電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺建設

牛國成, 胡冬梅

(北華大學 電氣信息工程學院, 吉林省 吉林市 132021)

電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺建設

牛國成, 胡冬梅

(北華大學 電氣信息工程學院, 吉林省 吉林市 132021)

為培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量電氣類工程技術(shù)人才,實現(xiàn)學校人才培養(yǎng)與社會需求的無縫鏈接,提出了電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺建設方案。該平臺系統(tǒng)實現(xiàn)學生工程實踐型—創(chuàng)新型—高級復合型人才的階梯式培養(yǎng)模式,提高教師專業(yè)水平和培養(yǎng)能力,從而形成了一套科學完備的高級工程型人才培養(yǎng)方案,可作為相關(guān)專業(yè)教師和學校人才培養(yǎng)的參考與借鑒。

卓越工程師； 復合型人才培養(yǎng)； 高等教育

學生在大學里學到的多是知識,當他們加入到工作崗位上直接需要的卻是技術(shù),如何能讓學生在校園內(nèi)學到技術(shù)和社會的需求無縫銜接,是工程型人才培養(yǎng)主要解決的問題。目前“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”在各類大學開展起來,未來的卓越工程師要求既具備現(xiàn)場工作經(jīng)驗,同時具備多學科技術(shù)的交融,還要有創(chuàng)新思想[1]。教師的培養(yǎng)和學生的培養(yǎng)需要并行,工程型人才的培養(yǎng)與服務社會產(chǎn)業(yè)要同時開展,相互促進和提升。基于以上想法,我們組建了“電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺”,并形成了一套完備的培養(yǎng)方案。

1 卓越工程型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

每年我國培養(yǎng)大量的工程型專業(yè)人才,滿足不同企業(yè)對工程型人才的需求,但是“高素質(zhì)跨領(lǐng)域的高科技人才”還很缺乏。目前的教育對工程型人才的培養(yǎng)重視不夠,或是沒有合理科學的培養(yǎng)方法,造成應用型人才的缺乏。一方面企業(yè)急需人才,另一方面人才過剩找不到工作,還有很多人放棄專業(yè)做了其他工作。準確地說，企業(yè)里需要的是在生產(chǎn)一線能夠擔當起企業(yè)技術(shù)進步、技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新并具有一定實際動手能力的工程師[2-3]。目前高校工程型人才的培養(yǎng)顧此失彼,作為工程型教師對培養(yǎng)人才和服務地方產(chǎn)業(yè)的能力也力不從心。

2 工程型人才培養(yǎng)的4個過程

我們建設的“電氣化卓越工程人才培養(yǎng)平臺，”按培養(yǎng)高級復合型工程人才進程，分為“初級階段基本技能培養(yǎng)”、“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”、“高級復合型人才的培養(yǎng)”和“教師專業(yè)能力和產(chǎn)業(yè)服務能力的鍛煉”4個階段開展工作[4]。

2.1 初級階段培養(yǎng)

初級階段,學生剛來到實驗室,認知是非常重要的。主要內(nèi)容：一是工具的認知和使用，除萬用表、電烙鐵、扳手、螺絲刀和網(wǎng)絡工具外，我們還準備了激光切雕刻割機、剪板、折板兩用機、折彎機、水木藝磨床、微型銑床、小型手動折邊機和液壓拉孔器,讓學生對一些器件自己加工，鍛煉動手能力；二是電子器件，包括常用模擬、數(shù)字電子器件；三是電氣器件，如斷路器、接觸器和繼電器等器件；四是網(wǎng)絡器件，如服務器、交換機、光線收發(fā)設備和無線通信設備；五是了解信號的測量方法和工程計算方法，學習簡單器件焊接和一些非標器件的加工等。由于工業(yè)現(xiàn)場使用圖紙進行交流,每位學生還要學習CAD電氣制圖,同時學習國家標準[5]、工程組裝和綜合布線、認圖識圖等相關(guān)基礎知識。

2.2 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

“創(chuàng)新”一是指發(fā)明創(chuàng)造,二是指將已有的東西予以重新組合、激發(fā)出新的效益。創(chuàng)新人才是具有廣博的理論知識,又具有突出的實踐能力,還具有創(chuàng)新的精神和創(chuàng)新的才干的新型人才。通過學校各種教育形式,培養(yǎng)學生“再次發(fā)現(xiàn)”知識的探索精神,培養(yǎng)“重新組合”知識的綜合能力和準備“首創(chuàng)前所未有”事物的創(chuàng)造意識和動手能力[6]。

培養(yǎng)創(chuàng)新能力我們選擇了“德國慧魚組件” 慧魚創(chuàng)意組合模型類產(chǎn)品,利用標準化的結(jié)構(gòu)件,憑借其良好的兼容性和拓展性,把各種復雜的機械結(jié)構(gòu)、工業(yè)生產(chǎn)設備、工業(yè)制造流水線,以模塊化、可視化、近距離的模式搬進實驗室和教學課堂,通過學生的創(chuàng)新思維和開發(fā)搭建,鼓勵學生利用慧魚構(gòu)件實施機械傳動、編程控制、電氣技術(shù)等系統(tǒng)創(chuàng)新,達到推動機電、自動化等專業(yè)教學方式革新的目的。通過訓練和學習,學生可在電子大賽、挑戰(zhàn)杯、大學生創(chuàng)新及其他工業(yè)過程控制大賽中，展示實際經(jīng)驗和創(chuàng)新能力[7]。

2.3 復合型人才的培養(yǎng)

目前高級工程師這個崗位往往要涉及幾方面的專業(yè)知識,就像電氣工程師要懂得總線和通信,機械設計和電氣控制不分家,過程控制的學生要懂得水暖的相關(guān)知識等[8]。我們以目前流行的先進控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù),規(guī)劃卓越工程師未來實訓的方法,提出研究方案?！半姎饣吭焦こ倘瞬排囵B(yǎng)平臺”,應用在高等教育工程類專業(yè)(包括電子、自動化、電氣工程、計算機以及機電一體化等)的教學中,我們準備了豐富的實踐對象,如可設計的機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)意組合和傳動控制，有機器人、數(shù)控設備等；軟件技術(shù)有仿真系統(tǒng)、能源管理軟件、組態(tài)軟件等；智能儀器有儀表、嵌入式系統(tǒng)組件等；新能源有光伏發(fā)電、風力發(fā)電實驗系統(tǒng)等為供學生實際動手組裝訓練。

原本單機控制的設備,為了鍛煉學生的綜合技能,我們將集成具有三層結(jié)構(gòu)的工業(yè)系統(tǒng)，其第三層大量的實驗設備為被控層,經(jīng)過本項目設計成可任意拆分與組裝的可設計的靈活的實驗對象,設計成通用接口，可由控制層中任意設備控制,并具有現(xiàn)場總線和工業(yè)網(wǎng)絡接口,易于系統(tǒng)集成；控制層主要由PCS7-DCS網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)3個系統(tǒng)組成,可分別控制具有通用接口的現(xiàn)場設備,并具有網(wǎng)絡接口,易于組成工業(yè)控制網(wǎng)絡；最高層為管理和學習網(wǎng)絡層,利用組網(wǎng)設備和服務器建立局域網(wǎng),可進行網(wǎng)絡軟件的開發(fā),適合學生實驗,教師管理和校園網(wǎng)的鏈接。我們把所有控制對象和控制系統(tǒng)設計成通用接口,這樣實驗對象可以隨意設計選擇,控制系統(tǒng)可以用不同的控制系統(tǒng)互換,既可以用嵌入式系統(tǒng)控制機器人,也可以用工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)控制機器人[9]。這樣既鍛煉學生的設計思維和動手能力,也豐富了實驗內(nèi)容。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

智能儀器工程師做底層的嵌入式儀表開發(fā)、模塊組合設計和通信驅(qū)動設計,中層控制理論工程師研究過程控制和傳動控制的控制算法，上層由軟件工程師建立軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)。學生一方面負責自己從事專業(yè)的學習實踐和創(chuàng)新,提供通用接口,在工業(yè)系統(tǒng)建設上分工協(xié)作,由系統(tǒng)集成工程師進行系統(tǒng)集成。大家都知道自己在系統(tǒng)中的位置,也知道工廠DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電學相關(guān)的知識。按照目前公司的管理模式,項目由學生自行組織和管理。

2.4 教師工程實踐能力的提高

教師也是源于學生,教師的工程實踐能力提高也需要一個過程。多數(shù)教師有較高的理論基礎和學術(shù)水平,培養(yǎng)學生和為工業(yè)現(xiàn)場服務需要有工程實踐的能力,教師要掌握相關(guān)專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和流行專業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向和使用能力[10]。我們對教師綜合能力的提高主要有2個方面：一是“平臺建設”，由不同專業(yè)方向的教師參與，實行統(tǒng)一指導,教師要對實驗設備操作和培訓方式熟練掌握,對流行專業(yè)技術(shù)有很好的駕馭能力；二是我們在地方相關(guān)企業(yè)中建立教師和學生的實習基地,在產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)中共同協(xié)作,在交流中互相促進提高實踐能力。我們要為企業(yè)提供技術(shù)支持和培訓,得到企業(yè)的信任，為企業(yè)解決實際難題。

3 學生思想品德的教育

培養(yǎng)高級工程人才的時間會很長，學生思想道德的培養(yǎng)要貫穿始終。我國教育思想、教學實踐中的一個重大缺陷,就是科學教育和人文教育的分割和分離[11-12]。素質(zhì)教育小學重要，大學也很重要。推進自然科學教育和哲學社會科學教育的結(jié)合,科學教育和人文教育的融合,是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才和取得原創(chuàng)性成果的根本性措施。愛因斯坦說過:“不要試圖去做一個成功的人,要努力成為一個有價值的人”。偉大的人之所以偉大,是因為他們有偉大的思想和偉大思想指導下的行動。我們培養(yǎng)的人才是陽光開朗、有責任心、有正義感、有理想、有抱負的人才,不是無所作為的殘次品,更不是極具破壞能力的怪才。培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和團隊精神，要經(jīng)常以“不比智力比努力,不比成績比進步”、“不知道不丟人,沒理想才可怕”的格言鼓勵學生去進取。要提倡團隊精神、集體精神、協(xié)作精神和奉獻精神,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膶嵱眯腿瞬拧?/p>

4 結(jié)束語

工科學生在大學畢業(yè)的時候能掌握過硬的專門技術(shù)在競爭中極具吸引力,卓越工程師培養(yǎng)會有力地支持中國制造和工業(yè)4.0發(fā)展,乃至為中華民族的偉大復興貢獻巨大力量。教育環(huán)境決定學生素質(zhì),學生質(zhì)量決定中國未來。高級工程人才的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,要在德智體等方面綜合培養(yǎng)。抓好基礎,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高綜合素質(zhì)。

References)

[1] 林健. 談實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”引發(fā)的若干變革[J]. 中國高等教育,2010(17):30-32.

[2] 余俊渠,劉軍.地方院校工科專業(yè)應用型本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐與探索[J]. 中國電子教育,2013(3):51-53.

[3] 王俊發(fā),魏天路,朱向東. 工科大學創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)途徑探索[J].黑龍江教育,2013(5):58-59.

[4] 孫繼元,苑廣軍. 工程對象教學法培養(yǎng)創(chuàng)新能力的應用研究[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(3):21-23.

[5] 王化冰,翟子楠. 高等工科應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究和實踐[J]. 大學教育,2013(18):18-19.

[6] 張清祥. 探索實驗教學載體培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(2):130-133.

[7] 楊雁斌. 創(chuàng)新思維法[M].上海:華東理工大學出版社,2008.

[8] 黃發(fā)良. 論應用型工科大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].福建工程學院學報,2008(5):34-36.

[9] 蔣華平. 基于機器人綜合實訓平臺工程對象教學法的實踐[J].職教通訊,2013(3):71-72.

[10] 史有群, 孫莉,夏小玲,等. 工程型人才培養(yǎng)及師資隊伍建設探討[J].紡織教育,2011(4):279-282.

[11] 史承軍. 強化情商培養(yǎng)提升創(chuàng)新素質(zhì)[J].職教論壇,2012(17):38-40.

[12] 楊學海,杜春燕. 學習興趣培養(yǎng)與大學生科研創(chuàng)新關(guān)系思考[J].教育教學論壇,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

國家創(chuàng)新基金項目“節(jié)能環(huán)保型能源智能優(yōu)化管理器”(12C26212201322)；“電氣工程及其自動化”國家專業(yè)綜合改革試點項目(ZG0119)

牛國成(1977—)，男，吉林省吉林市，講師，主要研究方向為測控技術(shù)與儀表.

E-mail：ngc6088@sina.com

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0033- 03