电气工程及其自动化特色专业建设研究与实践

2016-12-29 08:21潘再平
电气电子教学学报 2016年2期
关键词:电气工程电网实验教学

潘再平

(浙江大学 电气工程学院, 浙江 杭州 310027)

电气工程及其自动化特色专业建设研究与实践

潘再平

(浙江大学 电气工程学院, 浙江 杭州 310027)

本文介绍了我校电气工程及其自动化专业进行特色专业建设的举措及成效。在特色专业建设实施中,提出了 “一个方案,两个强化,三个支撑”的总体建设规划,即优化“一个入口、一个基本教学计划、多个模式、多个出口”的模块化、个性化的人才培养方案,强化学科基础和实践环节,以国家重点学科、质量工程建设和智能电网及新能源行业为支撑,构筑电气工程创新人才培养体系。特色专业建设对电气工程创新人才培养效果明显。

电气工程;特色专业

0 引言

1998年,教育部进行了本科专业目录调整,电气工程及其自动化专业成为一个大口径的电类专业。为适应这一变化,我校电气工程及其自动化专业开始进行专业导师制、专业模块设置等方面的教改工作。

2000年~2004年,教改的重点是强化专业基础和实践教学,制定了宽口径、重基础的专业基础培养方案;实施“验证型→综合型→设计型→自主型→现场实习→科研训练”的实践教学模式。设置自主开放型实验、研究设计型实验,研制实验室管理系统,提高实验室开放能力,提高校内实践教学水平。

2005年以来,以质量工程建设为契机,进一步深化改革实践与创新。提出 “一个方案,两个强化,三个支撑”的总体建设规划,构筑电气工程创新人才培养体系。

1 建设思路与理念

“一个方案,两个强化,三个支撑”的总体建设规划中,一个方案是指优化“一个入口、一个基本教学计划、多个模式、多个出口”的模块化、个性化的人才培养方案、两个强化是强化学科基础和强化实践环节、三个支撑是以国家重点学科、质量工程建设和智能电网及新能源行业为支撑,构筑电气工程创新人才培养体系。

1.1 一个方案

该方案为学生规划了学术研究、创新创业、上岗就业等成才路径,解决了研究型大学电气工程人才培养问题。以设立专业模块、专业导师制来解决大专业多个专业方向的培养问题。

学生主修专业确认,进入电气工程及其自动化专业。有志于学术研究的可通过“竺可桢学院”、“工高班”、参与导师研究工作等途径培养;立志于创新创业的学生可通过“爱迪生班”、“卓越工程师计划”等途径培养;计划就业的学生可通过导师制、科研训练计划、强化实践教学等途径培养。图1为电气工程及其自动化专业培养方案示意图。

图1 电气工程及其自动化专业培养方案示意图

1.2 两个强化

紧密围绕学科基础与实践教学两条主线,以“国家质量工程”为标杆,统一规划,同步实施,整体建设。建立先进的理论与实践并重的课程体系。不断加强精品课程和教材的建设,实现课程体系精品化,教材体系现代化。

实施“验证型→综合型→设计型→自主型→现场实习→科研训练”的实践教学模式。设置自主开放型实验、研究设计型实验,提高实验室开放能力,实行实验单独考试,从而提高校内实践教学水平;提出“实践教学社会化、国际化”的理念,与国外著名企业合作设立联合实验室,充分利用校友、科研合作企业等资源,依托电力、新能源等行业建立校外实践基地,全方位、多层面地利用社会资源共同办学;从邀请企业专家到校讲学、联合企业共建实验室和实践基地,发展到企业参与人才培养方案制定与理论教学。全方位、多层面地利用社会资源共同办学,形成对专业结构、培养方案、课程体系、教学资源等人才培养全过程进行优化的社会广泛参与机制。

1.3 三个支撑

本专业拥有“电力系统及其自动化”、“电机与电器”2个国家重点学科,依托“电力电子应用国家工程研究中心”,为学生提供了一个国家级的产学研结合的平台,对电气工程人才培养体系构成了强大的学科支撑。

学科教师全力投入、学生积极参与,取得了丰硕的教研成果,获得了一大批国家级质量工程建设项目:如国家级特色专业、卓越工程师计划实施专业、国家级精品课程、精品资源共享课、网络教育国家级精品课程、电工电子国家级实验教学示范中心、电气工程浙江省实验教学示范中心、国家大学生创新性实验计划项目、浙江省教学名师等,对构筑电气工程人才培养体系形成了有力的支撑。

面对智能电网及新能源行业的快速发展,发挥电气工程及其自动化专业的学科优势与特色,立足于国民经济建设主战场,培养适应智能电网及新能源行业需求的专业人才,这种国家和行业的需求对电气工程人才培养体系的建立也是一个重要支撑。

2 建设措施和内容

本项目主要从以下几方面开展了建设工作。

2.1 学科建设促进教学改革

本专业拥有“电力系统及其自动化”、“电机与电器”2个二级国家重点学科,学科建设成果丰硕,历年来作为第一单位获国家自然科学奖2项、国家发明奖1项、国家科技进步奖3项、省部级科技进步奖10余项,授权发明专利100余件。近年年均发表论文200余篇。承担国家自然科学基金项目、863重大专项、国家科技支撑重大专项等科研项目30余项,科研经费逐年增长,2011年科研经费超过亿元。

学科教师全都从事本科教学,学科充分发挥本学科科研发展的优势,注重将科研成果转化为教学资源,努力促进教学水平的提升和研究型教学的开展。教师通过科研及时学习本学科的前沿技术,提高自身学术水平,同时又将学科发展的最新进展结合到教学内容中,从而进一步促进了教材建设、教学内容改革和教学条件改善。如“微机原理与应用”课程直接将目前应用广泛的TI DSP 28XX作为该课程的主要授课对象,使课程更具有先进性和实用性。源源不断的高水平科研项目的开展,确保了学科教学的可持续发展,专业投入数百万元学科建设经费,对高压实验室、动模实验室进行了改造重建,保障了教学改革的顺利进行。学科教师积极参加教学研究活动,参加全国电气工程专业教学研讨会等全国性教学会议,与国内同行交流教学改革经验,在教育学术刊物及全国性教学研讨会上发表教学研究论文50余篇。

2.2 特色专业建设

电气工程及其自动化特色专业的建设有力地促进了教学改革的进行,提高了教学质量,为电气工程人才培养体系建设打下了坚实的基础。作为国家级特色专业建设点的“电气工程及其自动化”专业2010年10月以优异的成绩通过国家工程教育专业认证,获得最长的6年认证有效期。

2.3 课程的精品化与网络化建设

本专业高度重视精品课程和网络化教学在人才培养中的重要作用,加强课程网络化、精品化建设。本专业所有必修课程、模块课及大多数选修课程都已在学校的本科课程中心上建立了网络课件,教学效果良好。精品化建设也取得成效,“电力电子技术”评为国家级精品课程,该课程在网络教育中也取得丰硕成果,被评为网络教育国家级精品课程,最近,该课程又被评为国家级精品资源共享课和网络教育精品资源共享课,“电机学(系列课程)”被评为浙江省精品课程。

2.4 教材建设

本专业对教材建设十分重视,在业绩考核、资金、时间等多方面给予支持。追踪学科的发展,组织力量编写系列教材。近年来共出版教材40余本,还编写了电子讲稿,制作了试题库、多媒体教案等,为学生的自主学习和研究性学习提供了有效的资源。这些教材特色鲜明,满足了课程建设的需要,有多本教材获得国家、省部级优秀教材奖,同时也被100余所兄弟院校选用。本专业共有9本教材入选“十一五”国家规划教材,入选教材数量在国内相关专业中名列前茅,对培养一流电气工程创新人才起到了重要作用。

2.5 校内实践基地建设

强化实践教学首先要优化校内实践基地,充分发挥研究型大学众多实验资源、实验技术的优势。

本专业教学实践环节主要在我校国家级电工电子实验教学示范中心和浙江省电气工程实验教学示范中心中进行。电工电子实验教学示范中心实验设备配置齐全,使用的仪器设备与工业界当前技术主流基本保持同步,能满足专业基础课程的教学要求。

为满足实验教学改革的需要,本专业研制了在全国有很大影响、得到全面推广的DSZ型电机系统实验装置、DKSZ型电力电子技术与电机控制系统实验装置,以上两种实验装置都获得了浙江省科学技术进步奖。电机系统、电力电子技术、运动控制技术等实验装置满足了创新研究型实验教学的需要。这些实验装置及相关技术已由求是、天煌、方圆等教仪生产企业生产,在清华大学等国内外1000余所大专院校推广使用,促进了全国各校有关专业的实验室建设工作,受益学生数十万。电气工程实验教学中心配置了上述实验装置,这些实验设备适应相关最新技术的发展,能与当前技术主流保持同步,有力保障了校内实践教学的进行。

本专业还研制了开放式实验室管理系统。该系统充分利用网络优势,具有实验开放、实验预约、实验管理、实验考评以及师生互动等功能。该管理系统已与学生选课信息与教务处选课系统相接,全面应用于我校的实验教学中。在校内实践教学改革中,设置了自主开放型实验、电机工程实践环节、研究设计型实验,提高实验室开放能力,实行实验单独考试,从而提高校内实践教学水平。

2.6 社会化办学与校外实践基地建设

充分利用社会力量办学,加强国际交流与合作。这包括与国外著名企业共建联合实验室,创造条件,选派本科生去国外进行毕业设计,参加国际交流活动,开拓了学生的工程视野和国际视野。还包括邀请企业专家到校讲学、企业参与人才培养方案制定与参与理论教学。开设了“电气工程工业应用综述”系列讲座,邀请浙江省电力公司专家前来讲授智能电网专题,内容包括智能电网源网协调技术、智能电网电网控制技术、智能电网输变电技术、智能电网配用电技术、智能电网新能源技术、智能电网环境保护技术和电网企业创新管理等内容。选聘校外导师,做到每位在企业长时间实习的学生都有固定的校外导师。

本专业建有浙江大学—浙江省电力公司和浙江大学—卧龙控股集团有限公司国家级工程实践教育中心,并与宝钢等10余个单位签约校外教学实习基地。还与企业共同设立了10多个面向本专业本科教学的奖学金。专门成立了浙江大学电气工程人才培养咨询委员会,参与人才培养方案制定与理论教学,及时了解社会需求、毕业生就业质量及企业用人满意度。全方位、多层面地利用社会资源共同办学,形成对专业结构、培养方案、课程体系、教学资源等人才培养全过程进行优化的社会广泛参与机制。

2.7 专业导师制提升学生实践能力

本专业实施了本科专业导师制,专业导师的职责主要是指导学生选课、参加科研训练活动及毕业设计等。每个高年级学生都有自己的专业导师,每个专业导师指导的学生数不超过5人/届,从而保证了指导质量。专业导师制的实行使每个学生都有机会参与SRTP(Student Research Training Program)等大学生科研训练项目,提高自己的实验能力和从事科研的能力。对学有余力、能力较强的学生则鼓励他们参加导师承担的科研、申请“国家级创新”项目,尽早介入科研、早出成果。专业导师制的实行得到了学生欢迎,也取得了较大的成绩,如目前得到广泛应用的实验室管理系统的思路就是在SRTP项目中提出的,其早期版本也是由学生在SRTP项目中完成的。

3 结语

本文介绍了我校电气工程及其自动化特色专业的建设活动,通过实现“一个方案,两个强化,三个支撑”的人才总体建设规划,培养了一流的电气工程创新人才,满足了智能电网及新能源行业的需求。毕业生在学术研究、创新创业、上岗就业等多个领域都得到很好的发展。

实现专业导师制、强化实践教学后,学生参加科研训练的人数明显增加,本专业75%以上学生参加了国家级创新、省级创新、SRTP或教师的科研项目,并取得显著成效。近5年本专业本科生在学术期刊及国际会议上发表论文70余篇,受理发明、实用新型专利40余项(其中已授权20多项)。在参加科研训练的同时,也鼓励学生参加学科竞赛并取得好成绩,近5年本专业学生共获国际奖6项,国家奖20余项。

学生中立志从事科学研究的比例有较大提高,目前读研的比例超过50%。近3年本专业毕业生一次就业率达98%左右,毕业生就业质量高,多数就业于电力系统、新能源发电、电力装备制造行业,工作在电网公司、电力规划设计院、各新能源公司、电器装备制造公司等,从事我国智能电网、新能源发电装备的研发、设计、管理与运营维护等工作,为我国电力工业的发展作出了应有的贡献。

[1] 潘再平,马皓,卢慧芬,杨莉,陈欣. 电气工程实验教学中心的建设与实践,南京:电气电子教学学报. 2011,33(电气工程专辑):51-53,58

[2] 潘再平,黄进,赵荣祥,章玮,徐习东,卢慧芬,甘德强,杨莉. 全面优化本科教学平台,培养电气工程创新人才, 南京:电气电子教学学报. 2010,32(电气工程专辑):20-23

The Reform and Practice for Characteristic Specialty of Electrical Engineering

PAN Zai-ping

(CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)

Measures and achievements of reforming characteristic specialty of electrical engineering in our university is introduced. The cultivation system of electrical engineering innovative talents based on one scheme, two reinforcements, and three supports is presented in the practice of reforming characteristic specialty. One scheme is the cultivating program with one entrance, one teaching program, multi-mode, and multi-exit, two reinforcements are to strengthen subject basis and practice training, three supports are the supports from national key disciplines, quality engineering construction, smart power grids and new energy industry. The characteristic specialty construction is very helpful to educate electrical engineering innovative talents.

electrical engineering; characteristic specialty

2015-06-30;

2015-09- 04

潘再平(1957-),男,教授,主要从事电机系统及其控制、电力电子技术等方向的教学、科研工作,E-mail:panzaiping@zju.edu.cn

G642

A

1008-0686(2016)02-0029-04

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