电气工程与自动化特色专业建设研究与实践

王君艳,严 正,潘俊民

(上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系,上海 200240)

0 引言

教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程(质量工程)”把“专业结构调整与专业认证”列为专业建设首要内容,并提出实施“专业标准与专业认证”,通过建立专业标准和认证办法,构建我国工程教育的质量监控体系。开展工程教育专业认证的目标是:推进我国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。教育部同时提出“大力加强本科专业建设,按照优势突出、特色鲜明、新兴交叉、社会急需的原则,努力办出特色”。这充分体现了专业认证和特色专业建设在高等学校本科教学质量工程中的重要性。为此,如何建立专业标准和专业认证方法,如何确定特色专业建设的目标和实施方案,明确专业标准、专业认证、特色专业的相互关系成为各高校本科教学质量工程建设的重要任务。

2007年6月上海交通大学电气工程与自动化专业通过了专业认证,2008年本专业又被教育部批准为第一类特色专业。本文针对上海交通大学电气工程与自动化专业的专业认证、特色专业建设等若干问题进行了探讨。

1 专业认证和特色专业的相互关系

全国工程教育专业认证专家委员会组织专家分析了我国当前高等工程教育的实际状况,参考了国际工程教育界在工程教育专业认证领域的经验和做法,制定了《工程教育专业认证标准(试行)》,此标准提供了工程教育本科培养层次的基本质量要求。此标准由通用标准和专业补充标准组成。通用标准的指标体系分为7项,包含19个内涵。专业补充标准在毕业生的适应范围、培养目标与要求、课程体系、教师队伍(专业背景、工程背景)和专业条件(资料、实验条件、实践基地)等方面提出补充,体现电气工程与自动化专业本身的要求,如表1所示。

专业认证标准突出了能力要求,即学生能力达到何种水平。认证标准明确提出10项毕业生能力要求。

质量工程明确指出:“以社会需求为导向,合理设置学科专业;密切与产业和行业的联系,加紧紧缺人才培养。”因此,专业建设要从国家经济、社会发展对人才的实际需求出发,调整专业结构,优化人才培养,密切与社会用人单位的联系,培养满足国家经济、社会需要的各种专门人才;同时,专业建设也要加强与产业和行业的结合,充分发挥行业主管部门和企业的作用,加大紧缺人才培养力度,为产业部门提供人才和智力支持。按质量工程的要求,对于专业建设“要大力培育优势明显、特色鲜明的本科专业,加大建设力度,逐步形成专业品牌和特色。”由此可以看出:特色专业建设要围绕社会需求、结合国家经济建设、科技、社会发展对高素质人才的需求,依据专业所在高校的总体定位,科学确定专业培养目标、合理构建课程体系、深入改革教学内容、努力强化师资队伍建设、大力加强实践和动手能力培养,办出优势和特色,成为同层次、同类型高校相关专业的典范。

表 1 认证标准

专业认证标准体现通用性,是专业建设的基本要求;特色专业建设是相关专业的典范,特色专业建设要以专业认证标准为基础,体现特色,但两者基本目标是一致的。

电气工程与自动化专业认证标准是高校电气工程与自动化专业的基本准则,而电气工程与自动化专业特色专业建设要依据不同高校的办学定位、专业定位、学科背景、办学条件、结合社会需求和发展要求来确定自己的个性发展目标,办出自己的特色。

2 电气工程与自动化专业建设目标

上海交通大学电气工程与自动化专业以创新教育、素质教育和终身教育为理念,体现综合性、高水平、研究型大学电气工程人才的培养要求,培养具有国际竞争力的高素质创新人才。遵循学校的“起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新”的办学传统以及“理论基础宽厚、实践创新突出、专业具有特色”的原则,体现本专业以强电为主,强弱电、软硬件相结合的特色,实现专才向通才、教学向教育、传授向学习的转变,注重学生获取、运用知识和创新实践能力的培养。

本专业的建设以培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质相互协调为目标,使学生能够综合运用所学的科学理论与技术方法从事与电气工程相关的系统运行和控制、电工技术应用、信息处理、试验分析、研制开发、工程管理以及计算机技术应用等领域工作,具备电力系统及各类电气设备的设计、分析、测量、控制和故障诊断等科技研究、教学、开发与应用的能力,以及具有继续深造、终身学习、专业发展和一定国际竞争能力的宽厚型、复合型、创新型的技术与管理人才。本专业毕业生应具有为国富民强而奋斗的志向和责任感,具有爱岗敬业、艰苦奋斗、团结合作的品质,具有良好的思想品德、社会公德和工程职业道德,以及高尚的科学人文精神和较高的身心修养。

3 课程教学体系建设

3.1 课程体系

《工程教育专业认证标准(试行)》给出了电气工程与自动化专业学生10项能力要求(即培养目标具体表达),本专业对于其中内涵较丰富的能力要求,又给出了子目标要求。

围绕能力要求的每一项(细化到子目标)设置课程,能力要求通过具体课程实现。子目标要求和课程设置同时体现上海交通大学电气工程与自动化专业以强电为主、强弱电结合、软件与硬件结合,抽象(电磁场)与形象(机电装置)结合,器件设备与系统相结合的专业特色。

1)英语和双语课程建设

综合性、研究型与国际化是上海交通大学长期坚持的办学目标和发展战略,不断提高游学、留学的学生比例,创造与国际接轨的校园教学环境,扩大英语授课的范围,是上海交通大学国际化办学中的重要内容。电气工程与自动化专业选取了部分专业基础课和专业方向课程用英语授课或双语授课,请由海外引进的教师或具有留学经历,且教学效果好的教师来担任英语授课或双语授课任务,并定期进行英语授课和双语授课教学跟踪和教学交流工作。且规定电气工程与自动化专业学生在本科期间必须选择至少1门英语授课课程。学校、学院及系三方为学生海外游学,参加学术活动提供了很多机会,英语授课或双语授课促进了这些计划的执行。

2)重实践

增加实践类课程所占比例,课内实验、单独开课实验、综合实验、课程设计、各种实习、毕业设计等实践课程共72学分。

除《工程教育专业认证标准(试行)》规定的实践课程类型而外,还有:

(1)工程实践与科技创新

工程实践与科技创新通过科技创新实践可以提高学生运用所学的科学理论和技术手段分析并解决实际工程问题的能力以及创新实践能力,同时增强学生的合作能力和人际交流能力。

“工程实践与科技创新”要求不少于8学分,分为两大阶段实施:第一阶段为1-2年级,安排3-4学分的子模块;第二阶段为3-4年级,安排4-5学分的子模块。每个科技创新子模块都是由教师或实验室申报,经教学指导委员会审批通过的。此8学分中的4学分也可用参加PRP项目和如参加全国电子设计大赛等学科竞赛获奖来完成。

(2)PRP项目

大学生研究项目PRP(Participation in Research Program),给电气工程与自动化专业学生提供了一个很好的实践平台。

(3)学科竞赛

电气工程系积极组织学生参加“全国电子设计大赛”、“全国大学生智能车竞赛”、“全国大学生节能增效设计竞赛”等各种学科竞赛,且在赛前就组织学生培训。由一些经验丰富的教师进行指导,丰富了学生的科研活动,学生参加踊跃。

3)个性化教育课程

增加个性化教育课程是为了贯彻因材施教的原则,给学生更多的学习选择权。选修第二专业所获学分可充抵本模块学分。学生也可选修其它理论教学课程和实践教学课程,包括:电气工程与自动化专业选修课、通识教育任选课、外专业计划内课程;电气工程与自动化专业实践环节选修课、外专业实践环节选修课、PRP项目、工程实践与科技创新、学科竞赛、通识教育实践活动等。

3.2 评估每项能力要求是否达到的方式

《工程教育专业认证标准(试行)》规定课程设置必须根据能力要求(即培养目标具体表达)设置,能力要求通过具体课程实现。考核课程教学是否达到培养计划的能力要求十分重要。

理论知识能力通过考试、课程作业、课堂表现、书面报告、专题论文等进行综合评定;对于专业技能方面的能力通过在规定时间内完成设计和完成实验的情况、实验笔记、设计和实验的报告等综合评定;思维技能和通用技能方面的能力通过课外活动、利用信息技术完成课外作业、合理计划和安排时间、严格按时完成作业、选择和应用恰当的方法解决问题、口头和书面交流的能力、团队工作和团队领导能力、计算机应用能力等综合评定;理论和实践相结合的能力通过课程设计、毕业设计和科技竞赛综合评定。

每个课程组都根据本专业的培养目标讨论制定具体的评估标准和方法,明确写在课程的教学大纲中。任课教师依据教学大纲要求,在教学过程中严格组织学生进行各项考评,并记录每位学生每项的考核结果。

4 教材、教辅建设

积极鼓励教师编写、出版优质教材和著作。近五年来,电气工程系教师已经编写出版教材、专著17部,其中国家级规划(重点)教材2部。目前,正在编写的教材中,有6部列入教育部“十一五”规划教材,2部列入2010年度校级教材编写规划。所编写的教材是教师在教学、科研工作中多年积累的基础上编撰而成的,在教材中所反映的最新科研成果和国内外最新动态也有利于提高学生学习积极性。

组织课程组在教务处课程中心网站建立课程教学平台,包含课程简介、教学大纲、教师介绍、教学日历、课程录像、课程资料、课件、课程视频、例题精讲、优秀课程论文、作业范例、参考资料、课程互动、论坛、作业、问卷调查、在线测试,还有网上答疑、网上互动、以及网上在线测试系统,使教学手段多元化。

5 实验室、实习基地建设

5.1 增设特色实验室

除建有《工程教育专业认证标准(试行)》规定的物理实验室、电工电子实验室、电子信息与电气工程类专业实验室,还积极开展校企合作工作,吸引社会资源参与学校的专业建设。如:施耐德电气联合实验室(含配电系统实验室、电力系统监控实验室、运动控制系统实验室、变频传动实验室、系统集成实验室)、德州仪器联合实验室、Microchip联合实验室等的建设以及人才培养等多方位、多层次的合作。使先进的设备和技术应用于实践教学中。

创建“科技创新和课外实践开放实验室”,使之成为学生课外实践、创新的基地。

5.2 长期稳定的实习基地的建立

电气工程与自动化专业所在的电气工程系对专业生产实习非常重视,在不断完善校内实践基地的同时,积极通过“产学研”结合建立长期稳定的校外实习基地。让学生直接参与供电公司、变电所等的管理,了解和接触生产实际,学到校内课堂上无法学到的东西。目前,电气工程与自动化专业已建立了多个校外教学实践基地,有效地提高实习和毕业设计的质量,增强了学生在人才市场的竞争力。主要的实践教学基地有:石洞口电厂、新安江水电站、上海电机厂、施耐德电气(中国)有限公司、上海市电力公司、思源电气有限公司、阿海珐输配电公司等。

6 国际化合作办学

积极开展国际化办学,如在欧盟资助下,电气工程系与德国达姆施塔特工业大学Techische Universitat Darmstat(T UD)、意大利都灵工业大学T urin—Politecnico Di Tonno(PDT)共同参建了“欧盟-中国大学电气工程合作网”,每年向这些学校派出学生进行深造。另外,电气工程系依托学校、学院的资源,与美国、日本、德国、法国等国际知名大学开展海外游学计划以及双硕士培养计划,以提高学生的学业水平,开拓学生的国际视野。同时,电气工程系还广泛地开展学术交流,通过各种途径和方式,吸引了国内外众多著名学者来系里开展合作交流,为学生开设讲座,以拓展学生知识面,紧跟国际学术前沿。

7 教师队伍建设

专业建设的关键是一流的师资队伍。电气工程系十分重视师资队伍的建设,进一步培养或引进在国内外有一定影响的学术带头人,并大力培养和造就一批中青年学术骨干。电气工程系实行开放式人才培养和引进机制,并加大力度,在工作条件、出国深造、分配、配套设施、人员和资金等方面给予学术带头人和中青年学术骨干更多地支持,充分发挥学术带头人和中青年学术骨干在教学、科研等学术工作中的主体地位和作用。

8 结语

专业认证、特色专业建设是高等学校最重要的教学建设,它决定着人才培养质量与办学水平,对高校的改革与发展具有深远的影响。电气工程与自动化专业是上海交通大学的传统优势专业,长期以来,该专业都注重本科人才的培养工作,坚持教育教学改革与实践,大胆创新,在人才培养方案、师资队伍、课程建设、教材建设、国际化办学等诸方面都取得了显著的成绩,已逐渐形成了一套适应学科发展和社会需要的专业人才培养体系。

[1]全国工程教育专业认证专家委员会.工程教育专业认证标准(试行).2009.4

[2]教育部.关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见.教高〔2008〕208号文件

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[4]毕家驹.关于中国工程专业认证的所见所思[J].高教发展与评估.2009,25(3):10-18