电气工程专业课程体系研究与实验室资源整合规划

和 萍 窦志峰 杨小亮 金 楠

郑州轻工业学院电气信息工程学院 河南郑州 450002

电气工程专业课程体系研究与实验室资源整合规划

和 萍 窦志峰 杨小亮 金 楠

郑州轻工业学院电气信息工程学院 河南郑州 450002

对电气信息工程学院电气工程专业课程改革实验室资源整合规划进行探讨与摸索。通过对电气工程专业课程体系研究，提出5个层次和四大体系概念。针对电气工程专业实验室的特点，深入分析了电气工程专业实验室的现状及存在的问题，并提出切实可行的解决方案。

电气工程；课程体系；实验室规划；创新能力

电气工程及其自动化专业涵盖了原电力系统及其自动化、电机与电器、高电压及绝缘技术、电力电子与电力传动4个学科，也渗透融合了弱电和强电。

郑州轻工业学院电气工程专业方向是从家用电器、电机电器及其控制演变到现在的电气工程及其自动化专业重要方向之一。于1983年开始招生，由最初年招生1个班到目前2个普通版加1个卓越班共150人。目前，本专业以电力系统为主要发展方向，实现强弱电结合，突出工程能力，强化实践创新，培养特色鲜明的电气工程专业合格人才。

随着市场经济体制的建立，科技进步和产业结构的调整，电气行业对高级应用型人才的综合能力要求越来越高，电气工程专业方向必须随时代的发展作相应的改革与调整。而反观我们新转型的电气工程方向的人才培养模式、课程体系、教学方式，就会发现课程设置比较单一、知识面和专业面窄、课程难以形成完整的体系、教学方法和手段有待改进［1，2］、学生实践创新能力有待提高等不足之处。为了改变这种状况，适应当今社会对电气工程方向专业人才的需求，培养出合格的人才，调整教学内容，改革课程体系，实践创新能力［3-5］措施研究势在必行。

为适应科学技术的发展以及对人才素质的需求，笔者对电气工程专业方向课程进行改革研究，并摸索实验室资源整合规划方向，为提高实践创新能力的新途径。

1 电气工程专业课程体系研究

当前，电气工程及其自动化技术的发展突飞猛进，随着许多先进科学技术的成果相互渗透，新的理论和技术不断出现，对电气工程及其自动化技术也带来了一定的冲击。基于此考虑，遵循“重基础、宽口径、多方向、强应用”的原则，提出电力系统及其自动化专业所学的课程5个层次和四大体系。如图1和图2所示。

图1 5个层次课程体系示意图

图2 四大体系系列课程示意图

根据以上5个层次和四大体系原则，组建相应的5个学科方向课程组（如图3所示）。整合相关课堂教学、实验教学和实践教学于课程组，有利于相关课程教材的选择和编写、实验课的开设和实验教学大纲的编制，有利于筛选相关课程知识的相似内容，也便于整个课程体系的完整建设。

图3 课程组构建示意图

另外，为调动学生的积极主动性，课堂教学中可以根据各课程组情况，采用不同的教学方式和教学手段，如启发式教学、实物式教学、图片案例式等，也可以根据情况制定相应的标准化案例教学流程，编写案例库讲义，提高学生的自主学习能力。根据高等教育对工程背景知识要求，尽量做到理论联系实际，比如在讲授“电力工程基础”时，可以给学生搜集大量实际变电站、输电线路的实例图片，甚至到变电所进行现场教学，或者拍摄一些电力系统的实际生产过程对学生进行讲解，将抽象的内容具体化、形象化，使学生更加容易理解。

我校电气工程及其自动化专业为河南省特色专业、博士点建设单位，充分发挥这一优势，调动广大教师的积极性，特别鼓励高职称人员讲授专业基础课程，紧密结合科研与教学，能把最新的科学技术成果融合到教学内容中，从而提高教学质量。

2 电气工程专业实验室资源整合规划

2.1 现状分析

目前，郑州轻工业学院电气工程专业教学型实验室包含5个分室，包含电力系统实验室、继电保护实验室、电机实验室、高电压实验室、电力电子实验室。电气工程专业实验室体系结构如图4所示。

图4 电气工程专业实验室体系结构

电气工程专业科研型实验平台包括4个：电力系统动态模拟实验平台、新能源发电与并网仿真平台（归属电力系统课程组）、智能电网变电站状态监测平台（归属电机电气课程组）、现场总线实验平台（归属信息控制课程组），电气工程专业科研型实验平台结构如图5所示。

图5 电气工程专业科研型实验平台

5 个实验分室面向电气工程及其自动化专业所有课程进行实验教学。电力系统实验室直接服务课程包括电力系统分析、电力工程、电网监控与调度自动化；继电保护实验室服务于电力系统继电保护课程；电机实验室服务于电机学、电机控制、电机与拖动等课程；高电压实验室服务于高电压技术课程；电力电子实验室服务于电力电子技术课程。

科研型专业实验平台暂时主要服务于研究生教育和部分本科生实践。

2.2 存在的问题

（1）实验室运行与卓越工程师计划有待进一步结合。

（2）实验室建设与学科建设联有待加强。

（3）专业实验室现在主要是满足本科实验教学，在课程设计、专业实践、毕业设计方面作用有待开发。

（4）实验室与企业联系互动方面有待加强。

（5）缺乏独立专业实验课程，实验教学比重不均。

（6）实验室开放工作有待推进。

2.3 实验室资源整合规划

针对以上存在的问题，提出相应的规划方案。

（1）实验室与卓越工程师计划整合

“卓越计划”强化培养学生的工程能力和创新能力，需要学校按通用标准和行业标准培养工程人才。高校实验室是培养学生实现这一目标的重要环节场所。实验室与卓越工程师计划的整合，一方面有助于卓越计划的实施，另一方面也能促进实验室的发展。

针对我校切实可行的措施：将新能源发电与并网仿真平台、电力系统动态模拟实验平台、现场总线实验平台、智能电网变电站状态监测平台、多功能电力系统综合自动化等实验室与卓越计划的认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计紧密结合，提高了实验室的利用率，也培养了学生的工程实践能力。

（2）学科建设和专业实验室整合

学科是专业发展的基础，专业是学科承担人才培养的基地。学科水平的提高可以促进专业的发展，进而带动专业实验室水准，因此，要将学科和专业实验室建设相结合，进一步推动本专业人才培养质量。

（3）深化校企合作

行业指导、校企合作、分类实施、形式多样是卓越工程师教育培养计划的原则，行业企业深度参与培养过程也是其主要特点之一。校企联合建设实验室是实现这一目标的较好手段，如果能将行业相关企业加入到实验室建设中来，将会大大提高实验室的专业水准，还能把目前的工程理念、行业最新动态，前沿应用技术一起带到了实验室。电气工程学院在实验室建设中也将充分考虑到这一点，与平高电气、索凌电气、许继集团等企业联系，根据行业和专业需求构建实验室设备条件，尽量实现按行业标准培养工程人才的目标。

（4）推进实验室开放 实行开放实验导师制

为充分利用实验室条件，提高学生的创新实践能力，推行实验室开放政策，并实行开放实验导师制。校内在编在岗教师担任导师，并实现与学生的双向选择，实行过程管理，实现定期交流汇报，导师可以根据情况对学生进行分类指导，并审核学生的最终学习成果。

（5）鼓励开设单独实验课程

一般的实验教学内容多附属于该门课程的理论教学，单独设课的很少，缺乏系统性、完整性和独立性，没有发挥实验教学的最大价值。根据本校情况鼓励开设单独实验室，使实验教学独立于理论课之外，成为一门独立的课程，更有利于学生创新能力的培养。

（6）构建实验课程教学质量评价体系

针对本校情况，预构建电气工程专业实验课程教学质量评价体系如图6所示，以提高实验教学质量，高学生实践创新能力。

图6 电气工程专业实验课程教学质量评价体系

3 结束语

通过电气工程专业课程改革实验室资源整合规划进行探讨与摸索、从课程体系研究、课程组构建、实验室资源整合规划等几个环节对该方向的教学改革提出了一些看法和建议。根据电气工程及其自动化专业培养目标和专业知识结构要求，遵循“重基础、宽口径、多方向、强应用”的原则，提出电力系统专业方向所学的课程5个层次和四大体系概念。并针对本专业实验室现状及问题提出相应的解决方案。

［1］郭伟，陆振宇.三个导向下的电气工程专业教学改革与探索［J］.电气电子教学学报，2010，32（S）：43-45

［2］莫岳平，陈虹.电气工程及其自动化专业人才培养模式改革［J］.电气电子教学学报，2010，32（S）：17-19.

［3］张彪，梁建生，魏万红.建立创新型实践教学平台［J］.实验室研究与探索，2005，24（9）：63-66.

［4］张镱议.电气工程专业研究生综合素质培养及教育方式改革研究［J］.教育教学论坛，2014（51）：92-93.

［5］张林，程文青，罗杰，左冬红，闵玉堂.美国高校电气工程专业本科培养计划浅析［J］.电气电子教学学报，2014，36（3）：6-11，120.

Study Curriculum System and Laboratory Resource Integration Planning of Electrical Engineering

He Ping， Dou Zhifeng， Yang Xiaoliang， Jin Nan
Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， 450002， China

A discussion and study is focused on the reforming teaching contents and cultivating practice innovation ability of electrical engineering of college of information and electrical engineering. Five levels and four systems are proposed based on the study of electrical engineering curriculum system， teaching content and methods of electrical engineering is analyzed ， as well as present situation and existing problems of electrical engineering laboratory are analyzed， and the feasible and practical solutions were put forward.

electrical engineering； curriculum system； laboratory integration planning； innovation ability