)生隨時出入實驗室，以便調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3 實踐教學(xué)改革與探索

實踐教學(xué)課程體系主要由基礎(chǔ)實驗、工程基礎(chǔ)實踐及綜合應(yīng)用實踐組成，如表1所示：基礎(chǔ)實驗側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的良好實驗習(xí)慣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實驗作風(fēng)；工程基礎(chǔ)實踐側(cè)重于培養(yǎng)工程師職業(yè)素養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并創(chuàng)造性地解決問題的能力；綜合應(yīng)用實踐側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生靈活運用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決實際工程問題能力，從而使學(xué)生具有較強(qiáng)的創(chuàng)新型產(chǎn)品的提出、設(shè)計、開發(fā)及實現(xiàn)能力。

為更好地落實實踐教學(xué)體系改革，我校依托“控制科學(xué)與工程”河南省一級重點學(xué)科、“分布式能源接入與微電網(wǎng)系統(tǒng)”、河南省工程實驗中心等省級實驗平臺，與許繼集團(tuán)共建電氣控制與智能電網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教育創(chuàng)新實踐平臺，與其在智能電網(wǎng)、光伏發(fā)電、智能變電站、輸電線路在線監(jiān)測智能電力物聯(lián)網(wǎng)及微電網(wǎng)等學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域，開展深入的產(chǎn)學(xué)研合作和卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)[8]。

智能微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該系統(tǒng)是一個包含智能配用電、風(fēng)、光、儲等多種智能電網(wǎng)要素的科技創(chuàng)新平臺，可以滿足分布式發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行控制。同時可以進(jìn)行并網(wǎng)運行、孤島運行以及模式轉(zhuǎn)換三種運行狀態(tài)，保證在外部電網(wǎng)失電時，實現(xiàn)由分布式能源和儲能模擬系統(tǒng)對負(fù)荷的不間斷供電。圖2為微電網(wǎng)運行示意圖，通過該平臺，加深學(xué)生對光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電及儲能系統(tǒng)等微電網(wǎng)系統(tǒng)知識的熟悉與掌握。

電力系統(tǒng)綜合自動化實驗實訓(xùn)裝置采用許繼集團(tuán)生產(chǎn)的WDJS-8000-I電力系統(tǒng)綜合自動化實驗平臺。該平臺包含發(fā)電、變電、輸電、用電四個環(huán)節(jié)，實物對應(yīng)、方便直觀，對教學(xué)實際和學(xué)生的實訓(xùn)操作起到積極作用。在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺如圖3所示，在監(jiān)控操作平臺下，各個實驗環(huán)節(jié)相互獨立、互不干擾，亦可組網(wǎng)運行。該平臺集成了一次和二次的全套電力設(shè)備，既有電力系統(tǒng)實驗的分析，又有二次自動裝置和微機(jī)繼電保護(hù)的功能實驗，全部為現(xiàn)場實際運行的設(shè)備，為學(xué)生的實習(xí)、就業(yè)奠定基礎(chǔ)。

除了上述實訓(xùn)平臺的搭建，還創(chuàng)建了虛擬仿真平臺——220 kV北京定福莊仿真變電站，該仿真系統(tǒng)由北京三意時代科技股份有限公司提供。此仿真系統(tǒng)不但對變電站的一次、二次部分做了全面仿真，而且對于現(xiàn)場綜合自動化部分也做了仿真，現(xiàn)場的就地部分通過三維的方式來實現(xiàn)，三維模型如圖4所示。它將數(shù)字化的電網(wǎng)仿真與變電站中全部真實的二次設(shè)備有機(jī)結(jié)合成為物理與數(shù)字混合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，使學(xué)生能夠在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，在完全真實的變電站環(huán)境內(nèi)接受模擬訓(xùn)練，能有效地提高學(xué)生面對真實變電站現(xiàn)場運行的應(yīng)變能力。

4 總結(jié)

加入“卓越工程師培養(yǎng)”試點，對于中原工學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)?！白吭接媱潯钡膶嵤┦且豁椣到y(tǒng)工程，中原工學(xué)院需要積極探索并不斷完善這一新的人才培養(yǎng)模式，深化校企合作，建立“互利共贏”校企合作機(jī)制；同時加大校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)力度和實踐教學(xué)改革，培養(yǎng)真正適應(yīng)社會發(fā)展所需的電氣類合格人才，為學(xué)生成為一名真正的卓越電氣工程師奠定基礎(chǔ)。

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