电气工程学科内涵范文

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电气工程学科的发展重在理论实践的结合，因此要重视理论基础的巩固，同时扩展知识面的宽度。随着现代社会的发展对新技术的要求，电气工程科技必须不断的进步和创新，其专业的人才必须掌握多方面的技术，把自动化专业技术和计算机信息技术综合在一起。

1.2重要性

在信息技术化的今天，电气工程影响着整个民族科学技术进步的水平。电气工程的开始要追溯到十九世纪上半叶“磁效应”和“电磁感应定律”的发现，电磁理论的发明奠定了电气工程的理论基础。不久，西方国家开设了电气工程专业。在我国，电气工程专业始于1908年的南洋大学堂，在之后的一个多世纪，开设该专业的大学数量不断增多，这是我国相关人才的匮乏的体现，电气工程专业在我国大专院校中的地位日益提高。

2专业建设

科学技术发展到今天，广泛的电气工程学科下的很多技术都陆续被独立出来，成为独专业的学科，但由于它们来自于电气工程学科，与电气工程的内容有着扯不断的联系，不是其他学科能够比较的。所以，现在电气工程具有良好的发展和就业前景。本专业把电气工程包含的所有专业以及交叉学科的相关知识都做了系统的分析，理论与实践相结合，注重德育的教育，培养了一大批合格的高技术型人才。电气工程专业将来会以电机控制、电力与电子技术、电力系统的自动化三个专业为发展方向。

3建议

为了更好的发展电气工程专业，把培养技术人才作为目标观念，采取开放性的人才策略，充分利用现有的人才，并不断培养和引进人才。就必须成立优秀的教师队伍，完善师资力量，培养和引进两手都要抓。

3.1人才引进

各学校要根据发展规划，积极引进拥有高资历的国内外人才，尤其是具有国家性的专业研究经历、参与过过国内河国外较大工程项目的人才。根据学校学科建设和教学的需要，制定引进计划和人员的数量。

3.2师资建设

积极培养现有的教师队伍，通过学习参观的方式进行深造。不断提高教师自身的水平，使各科老师的学历、年龄等结构分配上更加合理。加强年轻老师的计算机和外语水平，对其进行岗前培训，并加入到社会实践中。指定德高望重且教学水平高的老教师指导青年教师，使青年教师尽快了解教学重点，顺利进入教师的角色。针对青年教师的教学，学院可组织听课或座谈的形势，改进青年教师的教学方法，提高他们的教学质量。

3.3提高教学水平

教师教学水平与科学新领域的开拓息息相关，教学水平的高低影响着教师在学生面前的威信。教师是否有威信，也是教师的品质、能力、知识以及教育方式的一种体现，直接表现在学生在内心深处崇拜和敬佩的态度。老师的教学水平是影响着学生的学习兴趣和爱好，是影响教学效果的一个关键因素，是学生是否愿意接受教育的前提之一。自古以来，我国的教师就有着爱岗敬业、默默奉献、工作负责、为人师表、以学生做为根本的优良传统。对教师业务水平的管理，是各个学校对教师教学的能力以及水平进行帮助和提高的一种表现，是学校管理层为使教师具备精湛的专业知识、渊博的文化储备和教育教学方法，运用多种模式对教师业务水平有计划有安排进行整体加强的过程。由于教师是知识的传授者，并对学生的能力进行培养和发展，因此教师的水平直接对学生的智力开发有着影响。教师业务水平的管理，有助于提高专业知识的教学水平，教师只有对教材内容熟练的掌握和适度的拓展，才能更好的进行专业知识的教育，把合适的学习方法传授给学生，使学生对专业知识轻松的掌握和理解，很好的运用到现实生活中。

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二、关于电气学科环节的分析

1随着电气工程系统的不断健全，电气学科理论知识也在不断深化应用，这两者实现了相互促进。我国对于电气信息学科的划分包括以下内容，其属于工学门类，其学科分支有电气工程、信息通信工程、计算机科学技术等。无论是哪一个学科分支，其都以计算机应用为基础，这是电气学科的理论实践基础，也是电气工程的应用基础。随着时代的发展，其技术工程及其电磁类的基础学科得到有效结合。实现了对其现代电气工程的发展，满足了市场经济的发展需要。我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术，电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

2目前来说，国外发达国家的电气工程专业体系是比较健全的，随着经济时代的发展，其内部理论实践体系日益健全，伴随着科学技术的发展而发展。在以前的电气工程专业中，国外发达国家的教学是以电力工程为主要的模式，随着知识经济时代的发展，其电子技术及其计算机技术逐渐成为电气工程的应用核心，其电气学科体系日益健全。有些国外高校的电气工程教学过程中，实现了对电力工程学科的取缔，取而代之的是电气工程的计算机应用教学，这满足了国际经济发展的局势，实现了对电气工程的更新，保障了电气学科系统的健全，确保其内部各个环节的有效协调，无论是电气学科的健全还是电气工程技术的更新，这一定程度提升了国外发达国家的发展的软硬实力。我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。

随着我国经济的发展，我国高校的电气工程教学中，电力学科也逐渐实现了与现代信息技术的融合，符合了国家信息化经济的法发展需要，这有效推动了我国的电气工程的学科应用系统的健全，进行其电气工程领域的技术创新模式的应用，保障其内部技术应用环节的优化。在此过程中，我们为了本国的电气经济的发展需要，需要进行国外电气学科的先进管理经验的汲取。国外发达国家的著名大学大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

三、关于电气技术发展前景的分析

电气技术的未来发展前景是非常广阔的，其影响着电力工业及其相关电力行业发展，可以说电气技术的应用发展，是国家经济建设的重要环节。电气技术的发展，也推动了可再生能源技术的深化应用，满足了国家经济的健康可持续发展，实现了对风电技术、光伏技术及其氢能的有效应用，这符合未来电气工程的发展需要，满足低碳经济的发展需要。特别是氢能技术的应用，氢能有其他能源无与伦比的优势，其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。超导技术的深化，满足了电气工程的发展需要，促进其综合社会效益的提升，通过对其超导储能系统的深化应用，实现对其电能的有效转换，实现对其电磁能的应用。它是一种高效的储能系统，能够实现对电网的安全性的提升，满足了实际工作的需要。保障电网安全。超导大容量电缆，可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。灵活交流输电技术，用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制，以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

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中图分类号：F407文献标识码： A

一、电气工程技术的发展史

电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。

（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。

（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。

（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。

（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。

（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。

五、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：

（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。

（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

七.电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：

（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。

（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。

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作者简介：解璞（1977-），女，河北定州人，军械工程学院车辆与电气工程系，副教授；赵锦成（1962-），男，陕西西安人，军械工程学院车辆与电气工程系，教授。（河北 石家庄 050003）

基金项目：本文系军械工程学院教学研究课题（课题编号：Jxlx1382）的研究成果。

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0155-02

实验教学对于培养学生实践能力和创新能力具有不可替代的作用。[1]军械工程学院电气工程学科针对装备供电“安全、可靠、优质”的军事需求，围绕装备电气系统中电能的发、输、配、变、控、管、用等技术环节，以提高电气装备的性能和维修保障能力为目标，研究装备电气工程新理论、新技术和新方法，体现为机械与电气、强电与弱电、设备与系统相结合，技术内涵有别于民用电网，具有明显的军事特色和学科特色。本学科要求研究生除需熟悉电气工程学科的科学研究方法，具有独立获取新知识以及从事科学研究的能力，还应掌握较强的实验技能和解决实际问题的能力。

研究生的实践能力和创新能力是衡量研究生培养质量的重要指标。实验教学是电气工程学科教学的重要环节之一。然而，相比于课堂教学和学位论文研究，实验教学一直是研究生培养工作中亟待加强的环节。[2]重理论轻实践，致使大部分研究生理论水平很高，但动手能力和解决实际问题的能力欠缺。因此如何优化实验教学内容，丰富实验教学方法，打造实验教学平台，培养出综合性、创新型人才是实验教学的关键。

一、传统实验教学存在的主要问题

目前研究生的实验教学没得到足够重视，导致很多研究生实验课程变成了一种形式上的教育，成为研究生用来“混学分”的课程。究其原因，目前研究生实验教学主要存在以下不足之处。

1.实验内容设置欠合理

目前大多研究生实验沿用本科方式，依据理论教学的需要而设置，所开设实验中原理性、验证性的基本实验内容较多。由于受经费及现有实验条件的限制，针对装备电力系统发、输、配、变、用等各个环节电能的测量、调节、补偿、控制则只能部分地进行演示性实验，无法反映电力系统的动态环节，不同程度脱离工程实际和装备实际。另外，与研究生创新能力培养息息相关的综合性、设计性实验数量相对较少，实验内容趋简避繁，从而导致研究生只能进行低水平的重复实验，而缺乏对其创新性思维的培养。

2.实验教学方法不足

传统实验教学方法是教师在课堂上讲授实验内容、演示实验操作，再让学生在规定时间内按照固定实验步骤进行实验。这是一种灌输式的教学模式，比较局限与死板。研究生大多只是忙于完成实验内容，而对实验原理及实验过程中出现的问题没能进行独立而深入的思考。该教学模式严重制约了研究生的独立思考和解决实际问题的能力，无法达到应有的实验效果。

3.实验资源利用率低下

目前多数院校简单地按任务目标和所属部门划分实验室[3]，教学实验室基本不涉及科研工作，科研实验室很少顾及教学，人为地将教学与科研割裂开来，不利于实验室资源的充分利用。实验室开放不够，研究生很少有机会进入专业性更强、设备更先进的科研实验室进行综合性与研究性的实验。有些研究生导师会利用自己的课题经费购置或研制一些先进的实验设备，但出于对设备的保护，利用率低，很少为研究生实验教学所公用。

二、研究生实验教学改革中采取的措施

如何解决研究生实验教学过程存在的上述问题，充分利用实验教学提高电气工程研究生的创新能力？本文结合笔者在研究生实验课程教学中的体会，以及军械工程学院电气工程学科在研究生实验教学过程的实践经验，提出几点改革措施。

1.优化实验教学内容

实验内容的安排、选择及合理分配对实验教学是非常重要的。为此，我们根据电气工程学科不同层次、不同研究方向的研究生，由浅入深、由点到面，分层次优化实验教学内容。目前的实验内容主要分为：验证型实验设计型实验科研型实验。

验证型实验主要用于对研究生学员的基本实验技能进行培训。通过常规实验操作方法的培训，提高学员动手能力，为下一步进入论文阶段并顺利开展打下坚实的基础，每名研究生必须完成这一阶段的训练。

设计型实验主要培养研究生观察问题、分析问题及最终解决问题的能力。让研究生根据自己的专业研究方向设计具有综合性、典型性、开拓性和创新性的实验，由导师和任课教员共同指导学员查阅相关的参考资料，并对实验设计和实施给以指导和帮助。此类实验既锻炼研究生形象思维，又培养其逻辑思维，是促进研究生创新思维、创新意识和创新能力不断提高的有效途径，并可充分调动学员的创新意识和科学研究兴趣，为培养创新型人才打下良好的基础。通过综合实验的设计、实施、分析到完成实验任务，能更好地提高研究生的创新科研能力。

科研型实验是让研究生主动参与到科研实际。充分发挥学科优势，利用科研实验室资源和强大的科研队伍，与武器装备和科研课题接轨，将前瞻性、先进性的科研成果融入到实验教学环节中去，从而使研究生在进入做论文阶段之前熟悉各种专业设备并掌握现本学科中具有代表性的重要研究方法，了解和掌握现代最先进的技术思想，达到依托科研实践培养创新能力的目的，为研究生学员到部队任职打下坚实的基础。

实验教学内容改革要服从服务于人才培养的需要。军校研究生的培养，是为了适应军队建设和信息化条件下作战的需要，为我国国防现代化建设培养各级各类的自主创新人才。在进行实验教学内容优化时，必须在遵循本学科发展规律的前提下，针对武器装备建设和发展中面临的实际问题及研究生后续的课题，明确军事应用背景。

以本教研室的电气工程硕士点为例，该学科针对目前我军装备野战供电保障多采用内燃动力发电机供电而油料保障压力大、战场安全性低、制约军事意图实现等不足，为适应装备供电保障发展趋势，坚持自主创新，构建了风—光—柴混合能源互补供电系统。该微型供电示范系统填补了我军装备野战供电系统保障在混合能源互补供电领域的空白，并将此科研成果应用到研究生的实验教学中。目前依托该平台可开展混合能源互补供电组网、监控、分配、变换、防护等实验，使学员巩固理论知识，了解前沿动态，掌握实验方法，一方面为后续研究生学员开展新能源发电技术、实时智能控制器、新型蓄电池及其充/放电控制技术、混合能源互补供电能量管理与监控技术等方面的课题研究提供了基础和保障，另一方面也使实验课程的内容更加具体化，促进了课程教学内容改革和创新。

2.丰富实验教学方法

教学方法是实验教学的关键。研究生的培养目标是成为独立从事科研工作的个体，因此研究生的实验教学不能停留在传统的教条式层面上。

实验教学方法的改革就是要本着“学员为主，教员为辅”、“学员独立设计，教员重点辅导”的原则。在实验教学环节，有必要培养研究生的实验流程自行规划能力。比如对于验证型的实验，只给出实验节点要求，研究生则要按照自身的理解，自行设计实验步骤，并整理实验结果，甚至自行补充实验内容，进行创新性实验学习。在与研究生课题联系紧密的科研型实验中导师应尽量放手，让研究生充分发挥聪明才智，让实验教学成为一种探索、求知、求新的过程。

同时实验教学应贯穿于研究生培养的全过程，导师应及时根据研究生的课题进展情况，了解其实验中遇到的问题并给予指导或协助解决，让研究生少走弯路，提高效率，这也是一个教学相长的过程。通过这种研究式的实验，可以循序渐进地培养研究生独立分析解决问题的能力。

3.打造实验平台

实验平台是实验教学的保障。为弥补实际装备缺乏所造成的教学条件不足，利用科研资源优势改善研究生实验教学环境，解决实验教学对实际装备的依赖。我院电气工程学科依托军队“2110”装备野战电力支持实验室的建设，结合装备野战供电的发展趋势及需求，以“瞄准前沿、围绕目标、结合装备、强化特色”为发展目标相继搭建了军用电站装备综合技术保障、野战电力支持仿真、电能质量监测与控制3个特色鲜明并互为补充的实验系统。

（1）电力综合技术保障实验系统。该系统能培养电气工程研究生在装备野战电力支持方向的理论联系实际意识和基本实验技能，为电机学、电力系统分析、电气检测技术、供配电技术、电能质量分析与控制等专业课程学习提供了实验条件和良好的科研背景。

（2）野战电力支持仿真实验系统。该系统由1台高效专业服务器和6台台式计算机及显示设备和专业的电力支持仿真计算软件组成，该仿真系统可弥补实验技术的不足，提高研究进度，降低研究费用，具有灵活性、可重复性及安全性高的特点，研究生学员可在装备野战供电系统建模和稳态/暂态仿真分析计算，优化装备野战供电系统设计，提高系统的电能质量、控制运行系统的运行效率和安全稳定性等方向开展实验。

（3）电能质量监测与控制实验系统。该系统为开展负荷结构特性对电能质量的影响研究，实现了负载形式的典型、多样化，兼顾了实际和科研的需要。一方面配置了小型化的电机拖动、照明、变频调速电机、逆变装置等非线性、冲击性负荷，另一方面配置了电子负载、阻感负载等以便建立极端条件下的综合负荷模型，同时还具有国际先进水平的交/直流电压跌落模拟器，可模拟极端的电能质量问题。为研究生电能质量专业课程学习提供了实验条件，为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。

目前该实验室面向研究生学员全面开放，共享及利用率较高，已能满足野战条件电能的产生、组网、分配、变换、监控和保障等方面的科学研究，可在更高的研究层次培养研究生创新能力。近三年来以实验室为背景，先后培养各类研究生12名，已毕业硕士研究生8名。实验室在建设中自主开发实现了部分功能，混合能源互补供电系统培养研究生3名，分别实现了混合能源互补供电系统的实时监控和铅酸蓄电池的虚拟测试；军用电站性能检测与测试分系统培养研究生3名，分别开展了军用电站电气参数检测及模块电源虚拟测试系统的研究；2名研究生则分别开展军用电站AVR检测诊断平台及逆变电源供电负荷适应性研究。把实际科研用的装置用于实验教学，使研究生在课程学习中就接触到课题了，这些设备就是下一步研究生做课题直接要用的设备，这些科研平台的设计、运行、实现方法都成为课题可借鉴的资料。这使研究生尽早接触到学科发展的前沿，拓展视野，并加强了研究生实践能力、创新能力的培养。

三、结语

几年来的实践证明，加强对研究生实验教学的改革，一方面加深了研究生对本学科理论知识的进一步理解和掌握，拓宽了知识面，另一方面也使他们学到了许多实验室工作的知识和技能，提高了实验动手能力、语言表达能力、组织教学的能力和理论联系实践的能力，培养了严谨的科学作风，促进了学业的进步。研究生教育要围绕学科特色优势，重视研究生扎实的实验基础、综合运用技能和创新思维的培养，同时还应优化实验教学内容，丰富实验教学方法，打造良好的实验平台，从而为实验教学提供良好的条件，进一步提高研究生实验教学效果，达到全面提升电气工程研究生综合素质的目标。

参考文献：

[1]邝溯琼，杨定新，陶利民.开放式研究生综合实验中心的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：109-111.

[2]周爱华，唐玲.电气专业综合实验中心建设的构思[J].中国电力教育，2011，（33）：187-188.

[3]丁坚勇，饶凌平.加强大学生实验教学 培养电气工程高素质人才[J].中国电力教育，2007，（1）：111-113.

篇5

作者简介：刘建峰（1978-），男，江苏江阴人，南京工业大学自动化与电气工程学院，讲师，国家注册电气工程师；周玉庭（1972-），女，四川高县人，南京工业大学自动化与电气工程学院，讲师。（江苏 南京 211816）

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0064-02

一、建筑电气与智能化专业的内涵

1.建筑电气与智能化专业的定义[1]

建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下，研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展，土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业，建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”（或“电气”）的空缺，与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合，是典型的多学科的交叉和融汇。

建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段，“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”；另外，随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展，建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵，与传统的建筑电气专业有着本质的不同。

2.建筑电气与智能化专业的培养目标

建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要，掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论，掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术，综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。

建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作，并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。

从以上内容可以看出，建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备，包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。

二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称

建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业，目前没有一个公认的英文名称，各高校根据自己的理解，有多种不同的翻译方法。相对而言，国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长，其专业名称一般有固定的英文名称。

1.建筑学：Architecture

建筑学，从广义上来说，是研究建筑及其环境的学科，通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识，能在设计部门从事设计工作，并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。

2.土木工程：Civil Engineering

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动；也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识，具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。

3.给排水科学与工程：Drainage Science and Engineering（原建筑给排水：Building Water Supply and Drainage）

给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科，它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识，能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。

4.建筑环境与能源应用工程：Building Environment and Energy Applications Engineering

建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术（部分）与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5，6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才：一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作；二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护，技术经济分析和管理；三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要，具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能，知识面宽，具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。

5.建筑设备工程技术：Construction Equipment Engineering

建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业，属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术，具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。

6.智能建筑技术与管理：Intelligent Building Technology and Management

香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业，是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理，学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容，属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。

7.建筑装备工程：Building Services Engineering

香港大学开设了“建筑装备工程”（Building Services Engineering，简称BSE）专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。

8.其他相关院校的专业

国内外其他相关院校类似专业还有：美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业（Building Technology）；英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业（Energy，Environment and Buildings）；马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业（Intelligent Building Technology）；香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业（Electrical Installations and Systems in Buildings）。

三、对相关英文翻译的分析

建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个，下文分别予以讨论。

1.对“建筑”的翻译[7，8]

从上述相关专业名称可知，当研究建筑设计本身时，一般用Architecture居多；当研究建筑内部设施时，一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时，留学生也指出：在国外提到建筑内部的设施时，建筑一词一般用Building，而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术，也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程，其涵盖范围比Building更广。但在习惯上，提到建筑内部的设施，一般用Building的居多。因此，建筑电气与智能化中的“建筑”一词，用Building较为合适。

2.对“电气”与“智能化”的翻译[7，8]

对“电气”与“智能化”的翻译，相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中，一般用Electrical或Electricity；“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵，此处的“电气”与“智能化”，应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统，即此处的“电气”与“智能化”应是名词，而非形容词，故用Electricity与Intelligence为好，而不用Electrical与Intelligent。

3.Intelligence与Intelligentization的区别

根据英文翻译，Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上，“Intelligence”偏向于智能、智慧之意；当用在建筑物时，可以引申为建筑物经各种设备支持，具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意，成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时，偏向于建筑物经过各种设备的支持，具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言，面对未来的智能建筑发展，Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。

四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称

根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等，认为“建筑电气与智能化”的英文名称，用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中，即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然，由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展，其英文名称可能有所不同。希望通过讨论，能尽早确定一种比较权威的统一名称，以利于进一步扩大国际交流。

参考文献：

[1]教育部建筑电气与智能化专业指导委员会.建筑电气与智能化专业规范[Z].2010.

[2]本书编委会.建筑大辞典[M].北京：地震出版社，1992.

[3]中国土木建筑百科辞典（建筑）[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[4]本书编委.中国土木建筑百科辞典（建筑设备工程）[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[5]教育部.普通高等学校本科专业目录（2012年）[Z].2012.

篇6

中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0144-01

电气工程及其自动化是我国的重点建设学科，从建国初期至今，我国从保障国家安全和社会民生以及经济建设的角度出发，就对电气工程非常重视。伴随着我国高等教育在电气工程方面的长期的投入，培养了大批电气工程及其自动化领域的建设者，从而支撑起我国改革开放三十多年来社会经济突飞猛进的进程，也进而推动了自身的完善和突破。

一、电气工程及其自动化的发展概述

1、电气工程及其自动化的发展概述

电气工程及其自动化是目前电气工程中新型且先进的科学技术，新时代下市场经济建设对电气工程及其自动化建设需求越来越高，推动自动化全面启动。电气工程及其自动化自身属于一种比较复杂的学科，同时在电气工程发展中又是一项不可缺少的技术。由于电气工程及其自动化建设是依托信息技术、计算机技术、自动控制技术以及多种基础技术相结合而成的新型技术，所以，电气工程及其自动化建设若想取得良好发展，首先要对其内部进行科学、合理调整与搭配，将所含技术不断优化，并不断加强创新与突破，推动电气工程及其自动化可持续性发展。

2、电气工程及其自动化的价值概述

电气工程及其自动化建设为我国经济、社会发展做出巨大贡献，在各生产行业中也有着非常重要的作用，不仅可以提升各个企业的生产力，同时也促进生产方式以及生产技术的优化与进步。例如：电气工程及其自动化在工业制造、交通运输、民用领域以及通讯设施等多方面作用尤为突出。各领域中采用电气工程及其自动化措施后均有良好的改变，工业制造不仅提高了生产效率，同时实现了远程监控；电气工程及其自动化完全提高了交通运营管理效率，并且提升了交通运输的安全性；在电气工程及其自动化的建设下，民用配电、安全防预等多方面系统功能明显增强，为人们用电提供方便与安全，改善人们生活质量，提高生活水平；同时电气工程及其自动化在现代信息通讯上起到了非常广泛的应用效果，实现信息自动化，全面提高国家以及人们的经济效益。

二、电气工程及其自动化的现状

1、电气工程及其自动化在技术领域的现状

电气工程及其自动化属于交叉式学科，包含学科种类较多，涉及到的技术也比较多样化。在科技革命的影响下，电气工程及其自动化已经逐渐深入到生产与生活中，电气工程及其自动化与现代科技发展共进步，对市场经济以及各行业生产力有着很大的影响，自动化目前已经成为当代的主力运行模式。但是由于电气工程及其自动化建设中基础技术还在保持原有的能力中，经过不断加强电子技术的研究，并多次试验与实践，目前电气工程及其自动化建设已经发展成为一项可实践与应用的学科。

1992年国际电工委员会颁布了IEC6113-3标准，为全球各厂商在可编程控制器上提供了一套标准的国际化控制器编程语言，以实现了计算机系统开发下搭建开放的开发平台，通过几十年的技术经验积累，结合智能仪表、可编程控制器、马达启动与控制器等一系列设备及技术，目前已形成了分布式和现场总线式控制系统，广泛应用在生产生活中，伴随着信息技术对各类设备的深入影响，现今电气工程及其自动化还结合了多种传感器和控制器以实现远程监督与控制，从而大大提高生产效率和安全性。

2、电气工程及其自动化在人才培养的现状

我国在电气工程领域的教育投入长期保持高度重视，建国初期便在整合院校资源时将电气工程作为重点学科单独重组院校，相继建设了三大重点电气工程学校，分别是华北电力大学、东北电力大学和上海电力学院。由于国家经济建设的需要，在改革开放的三十多年间，电气工程及其自动化几乎成为各理工类高校必设专业，为我国电气工程的建设与发展培养了大量的电气工程师。

但伴随着我国产业升级和经济结构调整，以及节能减排和产业创新等政策的提出，电气工程作为基础性行业也必将面临新的挑战，传统的人才培养模式对于我国社会经济发展形势而言，已经暴露出创新实践能力不足，设计开发思路传统，技术平台支持薄弱等现象，这些现象也急需在政府的引导下，企业和高校共同合作解决，从而带来良好的社会经济效益。

三、电气工程及其自动化的现状分析及个人观点

1、电气工程及其自动化领域培养模式需要与时俱进

我国现有的电气工程及其自动化人才培养模式急需改进，在面对商业市场需求时，单纯的理论成果或者实践经验无法单方面完成预定的项目目标，这就需要在其人才培B上重视卓越工程师的培养。现实的人才培养体系中，从该专业从事的工作分开进行理论和实践的部分，已经不能适应我国庞大的产业升级需求了。所以笔者认为企业与高校要积极合作，同时吸取国际先进培养经验，就未来的电气工程及其自动化发展根据社会经济发展趋势做出预估，锚定人才培养方向，使电气工程师既有理论研究水准，还有实践创新能力，并在跨学科上拥有丰富的知识技术储备，在高精尖领域有广阔的视野，在设计思维和理念上有人文内涵。

2、电气工程及其自动化需要实现重大课题的突破

电气工程及其自动化的自我完善与进步来自于理论创新和实践创新，而我国在进行着产业升级和经济结构调整，面对即将消失的人口红利，工业生产方式必将走向高科技、自动化的轨道，一大批工业企业将面临电气工程方面的重大改造甚至要求有突破性的创新设计和技术应用，而这些也正是电气工程及其自动化完成自我进步良好机遇。凭借着广阔的技术需求市场，我国在电气工程及其自动化领域应该设立重大课题进行集中攻坚，抓住重点，实现我国电气工程自动化的不断进步。

3、电气工程及其自动化需要搭建更加智能化的系统开发平台

在面对商业市场的需求时，除了在大型课题上需求电气工程的专业技术进步与突破，还要满足一般企业和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求。为此，在信息技术日益发展的今天，搭建更智能化的电气工程及其自动化开发平台以实现低成本、高效益的目标，能够满足普遍企业追求经济效益的诉求，也能大大提高我国各领域在电气工程及其自动化方面的普及程度。

结语

篇7

专业课教学过程中，大多数存在教学内容多、繁、杂与教学课时数偏少以及学科专业技术发展快与教材更新慢的矛盾，要达到创新型、复合型人才的培养目标，必须首先对所授课程的教学目的和知识点的内涵十分明确。所以，要根据专业特征，结合学科专业发展方向和行业发展最新技术，优化整合教学内容，对现有的教材进行整合。应该以“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”原则来优化教学内容，创新课程教学体系。其教学内容改革理念就是指将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组，删除过时的旧内容，增加学科专业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容；在内容编排上按照“基本原理与方法——应用技能——当前研究动态”的层层诱导递进式顺序来编排，使重组后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进实用。如增加未来电力系统、新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势等，以培养学生的专业思维和创新灵感。同时，电气工程学科也要与时俱进，要和信息科学、自动化科学、计算机科学、电子科学、能源科学等其他学科进行交叉和融合，以求自身发展。

二、实施多种教学方法，激发学生的学习热情

一是可以将课程的整个教学内容划分为重要内容、一般内容和自学内容三个模块。重要内容(主要是指基本原理、基本方法和应用技能)在课堂上精心讲解，并通过课外作业、专题研究、实验等其他环节的训练得到巩固和提高；一般内容(主要是指新技术、新产品的应用介绍等)则充分利用现代化教育技术进行展示、介绍；自学内容(主要培养学生的专业综合素质和创新能力，进行个性化教育)则通过设问、质疑、写读书笔记、小论文的形式得到训练。

二是采用“全程案例贯穿式”教学方法引起学生兴趣。是指根据课程特点与专业特征精心选择或设计一个规模大、有代表性、有实用价值的案例，通过案例引导学生进入课程，随着课程教学的展开，让学生一步步深入到案例中，学到案例中相关的知识，随着课程教学的结束，学生在不知不觉中已把案例中的相关问题一一得到了解决。

三是采用技能训练资格认定和校企互动方式，使学生学习知识与社会需求直接挂钩，大大地调动学生的学习积极性，增加就业机会；同时，教师、学生深入企业，发现问题，找到研究问题的切入点，让学生多角度、多方位地思考，培养学生进行科学研究的能力，培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，并将研究成果应用于企业，帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题，产生经济效益，形成教学、科研、实践良性循环。

三、加强实践教学

电气工程及其自动化专业是一门实践性很强的学科，学生需进行大量的实践活动，才能培养其动手、创新等专业综合能力，必须十分强调实践能力的培养和训练。因此，实践教学体系至关重要，必须高度重视。

一是加强专业实验教学设施建设，满足专业实验教学的需要。根据专业建设的需要，结合学科发展前沿，将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台，实现工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。

二是针对原来实验教学的状况和存在的问题，科学整合实验教学内容，并不断探讨和改进实验教学方法。对教学内容要进行“递进式”的整合，采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维；同时进行因材施教，加强过程监控，通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式，加强全部实验过程的管理。这样，较好地实现了“递进式”实验的预期效果，也适应了不同层次人才培养的需要。

三是在实习基地方面，在与已有的担任实践教学任务的校外实习基地保持良好联系的基础上，积极寻找与电气工程及其自动化专业实践教学环节相符合的校外实习基地，保证完成实践教学任务，使学生的工程实践能力真正得到培养。

篇8

二、PSERC高校教学体系

1．PSERC高校的培养目标。

ABET通用培养目标规定，专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标；培养目标应包括学生毕业时的要求，还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就；高校应建立必要的制度定期评价培养目标的达成度，并定期对培养目标进行修订。ABET通用标准对毕业要求明确提出毕业生应具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德；具有从事工作所需要的相关数学、自然科学以及经济和管理知识；掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识，具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力；具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。作为国家科学基金资助的校企合作研究中心，PSERC充分挖掘发挥各高校的能力，充满激情地面对电力工业中的各种挑战。PSERC的宗旨是为未来电力系统培养高素质的工程师。在PSERC的旗帜下，多所高校通力合作，朝着如下目标努力：共同思考未来工业会面临的挑战；在这个合作平台下，利用交叉学科优势，研究这些挑战的应对方法；在工业危机事件时能在学术机构、工业机构、政府之间达成有效沟通和知识共享；培养下一代电力工业工程师。而校企合作研究中心PSERC则需要为下一代电力工业工程师的培养提供如下条件：为分布于美国不同地方、不同学科的有着丰富经验的研究者提供一个聚集平台；为企业团队和高校专家提供一个科学前沿的具有经济技术性的研究方向；为未来电力工程师提供高水准的培养平台。随着可再生能源发电、智能电网的发展，以功率变换、检测、控制、通信、信息处理为特征的智能电气装备成为现代电力系统的支撑。PSERC高校电气工程专业以工程认证为标准，结合行业发展需要，形成了具有典型特征的培养目标和毕业要求。由于新时代电气工程专业由电子信息工程、计算机科学、自动控制等多个交叉学科支撑，几乎所有的高校都将电气工程专业与计算机科学专业设置在同一学院，没有了传统的以电气工程单一学科形成的院系；几乎所有的高校都将出色的专业能力、学习能力、领导能力、协调解决问题的能力作为培养目标。

2．PSERC高校的专业课程体系。

培养适应和引领新工业革命人才的基本载体是课程，工程教育是由不同类型的课程来实施的，工程教育回归工程的本质就是课程体系要更加接近工程的真实过程，并符合新的工程观念。ABET标准也规定，课程体系应符合专业和学校培养目标，包括通识教育课程和工程教育课程。　PSERC中心倡导多个交叉学科互为支撑，其专家阵营领域包括：电力系统、应用数学、复杂系统、计算机技术、控制理论、电力电子、运行研究、非线性系统、经济学、工业组织和国家政策。PSERC各高校均设置有适宜电气工程学科的数学和基础科学的组合课程；各校的研究方向略有差异，但都强 化数学、物理及工程理论的课程设置；有关电子信息、计算机技术、自动控制、通信技术、光纤通信技术、电磁场理论、电力电子技术、电机及电力系统基本理论等方面的课程，几乎是每所高校电气工程专业的必修课程，并设置了适宜电气工程专业学生所学领域学科的工程科学和工程设计课程。个别高校拥有自己的诸如医学电子电气设备特色方向，有些高校强化人文教育。如此由若干不同学科交叉便于交叉学科的科学研究及一流人才的培养，如此宽广的课程设置为学生后续发展打下了很好的基础，创建的是社会性综合大工程型通才培养的模式。

3．PSERC高校的实践教学。

正如前述ABET标准明确指出，工程实践是必需环节。为了保证培养目标和课程体系符合工程科技发展与适应社会需求，ABET标准规定，必须有企业和行业专家全程参与培养目标和课程体系的设计与修订过程，尤其是提出对工程实践与毕业设计的要求。PSERC中心加盟者不仅包括10多所在电气工程领域著名的高校，还包括美国电力公司、水电公司、电力科学研究院、美国能源公司、美国电力交易公司等以及诸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的电气企业，成立专门的工业委员会，构建PSERC与各工业企业间的合作平台。通过该平台，各高校获取研究和教学的机会，也可通过该平台商讨和推荐工程项目。该平台每两年进行一次大型研讨，企业和高校在研讨中总结已完成的项目，并提出下一步要进行合作的项目。为了培养能适应于工业、商业和政府机构的电气工程人才，要求本科生在完成基础工程课程后，必须专门修习电路、电磁场和电磁波、微处理器、通信和控制系统、电力电子和电力系统的集成电路设计训练课程。对大三或大四的高年级学生，针对不同学科模块方向，设置有各种专题课程，并且配有专门的综合设计专题，该设计课程一般安排在每年的秋季末或春季末，参加设计的学生各组间可以进行设计大赛，获胜者有荣誉证书并获得一定的奖金。研讨课程是高年级学生必修的另一门与工程实践结合紧密的课程。PSERC中心由合作高校和合作企业共同商议决定重大研究课题，高年级学生可以获得参与该类研究课题的机会，其经历将计入修习学分。高年级学生的专题及个性化研究专题一般都是企业合作项目。

三、对我国电气工程专业建设的启示

我国一些由传统的电力系统及其自动化、电机与电器专业为核心的高校有少部分仍以电气工程或电力工程为院系名称，极大多数以应用电子和电气并列为院系命名，但其教学内涵依然是偏重强电，就业领域以电网为主。但我国开设电气工程专业的高校有200多所，电网对人才吸纳有限，且各校的办学基础、行业背景差异较大，这些高校如何把握电气工程专业的建设，如何满足电气工程专业工程教育认证的要求，本文认为：由上述PSERC高校已通过认证的电气工程专业特点，有如下几点值得我们借鉴：

1．学校根据自身办学特点及行业背景，制定符合学校定位的人才培养目标和毕业要求。

2．将与电气工程专业相关的电子信息、自动化、计算机专业尽量设置在同一院系，便于交叉学科的研究和人才培养。

3．在电气工程基础课程体系中，扩展电子计算机技术、信号分析与处理、自动控制、网络通信等方面的课程，根据自身办学特点制定专业课程群，实现强电与弱电结合，学科交叉，互相渗透，加强基础、拓宽专业领域，提高学生的适应能力、学习能力，打造通才教育。

篇9

2017年2月18日，教育部指导高等工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开，并了《新工科建设复旦共识》。教育部高教司在指导新工科高校建设时提出主题为“新工科建设：愿景与行动”，目的在于加速发展新工科建设，紧密结合高校工科实践教学改革所面临的问题、解决途径进行深入探讨，最终提出新形势下新工科建设行动计划（“天大行动”）。同年4月28日CDIO联盟年会在浙江大学城市学院召开，大会提出“专业认证、建设新工科背景下的CDIO工程教育改革与发展”这一主题，并展开充分交流和研讨，经大会决议正式开展工程教育专业委员会的“千生计划”。5月11日，在湖南工程学院由全国地方高校卓越工程教育校企联盟、CDIO工程教育联盟联合主办的“全国地方高校新工科发展高峰论坛”召开，论坛指出应高度凝聚地方高校发展新工科建设。新工科建设是高等教育为适应产业发展而提出的新的教育改革，是未来提升国家综合竞争力和国际市场竞争力的保障，能够有效改变目前高校工程教育现状，为适应我国新型产业经济发展需求培养创新人才。目前我国正朝着从“中国制造”到“中国创造”的经济发展转型，这就需要培养能适应新产业的大量具有创新能力的高水平工程人才，从而我国高等教育改革面临着培养高等工程人才的转变。笔者作为一名从事多年高校电气工程专业一线教师，结合自身的经验与新工科的内涵，提出对新工科背景下地方院校电气工程专业人才培养的思考，现将思考总结如下。

一、普通电气专业人才培养

电气专业本科生的培养已经具有了比较成熟且模式固定的培养方式，就专业骨干课程为例，通常是以第一、第二学年进行通识基础课学习，第三学年度完成专业基础课学习，第四学年度对开展专业课及毕业论文的设计。传统培养模式的优点在于依托完备的教学体系完成知识传授的过程，以课程知识为中心、学生掌握为目的。然而在全面展开教育教学改革的大潮中，这种传统授课方式存在知识结构简单化、教学方法单一化的弊端，很难与现代高等教育发展需求相适应。传统的人才培养模式是以教师为中心的单声道授课，简单、枯燥的形式完成传道、授业、解惑的过程，缺乏与学生的互动过程，忽视了学生能力的培养；考核机制的单一，过度重视卷面成绩，也不利于学生能力的培养。新工科背景下课堂改革应以学生作为主体，应当充分发挥学生能动性，提高学生学习主动性和积极性，这样，学生才能在学习过程中利用多种手段和方式培养其创新意识和创新能力，才能成为符合产业经济发展需求的合格人才。

二、新工科背景下适应产业发展的人才培养

高等院校工程人才培养应与产业发展需求密不可分和相互支撑。只有培养出既掌握基础理论和基础知识，又具有工程实践能力的高素质应用型工程科技人才，才能在未来国际市场新技术和新产业的竞争中处于优势地位，才能适应产业发展的需求。目前信息技术的应用已与传统行业完成相互融合，尤其是传统产业智能化改造，迎来了“互联网+”“工业4.0”时代的到来，促进了智能电网、数字工厂、电子商务、生物信息、智慧城市等新兴产业发展。传统和相对单一的技术创新正转化为具有商业模式的设计、制造、流通、消费等全面式的技术创新。高等工程技术人才的核心是實践能力，并具有研发核心技术、组织管理等素养的综合性创新型人才。在电气工程专业人才的培养过程中，应注重知识传授与技术创造的紧密结合，应注重技术资源整合与创新能力的紧密结合，使工程技术人才充分全面地理解社会产业的需要，推动新兴产业的发展。

在产业发展形势转变的背景下，应充分地认识到人才的重要性。首先要将人才的培养定位在创新层面，注重具有工程意识的技术人才，为未来产业发展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科学家、工程师和企业家。其次是人才的培养质量。合格的具备工程素养的人才应具备多维知识与能力结构，能够满足未来产业发展在技术运用、创新等方面的需求。适应产业发展的新工科创新人才的培养核心在于创新能力的提高，涉及专业知识、创造意识、创新思维等多方面，同时还要求具备整合与开发、团队合作、组织领导、相互交流和终身学习等能力，因此培养具有开拓进取创新能力的人才势在必行。

三、新工科背景下交叉开放的创新人才培养

现有电气工程专业人才培养模式可能会限制教师和学生的思维方式，应充分地发挥专业基础知识支撑作用，并与多学科相互交叉结合，形成专业开放状态。为改变新工科背景下人才培养的现状，加快创新人才培养进程，在实际教学过程中应进行以下几方面的改进。其一，开放课程。精减专业核心课程，优化课程内容，同时辅助开设多学科课程，在专业知识中融入新知识要点和技术要点。改革专业知识结构设计，制定跨学科课程融入机制，借助网络信息手段扩展多学科专业知识的辅修，打破传统单一专业学习，以需求为导向，建立多学科交叉课程群，扩大辅修课程覆盖面。其二，开放环节。努力实现开放课堂以外所有环节，特别是不同学科间的交流互动环节，形成相互学习、相互借鉴的培养模式。多学科不同专业的跨界融合是发展的必然趋势，最终实现工程复合创新型人才培养的目标。其三，融合要素。新工科背景下电气工程专业人才培养应注重创新和创业要素的融合。培养过程中要注重专业课程与创新创业通识课程的融合，将创新意识、创新思维融入课程教育，加强创新创业实践能力训练，依托大学生创新创业实践基地和科研院所等机构拓展发展空间。其四，多维时空培养。新工科背景下电气工程专业人才培养应全方位思考、实践。从时间节点上看，本科阶段界于基础教育和研究生教育之间，具有重要的承前启后过渡的作用；从空间节点上看，本科阶段处于理论联系实际阶段，是将课堂理论知识如何应用到实践中的重要时期，是实现产学合作和科教融合的过程；从内涵角度上看，倡导“开放、合作、创新”的指导理念，实行“全人教育”，实现产学研协同育人。新工科背景下工程人才的培养过程是从“工学交替”向“工学交融”的转变，是科技信息、市场和社会需求、专业知识的集成体现，是培养兼具多学科背景和社会使命感人才教学模式重要效果体现。

四、新工科背景下校企协同的人才培养

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中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.10.032

Exploration on Application Technology Undergraduate Engineering

Students' Practice and Innovation Training Mode

JIA Jianping， ZUO Xiaoqiong， LEI Juan， CHEN Yinping， WU Hongxia

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Wuhan Donghu University， Wuhan， Hubei 430212）

Abstract The applied talents are cultivated in the application technology colleges，and its training objectives are the social needs.Electrical engineering and automation specialty is one of the most ancient disciplines in the field of engineering， and it is the typical representative of the application technology personnel training.The research on the practice and innovation training mode of students in electrical engineering and automation specialty and the effective methods and ways of cultivating students' ability in the course of the teaching of specialized courses are very practical to the construction of the training mode of the students in other application technology engineering students.This paper describes a series of teaching reform measures of electrical engineering and automation specialty in Wuhan Donghu University， which is the needs of innovative training mode.

Key words application technology; electrical engineering and automation; innovation practice; teaching reform measures

近年来，随着社会经济发展，人才需求多样化趋势越来越明显，如何构建具有实践创新能力的应用技术型人才培养模式成为众多本科院校教学改革的研究重点。区别于研究型大学，应用技术型本科院校以社会需求为目标，将学生的知识、能力、素质相结合，突出学生技术应用能力和实践创新能力，培养技术密集型产业的高级应用人才。①

电气工程及其自动化专业是工学领域历史最为久远的学科专业之一，培养电气工程相关领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。因而，针对电气工程及其自动化专业学生实践创新培养模式的研究，探索其在专业课程教学过程中培养学生各种能力的有效方法和途径对其他应用技术型工程类学生培养模式的构建极具实际参考价值。

本文以武汉东湖学院电气工程及其自动化专业在转型为应用技术型本科院校后专业改革为例，探讨如何构建应用技术型本科工程类学生实践创新培养模式。

1 专业基础介绍

电气工程及其自动化专业隶属于武汉东湖学院机电工程学院，本专业于 2005年开始招生，专业内涵丰富，涉及领域广泛，在新材料、新技术广泛应用和学科交叉融合的背景之下，面临前所未有的挑战与发展机遇。为实现面向电力行业、工矿企业培养适合地区经济社会发展的中、基层综合应用型人才的培养目标，设置电力系统及其自动化与电力电子控制技术两个专业方向，既满足湖北地区先进制造业基地发展定位的人才需求，又符合武汉东湖学院机电工程学院内部与机械设计制造及其自动化、自动化及机电一体化等各个专业相互支撑、相互配合、相互促进的学科融合、互动和提高办学效益的宗旨。在学校学科规划中已有计算机、电子信息领域的学科专业与电气工程专业相互配合和支撑。

2 人才培养方案和课程体系改革

现有人才培养方案更侧重于理论教学，实践教学环节相对偏低，而本专业的定位为应用技术型本科教学，更应侧重于实践环节的培养，因而对人才培养方案进行了改革，增加实践性教学环节的比例。在教学内容上，优先选择符合我校学生特点的人才培养目标，以及适应行业企业、职业岗位能力发展的教学内容，使教学内容与职业岗位深度融合。培养方案涵盖理论教学与实践教学、课内教学和课外实践，设置集中实践教学环节，课程教学学时数合理分配，整体优化课程结构体系，适应应用技术型专业培养的要求。

根据专业特点在结构上注重层次性，知识与能力上注重系统性和完备性。为加强学生对专业知识的理解、专业技能的应用、技术能力培养和创新精神的形成，把课程实验、课程设计、认知实习、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）有机结合起来，让专业讲座、微课程等活动贯穿整个学习过程，形成相互联系、互相渗透的实践教学体系。

3 课程大纲和教材建设改革方案

依据新的培养方案，进一步完善适合本专业学生的教学大纲。现有教学大纲在电路、电机学、电气工程基础等专业课程设置的实验项目，多以知识点为核心，主要用于加深对所学基本理论、基本方法的理解和掌握，极少涉及各门专业课程之间整体的联系，极大影响了学生创新意识的培养和实践动手能力的提高。而改革后的教学大纲，增加了专业方向综合实验和设计性实验的比例，加强各课程之间的联系，以适应人才培养的教学需求。

在教材选用上，优先选用适合应用技术型本科教学要求的优秀出版教材，鼓励教师编写符合专业培养目标的特色教材（包括配套教学指导书和教学参考书），特别是注重实践动手能力培养指导教材。

4 实践教学的改革

良好的硬件设施和条件是形成工学专业教育应用技术型特色人才培养的物质基础。②目前本专业已建有17个校内实验室、1个校内实训中心、11个校外实训基地，基本满足专业实践环节的教学任务。

在加强现有实践教学硬件体系的同时，大力发展“软件”建设，适应应用技术型院校转型的要求。首先，依据专业培养目标修订和完善实践教学大纲，开展配套实践教材的编写工作。其次，优化实践教学内容，合理设置基础性实验和综合性、设计性实验的项目比例及教学目标。第三，开展多种实验教学方式，提高学生的学习兴趣，促进实验教学质量的提高。

创新与专利课程的开设极大地促进了学生科技创新积极性的提高，在学生专利申请方面发挥了突出的指导性作用。

5 学生考核评价方式的改革

改革“重理论轻实践、重知识轻创新”的考核模式，注重学生创新思维，制定多样化考核机制。③（1）专业理论课程：可以综合考虑学生平时考勤、作业、课堂表现等因素，采用传统试卷考核，也可创新其他方式进行考核。（2）实践类课程：可以采用实践操作、设计作品、综合答辩以及实际操作与日常表现相结合等多种方式。（3）考查课：可以采用试卷、结课报告、答辩、实验报告等与日常表现相结合等考核方式。（4）选修课：可以采用试卷、结课报告、答辩、作品等与日常表现相结合的考核方式。（5）实习和毕业设计：可以采用实习报告、毕业论文、毕业设计、答辩等与日常表现相结合的考核方式。也可根据本专业特点进行其他方式的改革试点。

6 教师队伍建设方案

加强师资队伍建设，构建高素质的“复合型”教师队伍。④在开展专职教师“双师型”建设的同时，从企业聘请技术专家开展微课程建设，构成校企结合专兼互补的教师团队，使“双师型”教师比例达到100%。

实施“名师工程”建设，大力培养专业带头人和骨干教师。开展多层次、多形式的培训和教科研活动，制定并落实专业教师轮流下企业“挂职”培养，加强校企联系，把握专业发展方向，适应人才培养需求。

7 鼓励学生参加科研竞赛活动，提高学生综合素质

（1）在本专业学生中建立电气兴趣小组，将专业学习和实践活动相结合，激发学生的创新实践意识。（2）组织学生开展省级及校级创新创业活动，为学生创新实践活动提供展示的平台和经费支持。（3）组织学生开展学科竞赛，激发学生学习的积极性和创新性，利用学科竞赛的示范性和导向性效应引导更多的学生参与创新实践活动。（4）组织学生参与教师科研课题，拓展学生的专业知识面，接触前沿的专业知识，促进学生对专业知识理解和动手能力的提高。（5）开展创新与专利课程及讲座等活动，指导学生开展专利申请活动，引导学生将专业知识与实际应用相结合。（6）启动实验示范中心建设项目，组织开展开放性实验活动中心，为各专业学生创新实践活动提供交流空间。

以上为本专业在应用技术型大学转型后的专业改革探索，在实施过程中根据专业发展现状不断做出调整，以适应实践创新型人才培养模式的需求。

注释

① 蒲明.应用型本科院校创新创业人才培养模式构建研究[J].成人教育，2012（5）：42-43.

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电气工程专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合。随着社会经济和科学技术的发展，对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言，培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色，应具备“强弱电”的知识结构，而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识，有较强的实践动手能力。因此要加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化，必须积极开拓，建好一批有层次、相对稳定的实习教学基地。

1 电气工程及其自动化专业课程体系的探讨

随着科技的发展，电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术，电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。要求培养的学生具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量，提高运行的合理性和可靠性，提高运行效率。弱电知识需要越来越多，强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。电气工程及其自动化专业课程体系的构建：

1.1 根据培养目标确定对学生知识结构和能力结构的要求

根据培养目标，学生应该具备的主要知识结构和能力结构为:第一点是要求掌握比较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力；第二点是要具有系统地掌握电路理论、电子技术、电力拖动与控制、计算机基础及应用等专业知识，具有解决和处理企、事业单位中日常电气控制与运行的技术能力；第三点是应获得较好工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力和较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、技术开发、实际工作能力；第四点是掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的市场分析和决策能力，通过锻炼能够在企、事业单位从事管理与决策工作。

1.2 如何构建课程体系

按专业培养目标和培养方向，结合用人单位对专业人才素质、知识和技能的要求，要根据学生应具备和达到的知识结构和能力结构构建课程体系，课程的设置和专业教学内容不是毫无联系的排列，研究课程的内在联系，形成条块清晰而又相互融合的专业体系结构是必需的。根据本专业特点，除了公共基础课程大平台外，涉及本专业的课程可划分为四个课程群:电子技术课程群、计算机应用技术课程群、自动控制课程群、电机与电能系统课程群。

电气工程学科的快速发展与应用离不开电子技术的飞速发展，所以本专业应加强电子技术课程设置并优化其教学内容，特别是应加强集成电路、超大规模集成电路、可编程超大规模集成电路CPLD等内容的学习。由于自动化的发展一直都是借助计算机技术的发展而发展的，所以工业自动化的前途在于计算机技术服务于控制技术的发展，因此从小的控制装置到大型的控制系统都要应用计算机技术。课程设置包括计算机应用基础、程序设计、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用、工业计算机网络等。另外工业工程系统实现的重要原理及技术，对于促进学生专业思想的形成，理解专业构建的体系以及对今后的控制工程应用都是十分重要的。

按照学生学习过程中的认知规律和实践教学自身的客观规律，与学习的不同阶段相对应，研究建立了四层次结构实践教学体系。它的层次性体现于从低年级到高年级循序渐进、由浅入深，从认识性实践，到验证性、设计性、综合性及创新实践。培养具有工程素质、创新能力和较强动手能力，能独立分析解决实际问题的应用型高级人才，不仅在理论教学中应致力于理论的应用，更重要的是加强实践环节，建立知识和能力并重、实验教学与理论教学有机结合，而且相对独立的实验教学体系。

2 加强实践教学管理

首先通过对课程的优化，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验和系统性的实习环节。通过开放性实验和创新学分平台，开展个性化实践教学改革，让学生根据自己就业意向、实习兴趣和特长，选择实验内容和设计方案，组织实验和实习教学。在系统的实习过程中要求学生完成从元件的选择到系统的组装，从单元电路调试到系统调试，使其具有系统实践应用能力。

2.1 要抓紧实践教学的质量

在合理构建实践教学体系中，努力建设相对完整、与理论教学联系紧密的实践教学体系。实践教学内容的更新,必须注重加强对学生创新思维和综合能力的培养。要对现有的实验教学内容进行整合，进一步减少验证性实验，增加综合性、设计性及研究创新型实验。要充分利用网络等现代化技术及先进的教学手段，积极使用计算机教学软件和多媒体教学课件，推广运用虚拟仿真技术和实践相结合，并逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主的实践教学开放教学体系，并逐步扩大开放教学的比例。不同类型的实践教学环节(实验、实习、课程计、生产实习、毕业论文与毕业设计等)在教学计划中的学分、顺序及时间分配等方面要符合培养目标要求，要与相关课程保持协调一致的关系。

2.2 要保证实践教学基本条件

我们一方面要聘请基地所在单位的专家、专业技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导；另一方面积极帮助基地所在单位开展员工技术培训、科技开发和科研等工作，使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地。在互惠互利的基础上，不断拓展校外实习基地建设的新道路。以实现加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化的目的。实践教学各环节的规范化管理是保证实践教学质量的基本前提。理顺管理体制，建立与完善实践教学评价体系，是提高实践教学质量的重要措施。

3 电气工程及自动化专业培养目标及方法

基础课一定要给较多学时，让学生牢固掌握，为后续课程的学习和自主学习提供有力的保障。专业课的门数较多，学时较少，主要给学生介绍专业内容和国内外发展动向。在重点、难点讲解的基础上，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力和终生学习思想。电气工程专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径，新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。遵照教育要“面向现代化，面向世界，面向未来”的精神，贯彻德智体全面发展， 培养基础理论扎实，知识面宽，重视理论联系实际，强化实践动手能力，重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。针对电气自动化技术的不断发展变化，理论教学内容也应进行适当调整，删除一些陈旧落后的技术课程，加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。

为使我们培养的人才能顺利进入市场参与竞争，高等学校的毕业证书和学位证书是毕业生获得从事相应专业工作的必备的两张准入证。专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的又一准入证。在此基础上学生走向社会，经一段时间的工作锻炼，可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。

4 结语

世界科学技术迅猛发展和信息时代的到来，对我国高等人才的规格和质量要求也越来越高。另外，我国社会主义现代化进程及经济发展的需要，使高等人才的培养面临着新的挑战。在人才培养过程中，我们应注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合，使学生毕业后的就业有很强的适应性，既可以从事电力系统及其相关领域的工作，也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。

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以教学促科研、搞好科研为教学，是当今高等教育教学改革的主要目标。教学改革涵盖了学科建设、教学内容、课程体系、教学方法与手段等多方面，只有全方位的教学改革才能达到不断完善高等教育的目的，从而实现创新型、应用型、复合型人才培养的根本目标。作为高等院校的工科教师，应不断地改革完善自己所教的课程，为社会培养有创新思想合格人才。本文针对电气工程及其自动化专业的《电力系统分析》课程体系和教学内容进行了改革与实践，提出了“教学与科研互动”的课程教学创新模式，构建了“将教学内容与工程实际的最新技术相结合，丰富课程内涵”的课程教学内容改革理念与思路，优化了教学内容；创建了以“教学、科研、实践”为主线，更新教学观念，改变教学方法，采用现代化教学手段，运用案例仿真演示，提高教学效果；实施了科学研究与创新实践教学相结合的实践体系，利用项目教学法，提高了学生综合素质。通过教学实践，解决了专业课程教学过程中教学内容繁、多、杂与教学时数偏少的矛盾，将教学目标与企业技术需求紧密结合，实现了以教学促科研、科研为教学的目的，在我校电气工程及其自动化专业教学改革中，应用效果显著。

一、将教学内容与工程实际的最新技术相结合，丰富课程内涵

教材的选取与教学内容的优化。“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程是本校电气工程专业新开课程，这几门课程与电力系统的工程实际有着密切的联系，在电气工程整体学科框架之下开展课程教学改革与实践研究，将“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程形成课程链，优化课程体系、整合教学内容、丰富课程内涵、培育学科生长点、强化电力网络模型构建、运行状态分析、安全分析等意识、促进课程之间交叉渗透。

目前，电气工程专业的专业课程教材的版本很多，现有的很多中文教材从内容上看差别不大，教学内容仍然是在“以学科为中心，知识为重点”的观念，偏重于理论和知识的传授。特别是数值计算在整个教学内容中占了很大的比例，使学生把大量的精力用于复杂计算，忘记了科学计算与工程运用的相互关系，计算的目的是为了分析问题和解决问题。由于这些课程研究的是实际的电力系统中的相关环节的专业知识，涉及到大量工程中的知识和概念，在教材选取和内容处理上应结合工程实际。通过认真阅读和研究国内外同名课程的教学情况和教学资源，课程组讨论了选用中文、外文教材相结合的原则，“电力系统分析”课程选用外文原版教材。

由于教学改革的需要，“电力系统分析”课程教学时数比以往减少，教学内容多、繁、杂，学科专业技术发展快，教材更新慢。要培养创新型、复合型人才，对所授课程的教学目的和知识内涵十分明确，根据专业特征，结合学科专业发展方向和行业发展最新技术，增加新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势、发展动态、研究热点等内容，将大规模电网的运行状态与安全分析为切入点，优化整合教学大纲和教学内容，删除过时的知识，使优化后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进、实用。充实了电气工程及其自动化主干课程的教学大纲及教学内容，丰富电气工程专业课由理论到实践的课程体系，把教学内容提升到一个新的水平，以培养学生的专业思维和创新灵感。

二、以教学、科研、实践为主线，更新教学观念，改变教学方法

培养学生的独立思考能力，创新能力是传统教育和现代教育的根本区别。传统教学中，普遍采用的满堂灌输的教学理念和方法，与世界一流大学的引导式、启发式、互动式的研究型教学理念和方法之间，存在较大的差距。有鉴于此，我们对专业课程进行了改革的尝试，改传统的学科型教学为应用型教学，使学生由被动的接受者转变为主动的参与者和积极的研究者。以教学、科研、实践为主线，更新教学观念，改变教学方法。创新型人才的培养，需要科研的支撑，教师拥有敏锐的创新思维才能培养出具有创新能力的学生，科研工作水平的提高是提高创新型教学的关键。坚持创新教学与科学研究相结合，实现教学科研互动。在创新教学中挖掘科研思想，深入钻研教学内容每一个知识点的内涵，面向生产实际和专业前沿发现问题，寻找课题，以挖掘创新潜能和发现所要解决的问题；将科研搞好，也可进一步促进教学工作，把科研工作中所取得的一些成果及科研论文中的主要论点引入课堂教学和指导学生毕业设计(论文)中，以此启发学生独立意识与专业思维，形成师生互动，激发学生的创新灵感。学生的应变素质、创新能力就在解决问题的过程中得到培养。

三、采用现代化教学手段，运用案例仿真演示，提高教学效果

响应教育部关于积极推广使用现代化教育教学手段的要求，主要包括：（1）采用多媒体教学，中、英文相结合电子教案；（2）教学要求和电子教案在网上公布（3）利用教师邮箱等答疑和讨论；（4）利用电子邮件递交和批改作业，（5）仿真教学。授课主要利用中文讲解，加必要的英文术语，便于学生课后阅读和领会教材内容。

为了让学生学习并理解电力系统的实际运行情况，采用电力系统分析和可视化平台（Power World Simulator）进行系统仿真分析，将电力网络的潮流计算、短路计算、无功补偿等运行结果可视化显示在屏幕上，非常直观，使学生对系统运行情况一目了然。帮助学生更好的理解关键概念，让学生立刻看到课堂中学到的概念如何应用在实际工程，并加深理解，激发了学生对电力系统领域的兴趣，提高了教学效果。

四、坚持科学研究与创新实践教学相结合，提高学生综合素质

根据专业建设的需要，结合学科发展前沿，将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台，实现了工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。电力网络仿真软件（Power WorldSimulator）在北美地区等调度中心成功应用，并已在国内南方电网各大电力调度中心使用。结合教学内容，学生利用课内、课外时间，采用电力网络仿真软件进行仿真实验，自己动手构建电力网络，将所学知识灵活的应用到实验当中，在实验过程中，结合部分电力网络的实际数据进行系统稳态运行及故障状态分析，使实验过程更接近于实际的电网环境，真实再现实际电网运行的动态过程，提出系统故障的解决方法，增强学生对于电力网络安全的意识，缩短学校教育与电力行业要求的差距，使毕业生能尽快地胜任工作。提高同学们学习的积极性，对电力系统的学习有了更进一步的理解。

结合电力行业特征，采用校企互动教学方式，组织学生到大型火力、水力发电厂、风力发电场、变电站等地参观实习，了解发电厂及变电站实际生产及运行情况，了解企业技术需求。针对企业需求，结合仿真软件组织学生共同进行模块开发，借助传统学科积累，把教学研究与工程设计、科学研究接轨，大大地调动了学生的学习积极性。采用项目教学法，通过实施一个完整的项目，把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目是指以制作或设计一种具体的、具有实际应用价值的产品（软、硬件）为目的的任务，面对企业技术需求，将教学内容的理论知识和实践技能相结合，加深对已有知识、技能的应用，同时还要求学生能够主动学习新知识，灵活运用新学到的知识、技能来解决项目实施过程中所遇到的实际问题。使学生能将本课程所学的知识在项目实施过程中进行演练。在项目实施过程中，学生通过查阅必要的参考资料，向教师和专家进行请教等多种途径获得项目所需的理论知识和实现项目的具体方法，为项目的讨论做好准备。对于分组进行的项目，还要集体分工准备，互相交流，以调动全体成员的积极性和创造性，独立提出解决问题的方法，写出项目的实施方案。项目实施主要靠学生的自主学习和相互间的协作为主，在此阶段教师随时对学生遇到的问题给予指导，帮助学生解决在开发过程中遇到的难题，并督促学生及时完成项目实施计划的各个环节，以保证学生能够严格执行操作规程，按计划完成项目任务。项目评定是对整个项目教学实施情况的验收，也是对学生在该项目执行过程中取得的成绩做出评价，找出存在的问题，为项目的完善设计提供依据。通过几年的教学尝试，每年有20多名学生参与项目的设计和开发工作，并且出色地完成了课程设计及毕业论文；同时，教师和学生深入企业，发现问题，找到了科研工作的切入点，师生共同研究，帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题，部分研究成果已在企业进入试用阶段，产生直接经济效益，形成教学、科研与实践的良性循环。五、结语

本文构建了以教学与科研互动模式的教学实践体系，提出了将教学内容与工程实际的最新技术相结合，丰富了课程内涵，教学中发现课程教学内容新体系实施效果好，并且压缩了课堂教学课时数；以教学、科研、实践为主线，更新了教学观念，改变了教学方法；采用现代化教学手段，运用案例仿真演示，提高了教学效果；实施科学研究与创新实践教学相结合的课程实践体系，依托校企合作，实施项目教学，锻炼了学生的独立工作能力、综合职业能力和协作精神，缩短了理论与实际工作的差距，提高了学生的创新性和学习积极性。同时，老师和学生共同为企业解决了技术难题，企业为学生提供了实习场地，学生的综合素质得以提高，就业竞争能力和工作适应性得以增强，毕业生深受用人单位欢迎。几年的教学实践证明，采用教学与科研互动模式的课程体系建设，是一条切实可行的教学改革的途径。同时，通过教学，提升了教师教学与科研水平，在我校电气工程及其自动化专业教学改革中，应用效果显著。

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篇13

中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：

前言

随着社会经济的发展，人们生活水平的日益提高，在建筑住宅上的要求更趋多样化与个性化，变现在对住宅要求不再基于传统观念的选择，在舒适、安全、节能、环保、高效上提出了更高的要求。企业或者投资者在瞄准建筑工程行业，将建筑物作为商品或生产资料投放市场的同时，也要为该产品的使用价值和产品质量把关，在行业领域激烈的竞争中，过硬的质量能够使人们销售的放心、舒心、安心，能够获得更大的市场份额和更强的综合竞争力。从而推动整个市场经济的发展和行业领域里社会经济效益的提高，促进新技术改革的早日实现。

一、简析现代建筑电气技术

现代建筑电气是社会经济与科学技术发展的产物，是学科细化的结果。该学科是一门继近代物理学、电磁学、电子学、光学、声学等理论为基础并将其作为现代电气科学领域里的一项重要内容，是应用于建筑工程领域内的一门新兴的综合性工程学科。

现代建筑电气技术是建立在电气工程技术的基础上，将电子技术、电工技术、控制技术、信息技术和智能技术相融合了的一门综合性、多元化的应用技术，既具有电气工程的明显特点，同时又兼具其他不同专业不同领域的相关知识和信息，现代建筑电气技术既是时代的产物，也符合现代建筑领域，尤其是智能建筑行业里的实用性要求。

二、简述现代建筑电气技术的现状

21世纪，迅速发展的建筑业带动了中国经济的发展，成为国民经济发展的推动力。伴随着建筑业发展的同时，建筑电气技术也取得了一定的发展，满足了建筑业发展的内在需要和时展的客观要求。随着时代的快速发展，现代建筑电气技术也在不断的发生变化。在建筑技术和电气科技的发展与信息技术的带动下，计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术、现代通信技术等技术的相继融合,使建筑电气技术实现了飞跃性的发展.

但是，随着我国建筑行业飞速发展的同时,各种现代化建筑在各地不断出现。随着我国经济的发展，建筑中的能源耗费问题也成为了社会发展中普遍关注的问题,尤其是在实际的使用过程中,在享受舒适美观的同时，也不知不觉耗费了大量的电力，而各种电气的能源耗费在整个资源消耗中占到了很大的比重，其中电力系统在建筑物的能量消耗方面占到很大的份额，距整个现代建筑的环保、节能方面地要求还有很大的差距，加剧了能源的过度使用和能源危机的出现，影响人们生活的质量和品质。在增强环保节能意识的同时，建筑行业也要加紧对新科技的研发，利用天然能源来减少对电力资源的依赖，改进电气的耗能，创新环保节能的电气新技术。不断地加大对建筑电气技术的研究与改革，使其更好地服务于人们的生活与工作。

三、浅析现代建筑电气技术在实际建筑中的作用

技术只有应用于实际中才能发挥出其真正的价值与能量，同样，现代建筑电气技术只有应用于实际的建设中，才能造福人类，为经济的发展做出应用的贡献。接下来就以现代建筑电气技术在智能建筑中的应用为例作以简要分析，呈现该技术在实际中创造的价值和需要发展的空间，促进该技术的发展，改革其不足，为其能实际推广做示范和铺垫，在实践中不断深化、扩展，向前推移，用科技作为生产力，促进社会经济的发展和实现效益的最大化。

智能建筑是在建筑技术的基础上建立起来的，是信息技术与建筑技术进行有机的结合的产物，但归根结底它所依托的基础是建筑电气技术。实现智能建筑的全部建筑功能需要依赖建筑电气技术数量庞大的电子设备，维持电子设备的正常运转也离不开相关的电气技术的指导与支撑，如离不开布线技术、电源技术、屏蔽技术、抗干扰技术、防谐波技术、防静电技术以及防雷与接地技术等多项电气技术。综上所述，建筑电气技术是保障智能建筑的基本功能得以全部实现的基础。

智能建筑中采用了数量众多的弱电系统设备在设计与实际施工过程中都伴随着建筑电气技术的应用。在智能建筑中，弱电设备的种类和数量都远高于普通建筑，若独立安装每套设备，会造成巨大的人力、财力、物力的浪费。由于弱电设备之间存一定程度的干扰现象，会使大量设备之间干扰程度加剧，造成设备无法正常运行。建筑电气技术能够弥补这些缺憾，通过有计划的安排电子设备的安装来保证设备的正常工作，减少安装和运行过程中的资源损耗问题，降低生产成本，提高社会经济效益。 同时，建筑电气技术还能解决弱电设备之间的冲突，能够应用在其他领域。如帮助智能建筑实现智能化监控、加强智能建筑的安全防范能力、促进智能建筑间的信息传输等。 四、现代建筑电气技术的发展趋势