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专业建设

2018级电气工程及其自动化专业人才培养方案

供稿:本网 | 发表日期:2018/08/06 | 点击数: 次

 

电气工程及其自动化专业人才培养方案

 

一、培养目标

培养能在电气自动化、新能源技术应用、供配电系统等电气工程相关应用领域,胜任电气自动化系统设计与运行维护,电气及自动化装备的生产制造、电气产品开发设计和应用、电气工程项目实施和管理等工作,能在团队中担任技术及管理骨干进行创造性工程实践活动,并能承担社会、经济、科技及绿色发展责任的高素质应用型电气工程师

二、培养要求

◆知识要求

具备正确的思想政治品质,良好的职业道德素质,系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,具有人文社科基础知识,数学、物理方面的自然科学基础知识,具有工程图学基础、电路分析、电子技术、计算机技术基础、自动控制原理等学科基础知识,掌握电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业基础知识,从而具备本专业必须掌握的理论分析、科学计算、工程实践和工程项目管理等方面的知识体系和业务能力,同时具有法律法规和环境保护方面的基础知识。

◆能力要求

1.具备良好的工程知识,能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气工程领域的复杂工程问题;

2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析电气自动化领域的复杂工程问题,以获得有效结论;

3.能够设计针对电气自动化领域的复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素;

4.能够基于科学原理并采用科学方法对电气自动化领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论;

5.能够针对电气自动化领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性;

6.能够基于电气自动化相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任;

7.能够理解和评价针对电气自动化领域的复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响;

8.具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在电气自动化实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;

9.能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员及负责人的角色;

10.能够就电气自动化领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流;

11.理解并掌握电气自动化工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用;

12.具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

◆职业素能要求

具有从事电气工程及自动化技术相关的基本职业素能,结合相关专业课程的学习,能够取得由政府部门组织考核的维修电工等技能证书,由行业部门组织考核的电气CAD等证书,由知名企业组织考核的电气自动化工程师或相关的课程认证等证书。

三、基本学制与学位

基本学制:四年。

授予学位:工学学士。

四、毕业要求

毕业学分要求(含综合素质课外培养10学分):184学分。

五、课程结构及学时学分分配表

课程结构及学时学分分配表

课程类别

学分

占课内总学分比例(%

课内学时

占课内总学时比例(%

公共基础课程

75.5

43.4

1152

54.3

专业基础课程

15

8.6

240

11.3

专业必修课程

11

6.3

176

8.3

专业限选课程

9.5

5.5

152

7.2

专业任选课程

15

8.6

240

11.3

公共选修课程

10

5.7

160

7.6

集中性实践教学环节

38

21.9

——

——

总计

174

100.0

2120

100.0

 

实践教学模块学分分配表

课内实践教学学分及比例

综合素质

课外学分

总计学分及比例

实验教学

军训模块

实习实训

课程设计

毕业实习

毕业设计(论文)

必修

任选

课内外合计

总学分

实践教学占总学分比例

25

2

11

11

4

10

7

3

73

184

39.7%

课内实践教学学分小计

63

——

课内总学分

174

课内实践教学占课内总学分比例

36.2%

上述表格中的说明:

1.课内总学分指毕业生要达到的总学分(不含综合素质课外培养10学分);

2.实验教学包含独立设课实验教学和非独立设课实验教学;

3.选修课程的学分、学时数,均按最低要求统计;

4.若专业限选课中设方向模块的专业,按第一个方向的学分、学时数统计。

六、课程教学计划安排及主要课程内容

(一)课程设置与安排表(附表1

(二)专业核心课程或核心课程群:

电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电机学、电力系统分析、电力电子技术、电力系统保护与控制。

(三)专业核心课程内容介绍:

课程编码:0806204034   课程名称:电路分析                   总学时:72     周学时:4

内容简介:该课程是本专业的一门专业基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握线性、集总参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法,掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法,提高分析电路的思维能力与计算能力,以便为学习后继课程奠定必要的基础。

主要内容:电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、理想运算放大器、理想变压器等元件的定义、性质及伏安关系,基尔霍夫定律等。

课程编码:0806204039   课程名称:模拟电子技术               总学时:56     周学时:4

内容简介:该课程是本专业的一门专业基础课。主要介绍模拟电子技术的一些基本器件和基本理论,基本放大电路分析的方法,常见信号产生电路以及一些常见电子电路的工作原理。本课程是数字电子技术、信号与系统等课程及其它相关专业课程的重要基础。

主要内容:模拟电子技术基础理论,基础知识和基础技能,放大电路的基本参数,放大电路的构成原理,模拟放大电路的设计和检验。

课程编码:0806204037   课程名称:数字电子技术               总学时:56     周学时:4

内容简介:该课程是本专业的一门专业基础课。课程的任务是使学生获得基本数字电子电路分析和应用的知识,能够设计基本的数字电路系统,做到学有所用,为今后从事实际工作打下必要的基础。

主要内容:1、半导体器件(二极管、三极管和MOS管)的开关特性、数的各种进制之间的转换及逻辑代数的公式及图形法化简;2、门及MOS门电路的入、出关系;3、组合逻辑电路的分析及设计方法;4、触发器的特性及在时序逻辑电路中的应用;5、多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的构成特点及应用;6、只读和随机存储器的电路工作原理。

课程编码:0806204038   课程名称:自动控制原理               总学时:56     周学时:4

内容简介:该课程是本专业的一门专业基础课。本课程要求学生能够灵活掌握传函的本质,掌握系统的时域分析方法,加强对系统要求的理解,并清楚一个性能好的控制系统的性能指标和系统的开环结构中哪些特性参数有关;学会用根轨迹的方法来分析控制系统,附加开环零极点对系统根轨迹的改造和对系统性能的影响;用频率特性的方法来分析系统的稳定性;采用超前、滞后、滞后──超前校正对系统校正的方法和流程。

主要内容:自动控制的基本概念、控制系统数学模型的建立、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、线性控制系统的校正。

课程编码:0806304110   课程名称:电机学                     总学时:56     周学时:4

内容简介:学生在学习了高等数学,大学物理和电路等课程以后,通过本课程的学习,获得电机原理,电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能,为下一步学习专业课做好准备,为今后从事专业工作打下坚实的基础。

主要内容:要求对磁路的基本定律,常用铁磁材料的特性及交、直流磁路的计算要有基本的了解;对变压器和三种电机(直流电机,感应电机和同步电机)的基本结构要有一定认识;对变压器中的主磁场和漏磁场,三种电机中气隙磁场的性质和时空关系,要有深入的理解;对变压器和三种电机正常稳态运行时的运行原理,分析方法和运行性能,要牢固掌握,能正确地建立电压方程和转矩方程,明确能量转换关系,对稳态参数要有清晰的物理概念,能熟练地运用等效电路和复数来计算对称稳态运行时的性能和运行数据;要熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能,如电动机的起动,发电机的建压,主要运行特性和稳态参数的测定方法等,能对实验结果进行分析。

课程编码:0806304111   课程名称:电力电子技术               总学时:56     周学时:4

内容简介:通过本课程的学习,使学生掌握几种常用电力半导体开关器件的工作原理,几种基本电力电子变换电路的工作原理、波形分析、设计计算、控制方法,PWM控制技术和软开关技术,并通过实践提高学生思维能力和创新能力,以便为学习后继课程奠定必要的基础。

主要内容:1、几种常用电力半导体开关器件的工作原理、特点、特性、电气参数及应用。2、几种基本电力电子变换电路的工作原理、波形分析、设计计算、控制方法。3、该领域最基本的实验技能及测试方法。4PWM控制技术和软开关技术。5、电力电子变换和控制技术在国民经济中的重要地位,以及发展方向和应用前景。

课程编码:0806304105   课程名称:电力系统分析               总学时:64     周学时:4

内容简介:通过本课程的学习,使学生掌握电力系统分析的基本理论与一般分析方法,提高学生对电力系统分析的思维能力与计算能力,为后继课程奠定必要的基础。

主要内容:电力系统的概念、电力系统优点、电力系统简潮流、无功与电压、有功与频率、电压调整、频率调整、优化运行概念。标幺值计算、简单网潮流计算、调压计算。复杂电力网潮流计算。调频及优化运行计算。 发电机短路的物理过程,发电机模型,基本方程。发电机短路计算时用到的电势、电抗、时间常数概念,掌握无限大电源系统短路计算、三相短路实用计算。 电力系统稳定问题产生的原因,稳定问题产生时出现的现象、危害。掌握静态稳定等概念,提高电力系统静态稳定、暂态稳定的常用措施。

课程编码:0806404132   课程名称:电力系统保护与控制         总学时:48     周学时:4

内容简介:通过本课程的学习,应使学生理解电力系统继电保护在保证电力系统的安全稳定运行中所起的重要作用;使学生掌握电力系统继电保护与控制的基本原理、基本概念、基本方法以及基本实验技能,为毕业后从事本专业电力保护的相关工作奠定基础。

主要内容:1、电流、电压继电器的构造与原理;掌握三段式电流保护的作用、原理、整定计算原则、保护的接线图;理解电流保护的接线方式及特点;2、电网的电流保护和距离保护;3、微机型保护及控制装置的特点,装置的硬件原理,装置的软件,装置的算法;4、自动重合闸在电力系统中的作用,并列操作的意义及并列方式;5、输电线路纵联的基本概念,基本原理;6、电力变压器上所配置继电保护的作用;理解变压器瓦斯保护的工作原理;掌握变压器纵联差动保护的基本原理;过励磁保护。

七、实践能力和创新能力的培养

(一)集中性实践教学环节安排表(附表2

(二)培养实践能力和创新能力的主要措施:

1.工程实践能力培养

本专业贯彻学校“高级应用型人才”人才培养目标和教育理念,以工程教育认证专业标准为指导,结合地方社会需求和产业发展需要,将“高级应用型人才”具体化为“具有明显软件化特色的电气自动化工程师”,其内涵为“培养适应地方经济社会发展需要的专业基础扎实、职业素养好、实践能力强、发展后劲足的高级应用型人才”。本专业的实践课程主要由基础实践课程、专业性实践课程、创新性实践课程、社会实践课程组成。实践能力培养包括基本实践、专业实践、研究创新和创业与社会适应等四种能力。

本专业拥有与GE智能平台、西门子工业自动化及ABB工业机器人等国际知名公司的校企合作共建实践教学平台,具有先进的各类实践场所和设备条件,大部分专业课程进入实验室采取小班制的项目化或案例化教学,学生在学习的过程中边理论边实践,及时将所学的理论知识转化为工程实际应用。实行“教师指导团队+学生项目团队”的教学模式,“教师为主导、学生为主体”的教学理念,引导学生融合已经学习过的各种专业课程,学生团队分工协作、自主实施项目全过程,从课题选择、器件购置、电路连接、调试运行、答辩验收都由团队协作而成,有效锻炼学生的工程实践能力。

本专业将课程和职业、岗位证书相结合,学生在学完专业课程后,通过考核可获得由行业或企业颁发的职业资格证书或课程认证。

本专业还与校外诸多企业建立产学研合作关系,多门课程聘请企业工程师担任实践指导教师,定期邀请行业专家开展各类专题讲座,学生定期到企业开展认知实习、工程实践、课程实习、毕业实习等实践教学环节,有效锻炼学生的现场工程实践能力。

2.创新能力的培养

本专业设置了大学生创新基础和大学生创新创业等公共基础类的尔雅创新课程,还在专业课程的教学中通过小组研讨、动手实践、专利申请等活动激发学生的创新意识,另外还通过参加各级学科竞赛活动、开展学生科技创新活动、实验室开放项目、参与教师科研课题等形式,培养学生研究性学习、探索式学习的意识,进而加强其创新意识与创新能力的培养。主要措施有:

(1)开展课程教学改革,注重创新能力培养。选择部分专业集中性实践课程,教师不指定课题,学生自选课题,但强调课题必须要具有创新性和实践性,由学生分成若干小组,教师组织和参与课题的研讨,引导学生提出课题的创新点,课题确定后小组分工完成作品的实际制作,形成符合规范的技术文档,并组织申报各项发明、实用新型或外观专利。

2)鼓励学生参加多种形式的课外实践活动。鼓励学生积极参加各种形式的课外实践活动,如创造条件让学生参与教师的科研项目,通过文献查阅、资料收集、调研分析、方案设计、实验研究、数据处理、报告撰写、结题答辩等环节,锻炼学生动手能力,培养团结协作精神。

(3)支持、鼓励学生组织课外活动小组、举办小型学术讨论、创办学生刊物、参加社会实践等课外活动,从而激发学生的求知兴趣,以达到人人参与、共同提高的目的,从而提高学生创新能力与实践能力。本专业通过学生科技社团“电子竞技社”、“创新菁英协会”、“机器人社”等组织,引导对专业学习与科技创新有着浓厚兴趣的同学进入社团,激发对专业学习的兴趣和学习氛围。

(4)组织学生参加学科竞赛与科技创新活动。本专业学生从大二开始就由各教研室组织学生参加科技创新活动、各种学科竞赛。学科竞赛主要参加:全国大学生“西门子杯”智能制造挑战赛,“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛、机器人大赛等。各种学科竞赛都由学院学科竞赛社团组织,根据自愿报名、组织挑选的原则,学院给予竞赛社团分配创新实验室、指导教师等,竞赛社团中含有大二、大三、大四学生,形成梯队。学生科技创新活动由各教研室组织教师与学生互相挑选,从大二开始,每位老师每一届带3-5名学生,以项目形式驱动创新活动的开展。

(5)开放实验室。利用学院已有的开放实验室网上管理系统,将本专业的实验室全天候对学生开放,学生可随时预约实验室,学生可充分利用实验室的专业设备进行科技创新和基础课程的实验、设计、实践等。设置专用的学生科技创新基地,学生可开展课外科技创新活动、科技交流、技术讲座、竞赛准备等环节的实践活动。通过学生科技创新基地培养一批具有较高实践应用能力的学生团队,这些学生可在课余时间协助专业教师进行开放实验室的管理和学生辅导。

(6)学生参与教师科研课题。专业教师通过与企业的产学研合作,引进具有实际工程项目背景的课题,选择部分学生参与到教师的科研项目中,学生进行部分课题的工程项目设计、系统调试、施工维护,从而锻炼学生的工程研究、实践应用与创新能力。

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