電氣工程及自動化專業(yè)課程體系構(gòu)建

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摘要：從行業(yè)特征和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求出發(fā)，結(jié)合某學(xué)院專業(yè)建設(shè)情況，剖析地方應(yīng)用型高校電氣工程及其自動化專業(yè)核心能力，完成了以專業(yè)核心能力為導(dǎo)向的課程體系的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，從課程能力支撐矩陣建立、立體化課程資源開發(fā)、理實一體化平臺建設(shè)等角度探討了課程體系的實施路徑。

關(guān)鍵詞：專業(yè)核心能力；課程體系；實施路徑

0引言

高校對大學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)是決定其就業(yè)競爭能力高低的重要因素，而課程體系是實現(xiàn)專業(yè)核心能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。國內(nèi)外學(xué)者對地方應(yīng)用型本科課程體系的構(gòu)建進行了諸多有益探索。文獻［1］構(gòu)建了“層次+模塊”的課程體系，將理論課程和實踐課程整合成不同層次的功能模塊，根據(jù)學(xué)生素質(zhì)發(fā)展需要設(shè)置課程體系。文獻［2］基于學(xué)生個性化發(fā)展需求，針對不同專業(yè)對知識需求側(cè)重點的差別，探討了“分級分層”課程體系構(gòu)建方法，以滿足個性化發(fā)展意愿和差異化發(fā)展需求。文獻［3］從專業(yè)認證視角，構(gòu)建了理論與實踐融合、技術(shù)與管理結(jié)合、專業(yè)素質(zhì)與非專業(yè)素質(zhì)聯(lián)合的課程體系，以著重提高畢業(yè)生的工程實踐能力。地方應(yīng)用型本科高校肩負著培養(yǎng)“扎根地方、服務(wù)地方”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要使命，其課程體系的構(gòu)建應(yīng)以適應(yīng)行業(yè)特征和地方經(jīng)濟發(fā)展需求為導(dǎo)向，著重提高畢業(yè)生服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟的能力。但從現(xiàn)狀看，許多高校構(gòu)建課程體系時，沒有全面考慮專業(yè)核心能力培養(yǎng)對提高畢業(yè)生實際工作能力的重要作用，導(dǎo)致人才培養(yǎng)目標與服務(wù)面向未能精準對接。本文以地方應(yīng)用型高校電氣工程及其自動化專業(yè)為例，從應(yīng)用型人才定位及行業(yè)和企業(yè)發(fā)展需求出發(fā)，對該專業(yè)核心能力進行深入分析，構(gòu)建了以強化專業(yè)核心能力培養(yǎng)為目的的“區(qū)塊化”課程體系。在此基礎(chǔ)上，對課程體系的實施路徑進行了探討。

1專業(yè)核心能力分析

1.1電氣工程及其自動化專業(yè)現(xiàn)狀

應(yīng)用型高校是我國高等教育分類發(fā)展和應(yīng)用轉(zhuǎn)型的必然結(jié)果，應(yīng)用型人才的基本特征是在服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展過程中，逐步由理論知識接受型向?qū)嵺`技能應(yīng)用型轉(zhuǎn)化，同時根據(jù)崗位發(fā)展需要，通過創(chuàng)造性工作實現(xiàn)個人職業(yè)發(fā)展［4］。電氣工程及其自動化專業(yè)涵蓋能源技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等諸多領(lǐng)域，具有涉及領(lǐng)域?qū)挕⒕C合性強的特點。學(xué)校所在區(qū)域內(nèi)中小型電力相關(guān)企業(yè)成為應(yīng)用型高校電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生的重要就業(yè)方向。以某地方應(yīng)用型高校為例，對電氣工程及其自動化專業(yè)2016—2021年的就業(yè)情況進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示：近80%畢業(yè)生進入黃河三角洲區(qū)域的石油化工、機械制造、信息傳輸?shù)刃袠I(yè)的中小型企業(yè)，從事供配電系統(tǒng)的運行、維護、管理等工作和電氣設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)、控制等工作。國家大型電力企業(yè)面向的是電能生產(chǎn)、傳輸、使用的整個環(huán)節(jié)，具有較強的宏觀性和整體性。中小型電氣相關(guān)企業(yè)則主要偏向電能的使用環(huán)節(jié)，對畢業(yè)生專業(yè)核心能力的要求更側(cè)重于如何將電能有效地應(yīng)用于生產(chǎn)實際，相比較而言，其強電因素偏弱，而弱電因素偏強。不同就業(yè)崗位對專業(yè)核心能力的要求不同，專業(yè)核心能力的確定需立足于不同類型人才的培養(yǎng)目標定位，充分考慮行業(yè)特點、社會經(jīng)濟發(fā)展特征和學(xué)生個性發(fā)展需求。

1.2電氣工程及其自動化專業(yè)核心能力分析

專業(yè)核心能力是指學(xué)生在專業(yè)工作中保持持續(xù)優(yōu)勢的能力。該能力能夠為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展提供源源不斷的能量且具有無法被模仿的特點，是保障學(xué)生在就業(yè)競爭中勝人一籌的核心。基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，通過對電力行業(yè)內(nèi)涵、外延和特色等方面的分析，凝練出地方應(yīng)用型高校電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生所應(yīng)具有的五大專業(yè)核心能力，分別為工程實踐能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力、跨界整合能力和自主學(xué)習(xí)能力，專業(yè)核心能力指標及其主要培養(yǎng)途徑如表1所示。合作意識和能力的高低直接影響到該專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)生涯中的工作質(zhì)量。從外延性角度看，電力行業(yè)工作領(lǐng)域?qū)挿海w電力系統(tǒng)、計算機控制、信息科學(xué)等知識體系。電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)生需要具有較強的專業(yè)英語應(yīng)用能力以及運用計算機對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行仿真分析的能力。同時，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，電力行業(yè)信息化水平突飛猛進，這就要求該專業(yè)畢業(yè)生必須擁有一定的運用信息技術(shù)進行數(shù)據(jù)分析與處理的能力。由于學(xué)生受教育期間無法確定未來具體的工作崗位和工作內(nèi)容，同時工作崗位要求和工作內(nèi)容等也存在一定的易變性，為確保畢業(yè)生在不同專業(yè)方向和層次上均具有較強的崗位勝任力，需要其具備突破電氣專業(yè)局限進行知識跨界整合的能力。從特色發(fā)展角度看，應(yīng)用型高校需要將學(xué)科專業(yè)特點與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展特點有效融合，走特色化發(fā)展之路。區(qū)域經(jīng)濟各具特色，同時電氣行業(yè)屬于傳統(tǒng)行業(yè)，新原理、新裝備、新工藝不斷涌現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力是確保其在專業(yè)領(lǐng)域擁有持久競爭優(yōu)勢并實現(xiàn)個性化發(fā)展的重要方法。此外，隨著科技的飛速發(fā)展，知識更新?lián)Q代加速，知識傳播方式也在不斷變化。大學(xué)生僅依靠課堂知識已遠不能滿足自身可持續(xù)發(fā)展的需求。只有擁有良好的自主學(xué)習(xí)能力，主動學(xué)習(xí)電力行業(yè)新知識，掌握電力行業(yè)新本領(lǐng)并樹立起終身學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)的意識，才能夠靈活應(yīng)對知識的頻繁更迭，將來成長為與企業(yè)共同進步的核心人才。

2專業(yè)核心能力導(dǎo)向的課程體系構(gòu)建方案

課程體系是人才培養(yǎng)目標最直接的體現(xiàn)，不同課程體系代表著不同的價值和功能［7］。圍繞專業(yè)核心能力指標及其主要培養(yǎng)途徑，分析課程目標、課程內(nèi)容及課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，電氣工程及其自動化專業(yè)構(gòu)建了由共性課程、特性課程和個性課程3個區(qū)塊構(gòu)成的“區(qū)塊化”課程體系，同時將工程教育課程和雙創(chuàng)教育課程縱向貫穿融合于三大橫向區(qū)塊，使課程體系具有“三橫兩縱”的典型特征。“區(qū)塊化”課程體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中橫向區(qū)塊在內(nèi)容上不分主次，相互協(xié)調(diào)，均衡發(fā)展；縱向區(qū)塊在時間上縱向貫穿于學(xué)生整個大學(xué)學(xué)習(xí)階段。橫向區(qū)塊的主要課程設(shè)置如表2所示。共性課程是遵循應(yīng)用型學(xué)科邏輯，為實現(xiàn)專業(yè)教育基本目的所設(shè)立的課程。這部分課程與其他高校同類專業(yè)的課程有較大程度的同質(zhì)性，故稱其為共性課程。共性課程中的理論部分包括全校性通識教育必修課，以及專業(yè)特性較明顯的基礎(chǔ)課程，如大學(xué)物理、電路分析、電子技術(shù)、自動控制原理等。共性課程中的實踐部分以驗證性實驗、基礎(chǔ)性設(shè)計和認識性實習(xí)為主要內(nèi)容，涵蓋通識教育實驗、專業(yè)基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計和專業(yè)認識實習(xí)，如電子技術(shù)實驗、電路分析實驗、電氣專業(yè)導(dǎo)論與研討、電氣認識實習(xí)等，通過該環(huán)節(jié)的實施，幫助學(xué)生初步建立工程意識和創(chuàng)新意識，引導(dǎo)其邁入“電氣專業(yè)之門”。特性課程是與電力行業(yè)發(fā)展特征以及學(xué)校所在區(qū)域經(jīng)濟特點密切匹配的課程。通過電機與拖動、電力工程、繼電保護等理論環(huán)節(jié)的設(shè)置，重點培養(yǎng)學(xué)生電氣工程專業(yè)的基本素質(zhì)。同時，增加與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特點密切匹配的特色課程，使整個課程體系具有區(qū)別于其他區(qū)域發(fā)展需要的特征。黃河三角洲具有明顯的油區(qū)特色。通過融入“石油工業(yè)概論”“油田生產(chǎn)過程自動化”等課程，促使專業(yè)走特色化發(fā)展之路。特性課程中的實踐課由專業(yè)性實驗、創(chuàng)新型設(shè)計和專業(yè)性實習(xí)組成。在專業(yè)實驗和專業(yè)實習(xí)中開展項目化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力及團隊合作能力，同時通過創(chuàng)新環(huán)節(jié)加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)。個性課程用以滿足具體就業(yè)崗位及學(xué)生個性化發(fā)展要求。個性課程聯(lián)合企業(yè)開發(fā)，具有“依崗而設(shè)”“私人訂制”的特點，如與油田聯(lián)合開發(fā)“區(qū)域變電站二次回路與識圖”“油田電氣節(jié)能技術(shù)”等課程。個性課程中的實踐部分主要以綜合性實驗、崗位性實習(xí)和職業(yè)技能訓(xùn)練為主，旨在培養(yǎng)學(xué)生的跨界整合能力。同時，通過聯(lián)合企業(yè)開展就業(yè)崗位訓(xùn)練和職業(yè)技能訓(xùn)練，持續(xù)增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，幫助其樹立終身學(xué)習(xí)意識，提升畢業(yè)生在不同就業(yè)方向上的可持續(xù)發(fā)展能力。工程教育和雙創(chuàng)教育融入3個橫向課程區(qū)塊，呈現(xiàn)分階段、4年連續(xù)的縱向貫通特點。工程教育和雙創(chuàng)教育靈活設(shè)置，不拘泥于教材，也不拘泥于課堂固定時間。工程教育課程根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟特點及就業(yè)崗位要求制定，包括項目化教學(xué)的理論課，也包括設(shè)計類、實訓(xùn)類課程。雙創(chuàng)教育課程以通識課程和專業(yè)課程為依托建立，有效滲入專業(yè)課程教學(xué)中，具有較強的專業(yè)協(xié)同性。

3強化專業(yè)核心能力的課程體系實施路徑

3.1建立課程對專業(yè)核心能力支撐權(quán)重矩陣

課程是能力培養(yǎng)的載體，課程體系的設(shè)置以專業(yè)核心能力達成為主要目的。為明確區(qū)分各門課程對專業(yè)核心能力的支撐力度，構(gòu)建了課程能力支撐權(quán)重矩陣，部分課程能力支撐矩陣如表3所示。支撐權(quán)重指標用I級、II級、III級3個等級加以區(qū)分，分別代表較強支撐、普通支撐和較弱支撐。不同課程對核心能力支撐力度的強弱由課程內(nèi)容及具體教學(xué)實施過程等因素決定。以“電力工程”為例，該門課程包含電力系統(tǒng)接線方式、電氣參數(shù)等值電路、電力系統(tǒng)潮流計算、電力系統(tǒng)有功功率最優(yōu)分配、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析等，涉及電力工程圖紙認知、電力工程計算、電氣運行與控制等，對于工程實踐能力的培養(yǎng)起到較強支撐作用。具體教學(xué)實施過程中，在講解“復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法”等內(nèi)容時，可運用案例教學(xué)法，引入典型案例讓學(xué)生以團隊合作方式完成學(xué)習(xí)任務(wù)，因此該門課程還對團隊合作能力的培養(yǎng)起到一定支撐作用。各門課程對不同核心能力的支撐情況主要取決于課程內(nèi)容設(shè)置并可通過教學(xué)模式進行適當調(diào)節(jié)。構(gòu)建課程能力支撐矩陣時，需從課程體系整體層面全面客觀地考慮五大核心能力的均衡培養(yǎng)。課程能力支撐矩陣的建立，是通過課程體系實現(xiàn)專業(yè)核心能力培養(yǎng)的重要參考。通過課程能力支撐矩陣，教師可以準確地把握核心能力培養(yǎng)對所授課程的要求，更加科學(xué)地規(guī)劃課堂教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量；學(xué)生則可以根據(jù)核心能力與課程之間的關(guān)聯(lián)度，理清個人發(fā)展路徑，制定修讀計劃，提升學(xué)習(xí)效果。

3.2開發(fā)立體化課程資源

專業(yè)核心能力的培養(yǎng)需要通過課程體系實現(xiàn)，而課程體系的實施離不開課程資源的開發(fā)與利用。現(xiàn)有課程資源以靜態(tài)資源為主，信息化資源建設(shè)不足，無法滿足靈活學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的要求，不能有效契合專業(yè)核心能力培養(yǎng)需求。電氣工程及其自動化專業(yè)以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，創(chuàng)新教學(xué)資源開發(fā)理念和方法，將網(wǎng)絡(luò)資源與紙質(zhì)教材、實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備、虛擬仿真軟件、移動終端設(shè)備等進行深度融合，形成了紙質(zhì)資源、音視頻資源、虛擬化資源相融合的多維度立體化教學(xué)資源。一是將“電子技術(shù)”“EDA仿真與電子系統(tǒng)設(shè)計”等課程的紙質(zhì)教案、教材等傳統(tǒng)靜態(tài)教學(xué)資料升級拓展為微課、雨課堂等動態(tài)音視頻資料，通過多媒體教學(xué)平臺開展混合式教學(xué)，充分融合線下課堂的互動性和線上課堂的靈活性，提升教學(xué)效果。二是利用VR技術(shù)，對“電力工程”“繼電保護”等開展虛擬仿真課程資源建設(shè)，通過虛實結(jié)合實現(xiàn)電氣生產(chǎn)過程的直觀化和可操作化。教學(xué)資源庫的多維度立體化建設(shè)能夠為學(xué)生提供嶄新的學(xué)習(xí)空間，在以靈活方式加強知識傳輸?shù)耐瑫r，強化電氣工程及其自動化專業(yè)與其他專業(yè)的交叉融合，充分培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、跨界整合能力和自主學(xué)習(xí)能力。

3.3建設(shè)理實一體化教學(xué)平臺

應(yīng)用型人才的特點是基于理論、突出實踐、強化應(yīng)用。目前，高校輸出的應(yīng)用型人才與企業(yè)需求之間仍有較大差距。畢業(yè)生在一定程度上存在“眼高手低”“理論強、實踐弱”等理論與實踐脫節(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致上崗前的適應(yīng)周期偏長，工作上手能力偏弱。將理論知識與實踐技能融為一體，開展理實一體化教學(xué)平臺的建設(shè)符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮區(qū)域資源優(yōu)勢，與相關(guān)企業(yè)協(xié)同建設(shè)理實一體化教學(xué)平臺，加強理論教學(xué)和實踐教學(xué)在內(nèi)容和時間上的融合。一是針對區(qū)域內(nèi)中小型企業(yè)用電特點和應(yīng)用型學(xué)生學(xué)習(xí)特點，構(gòu)建電氣類課程綜合性仿真教學(xué)平臺，將理論知識從教室“外遷”至機房、實驗室。運用仿真模型的趣味性、靈活性解決電氣專業(yè)知識難教、難學(xué)的問題，讓學(xué)生邊學(xué)、邊試。二是依托區(qū)域內(nèi)發(fā)電廠、變電站、相關(guān)電力用戶構(gòu)建生產(chǎn)性項目實踐平臺，將企業(yè)生產(chǎn)過程作為案例“內(nèi)移”至課堂，以項目方式驅(qū)動教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效果。通過理論環(huán)節(jié)“外遷”和實踐環(huán)節(jié)“內(nèi)移”，將之前先理論后實踐的教學(xué)模式改為邊理論邊實踐，兩大教學(xué)環(huán)節(jié)相互補充、互釋互融，在“教學(xué)做”一體化過程中加強學(xué)生工程實踐能力、團隊合作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)校企同步協(xié)同，進一步增強了人才輸出與企業(yè)需求之間的匹配度。

4結(jié)語

電氣工程及其自動化專業(yè)是典型的學(xué)科交叉型專業(yè)，專業(yè)核心能力的培養(yǎng)是整個人才培養(yǎng)工作的重要環(huán)節(jié)。本文結(jié)合某地方應(yīng)用型高校專業(yè)發(fā)展特點，深入剖析了地方應(yīng)用型高校電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生所需擁有的五大核心能力，并以此為導(dǎo)向構(gòu)建了以強化專業(yè)核心能力為目的的“三橫兩縱”式“區(qū)塊化”課程體系，同時從課程能力支撐矩陣、立體化課程資源、理實一體化教學(xué)平臺等角度探討了課程體系實施路徑，以不斷提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，并為專業(yè)的特色化發(fā)展、可持續(xù)化發(fā)展提供動力。

作者:王銘 單位:山東石油化工學(xué)院