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新质生产力背景下电气工程及自动化专业人才培养模式的探索

左成磊
  
百家媒体号
2025年19期
南京工程学院 江苏南京 211167

摘要:随着新质生产力的兴起,电气行业正经历着前所未有的变革,从传统的电力生产与分配向智能电网、新能源电力系统、工业自动化深度融合等方向快速迈进。本文聚焦于新质生产力背景,深入探讨电气工程及自动化专业人才培养模式,分析新质生产力对该专业人才能力与素质的新要求,并提出针对性的创新策略,旨在为培养适应新时代需求的高素质电气工程及自动化专业人才提供理论支持与实践参考。

关键词:新质生产力;电气工程及自动化;专业人才培养模式

前言:

面对新质生产力带来的机遇与挑战,必须对现有的电气工程及自动化专业人才培养模式进行反思与改革。如何构建符合新质生产力要求的人才培养模式,培养出具有扎实专业基础、较强实践能力、突出创新精神和国际视野的电气工程及自动化专业人才,是摆在我们面前的一项紧迫任务。

一、引入前沿项目案例,深化理论与实践融合

在新质生产力背景下,电气工程及自动化领域新技术、新应用不断涌现,把实际项目案例引入课堂,能让我们直观感受理论知识在实际中的运用,提升解决复杂工程问题的能力,引入前沿项目案例,能搭建起理论与实践的桥梁,让我们明白所学知识的实用性和重要性,激发学习兴趣[1]。

“电力系统分析”课程中,传统的教学都是针对书本上的各种理论模型讲授潮流计算、短路分析等知识,虽然我们了解了各个计算公式,但是对于实际电网存在的问题不知如何下手。因此,在课程中插入一个基于某城市的智能电网改造工程项目,其中涵盖分布式电源的大量接入、电网智能化调度,从而开展对工程项目的分析。在课堂上,先介绍项目背景和项目目标,引导学生分析项目中存在的电力系统问题,如分布式电源的接入会对电网的潮流分布造成怎样的影响。再以小组的形式,结合所学的潮流计算理论知识对工程项目中实际的电网进行建模和计算。学生发现实际复杂程度要比书本上所讲的要更多,如选择哪个点作为连接点、怎样合理进行组网、节点参数取值大小等,需要不断地去调整参数、优化模型,这样才能得到较优的解决方案。

二、开展跨学科主题研讨,拓宽知识视野

新质生产力强调多学科知识互相渗透,电气工程和自动化专业涉及到计算机科学、控制科学、材料科学等多个学科。组织跨学科主题交流活动,有利于消除学科边界,锻炼我们的跨学科思维和综合素质。单个学科知识不能解决现代电气工程中复杂的学科问题,跨学科研讨,有利于我们接触不同的学科知识、学科思维、学科研究方法,拓展知识的广度,培养创新精神。

例如“智能电气设备设计”课程,针对以往主要是讲授电气设备的电路、电磁设计等专业知识,为了开拓我们的知识视野,我们举办了基于“新材料与人工智能”的跨专业主题研讨,材料学科老师给我们介绍新型导电材料、磁性材料等性能和应用前景,计算机学科老师给我们介绍人工智能算法在电气设备的故障诊断及智能控制的应用原理。我们围绕这个主题,讨论如何利用新材料优点对电气设备进行设计,如何利用人工智能提高电气设备的智能化。例如有同学讨论使用新材料提升变压器效率及性能的同时利用深度学习算法实现对变压器工况的在线监测和故障预警。

三、搭建虚拟仿真实验平台,增强实践教学效果

对于电气工程及其自动化专业教学实践的重要性毋庸置疑,但是在一些实践类实验过程中,由于实验设备等原因,或者实验本身的安全性等原因,无法实际进行实验教学,而通过虚拟仿真实验平台的建设,可以有效补充这些问题,加深学生对理论知识掌握的同时提高学生的实验能力、创新能力[2]。

例如对于“电机学”课程中的实践教学,传统电机实验需要实物电机设备,成本高且具有一定的危险性,并且一些复杂的工况无法模拟再现。在虚拟仿真实验平台上,我们可以在电脑上虚拟仿真电机的启动、调速、制动等各种运行状态,例如在直流电动机调速实验中,我们可以根据平台设定多种电枢电压、励磁电流等参数,观察相应的电机转速,分析实验数据,同时还可以模拟电机故障状态下运行状态,如电枢绕组短路、励磁回路断路等,了解故障现象,分析故障的原因,掌握故障的诊断、排除方法。虚拟仿真实验平台具有交互性和重复性特点,我们多次进行实验操作,探索实验的不同的方案,直至掌握实验技能为止,虚拟仿真实验平台弥补传统实践教学的不足,增强实践教学的效果,提高了我们的实践操作能力和解决实际问题的能力。

四、推行双师协同授课,提升职业素养与行业认知

随着新质生产力的发展,电气工程及自动化行业发展迅猛,校企脱节现象越发明显。实施“双师”联合授课方式,也就是专业教师和行业企业教师一块授课的方式,有利于更好地弥补学校教育与企业行业需求间的差异,提升全面、多方位的职业水平与企业知识视野。

以“电力电子技术”课程为例,课程初始部分,学校教师讲授电力电子器件的功能、电路拓扑及理论分析方法,在学生有一定理论知识后,邀请企业从事电力电子产品开发和生产的一线专家上课。企业专家结合企业正在研究的一款新能源电动汽车充电桩产品讲授电力电子技术如何应用到实际产品中,讲清楚该电动汽车充电桩的整体设计理念,如功率大小如何确定、主电路拓扑结构是如何选择的,以此帮助学生理解理论知识如何变成实际产品设计出来。在介绍这款产品设计过程中遇到的电磁兼容性问题、功率因数问题等实际问题时,重点说明企业研究人员在应用电力电子技术知识发现问题、解决问题、查找原因、制定方案的过程。讲解过程中穿插介绍企业的工作模式、工作纪律、企业的行业标准等方面的职业素养,让学生明白电力电子技术在实际产品中的应用和企业要求的工作态度和职业素养,如踏踏实实做事、一丝不苟的工作态度和与人沟通交流、协作配合的能力素养。

总结:

综上所述,新质生产力时代为电气工程及自动化专业人才培养带来了难得的发展机遇,学校应充分发挥主导作用,紧密结合行业企业需求,整合各方资源,形成协同育人的强大合力,培养出适应新质生产力发展要求的电气工程及自动化专业人才,为我国电气行业的转型升级和高质量发展提供坚实的人才保障。

参考文献:

[1]杜春晖,常青.工程教育认证背景下电气工程及其自动化专业人才培养模式探索[J].山西青年,2024,(14):88-90.

[2]安培成.电气工程及其自动化专业转型人才培养策略[J].科学咨询,2022,(13):34-37.

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