優(yōu)秀電氣工程師創(chuàng )新能力培育及教學(xué)體系探索

　　一、卓越電氣工程師的培養目標

　　為了順應我國電力及相關(guān)工業(yè)的快速開(kāi)展，進(jìn)一步滿(mǎn)足國家、行業(yè)對電氣范疇高級工程人才的需求，請求卓越電氣工程師不只控制電氣工程、自動(dòng)化、電子與計算機技術(shù)應用等范疇堅實(shí)的根底理論、系統的特地學(xué)問(wèn)及根本技藝，而且是能在以上范疇從事工程設計與技術(shù)開(kāi)發(fā)、系統運轉維護、科學(xué)研討、消費組織和管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才和管理人才。最終目的是培育其具有良好的人文素養、團隊協(xié)作才能、突出的工程創(chuàng )新才能和社會(huì )義務(wù)感、開(kāi)闊的國際視野和跨文化交流才能。

　　二、總體思路與方案

　　(1)教育和社會(huì )是緊密聯(lián)系的，人文素質(zhì)在高校理工科學(xué)生的成長(cháng)成才過(guò)程中也具有非常積極的作用，工程實(shí)踐應和人文社會(huì )實(shí)踐相結合，使學(xué)生在社會(huì )與工程實(shí)踐的過(guò)程中了解社會(huì )、適應社會(huì )，學(xué)會(huì )做人、做事，具備多方面的綜合素質(zhì)與團隊協(xié)作能力。卓越電氣工程師之所以“卓越”，除了其專(zhuān)業(yè)知識更豐富、工程實(shí)踐能力更強外，關(guān)鍵在于其具有更高的綜合素質(zhì)。

　　(2)卓越電氣工程師必須具備本專(zhuān)業(yè)核心知識和能力，即掌握電力能源的產(chǎn)生、傳輸、變換、調控和使用所需的系統運行的基礎理論和專(zhuān)門(mén)知識，熟悉相關(guān)的國家、國際技術(shù)標準及行業(yè)法規，具有優(yōu)秀的進(jìn)行電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域的研發(fā)、設計、制造、運行與管理的能力。

　　(3)在實(shí)踐的內容上一方面要強調綜合性、設計性與實(shí)用性，加強學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;另一方面要以就業(yè)和市場(chǎng)為導向，人才培養緊密對接社會(huì )需求，并要體現當前電力技術(shù)發(fā)展的最新趨勢。在實(shí)踐的形式上，推行全面工程教育，以多層次、多元化為主要特征，并強調與企業(yè)工程實(shí)踐鍛煉相結合、產(chǎn)學(xué)研相結合。

　　(4)建立開(kāi)放式、自主式的實(shí)踐教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，注重學(xué)生創(chuàng )新意識、創(chuàng )新能力與自我學(xué)習能力的培養。

　　目前，重慶理工大學(xué)卓越電氣工程師的具體實(shí)施方案為：已經(jīng)與重慶市電力公司、重慶市電科院、重慶萬(wàn)州水利電力集團、重慶水輪機有限公司、長(cháng)壽獅子灘發(fā)電集團等重慶電力行業(yè)的龍頭企業(yè)和研究院所建立了產(chǎn)學(xué)研合作平臺，實(shí)行聯(lián)合培養。每年從大二學(xué)生中公開(kāi)選拔20名優(yōu)秀學(xué)生參與卓越工程師計劃，每名參與學(xué)生都能在合作企業(yè)中有具體實(shí)踐崗位，時(shí)間累計不少于1學(xué)年，所獲得的學(xué)分數不得少于28個(gè)學(xué)分。實(shí)施手段采用學(xué)校導師和企業(yè)導師的“雙導師制”，即四位學(xué)生組成一個(gè)項目組，每組都指派一名學(xué)校導師，并聘請一名電力行業(yè)有豐富理論與實(shí)踐經(jīng)驗的高級工程技術(shù)人員作為企業(yè)導師，共同負責學(xué)生培養的全過(guò)程。

　　三、開(kāi)放、創(chuàng )新的實(shí)踐教學(xué)體系

　　在培養模式方面，根據重慶理工大學(xué)電氣工程專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況，按照工程創(chuàng )新型模式培養，強調基礎扎實(shí)、視野寬廣、電氣與自動(dòng)化、計算機學(xué)科交叉，注重工程實(shí)踐與創(chuàng )新研究能力，尤其注重設計和動(dòng)手能力。為此，從品行、知識、能力多個(gè)維度將人才培養目標進(jìn)一步細化，構建了“工程創(chuàng )新型的卓越電氣工程師實(shí)踐教學(xué)體系”，從整體層次上包含了人文素質(zhì)實(shí)踐、自然科學(xué)實(shí)踐、工程能力實(shí)踐、創(chuàng )新研究實(shí)踐四大類(lèi)，每一類(lèi)都包含多元化的實(shí)踐方法與手段，并針對工程能力的培養實(shí)行多元化的考核方式。

　　1.人文素質(zhì)實(shí)踐

　　人文教育培養高校學(xué)生具有正確的人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)、高度的社會(huì )責任感，并能激發(fā)學(xué)生的多維思維能力，提高綜合素質(zhì)，在整個(gè)高等教育中具有重要的基礎地位。因此學(xué)校強化了學(xué)生在社會(huì )科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)等方面的實(shí)踐，主要由入學(xué)教育、軍訓、社團活動(dòng)(包括學(xué)術(shù)類(lèi)、公益類(lèi)、藝術(shù)類(lèi)、體育類(lèi))、社會(huì )實(shí)踐、公益勞動(dòng)、就業(yè)教育等組成。各種類(lèi)型的人文素質(zhì)實(shí)踐培養學(xué)生具備良好的生活與學(xué)習習慣、熱愛(ài)祖國和遵守紀律的觀(guān)念、堅強的意志與集體意識、多方面的知識和技能、提高人際交往與適應社會(huì )的能力、培養勞動(dòng)觀(guān)念、增強社會(huì )責任感，并樹(shù)立正確的職業(yè)觀(guān)和擇業(yè)觀(guān)。

　　2.自然科學(xué)實(shí)踐

　　自然科學(xué)實(shí)踐由大學(xué)物理實(shí)驗等課程實(shí)驗組成，對提高理工科學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力的培養具有獨特的基礎性和無(wú)可替代性作用。針對工程實(shí)踐能力的培養，學(xué)校在傳統的大學(xué)物理實(shí)驗基礎上進(jìn)行改革。一方面在傳統的基礎性實(shí)驗、驗證性實(shí)驗基礎上增加了設計型實(shí)驗與綜合性實(shí)驗。另一方面強調面向各應用型專(zhuān)業(yè)，將實(shí)驗整合為三個(gè)層次，包括：

　　(1)基礎型物理實(shí)驗，要求學(xué)生掌握物理實(shí)驗的基本方法、儀器與操作。

　　(2)面向電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的綜合物理實(shí)驗，讓傳統的大學(xué)物理實(shí)驗與電氣工程專(zhuān)業(yè)接軌，夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎。

　　(3)開(kāi)放式的創(chuàng )新設計物理實(shí)驗為選拔出來(lái)的卓越計劃參與學(xué)生提供研究設計與制作型實(shí)驗，激發(fā)創(chuàng )新意識。通過(guò)以上分層次、系統的科學(xué)實(shí)驗能力培養使學(xué)生掌握進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗的基本知識、方法和技巧，并培養學(xué)生敏銳的觀(guān)察力和嚴謹的思維能力，使學(xué)生的學(xué)習理論聯(lián)系實(shí)際，并為今后在電氣工程及相關(guān)領(lǐng)域的理論和實(shí)踐學(xué)習打下深厚的數學(xué)、物理基礎。

　　3.工程能力實(shí)踐

　　工程能力實(shí)踐由機械類(lèi)、電氣信息類(lèi)和電氣工程專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗及電氣控制應用設計、電氣工程綜合設計、生產(chǎn)實(shí)習、在崗實(shí)習、畢業(yè)設計等組成。

　　根據工程能力培養的要求，以實(shí)際的工程設計、研發(fā)能力訓練為核心與主線(xiàn)，重新整合、統一規劃和系統化，構建了多層次的“2+1+1”工程能力實(shí)踐體系，它由“專(zhuān)業(yè)基礎訓練一專(zhuān)業(yè)綜合訓練—綜合工程能力訓練”三個(gè)層面構成，產(chǎn)學(xué)研結合，循序漸進(jìn)地實(shí)現對學(xué)生由淺入深、系統的、多層次、全方位的工程實(shí)踐能力的培養。

　　專(zhuān)業(yè)基礎訓練層(“2”：大一、大二學(xué)年，校內培養)。通過(guò)機械類(lèi)、電氣信息類(lèi)基礎課程實(shí)驗以及基礎實(shí)訓，包括工程制圖、機械制造基礎訓練、電工電子技能訓練、電路電子基礎實(shí)驗、微機原理及應用實(shí)驗、電子技術(shù)應用設計等，使學(xué)生完整地掌握本專(zhuān)業(yè)基本工程技能與實(shí)踐能力，并強化計算機應用部分，在相應的實(shí)踐課程中要求學(xué)生熟練掌握常見(jiàn)的工程制圖與電子設計軟件，如Autocad、Protel、Protus等。

　　專(zhuān)業(yè)綜合訓練層(“1”：大三學(xué)年，學(xué)校、企業(yè)聯(lián)合培養)。第一階段，以電氣測試技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機學(xué)及電力電子技術(shù)課程實(shí)驗為核心，一方面使學(xué)生直接接觸實(shí)際的測試、控制的、元件與系統，在傳感器、電機、電力電子器件等方面得到具體的感性認識與初步訓練;另一方面，培養學(xué)生計算機輔助設計的能力，例如要求學(xué)生熟練掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理的建模與仿真。第二階段，在電氣工程專(zhuān)業(yè)課教學(xué)階段，單獨開(kāi)設電氣工程綜合實(shí)驗課，并結合電力企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習，使學(xué)生掌握電氣工程領(lǐng)域的相關(guān)識圖方法、繪圖、接線(xiàn)、調試、檢修和維護等基本知識。并在重要的專(zhuān)業(yè)課程，如電力工程、高電壓工程等課程中積極開(kāi)展各種形式的雙語(yǔ)教學(xué)，培養學(xué)生外語(yǔ)運用能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。第三階段，電氣工程專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習結束后，在專(zhuān)業(yè)及企業(yè)導師的共同指導下，以電氣控制技術(shù)應用設計與電氣工程綜合設計環(huán)節為主，設計內容面向企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題，引導學(xué)生把原理分析與工程設計結合，提高綜合應用能力;并要求學(xué)生掌握常用的電氣工程分析與設計軟件，如PSASP、Saber、Ansoft等，為畢業(yè)設計與企業(yè)工程實(shí)踐打下堅固的基礎。

　　綜合工程能力訓練層(“1”：大四學(xué)年，企業(yè)實(shí)踐)。參與學(xué)生實(shí)際進(jìn)入合作電力企業(yè)進(jìn)行為期一年的企業(yè)員工式實(shí)踐，掌握實(shí)際電力企業(yè)應用項目設計、開(kāi)發(fā)與管理的方法和技能。

　　(1)第一階段：通過(guò)在崗實(shí)習深入電力企業(yè)進(jìn)行企業(yè)文化與規章制度教育、生產(chǎn)技能培訓等實(shí)踐，使學(xué)生熟悉企業(yè)環(huán)境和企業(yè)文化，了解電力產(chǎn)業(yè)人才需求及產(chǎn)業(yè)動(dòng)向，掌握最新的國家及國際行業(yè)標準。

　　(2)第二階段：參與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，熟悉電力企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程、項目開(kāi)發(fā)過(guò)程和開(kāi)發(fā)管理規程，能夠獨立閱讀及掌握最新國外設備的英文技術(shù)文檔，培養學(xué)生靈活運用電氣工程專(zhuān)業(yè)知識與實(shí)際工程規范、團隊協(xié)作、競爭與合作的能力，具備電力企業(yè)工作的技術(shù)及能力。

　　(3)第三階段：通過(guò)畢業(yè)設計對學(xué)生進(jìn)行綜合工程能力訓練。設計內容與工程實(shí)際接軌，由電力企業(yè)提供設計所需現場(chǎng)數據、技術(shù)，使用與工程設計一致的研發(fā)設備，使學(xué)生接觸電力行業(yè)的前沿科技與最新設備。采取項目驅動(dòng)制設計方式，在企業(yè)導師的指導下，以項目組的方式完成一個(gè)企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品由構思、分析、設計、實(shí)現到交付的完整過(guò)程。培養學(xué)生不僅從技術(shù)的角度去解決問(wèn)題，還必須從產(chǎn)品和市場(chǎng)的角度，包括成本、性能要求和開(kāi)發(fā)周期等綜合因素考慮實(shí)際工程問(wèn)題，拓寬工程領(lǐng)域基礎和口徑，在較高的層次上培養學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計、技術(shù)改造的能力。

　　4.創(chuàng )新研究實(shí)踐

　　深化和完善卓越計劃參與學(xué)生的專(zhuān)業(yè)理論知識技能體系，提高專(zhuān)業(yè)知識的深度和廣度，培養其具有獨立的科學(xué)研究工作能力及自主學(xué)習及創(chuàng )新能力。

　　(1)積極開(kāi)展如全國大學(xué)生電子設計大賽、全國“挑戰杯”科技競賽、數學(xué)建模大賽和學(xué)校組織的各類(lèi)科技競賽、科技興趣小組等課外科技活動(dòng)與創(chuàng )新實(shí)踐，給卓越計劃參與學(xué)生提供良好的學(xué)習、設計和研究環(huán)境，拓寬專(zhuān)業(yè)知識面與研究方向。

　　(2)參與教師科研，培養學(xué)生獨立的思維和科學(xué)的方法和對未知領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)探索的能力，并引導學(xué)生根據自己的興趣與特長(cháng)，獨立自主地開(kāi)展科研活動(dòng)。

　　(3)借鑒研究生培養模式，幫助學(xué)生將自己設計、研究的產(chǎn)品及新方法、新思路轉化為公開(kāi)發(fā)表的科研論文及專(zhuān)利申請，使有進(jìn)一步深造需求的學(xué)生的培養模式從工程創(chuàng )新型轉變?yōu)榧夹g(shù)科學(xué)型，滿(mǎn)足人才培養的多元化需求。

　　(4)創(chuàng )業(yè)實(shí)踐，培養學(xué)生的創(chuàng )業(yè)意識與能力。當學(xué)生經(jīng)過(guò)完整的項目開(kāi)發(fā)訓練，并且條件許可時(shí)，鼓勵學(xué)生針對電力市場(chǎng)需求進(jìn)行自主創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足市場(chǎng)需要的新產(chǎn)品;將實(shí)踐成果推向市場(chǎng)，了解國家在微型企業(yè)創(chuàng )辦、專(zhuān)利轉讓等方面的相應政策與法規，培養經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的能力。

　　四、強調工程能力的多元化考核方式

　　考核從注重“考核結果”向注重“實(shí)踐過(guò)程”與“工程能力”轉變，采取以個(gè)性化和制度激勵為特點(diǎn)的管理模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性與自覺(jué)性，提高學(xué)生的研究能力和工程實(shí)踐能力。改革傳統的實(shí)踐環(huán)節以提交書(shū)面報告為主的考核方式，實(shí)施復合式考核，針對不同的實(shí)踐項目要求學(xué)生提交實(shí)習體會(huì )、調研報告、工程分析報告、技術(shù)革新建議、科研報告或論文，或者提交產(chǎn)品設計、工程規劃設計、工程項目實(shí)施方案、實(shí)際設計產(chǎn)品以及其他物化成果，此外，考核結果需要參考學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節進(jìn)行過(guò)程中的組織與團隊協(xié)作能力。在電氣綜合設計與畢業(yè)設計論文的評審答辯中，引入校外企業(yè)專(zhuān)家評審機制，按一定權重綜合電力企業(yè)專(zhuān)家與雙導師評審及答辯的評分結果作為最終成績(jì)，以促進(jìn)畢業(yè)設計與工程應用需求的全面對接。

　　五、結束語(yǔ)

　　針對卓越電氣工程師的工程能力培養要求，通過(guò)構建包括人文素質(zhì)實(shí)踐、自然科學(xué)實(shí)踐、工程能力實(shí)踐、創(chuàng )新研究實(shí)踐的立體化實(shí)踐教學(xué)體系，使每一位卓越計劃參與學(xué)生得到了全方位、個(gè)性化、多層次、多元化的培訓，其工程能力與創(chuàng )新意識得到了培養，提高了人才培養質(zhì)量。

　　目前我校的卓越電氣工程師計劃正在進(jìn)一步探索中，基于工程實(shí)踐與創(chuàng )新能力培養的實(shí)踐教學(xué)體系改革也是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，今后還將進(jìn)一步調整和完善整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系，并將該計劃分步驟地、系統地擴展到所有電氣工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生，以實(shí)現真正意義上的多元化多層次工程能力培養，培養出更多更好的在電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域具備研究、規劃、設計、建設、運營(yíng)、管理等方面能力的本科工程型專(zhuān)業(yè)人才。

　　參考文獻(略)

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