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摘要:本文主要介绍了电气工程及其自动化专业作为宽口径、复合型的人才培养专业目前存在的一些问题,分析了宽口径、复合型与应用型人才培养之间的矛盾。在课程建设、实践环节设置、毕业设计的监控、自学能力培养和教材建设等方面提出了自己的一些意见与建议。
关键词:电气工程及其自动化;应用型人才;培养方案;课程设置;毕业设计
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,副教授,主要研究方向:电力电子与电力传动;王晓雷(1963-),男,浙江宁波人,中原工学院电子信息学院,教授,主要研究方向:电力电子与电力传动、电机控制。(河南 郑州 450007)
基金项目:本文系中原工学院教改基金项目(项目编号:06-23)的研究成果。
目前大多数高等院校把电气工程及其自动化专业方向和培养目标定为:既懂控制的一般原理,对电机电器、电力系统等方向具有设计、研究能力,又能从事科研开发、实验分析、工业管理的宽口径、复合型的高级工程技术人员。定位于研究型和教学研究型的重点大学,宽口径、复合型的培养方向和目标,使学生有较强的适应能力和较宽的就业环境,这是大势所趋。但是作为教学型、以培养生产一线应用型人才为目标的大学,也按重点大学培养方案组织教学,其结果是可想而知的。作为教学型大学在人才培养的“频谱”中应以培养生产一线应用型人才为目标,甚至主要面向中小型企业或规模较小的民营企业。这些企业大多岗前培训机制不够健全,甚至没有岗前培训机制。他们大多希望引进的大学生立即或经过简单的短期培训就能胜任工作。所以我们经常会听到找工作被拒签的同学在说“他们要的是有工作经验的”。对于中小型企业或规模较小的民营企业需要的技术相对来说较为单一,他们所谓“工作经验”其实就是在他们所处的领域,毕业生应有一技之长,能够马上胜任工作。另一方面电气工程及其自动化专业是以强电为主的传统专业,随着控制、信息和网络技术的发展,弱电类课程的比重正逐渐增加。[1]总的教学学时在减少而课程总量却在增加。这就要求我们以培养应用型人才为目标的高校,在制定培养方案时要兼顾“宽”与“专”的关系。以下是结合中原工学院(以下简称“我校”)的情况,对应用型人才培养方案提出几条建议。
一、课程设置
为增强学生的就业能力,达到宽与专的统一,课程设置主要分为以下四个阶段:公共基础课(高数、英语等)、专业基础课(电路、电子技术等)、专业平台课(电机学、电力电子、微机原理、自控原理等)和专业课。
1.加强公共基础课与专业基础课的建设
随着招生规模的扩大和受应试教育的影响,学生素质的下滑是不争的事实。对以应用型人才为培养目标的大学的影响更为明显。因此加强公共基础课与专业基础课的建设就显得尤为重要。一方面它们是后续课的基础,另一方它是从应试教育向工程技术人才转换的重要一环,公共基础课与专业基础课是决定人才培养是否成功的关键之一。所以在课程调整中理论课时维持不变,增加习题课数量和实验时数,同时增加2-3个设计与综合性实验。对电子技术课程开设3周的课程设计。
2.专业平台课的整合
为实行宽口径专业教育,建立了专业平台课,将各专业方向的共同基础纳入该平台:“电机学”、“电力电子”、“微机原理”、“自控原理”。为突出应用型人才培养的目的,将“微机原理”与“单片机原理与应用”合并为85学时,增加实验内容,PLC由任选课调整为平台必修课。
3.强化专业方向
根据专业方向设置,突出电机设计与电机控制能力的培养。电机设计方向开设电机设计、电机CAD、电机制造工艺学等。电机控制方向开设有:电机控制、控制电机及应用、电机专用集成电路、变频器及其应用。同时增加数字处理DSP技术等。
二、实验、实训环节设置
实验、实践环节设置是培养应用型人才必不可少的手段,对实验、实践环节设置也是本培养计划的重点之一。
1.课程实验的设置
为了提高学生的动手能力、创新意识、分析和综合能力、解决实际工程问题的能力,克服高分低能现象,必须重视实践与课程设计环节。对学生开放实验室,增加设计型实验。例如单片机原理与应用实验学时30学时,综合实验两个设计性实验一个。数字处理技术DSP实验达到18学时,综合实验两个设计性实验一个等。
2.实训环节的设置
除加强传统课程中的实验外,在校内建立电子工艺实训中心、电机工艺实训中心的建设。
(1)电工与金工实习,各为两周与其他高校基本相同。
(2)电子工艺实训,在大一结束课程后安排两周电子工艺实训,如制作电源。
(3)电机设计实训。由于课时的限制,电机设计课时由85个压缩至48个,学生普遍感觉内容抽象难懂,学习效果较差,课程设计仅仅进行电磁计算,虽有收获,但对电机设计制造没有整体印象。生产实习由于众所周知的原因,只能进行流于形式的参观,学生收获甚微。为了改变现状,提高学生的实际工程能力,培养高级应用型人才,经充分的调查研究,决定进行以下改革。将电机设计课程设计和生产实习合并为电机设计实训环节,时间为三周,第一周主要进行电磁设计,第二周主要进行画图、绕线等制造,第二周主要进行测试与参观。在此训练中可使学生对电机的设计与制造有一个较全面的了解,最后的参观是学生带有目的全面了解工厂电机制造的情况,针对设计、绘图、制造、测试、报告等项目进行考核。
(4)电机控制实训模块。将电机控制课程设计与数字处理DSP技术课程设计合并为电机控制实训模块,课时3周。内容包含软件编程到硬件电路设计、调试及运行,使学生将电力电子、电机学、电机控制、数字处理DSP技术等几门课加以综合运用,制作一个实际的产品,加强了工程实践能力的锻炼。通过本次课程设计,可以使学生在电机控制、DSP系统的实时软件编程、工程设计、动手能力等方面得到全面锻炼。
三、毕业设计
毕业设计是大学教育的最后一个环节,也是最重要的环节之一,它可以衡量一所学校的教学水平,也是衡量一个毕业生的一个重要标准。同时,它也是进行特色教育的重要一环。要想达到上述目的,毕业设计的题目选择是关键。一个好的毕业设计的题目,应该使学生在计算机、外语的应用能力、对所学本专业理论知识综合运用能力、计算绘图能力、解决工程实践能力、团队协作能力等等得到锻炼与提高。但是随着扩招人数的增加,师生比也在增加,每个老师带学生人数也增加了。毕业设计题目的随意性也在增加。加之毕业生找工作不能安心,从而导致毕业设计质量的下降。以下是我们对毕业设计题目选择的一些想法。[2]
1.建立毕业设计题目库
一个毕业设计的题目只要能使学生在上述的能力得到锻炼就是一个好题目,可以组织专家对往届毕业设计的题目进行评估,找出优秀的题目建立毕业设计题目库,每年可以根据情况更新一次,供下届使用。
2.从本专业所对应行业的目前技术热点中进行选题
每个行业在一段时间内都有一个技术热点,比如绿色能源是目前建设的热点,这方面的人才需求旺盛,针对此特点增加光伏、风能等发电方面的题目。这样的选题可以突出专业教学的特色,其次如果做本题目设计的同学,毕业后想从事该方面的工作,它的就业优势和从事本行业的工作适应能力就会突显出来。
3.鼓励已落实工作单位的同学从单位里带题目
基于目前学生的就业情况,有的同学提前半年已经落实了工作单位。对这部分同学的毕业设计题目,我们应鼓励从工作单位里带题目,有老师进行指导完成毕业设计。学生学习的目的性更强,毕业设计的效果会更好,在他的工作岗位上更具竞争力。
4.进行校企联合
有些企业缺乏技术人员,我们可以把毕业设计的同学送到企业中与科研人员一起参与他们的产品开发与研制,提高他们各个方面的能力。指导教师主要负责理论方面的答疑。目前我校与许继集团的合作取得了较好的效果。
四、其他
1.开展专题讲座
开展专题讲座可以开拓学生的知识面,是电气工程及其自动化获得宽口径知识的一个重要途径。专题讲座应包含两个方面的内容:其一,本专业发展的前沿内容,使学生对本学科的发展有一个全面的了解,同时也提高了学生的学习兴趣,兴趣是最好的老师。其二,对本专业传统的课程如电机电器方向的“电机的瞬变过程”、“电机内的电磁场”等由于新课程的增加被压缩掉或被取消的课程进行专题讲座,使学生对这些课程有一个比较全面的了解。
2.自学学分
自学能力的培养是大学教育的一个重点,大学教育只是从事技术工作的一个起点,要想胜任毕业以后的工作岗位,主要靠毕业后的自学。为培养学生的自学能力,除了每门课程中留有一定的自学内容外,还可以把某些课全部变为自学内容,作为自学课程学分考查,例如开设过“计算机基础”和“C语言”后可以开设“Visual Basic”自学课,“AutoCAD”、“Protel”、“数据库”、“Matlabel”安排在期末集中上机自学,自学课开始之前老师可以用2-4个课时的时间集中讲解以后,由学生自学,可以定时答疑,最后严格考核。这样既培养了学生的自学能力,同时减少了课程多而课时少的矛盾。
3.教材的建设
要想把上述想法付诸实施,教材必须与之相适应,而传统的教材不能很好地满足于电气工程及其自动化专业的教学需要,必须对目前的教材进行重编与整合。例如《微机原理》、《单片机原理与应用》整合编写《微机、单片机原理及应用》教材,《特种电机》、《电机控制》整合编写《控制与特种电机》教材等等。
五、结论
要使学生具有较强的就业竞争能力和获得较高的就业质量,在培养计划的制定方面要做到宽与专这对矛盾的协调统一。我们的培养计划利用加强基础课的建设为宽口径提供保障;培养学生自学能力为宽口径提供支撑;以开设讲座的形式利用较少的时间使学生了解本学科的前沿拓宽视野。在“专”的建设方面主要采取专业方向课的细化;加强配套实验环节的建设;配备指导教师;严抓毕业设计质量等使毕业生在某一具体领域有一技之长,达到有“工作经验”的需要。上述是我们制定教学计划遇到的问题以及如何解决这些问题的一些思考,有的已经付诸实施,效果基本满意,有的尚处于思考阶段。总之,要想达到电气工程及其自动化专业的教学目标,需要主管部门与从事本专业的同仁与时俱进,不断思考、努力。
参考文献:
[1]巫付专.电气专业应用型人才培养实训环节设置的探索[J].中国现代教育装备,2008,(4).
[2]巫付专.对毕业设计的一些思考[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005.
(责任编辑:张中)
关键词:电气工程及其自动化;应用型人才;培养方案;课程设置;毕业设计
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,副教授,主要研究方向:电力电子与电力传动;王晓雷(1963-),男,浙江宁波人,中原工学院电子信息学院,教授,主要研究方向:电力电子与电力传动、电机控制。(河南 郑州 450007)
基金项目:本文系中原工学院教改基金项目(项目编号:06-23)的研究成果。
目前大多数高等院校把电气工程及其自动化专业方向和培养目标定为:既懂控制的一般原理,对电机电器、电力系统等方向具有设计、研究能力,又能从事科研开发、实验分析、工业管理的宽口径、复合型的高级工程技术人员。定位于研究型和教学研究型的重点大学,宽口径、复合型的培养方向和目标,使学生有较强的适应能力和较宽的就业环境,这是大势所趋。但是作为教学型、以培养生产一线应用型人才为目标的大学,也按重点大学培养方案组织教学,其结果是可想而知的。作为教学型大学在人才培养的“频谱”中应以培养生产一线应用型人才为目标,甚至主要面向中小型企业或规模较小的民营企业。这些企业大多岗前培训机制不够健全,甚至没有岗前培训机制。他们大多希望引进的大学生立即或经过简单的短期培训就能胜任工作。所以我们经常会听到找工作被拒签的同学在说“他们要的是有工作经验的”。对于中小型企业或规模较小的民营企业需要的技术相对来说较为单一,他们所谓“工作经验”其实就是在他们所处的领域,毕业生应有一技之长,能够马上胜任工作。另一方面电气工程及其自动化专业是以强电为主的传统专业,随着控制、信息和网络技术的发展,弱电类课程的比重正逐渐增加。[1]总的教学学时在减少而课程总量却在增加。这就要求我们以培养应用型人才为目标的高校,在制定培养方案时要兼顾“宽”与“专”的关系。以下是结合中原工学院(以下简称“我校”)的情况,对应用型人才培养方案提出几条建议。
一、课程设置
为增强学生的就业能力,达到宽与专的统一,课程设置主要分为以下四个阶段:公共基础课(高数、英语等)、专业基础课(电路、电子技术等)、专业平台课(电机学、电力电子、微机原理、自控原理等)和专业课。
1.加强公共基础课与专业基础课的建设
随着招生规模的扩大和受应试教育的影响,学生素质的下滑是不争的事实。对以应用型人才为培养目标的大学的影响更为明显。因此加强公共基础课与专业基础课的建设就显得尤为重要。一方面它们是后续课的基础,另一方它是从应试教育向工程技术人才转换的重要一环,公共基础课与专业基础课是决定人才培养是否成功的关键之一。所以在课程调整中理论课时维持不变,增加习题课数量和实验时数,同时增加2-3个设计与综合性实验。对电子技术课程开设3周的课程设计。
2.专业平台课的整合
为实行宽口径专业教育,建立了专业平台课,将各专业方向的共同基础纳入该平台:“电机学”、“电力电子”、“微机原理”、“自控原理”。为突出应用型人才培养的目的,将“微机原理”与“单片机原理与应用”合并为85学时,增加实验内容,PLC由任选课调整为平台必修课。
3.强化专业方向
根据专业方向设置,突出电机设计与电机控制能力的培养。电机设计方向开设电机设计、电机CAD、电机制造工艺学等。电机控制方向开设有:电机控制、控制电机及应用、电机专用集成电路、变频器及其应用。同时增加数字处理DSP技术等。
二、实验、实训环节设置
实验、实践环节设置是培养应用型人才必不可少的手段,对实验、实践环节设置也是本培养计划的重点之一。
1.课程实验的设置
为了提高学生的动手能力、创新意识、分析和综合能力、解决实际工程问题的能力,克服高分低能现象,必须重视实践与课程设计环节。对学生开放实验室,增加设计型实验。例如单片机原理与应用实验学时30学时,综合实验两个设计性实验一个。数字处理技术DSP实验达到18学时,综合实验两个设计性实验一个等。
2.实训环节的设置
除加强传统课程中的实验外,在校内建立电子工艺实训中心、电机工艺实训中心的建设。
(1)电工与金工实习,各为两周与其他高校基本相同。
(2)电子工艺实训,在大一结束课程后安排两周电子工艺实训,如制作电源。
(3)电机设计实训。由于课时的限制,电机设计课时由85个压缩至48个,学生普遍感觉内容抽象难懂,学习效果较差,课程设计仅仅进行电磁计算,虽有收获,但对电机设计制造没有整体印象。生产实习由于众所周知的原因,只能进行流于形式的参观,学生收获甚微。为了改变现状,提高学生的实际工程能力,培养高级应用型人才,经充分的调查研究,决定进行以下改革。将电机设计课程设计和生产实习合并为电机设计实训环节,时间为三周,第一周主要进行电磁设计,第二周主要进行画图、绕线等制造,第二周主要进行测试与参观。在此训练中可使学生对电机的设计与制造有一个较全面的了解,最后的参观是学生带有目的全面了解工厂电机制造的情况,针对设计、绘图、制造、测试、报告等项目进行考核。
(4)电机控制实训模块。将电机控制课程设计与数字处理DSP技术课程设计合并为电机控制实训模块,课时3周。内容包含软件编程到硬件电路设计、调试及运行,使学生将电力电子、电机学、电机控制、数字处理DSP技术等几门课加以综合运用,制作一个实际的产品,加强了工程实践能力的锻炼。通过本次课程设计,可以使学生在电机控制、DSP系统的实时软件编程、工程设计、动手能力等方面得到全面锻炼。
三、毕业设计
毕业设计是大学教育的最后一个环节,也是最重要的环节之一,它可以衡量一所学校的教学水平,也是衡量一个毕业生的一个重要标准。同时,它也是进行特色教育的重要一环。要想达到上述目的,毕业设计的题目选择是关键。一个好的毕业设计的题目,应该使学生在计算机、外语的应用能力、对所学本专业理论知识综合运用能力、计算绘图能力、解决工程实践能力、团队协作能力等等得到锻炼与提高。但是随着扩招人数的增加,师生比也在增加,每个老师带学生人数也增加了。毕业设计题目的随意性也在增加。加之毕业生找工作不能安心,从而导致毕业设计质量的下降。以下是我们对毕业设计题目选择的一些想法。[2]
1.建立毕业设计题目库
一个毕业设计的题目只要能使学生在上述的能力得到锻炼就是一个好题目,可以组织专家对往届毕业设计的题目进行评估,找出优秀的题目建立毕业设计题目库,每年可以根据情况更新一次,供下届使用。
2.从本专业所对应行业的目前技术热点中进行选题
每个行业在一段时间内都有一个技术热点,比如绿色能源是目前建设的热点,这方面的人才需求旺盛,针对此特点增加光伏、风能等发电方面的题目。这样的选题可以突出专业教学的特色,其次如果做本题目设计的同学,毕业后想从事该方面的工作,它的就业优势和从事本行业的工作适应能力就会突显出来。
3.鼓励已落实工作单位的同学从单位里带题目
基于目前学生的就业情况,有的同学提前半年已经落实了工作单位。对这部分同学的毕业设计题目,我们应鼓励从工作单位里带题目,有老师进行指导完成毕业设计。学生学习的目的性更强,毕业设计的效果会更好,在他的工作岗位上更具竞争力。
4.进行校企联合
有些企业缺乏技术人员,我们可以把毕业设计的同学送到企业中与科研人员一起参与他们的产品开发与研制,提高他们各个方面的能力。指导教师主要负责理论方面的答疑。目前我校与许继集团的合作取得了较好的效果。
四、其他
1.开展专题讲座
开展专题讲座可以开拓学生的知识面,是电气工程及其自动化获得宽口径知识的一个重要途径。专题讲座应包含两个方面的内容:其一,本专业发展的前沿内容,使学生对本学科的发展有一个全面的了解,同时也提高了学生的学习兴趣,兴趣是最好的老师。其二,对本专业传统的课程如电机电器方向的“电机的瞬变过程”、“电机内的电磁场”等由于新课程的增加被压缩掉或被取消的课程进行专题讲座,使学生对这些课程有一个比较全面的了解。
2.自学学分
自学能力的培养是大学教育的一个重点,大学教育只是从事技术工作的一个起点,要想胜任毕业以后的工作岗位,主要靠毕业后的自学。为培养学生的自学能力,除了每门课程中留有一定的自学内容外,还可以把某些课全部变为自学内容,作为自学课程学分考查,例如开设过“计算机基础”和“C语言”后可以开设“Visual Basic”自学课,“AutoCAD”、“Protel”、“数据库”、“Matlabel”安排在期末集中上机自学,自学课开始之前老师可以用2-4个课时的时间集中讲解以后,由学生自学,可以定时答疑,最后严格考核。这样既培养了学生的自学能力,同时减少了课程多而课时少的矛盾。
3.教材的建设
要想把上述想法付诸实施,教材必须与之相适应,而传统的教材不能很好地满足于电气工程及其自动化专业的教学需要,必须对目前的教材进行重编与整合。例如《微机原理》、《单片机原理与应用》整合编写《微机、单片机原理及应用》教材,《特种电机》、《电机控制》整合编写《控制与特种电机》教材等等。
五、结论
要使学生具有较强的就业竞争能力和获得较高的就业质量,在培养计划的制定方面要做到宽与专这对矛盾的协调统一。我们的培养计划利用加强基础课的建设为宽口径提供保障;培养学生自学能力为宽口径提供支撑;以开设讲座的形式利用较少的时间使学生了解本学科的前沿拓宽视野。在“专”的建设方面主要采取专业方向课的细化;加强配套实验环节的建设;配备指导教师;严抓毕业设计质量等使毕业生在某一具体领域有一技之长,达到有“工作经验”的需要。上述是我们制定教学计划遇到的问题以及如何解决这些问题的一些思考,有的已经付诸实施,效果基本满意,有的尚处于思考阶段。总之,要想达到电气工程及其自动化专业的教学目标,需要主管部门与从事本专业的同仁与时俱进,不断思考、努力。
参考文献:
[1]巫付专.电气专业应用型人才培养实训环节设置的探索[J].中国现代教育装备,2008,(4).
[2]巫付专.对毕业设计的一些思考[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005.
(责任编辑:张中)