工程教育在我國高等教育中占有重要地位,高素質工程科技人才是支撐產業(yè)轉型升級、實施國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的重要保障。當前,世界范圍內新一輪科技革命和產業(yè)變革加速進行,以新技術、新業(yè)態(tài)、新產業(yè)、新模式為特點的新經濟蓬勃發(fā)展,迫切需要培養(yǎng)、造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才。目前,我國高等工程教育規(guī)模世界第一。我國工科本科在校生約占我國本科在校生總數(shù)的1/3,近年來我國每年工科本科畢業(yè)生約占世界總數(shù)的1/3以上。如何保證和提高高等工程教育質量,如何適應國家戰(zhàn)略需求和企業(yè)需要,一直受到教育界、工程界和社會各方面的關注。多年以來,我國一直致力于提高高等教育的質量,組織并實施了多項重大工程,包括卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(以下簡稱卓越計劃)、工程教育專業(yè)認證和新工科建設等。
卓越計劃的主要任務是探索建立高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)模式,建設高水平工程教育教師隊伍,擴大工程教育的對外開放。計劃實施以來,各相關部門建立了協(xié)同育人機制。卓越計劃要求試點專業(yè)要大力改革課程體系和教學形式,依據(jù)卓越計劃培養(yǎng)標準,遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構課程體系和教學內容;加強跨專業(yè)、跨學科的復合型人才培養(yǎng);著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法,加強學生創(chuàng)新能力訓練,“真刀真槍”做畢業(yè)設計。卓越計劃實施以來,培養(yǎng)了一批獲得行業(yè)認可、具備很好的國際視野和創(chuàng)新能力、適應經濟社會發(fā)展需要的各類型高質量人才,教育培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新取得突破,教師隊伍建設初見成效,為卓越計劃的后續(xù)實施和最終目標的達成奠定了堅實基礎。各高校以卓越計劃為突破口,逐漸形成各具特色的人才培養(yǎng)模式。
2016 年6 月2 日,我國正式成為工程教育“華盛頓協(xié)議”第18個成員,標志著我國工程教育真正融入世界工程教育,人才培養(yǎng)質量開始與其他成員達到了實質等效,同時,也為以后我國參加國際工程師認證奠定了基礎,為我國工程師走向世界創(chuàng)造了條件。專業(yè)認證把以學生為中心、以產出為導向和持續(xù)改進作為三大基本理念,與傳統(tǒng)的內容驅動、重視投入的教育形成了鮮明對比,是一種教育范式的革新。通過專業(yè)認證,把先進的教育理念引入了我國工程教育,有力地推動了我國工程教育專業(yè)教學改革,逐步引導我國高等工程教育實現(xiàn)從課程導向向產出導向轉變、從以教師為中心向以學生為中心轉變、從質量監(jiān)控向持續(xù)改進轉變。
在實施卓越計劃和開展工程教育專業(yè)認證的過程中,許多高校的電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)結合自身的辦學特色,引入先進的教育理念,在專業(yè)建設、人才培養(yǎng)模式、教學內容、教學方法、課程建設等方面積極開展教學改革,取得了較好的效果,建設了一大批優(yōu)質課程。為了將這些優(yōu)秀的教學改革經驗和教學內容推廣給廣大高校,中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會電子信息與電氣工程類專業(yè)認證分委員會、高等學校電氣類專業(yè)教學指導委員會、高等學校自動化類專業(yè)教學指導委員會、中國機械工業(yè)教育協(xié)會自動化學科教學委員會、中國機械工業(yè)教育協(xié)會電氣工程及其自動化學科教學委員會聯(lián)合組織規(guī)劃了“卓越工程能力培養(yǎng)與工程教育專業(yè)認證系列規(guī)劃教材(電氣工程及其自動化、自動化專業(yè))”。本套教材通過國家新聞出版廣電總局的評審,入選了“十三五”國家重點圖書。本套教材密切聯(lián)系行業(yè)和市場需求,以學生工程能力培養(yǎng)為主線,以教育培養(yǎng)優(yōu)秀工程師為目標,突出學生工程理念、工程思維和工程能力的培養(yǎng)。本套教材在廣泛吸納相關學校在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施和工程教育專業(yè)認證過程中的經驗和成果的基礎上,針對目前同類教材存在的內容滯后、與工程脫節(jié)等問題,緊密結合工程應用和行業(yè)企業(yè)需求,突出實際工程案例,強化學生工程能力的教育培養(yǎng),積極進行教材內容、結構、體系和展現(xiàn)形式的改革。
經過全體教材編審委員會委員和編者的努力,本套教材陸續(xù)跟讀者見面了。由于時間緊迫,各校相關專業(yè)教學改革推進的程度不同,本套教材還存在許多問題。希望各位老師對本套教材多提寶貴意見,以使教材內容不斷完善提高。也希望通過本套教材在高校的推廣使用,促進我國高等工程教育教學質量的提高,為實現(xiàn)高等教育的內涵式發(fā)展貢獻一份力量。
卓越工程能力培養(yǎng)與工程教育專業(yè)認證系列規(guī)劃教材
(電氣工程及其自動化、自動化專業(yè))
編審委員會前言“電力系統(tǒng)自動化”這門課程是電力系統(tǒng)、控制理論、信息通信等多個領域知識的綜合應用,目標是講解電力系統(tǒng)生產控制自動化的基本原理。根據(jù)教學大綱,結合電力系統(tǒng)的實際運行水平,本書主要講述電力系統(tǒng)中已廣泛使用的自動裝置和自動化系統(tǒng),這些裝置和系統(tǒng)對保證電能質量、提高供電可靠性和系統(tǒng)經濟運行水平起著至關重要的作用。黨的二十大報告提出“加快規(guī)劃建設新型能源體系”,為新時代能源電力發(fā)展指明了方向。新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體,本書討論了新能源接入對電力系統(tǒng)自動控制技術的影響,并錄制視頻對相關專題進行介紹。
作為電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程的教材,本書力求使學生對電力系統(tǒng)自動化及其相關問