電氣工程與智能控制專業(yè)課程體系建設(shè)探索與實(shí)踐

劉光平 楊勇 姚林泉

摘? 要：文章針對(duì)我校電氣工程與智能控制專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，在專業(yè)定位分析的基礎(chǔ)上，本著理論與實(shí)踐并重的原則，優(yōu)化課程設(shè)置，構(gòu)建了專業(yè)課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系，突出了對(duì)應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：電氣工程與智能控制;應(yīng)用型人才;課程體系;實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）18-0192-03

Abstract： In view of the current situation of the training of electrical engineering and intelligent control professionals in our university， based on the analysis of professional orientation and the principle of laying equal stress on theory and practice， this paper optimizes the curriculum setting， constructs the professional curriculum system and practical teaching system， and highlights the training of applied professionals.

Keywords： electrical engineering and intelligent control; applied talent; curriculum system; practical teaching

引言

專業(yè)建設(shè)是高校的中心工作，其水平高低決定了高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)特色。2012年，教育部對(duì)普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄進(jìn)行了較大規(guī)模的調(diào)整，首次將本科專業(yè)分為了基本專業(yè)和特設(shè)專業(yè)兩大部分?；緦I(yè)是學(xué)科基礎(chǔ)比較成熟、社會(huì)需求相對(duì)穩(wěn)定、布點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較多、繼承性較好的專業(yè);特設(shè)專業(yè)是針對(duì)不同高校辦學(xué)特色，或適應(yīng)近年來人才培養(yǎng)特殊需求設(shè)置的專業(yè)[1]。于應(yīng)用型本科院校而言，特設(shè)專業(yè)在一定程度上更能體現(xiàn)和反映學(xué)校的辦學(xué)水平和辦學(xué)特色，它為高等院校的發(fā)展提供了新路徑。

智能控制是當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展潮流，從智能家居到智能制造，各行業(yè)領(lǐng)域的智能化、無人化程度越來越高，智能控制已成為各種智能化設(shè)備的核心。智能化設(shè)備的廣泛應(yīng)用以及智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，使具備智能設(shè)備設(shè)計(jì)開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)服務(wù)能力的相關(guān)專業(yè)人才需求迅速增長(zhǎng)。正是在這種背景下，教育部將電氣工程與智能控制列為特設(shè)專業(yè)，以滿足社會(huì)對(duì)該專業(yè)應(yīng)用型人才的迫切需求。

我校1999年開設(shè)了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，2008年增設(shè)了電氣工程及其自動(dòng)化（城市軌道交通控制工程）專業(yè)方向。在此基礎(chǔ)上，于2013年成功獲批設(shè)立了電氣工程與智能控制專業(yè)。作為新設(shè)專業(yè)，如何正確定位，如何打破原有傳統(tǒng)專業(yè)建設(shè)理論的束縛，把本專業(yè)建設(shè)成為具有自身鮮明特色的專業(yè)是我們需要思考與探索的問題。本文結(jié)合我校近年來在電氣工程與智能控制專業(yè)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，從專業(yè)定位、課程體系、實(shí)踐教學(xué)體系等方面，就該專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討與實(shí)踐。

一、專業(yè)建設(shè)定位

找準(zhǔn)專業(yè)定位，明確培養(yǎng)目標(biāo)是辦好專業(yè)的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)合格專業(yè)人才的前提[2]。在制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)，首先應(yīng)做好專業(yè)定位。各高校根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)本專業(yè)人才的需求，結(jié)合各自的辦學(xué)性質(zhì)、辦學(xué)基礎(chǔ)和辦學(xué)條件，準(zhǔn)確定位專業(yè)發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上確定體現(xiàn)各校辦學(xué)特色的專業(yè)人才培養(yǎng)方向和培養(yǎng)模式。目前我國(guó)開設(shè)電氣工程與智能控制專業(yè)的高校有20余所，除了蘇州大學(xué)、華東理工大學(xué)、西南交通大學(xué)為211高校外，其余高校均為二本或三本層次，如中北大學(xué)、山東科技大學(xué)、蘇州大學(xué)文正學(xué)院等。從調(diào)研情況來看，很多院校根據(jù)自身發(fā)展定位，立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)或行業(yè)發(fā)展，專業(yè)特色鮮明。如南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院的專業(yè)定位是以電氣系統(tǒng)智能控制為主線，以智能服務(wù)機(jī)器人為特色，以無人機(jī)為亮點(diǎn)，培養(yǎng)能勝任現(xiàn)代化企業(yè)能力需求的“電氣智能工程師”;遼寧工程技術(shù)大學(xué)原為一所煤炭高等院校，該校的專業(yè)定位是服務(wù)電力行業(yè)的電氣設(shè)備智能制造與應(yīng)用，并兼顧煤礦電氣特色。西南交通大學(xué)主要培養(yǎng)城市軌道交通電氣化與自動(dòng)化技術(shù)、軌道交通電子電氣智能控制技術(shù)、軌道交通電氣裝備等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才，具有明顯的行業(yè)特色。

近年來，我國(guó)的軌道交通行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。以江蘇為例，根據(jù)《江蘇省沿江城市群城際軌道交通建設(shè)規(guī)劃（2018-2025年）》，2025年前，江蘇將建成9條沿江地區(qū)鐵路。城市軌道交通方面，目前江蘇省已有南京、蘇州、無錫開通地鐵，另外還有常州、徐州、南通3個(gè)城市地鐵在建?？刂萍夹g(shù)的發(fā)展使軌道交通電氣工程領(lǐng)域中的自動(dòng)化、智能化程度越來越高，要確保系統(tǒng)和裝備的可靠運(yùn)行，需要大量從事軌道交通電氣控制運(yùn)營(yíng)維護(hù)、技術(shù)管理等方面的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

我校作為一所應(yīng)用型地方本科院校，其辦學(xué)定位是面向地方或區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展，培養(yǎng)生產(chǎn)和管理一線的應(yīng)用型人才。結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和社會(huì)需求，我校電氣工程與智能控制專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和專業(yè)技能，具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和一定的創(chuàng)新精神，能夠在軌道交通電氣工程、軌道交通機(jī)電設(shè)備控制、電氣設(shè)備自動(dòng)控制等領(lǐng)域從事系統(tǒng)運(yùn)行控制、設(shè)備檢修維護(hù)、工程設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)等技術(shù)或管理工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

二、專業(yè)課程體系的構(gòu)建

應(yīng)用型本科院校強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，培養(yǎng)的是介于研究型人才和具有某一職業(yè)技能人才之間的應(yīng)用型人才，他們既要有一定的理論做基礎(chǔ)，又要有一定的實(shí)踐應(yīng)用能力[3]。為此在專業(yè)課程體系構(gòu)建中，按照工程理論和工程實(shí)踐并重的原則，整合知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程設(shè)置，形成注重軌道交通特色的電氣工程與智能控制專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

專業(yè)課程體系按照基礎(chǔ)、專業(yè)和應(yīng)用三個(gè)層次，由通識(shí)教育、專業(yè)基礎(chǔ)、特色課程三大課程模塊組成。

通識(shí)教育模塊包括人文素質(zhì)教育、外語類、軍體類及思政類課程，由學(xué)校統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置。通識(shí)教育模塊著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，主要培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生綜合能力、培養(yǎng)學(xué)生健全人格以及促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展等方面起著十分重要的作用[4]。

專業(yè)基礎(chǔ)模塊主要包括專業(yè)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、微積分、線性代數(shù)、普通物理、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)等專業(yè)必修課程。其中專業(yè)導(dǎo)論是新增的一門新生入門課程，該課安排在第一學(xué)期。本課程從整體上將本專業(yè)知識(shí)予以綱要性的介紹，使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有全面、清晰的宏觀認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)起到“導(dǎo)航”作用[4]。

特色課程模塊體現(xiàn)專業(yè)辦學(xué)特色，由限選課程和任選課程兩部分組成。限選課程包括工程制圖，軌道交通概論、工程數(shù)學(xué)（復(fù)變）、信號(hào)與系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、檢測(cè)技術(shù)、電氣控制與PLC、城軌供配電技術(shù)、城軌環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控等課程。任選課包括電氣CAD、MATLAB工程應(yīng)用、工控應(yīng)用軟件、車輛牽引傳動(dòng)與控制技術(shù)、工程力學(xué)、電力系統(tǒng)分析、電力繼電保護(hù)與自動(dòng)化、DSP技術(shù)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)控制、智能控制等課程。

限選課程為學(xué)生必備專業(yè)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)，重在培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。其中單片機(jī)原理及應(yīng)用、電氣控制與PLC、城軌供配電技術(shù)這三門限選課后續(xù)均安排了相應(yīng)的獨(dú)立課程設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)一線實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。

應(yīng)用型院校大部分學(xué)生畢業(yè)后選擇就業(yè)，但有一部分選擇讀研繼續(xù)深造?？紤]到學(xué)生今后的發(fā)展方向，本專業(yè)的任選課既有應(yīng)用型課程如工控應(yīng)用軟件，又有理論型課程如電力系統(tǒng)分析，學(xué)生可根據(jù)自身的興趣愛好及今后的發(fā)展方向選擇相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)，為求職就業(yè)或研究生階段的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)[5]。

三、實(shí)踐環(huán)節(jié)系建設(shè)

（一）專業(yè)實(shí)踐課程體系

創(chuàng)新源于實(shí)踐，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)?？茖W(xué)合理的實(shí)踐課程教學(xué)體系不僅在于向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)知識(shí)、驗(yàn)證理論、培養(yǎng)實(shí)踐技能，更重要的是實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，提升分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力[6]。

實(shí)踐課程教學(xué)體系主要包括各類課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

1. 課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

課程實(shí)驗(yàn)是專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的重要一環(huán)，它貫穿于從大一開始的基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)到大四的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。課程實(shí)驗(yàn)不僅有助于學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識(shí)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力，還可以幫助學(xué)生建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。除了部分專業(yè)任選課外，本專業(yè)其他專業(yè)課程基本上均開設(shè)了相應(yīng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上盡量減少驗(yàn)證性和演示型實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例。其中單片機(jī)原理及應(yīng)用、電氣工程與PLC等課程的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)比例超過70%。

2. 課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

課程設(shè)計(jì)是獨(dú)立開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)課程，其主要目的是幫助學(xué)生系統(tǒng)的掌握所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)，培養(yǎng)他們應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問題能力和工程實(shí)踐能力。電子技術(shù)（模電、數(shù)電）、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電氣控制與PLC、城軌供配電技術(shù)等都是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，這些課程關(guān)系到學(xué)生核心專業(yè)能力的培養(yǎng)。因此，電氣工程與智能控制專業(yè)與之對(duì)應(yīng)開設(shè)了PCB設(shè)計(jì)與仿真、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、PLC課程設(shè)計(jì)、城軌供配電課程設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)課程，這些實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)為1周或2周，均安排在相對(duì)應(yīng)的課程教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行。學(xué)生主要通過團(tuán)隊(duì)式合作、研究式分析、工程化設(shè)計(jì)來完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。

3. 實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)

電氣工程與智能控制專業(yè)實(shí)習(xí)主要有金工實(shí)習(xí)、電裝實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。其中金工實(shí)習(xí)和電裝實(shí)習(xí)屬操作性實(shí)習(xí)，安排在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要是在校外實(shí)習(xí)基地以參觀的形式進(jìn)行，校外實(shí)習(xí)基地主要分生產(chǎn)制造型企業(yè)（如蘇州固德威電源科技）和設(shè)備使用型企業(yè)（如蘇州地鐵）兩類。在生產(chǎn)制造型企業(yè)，學(xué)生主要參觀生產(chǎn)流水線，了解設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程以及電氣設(shè)備產(chǎn)品從毛坯到半成品乃至成品的整個(gè)過程。在設(shè)備使用型企業(yè)，學(xué)生可以看到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行和操作，了解設(shè)備的使用情況和性能[7]。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生了解社會(huì)、接觸生產(chǎn)實(shí)際的過程，它在樹立勞動(dòng)觀念、激發(fā)創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際能力的訓(xùn)練等方面具有重要意義。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的最后一道關(guān)，它強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)的綜合應(yīng)用，在一定程度上能體現(xiàn)學(xué)生的素質(zhì)、能力及質(zhì)量水平。電氣工程與智能控制專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求一人一題，聘請(qǐng)校外實(shí)習(xí)基地工作經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)工程師作為兼職教師，和學(xué)校專業(yè)教師共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，這樣不僅解決了畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師不足的問題，而且讓畢業(yè)設(shè)計(jì)與工程實(shí)際聯(lián)系更加緊密，更加貼近企業(yè)和社會(huì)需求。在畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇上，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)并適當(dāng)考慮專業(yè)特點(diǎn)，減少理論分析研究型課題，盡量選擇硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)類和來源于生產(chǎn)實(shí)際的應(yīng)用型課題，讓學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力得到鍛煉和加強(qiáng)。

（二）實(shí)踐教學(xué)特色

我校將職業(yè)資格證書制度引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)行技能證書認(rèn)定學(xué)分制度，以鼓勵(lì)學(xué)生獲取各類職業(yè)資格證書或技能證書。

電氣工程與智能控制專業(yè)將“電氣智能工程師”、“電工證”、“CAD工程師”、“智能樓宇管理師”、“可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師”這五種專業(yè)職業(yè)資格證書的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求納入專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，使職業(yè)能力的培養(yǎng)滲透至日常教學(xué)和考核中。鼓勵(lì)學(xué)生參加專業(yè)職業(yè)資格培訓(xùn)，只要考核鑒定通過，并獲取相應(yīng)的職業(yè)資格證書，即可申請(qǐng)認(rèn)定電氣工程與智能控制專業(yè)選修課程學(xué)分。每一張職業(yè)資格證書的獲得，不僅使學(xué)生工程素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)得到加強(qiáng)，更重要的是學(xué)生的工程能力得到了行業(yè)和企業(yè)的認(rèn)可，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[8]。

四、結(jié)束語

在科學(xué)定位的基礎(chǔ)上構(gòu)建適宜的專業(yè)課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和提高人才質(zhì)量的關(guān)鍵所在。蘇州大學(xué)文正學(xué)院電氣工程與智能控制專業(yè)根據(jù)學(xué)校發(fā)展定位，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，在專業(yè)課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)方面做了一些探索和實(shí)踐，為專業(yè)合格人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。電氣工程與智能控制專業(yè)作為一種剛剛起步的新專業(yè)類別，其專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐任重道遠(yuǎn)。我們將繼續(xù)努力，不斷提升專業(yè)建設(shè)水平，為社會(huì)培養(yǎng)更多受歡迎的工程應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯寧.海警特設(shè)專業(yè)建設(shè)的實(shí)踐與思考[J].公安海警學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，

15（3）：49-52.

[2]周立求.電氣工程類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式探究[J].黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，24（4）：56-59.

[3]吳巧媚.獨(dú)立院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的思考與探索[J].教育教學(xué)論壇，2012（22）：37-38.

[4]郝麗麗，邵如平，楊靜.電氣專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)探索[J].中國(guó)電力教育，2013（2）：26-28.

[5]樊曉虹，賀偉，韓耀飛，等.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索——以電氣工程專業(yè)為例[J].高教學(xué)刊，2015，34（2）：26-28.

[6]戴憲濱.電氣工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究[J].中國(guó)電力教育，2013（7）：13-14.

[7]張仰飛，劉江偉，郝思鵬，等.應(yīng)用型本科院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)與思考——以南京工程學(xué)院為例[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，12（1）：64-68.

[8]雷萬忠，季寶杰.電氣信息類工程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（6）：332-335.