电气工程自动化导论范文

导语：如何才能写好一篇电气工程自动化导论，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 电气工程导论 教学理念 教学方法 考核方式

引言

本世纪初，为适应高校大规模专业目录调整、专业口径大大拓宽的要求，我国高校各相关专业普遍开设了专业导论类课程，旨在帮助大学一年级学生在正式学习专业课之前，对本学科、专业有一个概括的、全景式的了解，这对学生后续专业课的学习乃至职业生涯的规划具有重要的指导意义。

导论类课程根据其覆盖面，大致可以分为“学业导论”、“学科导论”、“专业导论”、“课程导论”四个层次，各层次导论课的任务目的不同[1]。《电气工程导论》课程是我校针对电气工程及其自动化专业大学一年级学生开设的“专业导论”课，总学时为16学时。课程的目的是使学生对本专业的专业课程和知识体系有一个全面、系统的了解，对大学阶段后续课程的学习起到提纲挈领的作用。

1.课程教学理念

教学理念是对教学活动认识的集中体现，是人们对教学活动中各种行为的看法和持有的基本的态度与观念。明确表达的教学理念对搞好教学有重要的指导意义，因此在开始课程教学之前明确表达教学理念是有必要的。在任何教学活动中，教师都必须回答以下三个问题：（1）开展教学活动的意义及教学的目标是什么？（2）采用何种教学方法和教学手段来实现教学目标？（3）如何进行教学评价才能客观、科学地评判教学目标是否实现及实现的程度怎样？对这三个问题的回答，实际上集中体现了教师的教学理念。

教学要以学生为本，以提高学生的学习能力和综合素质为目标。现代教育越来越强调人性化、人道化，尊重学生和学生的个性，因此在教学活动中，要突出学生在整个教学过程中的主体地位，培养主体意识，提高学生的主体能力。这就要求我们改变传统的课程观，使课程由过去教师讲解、学生被动接受，转变成为师生共同参与的由教师引导的探求知识的过程。在教学过程中，教师的责任不在于教会学生多少知识，而主要在于教学生学会如何学习，在于对学生学习的认识论和方法论的导引。课程内容的组织从单一学科向跨学科、综合化和更具启发性的方向发展，从强调知识的掌握与积累向新知识的探索和发现发展。

教学要讲效果，同时要讲效率，教学中应采用多样化、现代化的教学方法和教学手段来减轻学生的学习负担，提高学生的学习兴趣。随着信息技术的飞速发展，全球掀起数字化教育浪潮。世界各国争相实施各类教育信息化工程，日益重视以多媒体和因特网为手段的现代教育方法，表现方式主要有：多媒体技术、计算机网络技术、网络多媒体教学、多媒体远程教学、虚拟现实技术等。教育信息化对现行教育从教学内容、教学过程、教学方式到教学活动中的师生角色、教育目标等方面都产生了深刻影响。究其原因，在于采用信息技术的教学手段教学效果好、学生学习效率高，使学生能够在比较轻松的气氛中获得知识、提高学习能力和兴趣。

课程考核方式要以提高学生综合素质为出发点，注重突出评价的发展和激励，采用能更客观地反映学生学习的能力，能促使学生勤于思考、积极探索的考核方式。进行评价时，不是简单地区分学生学得好与差，而要重视对学生学习动力和潜能的评价，致力于促进学生的学习进步和能力发展。为使评价更加科学、客观，结合课程的特点，应改变评价主体的单一性，即不由教师单方面进行评价，而应调动学生参与评价的积极性，实现评价主体的多元化，建立由教师和学生共同参与的评价机制。

2.课程教学实践

2.1教材建设

《电气工程导论》作为电气工程及其自动化专业的前导性课程，其内容应紧跟相关领域科技的飞速进步，目前出版的教材，其版本的更新速度难以满足这一要求。因而在教材建设方面，我们组织了电气工程相关教研室若干位有经验的教师根据各自研究领域分别编写了教材的总论、电机电器、电力电子、电力系统、高电压与绝缘技术、电气测量、电工理论与新技术等部分的讲义，编写时尽可能采用新材料、参考最新研究成果，保证教材的新颖性和前沿性。讲义着重介绍电气工程专业相关的基本概念、实际应用和发展趋势，涉及的专业面宽，而不涉及过多的理论。除文字形式的讲义教材外，还收集整理了丰富的以现场教学为主的视频教材，以及扩充阅读网络链接地址等，作为学生的自学材料。

2.2课堂教学

随着专业口径的大幅拓宽，作为专业前导课的《电气工程导论》所涵盖的知识也开始广泛。不积累必要的基础知识，现场教学、课堂讨论及学生学习能力的提高就成了无源之水、无本之木。因此按照教学方案，《电气工程导论》课程中的基本概念、基础知识由前述编写了教材相关部分的教师各自负责讲解，教学中采用丰富的多媒体、网络资源，教师的专业性和教学手段的信息化保证了讲课的质量和效率，同学们也能感受到我们以学生为本的教学理念，认真听讲的积极性大大提高。

2.3案例及现场教学

从2013年实施教学改革以来，我们在《电气工程导论》课程教学中增加了案例及现场教学环节。在学生完成必要的基础知识学习后，针对我校电气工程及其自动化专业的两个专业方向――发输变电和供配电，设置了电厂、变电站案例教学，通过案例教学，学生对电厂、变电站的构成和基本原理有了一定认识，之后组织学生到案例教学原型电厂、变电站进行现场参观学习，通过现场学习，了解了电气安全、电气生产及系统运行等内容，增加了感性认识，学生对基础知识的掌握更加牢固、对案例的理解更加深刻，提升了对专业课的学习欲望和兴趣，为今后专业课的学习奠定了良好的基础。最后让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。

2.4课外自学及课堂讨论

电气工程及其自动化专业宽口径的特点要求学生的知识面广、学习能力强，课外自学及课堂讨论正是为强化这一教学目标而设立的。课外自学是在教师的指导下，班级学生分为若干小组，以小组为单位，利用课外时间通过上网等方式，就电气工程感兴趣的领域自选主题，进行小组学习讨论，并做好演示PPT幻灯片。小组的选题如“为什么电能会成为能源的主要形式？”、“发电方式的发展趋势是怎样的？”、“电动汽车是汽车的发展方向吗？”等。各小组制作的PPT幻灯片在讨论课上作为讨论材料，首先由小组每位成员分工合作，对选题进行阐述，保证每位同学都参与讨论过程，其次由其他小组根据讲述内容提问，进行课堂辩论，教师引导讨论的进行并作必要的点评，最后小组进行讨论后总结。这一过程充分调动了学生主动学习、积极参与的热情，提高了学生分析问题、自主学习的能力。

3.课程考核

课程考核是课程教学的一个重要环节，直接影响到学生的学习状态，它是衡量教学效果的教学活动，适当的考核方式更是有效激发学生学习的主动性、强化学习效果的有力手段。

《电气工程导论》课程的教学设计及特点，决定了传统的一张考卷定成绩的做法是不合适的。依据教学的方式方法及要求，采用多元化的课程考核方式，对学生进行多方位综合测评。考核项目分为：①课堂考勤与平时作业（占15%）；②案例及现场学习报告（占15%）；③课堂讨论（占30%）；④期末考试（占30%）；⑤课程学结报告（占10%）几部分。通过这些方面的考核，能客观地反映学生的学习态度、学习能力、实践能力、知识积累及总结提高的能力。其中课堂讨论和期末考试在总成绩中占比较大，原因分述如下：课堂讨论要求小组学生采取分工合作的形式收集原始资料，加工整理并制作PPT幻灯片，在课堂上阐述并进行答辩，在这一过程中，每位同学对小组的贡献率实际上是每位同学学习主动性和学习能力的集中体现。它由小组全体成员经过民主评议给出，是学生参与课程评价的具体体现。这种学生间的互评更能激发学生的学习主动性和积极性，而学生学习的主动性和学习能力的提高是我们课程教学的一个重要目标。期末考试采用闭卷形式，主要考察课程要求掌握的作为电气工程及其自动化专业学生应知应会的基本概念、基础知识和对电气工程基本问题的认识，这是构建学生电气工程知识体系的基石，对学生后续专业课的学习起重要的铺垫作用。

结语

在电气工程及其自动化专业中开设专业导论课程已成为国内各高校的共识，但如何根据课程特点提高课程的教学质量尚值得探讨。我们在总结我校《电气工程导论》课程开设以来教学经验的基础上，逐步形成了课程的教学理念，并对该课程实施了教学改革，通过三年的实践，学生对电气工程学科和专业的认识、自主学习的能力、对学习专业课的期望、对课程的满意度都有了明显提高，同时学习过程中的精神面貌有很大的改观，这些都证明了我们对《电气工程导论》课程的教学改革有成效。

参考文献：

[1]Griva G，Profumo F，Bojoi R，et al.General adaptation law for MRAS high performance sensorless induction motor drives[J].PESC，IEEE 32nd Annual，2001（2）：1197-1202.

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统：运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3]黄志武，阳同光，桂卫华，等.一种改进的基于MRAS的速度辨识方法[J].微特电机，2007，（6）：32-35.

[4]师黎，陈铁军，李晓媛，等.智能控制理论及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.

[5]黄永安.MATLAB 7.0/Simulink 6.0建模仿真开发与高级工程应用[M].北京：清华大学出版社，2005.

[6]工程导论课课程建设研究

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关键词：电气工程；培养方案；改革；复合型人才

作者简介：王晓刚（1976-），男，吉林长春人，广州大学机械与电气工程学院自动化系副主任，副教授；王清（1963-），女，黑龙江哈尔滨人，广州大学机械与电气工程学院自动化系主任，副教授。（广东 广州 510006）

基金项目：本文系广州大学“专业综合改革试点”项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0131-02

目前我国电气工程领域有以下两个发展特点：一是随着我国年发电量和总装机容量的逐年增长，未来20年，我国电力工业和电工制造业将持续高速发展，对电气工程及其自动化专业的人才需求量越来越大。二是电子技术、计算机技术以及能源技术迅速渗透到传统电工领域，出现了微电网、智能电网等新事物，这对高校电气工程及其自动化专业的毕业生提出了新的要求。与此同时，教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养一批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量。在这样的大背景下，各高校都对电气工程及其自动化专业培养方案作出修订。[1-7]广州大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业原有的培养方案已经不适合于当今社会对人才的要求，因此从2011年开始对专业培养方案进行了大规模的修订，经专家评审通过并从2012年开始实施。新培养方案的最大特点是侧重于对学生综合能力的培养。

一、专业培养目标

本专业旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。在新培养方案中开设了电力系统自动化、工业自动化和智能电网与新能源技术三个专业方向，相应方向的学生毕业后可在电力行业、电气装备制造和应用行业，或者工业自动化设备集成制造行业、自动化设备和技术的应用行业从事电气、电子、自动化产品的研究、开发、集成、管理、安装、检测与维护等技术工作。

二、新版培养方案介绍

本专业课程基本框架设置为三个层次：第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上，第二层次设置专业选修课程，选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节，包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。

本专业基本学制为四年，允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164，且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课，分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中，要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程，如果考试不及格，按学校文件规定，必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程，在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。

另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程，并选择适当的经济管理类通识课程，以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习，为后续学习、工作打下坚实基础。

开设的课程具体包括：

1.通识类教育课程平台（通识类必修课）

包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等，共36学分。

2.通识类教育课程平台（通识类选修课）

分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别，要求学生跨学科选修两类以上（含两类）课程，且要求在精品通识课程中选修不少于2学分，与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。

3.学科基础课程平台（学科基础课程）

包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等，共30学分。

4.专业课程平台（专业必修课程）

包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等，共17学分。

5.专业课程平台（专业选修课程——模块课）

电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等，要求修够12学分。

工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等，要求修够9.5学分。

智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等，要求修够10学分。

6.专业课程平台（专业选修课程——跨模块课）

这部分课程3个方向的学生都可以选修，要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。

7.实践教学平台

包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外，3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计，分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计，为期均为1周。实践课的总学时为28。

新培养方案各类课程的学分数、学时数及其所占百分比见表1。

三、新版培养方案所采取的改革措施

1.专业方向改革

与原培养方案相比，专业方向作了很大改动，这样做的原因有三：

第一，原培养方案并不分方向，所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课，且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端，这是因为学生对专业方向的把握能力不够，所选的课程不够系统化，导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确，从而直接对考研或工作造成影响。

第二，原培养方案的课程侧重于工业自动化方向，电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看，进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例，迫使我系对专业方向进行更合理的设置。

第三，随着电力工业的发展，电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合，丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。

综上，在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向，学生必须选定一个方向，并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标，实现个性化发展，毕业时有更好的专业素养，也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课，成为宽口径复合型人才。

2.课程结构改革

对比表1和表2可以看出，与原培养方案相比，新培养方案的学分数略有减少，而学时数减少的幅度较大。这是因为学校规定1学分由18学时减少至16学时，如电机拖动技术由原来的3学分64学时（含10学时实验）改为现在的2学分32学时。而专业课总学分的要求几乎不变，从而要求学生修更多门课，接触更多的专业知识，体现了全面发展的原则。

另外，新版培养方案要求学生至少获得4个第二课堂学分方能毕业。所谓第二课堂，即鼓励学生在校学习期间积极参加第一课堂以外的学术科技、文化艺术、社会实践等活动，提高学生的综合素质。学生课外参加学科竞赛项目获奖、获得专利、、成果技术转让、完成科研课题和社会调查、获得技能证书等均可获得相应的学分。将学生在第二课堂的活动进行学分量化，与第一课堂学分共同构成综合素质评估体系，更为准确全面地反映学生的综合素质情况。

3.课程设置改革

由于专业方向的改动较大，因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台，增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中，删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。

另外，在课程教学内容上，要求紧跟理论和技术的发展动向，对每门课的教学内容都做了优化，保证学生学到最新最实用的理论和技术。

四、结论

电气工程领域的理论和技术随着电子技术和计算机技术的渗透而发生了巨大变化，高校电气工程及其自动化专业的培养方案应及时做出修订以适应社会对人才的要求。本文对新培养方案做出介绍，从专业方向、课程结构和课程设置三个方面进行了改革。新培养方案将更好地为社会培养宽口径复合型工程技术与管理人才。

参考文献：

[1]贾文超，张德江.电气工程及其自动化专业培养方案的改革与实践[J].中国电力教育，2009，（7）：29-31.

[2]王玉华，陈跃，雷必成，等.电气工程及其自动化专业人才培养方案改革研究[J].中国电力教育，2012，（20）：19-20.

[3]胡福年.电气工程专业人才培养方案改革探讨[J].电气电子教学学报，2009，31（3）：11-12.

[4]戴宪滨.工程类高等院校应用型人才培养方案探讨[J].中国电力教育，2012，（6）：53，67.

[5]楼冯梁.浅析电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案[J].机电信息，2011，（21）：221，223.

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本专业课程基本框架设置为三个层次：第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上，第二层次设置专业选修课程，选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节，包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。本专业基本学制为四年，允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164，且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课，分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中，要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程，如果考试不及格，按学校文件规定，必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程，在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程，并选择适当的经济管理类通识课程，以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习，为后续学习、工作打下坚实基础。开设的课程具体包括：

1.通识类教育课程平台（通识类必修课）包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等，共36学分。

2.通识类教育课程平台（通识类选修课）分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别，要求学生跨学科选修两类以上（含两类）课程，且要求在精品通识课程中选修不少于2学分，与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。

3.学科基础课程平台（学科基础课程）包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等，共30学分。

4.专业课程平台（专业必修课程）包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等，共17学分。

5.专业课程平台（专业选修课程——模块课）电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等，要求修够12学分。工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等，要求修够9.5学分。智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等，要求修够10学分。

6.专业课程平台（专业选修课程——跨模块课）这部分课程3个方向的学生都可以选修，要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。

7.实践教学平台包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外，3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计，分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计，为期均为1周。实践课的总学时为28。

二、新版培养方案所采取的改革措施

1.专业方向改革与原培养方案相比，专业方向作了很大改动，这样做的原因有三：第一，原培养方案并不分方向，所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课，且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端，这是因为学生对专业方向的把握能力不够，所选的课程不够系统化，导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确，从而直接对考研或工作造成影响。第二，原培养方案的课程侧重于工业自动化方向，电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看，进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例，迫使我系对专业方向进行更合理的设置。第三，随着电力工业的发展，电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合，丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。综上，在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向，学生必须选定一个方向，并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标，实现个性化发展，毕业时有更好的专业素养，也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课，成为宽口径复合型人才。

2.课程结构改革原培养方案中各类课程的学分数、学时数及其所占百分比

3.课程设置改革由于专业方向的改动较大，因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台，增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中，删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。另外，在课程教学内容上，要求紧跟理论和技术的发展动向，对每门课的教学内容都做了优化，保证学生学到最新最实用的理论和技术。

三、结论

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面对汹涌的金融风暴,恶劣的金融环境在很大程度上冲击了各国的实体经济。因此,在各个国家出现了一批庞大的失业人群,未能就业群体数量之多令人咋舌,如何选择专业来规避外部环境带来的就业压力,从而在异常激烈的市场竞争中处于不败之地,就有必要了解下面几个常青藤专业。

物流工程专业

物流工程是以物流系统为研究对象,研究物流系统的规划设计与资源优化配置、物流运作过程的计划与控制以及经营管理的工程领域。现代物流作为一门新兴的综合性边缘科学,在发达国家已有较早、较全面的研究,并形成了一系列的理论和方法,在指导其物流产业的发展中发挥了重要作用。我国现代物流业尚处在起步发展阶段,与发达国家相比有较大差距。物流工程是管理与技术的交叉学科,它与交通运输工程、管理科学与工程、工业工程、计算机技术、机械工程、环境工程、建筑与土木工程等领域密切相关。

经济一体化的形成和计算机通讯技术的不断发展,极大地促进了物流业的发展,它迅速成为在全球具有巨大潜力和发展空间的新兴服务产业,并成为衡量一个国家或地区经济发展水平、产业发展环境、企业竞争力的重要标志之一。

在培养目标方面,物流工程专业以物流工程为重点,培养适应我国社会与经济发展需要,掌握物流工程基本理论,具备进行物流系统——重点是物流包装、道路与桥梁工程运输、仓储和配送等环节的规划,设计、分析和管理能力,熟练掌握外语和计算机应用,富有创新能力,能够从事物流系统规划、管理、科研和教学的高级工程技术人才。

目前,物流工程专业主要开设课程有:工程力学、运筹学、工程材料学、物流系统仿真、交通运输学、生产与库存控制、物流配送中心工艺设计、物流配送与运输、供应链管理、现代物流技术与装备、物流包装技术、物流法规与标准化等。

就业瞭望塔:人力资源专家分析认为,今后一段时期,除储存、运输、配送、货运等领域的物流人才紧缺外,相关的系统化管理人才、懂得进出口贸易业务的专业操作人才、电子商务物流人才、掌握商品配送和资金周转以及成本核算等相关知识和操作方法的国际性物流高级人才将更吃香。物流专业人才已被列为我国12类紧缺人才之一,缺口达60余万。据了解,目前最为抢手的物流工程人才,是那些掌握现代经济贸易、运输与物流理论和技能,且具有扎实英语能力的国际贸易运输及物流经营型人才,特别是国际型物流工程师人才,他们的年薪最高可达200万元。

全球最大的货运公司之一——美国万络环球公司副总裁卡扎瑞预测,“中国物流业预计未来10年内相关服务收入将保持20%的年增长速度。”中国现代物流发展尚处于起步阶段,配送体系不健全,但随着电子商务的普及,物流市场潜力和发展前景十分广阔。

近年来,在全球经济一体化影响下,物流行业已纳入国家十大物流振兴计划,我国物流企业也日益与国际接轨,经营方式与管理理念面临着国际化挑战,这对我国企业的经营管理人员提出了更高的要求。在这一形势下,国际注册物流工程师应运而生,其主要使命是在世界经济全球化过程中,成为各企业、公司与组织中国际物流和供应链管理的中坚力量,成为企业决策、风险管理和实务操作等方面的高级工程专业人才。特别是在一些大型企业中,国际注册物流工程师这样的实战型高级人才,更为稀缺,重金难求。

目前,国家国际注册物流工程师职业资格鉴定培训中心将在3年内培养10万高级人才。培训的特色打破传统理论教学,教学一律由企业一线高级管理或者企业总裁以讲座的形式进行。切实达到人才培养,企业需要什么,人才学习什么。这也是目前物流工程领域唯一引用国际素质物流教育的创举。

自动化专业

在2003年伊拉克战争中,从战争准备到战斗打响,无人机都扮演了重要的角色,它不但突破了传统的侦察领域,而且进一步还具备了攻击能力,无人机的参战也真正让自动化技术从幕后走到了台前。

采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

自动化的优势在于软件和硬件的结合,自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等。从应用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”的鲜明特点,是多学科交叉的宽口径工科专业。

篇5

关键词：CDIO工程教育模式；自动化专业；建设方案；建设成果

作者简介：李晓理（1971-），男，辽宁沈阳人，北京科技大学自动化学院，教授；孙衢（1971-），男，陕西西安人，北京科技大学自动化学院，教授。（北京100083）

基金项目：本文系教育部第五批高等学校特色专业建设项目――“自动化CDIO特色专业建设”（项目编号：TS2422）经费支持的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）14-0050-02

高校特色专业建设工作是教育部、财政部实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的重要组成部分，建设高等学校特色专业是优化专业结构、提高人才培养质量、办出专业特色的重要措施。CDIO工程教育项目起源于2000年10月，旨在为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运行（CDIO）过程的环境基础上的工程教育。[1]

北京科技大学（以下简称“我校”）自动化专业是CDIO教育部特色专业建设单位，拥有控制科学与工程一级学科博士学位授予权、博士后流动站、工程硕士学位授予权（控制工程）、学士学位授予权（自动化）。其中控制理论与控制工程二级学科是国家重点（培育）学科、北京市重点学科；拥有钢铁流程先进控制教育部重点实验室、北京市高等教育实验教学示范中心。2009年11月，本专业被教育部批准为“以CDIO人才培养模式为特色的试点专业建设”。这表明了我校办学实力的不断提升，对我校落实教育部“质量工程”、不断加强专业内涵建设、提高人才培养质量产生了积极作用和重要影响。学校和自动化学院按照有关要求，进一步加强对CDIO工程教育模式的支持力度，大力推进其课程体系、教材及实习基地建设，改革人才培养方案，优化教师队伍结构；构建基于钢铁流程工业的自动化专业CDIO工程教育模式（Iron & Steel automation CDIO，简称ISA-CDIO）。

一、特色专业建设目标和方案

北京科技大学CDIO教育部特色专业建设的建设目标是针对钢铁流程工业，以自动化专业的基础理论和技术为依托，以流程工业中过程和系统的构思、设计、实施和运行为教育背景，培养具有工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力的复合型高级工程技术人才。学生应具备扎实的数理基础、电工电子技术基础和自动化的基础理论，具有较强的外语和计算机应用能力，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策、智能科学与技术等领域从事系统分析、系统设计、系统调试和维护以及科学研究和开发等方面工作。在学科建设、师资队伍建设、人才培养、科学研究和实验室建设等方面取得长足进步。其建设成果可为高校自动化专业建设和改革起到参考和示范作用。其建设方案为：根据学科基础和科研特色，研究改革人才培养方案，构建新型课程体系；改革课程教学内容、加强新教材的建设；改革教师培养和使用机制，加强教师队伍建设；改革实践教学，推进人才培养与实践相结合；建立有效的评估和考核机制。CDIO人才培养模式下的自动化专业建设方案如图1所示，包括以下七个方面（见图1）：

1.知识体系的提炼

针对钢铁工业流程中自动化技术应用的需求及特点，从对产品、过程或系统的构思、设计、实现和运作出发，分析工程技术人员应具备的基础知识，建立以钢铁工业流程为行业背景的自动化专业知识体系，为ISA-CDIO培养模式的建立和教学方式的改革提供指导。

2.ISA-CDIO培养模式的建立

在知识体系提炼的基础上，结合CDIO能力大纲要求，考虑学生知识体系的建构、能力培养过程和不同学科之间的交叉、互补和融合，改革课程体系的设置，完善课程的教学方式和内容，完成完整的专业培养计划和齐备的教学文件。

3.工程实践环节系列的设计

进一步强化教学体系当中工程项目实践环节，提高学生对实际项目的构思（规划）、设计、实现和运作能力。为此，理顺每个课程的实验项目，构成三级的实践项目环节。在相关课程三级实验环节的基础上，设计综合实践项目，构成二级环节。进而在二级环节的基础上，由毕业设计、科技创新、产品研发以及钢铁工业中典型自动化系统的集成项目构成一级环节。

4.相关教材的建设

配合教学改革，在实际教学过程中，总结经验，建立与教学体系改革相配套的系列教材、相应课件及实验指导材料，形成立体化教学环境。

5.工程实践场所的建立和整合

形成校内教学、实验、科技创新与校外大型钢铁企业和自动化公司实习相结合的、理论与实践统一的一体化教学体系，为学生提供良好的生产实习环境。在实际生产环境中，强化学生在学校所学的基础理论知识。配合教学改革内容，针对钢铁流程工业重要环节的特点，结合目前典型的控制设备、网络环境及先进的仿真软件，搭建实验平台，构建半实物仿真实验环境，形成工程教育基地。

6.教师队伍的建设

通过工程项目和现场实习的方式，提高教师（尤其是青年教师）的工程实践经验。聘请企业或专业技术公司当中有经验的专家和工程技术人员为我校的特聘教师，使其参与教学环节，提高教师队伍工程能力。

7.教学效果的评估与学生学习情况考核机制的建立

针对教学方式、教学内容的改革，设置具体的考核机制，形成一整套有效的考核办法，检验改革的效果，并通过借鉴ASEA工程师认证的考核办法、听取毕业生工作单位反馈意见等方式，定期对考核办法进行修改、完善。

教学计划、教学内容、实践和实验环境建设、教材建设、教师队伍建设、评估与考核机制等多个环节相互补充、相互促进，形成完善的ISA-CDIO一体化的教学模式。

二、已取得的建设成果

1.研究制订人才培养新方案

根据既定学科定位和培养模式，结合学科发展基础和人才培养需求，从加强理论基础和工程实践创新能力着手，结合CDIO工程教育模式，在广泛调研并征询相关高校、科研院所和生产单位意见后，组织资深教师修订完善培养计划和课程体系。已制定了2010版自动化专业培养方案和课程体系，制定了相应的教学、实验大纲、实习、课程设计、毕业设计大纲，以及相应教学日历等。

2.加强新教材的建设和课程建设

本专业教学所使用教材，大多为国家十五、十一五规划教材，出版时间一般不超过五年。在科学研究和工程实践积累的基础上，本专业教师积极主编教材，已出版及待出版的教材为16部，均为国家十一五规划教材和北京市精品立项教材。本专业必修课程全部达到校级及以上精品课程标准；2010年我校“数字电子技术（双语）”获国家双语教学示范课程称号，“电机及运动控制”获校级精品课程，“自动控制原理”、“微型计算机原理及应用”获校级优秀课程称号，“嵌入式控制系统”、“电力电子技术”获校级优秀课程建设，自动化专业“CDIO人才培养模式”等课题得到学校教改项目经费支持。

3.加强师资队伍建设

建立了自动化专业教师培训交流和深造的常规机制，鼓励中青年教师出国交流和在职攻读博士学位。2010年有两名教师分别去澳大利亚、美国访问交流，2011年有一名教师到日本进行访问交流。本学科现在专职教师33人（35 周岁以下青年教师12人），其中具有博士学位教师人员24人，在读博士2人，副高及以上专业技术职务人员21人。本专业正积极引进专职教师，且已从国内、国外科研院所聘请兼职教授、兼职博导、讲座教授和项目合作专家30余人。

4.完善教学管理和质量评估体系

完善了教学文件、教学管理规章制度的建设与执行，包括院、系自查和校、院教学督导组核查。要求定期做好课堂教学质量效果检查、建立了课程建设和专业建设教学档案、认真执行教授为本科生授课制度等，并从多种渠道收集学生对教学效果的评价意见。通过专家听课、院级领导听课、学生评价、教师自我评价等多种途径完善课程教学评价体系。依据学校教学质量管理的规定，正逐步实施考教分离和以严正考风为重点的学风建设，促进教学质量的提高。

5.改革实践教学体系

从本学科发展方向出发，广泛征询相关院校和用人单位意见，探索学生工程应用和科研创新能力的评价标准，完善课程体系和教学模式。改革自动化专业实践教学，使实践教学体系具有多样化、综合性、分层次、重创新等特点，如图2所示。

通过课程设计和毕业设计加强学生基础知识，锻炼学生科研创新能力。绝大多数设计选题结合科研项目和生产实际，符合学科专业要求。在本科毕业生毕业实习方面，与国内十多个企业一直保持着长期合作关系，在巩固济南钢铁集团生产实习基地的基础上，进一步拓展学生的实训基地，如北京佰能公司、北京时代凌宇公司、北京信融友联股份有限公司、中冶京城瑞达股份有限公司、安阳钢铁公司、首都钢铁公司、鞍山钢铁公司、宣化钢铁公司等建立合作关系。

6.继续加强学科平台建设

学校在“211”三期建设中投入1300万元建设本学科平台；2010年，自动化学科获批重点学科，实验教学中心被评为国家级实验教学示范中心。

7.大力推进双语教学

2010年我专业“数字电子技术（双语）”获国家双语教学示范课程称号，该课程双语教学采用原版教材。其他多门课程正在积极探索双语教学的可行性及前期准备工作。

8.继续加强人才培养模式创新

在机器人大赛、飞思卡尔智能车大赛、西门子仿真大赛、Scilab程序设计大赛、电子设计大赛、嵌入式系统大赛当中，由学生和有经验的老师组成的团队，不断取得好成绩。科技创新活动提高了学生自主学习的兴趣和团队合作、交流能力，同时也培养了学生的竞争意识和责任感。

9.CDIO工程教育改革实施状态自评

根据CDIO实施评估标准，分别从以CDIO为本专业教育的背景环境、本专业培养目标的制订、一体化教学计划的设计与制订、工程导论、学生设计―建造（实现）活动、工程实践场所、一体化的学习经验、主动学习方法、教师工程实践能力的提高、教师教学能力的提高、学生成绩考核方法、CDIO工程教育改革在本专业的实施等12个方面对北京科技大学自动化专业2010年CDIO实施状态进行了自评，自评结果如图3所示。

三、特色专业建设中存在的问题和改进

对本专业在CDIO改革的理念、计划、方法、实施效果、存在的问题等各个方面进行分析讨论。针对本专业当前所面临主要问题，下一阶段的改进工作包括：进一步深化对CDIO教学理念的理解和认识，营造良好的背景环境；精练学习目标、结合学校定位及国家需求，培养有竞争力的工程技术人员；结合CDIO教学大纲，完成细化新版教学大纲；探索工程导论教学模式，通过相关核心课程的应用激发学生的兴趣，明确学习动机；在学生的一体化学习实践活动试点基础上，探索学生参加课外科技创新活动的有效机制，逐步扩大覆盖面，力争做到全部学生参与该活动；在现有条件下，完善拓展学生的实训基地和实践场所；结合教学大纲的制订，逐步将人际交往能力、产品、过程建造能力融入教学过程中；通过教学改革和教学方法尝试，探索激励学生主动学习的热情，激发学生的创造能力；根据自动化技术的发展趋势，通过参加实际工程项目或参加师资培训等手段有计划地提高教师的工程能力和教学水平；变革现有的考核方式，除注重课程内容考核外，还将个人、人际交往能力，产品、过程和系统建造等能力纳入考核范围，促进学生综合素质、能力的提高；将现有的评价机制有机整合，形成具有系统性和延续性、多样化的考核体制。

四、结束语

实施“质量工程”是促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展的重大举措。[2]特色专业建设要求教师必须从思想上重视“质量工程”建设，积极研究本专业的特色，制订建设目标和建设方案，并以此来促进教学内涵的建设，确保正确合理地设置课程。在师资队伍建设中抓住适应专业培养人才的需求，办出能发挥学校自身优势和符合社会需求的特色专业。

北京科技大学自动化专业立足钢铁流程工业，结合CDIO工程教育模式，设计了CDIO人才培养模式下的特色专业建设方案，构建了基于钢铁流程工业的自动化专业CDIO工程教育模式，为特色专业建设做出了积极探索和贡献。

参考文献：

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关键词：继电保护；启发式教学；模块化教学；教学改革

作者简介：霍兰茹（1980-），女，河北保定人，延安职业技术学院，助教。（陕西延安716000）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）09-0065-02

继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求，培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程，要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重，继电保护课程在专业计划中的地位发生变化，理论教学时数减小，大部分学生反映很难入门。为此，本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路，力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。

一、合理安排教学内容

首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同，在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写，忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说，他们应该掌握的技能是：面对各种电气设备时该设置哪些保护；每一种保护的电路布置；每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护；微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要，继电保护教材还应包含下列内容：电气设备的继电保护配置，主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读；继电保护运行、维护和检修技术，用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。

其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因，各专业教材之间可能会有重复的内容，这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握，适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合，避免知识重复讲授，如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时，比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则，不作复杂的理论分析计算，让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来，把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法，如常规保护（电流保护、距离保护等）及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计；对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲；多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。

由于学生基础水平不同，学习能力也存在很大的差异性，任课老师应及时收集学生的反馈信息，把握好教学的深度和广度，因教制宜。对于那些学有余力的学生，可以组织成课外学习小组，让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材，扩大专业领域的专业知识宽度和深度，鼓励他们积极参加校内科研项目，如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等，培养学生的创新能力和科研能力。

二、采用多种教学方法

较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中，不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果，在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。

1.启发式教学

启发式教学是教师在教学中根据教学规律，采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维，以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容，启发式教学的具体做法也不同。

在介绍继电保护的基本概念时，首先告诉学生继电保护属于二次系统，作用是为一次系统服务的，是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新，可边提问边回答：常用的一次设备有哪些？故障包含哪些？不正常状态有哪些？继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何？后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法，先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理，引导学生积极思考。

继电保护课堂教学注重知识的衔接，可以在每次上课开始时花3～5分钟时间复习上次课程知识点，然后引出新内容。鼓励学生提前预习，对所要学习的知识有大致的了解，上课结束时将本次课的内容加以总结，并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问，提出本次课中继电保护方法的不足，针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问，继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时，首先介绍单相重合闸和三相重合闸，在此基础上引出综合重合闸的概念，即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时，采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问：如果发生单相接地短路时，选相元件拒动，综合重合闸如何动作？两相先后接地短路时如何动作？通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习，从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。

继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆，这时就要适当引导学生进行多方面对比，在对比分析中加深理解，在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同？不同点的根本原因是什么？动作电流与动作阻抗有什么关系？通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识，同时对电流保护的内容加以复习，这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。

2.模块化教学

模块化教学法是以专业工种为模块，把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点，注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练，促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用，只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法，从而更全面地发挥学生的学习自主性。

整定计算是继电保护知识中的重要内容，但现有教材中介绍整定计算知识不全面，不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料，根据保护原理和设计手册来计算。因此，在教学中应改变传统的学习方法，对于整定计算部分授课时只作简要介绍，学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中，可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解，使学生通过具体的实例理解整定计算原则，并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书，提出设计要求。设计时，首先让学生查阅资料，了解各种发电机保护的整定方法，然后结合设计要求讲解各种保护，进一步理解整定原则和方法。这样，经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。

三、利用现代化教学手段

继电保护课程理论知识比较抽象，涉及的专业知识较多，学生学习起来较难掌握，应采用多种教学形式结合的方式讲解。

1.多媒体教学的合理应用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件，将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来，有助于学生深入理解。目前，多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。

2.借助仿真软件进行演示

仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果，又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势，有助于学生对抽象理论的理解，更能弥补实验手段的不足。目前，各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用，可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，学会对事故的分析和处理，进一步理解保护的原理。

3.采用电化教学演示

继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关，通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片，可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节，使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时，可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像，使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。

四、重视实训、实践环节

目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验，发挥不了学生的主动性和创造性，因此，可减少验证性试验比例，适当增加设计性、综合性的实验项目，让学生自己接线和调整参数，模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。

为了达到很好的实习效果，需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前，首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”，使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识，然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。

五、结束语

电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展，应加大继电保护课程教学体系改革力度，在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合，以适应技术发展的要求，培养出适应电力行业需求的专业人才。

参考文献：

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).

篇7

关键词： “卓越工程师教育培养计划”；“985工程”大学；课程

中图分类号： g642.0文献标识码： a 文章编号： 1673-8381（2013）06-0024-07

一、 “卓越工程师教育培养计划”概况

2010年6月，教育部在天津召开专门会议，启动实施了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）[1]；2011年7月，教育部了第一批实施“卓越计划”的高校和学科专业名单[2]，其中包括61所高校、462个本科专业或试点班以及293个研究生层次学科领域；2011年9月，教育部公布了第二批实施“卓越计划”的高校名单[3]，共包括高校133所；2012年2月，教育部公布了第二批“卓越计划”高校学科专业名单[4]，其中包括362个本科专业或专业类和95个研究生层次学科领域。自此，共有194所高校（办学实体）、824个本科专业或专业类和388个研究生层次学科领域进入“卓越计划”行列。

2011年1月，教育部的《关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》指出“卓越计划”的目标主要有二：其一，面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家，实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力；其二，以实施“卓越计划”为突破口，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量，努力建设具有世界先进水平、中国特色的社会主义现代高等工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国[5]。

“卓越计划”实施的专业包括传统产业和战略性新兴产业的相关专业，层次涵盖工科的本科、硕士、博士3个层次，类型包括现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种工程师后备人才[5]。

“卓越计划”具有3个特点：一是行业企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力[1]。

二、 “卓越计划”专业的课程体系分析

（一） 研究对象

在教育部前后公布的两批合计194所“卓越计划”高校（办学实体）当中，共有27所“985工程”大学（第一批19所，第二批8所），合计分别占“985工程”大学总数和“卓越计划”实施高校数的69.23%和13.92%。作为我国的顶尖大学群体，“985工程”大学因其在学术水平、教育资源、社会关系等方面的优势，在培养创新型、高层次人才上居于重要地位，发挥着至关重要的作用，而“卓越计划”的一个重要目标就是培养创新能力强的高质量工程技术人才。因此，无论从数量上还是地位和作用上，“985工程”大学都是实施“卓越计划”的一支重要力量，它们的“卓越计划”实施效果不仅关乎整个“卓越计划”的成败，也对其他类型大学的“卓越计划”实施具有重要影响。另一方面，“课程体系是高校人才培养的主要载体，在很大程度上决定了学生所能呈现的知识、能力和素质结构”[6]。课程设置合理与否直接关系到“卓越计划”的实施能否达到预定目标。而在现有的关于“卓越计划”包括其课程设置的研究当中，主要以理论研究和经验介绍为主，实证研究缺乏。

综合以上原因，本研究随机选取了第一批“卓越计划”高校中的湖南大学、华中科技大学、山东大学3所“985工程”大学及其第一批“卓越计划”本科专业（实验班）（详见表1）为研究对象，希望通过对其课程体系的统计与分析以及与相同但未参与“卓越计划”的专业的课程体系的比较，发现目前我国“卓越计划”实施当中存在的问题，并在此基础上提出改进对策，为“卓越计划”的完善提供参考和借鉴。

（二） “卓越计划”专业的课程体系及统

分析本部分所有数据均来自所涉及高校“卓越计划”专业的人才培养方案或由其他的数据计算所得。湖南大学培养方案见；山东大学培养方案见http：///zygcs/pyfa/.

为清晰、完整地展现这3所大学“卓越计划”专业的课程体系，以了解其课程设置的实际状况，本部分从各校各专业总学分及平均值、课程结构及各类课程的平均学分和比例、通识课程设置、实习实践课程（环节）时间、伦理课程设置状况等几个方面进行了统计。

1. 总学分及平均值。从表1可以看出，在“卓越计划”专业（实验班）的总学分上，无论从每个专业还是从各专业的平均值看，华中科技大学都是最高的，湖南大学其次，山东大学最低。而且在以上3所大学内部，各专业总学分数值也相近，如华中科技大学在188.5—206分之间，湖南大学在173—178之间，山东大学在160—166.5分之间，这从一个侧面反映了不同高校间人才培养的特色和差异。

表1 三所“985工程”大学“卓越计划”专业的总学分及平均值

2. 课程结构及各类课程的平均学分和比例。从表2可以看出，3所大学的课程大致都包括通识课程、学科及专业课程、实践环节3个板块（其中华中科技大学另有课外学分部分），这与“卓越计划”所强调的“以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心”的要求是一致的。不同于华中科技大学通识教育基础课程平均学分及所占比例最多（高）而学科及专业课程次之，湖南大学和山东大学的学科及专业课程无论绝对值（学分）还是相对值（比例）都处于决定地位，通识课程次之，实习实践课程（环节）居末。在各校内部，这三类课程的绝对值与相对值大小是一致的，即某类课程的绝对值大，其相对值也大。具体来说，3所大学通识课程的平均学分及比例由多 （高）到少（低）依次为华中科技大学、湖南大学和山东大学，而在学科及专业课程方面，依次为湖南大学、山东大学、华中科技大学；在实践课程（环节）方面，依次为山东大学、华中科技大学和湖南大学。因此，从平均学分及比例这个角度可以发现，相对而言，在这3所大学当中，华中科技大学更为重视通识教育，湖南大学更为重视学科及专业教育，山东大学更为重视实践环节。

表2 三所“985工程”大学“卓越计划”专业的课程结构及各类课程的平均学分和比例

3. 通识课程设置。根据对这三所“985工程”大学“卓越计划”专业人才培养方案中通识（公共）课程的统计，发现这3所大学“卓越计划”专业的通识课程设置存在以下问题：其一，思政课程（“两课”）、传授工具性知识与技能的课程（如英语、计算机）等占据比例过大，如湖南大学“测控技术与仪器”专业除开放实验、体育与军事课程外几乎全为此类课程；其二，将原本属于学科或专业范围的课程置于通识课程体系当中，挤占了通识教育的实施空间，如华中科技大学“电气卓越计划实验班”的“电路理论”课程。此外，根据对这些专业中可供选修的通识课程数量和比例的统计，发现选修课程比例较低，学生选择余地小。在这3所大学17个“卓越计划”专业当中，可供学生自由选修的通识课程学分占总学分的比例平均为5.12%，最高的仅为12.5%，其余皆在10%以下，若干专业甚至为零。

4. 实习实践课程（环节）的时间。（1）实践课程（环节）的总时间及企业学习时间。在17个专业中，共有16个专业（山东大学的机械设计及其自动化专业除外）在培养方案中提供了实习实践课程（环节）的时间信息，但仅有5个专业（湖南大学的测控技术与仪器专业、车辆工程专业、土木工程专业，山东大学的材料成型及控制工程专业、自动化专业）在培养方案中规定了明确的企业学习时间。以一学年36周计，仅从实习实践课程（环节）的总时间看，这17个专业当中就有10个专业没有达到教育部在“关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见”中所要求的“本科及以上层次学生要有一年左右的时间在企业学习”的规定。如单从企业学时间看，在明确提供信息的5个专业中有1个（湖南大学的土木工程专业）没能达到这个标准。而如果将军训等校内实践与公益劳动等社会实践的时间去除，将有更多的专业达不到国家规定。

（2） 企业部分的实习实践课程（环节）及

时间。从表3可以看出，湖南大学、山东大学“卓越计划”专业实习实践课程（环节）的企业部分大致都包括认识实习、生产实习、毕业实习（顶岗培训/工作）、毕业设计等内容。明确提供这些实践内容时间信息的专业为湖南大学的土木工程专业，山东大学的材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、自动化专业。从明确提供实践内容时间信息的专业可以明显发现两个问题：其一，毕业设计占据了个别专业学生企业学习的大部分时间，这就导致学生直接参与生产、进行工程实践能力培养的时间不足；其二，毕业实习（顶岗培训/工作）与毕业设计的时间没有做出明确划分。

表3 两所“985工程”大学“卓越计划”专业实习实践课程（环节）的企业部分

5. 伦理课程。经统计分析，3所大学共17个“卓越计划”专业基本上都只开设了“思想道德修养与法律基础”或“道德与法律”这一门与伦理教育直接相关的课程山东大学的机械设计制造及其自动化未详细列出全部课程名称及其实施场域，因此无从判断，但在列出的课程中没有与伦理教育直接相关的课程。，专门的工程伦理课程几乎没有。强调一般的道德修养固然重要，也更为根本，但它不能代替专门的工程伦理教育。而且在目前“两课”重灌输轻实践的教学方式下，仅仅依靠单一的“思想道德修养与法律基础”课程就想保证学生的道德修养和职业伦理是非常困难的。

（三） “卓越计划”专业与普通专业的课程体系比较

作为国家实施的高等教育重大计划，“卓越计划”有着特定的培养目标和培养模式。因此，有无特色是“卓越计划”是否有存在必要的根本，也是这项重大教改计划成败的关键。进入“卓越计划”的专业（以下简称“计划班”）相比没有参与该计划的同一专业（以下简称“普通班”）应该呈现出明显的特色和差异性。但现实状况是否如此呢？为此，我们需要了解这两者之间的差异状况。由于以上3所“985工程”大学“普通班”的人才培养方案大多未在网上公布以及不详细等原因，因此本文仅选取了华中科技大学电子信息工程（第一组）、土木工程（第二组）和山东大学材料成型及控制工程（第三组）共3个专业进行“普通班”和“计划班”的对比（见表4和表5）。

通过对比分析，大致可以得出以下结论：第一，在通识课程学分及占总学分的比例上，两者差异并不明显；第二，两者的课程结构几乎一致，即基本上课程模块是相同的；第三，相对于“普通班”，“计划班”明显更为重视实践教学，无论从学时、学分以及占总学分的比例来看都是如此；第四，从实践环节看，“计划班”明确将毕业设计纳入企业实践范畴。此外，华中科技大学土木工程和山东大学材料成型及控制工程“计划班”较之“普通班”还增加了毕业实习这个环节。

三、 结论与建议

根据对“卓越计划”专业课程体系的统计、“计划班”与“普通班”的课程体系比较，大致可以得出如下结论：

1. 通识课程设置不合理。主要表现为思政课程、工具性知识与技能课程等外在功利性明显的课程占据比例过大，而致力于使学生获得一般发展的课程缺乏；将原本属于学科或专业范畴的课程置于通识课程体系当中，挤占了通识教育的实施空间；选修课程比例较低，学生选择余地小。

2. 企业学习时间尤其是直接的实践技能培养时间不足。在文章涉及的17个“卓越计划”专业中，大多数（10个）的实习实践总时间不足一年，如果去除校内和社会实践课程（环节）时间，将有更多的专业达不到教育部所规定的“要有一年左右的时间在企业学习”的规定。不仅如此，毕业设计还占据了个别专业学生企业学习的大部分时间，导致学生直接参与生产、培养工程实践能力的时间不足。此外，还存在实践课程（环节）的实施场域没有进行明确规定，毕业实习（顶岗培训/工作）与毕业设计的时间没有做出明确划分等问题。 3. 伦理课程缺失。统计发现，这3所大学共17个“卓越计划”专业基本上都只开设了“思想道德修养与法律基础”或“道德与法律”这一门伦理教育课程，而没有设置专门的工程伦理课程。

4. “卓越计划”专业的特色在实践教学方面表现得较为明显。主要表现为更为重视实践教学，同时将毕业设计纳入企业学习范畴，同时增加了毕业实习等环节。但在通识教育部分以及整个课程体系的构成上，“卓越计划”专业并没有表现出明显的差异性。

为进一步完善“卓越计划”，加强“

越计划”的特色，根据对3所实施“卓越计划”的“985工程”大学及其第一批“卓越计划”本科专业课程体系的统计所发现的问题，初步提出如下建议：

第一，完善通识课程。正如有些学者所指出的那样，当代工程的疆界已远远超出了工业活动的范围，已成为以制造活动为基础，涉及科学活动、社会活动、管理活动、文化活动在内的复杂体系[7]。工程的复杂性要求工程师的素质结构是综合性的，即现代工程师不仅需要掌握工程技术专业知识和技能，同时还应当具备良好的自然科学、人文社会科学素养，这就需要以通识教育作为基础。另一方面，“卓越计划”旨在造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，这样的培养目标也决定了“卓越计划”需要高度重视通识教育，因为创新型人才的基本特征是“思维的创造性、良好的认知结构以及独特的个性品质等”，而通识教育“强调的人格教育为创新人才提供了道德保障，其强调的知识整合、视野拓展利于构建良好的知识结构，其注重的能力、方法训练有利于启发创新思维，其蕴含的‘以人为本’有利于创新人才的个性发展”[8]。因此，鉴于通识教育的重要性和当前“卓越计划”实施当中通识课程设置不合理的问题，高校需要完善通识课程设置，强化通识教育在专业人才培养中训练思维、构建良好的知识结构、个性品质养成、公民意识陶冶、非职业能力培养等方面的作用。具体来说，一是坚持通识课程的“通识”特性，即“具有贯通性、普遍性的知识，对于人的成长和发展具有根本意义的原理性知识”[9]；二是加强通识课程中选修课的比例，以给学生广泛的选择空间，以适应其学习兴趣和发展需要。

第二，保证实践教学时间，细化各实践课程（环节）的学时和实施场域。卓越工程师属于应用型人才，扎实的实践能力是其必须具备的基本素质。我国的现实决定了我国的高等工程本科教育不可能像美国那样走培养工程师毛坯而在就业后再由企业进行工程师综合素质与能力训练的两阶段模式[10]，而需要在本科教育期间就通过多种实践教学方式培养学生的实践能力。其中，企业学习阶段的各种实践对于学生来说因具有巩固和拓展知识，培养其运用理论解决实际问题的能力，使其获得生产经验和技能，熟悉和适应企业环境等功能，所以其成效就成为决定“卓越计划”成败的一个关键因素。针对前文发现的问题，需要进一步完善实践教学，具体来说就是在培养方案中确保学生一年左右的企业学习时间，并增加学生直接参与生产实践的时间。同时，还要对各个实践课程（环节）的学时和实施场域分别进行明确划分，即某环节具体是多少时间，究竟在校内还是企业实施。只有规定明确，才能执行顺畅，落实到位。

第三，设置专门的工程伦理课程。面对一项工程，需要关注的不仅是“会不会做”，还要问“值不值得做”、“可不可以做”、“应不应该做”。因此，工程教育还要凸显工程理念、工程伦理、工程文化、工程安全、环境保护等方面的内容[10]。而且一个更为关键的问题是，高科技如果由素质不高的人去掌握，就难以发挥其正面的作用，就可能以其负面的作用严重危害人类，遗患后世，甚至造成难以想象的灾难性后果[11]。近些年发生的“瘦身钢筋”、“地沟油”以及屡屡见诸媒体的“楼脆脆”等低劣短命建筑事件就在一定程度上反映出工程技术人员的道德问题。这既受目前整个社会不良风气的影响，同时也源于高等教育自身的功利主义倾向。

当下我国高等工程教育偏爱技术知识和专业能力的训练，而以价值理性与人本主义文化所构成的“非技术能力”的培养环节被长期且严重压抑[12]。这就容易导致学生形成技术至上的工程理念，而忽视了工程伦理和职业道德。因此，基于工程伦理教育的重要性和专门工程伦理课程的缺失，需要设置专门的工程伦理课程。在课程目标方面，“一个人的品性更多地来自遗传以及幼年时的家庭环境与经历”，因此，“意图通过大学里的工程伦理教育让一个不道德的人成为品德高尚的人，显然不可行。但对于道德品质良好的学生，通过工程伦理教育，提高他们识别伦理问题、伦理推理与判断的能力等却大有可为”[13]。

在课程内容上，“提升伦理意识，应让学生了解工程中存在的形形的伦理问题，使他们拥有道德敏感性，能够在工程实践中快速察觉其中可能存在的伦理问题，为进一步的伦理判断打下基础。提升伦理判断能力，需要学生在识别

工程中存在的伦理问题的基础上，根据其伦理价值观，依据一定的伦理原则或规范进行伦理推理，进而做出判断”[13]。因此，工程伦理教育的内容应包括如下内容：工程中的伦理问题、工程中的伦理冲突和伦理决策过程的影响因素[13]。

在教学方式上，要想取得良好的教学效果，就必须改变以往的灌输式教学方法，采取案例教学、学生讨论、课堂辩论等方式，如“可让学生先阅读伦理理论课本和相关材料，写出自己的感悟报告，然后在教师的组织安排和引导下展开课堂辩论、小组讨论，在师生互动和学生相互启发下逐渐生成自己的伦理智慧”[12]。

参考文献

[1] 教育部启动实施卓越工程师教育培养计划[eb/ol]. [20130506].http：//.

[2] 教育部办公厅关于公布卓越工程师教育培养计划2011年学科专业名单的通知[eb/ol]. [20130506].http：//.

[3] 教育部关于批准第二批卓越工程师教育培养计划高校的通知[eb/ol]. [20130506].http：//.

[4] 教育部办公厅关于公布第二批卓越工程师教育培养计划高校学科专业名单的通知[eb/ol]. [20130506].http：//.

[5] 教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[eb/ol]. [20130506].http：//.

[6] 朱永江.应用型本科院校卓越工程师培养体系的构建[j].教育评论，2011（6）：2729.

[7] 汪应洛，王宏波.工程科学与工程哲学[j].自然辩证法研究，2005（9）：5963.

[8] 庞海芍.通识教育的动力与阻力[j].高校教育管理，2012（3）：711.

[9] 张楚廷.高等教育学导论[m].北京：人民教育出版社，2010：74.

[10] 张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[j].高等工程教育研究，2010（4）：5659.

[11] 杨叔子.下学上达，文质相宜[m] //眭依凡.学府之魂——中外著名大学校长教育理念：第1卷.南昌：江西教育出版社，2001：95104.