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2 城市軌道交通電氣安裝工程施工中的質(zhì)量控制
（1）建立完善的規(guī)章制度。城市軌道交通電氣安裝工程中的實際施工中，施工方需要建立完善的規(guī)章制度，對安裝工程施工人員的工作規(guī)范做出要求。在實際的施工過程中一些安裝人員對施工的要求并不了解，安裝的電氣設(shè)備與城市軌道交通的要求有些不符合，最后再進(jìn)行電氣設(shè)備的拆除。這樣的方式對施工方造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，完善的體質(zhì)對施工安裝人員的工作規(guī)范具有重要作用，在實際的電氣安裝工程對工作人員進(jìn)行監(jiān)督，加強對電氣安裝工程施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，建立明確的懲罰機(jī)制，提高施工人員工作的積極性，從而提高整個電氣工程施工人員的安裝技術(shù)。
城市軌道交通電氣設(shè)備中存在的問題對城市軌道交通中電氣安裝工程的質(zhì)量至關(guān)重要，當(dāng)前，一些城市軌道交通在電氣設(shè)備的設(shè)計方面還沒有形成嚴(yán)格的體系，在所以說在電氣設(shè)設(shè)備的安裝中出現(xiàn)了各種各樣的問題，影響到城市軌道交通的通行質(zhì)量。因此，必須充分重視電氣設(shè)備的質(zhì)量，保證電氣設(shè)備的質(zhì)量和功能可以滿足城市軌道交通的需要。因此，在實際的工作過程中施工單位應(yīng)該加強對施工人員的培訓(xùn)，聘請專業(yè)的電氣安裝人員對設(shè)計人員進(jìn)行分析和指導(dǎo)，保證設(shè)計出來的圖紙能夠通過有效的措施來保證城市軌道交通電氣安裝的施工質(zhì)量。
（2）在城市軌道交通電氣安裝中使用直流電機(jī)。對于城市軌道交通來說，車輛一般情況下使用的是徑向的轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架屬于一種自導(dǎo)式的模式，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，在車輛上使用比較容易通過半徑比較小的曲線，在某種情況下可以保證線路在運行中的平穩(wěn)度。在城市軌道交通的施工的電氣安裝中，直線電機(jī)采用的主要是直線感應(yīng)的方式進(jìn)行電機(jī)的牽引，主要的構(gòu)成是轉(zhuǎn)向架上面的定子和鋼軌在進(jìn)行鋪設(shè)的時的感應(yīng)板。城市軌道交通電氣系統(tǒng)利用直線電機(jī)進(jìn)行工作的時候會產(chǎn)生很大的推力，同時還會產(chǎn)生側(cè)向力，城市軌道交通電力系統(tǒng)在對推力的工作點進(jìn)行選擇的時候應(yīng)該充分考慮到直線電機(jī)產(chǎn)生的側(cè)向推力和垂向力，城市軌道交通在對直線電機(jī)進(jìn)行制動的時候，英愛采用再生制定和反接制動，這樣城市軌道車輛在緊急制動的時候，采用的是空氣制動和再生制動的方式，利用城市軌道車輛的非黏著特點，在城市軌道交通系統(tǒng)中使用直線電機(jī)具有非常大的優(yōu)勢。
對于城市軌道交通電氣系統(tǒng)中的直線點擊來說，直線電機(jī)的牽引是一種非黏著驅(qū)動，不會軌道車輛的輪軌之間的黏著造成限制，因此，軌道交通車輛的爬坡能力是非常好的。對于一些常規(guī)性質(zhì)的鐵路來說，爬坡的能力比較城市軌道交通車輛是有一定的限度的。在城市軌道交通系統(tǒng)中使用直線電機(jī)可以很大程度上提高軌道車輛的爬坡能力，在爬升的時候具備良好的靈活性能。直線電機(jī)在牽引的過程中不需要使用減速齒輪，這樣在對轉(zhuǎn)的時候具有一定的自由度，可以利用徑向的轉(zhuǎn)向架通過車輛來設(shè)置組成半徑，減少線路建設(shè)的具體長度，在城市軌道交通電氣系統(tǒng)中使用直線電機(jī)具有非常好的導(dǎo)向效果，降低城市軌道車輛的整體高度，在可以行走的區(qū)間之內(nèi)是的斷面的面積降到最小。
作者簡介：李自成（1970-），男，四川資陽人，成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動化系，副教授。（四川?樂山?614000）
中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用，主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用，同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密，因而發(fā)展迅速，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學(xué)科。而成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè)，在專業(yè)發(fā)展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應(yīng)當(dāng)今社會關(guān)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，加強學(xué)生的動手能力和實踐技能，突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓(xùn)練教學(xué)計劃，形成了科學(xué)的電氣工程實訓(xùn)課程體系。體系以培養(yǎng)學(xué)生在電機(jī)及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標(biāo)，旨在提升學(xué)生在電氣領(lǐng)域的知識應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力，構(gòu)建起理論知識學(xué)習(xí)與實際技能訓(xùn)練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。
一、課程目標(biāo)定位
課程體系反映了應(yīng)用型本科對知識能力方面的要求。應(yīng)用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的，相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上，應(yīng)用本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才；在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。基于應(yīng)用型本科的性質(zhì)，為了加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能，因此整個體系強調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實訓(xùn)過程，通過實訓(xùn)，學(xué)生應(yīng)該具備以下技能：
掌握電機(jī)和電力拖動技術(shù)，熟悉變壓器、直流電機(jī)、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過實訓(xùn)熟悉電機(jī)運行原理和調(diào)速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術(shù)，熟悉各種電力電子器件的應(yīng)用，能正確使用變頻器，并能初步進(jìn)行電機(jī)調(diào)速電路的設(shè)計和調(diào)試。
掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，通過實訓(xùn)熟悉繼電保護(hù)基本原理，利用MATLAB進(jìn)行潮流計算，并能進(jìn)行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計軟件等開發(fā)平臺和應(yīng)用技術(shù)，能夠進(jìn)行系統(tǒng)控制程序設(shè)計或者利用軟件進(jìn)行電路的設(shè)計。
掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法，能通過實際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷，并進(jìn)行改進(jìn)。
為了節(jié)約成本，加快開發(fā)過程，能夠用仿真軟件對電路進(jìn)行仿真，熟練使用各種仿真軟件，包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具，具備對低壓電器的認(rèn)知和感性認(rèn)識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進(jìn)行初步的設(shè)計，選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構(gòu)成原則
實訓(xùn)基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系，以實訓(xùn)項目為主體和載體，以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計作為驅(qū)動，實現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實訓(xùn)課程體系作為實訓(xùn)目標(biāo)的基礎(chǔ)，制訂完善的實訓(xùn)計劃體系，同時堅持了以下原則：
以就業(yè)實際需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位為目標(biāo)，以崗位技能為重點，兼顧長遠(yuǎn)發(fā)展。
注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使學(xué)生通過實訓(xùn)既鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù)又提高了應(yīng)用知識、技術(shù)的能力，使素質(zhì)得到升華。
以實踐能力和工程訓(xùn)練為重點，突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強調(diào)在應(yīng)用中創(chuàng)新，通過解決問題綜合運用所學(xué)的知識。
課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用。
課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實訓(xùn)課程。
三、分層次模塊化實訓(xùn)教學(xué)體系的設(shè)立
電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應(yīng)用的專業(yè)。近幾十年來，有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要，專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學(xué)技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運行和控制三個部分。[4，5]因此實訓(xùn)課程的設(shè)立也應(yīng)該反映這些專業(yè)范圍。首先，電工理論是電氣工程的基礎(chǔ)，主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學(xué)中電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計算機(jī)硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生，電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等電機(jī)設(shè)備的制造，也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造，還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則是指上述設(shè)備和裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運行不可能截然分開，電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運行，如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成，其良好的運行必然要依靠良好的設(shè)備。
針對專業(yè)范圍，電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓(xùn)練在學(xué)院工程訓(xùn)練中心進(jìn)行。訓(xùn)練內(nèi)容劃分為工程認(rèn)知訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實驗室的建設(shè)。目前訓(xùn)練條件優(yōu)良，已建有電氣技術(shù)實訓(xùn)室、電機(jī)及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護(hù)實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業(yè)實驗室。同時，學(xué)院工程訓(xùn)練中心為進(jìn)一步提升學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力，建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進(jìn)控制技術(shù)的運動控制實驗室和柔性制造中心，突出真實的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，突出強化學(xué)生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓(xùn)練，有利于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向：電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實訓(xùn)層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。
首先，工程認(rèn)知訓(xùn)練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學(xué)過程中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實習(xí)等內(nèi)容，使學(xué)生在生產(chǎn)實際或者科研中驗證從課本上學(xué)到的理論知識，加深對知識的理解和認(rèn)識，從而鞏固所學(xué)知識并體會知識的應(yīng)用價值；培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識去觀察、解釋并進(jìn)一步嘗試解決生產(chǎn)實際或者科研過程中發(fā)生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實際生產(chǎn)知識，并擴(kuò)大專業(yè)知識面；培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進(jìn)行研究的能力，并為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓(xùn)練，針對專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)置模塊，包括電機(jī)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學(xué)生專業(yè)技能是一個復(fù)雜的技能系統(tǒng)，諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響，其訓(xùn)練途徑及實施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學(xué)性和互動性。因此，專業(yè)技能訓(xùn)練方案的制訂，內(nèi)容上密切結(jié)合學(xué)科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，與專業(yè)培養(yǎng)方案一致，注重能力的提高和知識的應(yīng)用，注重開放性和拓展學(xué)生的思維空間構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓(xùn)練方案，為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù)，以適應(yīng)教育教學(xué)改革發(fā)展的需要，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，為實現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓(xùn)練為學(xué)生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境，使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓(xùn)練為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運用所學(xué)知識的能力，培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強學(xué)生的工程實踐能力，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應(yīng)于工程素質(zhì)訓(xùn)練、金工實習(xí)、電機(jī)及拖動技術(shù)實訓(xùn)、控制理論和控制系統(tǒng)實訓(xùn)、PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)、單片機(jī)技術(shù)工程訓(xùn)練、CAD實訓(xùn)、電力系統(tǒng)自動化實訓(xùn)、電力電子與電氣傳動實訓(xùn)、自控系統(tǒng)綜合實習(xí)、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計等實訓(xùn)。同時為了突出應(yīng)用型本科的特點，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實訓(xùn)課內(nèi)容如表1所示。
通過該課程體系使學(xué)生能夠初步了解機(jī)電工程的基本研究領(lǐng)域，具備電氣基本操作技能，掌握電機(jī)及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成，具備對一般機(jī)電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護(hù)技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據(jù)要求設(shè)計出實用電路，掌握可編程控制器和變頻器的使用方法，具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強的工作適應(yīng)能力。
四、結(jié)論
電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學(xué)成立以來，針對本學(xué)校學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)和就業(yè)的實際情況對實踐方面的教學(xué)課程體系不斷調(diào)整，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程，增加了綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程，已經(jīng)形成了完整、科學(xué)的實訓(xùn)體系。從目前的實際運行情況來看，通過實訓(xùn)，學(xué)生的就業(yè)率得到提高，同時學(xué)生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。
參考文獻(xiàn)：
[1]賈文超.電氣工程導(dǎo)論[M].西安:電子科技大學(xué)出版社,2007.
[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
作者簡介：李俊峰（1978-），男，河南南陽人，浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動控制學(xué)院，副教授；潘海鵬（1965-），男，河南濮陽人，浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動控制學(xué)院，教授。（浙江 杭州 310018）
基金項目：本文系2009年浙江理工大學(xué)電氣工程及其自動化新專業(yè)建設(shè)項目（項目編號：xzy200905）、2012年浙江理工大學(xué)電氣工程系列課程建設(shè)項目（項目編號：XLKC1203）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0059-03
隨著社會的發(fā)展，其對學(xué)生的能力、素質(zhì)要求越來越高，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》又一次明確要求學(xué)校在人才培養(yǎng)上堅持“德育為先，能力為重，全面發(fā)展”。[1]目前，我國高等教育長期形成的以傳承知識為中心的觀念使教師注重傳授知識，忽視工程能力，使學(xué)生滿足于對知識的學(xué)習(xí)和記憶，注重模仿和重復(fù)以應(yīng)付考試，缺乏解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。社會更看重的是學(xué)生的工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，而對學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要相適應(yīng)的培養(yǎng)方案、課程體系。[2-4]
浙江理工大學(xué)（以下簡稱“本?！保╇姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I(yè)2009年經(jīng)教育部批準(zhǔn)開始招生，本校的電氣專業(yè)主要有兩個培養(yǎng)方向：電機(jī)與電器和電力系統(tǒng)自動化。由于是新專業(yè)，這兩個方向并沒有嚴(yán)格分開，也就是說，這兩個方向的課程學(xué)生都要學(xué)習(xí)。與國內(nèi)清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)及東南大學(xué)等高校的電氣專業(yè)相比，本校的電氣專業(yè)剛起步，辦學(xué)經(jīng)驗不足，專業(yè)建設(shè)更處于較低水平。為了避免電氣專業(yè)學(xué)生在起步階段與其他名校學(xué)生拉開差距，本校汲取其他高校在電氣專業(yè)辦學(xué)上的經(jīng)驗和長處，結(jié)合該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)特色，開展面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“電氣工程”系列課程建設(shè)，這對電氣新專業(yè)的建設(shè)將起到舉足輕重的作用。
一、建立教授為首的系列課程
本校以實際工程為背景，以工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的，構(gòu)建電氣工程及其自動化專業(yè)的知識體系和課程體系。電氣工程系列課程主要包括電力電子與電氣傳動、電力系統(tǒng)自動化、嵌入式系統(tǒng)及自動控制四個系列課程。電力電子與電氣傳動系列課程包含的課程有“電機(jī)及電力拖動基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”、“電機(jī)設(shè)計”、“運動控制系統(tǒng)”、“MATLAB與系統(tǒng)仿真”及“電氣傳動大型綜合設(shè)計”；電力系統(tǒng)自動化系列課程包含的課程有“電力系統(tǒng)分析”、“繼電保護(hù)技術(shù)”、“電力系統(tǒng)自動化”、“高電壓工程”、“供變電技術(shù)”及“建筑電氣與自動化”；嵌入式系統(tǒng)系列課程包含的課程有“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“電源技術(shù)”、“ARM嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用”、“現(xiàn)場總線技術(shù)”、“DSP技術(shù)及應(yīng)用”及“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程設(shè)計；自動控制系列課程包含的課程有“自動控制原理”、“現(xiàn)代控制理論”、“智能控制導(dǎo)論”、“計算機(jī)控制技術(shù)”、“紡織電氣控制”及“控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計”。
以本校電力系統(tǒng)自動化系列課程建設(shè)為例，探討一下電力系統(tǒng)自動化系列課程的改革情況以及建設(shè)特色、建設(shè)成效。
二、系列課程建設(shè)改革
1.加強教學(xué)隊伍的建設(shè)
為了建設(shè)電力系統(tǒng)自動化系列課程，保證教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)水平，不斷深化教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革，本校建立了一個電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)團(tuán)隊。該教學(xué)團(tuán)隊共有教師9人，其中教授2人（博士生導(dǎo)師1名），副教授5人，講師2人；具有博士學(xué)位6人，在讀博士1人；45周歲以上2人，其余均為35周歲以下的青年教師。成員學(xué)歷與職稱層次高，年齡、知識、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理，團(tuán)隊意識強，合作出色，另外，還聘請了5名相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)教師。
電力系統(tǒng)自動化系列課程建設(shè)組的職責(zé)、功能、任務(wù)是：制定課程體系；整合課程內(nèi)容；修訂教學(xué)大綱；相互隨課堂聽課；開展教改和教學(xué)法研究；規(guī)劃和編寫教材建設(shè)；教學(xué)與檢查實驗；培養(yǎng)青年教師。
2.教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革
（1）課程體系科學(xué)化。以電力系統(tǒng)分析精品課程的建設(shè)為龍頭，按照整體優(yōu)化、突出特色的原則，圍繞本校紡織電氣特色，形成一整套科學(xué)的、具有鮮明特色的專業(yè)課程體系和建立一套適應(yīng)性更強的“421”全方位教學(xué)新體系，即通過理論教學(xué)、CAI技術(shù)、實踐教學(xué)、參與科研等環(huán)節(jié)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教師學(xué)術(shù)水平的提高，最終促進(jìn)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。而學(xué)科建設(shè)的發(fā)展是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，還要和預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果改進(jìn)教學(xué)方法與手段保證目標(biāo)的實現(xiàn)。同時，根據(jù)各課程之間的內(nèi)容銜接完善現(xiàn)有教學(xué)計劃，從時間上順序相連，從內(nèi)容上環(huán)環(huán)相扣，使課程體系科學(xué)化。
（2）教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化。根據(jù)本校電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和特色，修訂面向21世紀(jì)、科學(xué)合理、嚴(yán)格規(guī)范的電氣工程系列課程教學(xué)大綱和教學(xué)方案，更新教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化；選用面向21世紀(jì)課程教材、“十一五”國家級規(guī)劃教材或國家級優(yōu)秀教材等，注重教材的先進(jìn)性與前瞻性；講課時引入教師科研中運用的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備等，使學(xué)生不僅能夠掌握基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用，而且能夠關(guān)注學(xué)科前沿。
3.實驗（實踐）教學(xué)的改革與建設(shè)
電氣工程及其自動化專業(yè)是工科專業(yè)，培養(yǎng)的是工程人才，必須以工程實踐為基礎(chǔ)，以實踐作為立足的根本。[5]目前，本校電氣工程專業(yè)開設(shè)的實驗都是驗證性的實驗，學(xué)生只要按照實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟按部就班地操作就可完成實驗。但是，電力安全生產(chǎn)具有一定的特殊性和重要性，對于電氣設(shè)備的操作、電氣設(shè)備事故和異常情況分析處理等電力生產(chǎn)運行的主要內(nèi)容，需要學(xué)生動手操作，要求學(xué)生有工程實踐體驗，不能只紙上談兵?；谝陨系恼J(rèn)識，本校在以下幾個方面進(jìn)行了改革和建設(shè)：
（1）根據(jù)電氣工程行業(yè)特點結(jié)合本校的實際情況，通過軟、硬件開發(fā)改造實踐教學(xué)平臺，使實驗過程接近于實際的工作環(huán)境，為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和學(xué)生科技創(chuàng)新提供一個良好的實踐場所。
（2）開發(fā)電力系統(tǒng)分析實驗平臺，精心設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容并修訂實驗指導(dǎo)書，增加創(chuàng)新性、綜合性、設(shè)計性實驗的內(nèi)容。綜合性實驗要體現(xiàn)專業(yè)課程間的整體性和連貫性，打破單個課程進(jìn)行實踐教學(xué)的界限，實現(xiàn)一體化實踐教學(xué)體系。例如在“微機(jī)保護(hù)”實踐教學(xué)中，可以綜合“單片機(jī)原理”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)調(diào)度自動化”、“電力系統(tǒng)仿真”等多門課程知識。此外，鼓勵學(xué)生積極參與實驗室的建設(shè)和設(shè)備開發(fā)，綜合訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力等，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。
（3）選擇教師科研過程中的生產(chǎn)實踐問題作為教學(xué)案例，使學(xué)生將實踐教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合，從而鍛煉學(xué)生解決生產(chǎn)實際問題的能力，同時可以為生產(chǎn)企業(yè)提供技術(shù)支持。
（4）編寫電氣工程大型課程設(shè)計任務(wù)書，課程設(shè)計來自教師的工程設(shè)計課題，與實際應(yīng)用相結(jié)合。例如35kV或110kV變電站的設(shè)計等，讓學(xué)生通過大型課程設(shè)計，熟練掌握變電所設(shè)計主要內(nèi)容及設(shè)計流程，把電氣工程系列課程知識串在一起，形成系統(tǒng)化，使學(xué)生得到一次綜合性應(yīng)用鍛煉，有利于他們對知識的掌握、鞏固、以及對知識的綜合應(yīng)用。同時將課程實驗、畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計、科研實訓(xùn)多個環(huán)節(jié)相結(jié)合，充實教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)效果及本科生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
（5）對學(xué)生開放實驗室，開展預(yù)約實驗、興趣實驗，力爭實現(xiàn)網(wǎng)上實驗。這個開放包括兩個方面：一是實驗時間開放，實驗室安排一個時段完成某一個或某一類實驗，由學(xué)生自己來預(yù)約實驗時間和實驗內(nèi)容；二是實驗內(nèi)容開放，即實驗指導(dǎo)書只提出實驗的基本要求，由學(xué)生自己來設(shè)計實驗的具體內(nèi)容、步驟和實驗線路。
（6）利用MATLAB電力系統(tǒng)仿真工具箱開發(fā)潮流計算軟件、負(fù)荷計算軟件、短路電流計算軟件、微機(jī)保護(hù)算法等，搭建電力系統(tǒng)仿真平臺，進(jìn)行電力系統(tǒng)各種短路、變壓器勵磁涌流、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)等各種仿真研究。并將開發(fā)的各種軟件移植到電力系統(tǒng)自動化實驗裝置中，檢驗這些軟件和算法的實用性。
4.教學(xué)方法與手段的改進(jìn)
（1）提問式教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中，應(yīng)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體。學(xué)生可以自由發(fā)表意見，對有見地的學(xué)生發(fā)言要充分肯定，鼓勵創(chuàng)新思維，鼓勵個性發(fā)展。對理解有失偏頗甚至理解錯誤的學(xué)生，不要挫傷他們的學(xué)習(xí)積極性，要給以鼓勵，給予正確引導(dǎo)。教師要潛心研究、精心備課，做好課堂教學(xué)策劃，營造一個和諧寬松的課堂氛圍，讓學(xué)生懷著輕松愉快的心情參與學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣和學(xué)習(xí)的主動性；教師結(jié)合課題進(jìn)行案例分析，把研究性學(xué)習(xí)的方法貫穿在專業(yè)課程的教學(xué)中。
（2）互動式教學(xué)與討論式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中，教師充分調(diào)動起學(xué)生“參與”的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考并提出問題和解決問題，與學(xué)生形成互動。此外，在教學(xué)結(jié)束時，教師可以給學(xué)生提出一些問題，讓學(xué)生在課外準(zhǔn)備，留作下次課進(jìn)行討論。學(xué)生為了準(zhǔn)備這些問題，事先必須對本章節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)，查閱相關(guān)資料。這種方法促使學(xué)生積極地思考，提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。
（3）多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有信息量大、速度快、圖文并茂、聲形相應(yīng)、生動逼真等特點，可以使教學(xué)過程更加生動、直觀，使學(xué)生全方位地接受信息。例如，繼電保護(hù)的動作過程、控制回路的動作過程、高壓電器的工作原理等內(nèi)容都可以開發(fā)和制作成FLASH動畫，教師在講課過程中反復(fù)操作，既可以吸引學(xué)生又使該內(nèi)容容易被學(xué)生接受。但是，多媒體教學(xué)也有不足之處，例如會使學(xué)生來不及記筆記，或為記筆記而不注意聽課。課堂上全部采用多媒體教學(xué)，效果往往也不理想。因此，可以將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)結(jié)合起來，一方面通過多媒體讓學(xué)生了解更多的知識，擴(kuò)大信息量；另一方面，學(xué)生也可向教師直接提問，形成互動以解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。
（4）充分利用網(wǎng)絡(luò)。目前，本校已經(jīng)開通了無線上網(wǎng)功能，學(xué)生可以非常方便地通過手機(jī)等在校園和生活區(qū)上網(wǎng)，這為加強教師與學(xué)生的互動提供了條件。學(xué)生有問題時可以利用網(wǎng)絡(luò)將問題發(fā)往郵箱，教師通過回復(fù)郵件來解答學(xué)生的問題；此外本校建立了4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，“電力系統(tǒng)分析”、“供變電技術(shù)”等已經(jīng)申請了網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可以在課程網(wǎng)站直接下載許多學(xué)習(xí)資源。教師也可以通過“網(wǎng)上答疑”系統(tǒng)與學(xué)生在線交流，解答學(xué)生的疑問，探討共同關(guān)心的問題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和其他方面的動態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)方法和進(jìn)度。
（5）教學(xué)與科研互動。本校提倡“雙師制”教學(xué)模式，將理論講解和工程實踐相結(jié)合。以教學(xué)帶科研，以科研促教學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)科研雙贏。
（6）采用案例教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)。采用現(xiàn)場教學(xué)手段不僅使教學(xué)內(nèi)容形象化而且可以加大教學(xué)信息量，使學(xué)生能以工程為背景，理論聯(lián)系實際，加探對知識的掌握，做到學(xué)以致用。
（7）數(shù)字虛擬實驗。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有的純物理的動模實驗室已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)實驗教學(xué)要求；而且，本校電氣工程及其自動化專業(yè)是新專業(yè)，實驗儀器數(shù)量不足，實驗場地和教學(xué)經(jīng)費有限。數(shù)字虛擬實驗可以使學(xué)生在計算機(jī)上仿真電力系統(tǒng)的各種穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程，例如利用LabVIEW中的Prony分析工具對三相短路電流進(jìn)行分析，得到各個模態(tài)的信息。此外，出于安全性的要求，很難將純物理的實驗做到開放性和設(shè)計性，數(shù)字虛擬實驗可以實現(xiàn)實驗的開放性和設(shè)計性，對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力大有裨益。
5.考試改革
學(xué)校應(yīng)注重對學(xué)生平時學(xué)習(xí)狀況與效果的考查，將其按適當(dāng)比例計入期末總成績，其中卷面考查占50%，綜合性、設(shè)計性實驗占20%，平時成績占10%，案例分析占10%，機(jī)動獎勵分（、參與項目）占10%。逐步實現(xiàn)教、考、評分離，使考試更加科學(xué)、規(guī)范、公平。考核方式采用多元綜合考查法，同時鼓勵學(xué)生參與教師的項目，發(fā)表研究論文。
6.教材建設(shè)
教材編寫必須整體考慮系統(tǒng)性和學(xué)習(xí)的漸進(jìn)性。教材與課程以及與課程體系乃至知識體系密不可分，因此在編寫教材時必須要注重教材與課程、課程與課程體系、課程體系與知識體系的銜接。本校相關(guān)課程組針對電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和特色，結(jié)合電氣工程系列課程建設(shè)情況，編寫了《電力系統(tǒng)綜合實驗原理與指導(dǎo)》實驗教材一部。內(nèi)容涵蓋“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)自動化”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)分析”“供變電技術(shù)”、“建筑電氣與自動化”等課程的主要實驗項目、實驗原理和實驗方法，增加設(shè)計性、綜合性及創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，并計劃出版一本符合本校電氣工程及其自動化專業(yè)特點與定位的《電力系統(tǒng)綜合自動化》教材。
7.教學(xué)文件的制訂與完善
這一環(huán)節(jié)由相關(guān)部門輔助完成，主要包括：修訂教學(xué)計劃、教學(xué)大綱，突出實踐性環(huán)節(jié)；制定實踐教學(xué)的各項規(guī)章制度，對教學(xué)過程實施動態(tài)監(jiān)控，建立實踐教學(xué)的質(zhì)量評價指標(biāo)體系，定期由教師和學(xué)生填寫，對檢查的結(jié)果進(jìn)行分析和綜合并形成反饋，再根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)計劃，以此形成良性循環(huán)；將教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教學(xué)日歷等相關(guān)教學(xué)文件裝訂成冊，規(guī)范管理。
三、結(jié)束語
本系列課程的建設(shè)通過“優(yōu)化理論課程、強化實踐環(huán)節(jié)”，形成一系列頗具特色的教學(xué)理念、內(nèi)容、方法和手段。主要課程教學(xué)特色如下：進(jìn)行了理論課程的優(yōu)化重組，形成了課內(nèi)研究型授課方法、課外自選研究專題、數(shù)字化實驗平臺、研究型實驗等系列研究性教學(xué)方法。總結(jié)和補充國內(nèi)外科研重大成果和學(xué)科前沿；加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用，通過建設(shè)可由以前單一的基礎(chǔ)性實驗?zāi)Ｊ桨l(fā)展為基礎(chǔ)實驗、設(shè)計型實驗及綜合開發(fā)型實驗，并對綜合設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗實行開放式教學(xué)；綜合運用多媒體課件、Flas、數(shù)字化實驗新技術(shù)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段。突出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特色，可實現(xiàn)網(wǎng)上課件演示、習(xí)題提交解答、制定網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動等，對加強教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將起到積極的促進(jìn)作用；建立實驗教學(xué)網(wǎng)站、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺，推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)新模式；將教師的最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，開發(fā)先進(jìn)的電力系統(tǒng)動模數(shù)字化實驗平臺，同時教學(xué)研究也可以帶動科學(xué)研究，促進(jìn)數(shù)字化實驗平臺的研究。
參考文獻(xiàn)：
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熱愛是最好的老師
7年前，作為電子信息與電氣工程學(xué)院的新生，我踏入了交大的校園。入學(xué)的第一周，我通過面試轉(zhuǎn)入密西根學(xué)院，成為了密西根學(xué)院的第一屆本科生。密西根學(xué)院在大二的時候進(jìn)行了專業(yè)的選擇，在電氣信息工程和機(jī)械工程兩個選項中，我選擇了后者。我的選擇在當(dāng)時有很多人難以理解，一個從電子信息與電氣工程學(xué)院轉(zhuǎn)過來的學(xué)生為什么沒有選擇本專業(yè)？為什么選擇機(jī)械工程？其實答案很簡單。大一時候，我們有一門課，名叫《工程導(dǎo)論課》，授課老師是一名外教，名叫Jason Daida，老師說，醫(yī)生一次辛勤的努力只能挽救一個生命，而工程師的辛勤工作卻能拯救千萬人，使我們生活得更加美好。有了工程師的辛勞，才有了高聳入云的大樓，才有了跨越大江大河的堅固大橋，才有了通達(dá)世界各地的信息網(wǎng)……工程師所創(chuàng)造的產(chǎn)品已成為我們每日必備的生活用品，深入我們生活的每一個角落，徹底地改變了世界。這番話讓我受到了強烈的震撼。而現(xiàn)在，談及我最喜歡的電視節(jié)目，莫過于美國國家地理頻道的《空中浩劫》。這個節(jié)目記錄了全球重大的空難事故以及工程師們對這些空難的調(diào)查，從中人們吸取教訓(xùn)，不斷改善和發(fā)展航空工程。正是有了這許許多多工程師不懈地努力和調(diào)查，才有了我們今天最為安全可靠的交通工具，縮短了人們之間的距離。這是工程師的偉大之處，也正是我選擇機(jī)械工程的重要原因之一。
出于對機(jī)械工程的熱愛，我的學(xué)習(xí)生活變得輕松快樂。平時，我總是學(xué)院里最早完成課程作業(yè)的，因為我把課程學(xué)習(xí)當(dāng)成一種快樂的生活方式，課程學(xué)習(xí)給我的生活增添了無盡的樂趣。也正因如此，我在平時便掌握了課程知識，考試之時，我無需突擊，便可輕松地取得優(yōu)異的成績。這也使得我本科的課程成績排名學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)第一。同時，我也獲得了許多殊榮，從學(xué)院頒發(fā)的院長獎和杰出學(xué)術(shù)成就獎，到學(xué)校頒發(fā)的交大優(yōu)秀獎學(xué)金，再到上海市頒發(fā)的上海高校優(yōu)秀畢業(yè)生和國家頒發(fā)的國家獎學(xué)金等。在輕松快樂的本科學(xué)習(xí)生活之余，我積極投身科研活動中。我本科時設(shè)計的供血管內(nèi)微型手術(shù)機(jī)器人使用的微型電動機(jī)獲得了密西根學(xué)院設(shè)計展示金獎。正由于我本科優(yōu)異的學(xué)習(xí)和科研表現(xiàn)，我順利地直升本學(xué)院碩士研究生，繼續(xù)著我輕松快樂的學(xué)習(xí)生活。
一支筆和一張紙的科研
談到科研，人們總是首先想到碩大無比的實驗臺架和實驗室里忙忙碌碌的實驗人員。然而，科研并不僅僅局限于此。實驗固然重要，然而，人們對科研問題的思考和探索卻更為關(guān)鍵。我的導(dǎo)師Robert G.Parker教授曾經(jīng)說過，我們科研所需的其實并不太多，一支筆和一張紙足矣。機(jī)械工程雖然是工科學(xué)科，但是進(jìn)入了更專業(yè)的碩博學(xué)習(xí)階段，同樣需要大量的理論研究，我所從事的就是機(jī)械工程專業(yè)理論研究。每當(dāng)有人問起我的科研方向，我總會回答他，我的科研就是數(shù)學(xué)加上物理。Parker教授所做的科研項目大量地應(yīng)用了數(shù)學(xué)和物理知識對機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)和振動問題進(jìn)行推導(dǎo)研究，這正是我所喜愛的科研方向，也正因如此，我在三年前選擇了留在學(xué)院讀碩，在Parker教授的指導(dǎo)下進(jìn)行我的科研工作。
我并不像許多刻苦工作的人那樣起早貪黑，相反的，我總是工作日才來到實驗室，而且每天總是“朝九晚五”。在同學(xué)們眼中，我的學(xué)習(xí)和科研生活是輕松的。這樣輕松的科研生活得益于我一根筆和一張紙的科研。正因為我的科研無需笨重的實驗器材，我可以隨時隨地進(jìn)行著我的科研，即使我不在實驗室中。
據(jù)說英國牛津大學(xué)的洗手間里放置著許多的紙張。這些紙張不僅是為了人們使用衛(wèi)生間所用，同時也讓大家在想到一些新的想法時能夠?qū)懴聛?，?jù)說有不少科研問題就是在這樣的紙上解決的。研一的時候，也曾聽其他學(xué)院的一位學(xué)姐說過，她曾經(jīng)被+錯誤的推導(dǎo)結(jié)果困擾了很久，卻在一次夢中推導(dǎo)出了正確的結(jié)果。夢中推導(dǎo)結(jié)果雖然有些夸張，但我卻真曾躺在床上想通了一個困擾了我一周的科研問題。思考是科研最為關(guān)鍵的步驟，而思考隨時隨地皆可，正因有了思考，我們的生活才充滿了樂趣，科研也因而融入我們的生活中，使我們得以享受科研的快樂。只要我們身邊有一支筆和一張紙，我們可以隨時隨地拿起筆，寫下我們思考的問題，推導(dǎo)出我們思考的結(jié)論，解決我們所遇到的科研問題。
一、引言
翻轉(zhuǎn)課堂譯自英文“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，指重新調(diào)整課堂內(nèi)外時間，將教學(xué)中心由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生的教學(xué)模式。無論是美國“翻轉(zhuǎn)課堂”取得的經(jīng)驗，還是我國各高等院校在本科教育中進(jìn)行的探索和實驗，都證明翻轉(zhuǎn)課堂可以有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)展學(xué)生思維能力，最終實現(xiàn)學(xué)習(xí)成績提升。
二、教學(xué)方法和教育思想
中西高等教育中本科生教學(xué)方法和教育思想存在本質(zhì)區(qū)別。國內(nèi)是“填鴨”式教育方式，而國外是“放羊”式教育方式。國外高校課堂教學(xué)除教師講授外，有一半時間是課堂討論，即專題討論課。教師結(jié)合課本中的教學(xué)內(nèi)容給出目前學(xué)科中一個專題，組織學(xué)生開展討論。由于課前布置，讓學(xué)生廣泛閱讀講義、參考書籍和科研論文，學(xué)生準(zhǔn)備充分、各抒己見，課堂教學(xué)活躍，對該主題目前國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了討論，從中學(xué)到了許多知識。因此，通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生深入理解知識理論體系，并注重學(xué)生分析能力和解決問題能力等素質(zhì)培養(yǎng)。同時培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊意識。
另一方面，國外高校每門專業(yè)課程分有習(xí)題課、實驗課和輔導(dǎo)課。通過習(xí)題課講解，加深對知識和理論體系的認(rèn)識。如悉尼科技大學(xué)電氣工程專業(yè)的“電氣工程技術(shù)”課程（包含電子學(xué)與電路課程內(nèi)容），總學(xué)時78h，其中，課堂講授26h，實驗16h，習(xí)題課26h，輔導(dǎo)課10h。而國內(nèi)高校課程越開越多，但課程學(xué)時數(shù)越來越少。清華大學(xué)自動化專業(yè)的“模擬電子技術(shù)”課程，總學(xué)時64h，其中，課堂講課56h，自學(xué)交流2h，課堂討論4h，實驗輔導(dǎo)2h，課外實驗20h。因此，國內(nèi)高校課程教學(xué)以課堂講授為主，為了完成教學(xué)任務(wù)，幾乎沒有更多時間進(jìn)行習(xí)題講解和專題討論。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，教學(xué)效果較差。
通過近幾年課程教學(xué)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)教師和學(xué)生以考試及格、獲得學(xué)分為教育目的，而國外則以實用的知識傳授（教師）和求知實用（學(xué)生）為教育目的。
在課堂教學(xué)方面，國內(nèi)、外高等院校都在運用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，但西方課堂氣氛非?；钴S，學(xué)生隨時打斷老師的講課與提問，教師必須回答。由于學(xué)生對授課內(nèi)容有充分的了解，甚至有些問題與教師的觀點不同。而中國課堂幾乎是教師的一言堂，學(xué)生幾乎沒有問題可問。因為，他們平時很少看書，只有期末考試前用功一下，如有問題也是尋求考題之類的。
在學(xué)習(xí)主動性方面，國內(nèi)學(xué)生較差，課程學(xué)習(xí)是為了得到學(xué)分，而不是獲取知識。而西方學(xué)生一旦進(jìn)入本科學(xué)習(xí)，就能制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，形成自己的學(xué)習(xí)觀點，選擇好的學(xué)習(xí)方法。
三、課程內(nèi)容和教材
國內(nèi)專業(yè)課程及內(nèi)容設(shè)置較細(xì)。如自動化專業(yè)分別設(shè)置“電路”、“模擬電子技術(shù)”、和“數(shù)字電子技術(shù)”；而國外高等院校分類較粗，將上述課程設(shè)置為“電子學(xué)與電路”和“電路分析”兩門課程。另外，國內(nèi)自動化專業(yè)基礎(chǔ)課“控制理論”分為“自動控制理論1”和“自動控制理論2”，而國外設(shè)置為“控制導(dǎo)論”和“高級控制”兩門課程。
課程內(nèi)容上國內(nèi)外高校也有差異。國內(nèi)高?；A(chǔ)課程內(nèi)容多，國外基礎(chǔ)課程內(nèi)容少而淺，但國外可通過選修課加強基礎(chǔ)課程內(nèi)容，如“模擬電子學(xué)”和“數(shù)字電子學(xué)”單獨作為選修課，可彌補基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的不足。
其次，國內(nèi)外高等院校本科生課程教材內(nèi)容差異較大。國內(nèi)課程有各種各樣的教材，不同院校和不同地區(qū)均有各自教材，甚至有些是所謂的“精品課程”，一本教材可以使用多年；國外除基礎(chǔ)課“數(shù)學(xué)”、“物理”和“化學(xué)”等有材外，其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都是自編講義。國外高校要求老師每年根據(jù)學(xué)科發(fā)展增加新內(nèi)容，這樣，教師每年工作量較大，要花大量時間備課，但教學(xué)效果較好，可結(jié)合學(xué)科前沿發(fā)展授課?？傊瑖庹n程內(nèi)容自由靈活，注重實踐。
四、結(jié)語
通過國內(nèi)外高等教育中本科生培養(yǎng)的對比，兩者存在較大差異。造成差異的原因是，一方面，中西方高等教育起步時間不同，中國高等教育受前蘇聯(lián)教育的影響，以及教育投入?yún)T乏等因素，導(dǎo)致高等教育及課程設(shè)置趨于專業(yè)化，而不是系統(tǒng)科學(xué)化。另一方面，由于中西教學(xué)理念不同，中國以“灌入式”教育為主，雖然基礎(chǔ)較扎實，但缺乏創(chuàng)新意識，而西方更注重實踐及實踐過程中的創(chuàng)造性思維。因此，中國高等教育除保持基礎(chǔ)扎實特點外，應(yīng)結(jié)合中西方教育的優(yōu)點，遵從高等教育自然規(guī)律，積極借鑒西方高等教育模式和方法，創(chuàng)造更能適應(yīng)中國乃至世界發(fā)展需要的高等教育制度和模式，即減少必修課程數(shù)量，改進(jìn)專業(yè)化培養(yǎng)模式，實施“工程師”培養(yǎng)模式。同時，采取自主學(xué)習(xí)、專業(yè)靈活選擇、注重實踐的方式，以通才教育（通識教育）為主，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，使培養(yǎng)出來的學(xué)生具有獨立思考、勇于創(chuàng)新、大膽創(chuàng)造的精神。
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1 背景
隨著傳統(tǒng)能源的枯竭和環(huán)境的惡化，全世界逐步達(dá)成共識，要大力開發(fā)新技術(shù)，使用清潔能源。各種能源最終以電能的形式被人們使用，電力行業(yè)對于節(jié)能減排至關(guān)重要。同時人們開始思考如何提高大電網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性并使電網(wǎng)具有堅強和自愈的特性。智能電網(wǎng)是21世紀(jì)重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢，相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)可以提高電網(wǎng)效率，提高能源安全，改善電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性，完善電力市場，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實現(xiàn)低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展。與此同時，現(xiàn)代通信、信息、計算機(jī)、微電子和電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展并引入電網(wǎng)應(yīng)用，為電網(wǎng)自動化提供了有力工具。
2 智能電網(wǎng)的概念和特點
2.1 智能電網(wǎng)的概念
智能電網(wǎng)不是一個單獨的設(shè)備、應(yīng)用、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，甚至不是一個單獨的理念。對于什么是智能電網(wǎng)這個問題，學(xué)術(shù)上沒有一個統(tǒng)一的定義。美國能源部和電力公司普遍遵循一個主題：智能電網(wǎng)利用通信技術(shù)和信息技術(shù)來優(yōu)化從供應(yīng)者到消費者的電力傳輸和配電。圖1所示為智能電網(wǎng)的基本概念。
天津大學(xué)余貽鑫認(rèn)為：智能電網(wǎng)是自動的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò)，它具有電力和信息雙向流動的特點，同時它能夠監(jiān)測從發(fā)電廠到用戶電器之間的所有元件，它將分布式計算和提供實時信息的通信的優(yōu)越性用于電網(wǎng)，并使之能夠維持設(shè)備層面上即時的供需平衡。
2.2 智能電網(wǎng)的特點
目前國際上對智能電網(wǎng)的特點基本達(dá)成共識，即自愈、安全、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)集成等。
2.2.1 堅強和智能是現(xiàn)代智能電網(wǎng)發(fā)展的本質(zhì)
堅強意味著電網(wǎng)具有很強的安全性，穩(wěn)定性，有極強的抵御風(fēng)險的能力。智能意味著高度自動化和自愈能力。
2.2.2 自愈
對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線自我評估，并采取預(yù)防性的控制手段，消除故障隱患；故障發(fā)生時，在沒有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)。
2.2.3 互動
使電力供應(yīng)商與消費者建立實時信息聯(lián)系，及時向用戶通知電價、停電消息以及其他一些服務(wù)信息，而用戶也可以將自己的用電計劃及時反饋給供應(yīng)商，平衡供需關(guān)系，有力于電網(wǎng)穩(wěn)定性。同時通過市場交易激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。
2.2.4 優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)
用戶對電能質(zhì)量越來越重視。智能電網(wǎng)可以根據(jù)不同的電力價格提供不同等級的電能。隨著電力電子技術(shù)、測控技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)電能質(zhì)量問題的快速診斷和解決方案，對于線路故障等故障引起的質(zhì)量波動，它的高級組件可以使用最新的超導(dǎo)、儲能、電力電子等方面的研究成果提高電能質(zhì)量。
2.2.5 兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)
智能電網(wǎng)不僅可以兼容大規(guī)模集中式的電廠，還將兼容不斷增多的分布式能源（DER）。分布式能源包括分布式電源和儲能。表1顯示了分布式發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電單元的關(guān)鍵差異。
2.2.6 活躍市場
智能電網(wǎng)對電力市場有推進(jìn)作用。智能電網(wǎng)實現(xiàn)了用戶與供電商“雙向通信”和“雙向電力傳輸”，使普通用戶參與進(jìn)電力市場，甚至有部分用戶可實現(xiàn)自給自足。智能電網(wǎng)為實時電力市場提供完善的技術(shù)，發(fā)電側(cè)與用戶的互動性增強，電網(wǎng)的運行效率更高?？梢晕嗟碾娏κ袌鰠⑴c者，分散市場風(fēng)險，使電力生產(chǎn)、輸送、銷售等環(huán)節(jié)更高效，更公平。同時消費者通過與生產(chǎn)商的“雙向通信”可以獲得實時電價，制定用電計劃并反饋給供電商，使電力市場價格更合理。
3 智能電網(wǎng)的驅(qū)動因素
建設(shè)智能電網(wǎng)的價值和效益是綜合的，如圖2所示，主要包括以下方面：
（1）改善系統(tǒng)可靠性。
（2）改善電網(wǎng)可信賴性。
（3）改善電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性。
（4）改善電網(wǎng)運營效率。
3.1能源需求不斷增加
全世界正面對著人口不斷增加和不可再生能源不斷遞減的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前的傳統(tǒng)能源只夠維持幾十年到200年之間，圖3所示為不斷減少的能源。能源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的保證，從國家層面上講，必須提高能源利用效率，走能源更安全，環(huán)境更友好的道路。新世紀(jì)以來電能成為越來越重要的能源，中國電能占終端能源消費的比重每提高1個百分點，單位GDP能耗可下降4%。我們必須處理好可靠的能源供給、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展之間的矛盾。智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)安全、高效、清潔的能源目標(biāo)。
3.2 電網(wǎng)復(fù)雜度越來越高
隨著電力系統(tǒng)的范圍和復(fù)雜度的不斷增加，各個電力系統(tǒng)之間的互連也更加迫切。為了降低大規(guī)模電力系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，對電網(wǎng)的安全性，穩(wěn)定性提出了新的更高的要求，要求用更加智能化的電力系統(tǒng)來滿足不斷發(fā)展的電力需求。2003年美國東北地區(qū)大停電引起全世界的關(guān)注，這場停電給該區(qū)域造成了約60億美元的損失。這場停電充分反映了大規(guī)模電網(wǎng)的脆弱性。智能電網(wǎng)通過實時采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)優(yōu)化分析完成自我診斷，采取預(yù)防性控制，極大的保證電力的可靠運行。
3.3 電力用戶的需要
電力用戶對電網(wǎng)的可靠性和電能質(zhì)量提出越來越高的要求。建設(shè)智能電網(wǎng)后，電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量將會有很大的提高。智能電網(wǎng)的高可靠性不僅可以減小未來停電事故發(fā)生的頻率，還能使電網(wǎng)從事故中更快的恢復(fù)。
3.4 分布式能源（DER）的接入
智能電網(wǎng)將允許不同類型的發(fā)電及儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)，分布式發(fā)電（DER）有利于高效的連接發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)，使雙方同時參與電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行，同時可以擺脫對單一能源的依賴，提高電網(wǎng)可靠性。風(fēng)能和太陽能是目前大力發(fā)展的清潔能源，它們具有間歇性，無法預(yù)測。大規(guī)模風(fēng)電和太陽發(fā)電的接入給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來極大的挑戰(zhàn)，也極大的制約了它們的并網(wǎng)。智能電網(wǎng)技術(shù)可提高電網(wǎng)管理大規(guī)模間接性可再生能源發(fā)電的能力，對間歇性能源發(fā)電的峰和谷作出即刻的反應(yīng)，從而吸納更多的可再生能源。
4 構(gòu)建智能電網(wǎng)的技術(shù)體系
智能電網(wǎng)主要由4部分構(gòu)成：高級量測體系（AMI）；高級配電體系（ADO）；高級輸電體系（ATO）；高級資產(chǎn)管理（AAM）。智能電網(wǎng)4個部分之間是密切相關(guān)的，表現(xiàn)在以下方面：
（1） AMI同用戶建立通信聯(lián)系提供帶時標(biāo)的系統(tǒng)信息。
（2）ADO使用AMI的通信收集配電信息改善配電運行。
（3） ATO使用ADO信息改善輸電系統(tǒng)運行和管理輸電阻塞，使用AMI讓用戶能夠訪問市場。
（4） AAM使用AMI，ADO和ATO的信息與控制改善運行效率和資產(chǎn)使用。綜合文獻(xiàn)，圖4表示了智能電網(wǎng)技術(shù)組成。
4.1 高級量測體系（AMI）
智能電網(wǎng)按一定順序建設(shè)可以降低成本，減小難度。一般把AMI視為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的第一步。AMI不是一個獨立的技術(shù)體系，它包括家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，智能表計，本地通信網(wǎng)絡(luò)，連接電力公司數(shù)據(jù)中心的通信網(wǎng)絡(luò)，表計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集成平臺。智能表計可將耗能情況和電網(wǎng)實時信息傳給本地用戶，電力公司利用AMI的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)來幫助優(yōu)化電網(wǎng)運行。AMI通過網(wǎng)絡(luò)將電網(wǎng)、用戶、電商聯(lián)成一個整體，是用戶直接參與到電力市場的同時，也將大力提高電力企業(yè)的運行機(jī)制。
4.2 高級配電體系（ADO）
通常110kV及以下電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)絡(luò)直接面向用電用戶，是保證電網(wǎng)運行穩(wěn)定，電能質(zhì)量和提高運行效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國要實現(xiàn)智能電網(wǎng)的要求，智能配電要重點研究。ADO的技術(shù)組成主要包括：高級配電自動化、智能通用變壓器、DER運行、微網(wǎng)運行和需求響應(yīng)。ATO具有自愈和不間斷供電功能；將設(shè)備進(jìn)行可視化管理，為運行人員調(diào)度決策提供技術(shù)支持；實現(xiàn)與用戶的雙向互動；實施狀態(tài)檢修與在線監(jiān)測，延長設(shè)備壽命。
4.3 高級輸電體系（ATO）
ATO強調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運的風(fēng)險，通過新型電力電子裝置和超導(dǎo)研發(fā)裝置研發(fā)實現(xiàn)優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行參數(shù)或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，提高交流電力系統(tǒng)線路的輸電能力。其技術(shù)組成主要有：（1）變電站自動化；（2）輸電的地理信息系統(tǒng)；（3）廣域量測系統(tǒng)；（4）高速信息處理；（5）高級保護(hù)與控制；（6）模擬、仿真和可視化工具；（7）高級的輸電網(wǎng)絡(luò)元件，如電力電子(靈活交流輸電，固態(tài)開關(guān)等)、先進(jìn)的導(dǎo)體和超導(dǎo)裝置；（8）先進(jìn)的區(qū)域電網(wǎng)運行。
4.4 高級資產(chǎn)管理（AAM）
AAM是智能電網(wǎng)主要技術(shù)之一，功能包括優(yōu)化資產(chǎn)使用運行、輸配電網(wǎng)規(guī)、基于條件的維修、工程設(shè)計與建造、顧客服務(wù)、工作與資產(chǎn)管理及模擬仿真。實現(xiàn)AAM需要在系統(tǒng)中裝設(shè)大量可以提供系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)備“健康”狀況的高級傳感器。AAM的應(yīng)用使電力資產(chǎn)時刻處于最佳工作狀態(tài)，從而對電力資產(chǎn)的優(yōu)化和科學(xué)管理起到積極作用。
5 智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
實現(xiàn)智能電網(wǎng)，需要研發(fā)和應(yīng)用一系列技術(shù)。綜合文獻(xiàn)，這些技術(shù)可以被歸納為以下5個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：
（1）集成通信。
（2）傳感與測量
（3）高級電力設(shè)施
（4）高級控制方法
（5）決策支持。
5.1 集成通信
集成通信技術(shù)是5個關(guān)鍵技術(shù)中的基礎(chǔ)，也是整個智能電網(wǎng)所必須的。集成通信技術(shù)包括：（1）電力寬頻通信。（2）無線通信技術(shù)。（3）其它通信技術(shù)。
5.2 傳感與測量
5.2.1 智能電表
智能電表既可以收集，檢測信息，又可以作為連接供電側(cè)和用電側(cè)的橋梁。在智能電網(wǎng)架構(gòu)下，要求智能電表具有實時計量的功能，以提供帶時標(biāo)的電量信息，為電網(wǎng)高效節(jié)能管理提供了有用的實時信息，同時也要求它具有雙向通信的功能
5.2.2 廣域測量系統(tǒng)（WAMS）
廣域測量系統(tǒng)是由基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的同步相量測量裝置PMU 群及其通信系統(tǒng)組成。它可以動態(tài)地測量和計算電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)相量和發(fā)電機(jī)功角。
5.2.3 電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測
該技術(shù)包括電氣量以及非電氣量的監(jiān)測。采用先進(jìn)的傳感器通過對以上各狀態(tài)量的監(jiān)視，可完成電網(wǎng)設(shè)備的在線診斷，為實施電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)檢修和管理提供必要的信息。
5.3 高級電力設(shè)施
高級電力設(shè)施在電網(wǎng)中起著非常重要的作用，可以實現(xiàn)更高輸電容量、更優(yōu)系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量、增強電力效率和實時的系統(tǒng)診斷。高級電力設(shè)施主要包括：（1）電力電子裝置；（2）超導(dǎo)裝置；（3）分布式發(fā)電及儲能裝置；（4）電網(wǎng)友好型裝置等。
5.4 高級控制方法
現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化理論和人工智能技術(shù)在控制領(lǐng)域的綜合應(yīng)用形成了先進(jìn)的控制技術(shù)。高級控制方法是用來分析、診斷和預(yù)測智能電網(wǎng)狀況的裝置和算法，并決策和采取合適正確的動作去排除、緩解或者避免電力短缺和電能質(zhì)量問題。
5.5 決策支持
很多情況下，給予管理人員思考的時間是很少的。管理人員需要實時的電力設(shè)備信息和工具來快速做出決定。決策支持系統(tǒng)可識別和確定電網(wǎng)中的實時問題及發(fā)展趨勢，然后運用知識庫和科學(xué)推理方法進(jìn)行分析，以提出解決問題和決策支持的方案，并將相應(yīng)的系統(tǒng)情況、多種選擇以及每種選擇的可行性等展示給運行人員。
6 結(jié)語
智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)尚屬于新生事物，不同國家具有不同的現(xiàn)實情況和關(guān)注焦點，因而發(fā)展的重點也有所不同。但智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)已成為電網(wǎng)發(fā)展的總趨勢，同傳統(tǒng)電網(wǎng)相比智能電網(wǎng)具有更寬廣的安全穩(wěn)定分析與控制，可以利用的信息更多更準(zhǔn)確。它可以保證電力系統(tǒng)高安全、高可靠、高質(zhì)量、高效率和電力價格合理，提高國家的能源安全和環(huán)境保護(hù)。
我國智能電網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)立足于國情需要，制定一個適合中國國情的目標(biāo)，以便少走彎路，盡快實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)。歐美國家將重點放在發(fā)展智能配電網(wǎng)上，而我國在重視ATO的同時，也應(yīng)對AMI、ADO和AAM予以足夠的重視。考慮到新能源發(fā)電的特點及其發(fā)展遠(yuǎn)景, 我國也應(yīng)該把新能源的利用作為我國智能電網(wǎng)發(fā)展的重心。
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作者簡介
李昂（1994-），男，山東省菏澤市人?，F(xiàn)就讀于四川大學(xué)大學(xué)電氣信息學(xué)院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。
趙彥一（1993-），男，遼寧省鞍山市人?，F(xiàn)就讀于四川大學(xué)大學(xué)電氣信息學(xué)院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。
作者簡介：倪良華（1966-），男，江蘇南京人，南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院，副教授；楊志超（1960-），男，江蘇南京人，南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院院長，副教授。（江蘇 南京 210013）
基金項目：本文系南京工程學(xué)院重點教改項目（項目編號：JG201104）的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0062-02
進(jìn)入21世紀(jì)以來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展低碳化席卷全球，綠色能源利用蓬勃興起，智能電網(wǎng)發(fā)展方興未艾，電力行業(yè)迎來了一個嶄新的發(fā)展時期，發(fā)展特高壓和智能電網(wǎng)，已成為我國能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展和電力體制改革的不斷深入，特別是特高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)，對具有高水平的專業(yè)背景人才的需求日益迫切，這為輸配電工程專業(yè)人才培養(yǎng)帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。結(jié)合電力行業(yè)發(fā)展與改革的大背景，為培養(yǎng)行業(yè)需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才，主動適應(yīng)行業(yè)對專業(yè)人才需求變化，更新人才培養(yǎng)理念，開展輸配電工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方式方法的改革與實踐，具有重要的現(xiàn)實意義。
應(yīng)從輸配電工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，定位好新形勢下人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格，整合優(yōu)化現(xiàn)有教學(xué)資源，構(gòu)造完善的理論和實踐教學(xué)體系，實施教學(xué)方式方法改革，打造新的實踐教學(xué)基地及現(xiàn)場實習(xí)基地，促進(jìn)教學(xué)科研相互融合，完善教學(xué)質(zhì)量評估體系與方法；同時根據(jù)學(xué)生發(fā)展特點，結(jié)合課堂理論教學(xué)和現(xiàn)場實踐，讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握新的理論、技術(shù)和方法，提升學(xué)生的動手實踐能力及創(chuàng)新能力，使學(xué)生的知識水平和綜合素質(zhì)得到全面提高，這是目前輸配電工程專業(yè)改革的主要內(nèi)容和亟待解決的問題。
一、輸配電工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在的主要問題
當(dāng)前輸配電工程專業(yè)人才培養(yǎng)和教學(xué)過程中存在的主要問題包括以下四個方面：
第一，專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格與行業(yè)發(fā)展不相適應(yīng)。國家電網(wǎng)發(fā)展特高壓輸電和新能源技術(shù)，新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)有輸配電專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格的定位沒能很好地與時俱進(jìn)，從知識、能力和素質(zhì)等方面進(jìn)一步明確輸配電工程專業(yè)人才培養(yǎng)的具體要求。
第二，原有課程知識體系中，理論課程中部分課程存在交叉重復(fù)現(xiàn)象，部分理論教材內(nèi)容未能及時反映行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的新理論和新技術(shù)，滯后于現(xiàn)場工程實際，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識和跟蹤學(xué)科前沿知識，不利于學(xué)生從系統(tǒng)角度思考問題，不利于學(xué)生未來較快適應(yīng)現(xiàn)場工作。
第三，教學(xué)方式方法手段單一，現(xiàn)主要以課堂灌輸式講授為主，尊重學(xué)生的個性發(fā)展不夠，現(xiàn)代化教學(xué)手段運用和信息技術(shù)資源利用不充分，單一的教學(xué)模式無法實現(xiàn)教與學(xué)的互動，教學(xué)效果不甚理想，甚至導(dǎo)致部分學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
第四，教學(xué)評估體系不完善，難以全過程監(jiān)控教學(xué)過程，考核手段單一，往往以一份考卷或一份報告的形式考查學(xué)生對一門課程的掌握情況，不能多元化檢驗、評價學(xué)生的綜合水平，更無法考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、專業(yè)教學(xué)改革的具體措施與實踐
“十一五”期間，通過承擔(dān)教學(xué)改革立項課題的研究和教改試點，經(jīng)過多年專業(yè)教學(xué)改革實踐，探索了一條新時代背景下輸配電工程專業(yè)人才培養(yǎng)之路，取得了頗為豐富的教學(xué)成果。專業(yè)教學(xué)改革的具體措施與實踐歸納總結(jié)如下。
1.緊跟電力行業(yè)發(fā)展，定位好人才培養(yǎng)目標(biāo)
當(dāng)前電力系統(tǒng)及自動化技術(shù)發(fā)展日新月異，新技術(shù)、新設(shè)備、新方法不斷涌現(xiàn)，國家電網(wǎng)正朝著大區(qū)域、大規(guī)模電網(wǎng)方向發(fā)展，同時電力行業(yè)需要多種層次的專業(yè)人才。認(rèn)清并明確輸配電工程本科專業(yè)所培養(yǎng)人才的層次，是形成人才培養(yǎng)理念的關(guān)鍵。為此，深入到電力公司、送變電公司、電力設(shè)計院、電力監(jiān)理公司、地鐵公司等單位進(jìn)行廣泛調(diào)研，虛心聽取用人單位對輸配電專業(yè)人才的需求意見，是確定人才培養(yǎng)目標(biāo)的第一要務(wù)。目前現(xiàn)場方面的人才層次不高，而用人單位對高層次專業(yè)人才需求量較大，要求所培養(yǎng)的人才綜合素質(zhì)較高，專業(yè)方面不僅要具備完備的電工理論基礎(chǔ)、機(jī)械工程知識、電力工程知識、輸電線路工程知識，還要求具備實踐動手能力強、現(xiàn)場適應(yīng)能力強、管理能力突出、團(tuán)隊合作意識好等綜合素質(zhì)。
認(rèn)清形勢，緊密跟蹤社會發(fā)展對專業(yè)人才的需求，調(diào)整輸配電工程專業(yè)發(fā)展方向，合理設(shè)計人才培養(yǎng)方案，突出專業(yè)建設(shè)特色，采取有效可行的人才培養(yǎng)措施，努力提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出個性健全、情操高尚、基礎(chǔ)扎實、知識面廣、面向生產(chǎn)第一線、工程實踐能力強、能夠跟蹤本領(lǐng)域新理論新技術(shù)、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高端專業(yè)人才，是南京工程學(xué)院輸配電工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
2.走校企合作之路，共建先進(jìn)實踐基地
打造有特色的實踐教學(xué)基地是進(jìn)行輸配電工程專業(yè)改革與建設(shè)的目標(biāo)之一。經(jīng)過多年努力，在增加實驗室建設(shè)投資的同時，通過與電力公司和送變電公司等單位合作，在原有已建實習(xí)基地的基礎(chǔ)上，共同建設(shè)了“輸變電工程實習(xí)中心”、輸電線路施工實訓(xùn)基地、輸變電虛擬仿真實驗室、輸電線路測量實驗室、電纜故障測試實驗室、輸電線路金具陳列室、桿塔模型室等實踐基地。實驗基地及實驗室配置的設(shè)備種類齊全，功能全面，技術(shù)先進(jìn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。同時，為解決學(xué)生畢業(yè)現(xiàn)場實習(xí)問題，與地方市供電公司大力合作，設(shè)立了校企合作培訓(xùn)實習(xí)基地，通過校內(nèi)實踐基地的訓(xùn)練和現(xiàn)場實踐活動，提高了學(xué)生的實踐動手能力。
3.緊扣行業(yè)需求，修訂人才培養(yǎng)方案，重組優(yōu)化課程體系
制定出好的人才培養(yǎng)方案是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的關(guān)鍵因素。專業(yè)改革中修訂人才培養(yǎng)方案，結(jié)合教育部對工科院校人才培養(yǎng)的基本要求，電力行業(yè)對崗位職責(zé)及知識點的具體要求，以及高等院校同類專業(yè)人才培養(yǎng)方案的特點，突出以理論知識扎實工程應(yīng)用能力強為培養(yǎng)主線，重組專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)選修課及實踐課等不同層次專業(yè)課程體系。專業(yè)基礎(chǔ)課方面，通過開設(shè)“電氣工程導(dǎo)論”課程，讓學(xué)生初步感知電力系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。通過開設(shè)三大力學(xué)課程和電路、電機(jī)和電子技術(shù)等電類課程，將力學(xué)和電工類課程巧妙融合，為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)打下了良好基礎(chǔ)。專業(yè)方向課方面，為突出專業(yè)特色，優(yōu)化相關(guān)課程，將“架空線路設(shè)計”與“輸電桿塔設(shè)計”課程合并，將“架空線路施工機(jī)具”與“架空輸配電線路施工技術(shù)”課程合并，增加“電力電纜”課程課時數(shù)和電纜故障測試技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，增加開設(shè)“配網(wǎng)技術(shù)”課程。專業(yè)選修課方面，開設(shè)能反映新技術(shù)、新設(shè)備在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用類課程，比如“特高壓電網(wǎng)”、“遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)”、“輸電線路概預(yù)算”、“GIS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用”、“智能輸電技術(shù)”、“配電網(wǎng)靈活自愈技術(shù)”等課程，以開闊學(xué)生的視野，拓展學(xué)生的專業(yè)知識面。實踐課方面，利用優(yōu)質(zhì)的校內(nèi)外實踐教學(xué)基地，讓學(xué)生參加輸電線路施工現(xiàn)場實訓(xùn)，輸變電虛擬仿真實驗室基地實習(xí)，參加一次、二次系統(tǒng)設(shè)計和到企業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試，并將課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及大學(xué)生科技創(chuàng)新與工程設(shè)計、科研項目相結(jié)合，以提高學(xué)生的綜合能力和適應(yīng)社會的能力。
4.以“九個結(jié)合”為指導(dǎo)，改革教育教學(xué)方法
將輸配電工程專業(yè)的教學(xué)方式方法改革的具體措施歸納為“九個結(jié)合”：理論教學(xué)與工程實踐相結(jié)合；校內(nèi)教師課堂講授與校外專家專題講座相結(jié)合；傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代化教學(xué)手段運用相結(jié)合；產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合；畢業(yè)設(shè)計與現(xiàn)場工程設(shè)計相結(jié)合；畢業(yè)實習(xí)與企業(yè)實踐相結(jié)合；編寫或選用教材與企業(yè)培訓(xùn)要求相結(jié)合；大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐與科研課題相結(jié)合；仿真實驗室虛擬培訓(xùn)與現(xiàn)場具體實踐相結(jié)合。
以“九個結(jié)合”為指導(dǎo)思想的教學(xué)模式，常規(guī)課堂教學(xué)中輔助運用高級多媒體課件教學(xué)，將理論知識和現(xiàn)場知識結(jié)合，提高了課堂教學(xué)效果。聘請高水平的專家到學(xué)校作專題講座，與師生共交流，拓寬了專業(yè)視野。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計選題選自實際工程中的項目，做到真題真做，將所學(xué)專業(yè)理論知識運用于具體工程實踐，為學(xué)生將來就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場實訓(xùn)與在輸配電虛擬仿真實驗室培訓(xùn)互相結(jié)合，學(xué)生的工程實踐效果明顯增強。
5.重視科研進(jìn)修實踐，提升師資隊伍素質(zhì)
為了不斷更新教師隊伍的知識結(jié)構(gòu)，提高教師的專業(yè)能力和教學(xué)水平，應(yīng)倡導(dǎo)教師積極參加高校進(jìn)修讀碩讀博，積極申報并承擔(dān)科研項目，并深入到電力企業(yè)現(xiàn)場參加工程實踐活動。經(jīng)過幾年來的努力，大部分專業(yè)教師達(dá)到了“雙師型”標(biāo)準(zhǔn)，一部分教師隊伍達(dá)到了“雙師型”加“科研型”標(biāo)準(zhǔn)，多名教師成為相關(guān)電力企業(yè)的特聘專家和顧問。教師的教學(xué)、工程實踐和科研能力亦得到了明顯提升。教師先后承擔(dān)省級、校級教研教改及橫向縱向項目多項，發(fā)表高質(zhì)量的專業(yè)學(xué)術(shù)論文多篇，指導(dǎo)的本科畢業(yè)設(shè)計獲省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計個人和團(tuán)隊獎勵，學(xué)科研究形成了明確的有特色的研究方向，科技服務(wù)方面，承擔(dān)了多個變電站及線路工程二次線設(shè)計。
6.突出電力特色，邀請企業(yè)專家共同精編適用教材
為了突出輸配電工程專業(yè)的特色，編寫出能反映電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)、新方法、新標(biāo)準(zhǔn)、新工藝的系列化適用教材，特地邀請企業(yè)專家和工程技術(shù)人員共同參與。幾年來共編寫出版各類規(guī)劃教材8本，其中《輸配電線路施工技術(shù)》、《輸電線路設(shè)計基礎(chǔ)》等為“十一五”規(guī)劃教材。
7.改革課程考核手段，多樣化地評價學(xué)生的水平
過去僅憑一張試卷或一份報告的課程考核手段無法全面反映學(xué)生對課程的掌握情況和能力，不能客觀、多樣化地評價學(xué)生。為此，應(yīng)改革課程考核辦法，推行期末考試與平時出勤、課堂提問、課后作業(yè)、實驗報告、小論文相結(jié)合的考核制度，以確保更公正、更公平、更科學(xué)地評價學(xué)生的水平。
三、總結(jié)
以上是主動適應(yīng)電力行業(yè)發(fā)展，著力改造傳統(tǒng)輸配電工程專業(yè)，通過一系列在人才培養(yǎng)方案制定、課程體系組合、先進(jìn)實踐基地打造、教學(xué)方法與手段運用、教師隊伍建設(shè)、教材建設(shè)、考核方法多樣化等方面進(jìn)行的教學(xué)改革與實踐活動。經(jīng)過改革，學(xué)生的專業(yè)理論水平、工程實踐能力和創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)，適應(yīng)社會的能力增強，就業(yè)率提高，取得的效果令人滿意，為培養(yǎng)適應(yīng)電力行業(yè)需求的應(yīng)用型本科高級人才作出了貢獻(xiàn)，具有很好的示范作用。
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學(xué)校依托軌道交通類國家重點學(xué)科、國家特色專業(yè)、國家級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)以及一批國家級實踐教學(xué)平臺和科研平臺，以行業(yè)前沿理論和先進(jìn)技術(shù)為引領(lǐng)，通過學(xué)科專業(yè)交叉、教學(xué)科研協(xié)同、學(xué)校企業(yè)聯(lián)合，深化課程平臺、精品教材、實踐平臺和師資隊伍內(nèi)涵建設(shè)，為軌道交通特色拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。
1.構(gòu)建軌道交通特色拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系
以行業(yè)先進(jìn)技術(shù)為引領(lǐng)，鼓勵教師積極將高水平的科研成果和前沿技術(shù)帶入課堂和實驗室，轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)項目，建設(shè)了一批與前沿技術(shù)接軌的特色專業(yè)課程群。在課堂教學(xué)中加大雙語教學(xué)課程比重，拓寬學(xué)生的國際視野，提高學(xué)生的國際競爭力。
2.編寫軌道交通特色教材
以精品教材建設(shè)為核心，吸收最新科技成果和前沿理論，不斷加強軌道交通特色系列教材建設(shè)，編寫出版了《交通運輸》《車輛工程》《鐵道工程》《鐵道信號》《軌道牽引電氣化》等特色專業(yè)系列教材，保持專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容和教材內(nèi)容的先進(jìn)性。
3.搭建科研教學(xué)一體化實踐平臺
學(xué)校在現(xiàn)有的科研平臺、實驗教學(xué)平臺和校外基地建設(shè)的基礎(chǔ)上，及時將科研最新成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容與實驗教學(xué)系統(tǒng)，自主研制一批與軌道交通關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展同步的實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了校內(nèi)優(yōu)質(zhì)科研資源、行業(yè)企業(yè)先進(jìn)技術(shù)條件和實驗教學(xué)資源的深度融合與共享，為軌道交通拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定了堅實的實踐基礎(chǔ)。
4.培養(yǎng)一支掌握軌道交通前沿理論與先進(jìn)技術(shù)的師資隊伍
通過引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合、承擔(dān)學(xué)科前沿理論研究課題與行業(yè)先進(jìn)技術(shù)項目開發(fā)相結(jié)合等方式，培育了一批掌握軌道交通前沿理論與先進(jìn)技術(shù)、學(xué)歷層次高、結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)科研一體化的高水平師資隊伍，為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了師資保障。聘請長江學(xué)者、杰出青年基金獲得者、教學(xué)名師和學(xué)科帶頭人等優(yōu)秀教師為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)試點班授課，讓學(xué)生感受大師風(fēng)范，在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重要作用。
拓展途徑，營造氛圍，探索多元化拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
學(xué)校在原有拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)試點改革建設(shè)基礎(chǔ)上，持續(xù)探索“研究型、復(fù)合型和工程型”三類拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，不斷拓展拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑。
1.通過“2+2理科試驗班”“通信工程本碩及本碩博連讀班”“土木工程茅以升班”，開展專業(yè)特色鮮明的研究型人才培養(yǎng)模式探索實踐
“2+2理科實驗班”是從全校新生中選拔優(yōu)秀學(xué)生，招生規(guī)模由原來的60人擴(kuò)展到現(xiàn)在的180人，這些學(xué)生在理學(xué)院完成2年深厚理科基礎(chǔ)培養(yǎng)后，于第3年根據(jù)其興趣進(jìn)入相應(yīng)專業(yè)學(xué)習(xí)；土木工程專業(yè)每年從本專業(yè)選拔優(yōu)秀本科生30人進(jìn)入“茅以升班”；通信工程專業(yè)每年從本專業(yè)選拔70人進(jìn)入“本碩博一體化實驗班”。這些實驗班通過加強基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)和配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師個性化指導(dǎo)，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、知識結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)興趣濃厚、科研創(chuàng)新能力突出的具有學(xué)術(shù)帶頭人素質(zhì)的拔尖創(chuàng)新人才。
2.通過“軌道交通復(fù)合型實驗班”開展“運―電、運―控、運―建、運―車”等主學(xué)科專業(yè)交叉的復(fù)合型人才培養(yǎng)探索與實踐
該實驗班依托北京市級“軌道交通復(fù)合型工程拔尖人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”建設(shè)，每年從相關(guān)專業(yè)選拔優(yōu)秀本科生30余人，從集成線橋隧站、機(jī)車車輛、供電傳動、信號控制于一體的軌道交通規(guī)劃與運營管理復(fù)合型拔尖人才培養(yǎng)要求出發(fā)，實施“3+1+2”本碩連讀人才培養(yǎng)模式探索，即在土木工程、車輛工程、電氣工程、自動化、通信工程、計算機(jī)等專業(yè)進(jìn)行3年的專業(yè)教育，選拔優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行1年軌道交通綜合理論與實踐學(xué)習(xí)，再進(jìn)行2年研究生階段學(xué)習(xí)，培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、特色鮮明、視野開闊、個性突出、發(fā)展?jié)摿Υ?、?chuàng)新意識強、綜合素質(zhì)優(yōu)秀、具有國際競爭能力的“運―建”“運―車”“運―電”“運―控”等軌道交通復(fù)合型工程拔尖人才，滿足軌道交通關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的高端人才需求。
3.通過“卓越工程師產(chǎn)學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)試點班”校企聯(lián)合開展工程型拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索與實踐
依托教育部“卓越工程師培育計劃”試點項目和“探索行業(yè)高校產(chǎn)學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)人才的模式和機(jī)制”國家教育體制改革試點項目，從全校工科專業(yè)選拔100余人，通過校企雙導(dǎo)師制，開展“3+1+2”卓越工程師產(chǎn)學(xué)聯(lián)合人才試點培養(yǎng)，要求學(xué)生1年在企業(yè)開展本科畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計，后2年研究生論文要在指定企業(yè)進(jìn)行實習(xí)和工程項目研究，突出了學(xué)生工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為企業(yè)培養(yǎng)了急需的卓越工程人才。
科教融合，注重實踐，建立一套系統(tǒng)的科研訓(xùn)練方法
通過開設(shè)研究方法論課程群、主干課程研究型教學(xué)、自主創(chuàng)新實驗、專題講座等，及時將科研成果和前沿技術(shù)引進(jìn)課堂、引進(jìn)實驗、引進(jìn)教材和引進(jìn)畢業(yè)設(shè)計；通過將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目、學(xué)科競賽、企業(yè)實踐等固化到培養(yǎng)方案中，引導(dǎo)學(xué)生早進(jìn)課題、早進(jìn)實驗室、早進(jìn)團(tuán)隊、早進(jìn)企業(yè)，形成了“四引進(jìn)”和“四早進(jìn)”的科研訓(xùn)練方法。
1.研究方法課程群
包括專業(yè)導(dǎo)論課程、科技文獻(xiàn)檢索課程、學(xué)科專業(yè)研究方法論課程、產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計與實踐課程等，是指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識學(xué)科、了解專業(yè)、明確專業(yè)取向的引導(dǎo)課，是吸引學(xué)生了解學(xué)科前沿、參與科研項目、探究未知領(lǐng)域、激發(fā)科研興趣的探索課，是培養(yǎng)學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、系統(tǒng)的研究方法、務(wù)實的科研作風(fēng)和活躍的創(chuàng)新思維的訓(xùn)練課。
2.推行主干課程研究型教學(xué)模式
研究性教學(xué)載體內(nèi)容主要來自教師實際科研項目或?qū)ｎ}研究項目，在教學(xué)內(nèi)容與科研充分融合的同時，也將科研方法融入教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，提升學(xué)生的實踐能力和科技創(chuàng)新能力。
3.創(chuàng)建了貫穿人才培養(yǎng)全過程的科研訓(xùn)練體系
以大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目、學(xué)科競賽、專題研究和自主創(chuàng)新實驗為載體，設(shè)立了3個層次的科研訓(xùn)練內(nèi)容，通過學(xué)生創(chuàng)新實踐給予自主教育學(xué)分，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)參與科研訓(xùn)練，參與到導(dǎo)師的科研實踐中，培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)研究技能和科學(xué)的研究方法，不斷提升學(xué)生的實踐能力、研究能力與創(chuàng)新精神。
完善制度，提供保障，形成拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)長效機(jī)制
〔中圖分類號〕G250.252 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2012）10-0153-06
隨著科學(xué)和科學(xué)勞動的社會化以及學(xué)科專業(yè)化程度提高，不同學(xué)科之間、領(lǐng)域、學(xué)者之間的合作日益廣泛化、密切化，科研合作日趨頻繁。反映在科學(xué)論文中，則是學(xué)者之間的合著現(xiàn)象越來越多，規(guī)模越來越大。所以研究合著現(xiàn)象對于了解學(xué)科領(lǐng)域概況是必要的。
國外關(guān)于合著現(xiàn)象的研究大部分以構(gòu)建跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的合著網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)特征及對比分析。Yoshikane，F(xiàn).從合作模式的增長和改變兩個角度對比分析了電氣工程、信息處理、高分子及生物化學(xué)4個領(lǐng)域的合著網(wǎng)絡(luò)變化[1]；Sun，Y.從學(xué)術(shù)出版物的合著角度研究了日本工業(yè)和高校之間合作的狀態(tài)和趨勢[2]；Newman，M.E.J.基于生物學(xué)，物理學(xué)，數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)，各自構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)，通過研究網(wǎng)絡(luò)來解釋合作模式，例如合作的規(guī)模、著者之間的距離、合作模式隨時間的變化等[3]。國內(nèi)研究以期刊為對象，選取某一學(xué)科領(lǐng)域為研究范圍（科學(xué)學(xué)、圖書情報、管理信息系統(tǒng)等），采用文獻(xiàn)計量學(xué)的方法，主要關(guān)注合著網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，陳悅、劉澤淵等通過合著率變化趨勢、合著者年齡結(jié)構(gòu)和合著地域分布等分析了中國管理科學(xué)的合著現(xiàn)象[4]；溫芳芳、李佳靚等選取情報學(xué)的五種核心期刊從合著率、合作度、合作范圍以及不同作者數(shù)的論文分布情況等幾個角度對合著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析[5]。經(jīng)過文獻(xiàn)分析，我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外的研究差距不大，只是研究角度略微不同，國外的研究具有更廣闊的視野，而國內(nèi)比較微觀。雖然關(guān)于合著現(xiàn)象研究角度各異，但目的不盡相同，都是探索學(xué)科發(fā)展趨勢，為知識共享提供便利。究其本質(zhì)合著就是研究者為了生產(chǎn)新的科學(xué)知識這一共同目的而一起工作，所以要研究合著現(xiàn)象，就是研究作者之間的關(guān)系。而社會網(wǎng)絡(luò)分析方法（Social Network Analysis，簡稱SNA）正是對社會網(wǎng)絡(luò)中行為者之間的關(guān)系以及關(guān)系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化研究，以研究關(guān)系見長的一種方法。本文擬采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法分析《中國圖書館學(xué)報》著者的合著現(xiàn)象。
1 數(shù)據(jù)來源與方法介紹
1.1 數(shù)據(jù)來源
本文選擇南京大學(xué)中國社會科學(xué)研究評價中心的數(shù)據(jù)庫中文社會科學(xué)引文索引（CSSCI）。該數(shù)據(jù)庫收錄的文獻(xiàn)時間范圍為1998-2011年，所以僅選用1998-2011年的數(shù)據(jù)。1998-2011年《中國圖書館學(xué)報》共刊載論文1 984篇，合著文獻(xiàn)752篇。圖1是1998-2011年《中國圖書館學(xué)報》刊載論文數(shù)量及合著率的變化趨勢?？梢钥闯?，雖然文獻(xiàn)量的變化呈現(xiàn)倒“U”型，但從總體看合著率呈現(xiàn)上升趨勢。
1.2 研究方法概述
社會網(wǎng)絡(luò)研究發(fā)端于上世紀(jì)二三十年代英國人類學(xué)的研究，其基本事實是每個行動者都與其它行動者有或多或少的聯(lián)系，社會網(wǎng)絡(luò)分析就是要建立這些關(guān)系的模型，力圖描述群體關(guān)系的結(jié)構(gòu)，研究這種結(jié)構(gòu)對群體功能或者群體內(nèi)部個體的影響[6]。美國社會心理學(xué)家Moreno創(chuàng)立的社會測量法為社會網(wǎng)絡(luò)分析奠定計量分析基礎(chǔ)。發(fā)展至今，社會網(wǎng)絡(luò)分析已經(jīng)被廣泛的用于社會關(guān)系挖掘、支配類型發(fā)現(xiàn)（關(guān)鍵因素）以及信息流跟蹤，通過社會網(wǎng)絡(luò)信息來判斷和解釋信息行為和信息態(tài)度。而且作為一種跨學(xué)科的研究方法，在多學(xué)科的共同努力之下，使得社會網(wǎng)絡(luò)分析從一種隱喻成為一種現(xiàn)實的研究范式[7]。
所謂“社會網(wǎng)絡(luò)”指的是社會行動者及其間的關(guān)系的集合[8]。而社會網(wǎng)絡(luò)分析（Social Network Analysis，簡稱SNA）就是要對社會網(wǎng)絡(luò)中行為者之間的關(guān)系進(jìn)行量化研究，是社會網(wǎng)絡(luò)理論中的一個具體工具[9]。社會網(wǎng)絡(luò)有兩種表示方法：圖論法和矩陣法。圖論法是利用圖論的概念，在網(wǎng)絡(luò)圖中，節(jié)點表示社會行動者，而節(jié)點之間的連線表示社會行動者之間的關(guān)系。矩陣法是在矩陣中，行和列表示社會行動者，而矩陣元素值表示社會行動者之間的關(guān)系。
本文在構(gòu)建合著網(wǎng)絡(luò)時，用1、2等數(shù)字表示兩位作者之間的合著次數(shù)，用0表示兩位作者之間不存在合著關(guān)系。在1 984篇論文中，刪除1 232篇獨立完成的文獻(xiàn)，是孤立的點，因此在構(gòu)建合著網(wǎng)絡(luò)時排除這1 232篇文獻(xiàn)的著者，僅對752篇文獻(xiàn)的著者構(gòu)建合著網(wǎng)絡(luò)。
1.2.1 社會網(wǎng)絡(luò)分析法的分析角度
社會網(wǎng)絡(luò)分析方法已經(jīng)比較成熟，可以從多個不同的角度構(gòu)建社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，包括中心性及中心勢分析，成分、核、派系分析，網(wǎng)絡(luò)中的位置及角色分析等。
（1）中心度和中心勢
中心度（Centrality）是社會網(wǎng)絡(luò)分析的重點之一，一些社會學(xué)家對中心度的形式特征以及測量進(jìn)行了研究，出現(xiàn)了大量的中心度的概念，因此造成了一定的混亂，而“點度中心度”能夠把大多數(shù)這種研究結(jié)合起來。所以在本文中心度指的是點度中心度（Point Centrality），測量的是個體處于網(wǎng)絡(luò)中心的程度，反映了該點在網(wǎng)絡(luò)中的重要性程度[10]。中心度包括局部中心度和整體中心度，局部中心點指的是該點在其緊鄰的環(huán)境中與很多點有關(guān)聯(lián)；總體中心點指的是該點在網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)上占據(jù)戰(zhàn)略上的重要地位。局部中心度指的是局部某點對其鄰點而言的相對重要性，而整體中心度指的是該點在整體網(wǎng)絡(luò)中的戰(zhàn)略重要性[11]。中心勢（Centralization）是與中心度相關(guān)的一個概念，指的是作為一個整體的圖的中心度，關(guān)注的是整個圖的凝聚力和整合度。在中心勢這個概念背后隱藏的是圖的結(jié)構(gòu)中心，它是中心化的圖所圍繞的一個點或者點集合[11]。根據(jù)計算方法的不同，中心度和中心勢都可以分為3種：點度中心度/點度中心勢，中間中心度/中間中心勢，接近中心度/接近中心勢。
（2）成分、核、派系
成分、核、派系都是對網(wǎng)絡(luò)中子群的關(guān)注，在現(xiàn)實中隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)是不可能存在的，網(wǎng)絡(luò)中的成員之間總有親疏遠(yuǎn)近，那么這些關(guān)系密切的行動者就形成了一個團(tuán)體，這種團(tuán)體可以是非正式組織也可以是正式組織。關(guān)于子群的各種理論不斷涌現(xiàn)，例如“派系（Cliques）”、“聚類（Clusters）”、“成分（Components）”、“核（Cores）”、“圈子（Circles）”等。這些概念的本質(zhì)是探討圖本身的結(jié)構(gòu)特征，分析子圖與子圖之間的關(guān)系及子圖內(nèi)部各節(jié)點的關(guān)系。
（3）位置角色分析
在社會網(wǎng)絡(luò)中假設(shè)群體的角色結(jié)構(gòu)以及個體在群體中的位置，都可借助于體現(xiàn)關(guān)系的一組網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來加以測量。每個行動者都占據(jù)社會位置，那些具有相似關(guān)系模式的行動者在關(guān)系上是等價的，他們構(gòu)成了一個等價的階級，在網(wǎng)絡(luò)中占有等價的位置，可以互換。位置分析的主要目的之一是簡化社會網(wǎng)絡(luò)資料包括依據(jù)等價性定義的位置去說明網(wǎng)絡(luò)，并分析這些位置之間的關(guān)系。
本文將從這3個角度對構(gòu)建的合著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，具體選擇了中心性、子群分析、結(jié)構(gòu)洞分析。
1.2.2軟件工具介紹
社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件有多種，在國際社會網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)（INSNA）的網(wǎng)站以及中國社會科學(xué)院社會學(xué)研究所主辦的中國社會學(xué)網(wǎng)都列出了一些常用的社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件，主要包括：Inflow、Fatcat、Multinet、Pajek、Stocnet和Ucinet等。其中，Ucinet是研究者使用較多的社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件。Ucinet是由borgatti、Everett和freeman開發(fā)的。他們3人在社會網(wǎng)絡(luò)分析領(lǐng)域都取得了很大的成就。Ucinet是一個用來處理社會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的軟件包。它能讀取多種不同形式的數(shù)據(jù)，如文本文件（text files）和Excel文件。它能處理的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是32 767個，從實際操作來看，當(dāng)節(jié)點數(shù)達(dá)到5 000～10 000之間時，一些程序的運行就會較慢。此外，該軟件包有很強的矩陣分析功能，如矩陣代數(shù)和多元統(tǒng)計分析。Ucinet 6還集成了Netdraw、Pajek等，既可以識別Pajek的數(shù)據(jù)文件，同時可以繪制社會網(wǎng)絡(luò)圖表。Ucinet是一款開源的軟件，本文主要使用此軟件進(jìn)行分析。
2 分析與結(jié)果
本文采用Ucinet軟件對構(gòu)建的合著網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行中心性分析、子群分析和結(jié)構(gòu)洞分析。下面簡要列出分析結(jié)果并對其進(jìn)行討論。
2.1 中心性分析
2.1.1 點度中心性
Ucinet中進(jìn)行點度中心性分析的菜單路徑為 Network>Centrality>Degree。分析的結(jié)果如圖3（部分）。
在上述結(jié)果中，第一列、第二列分別是絕對點度中心度和相對點度中心度。點度中心度就是節(jié)點中心度，指的是在網(wǎng)絡(luò)中有多少個行動者與節(jié)點有關(guān)聯(lián)。從結(jié)果中我們可以看出，點度中心度最高的是邱均平，其絕對點度中心度是30，表明其與網(wǎng)絡(luò)中其他30個節(jié)點有直接聯(lián)系，也就是說，邱均平曾與30位作者合著發(fā)表過文獻(xiàn)。
對點度中心度排在前20的幾位作者的發(fā)文量進(jìn)行對比，由表1可見，兩者具有相似性，說明發(fā)表文獻(xiàn)越多的人與別人的合作越廣泛。進(jìn)一步分析合作論文發(fā)現(xiàn)，大部分的合作都是導(dǎo)師與研究生之間的合作，說明這種合作模式是目前主要的合作形式。除此之外，科研項目團(tuán)隊成員之間的合作也占有很大的比例。
2.1.2 中間中心性
在Ucinet中進(jìn)行中間中心性分析的菜單路徑是Network>Centrality>Betweenness>Nodes。分析的結(jié)果如圖4（部分）。
中間中心性是指在網(wǎng)絡(luò)中掌握比較多的資源的行動者，中間中心性越高表示占有的資源越多?？梢钥闯?，只有少數(shù)著者的中間中心性大于1，分別是邱均平、夏立新、王偉軍等，他們占有了大部分的資源。同時，結(jié)果表明，68%的作者接近中心性為0，這些作者幾乎不具備控制資源的能力。兩者對比，可以發(fā)現(xiàn)在學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)科資源掌握在少數(shù)人手里的，大部分的學(xué)者沒有控制資源的能力。
2.2 子群分析
2.2.1 k-核分析
k-核分析是一個建立在點度數(shù)基礎(chǔ)上的凝聚子群概念，在一個子圖中每個點都至少與其他k個點鄰接，即k-核中的所有點的度數(shù)至少為k，在具體的分析中可以通過調(diào)整k的大小形成不同的子群。在Ucinet中進(jìn)行k-核分析的菜單路徑為Network>Regions>K-core。分析的結(jié)果如圖5（部分）。
可見在781個著者的合著關(guān)系中，可以進(jìn)行5種分區(qū)，其度數(shù)分別為5，4，3，2，1。對于度數(shù)為5（即5-核）來說，它包含11個著者；度數(shù)為4的核（即4-核）中包含71個著者，其他的著者都集中在度數(shù)為3的核、度數(shù)為2的核、度數(shù)為1的核。說明大部分的著者都集中在度數(shù)比較低的子圖中，他們之間的聯(lián)系比較松散。
分析結(jié)果給出了上述5種k-核分區(qū)中包含的聚類數(shù)?？梢?，這4類分區(qū)中的聚類數(shù)分別是179，477，675，744，776。聚類數(shù)非常多，說明聚類規(guī)模小。著者的合著僅限于小范圍內(nèi)，根據(jù)收集數(shù)據(jù)的經(jīng)驗，有些著者之間會多次合作，這樣勢必會造成小團(tuán)體的形成。
2.2.2 子群的密度
子群的密度可以通過E-I指數(shù)測量。E-I指數(shù)的值越向1靠近，表明關(guān)系越趨向于發(fā)生在群體之外，意味著派系林立的程度越大。在Ucinet中進(jìn)行分析的菜單路徑為Network>Cohesion>E-Iindex。通過分析，發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)的凝聚子群密度為0.995，由此可見該網(wǎng)絡(luò)的子群內(nèi)部的學(xué)者聯(lián)系比較密切，子群與外界之間的聯(lián)系比較疏遠(yuǎn)。這樣就造成了處于核心群體之外的科研人員很難獲得足夠的信息和科研合作的機(jī)會。
2.3 結(jié)構(gòu)洞（structure holes）分析
結(jié)構(gòu)洞是指兩個關(guān)系人之間的非重復(fù)關(guān)系[12]。根據(jù)結(jié)構(gòu)洞理論，在我們所認(rèn)識的人中有重復(fù)關(guān)系人和非重復(fù)關(guān)系人，在建立關(guān)系網(wǎng)絡(luò)時，不必要把每一個人都是初級關(guān)系人，就是與我們有直接聯(lián)系的人，可以通過少量的直接聯(lián)系人與非重復(fù)關(guān)系人（間接關(guān)系人）保持利益聯(lián)系。映射到合著網(wǎng)絡(luò)中，可以識別網(wǎng)絡(luò)中是否存在過多的結(jié)構(gòu)洞，如果存在，可以說某些著者是聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，同時也說明整體網(wǎng)絡(luò)缺少交流。在Ucinet中進(jìn)行結(jié)構(gòu)洞分析的菜單路徑Network>Ego Networks>Structural Holes，分析結(jié)果如圖8所示（部分）。
這4個指標(biāo)是根據(jù)伯特（Burt）的結(jié)構(gòu)洞指標(biāo)計算測量的，Burt的結(jié)構(gòu)洞指標(biāo)考慮4個方面：有效規(guī)模（Effective Size）；效率（Efficiency）；限制度（Constraint）；等級度（Hierarchy），其中第3個指標(biāo)最重要。對結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，刪除限制度大于等于1的著者（共有781個著者，刪除463個，剩余318個），以限制度為主關(guān)鍵字對結(jié)果排序。由分析結(jié)果可以看出其中0.1～0.5之間的著者有97個，說明這些著者收到的限制越小，具有運用結(jié)構(gòu)洞的能力。同時，這些受限度較低的著者都是學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威，可以說是社會網(wǎng)絡(luò)中的“明星”。
3 結(jié) 論
合著分析一直是情報學(xué)研究的重要課題，本文采用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法分別從中心性、子群分析和結(jié)構(gòu)洞3個角度進(jìn)行合著網(wǎng)絡(luò)分析，為合著分析提供了一個全新的視角。
中心性分析結(jié)果表明，點度中心性高的作者往往也是比較高產(chǎn)的作者，說明高產(chǎn)作者與別人的合作也最為密切。同時，經(jīng)過中間中心性的分析，可以看出大部分作者中間中心性都比較低，說明學(xué)科資源掌握在少數(shù)人的手里，大部分人沒有資源的控制能力。
子群分析結(jié)果表明，子群的規(guī)模比較小， 說明合著網(wǎng)絡(luò)中作者的合著范圍比較小，通過對著者背后的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，得到目前大部分的合著都是研究生和導(dǎo)師以及項目團(tuán)隊成員之間的合作。同時凝聚子群的密度非常顯著， 意味著各個子群之間聯(lián)系比較緊密，但是子群和群體以外的成員之間聯(lián)系比較松散，說明學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)合作比較欠缺。
結(jié)構(gòu)洞理論分析的結(jié)構(gòu)表明，只有少數(shù)的作者具有運用結(jié)構(gòu)洞的能力，而且這些作者都是學(xué)科領(lǐng)域范圍內(nèi)的權(quán)威性人物。根據(jù)結(jié)構(gòu)動理論的兩類測量方法： Burt本人給出的結(jié)構(gòu)洞指數(shù)以及中間中心性測量，對兩者的測量結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果具有一致性，學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威學(xué)者能夠最大化自己人際關(guān)系的收益，更好的發(fā)展人際關(guān)系的質(zhì)量，獲得更多的信息和資源，但是這樣會影響學(xué)科領(lǐng)域知識交換，不利于知識共享。
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