國家電力工程專業應用型碩士培養模式

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隨著時代的發展，碩士學位是工程師的入職門檻已經形成共識。英美國家擁有發達的電力工程碩士教育，其培養模式與國內有很大不同。例如，英國的工程學碩士學制多為1年，美國的工程學碩士培養年限普遍在2年左右，而國內工科碩士培養的學制大多為3年。本文就具備典型意義的英國曼徹斯特大學（TheUniversityofManchester，簡稱曼大）和美國伊利諾伊理工學院（IllinoisInstituteofTechnology，簡稱IIT）的兩個全日制電力工程應用型碩士學位項目，進行培養情況的簡要介紹和比較分析。

曼大MScofE-Power培養模式

課程設置英國曼徹斯特大學創建于1824年，是一所聲名卓著的綜合性大學，其在電力工程領域的教學和科研，歷史悠久，實力強勁。曼大的1年制電力系統工程理學碩士MasterofScienceElectricalPowerSystemsEngineering（簡稱MScofE-Power）項目包含8門必修課及1篇畢業論文，其課程安排如表1。通常，曼大1門課程會在1個學期內修完，授課約30學時，課下對應自習時間約為1:4，總共的學習時間約為150小時，對應15個學分。畢業論文是60個學分，對應的獨立學習時間是600小時，這樣學生總共需要180個必修學分才能獲得學位。MScofE-Power授課時間大致分為兩部分：通常秋季學期從9月中旬開學到圣誕節止。圣誕假期為3周左右，然后是春季學期，從1月中旬到6月中旬。畢業論文工作從春季學期開始，通常會持續至暑假內，論文交卷截止時間一般是在次年9月上旬。這里用課程號代表具體課程，就表1中的課程內容依次做簡要介紹。1.EEEN60302介紹最基本的電力系統架構與電力設備以及相關聯的電路分析基礎。2.EEEN60312介紹電力系統的建模和大電網的穩態分析與短路故障計算。3.EEEN60372講授如何就發電廠電氣部分進行設計，也包括在全生命周期成本背景下對電力設備資產管理與狀態監測的介紹，以及高電壓實驗課。4.EEEN60321介紹電力系統優化調度與電力市場及技術經濟學方面的內容。5.EEEN60076就電力系統的小干擾穩定和大擾動穩定的研究方法進行介紹，以及對供電質量和電力系統可靠性方面的問題進行介紹。6.EEEN60342介紹電力系統中各種類型和場景下的繼電器和保護方案，并要求學生結合PSCAD軟件對電流保護和距離保護進行實踐給出課程報告。7.EEEN60352主要就新興智能電網技術和低碳技術與電力系統的融合展開介紹。8.EEEN60357結合工程項目建設背景，為研究生提供研究方法、產品或服務開發技術和市場研究方面的培訓。9.EEEN60070畢業論文具體結合課程學習中的某科學主題，在教師指導下由學生獨立展開系統研究，以展示學生在處理實際問題時應用專業知識的能力，不需要答辯，但將由教師評審給出成績?？梢钥闯觯琈ScofE-Power項目緊緊圍繞電力工業所需，設置了內容豐富的專業課程。由于曼大等多數英國高校本科是三年制，前期以通識教育為主，涉及到的專業課程較少，能看出表1中的大多數課程內容對應著我國電力本科高年級常規課程，如電力系統分析、發電廠電氣部分、電力系統繼電保護、高電壓技術等幾門專業主干課以及相應的本科畢業（論文）設計?；诖?，加之每門課程的學時數相當少，其所能到達的專業深度也就很有限，1年制MScofE-Power文憑的厚度與國內碩士文憑無疑是有差距的。課程教學與考核模式結合EEEN60372對課程的教學及考核模式做介紹。EEEN60372旨在：使學生對發電廠電氣部分進行設計的基本原則有清晰理解；使學生通過辦公軟件、電子表格以及基于商業軟件包的計算等來完成對發電廠項目中主要電氣部分進行的設計；使學生了解電力系統中資產管理的相關技術；使學生了解電力系統設備型式試驗過程和/生產/調試/檢測過程中使用的電氣測量技術和狀態診斷方法。課程涉及的教學形式包括：教師課堂教學PowerPoint演示和黑板書寫講解（Lecture）、有助教參與的小組課程學習討論（Tutorial）、高電壓實驗課、基于TurningPoint平臺的課程網絡學習(e-learning)等。具體時間分配為，32學時Lectures、6學時高電壓實驗課、4學時Tutorials以及108學時課下學生自修學習Independentstudy。課程考核為，學生三個小時的筆試成績占比為80%，學生所提交一份關于傳輸線路設計的課程報告占比為20%。

IIT的MEngofPower培養模式

課程設置創建于1890年的伊利諾伊理工學院是一所傳統的電力系統教育和科研強校，其電力工程碩士MasterofPowerEngineering（簡稱IITMEngofPower）的培養在美國高校中具備一定的代表意義。美國的工程學碩士分為理學碩士（MasterofScience）和工程碩士（MasterofEngineering）兩大類型，前者側重于學術研究，后者側重于職業發展。IITMEngofPower定位于為電力系統、電力電子和電氣驅動以及電機等專業方向培養高端應用型技術人才，項目要求至少完成30個課程學分，通常學生1學期會選3門課。美國高校的學分制度與英國不同，其一門課程的學分數通常定義為一學期內，該門課程在每一教學周內授課的小時數，這和我國高校的學分制度類似。這里就IIT課程號含義做簡單說明，舉例如ECE418PowerSystemAnalysis。其中ECE為DepartmentofElectricalandComputerEngineering的簡寫，意味著是ECE系開設的課程。ECE418數字中的第一位4代表400級別，適用的年級為本科四年級；如果該數字是5就代表500級別，是適用于碩士和博士研究生的常規課程，通常3個學分；如果該數字是7，代表是側重于博士生前沿知識專題的短期課程，一般2個學分，該數字是6的情況，通常指的是小組研討或博士學位論文。ECE418中數字的第二位和第三位通常表示子類，指代具體學科范疇內的具體課程，這樣ECE418就和具體的一門電力系統分析課程對應了。MEngofPower專業課程學分的選取主要被限定在三個課程組中，即構成專業基礎的核心課程組CoreCourses、構成專業方向的電力系統課程組PowerSystems和電力電子與電氣驅動課程組PowerElectronicsandMotorDrives，任選課程的專業學分很有限，其各范圍的可選取學分數如圖1所示。這里結合選課規則及圖1，對三個課程組所提供的課程進行介紹。CoreCourses課程組包括8門課，如表2所示。其中ECE418和ECE419理論課程內容相同，ECE419多包含1個學分的實驗，要求從其中必選其一。同理ECE412和ECE512課程內容相同，ECE412多包含1個學分的實驗，其作為可選課程之一。在ECE411、ECE420、ECE412（或ECE512）、ECE537和ECE551等5門課程中，要求至少選取3門。PowerSystems課程組主要包括：ECE417配電工程、ECE554電力系統繼電保護、ECE555電力市場運行、ECE560電力系統動力學與穩定性、ECE563人工智能在智能電網中的應用、ECE582微電網的設計與運行等18門課程。PowerElectronicsandMotorDrives課程組主要包括：ECE438控制系統、ECE539電機的計算機輔助設計、ECE548新能源發電技術、ECE550電力電子動態控制、ECE764車載電力系統等12門課程。要求從每個專業課程組中至少選修兩門課程，限于篇幅，各課程不再逐一列表。任選課GeneralElectives被限定在其所在電氣系所提供的選修課目錄中，不超過4-6個學分。在課程層次中，MEngofPower要求申請學位的30個學分，至少有18個學分是500級別課程，400級別課程不能超過12個學分，短期課程的學分最多可申請6個。英美兩國在師資聘用、教材內容選取、教學模式等方面有相似，由前所述看出MEngofPower課程內容與MScofE-Power表1中課程有交集，相比較MEngofPower選課的自由度更高以及授課更扎實。具體表現在如MEngofPower可選課程的范圍很寬，且層次豐富，從本科生課程到博士生課程，可選課程的范圍超過40門；同一門“電力系統分析”，MEngofPower的課時數比MScofE-Power要多一倍；培養學制也更長，自然其文憑的含金量也更足。課程教學與考核模式介紹舉例如ECE550，主要介紹新能源接入智能電網的逆變器控制技術，排課16周，3個學分。開學初，教師將公布本期課程的教學大綱和時間安排，并介紹負責作業答疑和上機指導的助教與學生見面。授課過程中，教師在講解智能電網新興技術的同時也會介紹本領域的前沿學術動態，師生常常會就教學內容展開提問和討論，課堂氛圍活躍。教師布置3個project課題作為考核，成績占比分別為20%、40%和40%，project需要學生們自行組建團隊基于專業軟件協作完成，并需要團隊成員們在現場通過幻燈片或視頻等形式展示其共同的研究成果，教師據此進行成績評定。為激發學生的學習潛力和熱情，教師還布置了課程相關的研究論文寫作納入成績評定，作為附加分40%。

與我國電力工程專業碩士培養的比較

我國電力工程專業碩士定位為培養電力行業需要的應用型高層次人才，與英美國家的培養模式差異明顯。首先在對學業的定位上，英美國家的電力工程碩士教育幾乎不體現對學生研究能力的培養，碩士學位以專業課程學習為主，因此也就沒有碩士生導師的概念，美國的大學通常會安排一定的教師作為學生選課的咨詢顧問，但也僅限于對學生在選課時提供一些建議。國內的專業碩士教育仍強調導師的學術指導，通常也會有期刊論文等研究成果的畢業要求。其次，英美國家的碩士課程教育嚴謹規范，無論是授課或考核以及校方的管理模式，都如同其本科教育的順延貫通，很少開設專業性過強或過深的課程，培養質量通過其教育部門推行的工程碩士教育認證制度得到保證。在學習方式和考核模式上，英美國家的形式更富啟發性和多元化，比如學校會在機房提供豐富的專業軟件，如PowerWorld、EMTP和PSCAD等供學生們完成作業或練習以及實驗，考核成績由平時作業、課程課堂測驗、研究報告、科研項目等多種形式構成。

結語

在近年來國內應用型碩士持續大幅擴招以及海外電力人才歸國就業數量日趨增長的大背景下，如何科學評估海歸碩士的職業能力以及如何改進國內應用型碩士的培養，是值得深入思考的內容，希望本文能對我國高校電力工程專業應用型碩士的教育教學和電力企業的人才選用管理有所啟發。

作者：黨曉強 劉洪濤 謝果 徐永 單位：四川大學水利水電學院