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电气工程及其自动化专业人才培养方案

日期:2016-03-03 19:27|作者:admin|点击:
电气工程及其自动化专业人才培养方案
 
专业编码:080714T
 
一、培养目标
培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质、业务素质和身心素质,掌握电气工程及其自动化专业的基本理论、基本知识和基本技能,具有较强的实践能力、适应能力和创新意识,能胜任电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子开发设计、检测与自动化仪表、信息处理、电力开发及管理等领域工作的应用型技术人才。
二、培养规格
本专业学生应该获得以下几方面的知识、能力和素质:
(一)公共能力方面的要求
1.具有正确的政治方向和科学的世界观、人生观和价值观,具有正确的法制观念,良好的道德品质和职业道德;
2.具有英语的听、说、读、写和译的基本能力,达到大学英语四级考试合格成绩相当的综合水平;
3.掌握大学计算机文化基础知识和基本技能,达到与国家非计算机专业大学计算机水平二级测试合格成绩相当的综合水平;
4.具有健康的体魄、顽强的意志品质和良好的心理素质,养成良好的劳动习惯,掌握一定的劳动技能,至少通过一项职业资格认证。
(二)专业能力方面的要求
1.掌握数理基础知识,具备应用数理知识分析有关问题的能力;
2.掌握电气工程及其自动化领域的基本理论和基本知识,主要包括电路理论、电子技术、电气工程基础、电力工程基础、控制理论等基本原理及应用;
3. 具有电机、电器等电气装备的设计制造、运行控制、试验分析、研制开发、生产管理的初步能力;或具有电力系统、电气装备领域的系统设计、运行维护、研制开发、试验分析的初步能力;
4.掌握电路分析、电气工程、自动控制系统设计等方面的工具应用能力。
(三)发展能力方面的要求
1.与国家电力科学研究院合作教学,在电力电子技术、智能变电站、特高压交直流输电与大电网系统技术以及电力系统仿真等方面,合力打造全国智能变电站方向的人才培养高地;
2.具有设计和开发复杂技术系统的方法和技能,能正确判断和解决工程实际问题;
3.具有应用计算机解决电力传输、电力转换、电气控制及电力管理等工程问题的能力;
4. 掌握智能变电站信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本能力以及智能调节、在线分析决策等能力,并且掌握新能源发电、变电、输电、 配电的生产过程以及运营模式。
三、核心课程
主要理论核心课程:电路理论、电子技术基础、自动控制理论、电气工程基础、电机学、电力电子技术基础、智能变电站基础、智能变电站自动化原理与应用技术、智能变电站设计、运行与维护、智能电网运行与控制方法、高电压电网、大电网系统技术、电力系统并行计算与数字仿真、柔性交流输电系统的建模与仿真技术等。
主要专业实验:电子电路实验、电机学实验、电力电子技术实验、综合性电力系统实验、创新系列实验等。
四、学制与学位
学制:四年
授予学位:工学学士
五、学时与学分构成表
1.总学时/总学分:3197/192;课内学时/课内学分:2497/152
2.学时/学分构成表

课程
类别
公共能力培养课程 专业能力培养课程 发展能力培养课程
小计 理论
教学
实验
实训
综合
实践
小计 理论
教学
实验
实训
综合
实践
小计 理论
教学
实验
实训
综合
实践
学时数 990 654 106 230 1806 1076 294 436 401 249 118 34
比例(%) 30.9 20.40 3.31 7.19 56.4 33.65 9.19 13.63 12.54 7.78 3.69 1.08
学分数 58 41 5 12 110 67 17 26 24 15 7 2
比例(%) 30.2 19.7 3.12 7.3 57.20 34.9 8.85 13.5 12.5 7.8 3.64 1.05
总学时 3197 课内教学 2497 理论教学 1979 实验实训 518 综合实践 700
总学分 192 课内教学 150 理论教学 118 实验实训 32 综合实践 42
实践教学学时
占总学时(%)
38.09 实验实训学时
占总学时(%)
16.3 综合实践学时
占总学时(%)
22.01 实验实训学时
占课内学时(%)
20.74 实践教学教分
占总学分 (%)
38.54
六、四年课程时间分配表(单位:周)
学期 课内
教学
入学
毕业
教育
考试 课程
设计
专业
见习
专业
实习
思想政
治理论
课实践
劳动 军事
理论
与训练
毕业
论文
(设计)
机动 小计
14 0.5 1.5       (1)   2   0 18
17   1.5   (1)   (1) 1     0.5 20
17   1.5 (2)     (1) 1     0.5 20
17   1.5 (2)   (8) (1)       1.5 20
17   1.5 (2)             1.5 20
17   1.5               1.5 20
9                   1 10
/ 0.5               8 0.5 9
合计 108 1 9 (6) (1) (8) (4) 2 2 8 7 137
注:①课程设计安排在课余时间进行,不占用上课时间。
②教育类专业教育实习16周,其他专业毕业实习12周。
课程设置与教学进程计划表
1、公共能力培养课程模块

能力
类别
能力培养目标 课 程 名 称 学分 学   时 各 学 期 学 时 考核形式
合计 理论
教学
实验
实训
综合
实践
考试 考查 认证
公 共 能 力 价值
判断
能力
思想道德修养与法律基础 2 30 30     2                  
中国近现代史纲要 1 16 16       1                
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 4 68 68         4              
马克思主义基本原理 2 34 34           2            
形势与政策 2 (30) (30)          
思想政治理论课实践 4 (68)     (68)            
价值判断能力素质拓展活动项目(选修) 1 1周(17)     (17)        
价值判断能力培养校选课程 2 (30) (30)            
交流
沟通
能力
大学英语(一)、(二)、(三)(四) 15 240 240     4 6 3 2            
大学语文 2 30 30       2                
交流沟通能力素质拓展活动项目(选修) 1 1周(17)     1周(17)        
交流沟通能力培养校选课程 2 (30) (30)            
身心
调适
能力
基础体育 2 60   60   2 2                
健康运动项目训练(一)、(二) 2 (60)     (60)                
职业生涯设计与创业就业
指导
2 (38) (38)                  
国防教育与军事训练 2 2周     2周                  
劳动技能训练 2 2周     2周                
身心调适能力素质拓展活动项目(选修) 1 1周(17)     1周(17)        
身心调适能力培养校选课程 2 (30) (30)            
信息
处理
能力
大学计算机(一) 1.5 24 24     2                  
计算机操作训练(一) 1.5 22   22   2                  
大学计算机(二) 1.5 24 24       2                
计算机操作训练(二) 1.5 24   24     2                
信息处理能力素质拓展活动项目(选修) 1 1周
(17)
    (17)        
信息处理能力培养校选课程 2 (30) (30)            
小    计 58 990 654 106 230 12 15 7 4              
注:①校级能力素质拓展活动设4个项目,每个项目为1学分,学生至少选修2个项目,获得不少于2学分。
②校级选修课程设为四大类,每门选修课程为2学分,学生应在每一类校级选修课程中至少选修1门,共获得不少
于8学分,其中必须选修1门公共艺术类课程、1门心理健康教育类课程和1门人文社会科学类课程。
2、专业能力培养课程模块

能力
类别
能力培养目标 课 程 名 称 学分 学   时 各 学 期 学 时 考核形式
合计 理论
教学
实验
实训
综合
实践



 
 
 




 
数理
分析
能力
25/406
高等数学(一) 4 72 72     6                  
高等数学(二) 4.5 76 76       6                
工程数学
(线性代数、概率论)
4 64 64         4              
复变函数与积分变换 2 32 32           3            
大学物理(一) 3 48 48     4                  
大学物理(二) 3 48 48       4                
大学物理实验(一) 1 16   16   2                  
大学物理实验(二) 1 16   16     2                
工程制图 2 34 34     3                  
电路
分析
能力
19.5/315
电路 5.5 88 80 8     6                
模拟电子技术基础 3.5 56 48 8       4              
数字电子技术基础 3 48 42 6         4            
电力电子技术 3 48 48               3        
电力电子技术实验 1 16   16             2        
电子电路综合实验 2.5 42   42         3            
拓展项目(1)
仪器与电子基础
1 (17)     (17)                  
电气技
术分析
与应用
能力
29/
483
电机学 5 80 80         6              
电机学实验 1 16   16       2              
电磁场与电磁波 3 48 42 6         3            
发电厂电气部分 2.5 40 32 8           3          
电力系统分析 5 86 78 8           6          
高电压技术 2.5 40 32 8           4          
电力系统继电保护 3 48 40 8             4        
电力专业英语 1.5 24 24               2        
电气工程综合实验 2.5 42   42           3          
电机与电气控制综合实验 2.5 42   42             3        
拓展项目(2)
电力电子设计基础
技能培训
1 (17)     (17)                  
自动控
制技术
分析与
应用能

13.5/217
自动控制理论 3 48 48             4          
自动控制理论实验 1 16   16           2          
信号与系统 3 48 48           4            
信号与系统实验 1 16   16         2            
电力系统自动化 2 32 32               4        
面向对象的程序设计 2.5 40 28 12         3            
拓展项目(3)
电子设计基础训练
1 17     17                  
专业
综合
实践
能力23/
385
校企合作教育课程
专业见习*
1 1周(17)     (17)                  
电力系统课程设计 2 2周     32                  
电机学课程设计 2 2周     32                  
校企合作教育课程
变电站一次系统
课程设计*
2 2周     32                  
校企合作教育课程
专业实习*
8 8周     136                  
毕业设计(论文) 8 8周     136                 答辩  
小  计 110 1806 1076 294 436 15 18 16 22 22 18          
注:电子电路综合实验(一)(二)在学期开始前三周内由每个学生自主选题,进入开放实验室预约实验时间,完成项目
设计要求,并撰写3000字项目设计报告;
3、发展能力培养课程模块





 
能力
培养
目标
课 程 名 称
学   时 各 学 期 学 时 考核形式
合计 理论教学 实验实训 综合
实践
考试 考查 认证
智能
变电
站技
术与
工程
方向
(必修)
12/195
校企合作教育课程
智能电网技术*
2 32 32             3          
校企合作教育课程智能变电站原理与技术* 2.5 40 40             4          
校企合作教育课程
智能变电站工程与应用技术*
3 48 48               4        
校企合作教育课程
面向智能变电站的数字仿真技术
1 16 16               2        
校企合作教育课程
智能变电站综合实验*
2.5 42   42                        
拓展项目(4)大型电站机电设备简介 1 (17)     (17)                  
新能
源发
电技术
(必修)
6.5/108
风力发电原理 2 32 32               3        
太阳能发电与热利用 2 32 32             3          
新能源发电技术专题实验 2.5 42   42             2          
特高压
交直流
输电与
大电网
系统技
术方向
 (选修)
6/98
校企合作教育课程
特高电压交直流电网
基础*
2.5 40 40             3          
校企合作教育课程
大电网系统技术*
1.5 24 24               3        
校企合作教育课程
高电压综合实验*
2 34   34                    
电力
系统
仿真
技术
方向
(选修)
7/114
校企合作教育课程
常用电力系统仿真软件原理与使用*
3 48 32 16           3          
校企合作教育课程
MatLab/Simulink电力系统建模与仿真*
2 32 16 16             2          
校企合作教育课程电力系统综合仿真实验* 2 34   34             2        
智能
控制
方向
(选修)
6/98
计算机控制技术 2 32 32             3          
现场总线技术及应用 2 32 32               3        
智能控制技术应用设计 2 (34)     (34)                  
小  计 24 401 249 118 34         13 15          
注:本专业的发展能力培养课程模块中,“智能变电站技术和工程方向”、“新能源发电技术方向”为必修模块,同时须在
“智能控制方向”、“特高压交直流输电与大电网系统技术方向”和“电力系统仿真技术方向能力模块”三个模块中
为选修一个课程模块。
八、修读指导
1.本专业学生四年内须修满192学分方可毕业,其中公共能力培养课程58学分,专业能力课程111学分,发展能力课程24学分。
2.能力素质拓展活动项目分为校级和院级两大类,学生至少获6个学分,其中校级能力素质拓展活动项目设为4个,每个项目为1学分,学生至少选修2个项目,获得不少于2学分;其中院级学生能力素质拓展活动项目须参与4个项目,获得学分不少于4学分。
3.校级选修课程原则上须在价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等每一类课程中至少选修1门课程,获得不少于8个学分,其中须修读2学分的公共艺术类课程、2学分的心理健康教育类课程和2学分人文社会科学类课程;健康运动项目训练须选修2个项目,获得不少于2学分。
4.根据《怀化学院大学英语教学综合改革实施方案》,大学英语设为4个课程模块,其中大学英语(一)、(二)为必修模块,共10学分,非英语专业本科生第1、2学期须统一修读,修满10学分。大学英语(三) 、(四)为选修课程模块,共5学分,其中大学英语(三)3学分,包括综合英语III、英语口语与演讲、科技英语、商务英语和人文英语;大学英语(四)2学分,包括综合英语IV、英美文学赏析、英语应用文写作、职场英语和中西文化比较。每个学生须在大学英语(三) 、(四)课程模块中分别选修一门课程,修满5学分。具体选修要求是:第2学期结束后通过大学英语应用能力考试或大学英语四级考试的学生,第3、4学期从大学英语(三) 、(四)两个课程模块中各选修一门课程,修满5学分;第3学期结束后通过大学英语应用能力考试或大学英语四级考试的学生,第4学期在大学英语(四)课程模块中选修一门课程,修满2学分。但第2学期或第3学期结束后没有通过大学英语应用能力考试或大学英语四级考试的学生,第3学期或第4学期只能选修综合英语III和综合英语IV,继续完成大学英语应用能力或大学英语四级考试课程。
5.大学计算机(二)及其操作训练根据理工类、文科类和艺术类的专业特点开设不同的课程内容,共获6个学分。大学语文除诗歌、散文、名篇欣赏外,应开设一定课时的应用文学写作,共获2个学分。
6.本专业学生须修完所有专业能力、发展能力必修课程模块和选修课程模块,取得相应的学分,其中选修模块为二选一。
7.本专业学生须修满全部综合实践课程,取得相应学分。
8.本专业与国家电力科学研究院就电气工程及其自动化专业人才培养开展包括人才培养方案、实验室建设、教学资源建设、学生实习、教师培训与学科建设、学生实习与就业等方面的深度合作,校企合作课程由院系和企业共同承担,合力打造全国智能变电站方向的人才培养高地。
九、主要课程说明
1.电路
本课程为专业能力课程。主要讲解处理各种电路的基本分析方法,包括直流、交流电路的稳态分析及动态电路的分析,对电工基本常识也作一些介绍。
2.模拟电子技术    
本课程为专业能力课程。主要介绍半导体器件、放大电路的基本原理、放大电路的频率响应、集成运算放大器、模拟信号运算电路、信号处理电路、波形发生器、功率放大器、直流电源等。
3.数字电子技术
本课程为专业能力课程。主要介绍逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生和整形、数模、模数转换电路等。
4.电磁场与电磁波
本课程为专业能力课程。主要内容包含静电场、 恒定电流和磁场、时变电磁场、平面电磁波、电磁波的辐射及导行电磁波。通过本课程学习,培养学生用场的观点对电磁现象、过程进行定性、定量分析和计算。
5.电机学
本课程为专业能力课程。主要介绍磁路定律,铁磁材料及特点,交直流磁路的特点,变压器的运行与分析,标幺值,直流电动机的稳态运行与分析,交流绕组及其电动势和磁动势,感应电机的稳态运行与分析,同步电机的稳态运行与分析。
6.电力电子技术
本课程为专业能力课程。主要介绍功率半导体器件包括功率二极管、晶闸管、 大功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、其他新型功率开关器件等内容;功率半导体器件的驱动与保护包括晶体管的驱动与保护、电流型自关断器件的驱动、电压型自关断器件的驱动、自关断器件的保护等内容。
7.自动控制理论
本课程为专业能力课程。主要介绍经典控制理论的基本概念、原理和自动控制系统的各种分析方法,主要内容包括线性连续系统与离散系统的时域和频域理论,如系统的动态性能、静态性能、稳定性的分析和各种设计方法的运用等。
8.信号与系统
本课程为专业能力课程。主要内容包含连续时间系统的时域分析、傅立叶变换、拉普拉斯变换及S域分析、离散系统的时域分析、离散傅立叶变换及快速算法、瓦尔什变换等。通过本课程学习,学生掌握信号与系统的基本分析方法,熟练时域、频域、S域系统的特性并解决问题。
9.电力系统继电保护
本课程为专业能力课程。主要包含电力系统中电网的电流保护、电网的距离保护、输电线路从联保护、电力变压器保护、发电机继电保护等,通过本课程的学习,使学生掌握输电线路的电流保护、距离保护、纵联保护的基本原理,了解自动重合闸装置的基本知识,了解发电机、变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理、母线保护的基本原理;掌握电流保护、距离保护的整定计算原则;熟悉功率方向继电器、阻抗继电器的实验方法。
10.电力系统分析
本课程为专业能力课程。本课程的目的和任务是使学生了解电力系统的组成和运行情况,掌握电力系统各主要元件的特性、数学模型和相互关系,学会电力系统分析和计算的基本原理和方法,为进一步研究电力系统分析和运行问题提供良好的基础,并使学生在电力系统方面的工程计算能力及分析和解决问题的能力得到训练和培养。
11.智能变电原理与技术
本课程为发展能力课程。主要介绍智能变电站概述,IEC61850协议整个体系介绍,系统阐述智能变电站的概念与原理,与传统变电站的差异、优缺点,过程层原理,间隔层原理,站控层原理,过程层网络,站控层网络等,是智能变电站技术领域入门级课程。
12.智能变电站工程与应用技术
本课程为发展能力课程。主要介绍变电站自动化技术的发展过程和智能变电站具备条件,智能变电站自动化系统的功能、结构及发展趋势,继电保护子系统和自动控制子系统的原理,智能电子设备的硬件原理及典型结构,变电站自动化系统数据通信的原理、技术和通信协议等。
13.面向智能变电站的数字仿真技术
本课程为发展能力课程。主要介绍电力系统仿真的分类和发展趋势,国内电力公司常用软件工具介绍,电力系统数字仿真技术和各元件数学模型,智能变电站数字仿真建模与模拟方法、智能变电站二次系统数学模型与仿真建模,智能变电站仿真技术应用。

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