電氣工程學科建設研究
——以加強應用型人才培養為例

新疆工程學院能源工程學院 朱婷婷 張慧娥 贠振剛

一、行業需求解析

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》關于能源方面提出：推進能源革命，建設清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力。2020年9月，“雙碳”目標的提出，實現碳達峰、碳中和，構建以新能源為主體的新型電力系統需求十分迫切。面對行業的變化，電氣工程學科作為能源電力行業的重要學科，其建設思路對解決行業實際問題及人才輸出十分重要。

電氣工程學科為一級學科，主要包括電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術5個二級學科。結合目前的行業需求，每個二級學科包含具體的研究方向，為保證學科建設的方向與行業人才培養的關聯性，需詳細分析各二級學科的研究具體內容。

新疆工程學院作為應用型本科學校，結合行業特色，目前學院建設的重點二級學科為電力系統及其自動化和電力電子和電力傳動。結合國家及新疆戰略需求，分析我院專業設置現狀：目前電氣工程建設的二級學科為電力系統及其自動化、電力電子與電力傳動，研究方向圍繞電力系統的運行與控制，結合信息與控制技術進行學科建設，在本學院融合動力工程對電機進行測試研究，結合新能源方向對分布式電網的協同及并網技術進行研究。為進一步挖掘上述兩個二級學科（電力系統及其自動化和電力電子和電力傳動）與行業發展的對應要求，以及落實到應用型人才培養的專業定位，本文進一步解耦學科建設與行業需求及專業重點培養方向的關系。

（一）學科建設與行業需求

深入進行行業企業調研，結合我院近年來學生的就業方向，我們發現市場的行業需求主要包括以下3個方面：（1）面向發電及廠礦企業：從事設備調試安裝，發電廠電氣設備運行、發電廠集控運行設備檢修與維護、電廠綜合信息管理等工作；（2）針對電網公司、設計院等企業：從事電網運維檢修、電力系統保護、智能電網通信與調度、智能電網檢修與維護、分布式電源系統的綜合信息管理、智能電網設計規劃、用電互動平臺、智能電表管理及電動汽車充放電裝置等工作；（3）面向電氣設備自動制造企業、其他工礦企業：從事電力設備的設計、制造、安裝、調試、試驗、檢修與維護，其他企業電氣工程運維等工作。

（二）學科建設與知識、能力和素質要求

目前，圍繞能源電力行業，我院設置電氣工程及其自動化專業、電氣工程與智能控制專業。圍繞行業的生產方式形成學科方向，針對電力行業，本文提出以電氣工程作為主導，基于電力系統的人才和技術需求，專業設置沿著源—網—荷—儲形成完整產業鏈，完成學科的交叉融合。

通過分析現有學科培養體系的設置方式，我們將相關的企業需求對標到應用型人才培養的具體目標中，得出具體應用型人才培養的知識、能力及素質要求，實現培養過程的可操作性。對應用型人才專業知識的能力素質要求如下：

1.面向發電及廠礦企業

知識：掌握電路、模擬電子技術、數字電子技術、電機與拖動、電力電子技術、自動控制理論、單片機原理及應用、電氣控制技術及PLC、發電廠電氣部分等專業知識，熟知各種電力設備的結構、工作原理。

能力：具備電力設備包括智能儀表的安裝調試、操作應用、檢修與維護、信息管理、設計制造等基本能力。

2.針對電網公司、設計院等企業

知識：掌握電路、模擬電子技術、數字電子技術、電機與拖動、電力電子技術、信號與系統、自動控制理論、智能電網技術、電力系統分析、電力系統繼電保護、檢測技術與傳感器、智能控制技術、變電站綜合自動化等專業知識。

能力：具備智能電網和智能變電站的安裝調試、運行維護等基本操作能力，電廠、分布式能源系統的綜合信息管理。

3.面向電氣設備自動制造企業、其他工礦企業

知識：掌握電路基礎、數電、模電、電力電子、自動控制、PLC電氣控制技術等專業基本知識，熟知各種電力設備的結構、工作原理及檢測過程。

能力：具備電力設備的安裝調試、操作應用、檢修與維護等基本能力；具備通過設計、制圖并實現設備具體加工制造的能力。

總體素質要求：熱愛祖國，擁護中國共產黨的領導；樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀；具有責任心和社會責任感；具有法律意識，自覺遵紀守法；熱愛本專業、掌握本專業知識；注重職業道德修養；具有誠信意識、團隊精神、創新精神和交流溝通能力。

基于上述分析形成圍繞應用型人才培養專業支撐的學科建設與行業需求解耦關系如圖1所示。

二、圍繞應用型人才培養的學科建設需求

（一）人才培養和教學改革的必要性

面對能源互聯網對電力系統人才提出的新要求，應用型人才培養需以能源互聯系統的基礎知識為支撐，融合控制技術，微電子技術，擴展學生的綜合能力，在此背景下，學科建設的方向將直接推動教育教學的改革方向，而應用型人才培養對改革的必要性十分迫切。

（二）科研與綜合實踐仿真平臺的重要性

科研是學科建設的重要內容，作為應用型本科高校，學科建設的廣度應緊緊圍繞企業行業急需解決的問題，研究的深度應關切目前電氣工程學科的關鍵前沿問題。我們應充分發揮科研育人的作用，基于科研平臺的架構提出綜合實踐仿真平臺，科研與實踐相輔相成，服務好應用型人才培養。

（三）注重培養學生的創新創業能力

電氣類專業涉及技術，同時市場需要圍繞電力系統發展面向服務于發電、供配電企業及電氣設備制造企業，且融合智能控制技術及大數據技術，服務一線的工程技術人才，再加上面對現代大能源觀，學生學習的知識是交叉學科知識，這對學生創新能力提出新的需求，因此學科建設中應注重培養學生的創新創業能力。

三、電氣工程學科建設探索

依據上述需求，根據電氣工程的學科現狀和學院的優勢，抽離學科建設的重點方向，我們對圍繞應用型人才培養的學科建設提出以下思路。

建設“一中心（學科規劃和人才培養中心）”支撐學科發展。為保證學科的發展與行業緊密聯系，學科的發展需緊跟國家戰略目標并服務行業技術需求。

中心主要任務：電氣工程學科規劃與人才培養中心圍繞學科規劃和人才培養制定總體規劃，主要包括以下4項任務：（1）通過調研共同研討確定電氣工程學科重點建設方向；（2）根據現狀制訂年度學科建設的目標及具體規劃任務；（3）依據學科建設的需要，不斷融合控制及信息通信技術，在校內與相關學院開展交流，并調研疆內其他高校電氣工程學科的建設經驗并進行走訪，及時反饋企業所需的技術服務和培養要求，加強與企業的聯系，從學科建設和人才培養的內涵體現應用型；④人才是高校對行業的直接輸出，結合學院應用型的人才培養定位，學科的規劃與人才培養有直接的聯系，因此需從學科的角度確定專業的人才培養目標。

（一）教學平臺建設

教學平臺根據學院應用型的定位需求，根據教學團隊確定進行教學改革的具體改革方向，結合各課程的具體特點及硬件支撐，現對學科教學平臺進行教學改革規劃：電子類等基礎課程，其實踐裝置為弱電供電類裝置，可操作性較大，因此該類課程改革的方向可采用開發電子實踐教學裝置的項目的方式實現；電氣工程主干課所涉及的研究對象為電力系統及相關強電設備，因此對此類課程可采用模擬仿真＋實地實踐的方式。

依托教學平臺進行教學改革的過程中不斷積累課程資源，從改革過程到考核評價方式不斷打磨課程，進行課程建設，并且根據立德樹人根本任務，挖掘各課程的思政元素，以大國工匠精神對標建立學科的思政元素庫，并完成全部課程的課程思政建設。

（二）科研平臺建設

支撐學科發展的重要平臺為科研平臺。進行學科建設的過程中充分圍繞重點支持方向，企業需要解決的技術服務，結合學院教師的研究方向建立科研平臺，在學科建設的過程中將科研平臺分解為兩個分平臺。（1）主要進行理論研究的縱向課題組，深入研究目前電氣工程學科的關鍵前沿問題；（2）為解決企業實際問題的橫向課題組，與企業深入合作，可直接為企業提供技術服務，理論與實踐充分融合，不斷將理論研究轉化為市場服務。

（三）綜合實踐服務平臺

圍繞電氣工程的學科建設方向，需進行實驗室的整合，按照學科方向進行實驗室建設，形成電氣工程源—網—荷的綜合實踐中心，并依據通信技術和控制技術形成綜合智慧電網實驗室和能源互聯綜合實驗室。

綜合實驗室作為教學過程中實踐教學環節的重要硬件條件，通過分離單元為電氣工程學科主干課程提供課內實驗的硬件支撐，并為學生創新式的實驗提供開放的實驗場所。它融合整體能源觀，從實踐角度形成整體電氣工程學科的能源觀，將各個獨立的實驗室組成學科的各實踐單元，注重各實踐單元之間的聯系，發揮綜合實驗室的作用。

（四）創新創業平臺建設

在學科建設的過程中，注重學科培養學生的創新創業能力，下設學生創新創業平臺，考慮學校與學院的發展，該平臺主要承擔以下任務。

（1）基于教學研究平臺和科研平臺的育人作用，利用該平臺聯系教師科研與學生創新，以教師科研帶動學生創新，實現科研育人目標；（2）在該平臺下設大學生創新工作室及社團，充分提升學生素質能力；（3）利用該平臺對畢業生進行跟蹤反饋，調研學科培養人才去向。

四、結語

面對電力系統在能源互聯網的行業背景和“新工科”模式下的人才需求，學科的建設思路直接影響人才培養的知識、能力及素質。在應用型本科院校，人才培養與企業需求的契合度要求較高，這使得在電氣工程學科建設過程中考慮以“應用型”為驅動尤為重要。經過不斷動態解耦行業需求、學科建設、人才培養的相互關系，實現需求與供給相統一的學科建設模式。