導語：如何才能寫好一篇風能與動力工程專業，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：風能與動力工程專業；認識實習；拆裝實習；風電場仿真實習；畢業實習

中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）29-0084-03

風能與動力工程專業是適應當前風電等戰略性新興產業發展的良好形勢、準確把握當今能源和環境等熱點問題的發展方向、適應建設“兩型”社會和發展“低碳”經濟要求而戰略性開設的新興專業。實習模式是現代高等教育中的一個重要組成部分，是將理論課程中的二次經驗知識轉化為學生個人的直接實踐認識的一個重要手段，是理論教育和生產實踐相結合的一個重要方式。[1-2]開展實習模式的研究與實踐是“風能與動力工程”專業建設的核心內容之一。通過開展對風電場、風電制造企業、國內相關專業的發展現狀、人才需求、人才培養的調研與分析，針對風能與動力工程專業實習教學中存在的問題，結合培養“寬口徑、多層次、強能力”應用型專業人才的要求，為提高學生的創新實踐能力，課題組從實驗室建設、實習基地建設、實習教學內容、實習教學方式等方面對專業實習模式進行了研究與實踐，構建了具有特色的“四層次、四結合”的風能與動力工程專業實習模式。

一、風電產業的快速發展迫切需要大量風電專業人才

為了保障國家能源安全、保護生態環境、促進社會和經濟的可持續發展，實現“2020年非化石能源消費比重提高到15%、單位國內生產總值二氧化碳減排40%～45%”的目標，近年來我國風電產業迅猛發展，2013年我國風電累計裝機容量已達9142萬千瓦，占世界累計裝機總量的28.7%；新增裝機容量已達1610萬千瓦，占世界新增裝機總量的45.1%，兩項指標均已居世界第一位，目前風電已經成為我國的第三大能源，開始引領世界風電發展。[3，4]

根據我國規劃，2020年中國風電裝機將達到1.5億kW～2.5億kW，形成每年4000多億的工業附加值，提供約50萬人的就業崗位。今后幾十年，風力發電產業將持續、高速發展，亟需大量的風動專業人才。但由于我國風電是近幾年發展起來的新興產業，之前缺乏這方面的專業教育資源，我國從事風電的技術骨干大多數是從其他行業轉行過來的，他們普遍缺少風電方面的系統專業培訓和技術學習。實踐創新能力強的高級風電專業人才尤為短缺，已經影響了我國風電產業的健康發展。從風電企業新需求的職位來看，風電企業對現場工程師、維護工程師等工程類人才、電氣研發設計人才和復合材料專業人才十分需要。[5，6]

二、風電專業人才需要具備過硬的意志和創新實踐能力

經過大量調查發現，風電行業與火電行業不同，風電場現場的運行維護人員很少。經過在內蒙古華電輝騰錫勒風電場、江西長嶺風電場、湖南郴州仰開湖風電場、湖南邵陽南山風電場、湘電風能、南車時代風電、浙江運達等風電企業實地調研的結果表明，裝機容量在5萬千瓦左右的風電場，整個風電場的運行、巡檢及管理人員總共只需要15～30人；而100萬千瓦火電廠一般需要500～1000人，且主要集中在集控運行與設備維護領域。風電行業最大的人才需求在裝備制造環節，以及風電場的規劃、設計、施工與維護及風力發電機組設計與制造、風能資源測量與評估、風力發電項目開發等風電相關的技術與管理方面。我國風資源主要分布在“三北”（東北、華北、西北）地區、東南沿海及其島嶼地區，主要包括東北三省和內蒙古、甘肅、青海、、新疆、河北等省區；海上風能豐富，我國海上風能資源豐富，海上風速高，很少有靜風期；內陸湖泊和特殊地形等只有局部有風能豐富地區。幾乎所有風電項目都遠離都市，工作環境比較惡劣，風電人才需要具備到邊遠艱苦地方工作的身體素質和意志品質，大多數風電技術人員都要到現場去。這些特點也導致目前一部分人才不愿轉行到風電行業，導致目前風電人才更加緊缺。[5，6]因此，風電人才的需求面雖然很廣，但風電專業人才需要具備過硬的意志和創新實踐能力。

三、風電專業人才需具備多學科、強實踐的知識結構能力

近年來盡管我國風電產業迅猛發展，但由于風電產業是新興產業，之前沒有這方面的技術儲備，我國風電產品的自主知識產權和核心技術非常缺乏，導致很多企業都是從國外購買圖紙和技術進行生產制造，風電行業人才需要具有較強的國際交流能力；而且，風電是一門涉及機械、流體、材料、電氣和控制等多學科的新興行業，風電產品的開發需要具備多學科的知識體系；另外，風電產品在風電場運行時還面臨很多并網控制、安全可靠性、結構優化、制造成本等方面的難題，需要不斷研究創新予以解決；此外，風電設備制造和風電場設計、施工、運行與維護是一項集空氣動力、機械制造、發電技術、電子控制和高可靠性設計為一體的綜合性高新技術工作。風電產業需要有設計、制造、安裝、調試及運營管理的系統化的人才培養體系。[5]所以，風電專業人才需具備多學科、強實踐、國際化等多方面的知識結構能力和創新意識，給風電專業人才知識結構的設計和實踐能力的培養帶來很大挑戰。

四、風能與動力工程專業實習模式應當遵循的原則

1.符合風能與動力工程專業培養計劃要求

長沙理工大學“風能與動力工程”專業實習模式的設置應當以符合“風能與動力工程”專業人才培養目標和就業需求為指導原則。“風能與動力工程”專業人才培養目標：風能與動力工程本科教育是以培養德、智、體、美等全面發展，基礎扎實，知識面寬，有較高的綜合素質、一定的工程實踐能力和創新能力，能勝任風電場的規劃、設計、施工、運行與維護及風力發電機組設計與制造、風能資源測量與評估、風力發電項目開發等風能與動力工程專業的技術與管理工作，并能從事其他相關領域的專門技術工作的高級工程技術人才。

2.滿足風電專業人才就業領域的行業需要

風能與動力工程專業本科學生的就業主要集中在風電場、風電制造企業、考研深造等領域，風電專業人才需具備機械、流體、材料、電氣和控制等多學科知識結構和復合型工程技術創新實踐能力的需要。所以，風能與動力工程專業實習模式的設置應當遵循“寬口徑、多層次、強實踐”的原則進行具體設置。一方面為風電領域培養高級工程技術人員，另一方面能為風電研究生、風電高層次研究人才的培養提供強有力的支持。

五、風能與動力工程專業實習模式的研究與實踐

針對風能與動力工程專業學生實習中遇到的“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，通過“校內與校外結合、虛擬與現實結合、學校與企業結合、集中與分散結合”的四結合原則，探索建立了“認識實習、拆裝實習、風電場仿真實習、畢業實習”共四個層次的專業實習模式。

1.認識實習模式的研究與實踐

“認識實習（風動）”是風能與動力工程專業學生在完成基礎理論課程學習后進入專業理論課程學習之前的一個實踐教學環節，讓學生在學習“電機學、風力機空氣動力學、風資源測理與評估、風力發電原理、風電場電氣工程、風電機組設計與制造”等專業理論課程前大致了解風電機組的總體構成、控制方式和風電場的運行管理，建立初步概念和認識，為深入理解和掌握專業理論課程知識打下基礎。

鑒于湖南省風電場一般位于多風的偏遠山區，面臨“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，本課題組提出了“充分利用多媒體、校內與校外結合”的風能與動力工程專業認識實習模式，即在學生校外參加認識實習之前，在校內精心組織實習動員，除了為學生講解風電場應注意的安全知識和紀律要求，還播放精心制作的風電視頻文件，并邀請風電領域的資深教師為學生講解有關風電專業知識，讓學生在校外參加認識實習之前就對風電有了一個大致的了解；到達風電場以后，再請風電場的專職人員為學生詳細講解風電機組、集中控制室、功率因數補償、變電站等部分的結構和功能。實踐證明，采用這種認識實習模式后，學生在有限的實習經費和有限的實習時間內，大致了解風電機組的總體構成、控制方式和風電場的運行管理，激發了探究式學習的興趣，取得了良好的學習效果。

2.拆裝實習模式的研究與實踐

“拆裝實習”是風能與動力工程專業學生在學習完“電機學、風力發電原理、風電機組設計與制造”等專業核心課程之后，加深學生對風電機組零部件內部結構及功能與作用的理解、并提高學生的實踐動手能力的一個關鍵實踐教學環節。

風電場運行的風電機組的關鍵零部件（如葉輪、主軸、齒輪箱、發電機、剎車系統、偏航系統、控制系統等）主要位于機艙內，而機艙位于聳立在70～100m高空的塔筒的頂端，并且這些關鍵零部件一般都體積龐大，拆裝與檢修都非常困難，學生在現場幾乎是不可能進行拆裝與檢修的。針對這種情況，本課題組提出了“充分利用CAD軟件及實驗設備資源，虛擬與現實結合”建設風能與動力工程專業拆裝實習實驗室，形成了獨具特色的虛實結合的風動專業拆裝實習模式。

課題組組織專業老師利用CAD軟件，在第一階段開發設計了MW級風力機葉片三維模型、風電齒輪箱三維模型、風電塔筒三維模型等CAD模型，使在實驗室條件下不可能以實體尺寸建設、也不可能在現場進行實體拆裝的龐大實物得以在實驗室內進行內部結構展示和拆裝練習，增強了學生對整體結構的認識。

另外，課題組還組織專業老師建設了“風動專業拆裝實習實驗室”，配置了TRM-JX3型風光互補移動實驗臺、Z-300W（A）小型風力發電機、異步電動機、行星齒輪箱、設備點檢故障診斷儀、軸承診斷振動分析儀、粗糙度儀、數字存儲示波器等拆裝與檢修實習設備及儀器，克服了虛擬仿真實驗難以反映實際故障的弱點，提高了學生解決實踐問題的能力。

3.風電場仿真實習模式的研究與實踐

針對風電場建設成本昂貴、風電場地處偏遠不便實習、以及實驗室建設困難的問題，本課題組提出了“廣泛吸引社會資源、學校與企業結合”共建校內風電場仿真實驗室，形成產學研良性循環的風電場仿真實習模式。

課題組在建設風能與動力工程專業實驗室的過程中，充分發揮我校在能源動力領域的辦學優勢，廣泛吸引社會資源支持新興產業專業辦學，與北京木聯能軟件技術有限公司簽訂了《產學研合作協議》和《WEPAS教學版軟件贈送協議》，北京木聯能軟件技術有限公司向我校捐贈19套WEPAS教學軟件，總價值為205.2萬元，對本專業“風電場建模與仿真”、“風電場仿真實習”課程的教學起到了良好的促進作用。同時，專業師生將軟件使用中的一些體會反饋給企業，并開展一些相關研究，促進軟件的改進與推廣，形成了產學研的良性循環。

另外，課題組還爭取中央財政項目支持，購置了35臺計算機、1套PH-1移動式氣象站、1套PH-1車載氣象站、2臺PH450手持式氣象站、1套氣象數據采集軟件系統和1套用于復雜地形風電場資源分析的WINDSIM軟件，方便學生將實測數據輸入計算機，完成真實風電場的仿真實習，提高學生分析實際問題的能力。

4.畢業實習模式的研究與實踐

畢業實習是學生在畢業之前進行的一個歷時最長的實踐環節，也是綜合運用所學專業知識、啟發畢業設計（論文）工作思路、積累實踐工作經驗的一個重要環節，讓學生在進入企業工作之前進一步提升創新實踐能力。

針對風電產業鏈極度分散分布、多學科的風電專業知識結構需求、風電企業容納學生實習能力有限以及學生就業需求主要集中在風電制造企業和風電場的特點，本課題組提出了“多學科領域拓展，集中與分散相結合”的風動專業畢業實習模式，允許學生提早聯系就業單位實習，實現風動專業學生“寬口徑、強能力”培養。

課題組牽頭與大唐華銀城步南山風電場、華電郴州仰天湖風電場、中電投江西長嶺風電場等建立了穩定的風電場實習基地，為專業學生到風電場的集中實習提供了保障；還與湘電集團有限公司、湘潭興業太陽能科技有限公司、北京木聯能軟件技術有限公司等簽訂了產學研合作協議，為部分優秀學生到風電生產企業實習提供了條件；也有部分學生自主聯系了福建六鰲風電場、華儀風能有限公司等單位分散實習，有效緩解了風動專業學生集中實習面臨的難題。

六、教學效果

在本課題的研究與實踐過程中，已將研究成果轉化為風能與動力工程專業人才培養計劃的修訂、完成了“風能與動力工程”（現已按教育部目錄統一修改為“新能源科學與工程”）專業人才培養計劃2013版的修訂工作；研究成果已指導風電專業課程教學大綱的制訂、風電專業實習教學環節和實驗室條件建設等方面的工作，具有較好的指導意義。

通過本項目研究，針對風能與動力工程專業學生實習中遇到的“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，探索提出了“四層次、四結合”的風動專業實習模式，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]李錄平，張擁華.基于工程意識和能力培養的理工院校實踐教學改革與探索[J].黑龍江教育，2010，（4）.

[2]李錄平，張擁華，周鍵，等.高等學校實踐教育多維度理念探析[J].中國大學教育，2011，（11）.

[3]李俊峰，蔡豐波，喬黎明，等.2013中國風電發展報告[M].北京：中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會，2013：9.

[4]國家能源局.國家能源科技“十二五”規劃[M].北京：中國電力出版社，2012：4.

篇2

論文關鍵詞：特色專業；熱能與動力工程；能源動力；質量工程

為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求，引導不同類型高校根據自己辦學定位和發展目標，發揮自身優勢，辦出專業特色，“十一五”期間教育部、財政部將擇優重點建設一批高等學校特色專業，通過優化專業結構，提高人才培養質量，辦出專業水平和特色，為同類型高校相關專業建設和改革起到示范和帶動作用。

華北電力大學熱能與動力工程專業創辦于1958年，原名為電廠熱能專業，歷經五十多年的建設和發展，現已成為本校師資力量最強、就業形勢較好、招生人數較多和學生成才率較高的專業之一，本專業累計畢業生人數已達10616人，在校生人數2647人。尤其最近幾年，在兩大電網公司和五大發電集團共同組成的校理事會的支持和幫助下，學科實力得到了質的飛躍，畢業生就業形勢一直保持在全國各專業的前列。華北電力大學能源與動力工程學院已經成為我國發電領域最重要的人才培養基地，得到了發電行業的充分肯定，在我國發電領域具有重要的影響。

華北電力大學熱能與動力工程專業緊密結合國家經濟和社會發展需求，以培養“厚基礎、重實踐、強能力”的熱動專業技術人才和管理人才為目標，改革人才培養方案，加強課程體系和教材建設，優化師資隊伍，強化實踐教學，具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色，取得了一系列顯著效果。

一、建設思路與改革措施

1.建立并形成熱動專業人才培養調研機制

通過校理事會定期開展能源動力、發電（火電、氣電、風電和核電等）、環保等相關行業的人才需求形勢調研和畢業生就業狀況研討與分析，根據國家的人才需求，制定適應不同專業方向的模塊化、層次化人才培養方案。

2.以本科教學水平評估所形成的規范性課堂教學、實踐教學和教學管理模式為建設起點，加強精品教材的培育和建設

課程教學體現相關領域的最新發展，普遍采用國內外高水平的新版教材，繼續組織編寫高質量的適用教材，形成深入開展教學研究的有效機制。

3.加強師資隊伍建設，改革教師培養和使用機制

有計劃地選派青年教師到企業進行鍛煉，到國內外高水平大學或研究機構做訪問學者或短期合作研究；鼓勵和支持教師參加企業的短期高級技術培訓、生產一線觀摩、調研和相關會議；聘請一定數量的具有企業生產和管理經驗的人員兼職授課，形成學校和企業、學校和國內外大學及研究機構的定期人員交流機制。

4.改革實踐教學，推進人才培養與生產實踐相結合

為了適應我國能源與電力發展對全新實踐型、創新型人才的需求，熱能與動力工程實驗教學中心整合相關實驗室資源，依托電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室為本科生設立的“能動之光”科技創新項目，建成了包含電廠實踐教學模塊、動力工程基礎實驗模塊、熱能動力工程實驗模塊、創新實驗模塊的集知識學習、技能拓展、工程訓練、創新能力培養為一體的實驗教學示范中心。涵蓋專業基礎實驗、專業實驗、綜合實驗、創新實驗，能夠滿足不同專業、不同層次學生的需要，實現理論與實踐、校內與校外的無縫鏈接，體現“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養特色。

二、建設成果

熱能與動力工程專業是一門跨學科、綜合性強、重實踐的學科，著重培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，德、智、體全面發展的，集現代信息技術與熱能動力工程知識為一體的高級專門技術人才和管理人才，要求學生通過四年的學習不僅要掌握全面的理論知識，而且必須具備較強的實際操作能力，以適應現代能源、電力行業相關領域對高級人才的需求。華北電力大學熱能與動力工程專業以國家能源電力需求為建設導向，從方向凝練、人才培養、教學體系構建、師資建設、教材建設、實驗室建設等方面進行全方位探索和實踐，取得了豐碩的成果。

1.專業建設別具特色，人才培養模式靈活多樣

為適應國家能源電力行業發展的需要，熱能與動力工程專業依托一級學科“動力工程及工程熱物理”博士點，在熱能與動力工程和電廠集控運行方向的基礎上，拓展專業方向，開設燃氣輪機聯合循環、核工程與核技術、制冷與空調工程、新能源等專業方向，覆蓋主要發電形式，具有鮮明的電力特色。通過與國家大型企業合作，采用“訂單+聯合”的培養模式，使專業教育符合社會的發展需求，滿足了國家對社會緊缺的復合型拔尖創新人才和應用人才的需要，進一步提高高等教育教學質量，推進人才培養模式改革。

2.加強基礎、突出能力、注重創新，構建高質量人才培養體系

按照“夯實基礎、突出能力、注重創新、全面發展”的指導思想制定熱能與動力工程專業人才培養方案，既加強培養學生厚重的基礎，又注重培養學生的創新精神和實踐能力。近年來熱能與動力工程及相關專業方向畢業生的一次簽約率超過98%，畢業生因“作風扎實、動手能力強、有較強的創新精神”深得能源電力行業及其他用人單位的廣泛贊譽。

3.優化師資隊伍結構、積極打造優秀教學團隊

高水平教師隊伍是專業建設的有力保障。近年來，熱能與動力工程專業按“博士化、工程化、國際化”要求進行師資隊伍建設，引進急需人才、培養未來人才、用好現有人才，新引進的教師均為名牌高校的博士或博士后，有數名教師在華北電力科學研究院進行為期半年的工程化訓練，有計劃、分年度派教師赴美國、法國、英國、丹麥、日本等能源和電力較發達國家的高校或研究機構做訪問學者。目前熱能與動力工程專業教學團隊教師隊伍職稱結構、年齡結構、學位結構合理，2007年被評為北京市優秀教學團隊。

4.以精品課程建設為核心打造課程體系，帶動教材建設

根據熱能與動力工程專業課程建設計劃，以創建精品課程為課程體系建設重點，核心課程全部建成精品課程，同時帶動熱能與動力工程專業的教材建設，有力推動了熱能與動力工程專業的建設水平。到目前為止，已建成1門國家級精品課程、7門省市級精品課程、3門學校精品課程；國家“十一五”規劃教材3門及其他教材12門。

5.建設特色實驗中心，構建分層次、模塊化的實驗教學體系

熱能與動力工程實驗教學中心構建了“專業基礎-專業-綜合-創新”分層次、模塊化的實驗教學體系，進一步豐富了華北電力大學“四模塊”（基礎實驗模塊、校內實踐模塊、仿真實驗模塊、校外實踐模塊）實踐教學體系的內涵。2007年8月熱能與動力實驗教學中心順利通過北京市教委組織的專家組評審，榮獲北京市高等學校實驗教學示范中心稱號。

三、鮮明特色

華北電力大學熱能與動力工程特色專業時刻以國家能源電力需求為建設導向，以其包容并蓄、均衡有道的精神，不斷派生出一批新專業和學科方向，并將繼續不斷強化內涵、擴展外延，滿足國家對能源電力不斷發展的新需求，具有鮮明的專業特色。

1.突出專業特色和行業特色

華北電力大學熱能與動力工程專業以為國家能源與電力工業培養熱動專業技術人才和管理人才為主要目標，專業建設緊密結合國家經濟和社會發展需求，具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色。

2.支撐學校的大電力學科體系

近年來，熱能與動力工程專業針對國家能源結構調整和節能減排工作所形成的新的人才需求，調整和優化了專業方向的設置，從熱能與動力工程專業孵化出來的風能與動力工程、核科學與核技術等專業成為華北電力大學大電力學科體系的重要組成部分，進一步提升學校服務于我國能源電力發展的能力和水平。

3.理論與實踐教學體系完備，特色鮮明

從復合型人才培養角度出發，建立了以能力培養為主線，分層次、多模塊相互銜接的理論與實驗教學體系，課程設置實現了系列化、層次化、模塊化、厚基礎、寬口徑，增加學生學習的選擇性、自主性，體現“重實踐、強能力”的人才培養特色。

4.探索創新人才培養的新模式

積極進行人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法的改革，通過設立“創新人才培養實驗班”，采用校企聯合“訂單式”人才培養模式，為全校本科創新人才培養起到推動和示范作用。

熱能與動力工程專業創新人才培養實驗班從2007年開始試辦，選派優秀博士生導師做班主任，因材施教，2007級實驗班學生在大一第二學期末一次性全部順利通過國家四級英語考試。實踐證明創新人才培養實驗班是成功的。

篇3

關鍵詞：能源動力；人才培養模式；應用型本科；創新

作者簡介：徐有寧（1962-），男，遼寧沈陽人，沈陽工程學院能源與動力學院院長，教授；關多嬌（1978-），女，錫伯族，遼寧沈陽人，沈陽工程學院能源與動力學院，副教授。（遼寧 沈陽 110136）

基金項目：本文系遼寧省高等教育教學改革研究項目資助的階段性研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0015-03

在我國，許多地方本科高校是由高職高專層次的院校升級來的，此類高校應是以培養應用型人才為主，它不同于學術型（或基礎型）人才，也不同于技能型人才。辦學層次的提高要求高校人才培養的目標也隨之提高，更注重培養學生在生產或工作實踐中具體應用專業理論知識解決實際問題的能力，強調理論、知識、方法、能力的協調發展。同時，這類高校原來“按專業培養”的模式使專業口徑小，學生知識面狹窄，不能滿足企業對多元化人才的要求，也越來越不適應教育部對國內本科教育提出的培養目標“知識面寬、基礎扎實、能力強、素質高”。沈陽工程學院是應用型本科院校，能源與動力工程學院在為地方經濟服務的辦學實踐中，根據地方和行業人才的需求，在人才培養目標與模式、人才培養模式的實現方面進行了探索和改革。

一、明確人才培養目標

人才培養必須先明確人才培養目標、人才培養模式。能源與動力工程學院能源動力類專業優勢突出，其培養目標定位于面向市場，以職業為取向，與國際接軌，為能源電力行業、裝備制造業培養應用型工程技術人才。綜合我院目前已經形成的熱能與動力工程專業、建筑環境與設備工程專業、風能與動力工程專業和核工程與核技術專業（以下稱“專業群”），培養的能源動力類工程應用型人才未來都要從事專業技術領域以及相關專業領域的與系統、設備緊密相連的設計、制造、安裝、調試、運行、檢修、管理和服務等工作，因此我們必須把“具備全面系統的工程意識，務實求是的工程素質，綜合的工程知識結構，較強的工程實踐能力，自主獲取知識的能力的高素質應用型專門人才”作為四個專業共同的人才培養目標。

二、改革人才培養模式

對于人才培養模式的改革主要集中在以下幾個方面：

一是基于人才培養的基本要求，構建模塊化的教學體系，進行各專業方向的理論教學體系和實踐教學體系的深層融合與優化。

二是對理論知識體系下的課程設置進行調整。立足于專業基本知識，適度拓寬學生的專業知識面，滿足學生的未來發展需要，特別是滿足學生就業后的發展需要，為學生由單一專業型人才轉變為復合型專業人才奠定結實的專業理論基礎。

三是對實踐教學體系下的實踐教學內容進行深化和拓寬。整體工程素質的培養，使學生掌握基本實驗中的驗證性內容，個性化工程素質的培養，努力讓學生參與科研訓練和科研項目，在實踐中開發培養能力的新的實驗、實踐內容，實現教學層次從“驗證性”到“綜合性”、“設計性”的遞進。

四是對四個專業方向人才培養基本要求相同或相近的部分進行課程內容、教學資源的有機融合和拓展，并構建共同的專業大類的基礎課程平臺。這種模塊式人才培養模式的框架如圖1所示。

三、人才培養模式的實現

在應用型創新人才培養的實踐中，我院按照能源動力類崗位群和市場經濟對人才的需要，確定崗位群的基本要求（能力），明確培養目標，按照教學規律，提出了“一條主線、兩個體系、三級平臺”這種人才培養模式，如圖1所示。這樣的框架結構既考慮各專業方向（熱能與動力工程、建筑環境、風能、核能）的共同基礎，又兼顧各專業方向特色，這是我們搭建模塊、設置課程體系的依據，各模塊在教學中所占比例根據相關要求和市場對人才的需求動態調整，達到對于人才培養目標的總體最優。一條主線就是將“培養具有創新素質的應用型工程師”這條主線貫穿于整個人才培養過程；兩個體系就是實踐教學體系和理論教學體系，兩大體系相對獨立，又相互支撐、相互滲透；三級平臺就是通識教育平臺、學科大類基礎教育平臺和專業（方向）技術教育平臺。以我院的專業群建設為例，它們同屬于能源科學、能源工程的專業背景，可以通過共享前兩級平臺的資源，淡化專業方向的概念，培養學生的“大工程觀”意識，使每個專業的口徑都可以在現有基礎上有所拓寬。

1.課程體系改革

（1）專業課程內容應能靈敏、動態、開放地反映科技進步和社會發展的現實，把學科發展的最新成果作為課程內容的重要選項，做到靈活、動態地調整模塊里課程體系的內容和各模塊在教學中所占比例。

（2）在通識課程階段將專業概論性的課程融入，以漸進式的授課內容安排講授概述性的專業知識。使學生在學習基礎課和專業基礎課時，就對專業有較明確的認知，做到學習目標明確。

（3）在課程中及時補充、更新相關的行業標準和工程通用標準，解釋標準中條文的原因和意義；以課程設計和主題討論的形式進行學習，使學生及時學習最新的工程知識和行業專業知識。

2.實踐教學體系改革

實踐教學內容在設計時既要考慮實踐教學的承繼性和可持續性，兼顧行業和企業對人才實踐技能的要求，確保培養出的人才具有前沿的知識和先進的技能，也要確保實踐教學能順利開展，以系統性觀點合理安排各種實踐性環節，形成新的實驗與工程實踐教學體系，如表1所示。

具體的改革措施包括：集中的實踐教學平臺——建設動力工程實踐教學中心；產、學、研互相融合，以科研項目、省市重點實驗室平臺和工程實踐中心為依托，培養專業實踐和創新能力；加強基于課程的實驗環節的課時和內容，實現實驗內容從“驗證性”到“綜合性”、“設計性”的遞進；將各專業獲得的多項與專業知識相關的技術發明專利和成果，通過課程和畢業設計傳授給學生，增加專業設計性內容和新的科研成果；開展多種形式的工程實踐教學，如校內的仿真機培訓、安裝檢修實習以及在電廠的頂崗實習等；組織指導學生參與多種科技活動比賽，鍛煉學生的專業實踐能力、工程應用能力，培養學生的創新素質。

3.教學方式、教學方法改革

（1）興趣性引導學習。對低年級學生安排專業教育，在實驗室參觀、了解專業內容、發展趨勢、先進技術和本專業成績，提供動手操作條件，增加其專業知識學習興趣。對二年級學生開放實驗室，在動手實踐中產生興趣、提出問題，從而引導其進一步學習。

（2）項目教學法的運用促進理論、實踐的融合。將理論講解和主題課程設計等實踐環節相融合，以知識的系統性、整體認知性作為教學的主要目標，加強知識的理解和應用能力培養。以現場實際問題作為課程主題教學的題目進行討論式、問題式教學，也將其作為課程設計的題目，鍛煉學生分析解決實際問題的能力。

（3）專業技能課程使用“分層教學”方法，使基本理論和新技術有機融合。“一層”的知識包括基本概念、理論、主要設備結構、系統和設備運行常識，此層次內容所有學生必須掌握；“二層”的知識主要是設備的故障原因分析、排除手段，設備運行的主要規律，訓練學生在工作崗位所需的技能；“三層”知識更加注重定量計算與問題分析方法、前沿技術等內容，訓練學生分析、解決問題的能力，拓展專業視野。

4.課程考核方式改革

在學習效果評價方式上，計劃合理運用網絡教學平臺，融合實踐考核手段，采取有助于學生掌握、運用基本理論與基本技能，綜合考核學生素質能力的“全方位過程考核”方式。在考核中，強調理論結合實踐能力的考核，注重實際能力和素質的考核，突出過程考核，以促進學生對知識的理解和應用。根據課程特點，不同的課程采取不同的考核方式。以熱能與動力工程專業下的課程體系為例，機械基礎類課程在以往的基礎上增加工程標準專題討論內容，熱力設備類和電氣設備類課程增加了網絡教學平臺測試、工程標準專題討論等環節，等等。

能源與動力工程專業課程體系的設置情況如表2所示。

5.教學團隊建設

近年來，通過每年選派2-3名教師到電力企業進行工程實踐，利用現有的省、市級重點實驗室與我專業有良好合作關系的國內外知名院校進行合作科研，引進實踐能力強的教師或聘請兼職，為年輕教師提供指導學生參加大學生科技競賽的機會等多項重要舉措，已初步建立了一支適合應用型人才培養的，具有較強的實踐能力、工程應用能力、工程創新能力，具有較高的專業教學水平、專業素養，適應專業技術發展、適應創新型專業特色人才培養需求的專職和兼職教師隊伍。

四、結論

沈陽工程學院能源與動力學院能源動力類專業是以能源與動力工程專業為核心的專業群，經過幾十年的建設和發展，教學條件、師資隊伍、實驗條件都上了一個新臺階，為東北乃至全國的電力行業的人才培養和技術服務作出了重大貢獻，得到了發電行業的充分肯定，2012年被國家電網公司確立為全國6所電力本科院校之一。創新應用型本科院校能源動力類專業人才培養模式，可以系統化知識體系，多元化就業渠道；可以實現學生的遞進式能力培養，理論與實踐的統一；可以整合教學資源，提高教學質量和辦學水平；可以加強專業群建設，提高專業建設水平和質量。隨著國家經濟建設的高速發展，對電力高校提出了越來越高的要求，我們將通過構建全新的、具有能源動力類專業特色的人才培養模式，逐步探索應用型本科院校實現培養目標的最優化、最合理的途徑。

參考文獻：

[1]左志遠，楊曉西.低碳經濟背景下的熱能與動力工程專業建設探索[J].中國電力教育，2011，（9）：69-70.

[2]劉惠洲.實踐性應用型人才培養模式的探索[J].現代教育管理，

2012，（10）.

[3]許淑慧，覃偉年.地方高校應用型人才培養模式探析[J].廣西民族大學學報（哲學社會科學版），2012，（5）.

[4]劉明久，李友勇，常景玲，等.校企合作培養創新型人才的實踐與思考[J].河南科技學院學報，2010，（4）.

[5]郭磊.卓越工程師培養計劃下的熱能與動力工程專業實踐教學改革[J].湖南農機，2011，（11）.

[6]張風華，倪正順，邵軍，等.以創新素質培養為核心的應用型本科人才培養模式的創新與實踐[J].包裝學報，2010，（1）：85-89.

[7]古天龍，景新幸，郭慶，等.本科院校工程應用型人才培養模式改革探索——基于桂林電子科技大學電子信息類工程應用型人才培養實驗區的思考[J].中國高教研究，2012，（1）.

[8]阮謝永，蔣勝永，朱敏杰.地方高校工科專業應用型人才培養模式探討[J].實驗室研究與探索，2012，（2）.

篇4

涉電學科主要本科專業均設在《目錄》中工學門類下，涉及能源動力類、電氣類、土木類、水利類、核工程類和農業工程類六個專業類。能源動力類下設“能源與動力工程”一種基本專業和“新能源科學與工程”一種特設專業；電氣類下設“電氣工程及其自動化” 一種基本專業和“智能電網信息工程”及“電氣工程與智能控制”兩種特設專業；土木類、水利類、核工程類、農業工程類下設的涉電基本專業分別為“建筑電氣與智能化”、“水利水電工程”、“核工程與核技術”、“農業電氣化”（見下表）。

下面，就將國內高校涉電學科主要本科專業概況依據收集到的有關資料，逐一進行介紹。涉及到相關高校的名單部分一般以學校的自然地理布局依次羅列，排名不分先后。

能源與動力工程

專業解讀

在1998年版的《普通高等學校本科專業目錄》中，能源動力類下設專業為“熱能與動力工程”。《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》頒布后，各高校在招生專業名稱上進行了調整，即將原來“熱能與動力工程”專業改為“能源與動力工程”專業。

本專業是國家重點發展領域之一，發展前景廣闊。本專業的目標是培養既掌握熱能與動力工程專業的基礎理論知識、計算技能，又具備從事相關領域工作所需要的經濟管理知識和能力，能夠從事電力行業相關領域的科學技術應用、研究、開發和管理的高級人才。目前熱能與動力工程專業已經從面向傳統火力發電，拓展出一些新的專業方向。現本專業的專業方向包括：熱能動力、集控運行、燃氣輪機及其聯合循環、核能發電、風力發電等。

主要課程

本專業的主要課程有：力學、工程熱力學、工程流體力學、傳熱學、汽輪機原理、鍋爐原理、熱力發電廠、泵與風機、自動控制理論、工程圖學、機械設計基礎、電工技術基礎、電子技術基礎以及各專業方向的專業課。

就業方向

本專業學生畢業后就業面廣，適應能力強。就業方向：⑴大型現代化電力企業從事生產、經營和管理工作；⑵各級政府部門及事業單位從事能源、動力方面的節能、規劃、建設、運營、咨詢和監管等工作；⑶科研院所、大專院校從事能源與動力相關領域的研究與開發、教學、管理等工作。主要就業單位有：電力公司、電力設計院、電力規劃院、電力科學研究院、電力建設部門、電力工程公司、大中專院校和研究院（所）、咨詢與技術服務類公司、火力發電廠、大型核電站、燃氣-蒸汽聯合循環電廠、風力發電廠等。

開設院校

目前開設“能源與動力工程”專業的高校共有188所，其中“985工程”高校23所，“211工程”高校29所。

“985工程”高校：北京航空航天大學、北京理工大學、東北大學、同濟大學、中國農業大學、天津大學、大連理工大學、吉林大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、東南大學、山東大學、湖南大學、華南理工大學、重慶大學、電子科技大學、西北工業大學、中國科學技術大學、華中科技大學、中南大學、中山大學、四川大學、西北農林科技大學。

“211工程”高校：北京交通大學、北京工業大學、北京科技大學、華北電力大學、華北電力大學（保定）、太原理工大學、哈爾濱工程大學、華東理工大學、蘇州大學、南京航空航天大學、河海大學、河北工業大學、大連海事大學、南京理工大學、中國礦業大學（徐州）、合肥工業大學、中國石油大學（華東）、武漢理工大學、貴州大學、長安大學、南京師范大學、南昌大學、鄭州大學、西南交通大學、大學、青海大學、新疆大學、中國石油大學（北京）、哈爾濱工業大學（威海）。

新能源科學與工程

專業解讀

“新能源科學與工程”為2011年教育部批準設置的本科專業，2012年將原有的風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一改為“新能源科學與工程”，為能源動力類下的特設專業。本培養在風能、太陽能、地熱、生物質能等新能源領域從事相關工程技術領域的開發研究、工程設計、優化運行及生產管理工作的跨學科復合型高級工程技術人才，和具有較強工程實踐和創新能力的專門人才，以滿足國家戰略性新興產業發展對新能源領域教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面的專業人才需求。

主要課程

本專業課程組除了高等數學、大學物理等工程技術基礎課群外，還有風能與動力工程、流體力學、傳熱學、能源系統工程、可再生能源及其利用、風力發電原理等專業平臺課群；光伏材料與太陽能電池、風力發電場等專業選修課群等。

就業方向

本專業根據能源類型的不同為劃分為不同的方向，主要有生物質能方向（生物質發電與生物燃料等新能源設備及系統的設計、開發、集成、制造以及新工藝的應用技術等），風力發電方向（風力發電機組與風電場的設計、制造、建設、運行、試驗研究、項目投資與管理）、太陽能光伏發電方向（面向太陽能電池設計、制造，光伏電站設計、運行與控制）等等。在就業方向上，生物質能方向主要在大型現代化電力及能源企業、新能源發電設備制造企業、能源與環保企業從事設計、生產、經營和管理工作，在各級政府部門及事業單位從事新能源電力、節能等方面的規劃、建設、運營、咨詢和監管等工作以及在與新能源相關的科研、教學等企事業單位工作；風力發電方向可在電網公司、五大發電公司、能源企業、研究所、設計院、風力發電設備制造企業、風電場等單位從事風電場的規劃、設計、施工、運行與維護，風電機組設計、制造與研究，風力發電技術項目開發等風能與動力工程專業的技術咨詢與管理工作以及在其他相關領域從事專門技術工作。太陽能光伏發電方向可在研究所、設計院、大型電力企業、太陽能發電設備制造企業及太陽能電站等單位從事太陽能發電系統設計、規劃、制造、施工及運行管理，太陽能發電系統集成產業的技術與管理，太陽能發電技術項目開發等相關的技術與管理工作。

開設院校

據不完全統計，目前開設本專業的高校約有30所，其中“985工程”高校3所，“211工程”高校8所。

“985工程”高校：東北大學、浙江大學、西安交通大學。

“211工程”高校：河海大學、華北電力大學、貴州大學、新疆大學、東北農業大學、南京理工大學。

電氣工程及其自動化

專業解讀

“電氣工程及其自動化”專業主要包括電力系統及其自動化、繼電保護與自動遠動技術、電力電子技術、城市供用電技術、高電壓及信息技術、電力市場6個專業方向。主要培養具備電氣工程理論基礎，掌握電力系統技術知識及應用能力，熟悉電力工業的科學技術與發展，能夠從事電氣工程及其自動化領域相關的生產制造、工程設計、系統運行、系統分析、技術開發、教育科研、經濟管理等方面工作的特色鮮明的復合型高級工程技術人才。

主要課程

本專業的主要課程有：高等數學、工程數學、大學英語、大學物理、計算機語言及應用、信號與系統、電子技術基礎、自動控制理論、電路、電機學、電磁場、電力系統分析、電力電子技術、發電廠電氣部分、高電壓技術、繼電保護等。

就業方向

本專業學生畢業后主要在電力公司、電力設計院、電力規劃院、電力建設部門、電力科研開發部門、發電廠以及與電力生產密切相關的設備制造企業從事相關的工作。

開設院校

目前開設本專業的高校約有480所，其中“985工程”高校24所，“211工程”高校39所。

“985工程”高校：清華大學、北京理工大學、天津大學、東北大學、北京航空航天大學、中國農業大學、大連理工大學、吉林大學、哈爾濱工業大學、復旦大學、上海交通大學、東南大學、浙江大學、同濟大學、廈門大學、山東大學、湖南大學、華中科技大學、中南大學、華南理工大學、重慶大學、電子科技大學、西北工業大學、西安工業大學。

“211工程”高校：北京林業大學、河北工業大學、太原理工大學、遼寧大學、北方工業大學、華北電力大學、華北電力大學（保定）、大連海事大學、東北師范大學、東北林業大學、東華大學、南京理工大學、江南大學、南京師范大學、哈爾濱工程大學、東北農業大學、華東理工大學、上海大學、南京航空航天大學、河海大學、安徽大學、福州大學、南昌大學、合肥工業大學、中國石油大學（華東）、鄭州大學、暨南大學、廣西大學、西南交通大學、貴州大學、大學、武漢理工大學、海南大學、長安大學、青海大學、西安電子科技大學、新疆大學、石河子大學、中國地質大學（北京）。

智能電網信息工程

專業解讀

“智能電網信息工程”是國家發展戰略新興產業和進行國家智能電網建設的急需專業，為電氣類下的特設專業。培養具有扎實的專業理論和專業技能，具備較強的綜合素質和一定的創新精神，掌握信息采集和處理的基本理論和電力系統通信技術，掌握電力系統生產、運行的規律和特點，并對智能電網體系結構和關鍵技術有一定認識，可以在信息化、自動化、互動化的電力系統領域從事研究、開發、設計、制造、運行維護與管理等工作的復合型高級工程技術人才。

主要課程

本專業的主要課程有：高等數學、大學物理、計算機語言及應用、信號與系統、電子技術基礎、自動控制理論、電路、電機學、電磁場、電力系統分析、電力電子技術、智能電網技術、通信原理、物聯網、無線傳感網絡、傳感器與檢測、單片機原理、嵌入式系統等。

就業方向

本專業學生畢業后主要在電網公司、發電公司、科研設計、高等院校、相關行業或部門從事設計、開發、生產運行與管理、科學研究、技術支持等工作。

開設院校

目前開設本專業的高校主要有：

華北電力大學、重慶郵電大學、青島科技大學、南京工程學院、南京郵電大學、南京理工大學、廣東技術師范學院、長春工程學院等。

電氣工程與智能控制

專業解讀

“電氣工程與智能控制”專業主要培養能夠在工業企業運動控制、過程控制、供電技術、檢測與自動化儀表、信息處理等領域從事系統分析、系統設計、系統運行維護、科技開發等方面工作的具有創新精神和良好的英語溝通能力的復合型工程技術人才。

主要課程

本專業的主要課程有：電路與電子技術、機械設計基礎、微機原理及接口、電機與拖動基礎、自動控制理論、傳感器與檢測技術、設備信息管理系統、智能化控制系統、液壓與氣動等。

就業方向

本專業學生畢業后，主要從事現代企業特別是外企的生產和管理的自動控制、電氣設備的系統控制和運行維護等方面的工作，也可從事科研工作。

開設院校

目前開設本專業的高校主要有：

上海海事大學、遼寧工程技術大學、中北大學等。

建筑電氣與智能化

專業解讀

“建筑電氣與智能化”屬于工學大類，土建類。隨著信息化技術的發展，國民經濟對數字化城市、綠色與智能建筑的要求越來越高，各行各業用信息技術來改造傳統產業是大勢所趨，而建筑智能化是與信息技術緊密結合的朝陽產業，社會對“建筑電氣與智能化”專業人才的需求量會越來越大。

本專業主要學習電工技術、控制理論等基礎理論，學習計算機網絡與綜合布線、樓宇自動化及建筑電氣的理論和技術，學生受到現代電氣自動化工程師的基本訓練，具有進行樓宇自動化系統和建筑電氣系統的設計、運行、實驗研究的基本能力。

主要課程

主要課程有：電氣控制與可編程、建筑制圖與識圖、電工基礎、電子技術基礎、應用電機技術、電氣CAD、制冷與空調技術、樓宇給排水、樓宇綜合自動化、電梯技術等。實踐課程內容包括：認識實習、電工實習、生產實習、畢業實習、課程設計、畢業設計等。

就業方向

本專業學生畢業后主要在各類企事業單位、科研、設計、施工等部門從事建筑電氣與智能化領域的研究、設計、生產和開發、運行、管理、維修等工作。如：⑴建筑電氣專業強弱電設計、施工、監理；⑵智能建筑系統的開發、安裝、調試和維護；⑶建筑設備的研發、安裝、調試、維護；⑷電子設備的研究、開發與維護；⑸計算機控制系統與工業控制系統的軟硬件研發。

開設院校

目前開設本專業的高校有28所：

北京建筑工程學院、沈陽建筑大學、南京工業大學、鹽城工學院、杭州電子科技大學、青島理工大學、鄭州輕工業學院、湖南文理學院、西安建筑科技大學、安徽建筑工業學院、浙江科技學院、揚州大學、南京工程學院、長春工程學院、重慶大學城市科技學院、吉林建筑工程學院城建學院、廣西大學行健文理學院、南京師范大學泰州學院、河北建筑工程學院、吉林建筑工程學院、南通大學、蘇州科技學院、華東交通大學、山東建筑大學、湘潭大學、廣東技術師范學院、天津城市建設學院、金陵科技學院、華北科技學院、三江學院、北京聯合大學、河南城建學院、廣東技術師范學院天河學院、安徽建筑工業學院城市建設學院、成都理工大學工程技術學院、揚州大學廣陵學院。

水利水電工程

專業解讀

水電是我國的主要能源之一，隨著國民經濟的高速發展，水利水電事業也在突飛猛進，具有廣闊的前景。水利水電工程專業主要培養既掌握水利水電工程建設所必需的基本理論和基本知識、又具備水利水電工程的專業知識和能力，培養能夠從事水利水電領域的規劃、設計、施工、科研、管理、教育等工作的高級人才。

主要課程

本專業的主要課程有：工程力學、結構力學、水力學、土力學、計算機應用、工程地質、工程測量學、工程水文及水利計算、水利工程經濟學、建筑材料、鋼筋混凝土結構、鋼結構、水工建筑物、水利水電工程施工、水電站建筑物、建設項目評估和管理等。

就業方向

本專業學生畢業后在水利、水電領域的規劃院、勘測設計院、工程局、水電開發公司、工程單位及相關企業從事水利水電規劃、設計、施工、監理等工作；在有關部委、省、市的水利水電管理部門、電力集團公司、流域機構、水電站、水庫等從事水利水電管理工作；在高等學校、科研院所從事水利水電方面的科研、教學等工作；也可在土木建筑及其他行業從事相關工作。

開設院校

目前開設本專業的高校共78所，其中“985工程”高校8所，“211工程”高校17所。

“985工程”高校：清華大學、大連理工大學、山東大學、武漢大學、天津大學、華中科技大學、華南理工大學、西北農林科技大學。

“211工程”高校：華北電力大學、太原理工大學、福州大學、中國農業大學、東北農業大學、河海大學、合肥工業大學、南昌大學、鄭州大學、廣西大學、西南交通大學、四川農業大學、貴州大學、大學、寧夏大學、石河子大學、青海大學。

核工程與核技術

專業解讀

“核工程與核技術”專業是根據我國核電事業廣闊發展前景和對人才的巨大需求而設置的新專業。其目標是培養核電設計、制造、運行、維護和管理等方面的高級技術人才。

主要課程

本專業的主要專業課程有：熱工基礎、計算機應用、工程力學、機械設計基礎、電工學、檢測技術、熱工過程自動化、計算機控制、可靠性工程、汽輪機原理及運行、核反應堆物理分析、核反應堆熱工分析、核反應堆控制和儀表、核電廠輻射測量與防護、核反應堆安全分析、核電廠系統與運行等。

就業方向

本專業學生畢業后能勝任核電廠的運行、維護和管理工作，也能勝任核電工程項目的設計、科研和管理工作及其它能源動力領域的專門技術工作。主要有：⑴核電廠的運行、維護和管理及技術支持工作；⑵核電設備制造企業的技術開發工作；⑶核工程設計院和研究院的設計和科研工作；⑷核電工程公司的技術咨詢與管理工作。主要就業單位有：五大電力集團公司、中國廣東核電集團公司、中國核工業集團公司、核電工程建設公司、核電設備制造企業、核工程設計院、核工程與核技術研究院所等。

開設院校

目前開設本專業的高校共28所，其中“985工程”高校11所，“211”院校2所。

“985工程”高校：清華大學、上海交通大學、中國科學技術大學、武漢大學、華南理工大學、重慶大學、東南大學、華中科技大學、中山大學、四川大學、西安交通大學。

“211工程”高校：華北電力大學、哈爾濱工程大學。

農業電氣化

專業解讀

“農業電氣化”專業學生主要具備電力、電子與控制工程方面的基本理論，電子計算機應用技術和企業經營管理方面的基本知識，農村（地方）電力系統及農用電氣工程和自動化技術有關的工程設計、科研開發及實驗調試方面的基本能力。

主要課程

本專業的主要課程有：電路學、電機學、自動控制理論、電子學、計算機技術、電力工程、供電技術、用電技術、電網規劃、配電網自動化、高電壓技術、電力電子技術、電氣控制技術、計算機網絡與控制技術、電力經營管理等。

就業方向

本專業學生畢業后主要在地方電力系統和大型企業供電系統從事有關的科研、設計、建設、運行、供電及用電管理等方面的技術工作。

開設院校

篇5

東北農業大學工程學院簡介

東北農業大學是一所“以農科為優勢，以生命科學和食品科學為特色，農、工、理、經、管等多學科協調發展”的國家“211工程”重點建設大學，是黑龍江省人民政府與農業部省部共建大學。東北農業大學工程學院始建于1948年8月，是學校建立最早、在學科建設和培養人才方面具有強大優勢的農業工科學院。學院現設有：機械設計及制造工程系、農業機械化工程系、能源與動力工程系、管理科學與工程系和工程技術基礎部。新能源科學與工程專業自2012年開始招生，依托于農業建筑環境與能源工程專業多年的建設經驗與條件，立足于農業大學，結合自身的特色，以生物質能源、風能和太陽能為主要方向，培養服務于新能源產業，具備新能源工程基礎理論與專業知識，能在新能源技術與裝備領域從事研究與規劃設計、裝備開發與集成、經營與管理、教學與科研等方面工作，具有創新精神、實踐能力和創業精神的復合性研究應用型工程技術人才。

新能源科學與工程專業建設情況

學校的新能源科學與工程專業覆蓋了生物質能、風能、太陽能等方面的內容，專業面較寬，有利于培養復合型人才，適應我國新能源產業發展現狀以及人才需求特點，本科畢業生就業渠道寬廣，符合我國“厚基礎、寬口徑”的本科人才培養方針，更深層次專業人才可以通過設置專業方向和研究生階段解決。東北農業大學的新能源科學與工程專業側重定位在“工程”上，依托東北農業大學工程學院深厚的工程背景，培養具有工程特色的新能源領域的人才。

明確人才培養目標

東北農業大學新能源科學與工程專業的人才培養目標是：培養服務于新能源產業，具備新能源工程基礎理論與專業知識，有較高的道德和文化素質，能在新能源技術與裝備領域從事研究與規劃設計、裝備開發與集成、經營與管理、教學與科研等方面工作，具有創新精神、實踐能力和創業精神的復合性研究應用型工程技術人才。

與此對應的人才培養要求是：（1）有較扎實的自然科學基礎知識和新能源工程專業所需的技術基礎及專業知識，掌握分析問題、解決問題的科學方法，了解本專業工程技術的前沿和發展趨勢。（2）具有較好的人文、藝術修養，勤奮進取、團結合作的工作精神。（3）掌握化學分析、熱工基礎、機械與工程設計、管理以及生物質能、風能、太陽能等新能源轉換技術方面的知識與基本技能。（4）具有新能源工程技術與裝備的科研、開發及應用等基本能力。（5）能閱讀本專業外文文獻，具備一定程度的寫作與翻譯能力；具有較強的計算機應用能力及文獻檢索基本技能。（6）具有較強的自學能力、創新意識和實踐能力，綜合素質高，具有基本開展科研工作的能力。

完善課程體系

明確的培養目標為合理制定課程體系提供了良好的基礎。學校的新能源科學與工程專業，在課程體系上圍繞著熱能與動力工程、農業工程、環境科學與工程三個依托學科進行設置。基礎課和專業基礎課程主要包括：有機化學、生物化學、工程制圖、工程熱力學與傳熱學、流體力學、燃燒學，機械設計基礎、能量有效利用、能源微生物等。由于農業類院校以生物質能為主要方向，因此在主干課程上加大了化學類課程比重，同時也兼顧了熱工、流體和力學方面的課程，力爭做到“厚基礎”。專業課主要包括：新能源工程概論、生物質能工程、風能工程、太陽能工程、新能源裝備設計、生物質能經濟學。在新能源工程概論中重點介紹新能源的基礎知識以及能源與環境等內容。專業課以生物質能、風能和太陽能三大新能源為主干課程，并配以裝備設計和經濟學方面的知識。使學生能重點掌握最主要的新能源的工程、裝備和工藝等方面的知識和技能，實現“寬口徑”的人才培養。

強化實驗實踐教學

篇6

關鍵詞 風電機組 測試與認證 實踐應用 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.12.017

Wind Turbine Generator Testing and Certification

Teaching Reform Based on Practical Application

LI Cong， LI Wei， LI Chuanchang

（Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hu'nan 410114）

Abstract The testing and certification of wind turbine is a very important course， which plays an important role in improving students' ability of practice and innovation. This paper analyzes the problems existed in the course of testing and certification of wind turbine in Changsha University of Science and Technology， and puts forward some measures to adjust the teaching content， increase the experimental class with practice， reform the teaching method and the way of examination， so as to improve the quality of teaching.

Key words wind turbine； testing and certification； practical application； teaching reform

0 引言

隨著化石能源的日益枯竭和生態環境的破壞退化，新能源的開發和應用變得十分迫切。中國是能源消耗大國同時也是世界最大的發展中國家，對新能源的需求與日劇增，新能源科學與工程高級人才的培養刻不容緩。①在眾多新能源中，風力發電是技術上最成熟、發展得最好、應用最廣泛的能源。②2009年9月，經國家教育部批準，長沙理工大學能源與動力工程學院招收了首屆風能與動力工程專業本科生，成為繼華北電力大學之后第二批招收該專業學生的高校。2012年通過本科專業調整，并入新能源科學與工程專業。至今，本教研室已經進行了六年的風力發電相關課程的教學。

風力發電機組的測試與認證是新能源科學與工程專業的重要專業課程之一，是培養學生實踐能力和創新能力的重要課程。由于該專業成立的時間較晚，課程較新，通過六年的教學與研究，雖然教研室的老師們逐步積累了一些經驗，但是也發現了一些問題，這些問題將影響到了人才的培養。為了積極配合國家和學校的卓越工程師人才培養計劃，本文以長沙理工大學風電發電機組的測試與認證這門課程為例，總結了目前教學過程中所存在的一些問題，并針對這些問題，提出了相應的解決措施。

1 風力發電機組的測試與認證課程教學中存在的問題

根據我校新能源科學與工程專業的培養方案，風力發電機組的測試與認證是該專業學生第5學期的專業課程。通過幾年的教學工作，發現了以下幾個問題：

1.1課程教學內容較多，但是課時有限

風力發電機組的測試與認證是一門綜合性很強的課程，涉及機械工程、電氣工程、材料工程、力學工程等多種學科。教師必須在有限的課時中很多內容講授給學生，現在課程教學所用教材為姚興佳教授主編的《風力發電測試技術》，該書內容翔實豐富，共有400多頁，有時為了保障授課前后的邏輯性，部分講授內容與其他課程內容有所重復。這種做法雖然保障了教學內容的完整性和系統性，但是學生學習起來不太容易，信息量較大，如若課后不加以復習，學習效果將受到影響。根據教學大綱的安排，該課程2014年以前一共有32課時，從2015年開始，該課程的課時量調整為24課時，而教學要求卻沒有變化。課時量的減少，給風電機組的測試與認證課堂教學提出了新的挑戰，如何在更短的時間內讓學生學得更好是一個亟需思考和解決的問題。

1.2實驗課時缺乏

根據目前的教學大綱的安排，該課程暫時還沒有安排直接的實驗課。本門課程的主要內容就是各種測試技術，其實用性和可操作性十分突出。學生只在課堂上通過老師的理論講解，雖然能理解和掌握部分內容，但是缺乏對測試技術的直觀學習過程，學習效果大打折扣。③實驗課時的缺乏還有其客觀原因，在該課程所要求學習的測試技術中，有部分測試設備確實比較昂貴，若單獨用于教學，其利用率不高，且設備不便于管理，加大了院系的財政負擔。

1.3教學手段和考核方式單一

目前該門課程的講授主要以多媒體為主，雖然通過PPT增加了單位課時的授課信息量，但是依然是以教師為中心的單向教學模式，對于這種應用性較強的課程來說，教學手段較為單一，將影響到教學效果。④另外，該課程的考核方式主要還是以期末的理論考試為主，占總成績的70%，平時成績占30%。這種方式存在一定的弊端，通過試卷考試只能考查學生的理論知識掌握程度，而對于操作技能及問題的分析解決能力則很難有所反映。平時成績的加入雖然能在一定程度上更加全面地反映學生的學習情況，但更多的只是對學生學習態度的考查，并沒有完全真實地呈現學生各自的水平。

2 建議與措施

2.1 調整教學內容

針對該門課程教學內容較多、知識涉及面廣、重點難以有效突出等問題，我們認為首要的就是要調整教學內容，結合工業界的應用情況，著重培養學生的技術應用能力，對所有的知識點要進行合理的取舍，并形成一條思路清晰的主線，優化授課內容，使得教師好講，學生易懂。通過本教研室的研究與討論，具體做法是：（1）在保障基本知識的前提下，對課程中的風的測量部分進行適當的壓縮，因為這部分內容與同學期的風資源的測量與評估課程有部分重復，不需要進行重復詳細講授；對風力發電機的振動、沖擊和噪聲測試與故障診斷部分進行了刪減，因為這部分內容所涉及的內容過于豐富，幾乎是一個龐大完整的科學知識體系，且與培養計劃中的另外兩門課程風力機組狀態監測與故障診斷、風力發電機噪聲測量與控制重復度較高，無需再一次的概述性的介紹。（2）對于原來課程中，各測試技術所用儀表的原理介紹進行簡化或刪減，對各種理論性的公式推導等進行進行簡化或刪減。這是一門技術應用性課程，學生重點要學習的測試技術，而不是所用儀表的工作原理與制造過程。在有限的課時內，更應該突出重點。（3）將整個課程復雜繁多的教學內容，按照基本物理量的測量――風電機各部件的測量――風電機整機的測量――風電機運行性能的測量――風電機的認證這條邏輯知識主線來整合，這樣有利于在學生心目中形成一個完整的有現實邏輯意義的知識體系，提高學習效果。

2.2增加實驗課時與實踐環節

風電機組的測試與認證除了理論知識外，另一個重要的內容就是實驗操作技術，只有開設相對應的實驗課和實踐環節，才能讓學生學到真正實用的內容。針對開設實踐教學的客觀條件限制，本教研室通過反復調研和協商，決定以多種形式實現實踐教學的開展：（1）對于基本物理量的測量部分，風的測量實驗課程都可以直接在系內實現；電的基本測量可以通過與電氣院合作，對原有的儀器設備進行小的改造，實現學生的實踐操作；非電物理量的測量（如轉速、轉矩、溫度）等可以通過與汽機學院合作，完成實驗課程。（2）對于風電機各部件和整機的測試，實驗課程教學可以通過學院的產學研教學基地實現。我院與湘電風能有限公司、南方機車風電制造事業部簽署了合作協議，學生在企業前線可以更好地學習到第一手的實踐技術。這種方法在自動控制原理課程中已成功實施，效果良好。（3）我院與湖南省各大風電場基本都有著良好的合作關系，對于風電機組的運行性能測試，其實驗課程可以通過組織學生去風電場實地考察實現。

2.3 改革教學方法和考核方式

由于新能源科學與工程專業是我校十分年輕的專業，風電機組的測試與認證這門課程的教學還處在探索階段，沒有成熟的方式方法可以借鑒。通過這六年的經驗積累，也探索出了一些較好的解決方案。（1）切實有效地加強和發揮多媒體教學的優勢，如通過文字、圖表、音頻、視頻等多種表達方式，展現風電機組的測試與認證課程內容。這樣既提高了教學效率，也提高了學生的學習效率。（2）對于一些較為簡單的測試技術的講解，如電壓電流的測量、溫度的測量，教師可以通過隨堂演示操作達到更好的教學效果；對于較為復雜部件構造，如風電機的齒輪箱，教師可以結合一些實物比例模型進行講解，實現了立體式教學。（3）如果條件允許，在理論課環節可以適當引入各種仿真軟件，通過軟件完成理論與實踐的結合，使學生能夠及時地直觀地應用所學的知識，進一步加深對所學內容的理解。（4）課堂上綜合運用啟發式教學、討論式教學、案例式教學等多種教學方法，加強老師與學生的互動。如在講解風力機葉片靜態力學性能測試與疲勞性能測試時，可以通過某一實際風機葉片毀壞事件，引入所要學習的主題，強調學習內容的重要性。（5）注重學生實踐應用能力考核，將原有占70%的期末理論考試成績分為理論成績與實驗成績。實驗成績注重學生實驗操作水平、數據分析能力以及實驗報告質量，引導學生增強解決問題的能力，提高學生的綜合素質。

3 結語

總之，通過近六年對風電機組的測試與認證課程的教學探索，發現了教學過程中所存在的問題，同時也通過這些教學活動，積累了一些經驗，針對存在的問題也提出了一些建議和措施，這些建議和措施也正在實踐當中。一門新的課程，其前期探索階段遇到些許問題在所難免，只用通過問題，反復進行改進和完善，才能真正實現教學質量的不斷提高。

基金項目：本文系長沙理工大學2015年度校級教研教改項目“基于卓越工程師培養理念的新能源科學與工程專業實踐教學模式探索”的研究成果

注釋

① 何建軍，陳薦.風電人才需求與人才培養模式的研究[J].中國電力教育，2010.31：31-33.

② 姚興佳.風力發電測試技術[M].北京：電子工業出版社，2010.

篇7

關鍵詞：電氣工程及其自動化；電能變換與控制方向；培養方案；課程設置；實踐環節

作者簡介：巫付專（1965-），男，河南安陽人，中原工學院電子信息學院，教授；王耕（1967-），男，河南鄭州人，中原工學院電子信息學院，副教授。（河南 鄭州 450007）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0018-02

近年來我國經濟持續高速增長，傳統能源消耗量大幅增長，引發的能源短缺和環境污染等問題成為制約我國經濟又好又快發展的瓶頸。為此，發展新能源產業勢在必行。《可再生能源發展“十二五”規劃》提出，至2015年底并網風電累計裝機容量要達到1億千瓦，年發電量要達到1900億千瓦時。光伏發電裝機要達到1400萬千瓦，光熱發電裝機100萬千瓦，太陽能熱水器推廣面積要達到4億平方米。政策上還首次提出地熱能、潮汐能和海洋能的發展目標。《中國新能源產業發展與安全報告（2011—2012）》指出，我國新能源產業總體而言對外依存度較高，風能產業、光伏產業、生物質能產業與地熱產業的關鍵設備及核心技術尚需從歐美輸入。

電能變換與控制技術作為新能源產業關鍵設備的核心技術之一，隨著我國新能源產業的迅速發展、國家科研投入的不斷加大，高校和科研院所近年來也研究出了大批科研成果。例如僅2012年11月19～20日在福州大學召開國家自然科學基金電工學科2008/2010 年度批準項目交流會就有研究成果120余項，其理論水平和實驗室級的成果已接近或達到歐美水平。然而這些成果工業化的過程中卻嚴重滯后于世界先進水平。造成這種局面固然有很多原因，但是人才培養“頻譜”的欠缺也是其中的原因之一。這些科研成果主要由教師、博士和碩士來完成，本科生很少涉足，國內高校開設相應本科專業方向的學校也很少，這就造成了將科研成果轉化為工業產品人才的匱乏。2012年11月16日《江南時報》報道：“能源動力類（就業率94.71%）、材料科學類（就業率93.71%）、電氣信息類（就業率92.70%）等與新能源、新材料、服務外包等新興產業相關專業的畢業生就業優勢明顯。”“良好的產業發展不僅給相關專業畢業生帶來了就業底氣，也給薪資待遇提升留下了想象空間。”據統計，近兩年內電氣信息類畢業生的平均工資為3778元，仍有很大的上升空間。省內電氣信息類企業將傳統的電工技術與計算機、電子、自動控制、系統工程及信息處理等新技術相結合，具有廣闊的應用前景，規模正不斷壯大，就職畢業生對該類企業的發展趨勢充滿信心。”其他地區的招聘也有同樣信息出現。對于快速發展的新能源產業而言，應用型人才供應面臨嚴重不足。因此，亟待加大該產業人才的培養力度，以滿足新能源產業發展對應用型人才的迫切需求。

一、目前相關專業開設的現狀

近幾年國內僅有十幾所高校增設了核能相關專業，大多數高校是在原有熱能與動力工程等專業基礎上增設了部分與新能源有關的選修課程作為對新能源領域知識的一種補充，或進行了專業名稱的更改。所有這些無論是課程內容設置的科學性還是人才培養的專業性，尚不能適應完全國家對新能源領域專業人才的需求。對于新能源產業關鍵設備及核心技術之一的電能變換與控制更是涉及很少。

電氣工程及其自動化專業在1998年國家教育目錄合并前包括電力系統自動化、電機、絕緣技術等強電專業。由于其涉及的專業領域非常寬泛，所以各高校培養方案的設置通常分方向設置，即在專業課學習階段按專業目錄合并前的專業進行設置。與能源產業關鍵設備及核心技術之一電能變換與控制相對應的電力電子與電力傳動二級學科由于相對傳統電機電器、電力系統自動化等學科發展較晚等原因，開設電能變換與控制專業方向的高校很少。

由于新能源產業迅速發展，與之相適應的電力電子技術也得到了迅速發展與完善，為在電氣工程及其自動化專業本科階段開設電能變換與控制提供了理論基礎。

二、專業培養目標及規格

電氣工程及其自動化專業電能變換與控制方向面向新能源產業，根據能源領域的發展趨勢和國民經濟發展需要，需培養在新能源科學中電能變換與控制研究及其利用的技術開發與實施等方面既有扎實的理論基礎又有較強實踐和創新能力的專門人才，以滿足國家戰略性新興產業發展對該領域教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面的專業人才需求。本專業培養掌握電路電子與電工技術、控制理論與系統、計算機與微處理器應用技術，強調強弱電點結合、元件系統結合、軟硬件結合和基礎知識，體現了強電與電力電子、自動控制、計算機等技術相結合的專業特點。

畢業生應獲得以下幾方面的知識與能力：具備較扎實的本專業領域必需的自然科學基礎理論知識和較好的外語綜合能力；系統掌握本專業技術基礎理論知識和必要的專業知識；掌握電能轉換與控制、信號分析與處理、電機學、新能源發電、電氣工程方面等方面的知識；了解本專業學科的前沿與發展趨勢；獲得電能變化與控制系統的分析、開發與研究方面的工程實踐訓練；能從事新綠色能源的研發工作（例如光伏發電、風力發電、混合動力汽車）；能從事電力系統的分析預測試；能從事電能質量分析與調節系統的研發與設計工作等；具有一定的人文社會科學、經濟管理知識及相關工程技術知識，掌握文獻檢索、資料查詢的一般方法；具有較強的工作適應能力；能從事新能源領域里的科學研究與管理工作。

三、專業課程體系

1.培養方案課程安排

針對本專業的特點，所以教學計劃安排應該使得在專業教學階段的理論與實踐并重。專業課階段課程安排的建議如下：

公共基礎課：“高等數學”、“大學物理”、“大學英語”等。

人文通識課：“原理”、“法律基礎”、“藝術鑒賞”等。

專業基礎課：“電路”、“模擬電子”、“數字電子”。

專業平臺課：“自動控制控原理”、“電機拖動基礎”、“單片機原理”、“自控原理”、“C語言”、“可編程控制器PLC及系統集成”、“信號分析與處理”等。

專業必修課：“電力工程”、“新能源發電”、“電能變換與控制（上、下）”、“DSP技術”等。

專業任選課：“微型電網工程”、“柔性輸配電技術”、“人工智能與智能控制”、“智能電網”、“電力系統網絡通訊”、“變配電運行自動化”、“電氣CAD”、“檢測技術與儀表”、“電動汽車概論”、“電能質量與諧波治理”等。

工具課：“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。

本培養方案將課程分為上述6個部分，其中公共基礎課、人文通識課、專業基礎課和專業平臺課的設置與目前的電氣工程及其自動化保持不變。專業必修課和專業任選課是電能變換與控制方向的主要專業課程。“新能源發電”主要講述太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電技術、風力發電技術、生物質能發電技術的原理；“電能轉化與控制”（上）主要講述電能變換的基本原理，包括DC/DC、AD/DC和DC/AC變換，可采用傳統電力電子的教學內容與教材。“電能轉化與控制”（下）主要講述PWM的控制方法（包括SPWM、SVPWM、滯環控制和三角波比較控制以及瞬時無功理論等）以及在新能源（光伏發電、風力發電等）中的應用實例分析。DSP技術主要講述目前應用最為廣泛的TI公司TMS320LF2812的原理與應用。工具課“MATLAB”可在第二學期開設，“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末實踐環節結合課程設計進行。專業課設置如表1所示。

2.實踐環節設置

實驗教學環節改革將注重培養學生的工程系統能力、實踐中運用知識的能力、解決較復雜工程問題的能力、管理決策能力，還有創新研發能力等。通過合理統籌優化實踐教學部分激發學生的工程實踐興趣和勇于創新的精神，使學生的專業素質滿足電能變換與控制工程師培養標準。

（1）實踐教學環節改革將關注以下幾點：

1）加強綜合性、設計性實驗的開發，在統籌優化、合理安排所有實驗課的基礎上提高實驗課質量，增加綜合性、設計性實驗，增強學生動手能力、分析問題、解決問題的能力。

2）增設企業中常用仿真軟件的教學實踐課程，提高學生多種仿真軟件的應用能力。

3）增設工程能力綜合訓練內容。

（2）本計劃實踐環節主要分兩個階段實施。

1）第一階段：工程能力基本訓練階段。內容：金工、電工實習、各門主要課程課內實驗、電子技術的課程設計、單片機課程設計、PLC的課程設計、工程制圖、制板及仿真軟件的應用等。目標：達到初步分析問題、解決問題的能力，具備實際工程所需的基本技能。

2）第二階段：工程能力綜合訓練階段。內容：取消單門專業課的課程設計，增設綜合課程設計，在第7學期期末進行，時間為3周，題目結合新能源發電所需的技術選定，要求學生按全國大學生電子設計大賽的型式提交作品及實驗報告。目標：使學生具備對所學知識和技能的綜合運用能力，具備初步電能變換與控制系統設計與調試能力。

3.校企聯合畢業設計

畢業設計是學生能力培養最后一個環節，主要鍛煉學生綜合運用所學科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識和進行設計、技術改造與創新的初步能力。[2]畢業設計安排在第8學期進行，此環節時間為15周。采用校內指導教師和企業指導教師共同指導的方式。畢業設計題目的選取可以緊扣新能源發電中電能變換與控制關鍵技術，突出電能變換與控制常用控制策略、信號檢測方法等的應用，強調硬件電路的設計與調試、軟件的編程。目的是使學生在畢業設計的過程中初步掌握新能源發電中電能變換與控制的關鍵技術。

四、結論

我國新能源產業正在迅速發展，該方面專業技術人才的缺失已成為其進一步發展的瓶頸。高等學校應認真研究，及時培養出社會急需的人才，服務社會。本文就在電氣工程及其自動化專業基礎上開設電能變換與控制方向進行了分析；針對新能源發電所需的知識結構提出了主要課程的設置，并對實踐環節和畢業設計進行了詳細分析；給出了電氣工程及其自動化專業開設電能變換與控制方向的培養方案。要想將培養方案落實到實處還有很多工作要做，比如師資的建設、實驗室的建設、教材的建設等等。

參考文獻：

篇8

【關鍵詞】集散控制系統（DCS）；電氣控制系統(ECS)；硬接線

1.引言

隨著全球數字化信息技術的發展，火電廠在自動化技術也取得了飛速發展，在電力運營市場化的環境下，通過采用自動化更高的的技術和產品來實現生產過程自動化和管理現代化成為火電廠生存和發展的必經之路。目前國內新建的火力發電廠一般都配備了集散控制系統DCS、廠級監控信息系統SIS、廠級管理信息系統MIS和輸煤、化水等輔助控制系統。火電廠電氣監控系統ECS正是在這種背景下產生的，通過接入DCS，從而為實現火電廠機爐電一體化運行監控提供解決方案，本文從應用角度出發，分析了國內ECS的產生、發展和ECS接入DCS的不同模式在實際應用中存在的問題，展望了ECS實現全通信的最終目標。

2.ECS的產生

從20世紀80年代開始，我國單機容量300MW及以上的火電機組開始采用DCS，最初主要是控制汽機和鍋爐，但電氣控制仍采用硬手方式，使得機爐控制與電氣控制極不協調。20世紀90年代后期，隨著各種微機保護測控裝置的運用，電氣系統開始逐步接入到DCS中，接入到DCS的主要系統有：發變組系統、發電機勵磁系統、高壓常用電源系統。這種方式電氣信息通過硬接線接入DCS，如圖一。

接入信息主要包括遙信量輸入輸出和遙測量輸入，接入方式為空節點和4-20mA直流信號。采用這種方式后，通過DCS的CRT實現了電氣相關信息的顯示、報警以及對相關電氣設備的控制調節。這種方式的優點是：電氣量的I/O模件柜布局集中布置，方便管理；硬接線方式信號傳輸中轉環節少，對信號的反應快速可靠，連接電纜正確后，發生故障的幾率低，維護量小。雖然一次性投資高，但目前大部分電廠、設計院仍認為硬接線是ECS接入DCS的最快速可靠的方式。因此，在通信方式逐步擴大推廣應用的環境下，目前對可靠性、實時性要求很高的電氣控制仍然保留了硬接線的方式。但硬接線在實際實施和運行過程中也存在一些問題，例如：

(1)DCS需要配置大量的變送器、IO卡，機柜和連接電纜，施工復雜，成本高。

(2)接入DCS的信息量有限，系統擴展性差。

(3)廠用電需配置單獨的電度表，但又不能實現自動抄表。

(4)無法完成事故追憶、定值管理、操作票等復雜的電氣維護和管理工作。

(5)客觀上造成硬件資源的重復配置。

鑒于硬件接入方式的上述不足，采用通信方式替代硬接線方式是很有必要的。近年來，以工業以太網為代表的網絡通訊技術在電力自動化領域得到廣泛應用并日趨成熟穩定，為火電廠電氣系統接入DCS系統提供了成熟的運行經驗和技術保障。為了提高火電廠的自動化水平，一些電氣設備廠家陸續推出基于網絡通訊的電力監控系統，火電廠ECS接入DCS的方式也變為“硬接線+通信”的方式，目前，以通信方式部分取代硬接線已經得到了國內大部分電廠用戶和設計院的認可。對于采用完全取消硬接線的全通信方式，不少電力設備廠家也在積極探索中。相比國內，在歐美等發達國家的大中機組，DCS的應用更加成熟，自動化程度更高，并且ABB、西門子等設備廠家能提供從繼電保護、間隔測控單元的到DCS的完整解決方案，而國內DCS與繼電保護一般由不同的廠家提供，系統互連有一定難度。

3.“硬接線+通信”的方式的ECS構成

“硬接線+通信”方式的ECS一般采用分布式分層體系結構，一般分為站控層、通信層和間隔層三層，系統網絡結構如圖二。

站控層一般采用C/S的分布結構，由服務器、工作站和通訊網關等組成，形成電氣監控系統。目前雖然電氣系統的大量信息通過通信接入DCS，但主要是用于監控功能，DCS并沒有開發爭對電氣的高級應用軟件。通過ECS相對獨立的實現對電氣系統的監控，不僅提供了DCS的后備控制手段，還能實現諸如保護定值管理、錄波分析等復雜的電氣維護操作，為電氣系統的維護、運行提供專業的管理平臺，這也是ECS的核心價值之一。

通信層一般以通信管理機為核心，對信息起到分組與上傳下達的作用，通過以太網接入站控層的實時主干網，廠用電綜保裝置通過RS485或者現場總線接入通信管理機，對于第三方智能電器設備，一般通過通信管理機實現通信接口和規約轉換，從而實現完整的電氣系統聯網，同時通信管理機可經過串行接口與DCS的分布式處理單元DPU相連，進行信息交換。目前ECS與DCS的通信可通過站控層的通信網關與通信層的通信管理機兩種方式實現，通信網關一般采用100M以太網，通信量大，但需DCS開發專門的軟件模塊，受DCS的開放性限制大，通信管理機與DPU之間一般采用RS485接口、modbus通信協議，簡單易行，因而得到了廣泛應用。

間隔層包括分散安裝的廠用電綜保裝置，如電動機保護裝置、變壓器保護裝置、發電機保護裝置等，完成對電氣系統現場信息的采集、保護、控制和數據通訊的功能。

“硬接線+通信”的方式使得ECS第一次把網絡化的應用引入到火電廠電氣系統，也使DCS中電氣信息的接入模式發生了根本改變，電壓、電流、功率和各種保護動作信號等大量電氣信息通過通信傳入DCS，與控制相關的開關量輸入輸出還保留硬接線。這種方式為火電廠的電氣運行和維護提供了新的平臺，其與完全的硬接線方式相比具備下述優點：

(1)接入DCS的電氣信息更加全面，系統擴展性高。

(2)DCS取消了大量的變送器、機柜和連接電纜，成本降低。

(3)通過電氣系統后臺可實現事故追憶、保護定值管理、錄波分析等復雜的電氣維護工作，極大的提高了電氣系統的整體自動化水平。

近幾年來，在新建的容量在300MW以上的火電機組，電氣系統都實現了不同程度的聯網，并通過通信接口向DCS傳送相關電氣信息，在提高電氣自動化水平方面，給用戶帶來了確確實實的好處，但ECS在實施的過程中也存在一些問題：

1)對DCS廠家來說，取消了大量相關硬件，市場利益受到沖擊，還需對通信接入投入精力，難免會不積極甚至抵觸。

2)目前國內大多數的DCS的相關設備均是進口，而進口DCS設備的通信開放性勢必會受到很大限制，對于DCS的通信信息、通信周期以及數據包長度等都會有限制。

3)與硬接線方式相比，信息中轉環節多，在可靠性與實時性方面會差一些。

4)ECS節點多，分散性強，由于不同廠家的解決方案良莠不齊，網絡通信中斷，信息刷新慢的問題會偶爾出現，給系統的維護帶來工作量，并影響客戶的使用信心。

對于以上問題的解決，一方面需要ECS廠家根據用戶需求提供穩定先進的產品技術和完善的服務，特別是提高網絡通信的實時性和可靠性、提供豐富完善的電氣管理功能。另一方面也需要DCS廠家做好ECS與DCS的互連規劃設計，從軟硬件配置上滿足系統互連的開放性、實時性。

4.全通信ECS通信的展望

ECS系統從產生到現在的廣泛應用，始終以提高電氣自動化水平，實現ECS與DCS的無縫連接為目標，目前的通信信息基本上還是以監測為主，不控制，離用戶真正期待的全通信還有一定的差距。目前一些國內ECS廠家和電廠一起在全通信方面進行了有益的探索，積累了一定經驗。對于目前投入工程應用的全通信方式，系統網絡結構如圖三所示。

在這種方式下，通信管理機按照電廠的工藝配置需求，參與工藝聯鎖控制的通信管理機和相應的DPU一對一進行通信，由于每個工藝過程的綜保裝置數量較少，因而通信實時性較高，完全可以滿足電廠工藝聯鎖控制的要求，對于不參與工藝聯鎖的電氣信息，通過ECS站控層的通信網關接入DCS。

通過這種方式，電氣系統的控制和聯鎖全部通過網絡通信實現，實時性和硬接線雖然有一定的差距，但都能滿足技術要求，在實現全通信的目標過程中，是一種大膽有益的嘗試，但這種方式也存在下面一些困難：

1）在ECS、DCS中，控制都是通過網絡實現的，但網絡結構一般都不大于三層，并且互聯的設備一般為一個廠家的產品和系統，在圖三中，控制信息的傳輸網絡為四層，DCS的開放性限制也影響了兩個系統之間的連接的緊密型，可靠性和實時性也受到較大制約。

2）通信管理機因工藝的過程來配置，因數量較多而使投資成本增加。

在未來應用中，如果參與工藝聯鎖的綜保裝置能夠根據DCS和ECS的不同要求，把控制信息和非控制信息分開，分別通過獨立的接口接入DPU和ECS的通信管理機，這樣接入DCS信息的可靠性和實時性會有很大提高，但通信負荷的增加、控制的切換等對綜保裝置提出了新的技術要求，同時DCS廠家在市場利益受沖擊的情況下，接入不同通信接口和規約的裝置，勢必會有較大阻力。因此，在新模式的探索中，不僅需要DCS廠級與ECS廠家的全力配合，同時如何平衡市場利益的沖突，也是需要相關方面直面和解決的問題。

5.結語

隨著我國電力系統的快速發展，ECS在大中型火電機組中得到了廣泛應用，“硬接線+通信”方式在目前條件下更好的解決了ECS接入DCS實現機爐電一體化控制的要求，隨著ECS的進一步完善和通信技術的不斷發展，相信不久的將來完全取消硬接線的全通信方式將真正為用戶所接受和廣泛應用。

參考文獻

[1]吳澤生,吳艷萍.數字化電氣監控管理系統的探討[J].電力自動化設備,2004,24(1)94-97.

[2]錢可弭.新型發電廠電氣監控系統的架構與實現[J].廣東電力，2005,18(3):21-25.

作者簡介：

吳勇波（1981—），男，2004年畢業于武漢大學計算機科學與技術專業，助理工程師，阿城繼電器股份有限公司哈爾濱研發中心設計員，主要從電站電力監控軟件的研發工作。