电气化卓越工程人才培养平台建设

牛国成, 胡冬梅

(北华大学 电气信息工程学院, 吉林省 吉林市 132021)

电气化卓越工程人才培养平台建设

牛国成, 胡冬梅

(北华大学 电气信息工程学院, 吉林省 吉林市 132021)

为培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量电气类工程技术人才,实现学校人才培养与社会需求的无缝链接,提出了电气化卓越工程人才培养平台建设方案。该平台系统实现学生工程实践型—创新型—高级复合型人才的阶梯式培养模式,提高教师专业水平和培养能力,从而形成了一套科学完备的高级工程型人才培养方案,可作为相关专业教师和学校人才培养的参考与借鉴。

卓越工程师； 复合型人才培养； 高等教育

学生在大学里学到的多是知识,当他们加入到工作岗位上直接需要的却是技术,如何能让学生在校园内学到技术和社会的需求无缝衔接,是工程型人才培养主要解决的问题。目前“卓越工程师教育培养计划”在各类大学开展起来,未来的卓越工程师要求既具备现场工作经验,同时具备多学科技术的交融,还要有创新思想[1]。教师的培养和学生的培养需要并行,工程型人才的培养与服务社会产业要同时开展,相互促进和提升。基于以上想法,我们组建了“电气化卓越工程人才培养平台”,并形成了一套完备的培养方案。

1 卓越工程型人才培养现状

每年我国培养大量的工程型专业人才,满足不同企业对工程型人才的需求,但是“高素质跨领域的高科技人才”还很缺乏。目前的教育对工程型人才的培养重视不够,或是没有合理科学的培养方法,造成应用型人才的缺乏。一方面企业急需人才,另一方面人才过剩找不到工作,还有很多人放弃专业做了其他工作。准确地说，企业里需要的是在生产一线能够担当起企业技术进步、技术改造、技术创新并具有一定实际动手能力的工程师[2-3]。目前高校工程型人才的培养顾此失彼,作为工程型教师对培养人才和服务地方产业的能力也力不从心。

2 工程型人才培养的4个过程

我们建设的“电气化卓越工程人才培养平台，”按培养高级复合型工程人才进程，分为“初级阶段基本技能培养”、“创新能力培养”、“高级复合型人才的培养”和“教师专业能力和产业服务能力的锻炼”4个阶段开展工作[4]。

2.1 初级阶段培养

初级阶段,学生刚来到实验室,认知是非常重要的。主要内容：一是工具的认知和使用，除万用表、电烙铁、扳手、螺丝刀和网络工具外，我们还准备了激光切雕刻割机、剪板、折板两用机、折弯机、水木艺磨床、微型铣床、小型手动折边机和液压拉孔器,让学生对一些器件自己加工，锻炼动手能力；二是电子器件，包括常用模拟、数字电子器件；三是电气器件，如断路器、接触器和继电器等器件；四是网络器件，如服务器、交换机、光线收发设备和无线通信设备；五是了解信号的测量方法和工程计算方法，学习简单器件焊接和一些非标器件的加工等。由于工业现场使用图纸进行交流,每位学生还要学习CAD电气制图,同时学习国家标准[5]、工程组装和综合布线、认图识图等相关基础知识。

2.2 创新能力的培养

“创新”一是指发明创造,二是指将已有的东西予以重新组合、激发出新的效益。创新人才是具有广博的理论知识,又具有突出的实践能力,还具有创新的精神和创新的才干的新型人才。通过学校各种教育形式,培养学生“再次发现”知识的探索精神,培养“重新组合”知识的综合能力和准备“首创前所未有”事物的创造意识和动手能力[6]。

培养创新能力我们选择了“德国慧鱼组件” 慧鱼创意组合模型类产品,利用标准化的结构件,凭借其良好的兼容性和拓展性,把各种复杂的机械结构、工业生产设备、工业制造流水线,以模块化、可视化、近距离的模式搬进实验室和教学课堂,通过学生的创新思维和开发搭建,鼓励学生利用慧鱼构件实施机械传动、编程控制、电气技术等系统创新,达到推动机电、自动化等专业教学方式革新的目的。通过训练和学习,学生可在电子大赛、挑战杯、大学生创新及其他工业过程控制大赛中，展示实际经验和创新能力[7]。

2.3 复合型人才的培养

目前高级工程师这个岗位往往要涉及几方面的专业知识,就像电气工程师要懂得总线和通信,机械设计和电气控制不分家,过程控制的学生要懂得水暖的相关知识等[8]。我们以目前流行的先进控制技术、系统集成技术和软件开发技术,规划卓越工程师未来实训的方法,提出研究方案。“电气化卓越工程人才培养平台”,应用在高等教育工程类专业(包括电子、自动化、电气工程、计算机以及机电一体化等)的教学中,我们准备了丰富的实践对象,如可设计的机械结构创意组合和传动控制，有机器人、数控设备等；软件技术有仿真系统、能源管理软件、组态软件等；智能仪器有仪表、嵌入式系统组件等；新能源有光伏发电、风力发电实验系统等为供学生实际动手组装训练。

原本单机控制的设备,为了锻炼学生的综合技能,我们将集成具有三层结构的工业系统，其第三层大量的实验设备为被控层,经过本项目设计成可任意拆分与组装的可设计的灵活的实验对象,设计成通用接口，可由控制层中任意设备控制,并具有现场总线和工业网络接口,易于系统集成；控制层主要由PCS7-DCS网络控制系统、嵌入式控制系统和仿真系统3个系统组成,可分别控制具有通用接口的现场设备,并具有网络接口,易于组成工业控制网络；最高层为管理和学习网络层,利用组网设备和服务器建立局域网,可进行网络软件的开发,适合学生实验,教师管理和校园网的链接。我们把所有控制对象和控制系统设计成通用接口,这样实验对象可以随意设计选择,控制系统可以用不同的控制系统互换,既可以用嵌入式系统控制机器人,也可以用工业网络系统控制机器人[9]。这样既锻炼学生的设计思维和动手能力,也丰富了实验内容。系统结构如图1所示。

图1 系统结构框图

智能仪器工程师做底层的嵌入式仪表开发、模块组合设计和通信驱动设计,中层控制理论工程师研究过程控制和传动控制的控制算法，上层由软件工程师建立软件系统和网络系统。学生一方面负责自己从事专业的学习实践和创新,提供通用接口,在工业系统建设上分工协作,由系统集成工程师进行系统集成。大家都知道自己在系统中的位置,也知道工厂DCS系统的结构和电学相关的知识。按照目前公司的管理模式,项目由学生自行组织和管理。

2.4 教师工程实践能力的提高

教师也是源于学生,教师的工程实践能力提高也需要一个过程。多数教师有较高的理论基础和学术水平,培养学生和为工业现场服务需要有工程实践的能力,教师要掌握相关专业生产技术和流行专业技术的发展方向和使用能力[10]。我们对教师综合能力的提高主要有2个方面：一是“平台建设”，由不同专业方向的教师参与，实行统一指导,教师要对实验设备操作和培训方式熟练掌握,对流行专业技术有很好的驾驭能力；二是我们在地方相关企业中建立教师和学生的实习基地,在产品技术研发中共同协作,在交流中互相促进提高实践能力。我们要为企业提供技术支持和培训,得到企业的信任，为企业解决实际难题。

3 学生思想品德的教育

培养高级工程人才的时间会很长，学生思想道德的培养要贯穿始终。我国教育思想、教学实践中的一个重大缺陷,就是科学教育和人文教育的分割和分离[11-12]。素质教育小学重要，大学也很重要。推进自然科学教育和哲学社会科学教育的结合,科学教育和人文教育的融合,是实施素质教育、培养创新人才和取得原创性成果的根本性措施。爱因斯坦说过:“不要试图去做一个成功的人,要努力成为一个有价值的人”。伟大的人之所以伟大,是因为他们有伟大的思想和伟大思想指导下的行动。我们培养的人才是阳光开朗、有责任心、有正义感、有理想、有抱负的人才,不是无所作为的残次品,更不是极具破坏能力的怪才。培养学生的综合素质和团队精神，要经常以“不比智力比努力,不比成绩比进步”、“不知道不丢人,没理想才可怕”的格言鼓励学生去进取。要提倡团队精神、集体精神、协作精神和奉献精神,培养德才兼备的实用型人才。

4 结束语

工科学生在大学毕业的时候能掌握过硬的专门技术在竞争中极具吸引力,卓越工程师培养会有力地支持中国制造和工业4.0发展,乃至为中华民族的伟大复兴贡献巨大力量。教育环境决定学生素质,学生质量决定中国未来。高级工程人才的培养是一项系统工程,要在德智体等方面综合培养。抓好基础,培养创新精神和提高综合素质。

References)

[1] 林健. 谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J]. 中国高等教育,2010(17):30-32.

[2] 余俊渠,刘军.地方院校工科专业应用型本科创新人才培养的实践与探索[J]. 中国电子教育,2013(3):51-53.

[3] 王俊发,魏天路,朱向东. 工科大学创新应用型人才培养途径探索[J].黑龙江教育,2013(5):58-59.

[4] 孙继元,苑广军. 工程对象教学法培养创新能力的应用研究[J].实验技术与管理,2014,31(3):21-23.

[5] 王化冰,翟子楠. 高等工科应用型创新人才培养的研究和实践[J]. 大学教育,2013(18):18-19.

[6] 张清祥. 探索实验教学载体培养学生实践创新能力[J].实验技术与管理,2012,29(2):130-133.

[7] 杨雁斌. 创新思维法[M].上海:华东理工大学出版社,2008.

[8] 黄发良. 论应用型工科大学生创新能力的培养[J].福建工程学院学报,2008(5):34-36.

[9] 蒋华平. 基于机器人综合实训平台工程对象教学法的实践[J].职教通讯,2013(3):71-72.

[10] 史有群, 孙莉,夏小玲,等. 工程型人才培养及师资队伍建设探讨[J].纺织教育,2011(4):279-282.

[11] 史承军. 强化情商培养提升创新素质[J].职教论坛,2012(17):38-40.

[12] 杨学海,杜春燕. 学习兴趣培养与大学生科研创新关系思考[J].教育教学论坛,2011(9):106-107.

Construction of training platform for electrical engineering excellence talents

Niu Guocheng， Hu Dongmei

(College of Electrical and Information Engineering, Beihua University, Jilin 132021, China)

To cultivate high quality electrical engineering and technical talents with innovation ability, meeting the needs of economic and social development, to realize the seamless link between the school talent training and the social needs, the construction platform case for the training of electrical engineering talents is proposed. The system achieves to train the student in stepped training mode, engineering practice type - innovation - advanced compound talents, improves the teachers’ professional level and training ability. it forms a set of scientific and complete scheme of advanced engineering talent training, which can be used as reference for the relevant teachers and school in professional talents training.

outstanding engineer; cultivation of compound talents; higher education

2015- 06- 08

国家创新基金项目“节能环保型能源智能优化管理器”(12C26212201322)；“电气工程及其自动化”国家专业综合改革试点项目(ZG0119)

牛国成(1977—)，男，吉林省吉林市，讲师，主要研究方向为测控技术与仪表.

E-mail：ngc6088@sina.com

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0033- 03