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电力信息人才专业素养及工程实践培养需求分析

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摘要:新技术不断融入电力行业,需要学生不断学习新知识。同时,随着国家中长期发展规划的卓越计划的实施,又要求提高学生的工程素质。分析了目前高校信息类专业人才在电力知识及工程型培养所面临的问题,提出了综合性人才培养的课程体系及培养构思,阐述了这些方法的理论价值及意义。

关键词:电力人才;工程型人才;信息类专业

作者简介:江友华(1974-),男,江西南城人,上海电力学院电子与信息工程学院,副教授;曹以龙(1965-),男,安徽当涂人,上海电力学院电子与信息工程学院,教授。(上海 200090)

基金项目:本文系2012年上海电力学院重点教改项目(项目编号:20121505)、2012年上海电力学院卓越计划教学改革立项项目(项目编号:20121607)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0014-02

智能电网是信息化与工业化深度融合在电力工业上的结晶。在原有电网的基础上融入信息化,在信息化电网的基础上进而建成智能电网是电力工业信息化的主要方向之一。因此,智能电网的研究和应用需要一大批工程型的信息类人才参与其中。[1]培养具有电力知识背景的信息类工程型人才是智能电网对高等学校提出的要求,尤其是电力高校作为以服务电力为宗旨的高等工科院校,探索和建立培养面向智能电网的信息类工程型人才的模式是当前面临的重要任务,也要求高校探索建立面向智能电网信息类工程型人才培养模式并结合“卓越人才”培养的工程实践,[2,3]为智能电网建设培养人才。

一、人才培养面临的问题

目前人才培养面临两方面的问题,一方面是专业内涵,另一方面则是实践能力。

1.电力专业人才培养面临的问题

一些培养电力类人才的高校开设了信息类及电力类专业,也培养了相关人才,但是面对智能电网对人才培养提出的新要求以及《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)年》所提出的卓越工程师培养计划,目前学校还缺乏系统理论上的总结和提高、工程实践能力的锻炼与有效实施。所以,新形势及新需求迫使学校需要解决以下问题:

(1)培养面向智能电网的信息类工程型人才是科学技术发展对人才培养提出的新要求,是信息技术与电力技术融合后对高校人才教育提出的新需求。首要任务是研究新型人才的能力要求,探索面向智能电网信息类工程型人才培养的新模式。

(2)培养面向智能电网信息类工程型人才始于知识、重在实践、成于能力,需要建立融合电力技术和信息技术的课程体系与实践体系、建设新的课程和教材、建立对接智能电网的实践平台。

(3)培养面向智能电网信息类工程型人才需要采用新手段、新方法。本课题需要解决的第三个问题是探索科研与教学的结合,科研项目、科研成果系统性地应用于课程教学、实践实习和学生科创中,让科研助力教学。

2.工程实践能力培养的问题

在高等教育“大众化”的情况下,学生理论脱离实际、实践环节薄弱、产学脱节等现象比较普遍,从而使得培养出来的学生缺乏探索的创新精神和善于解决问题的实践能力,与国家中长期教育改革和发展规划纲要决定实施的卓越工程师教育培养计划指导思想不相吻合。而能否解决好上述问题成为我国高等工程教育培养适应未来IT产业发展人才的关键。

(1)思想认识上对实践教学重视不够。不论是教育者,还是受教育者都存在对实践教学的认识不够的问题,严重影响了加强实践能力培养的具体实施。

(2)实践类课程体系设置不合理。目前理论课程一般是按照通识教育课程、学科基础课程、专业课程等分层递进模式,但实践课程体系没有同理论课程相对应,采用分层递进模式来实训使得学生跨越式接受,不能充分有效吸收知识,实际动手能力没有得到锻炼和提高。

(3)实验教学设置不够完善。实验教学资源通常是傻瓜式、封闭式试验箱。学生只需要接几根线或测试几个点电平就可以了,甚至有的同学只要能背诵也可以顺利做出实验,学生被动学习、兴趣不高,根本就不能锻炼学生的工程实践能力。此外,实验教学的学时数也相对偏少,留给学生的自由实践时间也不多。

(4)实习等工程实践环节流于形式。许多企业讲求经济效益,害怕影响生产秩序,不愿接收实习学生,使得工科院校的生产实习、毕业实习成了“走马观花”式的参观,甚至将学生“放羊”,让学生分散到各地自由寻找实习单位。

二、综合人才培养课程体系

面向智能电网信息类工程型人才,其能力要求是基于智能电网信息系统的规划与分析能力、获取和分析电力专用算法的能力、程序设计和集成电力软件的能力、电力信息分析、挖掘能力和创新能力。

信息与电力结合的关键是学科意识的融合,在原有信息技术的意识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,以提高人才的电力信息素质,使学生能以智能电网为主线,从不同的层次学习各种信息技术。培养模式以电力科学和信息科学为两翼,构建了课程体系、实践体系和科创机制,如图1所示。

课程体系是电力和信息结合的分层教学体系,底层是以通识基础课为主的通识教学平台;中间层是两个大平台,包含“数据结构”、“数据库原理”、“软件工程”等课程的信息技术教学平台和包含“现代电力工程技术”等课程的电力技术教学平台;高层是信息和电力融合的课程,包括在信息技术课程中融合电力技术的“电力实时信息处理技术”、“电力管理信息系统”等课程和在电力技术课程融入信息技术的“电力调度信息技术”、“配电自动化信息技术”等课程。

实践教学体系是融入电力科研成果的实践教学体系,选择典型科研项目引入到教学中,由于科研项目仅针对科研和工程而并不符合教学规律,在实践教学和课程教学中引入科研项目时需要把教学的意识融入进去,根据人才培养的要求和教学规律对科研项目进行分解和再开发,把分解后的项目内容融入到实践教学中,使教学更贴近电力信息技术前沿。

学生科创机制是将教师在研项目和科研课题根据培养目标进行分解,构建学生科学研究、创新设计的课题池;制订培育机制,使学生的科创活动有时间、有地点、有计划、有指导教师,根据智能电网研究的进展不断补充课题池。

三、工程型人才培养模式构思及实施

对人才培养模式的探索一直是高等工科教育的主要课题。CDIO是国际工程教育与人才培养的创新模式。[4]CDIO(构思—设计—实现—运行)模式强调综合的创新能力与社会环境的协调发展,关注工程实践,加强培养学生的实践能力,是工程型人才培养的重要途径。国内近几年对人才培养模式的研究主要集中在创新型人才培养模式的研究,既有对研究型创新人才培养模式的研究也有对应用型创新人才培养模式的研究。

对于科研与教学结合的科研成果为教学服务,国内也进行了一些研究和实践,有些通过兴趣培养和实践训练进行创新型人才培养模式的实践;有些通过引导教师的科研方向与主讲课程相结合,保证了课程内容的先进性和实践性;有些瞄准国际学术前沿和国家重大需求为本科生科研训练正确选题。为此人才构思及实施方案如下:

1.人才培养构思

(1)为了培养学生的创新创业能力,针对学生创新创业交流建设创新创业交流平台,通过组织国际学术会议、学术论坛和学术讲座,让学生在创新活动中接触信息技术的前沿;针对教师和国内外学校、研究所和企业进行交流建设创新创业服务平台,让学生参与教师国家自然科学基金、上海市自然科学基金等各类科研项目的研究,让学生通过接触科研项目迸发出创新创业的火花;针对创新创业研究和活动的实施建设创新创业实验平台,积极组织学生进行创业活动。

(2)实验实践平台为工程型人才培养提供了可靠的保障。为了让学生有一个稳定真实的工程环境,建设电力信息网路平台时不是单纯依靠教学实验设备集成商,而是采取与电力企业合作的方式,与国家电网下的专业公司合作,从全国众多电力信息网络架构中提炼出典型的电力信息网络架构和经典产品,并移植到实验室中,在学校为教师科研和实践教学提供了逼真的环境。

(3)教师科研能力和学生实践能力、创新能力的提高紧密相关,教师教学水平和教育质量提高紧密相连。通过组织教师下电力企业,参与电力企业智能电网项目研究,进而申报上海市和国家的科研项目,使教师的科研能力得到了提高。通过将科研项目引入教学的过程,优化了对课程知识体系的组织。

2.工程实践能力实施

学生所必需的实践能力、工程能力和创新能力的提高同实践条件建设的好坏密切相关。为此,按照工程实践能力培养的要求,构筑基础、设计、综合三个平台,推进工程实践与创新教育实践的融合,构建创新型人才培养的实践教学体系。

(1)以学校工程实践平台为基础:此平台采用学校工程实践平台和企业现场相结合的方式。首先利用学校本身的工程实训中心进行集中工程实践培训,请企业辅导教师和本校教师一起授课和辅导。

(2)以企校混合实践平台为设计:企业和学校共同投资建立实践平台,合作企业开发人员常驻该平台,并且合作企业有合适的项目。然后以项目为导向,选拔学生组成3~5人的开发实践小组,在校企合作实践平台上进行工程实践,在企业教师和校内教师的指导下进行开发实践。在此平台实训环境下,学生可以亲自进行电力项目的硬件设计、软件设计、仿真调试、硬件测试,从而让学生直观、全面地了解电力系统设计的各个步骤和方法,真正加深对电力系统的系统化认识,真正提高学生设计、调试电力产品的技能和实战能力,使得学生在电力信息技术方面具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力,具有比较完备的技能。

(3)将企业基地作为设计平台:此平台利用企业基地及科研力量、环境等进行集中工程实践培训,请企业辅导教师和本校教师一起授课和辅导,让学生真实地进入企业,真实感受电力产品的工业化实现,从而可以使学生从不同的角度掌握电力系统相关知识,提高他们在电力信息技术等方面的综合能力,实现“学习、工作无缝连接”。

四、理论意义及价值

本课题的理论价值是探索了教育和技术进步的关系:科学技术发展孕育新的知识,新的知识培育新的学科,新的学科造就新的人才,新的人才创造新的科学技术。教育要始终追赶学术的发展、技术的进步才能更好地培养人才、为社会服务。其意义是探索建立面向智能电网信息类工程型人才培养的模式,结合“卓越人才”培养的实践,产生一批教研教改成果,为面向智能电网信息类工程型人才培养作出示范性贡献,为智能电网建设培养人才。

参考文献:

[1]庞永师,林昭雄,陈德豪,等.应用型人才创新能力培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008,(2):145-148.

[2]教育部高等教育司.高校卓越工程师教育培养计划实施探索与国家创新工程技术人才培养方案指导全书[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]何振雄.整合不同类型研究生培养模式满足社会发展对各类人才的需求[J].学位与研究生教育,2007,(10):51-55.

[4]康全礼,陆小华,熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究,2008,(15):15-18.