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優(yōu)秀電氣工程師創(chuàng)新能力培育及教學體系探索
一、卓越電氣工程師的培養(yǎng)目標
為了順應我國電力及相關(guān)工業(yè)的快速開展，進一步滿足國家、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、自動化、電子與計算機技術(shù)應用等范疇堅實的根底理論、系統(tǒng)的特地學問及根本技藝，而且是能在以上范疇從事工程設計與技術(shù)開發(fā)、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)維護、科學研討、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(yǎng)、團隊協(xié)作才能、突出的工程創(chuàng)新才能和社會義務感、開闊的國際視野和跨文化交流才能。
二、總體思路與方案
(1)教育和社會是緊密聯(lián)系的，人文素質(zhì)在高校理工科學生的成長成才過程中也具有非常積極的作用，工程實踐應和人文社會實踐相結(jié)合，使學生在社會與工程實踐的過程中了解社會、適應社會，學會做人、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”，除了其專業(yè)知識更豐富、工程實踐能力更強外，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(diào)控和使用所需的系統(tǒng)運行的基礎理論和專門知識，熟悉相關(guān)的國家、國際技術(shù)標準及行業(yè)法規(guī)，具有優(yōu)秀的進行電氣工程與自動化領域的研發(fā)、設計、制造、運行與管理的能力。
(3)在實踐的內(nèi)容上一方面要強調(diào)綜合性、設計性與實用性，加強學生分析問題、解決問題的能力;另一方面要以就業(yè)和市場為導向，人才培養(yǎng)緊密對接社會需求，并要體現(xiàn)當前電力技術(shù)發(fā)展的最新趨勢。在實踐的形式上，推行全面工程教育，以多層次、多元化為主要特征，并強調(diào)與企業(yè)工程實踐鍛煉相結(jié)合、產(chǎn)學研相結(jié)合。
(4)建立開放式、自主式的實踐教學模式，以學生為中心，注重學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力與自我學習能力的培養(yǎng)。
目前，重慶理工大學卓越電氣工程師的具體實施方案為：已經(jīng)與重慶市電力公司、重慶市電科院、重慶萬州水利電力集團、重慶水輪機有限公司、長壽獅子灘發(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)學研合作平臺，實行聯(lián)合培養(yǎng)。每年從大二學生中公開選拔20名優(yōu)秀學生參與卓越工程師計劃，每名參與學生都能在合作企業(yè)中有具體實踐崗位，時間累計不少于1學年，所獲得的學分數(shù)不得少于28個學分。實施手段采用學校導師和企業(yè)導師的“雙導師制”，即四位學生組成一個項目組，每組都指派一名學校導師，并聘請一名電力行業(yè)有豐富理論與實踐經(jīng)驗的高級工程技術(shù)人員作為企業(yè)導師，共同負責學生培養(yǎng)的全過程。
三、開放、創(chuàng)新的實踐教學體系
在培養(yǎng)模式方面，根據(jù)重慶理工大學電氣工程專業(yè)實際情況，按照工程創(chuàng)新型模式培養(yǎng)，強調(diào)基礎扎實、視野寬廣、電氣與自動化、計算機學科交叉，注重工程實踐與創(chuàng)新研究能力，尤其注重設計和動手能力。為此，從品行、知識、能力多個維度將人才培養(yǎng)目標進一步細化，構(gòu)建了“工程創(chuàng)新型的卓越電氣工程師實踐教學體系”，從整體層次上包含了人文素質(zhì)實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創(chuàng)新研究實踐四大類，每一類都包含多元化的實踐方法與手段，并針對工程能力的培養(yǎng)實行多元化的考核方式。
1.人文素質(zhì)實踐
人文教育培養(yǎng)高校學生具有正確的人生觀、價值觀、高度的社會責任感，并能激發(fā)學生的多維思維能力，提高綜合素質(zhì)，在整個高等教育中具有重要的基礎地位。因此學校強化了學生在社會科學、文學藝術(shù)等方面的實踐，主要由入學教育、軍訓、社團活動(包括學術(shù)類、公益類、藝術(shù)類、體育類)、社會實踐、公益勞動、就業(yè)教育等組成。各種類型的人文素質(zhì)實踐培養(yǎng)學生具備良好的生活與學習習慣、熱愛祖國和遵守紀律的觀念、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的能力、培養(yǎng)勞動觀念、增強社會責任感，并樹立正確的職業(yè)觀和擇業(yè)觀。
2.自然科學實踐
自然科學實踐由大學物理實驗等課程實驗組成，對提高理工科學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有獨特的基礎性和無可替代性作用。針對工程實踐能力的培養(yǎng)，學校在傳統(tǒng)的大學物理實驗基礎上進行改革。一方面在傳統(tǒng)的基礎性實驗、驗證性實驗基礎上增加了設計型實驗與綜合性實驗。另一方面強調(diào)面向各應用型專業(yè)，將實驗整合為三個層次，包括：
(1)基礎型物理實驗，要求學生掌握物理實驗的基本方法、儀器與操作。
(2)面向電氣信息類專業(yè)的綜合物理實驗，讓傳統(tǒng)的大學物理實驗與電氣工程專業(yè)接軌，夯實專業(yè)基礎。
(3)開放式的創(chuàng)新設計物理實驗為選拔出來的卓越計劃參與學生提供研究設計與制作型實驗，激發(fā)創(chuàng)新意識。通過以上分層次、系統(tǒng)的科學實驗能力培養(yǎng)使學生掌握進行科學實驗的基本知識、方法和技巧，并培養(yǎng)學生敏銳的觀察力和嚴謹?shù)乃季S能力，使學生的學習理論聯(lián)系實際，并為今后在電氣工程及相關(guān)領域的理論和實踐學習打下深厚的數(shù)學、物理基礎。
3.工程能力實踐
工程能力實踐由機械類、電氣信息類和電氣工程專業(yè)課程實驗及電氣控制應用設計、電氣工程綜合設計、生產(chǎn)實習、在崗實習、畢業(yè)設計等組成。
根據(jù)工程能力培養(yǎng)的要求，以實際的工程設計、研發(fā)能力訓練為核心與主線，重新整合、統(tǒng)一規(guī)劃和系統(tǒng)化，構(gòu)建了多層次的“2+1+1”工程能力實踐體系，它由“專業(yè)基礎訓練一專業(yè)綜合訓練—綜合工程能力訓練”三個層面構(gòu)成，產(chǎn)學研結(jié)合，循序漸進地實現(xiàn)對學生由淺入深、系統(tǒng)的、多層次、全方位的工程實踐能力的培養(yǎng)。
專業(yè)基礎訓練層(“2”：大一、大二學年，校內(nèi)培養(yǎng))。通過機械類、電氣信息類基礎課程實驗以及基礎實訓，包括工程制圖、機械制造基礎訓練、電工電子技能訓練、電路電子基礎實驗、微機原理及應用實驗、電子技術(shù)應用設計等，使學生完整地掌握本專業(yè)基本工程技能與實踐能力，并強化計算機應用部分，在相應的實踐課程中要求學生熟練掌握常見的工程制圖與電子設計軟件，如Autocad、Protel、Protus等。
專業(yè)綜合訓練層(“1”：大三學年，學校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng))。第一階段，以電氣測試技術(shù)、自動控制原理、電機學及電力電子技術(shù)課程實驗為核心，一方面使學生直接接觸實際的測試、控制的、元件與系統(tǒng)，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(yǎng)學生計算機輔助設計的能力，例如要求學生熟練掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理的建模與仿真。第二階段，在電氣工程專業(yè)課教學階段，單獨開設電氣工程綜合實驗課，并結(jié)合電力企業(yè)生產(chǎn)實習，使學生掌握電氣工程領域的相關(guān)識圖方法、繪圖、接線、調(diào)試、檢修和維護等基本知識。并在重要的專業(yè)課程，如電力工程、高電壓工程等課程中積極開展各種形式的雙語教學，培養(yǎng)學生外語運用能力，提高學生綜合素質(zhì)。第三階段，電氣工程專業(yè)課程學習結(jié)束后，在專業(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(jié)為主，設計內(nèi)容面向企業(yè)實際工程問題，引導學生把原理分析與工程設計結(jié)合，提高綜合應用能力;并要求學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)工程實踐打下堅固的基礎。
綜合工程能力訓練層(“1”：大四學年，企業(yè)實踐)。參與學生實際進入合作電力企業(yè)進行為期一年的企業(yè)員工式實踐，掌握實際電力企業(yè)應用項目設計、開發(fā)與管理的方法和技能。
(1)第一階段：通過在崗實習深入電力企業(yè)進行企業(yè)文化與規(guī)章制度教育、生產(chǎn)技能培訓等實踐，使學生熟悉企業(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)實踐，熟悉電力企業(yè)實際生產(chǎn)過程、項目開發(fā)過程和開發(fā)管理規(guī)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(yǎng)學生靈活運用電氣工程專業(yè)知識與實際工程規(guī)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：通過畢業(yè)設計對學生進行綜合工程能力訓練。設計內(nèi)容與工程實際接軌，由電力企業(yè)提供設計所需現(xiàn)場數(shù)據(jù)、技術(shù)，使用與工程設計一致的研發(fā)設備，使學生接觸電力行業(yè)的前沿科技與最新設備。采取項目驅(qū)動制設計方式，在企業(yè)導師的指導下，以項目組的方式完成一個企業(yè)實際產(chǎn)品由構(gòu)思、分析、設計、實現(xiàn)到交付的完整過程。培養(yǎng)學生不僅從技術(shù)的角度去解決問題，還必須從產(chǎn)品和市場的角度，包括成本、性能要求和開發(fā)周期等綜合因素考慮實際工程問題，拓寬工程領域基礎和口徑，在較高的層次上培養(yǎng)學生進行產(chǎn)品開發(fā)設計、技術(shù)改造的能力。
4.創(chuàng)新研究實踐
深化和完善卓越計劃參與學生的專業(yè)理論知識技能體系，提高專業(yè)知識的深度和廣度，培養(yǎng)其具有獨立的科學研究工作能力及自主學習及創(chuàng)新能力。
(1)積極開展如全國大學生電子設計大賽、全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽、數(shù)學建模大賽和學校組織的各類科技競賽、科技興趣小組等課外科技活動與創(chuàng)新實踐，給卓越計劃參與學生提供良好的學習、設計和研究環(huán)境，拓寬專業(yè)知識面與研究方向。
(2)參與教師科研，培養(yǎng)學生獨立的思維和科學的方法和對未知領域進行科學探索的能力，并引導學生根據(jù)自己的興趣與特長，獨立自主地開展科研活動。
(3)借鑒研究生培養(yǎng)模式，幫助學生將自己設計、研究的產(chǎn)品及新方法、新思路轉(zhuǎn)化為公開發(fā)表的科研論文及專利申請，使有進一步深造需求的學生的培養(yǎng)模式從工程創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)科學型，滿足人才培養(yǎng)的多元化需求。
(4)創(chuàng)業(yè)實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)意識與能力。當學生經(jīng)過完整的項目開發(fā)訓練，并且條件許可時，鼓勵學生針對電力市場需求進行自主創(chuàng)新，開發(fā)滿足市場需要的新產(chǎn)品;將實踐成果推向市場，了解國家在微型企業(yè)創(chuàng)辦、專利轉(zhuǎn)讓等方面的相應政策與法規(guī)，培養(yǎng)經(jīng)營管理、市場營銷的能力。
四、強調(diào)工程能力的多元化考核方式
考核從注重“考核結(jié)果”向注重“實踐過程”與“工程能力”轉(zhuǎn)變，采取以個性化和制度激勵為特點的管理模式，激發(fā)學生的學習主動性與自覺性，提高學生的研究能力和工程實踐能力。改革傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)以提交書面報告為主的考核方式，實施復合式考核，針對不同的實踐項目要求學生提交實習體會、調(diào)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(guī)劃設計、工程項目實施方案、實際設計產(chǎn)品以及其他物化成果，此外，考核結(jié)果需要參考學生在實踐環(huán)節(jié)進行過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)專家評審機制，按一定權(quán)重綜合電力企業(yè)專家與雙導師評審及答辯的評分結(jié)果作為最終成績，以促進畢業(yè)設計與工程應用需求的全面對接。
五、結(jié)束語
針對卓越電氣工程師的工程能力培養(yǎng)要求，通過構(gòu)建包括人文素質(zhì)實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創(chuàng)新研究實踐的立體化實踐教學體系，使每一位卓越計劃參與學生得到了全方位、個性化、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(yǎng)，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。
目前我校的卓越電氣工程師計劃正在進一步探索中，基于工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學體系改革也是一個循序漸進的過程，今后還將進一步調(diào)整和完善整個實踐教學體系，并將該計劃分步驟地、系統(tǒng)地擴展到所有電氣工程專業(yè)學生，以實現(xiàn)真正意義上的多元化多層次工程能力培養(yǎng)，培養(yǎng)出更多更好的在電氣工程與自動化領域具備研究、規(guī)劃、設計、建設、運營、管理等方面能力的本科工程型專業(yè)人才。
參考文獻(略)
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