基于電氣工程專業核心課程群的工程能力培養立體化建設

唐賢倫　陳功貴　劉想德

摘要：分析了基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力培養立體化建設的必要性，對基于核心課程群的工程能力培養立體化建設方法進行了研究，建立了立體化建設體系，并在培養學生的創新意識及工程能力方面進行了實踐。

關鍵詞：電氣工程；核心課程群；工程能力；培養；立體化建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0177-02

電氣工程專業的實踐性、工程性很強，其目的是培養在與工業與電氣工程有關的電氣工程、電力電子技術、電力檢測與自動化儀表、運動控制、工業過程控制、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、管理與決策等工作，或從事各種電氣自動化設備的研究開發、生產制造以及使用維護等工作的高級工程技術人才，所培養的學生除了要具有扎實的基礎理論，也必須具備較強的實踐能力和工程能力。

一、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設的必要性

電氣工程專業核心課程群包括“電力電子技術”、“電力系統分析”、“自動控制原理”、“電機學”、“運動控制系統”、“電氣系統及繼電保護原理”、“供配電技術”等課程。目前電氣工程及其自動化專業課程體系教學模式遵循的是先基礎后專業，即首先學習“電機學”、“電力電子技術”、“自動控制原理”、“電力系統分析”，然后學習“運動控制系統”、“電氣系統及繼電保護原理”、“供配電技術”等課程。電氣工程及其自動化專業核心課程群的實踐教學主要為分離的認識驗證型和簡單設計型實驗，在開設時間上受限于理論課，且實驗各課程間系統性不強，極易形成理論和實驗實訓脫節。對電氣工程類專業的學生來講，由于缺乏必要的工程訓練體系支撐，平時的課程設計、綜合設計、畢業實習和畢業設計等，往往是獨立開設且前后聯系不緊密，這樣，學生通過這些實踐環節很難形成逐步深化提高的工程訓練實踐技能，無法實現電氣工程類專業實踐實訓能力的系統化，更無法保障綜合技能和創新意識的培養。

綜上所述，對基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力培養立體化建設進行探索和實踐，對于提高電氣工程專業學生的工程實踐能力，完善電氣工程及其自動化專業的教學模式具有重要的意義。

二、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設方法及體系

電氣工程專業教學體系改革，必須以社會需求為目標，以實際操作為前提，以工程技術為主，以工程能力為培訓的核心，著力培養學生的工程操作、工程技術和工程能力、創新能力與自我學習能力，并建立以學生為中心的培養模式和自主式的實踐模式。因此，我們對基于核心課程群的工程能力培養立體化建設方法進行了研究，并建立了立體化建設體系。基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力訓練包括基礎訓練、綜合訓練、提高與創新訓練三大層次。

（一）基礎訓練層次

基礎訓練層次包括基礎的工程實驗實訓內容，主要涵蓋“電力電子技術”、“自動控制原理”、“電機學”、“電力系統分析”等基礎課程的知識，有的課程依托信息學科進行實驗實訓，為學生后續利用信息技術打下基礎。主要目的是讓學生掌握與電氣工程及其自動化基礎理論相關的工程基本技能，加深對電氣工程及其自動化入門理論知識的理解和應用，為后續課程的學習打下基礎。一方面，使學生直接接觸實際的測試、控制元件與系統，在傳感器、電力電子器件、電機、簡單控制系統等方面受到具體的感性認識與初步訓練；另一方面，培養學生計算機輔助設計的能力，例如要求學生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理、電力系統分析的建模與仿真等，為實際的工程設計與研發打下堅實的基礎。

（二）綜合訓練層次

綜合訓練層次包括一般綜合訓練和專業綜合訓練，涉及應用型和設計型工程訓練兩大類型，都強調訓練的開放性和系統性。一般綜合訓練要求能將基礎課程與“運動控制系統”、“供配電技術”、“電氣系統及繼電保護原理”、“電氣測控與儀表”等專業課程的知識進行融合應用。專業綜合訓練主要涵蓋上述電氣工程及其自動化專業核心課程群的知識，要求學生能對多門課程知識進行綜合實踐，獨立完成訓練內容，充分發揮學生的創新能力和自主學習能力。讓學生通過設計型和應用型的實踐操作訓練，具有與電氣工程理論相對應的基本操作能力和專業性的工程技術能力，加強對電氣工程基礎操作的理論知識和專業理論知識的理解與應用，為學生提高創新能力的訓練提供很大的理論和實踐支撐。

（三）創新與提高訓練

創新與提高訓練包括一般創新訓練和研究提高訓練，是提高學生綜合應用電氣工程知識，培養創新意識，提升學生分析和解決電氣工程領域問題的實踐研究能力的重要途徑。根據已學的電氣工程理論知識和儀器儀表的使用知識，通過文獻查閱、資料收集、調查結果進行分析和優化，讓學生能完成研究分析，自己動手設計訓練方案、實驗電路、編寫程序，并在學習實際應用系統、了解工藝結構、運行調試、分析與排除故障的基礎上，培養學生的創新意識和研究能力，為學生競賽提供支撐。

三、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設實踐

1.建立有層次的基于核心課程群的工程實踐訓練體系，以更好地優化工程應用研究型人才的培養方式。為讓學生系統、全面地掌握電氣工程學科的知識，并具備實踐應用的能力，分階段、分層次地重點對電力電子、運動控制系統、電力系統等方面進行系統的實驗實訓，并將課程設計、綜合設計、畢業設計融合進來形成實驗實訓體系。

2.為使學生形象化、立體化的理解電氣工程學科的主要知識點及各課程間的關系，也為了鍛煉學生的設計和研究能力，教師設計和開發了電氣工程及其自動化核心課程群中緊密結合課程知識點的仿真題目和設計題目，加深了學生對相關知識點和實際應用課題的印象。

3.在畢業設計中培養學生的綜合工程能力。對于畢業設計選題，需要合理分配方向，提高工程應用型題目所占的比例。在相關開發項目題或者實際問題的基礎上，利用項目驅動的設計方法，使設計內容盡可能地符合工程實際。同時教師也應該利用自己的科研成果來進行畢業設計的選題，使學生能夠接觸到本領域的前沿技術。另外，努力培養學生的創新意識和工程能力，使學生在完成畢業設計的過程中，逐步具備產業研發能力、實踐動手能力和團隊協作能力等。endprint

4.構建“分層次，課內外結合，創新實踐一體化”的實踐教學方式，逐步整合電氣工程實踐訓練課程，探索適應學生個性發展、開放創新的工程訓練實踐教學新方法和新體系，以及多學科基礎知識交叉滲透的工程訓練教學大平臺。

5.分層次采取實踐教學方式。基礎訓練層次，往往是教師講授為主，輔以學生的認知訓練。綜合訓練層次，是教師設計初步方案，再由學生選擇實驗設備和材料，設計實驗方案。根據實驗內容進行具體分工，在共同實驗的過程中培養學生的自主學習及團隊協作的能力。創新研究層次，教師引導學生通過自行設計、自編工藝、自己制作、小組組裝等程序，完成從理論設計到產品雛形開發的全開放學習過程。

6.從低年級開始，選拔優秀學生參與教師科研項目或與合作企業的實際項目研究。通過參與實際項目，學生可以對電力行業相關項目開發過程和各項開發管理規程有更為深入的了解，培養學生靈活運用電氣工程專業知識與實際工程規范，在較高層次上培養學生的創新意識和對產品進行開發設計、技術改造的能力。

7.加強電氣工程及其自動化專業核心課程群教師隊伍建設。加強相關課程教師間的交流，組織教師對同一課程及前后銜接緊密的課程內容的教學方式進行交流探討，盡量讓每一個教師在幾年時間內對整個課程體系中的重要課程都能夠講解一遍，使得每一個教師對整個課程群有透徹的了解。堅持“以科研促教學”，鼓勵教師參加電氣工程學科的相關科研活動，了解該學科的最新前沿動態，教師對教材相關內容的理解更為深入，并應用于教學過程中，加強理論知識與實踐的結合。

四、結語

構建了基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力培養立體化建設體系，并對基本涵蓋電氣工程及其自動化專業核心課程群主要內容的，融基礎性、綜合性、創新性于一體的工程訓練方法及其實踐教學方式進行了探索，在培養電氣工程及其自動化專業學生的創新意識及工程能力方面取得了較好的效果。

參考文獻：

[1]楊凱.提高大學生實踐能力的探索[J].高校教育工程，2010，（3）：71-72.

[2]呂念玲，蘇圖，殷瑞祥.獨立開展實驗教學競賽，不斷提高教學質量[J].實驗技術與管理，2011，（11）：20-22.

[3]桑新民，謝陽斌.在學習方式的變革中提高大學教學質量和辦學水平[J].高等教育研究，2012，（5）：64-69.

[4]趙枝娥，蘇小林.電氣工程及其自動化專業應用型本科實踐教學體系的建設與實踐[J].中國電力教育，2010，（33）：152-153.

[5]高燕，鄭文，劉文洲.強化能力培養的電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的研究與實踐[J].中國電力教育，2009，（10）：147-148.

[6]徐濾非，胡學芝，吳鴻霞.電氣工程及其自動化專業課程體系研究[J].黃石理工學院學報，2008，24（1）：57-64.

[7]高安幫，徐建俊，劉利宏.“電氣工程”應向著多學科交叉融合的方向快速發展[J].時代人物，2008，（3）：201-203.

[8]王云創，秦丹，劉俊杰.在實驗教學中培養創造性思維能力[J].實驗室研究與探索，2010，29（5）：140-142.endprint