基于技术融合的卓越型电力信息工程教育研究

毕忠勤　袁仲雄

摘要：随着智能电网的迅猛发展，电力企业对掌握电力信息技术的人才需求越来越旺盛，对信息人才的培养质量要求越来越高。传统的通过开设几门有关电力相关课程的培养方式已经不能满足人才培养的需求。文章基于技术融合，提出实现电力技术与信息技术的无缝衔接，从教学内容和实践体系上形成完善的教育模式，在行业特色明显的计算机类人才培养方面具有一定的推广价值。

关键词：卓越工程师；教育模式；技术融合；实践平台；电力信息

0引言

在电力企业中，发、输、配、变、用各个环节都离不开信息技术的强有力支撑，这一方面给传统的信息技术人才带来个人发展的机遇，另一方面也对传统的信息技术人才培养提出新的挑战。传统的信息技术人才培养为了适应行业的需要，通常是开设一些行业的核心专业课程如电力行业概论、电力系统分析等。2006年，上海电力学院计算机科学与技术学院在原有计算机科学与技术专业的基础上开设“电力企业信息化方向”的本科培养方向，该方向于2011年纳入教育部首批卓越工程师培养计划。经过近10年来的建设，我们在卓越型电力信息人才的定位、教学体系、实践体系等方面进行大量有益的尝试，形成一些行之有效的教学手段，为全国电力行业输送了大量掌握电力信息技术、基础扎实、知识面广的计算机工程型人才。

1卓越型电力信息工程师的能力分析

根据市场调研以及电力企业对信息技术人才的需求标准，卓越型电力信息工程技术人才的能力要求为具备电力信息系统的规划与分析能力，分析和设计电力专用算法的能力，开发和集成电力软件的能力，电力信息系统软件分析、挖掘和创新的能力。

卓越型电力信息工程人才的重点在于培养学生具备电力技术和信息技术深度融合的跨行业解决问题能力，涵盖电力企业弱电应用、计算机硬件、数据库、网络、信息安全等不同的理论、技术和产品，跨越理论研究、软件开发、系统集成、软件应用和维护等不同的阶段。在学生培养的过程中，教师需要以电力企业信息化为主线，让学生从不同的层次学习并掌握各种计算机技术，从系统总体角度分析、设计和应用计算机技术，全面提高学生对电力信息系统的认知、分析、设计、开发与应用水平，使学生能够在未来的工作岗位上从系统的角度而不是从局部的角度，分析和解决电力信息系统中面临的问题，以便更好地将信息技术融入电力企业，促进智能电网的发展，培养更多高级跨行业的应用型工程技术人才。

2卓越型电力工程师教育的模式

卓越型电力信息工程师具有很强的跨行业特性，培养过程中要求实现现代电力技术与计算机技术的深度融合。为了实现现代电力技术与计算机技术的深度融合，通常有3种模式可以选择，分别是计算机为主电力为辅、电力为主计算机为辅、计算机与电力同等。在对卓越型电力信息工程能力进行深入分析的基础上，结合办学特色，我们确定计算机为主电力为辅的培养模式，包括理论课程体系、实践课程体系和创新创业平台，但在培养过程中与通常的做法有所区别。以往的跨行业信息技术人才培养大多是通过开设几门跨行业的课程如现代电力技术课程，以期待学生在未来的学习中能够达到跨行业的技术融合。上海电力学院在培养过程中，要求实现现代电力技术与信息技术的深度融合，在理论课程体系、实践课程体系和创新创业平台上都贯穿学科意识融合和教学内容融合的设计思想。

在理论课程体系中，为了避免电力和计算机类课程互不关联、理论教学与科创实践相分离的问题，针对现代电力技术和计算机技术两个学科的不同特点及其相通之处，我们提出学科意识融合和课程体系优化，构建电力特色鲜明的计算机类理论课程体系。①培养现代电力技术与计算机技术深度融合的计算机工程型人才，这不是简单地增开几门现代电力技术课程，重点在于在计算机技术的理论教学中融入电力技术的精髓，关键在于两门不同学科意识的深度融合，在原有计算机思维中融入电力技术的意识，形成电力信息技术意识，落实到电力信息技术能力培养中，以提高电力信息技术人才的综合素质。②加强计算机技术和现代电力技术的融合。如今的电力企业中，计算机技术贯穿在电力应用的整个过程，包括发、输、配、变、用电各个环节，同时电力企业的信息化建设中涉及计算机科学下的各个学科，包括软件工程、信息安全、网络工程等。通过前期归纳梳理，我们发现实时数据处理和非实时信息处理是两大应用主流，由此开设电力实时信息系统和电力信息系统两门新课，涵盖计算机技术在电力行业的两大主要应用，使学生能掌握电力信息处理的基本理论和分析设计方法。③优化设计电力信息化专业课程。根据在电力信息化应用方面计算机技术未来的发展方向以及计算机科学与技术学院科研科创的现状，优化设计现代电力技术与计算机技术深度融合的电力信息化专业课程，既有计算机技术中融合现代电力技术的电力实时信息处理技术、电力信息系统等课程，又有现代电力技术中融入计算机技术的电力调度信息技术、配电自动化信息技术等课程。

在实践课程体系方面，教师可以建立以“接触一了解一应用一综合”为特征的实践能力培养体系。现代电力技术与计算机技术深度融合的计算机工程型人才实践能力的培养重点在于培养学生对于电力企业信息化软件的认知、分析、设计和应用能力。为了实现实践能力培养的目标，教师可以建立分层次的实践课程体系，将全部实践课程划分为4个阶段：①基本技能训练阶段，包括认知实习、Java语言课程设计、C语言课程设计等，主要培养学生基本的分析问题和编程能力，培养学生面对实际应用进行需求分析和综合运用基本理论的能力；②专业能力训练阶段，包括数据结构课程设计、操作系统课程设计、软件工程课程设计等，主要是结合各个专业课程有针对性地完成各项实践，让学生深入了解专业课程中一些核心概念的应用，巩固理论教学内容；③工程实践训练阶段，包括软件技术工程实践，就是在软件工程理论的指导下，以实际的工程项目为背景进行软件开发过程训练，体验完整的软件开发全过程；④综合训练，包括软件综合实践、毕业设计等，通过布置面向现代电力技术的综合性电力企业信息化课题，要求学生实现现代电力技术和信息技术深度融合的信息化系统，帮助学生体验如何在解决电力信息系统需求的过程中，正确地利用计算机技术并进行实践经验总结，对原有知识和技术进行创新。

跨行业的综合性人才培养难点一般都在于学校的实践平台很难满足人才培养的需要。同样，卓越型电力信息工程实践教学的难点在于实践平台的构建。目前，学校的实践教学平台都是建立于普通的局域网系统，教学内容一般都是由任课教师根据课程教学内容确定，很难真正体现现代电力技术对人才特有的要求。这样的实践平台与电力企业实际应用的电力信息系统存在较大的鸿沟，缺乏联系，不符合电力信息化工程型人才能力培养要求。为了构建电力特色明显和真实反映电厂电网信息化运行现状的电力信息工程实践平台，学院可以在利用中央和地方共建电力网络安全实验室时，坚持与国家电网下的电力信息网络专业公司合作，在分析现有电厂信息系统硬件平台和电网公司信息系统硬件平台的基础上，模拟真实的电力企业信息化建设的软硬件平台搭建电力安全实验平台，使电力信息工程师实践平台具备电力信息系统硬件平台的典型架构；同时，从全国众多电力信息网络架构中提炼出几个典型的电力信息网络架构和经典产品，将典型电力信息网络架构移植到实践平台中，为实践教学提供一个逼真的环境。另外，根据各类电力信息系统的特点以及课程教学的需要，将教师主持开发的电力信息项目依照培养目标重新提炼和归纳，进行“教学化”再开发，组织成不同的实践体系。目前，我们已将曾获得省级科技进步奖的“市级供电公司生产管理系统”等信息系统进行“教学化”再开发，构建了电力管理信息实践平台；根据电力实时信息系统的特点和课程教学需要，将蓄能电站信息系统、实时数据库、通用电气公司的电力专业软件移植到实验室，建立电力实时信息实践平台；根据电力决策系统的特点和课程教学的需要，以“电厂电力市场辅助决策系统”为原型，构建电力决策系统实践平台。

在创新创业平台方面，教师可以坚持以培养学生个体能力和团队合作能力为主要目标，让学生通过认知实习接触电力和计算机技术，通过课程实验了解电力和计算机技术，为专业发展打好基础；组建创新创业团队，使学生在团队合作的背景下建立软件的工程意识，培养团队合作以及交流沟通的能力；开展创新创业活动，让学生尝试用计算机技术解决电力行业的实际问题；开展以工程应用能力培养为目标的综合训练，全面培养学生的职业素养和工程意识，培养学生综合运用电力技术和计算机技术解决电力信息化应用和发展中典型工程型问题的能力，增强学生理论联系实际的能力和创造能力。

在实践教学活动和创新创业活动中，教师要鼓励学生提出和参与创新性题目的研究，使他们打好基础，具有可持续发展的能力；同时注意引导学生不断提升研究问题的层面，面向未来，让学生避免只“实践”而忽视研究，避免在同一个水平上重复。

3卓越型电力信息工程教育中电力与信息技术的融合

电力企业信息化是电力与信息技术深度融合的产物，因此最佳的电力与信息融合课程内容应该来源于电力信息科研项目，但科研项目仅针对科研和工程而并不符合教学规律，需要把教学的意识融入科研项目，根据人才培养的要求和教学规律对科研项目进行分解和教学化再开发。在教学内容设计的过程中，我们通过将教师主持的市级供电公司生产管理系统等5个电力信息系统进行分解和教学化再开发，把分解后的项目内容融入7门课程中，形成了一套相对完备的电力与信息技术融合的课程体系，使得教学更贴近于电力信息技术实际。电力信息化项目融入计算机课程一览表见表1。

在课程实验内容的设计中，也可将电力信息化的项目融入进来，使实验内容和理论教学内容密切相关，与电力信息化项目结合。课程实验能够加深学生对理论知识的理解，启发学生对所学知识深入思考，弥补课堂教学的不足，最终达到理论联系实际的教学效果。电力管理信息系统课程实验的实验项目和实验内容见表2。

课程设计在密切学科课程知识与实际应用之间的联系，整合学科课程知识体系，注重系统性、设计性、独立性和创新性等方面具有比单独课内实验更有效和直接的作用；同时还可以更有效地充分利用现有的教学资源，提高教学效果和教育质量。课程设计不仅强调培养学生具有综合运用所学的多门课程知识解决实际问题的能力，还更加强调系统分析、设计和集成能力以及强化培养学生的独立实践能力和良好的科研素质。电力管理信息系统课程设计的典型任务和工作项目见表3。

4结语

卓越型电力信息工程师教育是计算机人才培养中的一项尝试，电力和计算机技术融合、教学内容和科研项目结合是该人才培养模式中的重点，是人才培养目标实施的关键。科学合理的教学培养方案是专业教学组织和管理的重要依据和保证。根据卓越型电力信息工程师的培养目标和能力要求，我们构建了以能力培养为主的教学体系，形成了具有电力特色的教学培养方案。今后要不断完善培养方案，充实电力与计算机融合的内容，为社会培养更多的卓越型电力信息工程师。

（编辑：宋文婷）