應(yīng)用型高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系構(gòu)建

應(yīng)用型高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系構(gòu)建

胡曉東胡慧唐勇奇摘要：以湖南工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例，探討了基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系的構(gòu)建，根據(jù)專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)校培養(yǎng)定位、專業(yè)培養(yǎng)特色，從四類課程闡述了課程體系的具體安排。實(shí)踐結(jié)果表明該課程體系能達(dá)成學(xué)生畢業(yè)要求，為工程教育認(rèn)證背景下的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科人才培養(yǎng)提供了有效的借鑒。Key：工程教育專業(yè)認(rèn)證;電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè);課程體系;應(yīng)用型高校：G4

：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2020.10.0870引言教育部高等教育司司長吳巖指出：2016年6月我國成為《華盛頓協(xié)議》組織正式會(huì)員，其意義深遠(yuǎn)，影響重大，我國高等工程教育必須深刻理解“學(xué)生為本、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”專業(yè)認(rèn)證的核心理念，應(yīng)以專業(yè)認(rèn)證為載體，推動(dòng)工程教育改革;陳寶生部長在新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)上強(qiáng)調(diào)：我國新工科理念正在形成高度共識(shí)，工程教育要把學(xué)科導(dǎo)向變成產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，破除專業(yè)分割壁壘、進(jìn)行跨界融合，新工科已得到產(chǎn)業(yè)界的積極響應(yīng)和支持，實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃升級(jí)版，強(qiáng)化辦學(xué)特色，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求培養(yǎng)人才。因此，在新工科背景下，以專業(yè)認(rèn)證作為切入點(diǎn)，深化人才培養(yǎng)模式改革，強(qiáng)化工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)合格人才具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。自教育部實(shí)施工程教育專業(yè)認(rèn)證和“卓越計(jì)劃”以來，我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)積極參與這些項(xiàng)目的建設(shè)工作，在準(zhǔn)備認(rèn)證的幾年中，依據(jù)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，開展了專業(yè)建設(shè)，對(duì)專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵有了進(jìn)一步的理解，落實(shí)了“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的教育理念，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果主要通過課程來實(shí)現(xiàn)。因此，課程體系的構(gòu)建是學(xué)生學(xué)習(xí)成果達(dá)成的關(guān)鍵，課程體系每門課程的設(shè)置都應(yīng)該對(duì)成果的達(dá)成，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)有所貢獻(xiàn)。1課程體系的構(gòu)建產(chǎn)學(xué)聯(lián)合、產(chǎn)出導(dǎo)向，研究當(dāng)代工程師多元素質(zhì)要求，充分考慮社會(huì)、環(huán)境、法律、道德、文化、安全等當(dāng)代工程觀的多元素質(zhì)要求（圖1）及學(xué)校定位、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，確立人文素質(zhì)、專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新能力并重的培養(yǎng)目標(biāo)。基于產(chǎn)出導(dǎo)向的設(shè)計(jì)邏輯，從培養(yǎng)目標(biāo)入手，確定適合于應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)的畢業(yè)要求，根據(jù)指標(biāo)點(diǎn)優(yōu)化配置課程體系和培養(yǎng)環(huán)節(jié)，具體如下幾點(diǎn)。1.1數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程通用標(biāo)準(zhǔn)要求必須包括與專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程（至少占總學(xué)分的15%）。電子信息與電氣工程類專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)要求與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)類科目包括微積分、常微分方程、級(jí)數(shù)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等知識(shí)領(lǐng)域的基本內(nèi)容;與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的物理類科目包括牛頓力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等知識(shí)領(lǐng)域的基本內(nèi)容。本專業(yè)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程列于表1，全部為必修課共25.5學(xué)分，占總學(xué)分的15%，滿足通用標(biāo)準(zhǔn)學(xué)分的要求。1.2工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程按照通用標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)的要求，工程基礎(chǔ)類課程設(shè)12門，共33學(xué)分;專業(yè)基礎(chǔ)類課程共4門，14學(xué)分;專業(yè)類課程分電機(jī)電器及其控制方向和電力系統(tǒng)及其控制方向，各設(shè)5門，各10.5學(xué)分，其中電機(jī)電器及其控制方向中的《電氣工程基礎(chǔ)》課程包含了電力系統(tǒng)分析、高電壓技術(shù)等電力系統(tǒng)方面的核心知識(shí)，兩個(gè)方向的課程都包括了電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)等知識(shí)領(lǐng)域的核心內(nèi)容，滿足專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。三類課程必修課合計(jì)57.5學(xué)分，占總學(xué)分的33.8%，選修課最低選修5學(xué)分，滿足通用標(biāo)準(zhǔn)學(xué)分的要求。本專業(yè)工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類和專業(yè)類課程的構(gòu)建，是以扎實(shí)的基礎(chǔ)理論為前提，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以現(xiàn)代電氣裝備與電氣系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展為主線，以電機(jī)電器、電力系統(tǒng)專業(yè)方向?yàn)樘厣O(shè)置的。以工程基礎(chǔ)類課程《電路理論》、專業(yè)基礎(chǔ)類課程《電機(jī)學(xué)》和專業(yè)類課程《電機(jī)設(shè)計(jì)》為例來說明工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類和專業(yè)類課程能體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)。工程基礎(chǔ)類課程《電路理論》培養(yǎng)學(xué)生掌握電路模型與電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、含運(yùn)算放大器電路的初步分析、儲(chǔ)能元件、一階電路和二階電路的時(shí)域分析、相量法、正弦電流電路的穩(wěn)態(tài)分析、含有耦合電感的電路、電路的頻率響應(yīng)、三相電路、非正弦周期電流電路和信號(hào)的頻譜、線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析、電路方程的矩陣形式、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電路的分析等相關(guān)知識(shí)。重在培養(yǎng)學(xué)生掌握電路的基本理論知識(shí)和基本分析方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決電路問題的能力，為后續(xù)的專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。專業(yè)基礎(chǔ)類課程《電機(jī)學(xué)》培養(yǎng)學(xué)生掌握電機(jī)的概念及分類、磁路的基本定理、常用的鐵磁材料及其特性、磁路的計(jì)算、電機(jī)的基本電磁理論、變壓器的基本結(jié)構(gòu)、直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)、交流電機(jī)理論、感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、電機(jī)的溫升和溫升限值等。重在培養(yǎng)學(xué)生掌握交流電機(jī)和直流電機(jī)的基本知識(shí)、基本理論、基本計(jì)算方法和一般運(yùn)行分析問題的能力，為后續(xù)電機(jī)設(shè)計(jì)奠定電機(jī)方面的專業(yè)基礎(chǔ)。專業(yè)類課程《電機(jī)設(shè)計(jì)》培養(yǎng)學(xué)生掌握電機(jī)主要參數(shù)關(guān)系式、電機(jī)幾何相似定律、電磁負(fù)荷選擇、主要尺寸確定、系列電機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、磁路計(jì)算概述、空氣隙及鐵心齒部磁壓降的計(jì)算、繞組電阻、電抗計(jì)算、漏電抗的計(jì)算及標(biāo)幺值、發(fā)熱計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、感應(yīng)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)等。重在培養(yǎng)學(xué)生獲得電機(jī)設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，使其具備電機(jī)的初步設(shè)計(jì)能力，具備運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及利用現(xiàn)代工具建立仿真等解決工程實(shí)際問題的初步能力。1.3工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的企業(yè)實(shí)習(xí)采用校內(nèi)和校外企業(yè)相結(jié)合的方式，開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，為學(xué)生提供參與工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)。1.3.1校內(nèi)實(shí)習(xí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)每個(gè)學(xué)生必須參加的校內(nèi)企業(yè)實(shí)習(xí)，見表2。1.3.2校外實(shí)習(xí)學(xué)校創(chuàng)建了企業(yè)深度參與的多層次、多模塊、柔性化的校企聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)學(xué)習(xí)方式—“分段遞進(jìn)”式培養(yǎng)方式，按照教育規(guī)律，分階段、分層次，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。1年的企業(yè)實(shí)習(xí)（企業(yè)專業(yè)實(shí)踐、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)）是我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在企業(yè)學(xué)習(xí)的1年時(shí)間里，采用“輪崗制”和“項(xiàng)目制”培養(yǎng)方式，分為輪崗實(shí)習(xí)、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與工藝訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)期間，由學(xué)校指導(dǎo)教師和企業(yè)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)，完成輪崗實(shí)習(xí)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，并由學(xué)校導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師共同評(píng)定成績，即實(shí)施“雙導(dǎo)師制”。2總結(jié)上述課程體系是湖南工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2016年制定的本科人才培養(yǎng)方案中的安排。從2014年開始已經(jīng)歷了五年的校企深度融合辦學(xué)，已有五屆卓越班學(xué)生采用“3+1”的模式，經(jīng)過多年的運(yùn)行，在進(jìn)行了企業(yè)專家的建議以及應(yīng)屆畢業(yè)生、校友和用人單位多方調(diào)查問卷反饋結(jié)果來看，總體效果較好，能夠達(dá)到學(xué)生的畢業(yè)要求。在運(yùn)行過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，在新一版人才培養(yǎng)方案修訂中，結(jié)合企業(yè)、行業(yè)需求及工程教育專業(yè)認(rèn)證的總體思想，將針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的不足進(jìn)行修訂，對(duì)課程體系進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。Reference[1]吳巖.新工科：高等工程教育的未來-對(duì)高等教育未來的戰(zhàn)略思考[J].高等工程教育研究，2018，（6）：1-3.[2]林健.工程教育認(rèn)證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究，2015，（2）：10-19.[3]李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J].中國高等教育，2014，（17）：7-10.[4]李志義