電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)

牛國(guó)成, 胡冬梅

(北華大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院, 吉林省 吉林市 132021)

電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)

牛國(guó)成, 胡冬梅

(北華大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院, 吉林省 吉林市 132021)

為培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量電氣類(lèi)工程技術(shù)人才,實(shí)現(xiàn)學(xué)校人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的無(wú)縫鏈接,提出了電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)方案。該平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程實(shí)踐型—?jiǎng)?chuàng)新型—高級(jí)復(fù)合型人才的階梯式培養(yǎng)模式,提高教師專(zhuān)業(yè)水平和培養(yǎng)能力,從而形成了一套科學(xué)完備的高級(jí)工程型人才培養(yǎng)方案,可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)校人才培養(yǎng)的參考與借鑒。

卓越工程師； 復(fù)合型人才培養(yǎng)； 高等教育

學(xué)生在大學(xué)里學(xué)到的多是知識(shí),當(dāng)他們加入到工作崗位上直接需要的卻是技術(shù),如何能讓學(xué)生在校園內(nèi)學(xué)到技術(shù)和社會(huì)的需求無(wú)縫銜接,是工程型人才培養(yǎng)主要解決的問(wèn)題。目前“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”在各類(lèi)大學(xué)開(kāi)展起來(lái),未來(lái)的卓越工程師要求既具備現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn),同時(shí)具備多學(xué)科技術(shù)的交融,還要有創(chuàng)新思想[1]。教師的培養(yǎng)和學(xué)生的培養(yǎng)需要并行,工程型人才的培養(yǎng)與服務(wù)社會(huì)產(chǎn)業(yè)要同時(shí)開(kāi)展,相互促進(jìn)和提升。基于以上想法,我們組建了“電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)”,并形成了一套完備的培養(yǎng)方案。

1 卓越工程型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

每年我國(guó)培養(yǎng)大量的工程型專(zhuān)業(yè)人才,滿(mǎn)足不同企業(yè)對(duì)工程型人才的需求,但是“高素質(zhì)跨領(lǐng)域的高科技人才”還很缺乏。目前的教育對(duì)工程型人才的培養(yǎng)重視不夠,或是沒(méi)有合理科學(xué)的培養(yǎng)方法,造成應(yīng)用型人才的缺乏。一方面企業(yè)急需人才,另一方面人才過(guò)剩找不到工作,還有很多人放棄專(zhuān)業(yè)做了其他工作。準(zhǔn)確地說(shuō)，企業(yè)里需要的是在生產(chǎn)一線能夠擔(dān)當(dāng)起企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新并具有一定實(shí)際動(dòng)手能力的工程師[2-3]。目前高校工程型人才的培養(yǎng)顧此失彼,作為工程型教師對(duì)培養(yǎng)人才和服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)的能力也力不從心。

2 工程型人才培養(yǎng)的4個(gè)過(guò)程

我們建設(shè)的“電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)，”按培養(yǎng)高級(jí)復(fù)合型工程人才進(jìn)程，分為“初級(jí)階段基本技能培養(yǎng)”、“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”、“高級(jí)復(fù)合型人才的培養(yǎng)”和“教師專(zhuān)業(yè)能力和產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力的鍛煉”4個(gè)階段開(kāi)展工作[4]。

2.1 初級(jí)階段培養(yǎng)

初級(jí)階段,學(xué)生剛來(lái)到實(shí)驗(yàn)室,認(rèn)知是非常重要的。主要內(nèi)容：一是工具的認(rèn)知和使用，除萬(wàn)用表、電烙鐵、扳手、螺絲刀和網(wǎng)絡(luò)工具外，我們還準(zhǔn)備了激光切雕刻割機(jī)、剪板、折板兩用機(jī)、折彎?rùn)C(jī)、水木藝磨床、微型銑床、小型手動(dòng)折邊機(jī)和液壓拉孔器,讓學(xué)生對(duì)一些器件自己加工，鍛煉動(dòng)手能力；二是電子器件，包括常用模擬、數(shù)字電子器件；三是電氣器件，如斷路器、接觸器和繼電器等器件；四是網(wǎng)絡(luò)器件，如服務(wù)器、交換機(jī)、光線收發(fā)設(shè)備和無(wú)線通信設(shè)備；五是了解信號(hào)的測(cè)量方法和工程計(jì)算方法，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單器件焊接和一些非標(biāo)器件的加工等。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用圖紙進(jìn)行交流,每位學(xué)生還要學(xué)習(xí)CAD電氣制圖,同時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]、工程組裝和綜合布線、認(rèn)圖識(shí)圖等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

2.2 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

“創(chuàng)新”一是指發(fā)明創(chuàng)造,二是指將已有的東西予以重新組合、激發(fā)出新的效益。創(chuàng)新人才是具有廣博的理論知識(shí),又具有突出的實(shí)踐能力,還具有創(chuàng)新的精神和創(chuàng)新的才干的新型人才。通過(guò)學(xué)校各種教育形式,培養(yǎng)學(xué)生“再次發(fā)現(xiàn)”知識(shí)的探索精神,培養(yǎng)“重新組合”知識(shí)的綜合能力和準(zhǔn)備“首創(chuàng)前所未有”事物的創(chuàng)造意識(shí)和動(dòng)手能力[6]。

培養(yǎng)創(chuàng)新能力我們選擇了“德國(guó)慧魚(yú)組件” 慧魚(yú)創(chuàng)意組合模型類(lèi)產(chǎn)品,利用標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)件,憑借其良好的兼容性和拓展性,把各種復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、工業(yè)制造流水線,以模塊化、可視化、近距離的模式搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)課堂,通過(guò)學(xué)生的創(chuàng)新思維和開(kāi)發(fā)搭建,鼓勵(lì)學(xué)生利用慧魚(yú)構(gòu)件實(shí)施機(jī)械傳動(dòng)、編程控制、電氣技術(shù)等系統(tǒng)創(chuàng)新,達(dá)到推動(dòng)機(jī)電、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)教學(xué)方式革新的目的。通過(guò)訓(xùn)練和學(xué)習(xí),學(xué)生可在電子大賽、挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新及其他工業(yè)過(guò)程控制大賽中，展示實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力[7]。

2.3 復(fù)合型人才的培養(yǎng)

目前高級(jí)工程師這個(gè)崗位往往要涉及幾方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),就像電氣工程師要懂得總線和通信,機(jī)械設(shè)計(jì)和電氣控制不分家,過(guò)程控制的學(xué)生要懂得水暖的相關(guān)知識(shí)等[8]。我們以目前流行的先進(jìn)控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù),規(guī)劃卓越工程師未來(lái)實(shí)訓(xùn)的方法,提出研究方案。“電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺(tái)”,應(yīng)用在高等教育工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)(包括電子、自動(dòng)化、電氣工程、計(jì)算機(jī)以及機(jī)電一體化等)的教學(xué)中,我們準(zhǔn)備了豐富的實(shí)踐對(duì)象,如可設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)意組合和傳動(dòng)控制，有機(jī)器人、數(shù)控設(shè)備等；軟件技術(shù)有仿真系統(tǒng)、能源管理軟件、組態(tài)軟件等；智能儀器有儀表、嵌入式系統(tǒng)組件等；新能源有光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等為供學(xué)生實(shí)際動(dòng)手組裝訓(xùn)練。

原本單機(jī)控制的設(shè)備,為了鍛煉學(xué)生的綜合技能,我們將集成具有三層結(jié)構(gòu)的工業(yè)系統(tǒng)，其第三層大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為被控層,經(jīng)過(guò)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)成可任意拆分與組裝的可設(shè)計(jì)的靈活的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,設(shè)計(jì)成通用接口，可由控制層中任意設(shè)備控制,并具有現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口,易于系統(tǒng)集成；控制層主要由PCS7-DCS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)3個(gè)系統(tǒng)組成,可分別控制具有通用接口的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,并具有網(wǎng)絡(luò)接口,易于組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)；最高層為管理和學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)層,利用組網(wǎng)設(shè)備和服務(wù)器建立局域網(wǎng),可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)軟件的開(kāi)發(fā),適合學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師管理和校園網(wǎng)的鏈接。我們把所有控制對(duì)象和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成通用接口,這樣實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以隨意設(shè)計(jì)選擇,控制系統(tǒng)可以用不同的控制系統(tǒng)互換,既可以用嵌入式系統(tǒng)控制機(jī)器人,也可以用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制機(jī)器人[9]。這樣既鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和動(dòng)手能力,也豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

智能儀器工程師做底層的嵌入式儀表開(kāi)發(fā)、模塊組合設(shè)計(jì)和通信驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),中層控制理論工程師研究過(guò)程控制和傳動(dòng)控制的控制算法，上層由軟件工程師建立軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。學(xué)生一方面負(fù)責(zé)自己從事專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)實(shí)踐和創(chuàng)新,提供通用接口,在工業(yè)系統(tǒng)建設(shè)上分工協(xié)作,由系統(tǒng)集成工程師進(jìn)行系統(tǒng)集成。大家都知道自己在系統(tǒng)中的位置,也知道工廠DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電學(xué)相關(guān)的知識(shí)。按照目前公司的管理模式,項(xiàng)目由學(xué)生自行組織和管理。

2.4 教師工程實(shí)踐能力的提高

教師也是源于學(xué)生,教師的工程實(shí)踐能力提高也需要一個(gè)過(guò)程。多數(shù)教師有較高的理論基礎(chǔ)和學(xué)術(shù)水平,培養(yǎng)學(xué)生和為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)需要有工程實(shí)踐的能力,教師要掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和流行專(zhuān)業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向和使用能力[10]。我們對(duì)教師綜合能力的提高主要有2個(gè)方面：一是“平臺(tái)建設(shè)”，由不同專(zhuān)業(yè)方向的教師參與，實(shí)行統(tǒng)一指導(dǎo),教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作和培訓(xùn)方式熟練掌握,對(duì)流行專(zhuān)業(yè)技術(shù)有很好的駕馭能力；二是我們?cè)诘胤较嚓P(guān)企業(yè)中建立教師和學(xué)生的實(shí)習(xí)基地,在產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)中共同協(xié)作,在交流中互相促進(jìn)提高實(shí)踐能力。我們要為企業(yè)提供技術(shù)支持和培訓(xùn),得到企業(yè)的信任，為企業(yè)解決實(shí)際難題。

3 學(xué)生思想品德的教育

培養(yǎng)高級(jí)工程人才的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，學(xué)生思想道德的培養(yǎng)要貫穿始終。我國(guó)教育思想、教學(xué)實(shí)踐中的一個(gè)重大缺陷,就是科學(xué)教育和人文教育的分割和分離[11-12]。素質(zhì)教育小學(xué)重要，大學(xué)也很重要。推進(jìn)自然科學(xué)教育和哲學(xué)社會(huì)科學(xué)教育的結(jié)合,科學(xué)教育和人文教育的融合,是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才和取得原創(chuàng)性成果的根本性措施。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“不要試圖去做一個(gè)成功的人,要努力成為一個(gè)有價(jià)值的人”。偉大的人之所以偉大,是因?yàn)樗麄冇袀ゴ蟮乃枷牒蛡ゴ笏枷胫笇?dǎo)下的行動(dòng)。我們培養(yǎng)的人才是陽(yáng)光開(kāi)朗、有責(zé)任心、有正義感、有理想、有抱負(fù)的人才,不是無(wú)所作為的殘次品,更不是極具破壞能力的怪才。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)精神，要經(jīng)常以“不比智力比努力,不比成績(jī)比進(jìn)步”、“不知道不丟人,沒(méi)理想才可怕”的格言鼓勵(lì)學(xué)生去進(jìn)取。要提倡團(tuán)隊(duì)精神、集體精神、協(xié)作精神和奉獻(xiàn)精神,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膶?shí)用型人才。

4 結(jié)束語(yǔ)

工科學(xué)生在大學(xué)畢業(yè)的時(shí)候能掌握過(guò)硬的專(zhuān)門(mén)技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中極具吸引力,卓越工程師培養(yǎng)會(huì)有力地支持中國(guó)制造和工業(yè)4.0發(fā)展,乃至為中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)巨大力量。教育環(huán)境決定學(xué)生素質(zhì),學(xué)生質(zhì)量決定中國(guó)未來(lái)。高級(jí)工程人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要在德智體等方面綜合培養(yǎng)。抓好基礎(chǔ),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高綜合素質(zhì)。

References)

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Construction of training platform for electrical engineering excellence talents

Niu Guocheng， Hu Dongmei

(College of Electrical and Information Engineering, Beihua University, Jilin 132021, China)

To cultivate high quality electrical engineering and technical talents with innovation ability, meeting the needs of economic and social development, to realize the seamless link between the school talent training and the social needs, the construction platform case for the training of electrical engineering talents is proposed. The system achieves to train the student in stepped training mode, engineering practice type - innovation - advanced compound talents, improves the teachers’ professional level and training ability. it forms a set of scientific and complete scheme of advanced engineering talent training, which can be used as reference for the relevant teachers and school in professional talents training.

outstanding engineer; cultivation of compound talents; higher education

2015- 06- 08

國(guó)家創(chuàng)新基金項(xiàng)目“節(jié)能環(huán)保型能源智能優(yōu)化管理器”(12C26212201322)；“電氣工程及其自動(dòng)化”國(guó)家專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目(ZG0119)

牛國(guó)成(1977—)，男，吉林省吉林市，講師，主要研究方向?yàn)闇y(cè)控技術(shù)與儀表.

E-mail：ngc6088@sina.com

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0033- 03