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摘要:通过对我国“应用主导型”自动化类专业教学现状的分析,以特色鲜明为目标,提出了电力类高职院校自动化专业建设的思路。在人才培养模式上:通过校企合作,充分发挥电力行业背景,进行双主体的人才培养。在专业建设上:以计算机为引领,以“热”、“电”专业为依托进行专业建设。在专业知识技能的要求上:强电和弱电相结合,以强电为主,软硬件结合,突出硬件。
关键词:自动化;应用主导型;人才培养模式;电力行业;强电;弱电
作者简介:杨圣春(1966-),男,安徽寿县人,安徽电气工程职业技术学院自动化与信息工程系,副教授。(安徽 合肥 230051)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)18-0157-02
目前,在我国电力类高等院校中,无论是本科院校还是高职高专院校,所开设的所有专业中,“电厂热能动力工程专业”、“发电厂及电力系统专业”都是其重点专业,也是其特色专业,这些专业在电力类院校中办学历史悠久,在专业建设中有其特别重要的地位,也为其他专业建设产生重要影响。如何依托电力行业,利用“电厂热能动力工程专业”、“发电厂及电力系统专业”等重点专业的建设基础,建设特色鲜明的电力类自动化专业是本文研究的重点。
一、我国高等院校自动化专业的基本现状分析
根据2005年自动化专业教学指导分委会(上海)达成的精神,将自动化专业划分为“研究主导型”、“工程研究应用型”、“应用技术主导型”和“技术技能型”共四种类型,其中“应用技术主导型”和“技术技能型”界限相对比较模糊,基本上是应用型本科和高职院校的基本定位。
为了针对性地分析高等教育自动化学科的现状,从而促进电力类自动化学科的发展和自动化专业的教学改革,本文以“应用技术主导型”的自动化学科专业现状为例进行分析。
1.“应用技术主导型”自动化学科专业的培养目标与定位
“应用技术主导型”自动化专业的培养目标是:具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等一定范围的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事系统应用、系统运行维护以及相应的技术研究和运用等方面工作的工程技术技能人才。
“应用技术主导型”自动化学科专业的定位是:培养自动化应用技术技能型、应用复合型人才为主,具有较广泛的通识基础,良好的人文素质,扎实的专业知识;具有较强的解决实际问题的能力;面向工程技术应用、特别重视实践环节的锻炼,具有较强的工程适应能力;具备一定的行业自动化专业知识和技能。
2.理论教学体系教学现状
(1)知识的类别结构要求及现状分析。“应用技术主导型”专业人才培养规格应具备的知识结构要求包括工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识、工程技术知识和专业知识。
根据分析相关高校的现状表明:工具性知识基本普及,其中最好的是计算机技术作为重要的课程得到普遍重视,但是在方法论、科技协作和科技方法等“软科学”方面还需有所提高。在人文社会科学方面,具备了普及条件,各校普遍开设大量的选修课,起到丰富学生知识结构的作用。在自然科学知识方面,各校表现出较大差异,也体现出部分学校对该方面教学的差距。数学教学在各校中普及,然而化学、生命科学和地球科学等很少有体现,明显表现出对自然科学知识领域涵盖的不完备。
工程技术方面的教育实力雄厚,效果较好。较好地进行了工程技术方面的基本素质培养。各学校具有较强的专业教学的实力和条件,专业知识的组织有层次,能够适时更新;同时都努力加强专业教学的实践环节,重视教学的实效。
(2)知识层次结构方面的现状分析。自动化学科的知识体系结构由三层知识构成:基础知识层、控制知识层、系统知识层;其中,基础知识层主要是数理与机电基础,控制知识层包括传感与检测、通信与网络、控制与智能、执行与驱动、模型与仿真;系统知识层含系统与工程。
1)基础知识层。基础知识层中的“数理与机电基础”知识领域中的数学、力学、电工电子基础、机械基础、计算机原理计算机语言、微机原理等知识单元有较好的普及,而在环境科学及生态学等方面基本知识严重缺乏。
2)控制知识层。控制知识层中的六个知识领域都有所涉及,但限于层次较浅的知识单元,且程度不同,各有侧重。传感与检测、控制与智能、执行与驱动、模型与仿真几个知识领域涉及相对较深,通信与网络在近年来正在逐步加强,而计算与处理方面则涉及程度相对较浅。
3)系统知识层。系统知识层中的系统与工程领域中普及较广的知识单元是运动控制系统、过程控制系统。分析表明,相关高校自动化专业共性的专业知识体系包括:以电力电子、变频技术为核心的应用技术领域,包括交、直流传动控制,大功率电子器件的电能变换与控制。以控制理论为基础、微处理器芯片与接口技术为核心的计算机控制技术。包括单片机、PLC、DCS等。以网络通信、电子技术为核心的信息技术。该领域包括对信息的获取、处理、传输和信息挖掘等技术的综合应用。
以上3个大方面构成目前高校自动化专业的知识主体,各校对此均有所侧重,并體现出各校的风格和特点。
(3)课程的框架结构现状分析。相关高校的课程体系分为公共基础课、专业必修课、专业选修课和公共选修课四类,部分高校将自动化专业按内容进一步划分为2~4个专业方向,并从专业必修课中划分出相应的专业限修课,有的自动化专业分为“电气自动化”和“过程控制”两个方向;有的自动化专业分为“控制网络技术”、“智能测控技术”、“信息管理自动化”三个方向。大多数高校较普遍设置的课程如表1所示。
公共基础课的普遍性最强。专业必修课的普遍性也较强,但存在一定数量非普遍设置的课程:“自动化概论”、“数控技术”、“过程控制基础”等等,部分高校还设置了面向行业的系列专业课。
差异充分体现在对专业选修课的设置上。在自动化学科的纵深层次、实用自动化技术、行业控制基础与技术等方面有不同程度的体现,课程内容更加丰富,各具风采。公共选修课的选课方向一致,但在具体课程设置上也有较大差异。
3.实践教学体系教学现状
(1)实践教学体系分析。该体系包括:入学教育、军训、社会实践、基础实习(金工、电子、电工)、课程实验、课程综合训练(高级语言编程训练、微机接口与应用等各种专业基础课以及各种专业课实训)、综合实验(自控系统、过程控制系统等)、毕业设计(综合实训)。
实践教学正在加强,内容越来越丰富,硬件条件也逐年提高,但在实践教学体系方面有所欠缺。实践教学体系中针对某一科目的实践环节较为丰富,而综合性的实践教学环节较少。分析表明,实践教学促进了学生学习兴趣和技能的培养,促进了对相关知识的吸收,并具有广泛的适用性。这与应用型专业大量增强实践性教学环节的教改方向是高度一致的。
(2)实验室建设、实习基地。在加强实践教学的办学指导思想下,实验室条件较以往有较大改善,正逐步规范化,实验的先进性有所提高,实验数量和规模增大,并部分实现开放化。实验室的先进性有所提高,但对实验室的投入仍明显偏低。各院校都在逐步建立教学培训一体化的“厂中校”等校外实践教学基地。
4.素质与能力教育现状
工科专业人才培养规格一般应具备的素质结构要求包括思想道德素质、文化素质、专业(职业)素质、身心素质四个方面。分析“应用技术主导型”高校自动化学科专业的现状表明,素质教育将是今后教学的主要方向之一。素质教育在当前的教学实践中已经普遍受到重视,但距离收到明显效果还有较大差距。分析表明:普遍重视素质教育,但在教学实践中体现得不够;对素质教育的理解有待深入和提高。
通过对高校自动化专业“应用技术主导型”的分析表明:应用技术主导型高校的自动化学科专业基本具有特殊的定位和培养目标,在一定程度上体现出面向工程、面向应用的特色教育。理论教学体系可以达到教学目标的实现,但不同学校教学体系上各有侧重,具备一定的行业特点和地域特点;各高校课程设置的基本框架类同,课程设置的系统性强、前后衔接有序,注重基础。对专业选修课的设置上各校差异较明显。在实践教学体系上,相关学校体现出一定差异,大多数学校明确提出重视学生实践技能的培养,努力加强实践教学环节,但学校对学生创造意识、精神和能力的培养仍需要提高。学生就业有一定的行业和服务地方经济的倾向。
通过以上对“应用技术主导型”自动化专业的分析可以看出,作为电力类的自动化专业其定位应该是与“应用技术主导型”相近的“技术技能型”。从专业知识结构看应该是如下两个方向为主:以电力电子、变频技术为核心的应用技术领域,包括交、直流传动控制,大功率电子器件的电能变换与控制方向;以及以控制理论为基础、微处理器芯片与接口技术为核心的计算机控制技术方向,包括单片机、PLC、DCS。电力通讯也是我们今后的一个方向。
二、依托电热构建电气学院自动化专业新型课程体系
1.建立自動化专业的公共课程模块
通过对自动化专业的现状分析,借助各院校的专业建设经验,结合电力行业对自动化类人才的需求状况,建立其公共课程模块,包括综合素质拓展,如表2。
2.建立行业背景的专业模块
生产过程自动化突出发电行业的专业背景,它的控制对象为热工信号的控制,因此,要学习发电厂的基本生产过程。电气自动化技术专业突出电网行业的专业背景,它的控制对象是对电气设备的控制。其课程模块设置如表3。
3.建立计算机技术引领模块
充分发挥计算机在自动化专业的技术引领作用。对于自动化类的专业,对工业设备无论是对过程的控制,还是对结果的输出都离不开计算机应用技术,充分发挥计算机的技术引领作用是自动化专业必须坚持的方向。自动化专业计算机技术引领模块如表4。
三、结论与建议
在进行电力类高等院校自动化类专业建设和改革时,为了办好、办出特色,培养出既能符合电力行业需求,又受社会欢迎的“应用主导型”电力类自动化毕业生,提出以下建议。
(1)在人才培养模式上:通过校企合作,充分发挥电力行业背景,进行双主体的人才培养。
(2)在专业建设上:以计算机为引领,以“热”、“电”专业为依托进行专业建设。
(3)在专业知识技能的要求上:强电和弱电相结合,以强电为主,软硬件结合,突出硬件。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育思想的功能说[J].中国职业技术教育,2006,(22):1.
[2]马树超,郭扬.高等职业教育跨越·转型·提升[M].北京:高等教育出版社,2008:45.
[3]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高[2006]16号文件)[Z].
[4]纪建国.技能型人才培养存在的问题及对策建议[J].中国培训,2005,(36):27-28.
[5]韩先满.坚持铁路办学特色创建优秀高职学院[J].中国职业技术教育,2008,(2):57-58.
[6]麦茂生,吕力.市域新建本科院校应用型本科人才培养模式的构建[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2008,(1):138.
[7]何根海,刘国庆.池州学院实施校地合作共建模式的实践与研究[J].池州学院学报,2009,(4):113-117.
(责任编辑:麻剑飞)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:自动化;应用主导型;人才培养模式;电力行业;强电;弱电
作者简介:杨圣春(1966-),男,安徽寿县人,安徽电气工程职业技术学院自动化与信息工程系,副教授。(安徽 合肥 230051)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)18-0157-02
目前,在我国电力类高等院校中,无论是本科院校还是高职高专院校,所开设的所有专业中,“电厂热能动力工程专业”、“发电厂及电力系统专业”都是其重点专业,也是其特色专业,这些专业在电力类院校中办学历史悠久,在专业建设中有其特别重要的地位,也为其他专业建设产生重要影响。如何依托电力行业,利用“电厂热能动力工程专业”、“发电厂及电力系统专业”等重点专业的建设基础,建设特色鲜明的电力类自动化专业是本文研究的重点。
一、我国高等院校自动化专业的基本现状分析
根据2005年自动化专业教学指导分委会(上海)达成的精神,将自动化专业划分为“研究主导型”、“工程研究应用型”、“应用技术主导型”和“技术技能型”共四种类型,其中“应用技术主导型”和“技术技能型”界限相对比较模糊,基本上是应用型本科和高职院校的基本定位。
为了针对性地分析高等教育自动化学科的现状,从而促进电力类自动化学科的发展和自动化专业的教学改革,本文以“应用技术主导型”的自动化学科专业现状为例进行分析。
1.“应用技术主导型”自动化学科专业的培养目标与定位
“应用技术主导型”自动化专业的培养目标是:具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等一定范围的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事系统应用、系统运行维护以及相应的技术研究和运用等方面工作的工程技术技能人才。
“应用技术主导型”自动化学科专业的定位是:培养自动化应用技术技能型、应用复合型人才为主,具有较广泛的通识基础,良好的人文素质,扎实的专业知识;具有较强的解决实际问题的能力;面向工程技术应用、特别重视实践环节的锻炼,具有较强的工程适应能力;具备一定的行业自动化专业知识和技能。
2.理论教学体系教学现状
(1)知识的类别结构要求及现状分析。“应用技术主导型”专业人才培养规格应具备的知识结构要求包括工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识、工程技术知识和专业知识。
根据分析相关高校的现状表明:工具性知识基本普及,其中最好的是计算机技术作为重要的课程得到普遍重视,但是在方法论、科技协作和科技方法等“软科学”方面还需有所提高。在人文社会科学方面,具备了普及条件,各校普遍开设大量的选修课,起到丰富学生知识结构的作用。在自然科学知识方面,各校表现出较大差异,也体现出部分学校对该方面教学的差距。数学教学在各校中普及,然而化学、生命科学和地球科学等很少有体现,明显表现出对自然科学知识领域涵盖的不完备。
工程技术方面的教育实力雄厚,效果较好。较好地进行了工程技术方面的基本素质培养。各学校具有较强的专业教学的实力和条件,专业知识的组织有层次,能够适时更新;同时都努力加强专业教学的实践环节,重视教学的实效。
(2)知识层次结构方面的现状分析。自动化学科的知识体系结构由三层知识构成:基础知识层、控制知识层、系统知识层;其中,基础知识层主要是数理与机电基础,控制知识层包括传感与检测、通信与网络、控制与智能、执行与驱动、模型与仿真;系统知识层含系统与工程。
1)基础知识层。基础知识层中的“数理与机电基础”知识领域中的数学、力学、电工电子基础、机械基础、计算机原理计算机语言、微机原理等知识单元有较好的普及,而在环境科学及生态学等方面基本知识严重缺乏。
2)控制知识层。控制知识层中的六个知识领域都有所涉及,但限于层次较浅的知识单元,且程度不同,各有侧重。传感与检测、控制与智能、执行与驱动、模型与仿真几个知识领域涉及相对较深,通信与网络在近年来正在逐步加强,而计算与处理方面则涉及程度相对较浅。
3)系统知识层。系统知识层中的系统与工程领域中普及较广的知识单元是运动控制系统、过程控制系统。分析表明,相关高校自动化专业共性的专业知识体系包括:以电力电子、变频技术为核心的应用技术领域,包括交、直流传动控制,大功率电子器件的电能变换与控制。以控制理论为基础、微处理器芯片与接口技术为核心的计算机控制技术。包括单片机、PLC、DCS等。以网络通信、电子技术为核心的信息技术。该领域包括对信息的获取、处理、传输和信息挖掘等技术的综合应用。
以上3个大方面构成目前高校自动化专业的知识主体,各校对此均有所侧重,并體现出各校的风格和特点。
(3)课程的框架结构现状分析。相关高校的课程体系分为公共基础课、专业必修课、专业选修课和公共选修课四类,部分高校将自动化专业按内容进一步划分为2~4个专业方向,并从专业必修课中划分出相应的专业限修课,有的自动化专业分为“电气自动化”和“过程控制”两个方向;有的自动化专业分为“控制网络技术”、“智能测控技术”、“信息管理自动化”三个方向。大多数高校较普遍设置的课程如表1所示。
公共基础课的普遍性最强。专业必修课的普遍性也较强,但存在一定数量非普遍设置的课程:“自动化概论”、“数控技术”、“过程控制基础”等等,部分高校还设置了面向行业的系列专业课。
差异充分体现在对专业选修课的设置上。在自动化学科的纵深层次、实用自动化技术、行业控制基础与技术等方面有不同程度的体现,课程内容更加丰富,各具风采。公共选修课的选课方向一致,但在具体课程设置上也有较大差异。
3.实践教学体系教学现状
(1)实践教学体系分析。该体系包括:入学教育、军训、社会实践、基础实习(金工、电子、电工)、课程实验、课程综合训练(高级语言编程训练、微机接口与应用等各种专业基础课以及各种专业课实训)、综合实验(自控系统、过程控制系统等)、毕业设计(综合实训)。
实践教学正在加强,内容越来越丰富,硬件条件也逐年提高,但在实践教学体系方面有所欠缺。实践教学体系中针对某一科目的实践环节较为丰富,而综合性的实践教学环节较少。分析表明,实践教学促进了学生学习兴趣和技能的培养,促进了对相关知识的吸收,并具有广泛的适用性。这与应用型专业大量增强实践性教学环节的教改方向是高度一致的。
(2)实验室建设、实习基地。在加强实践教学的办学指导思想下,实验室条件较以往有较大改善,正逐步规范化,实验的先进性有所提高,实验数量和规模增大,并部分实现开放化。实验室的先进性有所提高,但对实验室的投入仍明显偏低。各院校都在逐步建立教学培训一体化的“厂中校”等校外实践教学基地。
4.素质与能力教育现状
工科专业人才培养规格一般应具备的素质结构要求包括思想道德素质、文化素质、专业(职业)素质、身心素质四个方面。分析“应用技术主导型”高校自动化学科专业的现状表明,素质教育将是今后教学的主要方向之一。素质教育在当前的教学实践中已经普遍受到重视,但距离收到明显效果还有较大差距。分析表明:普遍重视素质教育,但在教学实践中体现得不够;对素质教育的理解有待深入和提高。
通过对高校自动化专业“应用技术主导型”的分析表明:应用技术主导型高校的自动化学科专业基本具有特殊的定位和培养目标,在一定程度上体现出面向工程、面向应用的特色教育。理论教学体系可以达到教学目标的实现,但不同学校教学体系上各有侧重,具备一定的行业特点和地域特点;各高校课程设置的基本框架类同,课程设置的系统性强、前后衔接有序,注重基础。对专业选修课的设置上各校差异较明显。在实践教学体系上,相关学校体现出一定差异,大多数学校明确提出重视学生实践技能的培养,努力加强实践教学环节,但学校对学生创造意识、精神和能力的培养仍需要提高。学生就业有一定的行业和服务地方经济的倾向。
通过以上对“应用技术主导型”自动化专业的分析可以看出,作为电力类的自动化专业其定位应该是与“应用技术主导型”相近的“技术技能型”。从专业知识结构看应该是如下两个方向为主:以电力电子、变频技术为核心的应用技术领域,包括交、直流传动控制,大功率电子器件的电能变换与控制方向;以及以控制理论为基础、微处理器芯片与接口技术为核心的计算机控制技术方向,包括单片机、PLC、DCS。电力通讯也是我们今后的一个方向。
二、依托电热构建电气学院自动化专业新型课程体系
1.建立自動化专业的公共课程模块
通过对自动化专业的现状分析,借助各院校的专业建设经验,结合电力行业对自动化类人才的需求状况,建立其公共课程模块,包括综合素质拓展,如表2。
2.建立行业背景的专业模块
生产过程自动化突出发电行业的专业背景,它的控制对象为热工信号的控制,因此,要学习发电厂的基本生产过程。电气自动化技术专业突出电网行业的专业背景,它的控制对象是对电气设备的控制。其课程模块设置如表3。
3.建立计算机技术引领模块
充分发挥计算机在自动化专业的技术引领作用。对于自动化类的专业,对工业设备无论是对过程的控制,还是对结果的输出都离不开计算机应用技术,充分发挥计算机的技术引领作用是自动化专业必须坚持的方向。自动化专业计算机技术引领模块如表4。
三、结论与建议
在进行电力类高等院校自动化类专业建设和改革时,为了办好、办出特色,培养出既能符合电力行业需求,又受社会欢迎的“应用主导型”电力类自动化毕业生,提出以下建议。
(1)在人才培养模式上:通过校企合作,充分发挥电力行业背景,进行双主体的人才培养。
(2)在专业建设上:以计算机为引领,以“热”、“电”专业为依托进行专业建设。
(3)在专业知识技能的要求上:强电和弱电相结合,以强电为主,软硬件结合,突出硬件。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育思想的功能说[J].中国职业技术教育,2006,(22):1.
[2]马树超,郭扬.高等职业教育跨越·转型·提升[M].北京:高等教育出版社,2008:45.
[3]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高[2006]16号文件)[Z].
[4]纪建国.技能型人才培养存在的问题及对策建议[J].中国培训,2005,(36):27-28.
[5]韩先满.坚持铁路办学特色创建优秀高职学院[J].中国职业技术教育,2008,(2):57-58.
[6]麦茂生,吕力.市域新建本科院校应用型本科人才培养模式的构建[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2008,(1):138.
[7]何根海,刘国庆.池州学院实施校地合作共建模式的实践与研究[J].池州学院学报,2009,(4):113-117.
(责任编辑:麻剑飞)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文