电气工程导论论文范文

时间:2023-02-26 05:13:22

电气工程导论论文

电气工程导论论文范文第1篇

建设创新型国家的战略决策和智能电网、分布式能源、可再生能源等行业变革,对电气工程学科人才培养提出了前所未有的挑战。清华大学电机系以学生为中心,深入思考了学生“学什么、怎么学、怎么(学以致)用”这3个根本性问题,建立了基础与前沿并重、微观和宏观兼顾的新课程体系,创新了以挑战性课程和多样化因材施教相辅相成的人才培养模式,建设了以校内实验平台、课外科技平台和校外实践平台为主体的“三足鼎立”的实践教学环境,创建了特色鲜明、可推广、可借鉴的拔尖创新人才培养体系。

近年来,我国电力和电工两大行业取得了迅猛发展,在2013年我国进入福布斯世界500强的95家企业中,电力电工企业占据8席,我国发电机装机容量和年发电量已居世界第一。总理在2014年的政府工作报告中指出:要“积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设。”可以看出,智能电网、分布式能源、可再生能源等新技术,催生了电力和电工这两大行业的重大变革。行业变革对高校人才培养提出了新需求,要求学生具备扎实的基础以及跨学科知识、创新能力突出、有国际视野。

以上两方面的变化,对既有的人才培养体系提出了诸多新的问题和挑战,主要体现在以下几个方面:(1)行业的迅猛发展导致新的技术手段层出不穷,知识更新速度明显加快,既有的课程体系已不能满足这些变化。(2)创新的本质属性包括多样化和实践性,但原有的以理论课堂为主要场所来实施知识传授的人才培养模式,不能满足拔尖创新人才培养的需求。(3)现在通行的以单门课程的实验和以传统发电形式为主体的实践平台,不能满足知识更新和拔尖创新人才培养的双重需求。上述挑战是深层次、系统性的,既有电气工程学科特色,也是高等教育发展所面临的普遍问题,必须从人才培养的全方位进行深刻变革,才能有效应对,尽快培养出拔尖创新人才。

成果解决教学问题的方法

要想应对上述挑战,必须将人才培养体系转换为以学生为中心,即应深入思考:要想使得清华大学电机系培养出来的毕业生能够满足国家和行业在知识、能力、创新和实践等方面的更高需求,学生要学什么?怎么学?怎么(学以致)用?这3个问题需要从课程体系、人才培养模式和实践环境3个不同角度来回答。

以先进的课程体系帮助学生站在学科发展的最前沿

(1)对电气工程学科的核心知识点进行系统梳理,凝练出12门专业核心课程,充分体现本学科能量处理与信号处理兼顾的特色。(2)新开设“电气工程导论”和“电气工程技术发展讲座”2门导论课,分别在学生大一秋季和大三春季开授,帮助学生纲举目张,明晰电气工程学科的知识架构。(3)与时俱进地陆续开设出“可再生能源与未来电力技术(英)”“太阳能光伏发电及其应用”“智能电网概论”“智能电网中的储能技术”“低碳电力技术基础”等反映学科发展前沿的新课程,帮助学生提升适应学科和行业迅速发展的能力。

以新颖的人才培养模式促进学生创新性思维的发展

(1)在核心课中推广翻转课堂、主动式学习等先进教学方法,提高课程的挑战度,让学生在课堂内能感受到创造知识和用知识进行创造的乐趣。(2)制定《电机系“拔尖创新人才培养计划”实施方案》,设立专业知识型、优秀SRT型、综合能力型和奇思妙想型等不同因材施教培养类型,选配相关领域经验丰富的指导教师,在实验环境和实验条件等方面创造条件,对具有不同特色和潜质的学生进行个性化分类培养。

以完备的实践环境助力学生实现科研梦想

(1)建成包含风电、光伏发电、储能等电气工程学科新方向的“前向”培养实验平台;以相关知识点贯穿专业基础课与专业课的“纵向”培养实验平台;以学生自主创新为导向的课外科技活动“横向”培养实验平台。(2)建立了11个校外专业实践基地,涵盖火电、风电、水电和核电等发电企业,变压器、发电机、互感器等电工装备制造企业,以及多家电网企业,实现了电力、电工行业的全覆盖。以导论课、核心课、前沿课为代表的先进的课程体系,能够满足学生在知识获取方面的基础需求;高挑战度课程与因材施教的师徒制人才培养模式相结合,有助于学生涌现出“勇于探索的创新精神”;前向、纵向、横向实验平台和覆盖面广的校外专业实践基地,有益于学生获得“善于解决问题的实践能力”。课程体系、人才培养模式和实践平台共同作用,形成了电气工程学科拔尖创新人才培养体系。

成果的创新点

建立了基础与前沿并重,微观和宏观兼顾的电气工程学科新课程体系,解决了新时期电气工程人才“学什么”的问题

凝练出覆盖能量处理和信号处理的12门专业核心课,围绕行业内出现的新能源与智能电网等重大变革,新开设多门学科发展前沿课和逐级递进的导论课。新课程体系既包括若干前沿进展讲座,也提供扎实的学科基础;既深入讨论具体二级学科甚至领域方向的技术细节,又对电气工程学科和相关交叉学科进行完整系统的介绍。实践证明,这样的课程体系有效应对了行业中新技术手段层出不穷对人才培养知识体系方面的挑战。

创新了以高挑战度核心课程和多样化因材施教为代表的电气工程学科拔尖创新人才培养模式,解决了新时期电气工程人才“怎么学”的问题

通过深入实施多种形式的因材施教和研究型学习,将以考试成绩为主导的人才评价和培养模式转化为多样化的人才培养模式,将以知识传授为主的教学方式转化为以学生“做中学”为主的研究型学习方式,建立了适应卓越工程计划和电气工程学科发展需求的人才培养模式,有效应对了创新的多样化和实践性本质对人才培养模式方面的挑战。

建设了以校内实验平台、课外科技平台和校外实践平台为主体的“三足鼎立”的实践教学环境,设立了体系完整的专业实践基地,解决了新时期电气工程人才“怎么(学以致)用”的问题

将“前向”“纵向”和“横向”平台置于同等重要的地位,称之为“三足鼎立”。“三足鼎立”的实践教学环境,成为电气工程学科拔尖创新人才培养过程中不可或缺、相辅相成的实践条件,实现了从大一新生研讨课一直延伸到本科或研究生毕业的全学习时间轴的实践教学不断线。校内外实践教学环境有效应对了行业迅猛发展和创新性人才培养对实践方面的挑战。

成果的推广应用效果

(1)对人才培养体系的认可和支持。2008年电气工程及其自动化专业获批特色专业点,2010年第一批参加卓越工程计划,2012年获批专业综合改革试点。电气工程实验教学中心于2008年被评为部级实验教学示范中心。宁夏电力公司实习基地于2012年被评为部级工程实践教育中心。

(2)课程体系方面。12门专业核心课中,5门为部级精品课,4门为部级精品资源共享课。“电气工程导论”课程由院士杰青,基金委创新团队负责人等教授亲自任教。虽然该课程为任选课,但自开设以来,每届学生均100%选修。近年来新开设的“智能电网概论”“可再生能源与未来电力技术(英)”“太阳能光伏发电及其应用”等新课程受到学生普遍欢迎,选课人数明显高于传统选修课。

(3)人才培养模式方面。翻转课堂和挑战式学习模式在专业核心课中得到普遍使用,深受学生欢迎。“电力电子技术基础”课程自2009年起实施基于项目的学习。2009-2013年自主实验项目的学生报名数量分别为4名、10名、20名、40名、60名。“电路原理”课程在2013年尝试翻转课堂教学方法,期末同卷成绩比平行班高8分。在《电机系“拔尖创新人才培养计划”实施方案》支持下,学生完成了一大批专业特色鲜明、有创新性的项目。

(4)实践教学环境方面。电气工程实验教学中心开设实验课程27门,负责为电机系500多名本科生和600多名研究生提供实践动手训练环境。灵活利用现有条件,为学生准备了24小时开放的创新实验室,提供微机和基本测控仪表,学生可随时刷校园卡进入开展科技活动。设立了行业分布合理的711个学生生产实习基地、5个认识实习基地和6个研究生就业实践基地。

(5)人才培养成果方面。从2007级本科生开始,超过75%的学生在毕业前参加过一次以上的课外科技活动(此前的比例约为40%)。近年来,电机系本科生持续不断在全国性科技竞赛中取得佳绩。其中最具代表性的是电机系本科生代表队经校内选拔,于2009、2011和2013年连续3次代表清华大学参加全国大学生“挑战杯”,并均获得一、二等奖(清华大学每年派出约6个代表队,电机系是唯一连续3次代表清华大学参赛并获奖的院系)。

电气工程导论论文范文第2篇

近年来,国内外在电气工程领域产生了一系列新发展:新能源技术、储能技术、新型输电技术、智能电网技术等等。这些技术不仅对我们的行业有着很大的影响,且已经上升到国家层面,在2014年的政府工作报告中总理指出:要“积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设。”可以看出,智能电网、可再生能源等新技术,催生了电力和电工行业的重大变革。行业变革对高校人才培养提出了新需求,要求学生具备扎实的基础以及跨学科知识、创新能力突出、有国际视野。

面临的挑战

新的形势和需求对高校既有的人才培养体系提出了诸多新的问题和挑战,主要体现在以下几个方面:

(1)行业的迅猛发展导致新的技术手段层出不穷,知识更新速度明显加快,既有的课程体系已不能满足这些变化。

(2)创新的本质属性包括多样化和实践性,但原有的以理论课堂为主要场所来实施知识传授的人才培养模式,不能满足拔尖创新人才培养的需求。

(3)现在通行的以单门课程的实验和以传统形式为主体的实践平台,不能满足知识更新和拔尖创新人才培养的双重需求。

上述挑战是深层次、系统性的,不仅是我们电气工程学科面临的问题,也是高等教育发展所面临的普遍问题,必须从人才培养的全方位进行深刻变革,才能有效应对,尽快培养出拔尖创新人才。

应对挑战的思考

应对上述挑战,必须将人才培养体系转换为以学生为中心,即应深入思考:要想使得培养出来的毕业生能够满足国家和行业在知识、能力、创新和实践等方面的更高需求,学生要学什么?怎么学?如何学以致用?对于这3个问题,清华大学电机系进行了深入的思考,我们认为需要从课程体系、人才培养模式和实践环境3个方面来进行探索。

学什么:在课程体系方面进行改革

新技术的推动,需要我们在原有课程体系上进行变革,以先进的课程体系帮助学生站在学科发展的最前沿去了解最新的知识。清华大学在几年前推动了培养方案的改革,将本科生的学时数压缩在170个学时内,按照此要求我们对电气工程学科的核心知识点进行系统梳理,凝练出12门专业核心课程,作为电气工程专业学生培养的骨干课程,充分体现本学科能量处理与信号处理兼顾的特色。为了学生更好的理解电气工程学科的知识体系,在大一秋季学生刚进校和大三春季已经具备了一定知识的这两个时间节点上,开设了“电气工程导论”和“电气工程技术发展讲座”2门导论课。两门课程的切入点不同,“电气工程导论”旨在帮助学生了解学科的主体方向,“电气工程技术发展讲座”旨在让学生在具备部分专业知识的基础上明晰电气工程学科的知识架构。同时,我们与时俱进地陆续开设“可再生能源与未来电力技术” “太阳能光伏发电及其应用”“智能电网概论”“智能电网中的储能技术”“低碳电力技术基础”等反映学科发展前沿的新课程,帮助学生提升适应学科和行业迅速发展的能力。

知识系统的梳理是一个庞杂的事情,仅依靠院系层面去完成会力不从心,因此我们建立了课组制度,对电机系的所有课程进行了梳理,建立了8个教学课组(如图1所示),其中包括5个专业基础课组和3个专业课组。为强化学生的实践能力,专门建立了实践实习组。此外,我们还梳理出一份学生必修课的选课路线图,将我们认为电气工程学科学生应该具有的知识、新开出的课程以及课程之间的先修关系都进行了清晰的描述,对新生来说可以通过此路线图获得清晰的认识。在此基础上,我们还按二级学科开出选修课,要求每个课组做出选修课的逻辑关系梳理,画出路线图。

(1)师资队伍建设

课程体系建立离不开师资队伍建设,为了强化教书育人环节,激励教师更多地投入教学,清华大学发起了院系级的青年教师教学基本功比赛,电机系在全校范围内率先举办系级教学基本功比赛。比赛以“原生态”为基本理念,即将比赛引入课堂,采取现场或远程听课的方式,以实际教学环境来衡量教学水平和教学效果。且比赛的评估不以单次为依据,一学期会进行多次听课,最后进行综合评判。即便是被评为优秀的教师,评委们也会对其教学中的不足提出意见与建议。出台并实施了《电机系青年教师教学比赛实施办法》。这一举措在学校引起了很大反响,校内的其他院系也纷纷效仿。

此外,清华大学面向40岁以下青年教师设立了科研和教学两个方面的奖项,“学术新人奖”是青年教师的科研最高奖;“清华大学青年教师教学优秀奖”,评选教学优秀的教师,每年全校分别评选出10位进行奖励。电机系的青年教师在最近9年中有8人获“清华大学青年教师教学优秀奖”。

(2)国际化培养

在课程化体系中我们还希望引入国际化视野。清华大学电机系每年招生120人,如何使这些具有优质潜质的学生具有国际视野,获得更好的发展空间?我们在教师和学生两个层面下了工夫。

1)教师层面:清华大学启动了“青年教师高水平教学研修项目”,作为学校层面的项目,首批共有4个院系参与其中,电机系就是其中之一。按照清华大学校长的提法“派出一名老师,带回一门课程”,意指带回一门原汁原味的英文课程。目前学校共派出了10位老师,其中8位已完成学习回国,这些教师将在后期的全英文开课和国外课程的学习和完善等方面做出很多贡献。此外还有“海外教师短期课程”。

2)学生层面:在原有侧重研究生派出的基础上,加大本科生出国的力度。学校层面有一个学期的赴高水平大学的本科生出国交换;同时依托系友的捐款,通过设立系级奖励项目,支持本科生短期出国出境访问。2014年派出了23名学生利用暑期到国外高水平大学去访问。

(3)MOOC的探索

课程体系方面,清华大学电机系还进行了一个很好的探索――MOOC探索。全校第一批上线的4门MOOC课程中,其中一门就是电机系开设的。以于歆杰老师为核心开设了MOOC课程,过去这门课程给全系的开课人数是120人,而现在通过这个网络平台面向全世界开课,选课人数达到了23000人,颠覆了传统的教学理念,选课的学生83%以上都是国外的学生。

上述这些围绕课程体系所进行的一系列改革也取得了一些成效。初步建立了符合电气工程学科特点、适应智能电网与新能源发展、满足卓越工程人才培养要求的课程体系。

怎么学:创新培养模式

在创新培养模式上,我们进行了一些思考:以新颖的人才培养模式促进学生创新性思维的发展。

首先,在制定拔尖创新人才的培养模式上,从社会需求和行业引领两个方面去践行我们的教育理念,提出电气工程学科的培养目标。从基础能力、创新能力和人文素养3个方面着手,提出了一系列该学科创新人才培养的知识需求,构建拔尖创新人才的培养模式(如图2所示)。该培养模式的特点是:以科研项目为载体,以系各类实验室为平台,以学研结合为依托,以科技竞赛为契机,采取导师制,遴选优秀导师。

其次,在核心课程中引入推广混合式学习(Blended learning)、翻转课堂(Flipped classroom)、以问题为导向的教学(problem-based learning, PBL)等先进教学方法,提高课程的挑战度,让学生在课堂内能感受到创造知识和用知识进行创造的乐趣。

第三,制定实施了《电机系“拔尖创新人才培养计划”》,设立专业知识型、优秀SRT型、综合能力型和奇思妙想型等不同因材施教培养类型,对有一定科研能力和培养潜质的学生进行重点培养。选配相关领域经验丰富的指导教师,在实验环境和实验条件等方面创造条件,对具有不同特色和潜质的学生进行个性化分类培养。对有一定科研能力和培养潜质的学生进行重点培养。

为保证该培养模式的实施,我们制订了《电机系“拔尖创新人才培养计划”实施方案》《电机系教育教学研究论文激励政策与实施办法(试行)》《电机系硕士研究生招生工作办法》《电机系博士研究生招生工作办法》《电机系青年教师教学比赛实施办法》,修订了《电机系青年教师参与学生培养公共服务的管理规定》等作为制度保障。

多位本科生进入电机系拔尖创新人才重点对象,培养效果优秀。在第一批培养对象中,由阳岳希、徐乾耀同学组成的团队,凭借“火力发电厂节能增效评价及管理优化系统”项目获得了全国大学生节能设计竞赛唯一的一等奖。同时,在2009中国国际节能减排和新能源科技博览会上,展示了他们的获奖作品。时任国家副主席等领导亲临展台参观指导,耐心地询问了该系统的工作原理,并听取了我系学生的详细介绍,还饶有兴致地观看了现场演示。中央电视台科教频道《走进科学》节目,也对电机系学生作品做了集中报道。

学校科技活动开展较好。清华大学每年遴选6个项目参加全国大学生“挑战杯”竞赛,该竞赛每两年举办一次。在近3次的竞赛中,电机系都取得了较好的成绩。2013年获第13届全国大学生“挑战杯”竞赛一等奖,2011年获得第12届全国大学生“挑战杯”竞赛二等奖,2009年获第11届全国大学生“挑战杯”竞赛一等奖。此外,还获得第五届全国大学生智能汽车竞赛特等奖、2013年首都挑战杯特等奖、2012年ABB大学生创新大赛一等奖、施耐德电气杯全国大学生“节能增效”大赛一等奖等多项奖励。

怎么(学以致)用:实践教学改革

电力行业较强的行业背景,学科和产业优势给予了很大支撑,使得我们能够将学科和产业优势转化为实践教学优势。在实践教学平台的建立和发展上,我们确立了四个原则,即兼顾课内课外、校内校外,兼顾验证综合、鼓励奇思妙想,兼顾强电弱电、硬件软件,强调学习研究、做人做事。

清华大学电机系建立了覆盖学生全学习时间轴的实践教学体系(如图3)。校内实验平台、校外实践平台和课外科技平台3个平台分别完成不同目标任务:校内实验平台主要培养卓越工程人才,开展验证型、综合型和创新型实验;校外实践平台更多的是结合产业优势转换成人才培养优势,让学生深入了解行业、热爱行业,将来献身于行业;课外科技平台激发学生自主研究热情,提供政策、场地、设备和辅导。

(1)先进的校内实验平台

校内试验平台依托学科优势,立足基础,着眼创新。包含两个实验平台:一是以相关知识点贯穿专业基础课与专业课的“纵向”培养实验平台。二是以风电、光伏、储能等电气工程学科新方向为代表的新能源与智能电网“前向”培养实验平台。每年大约有500名本科生和600多名研究生从中受益,2008年成为部级实验教学示范中心。

(2)灵活的课外科技平台

在课外科技平台的建立上,有很好的拔尖创新人才的培养机制,通过这个机制调动学生兴趣,参加到科技创新活动中去。同时建立了科技活动鼓励政策和科技指导教师制度。目前有70%左右的学生在大学四年中至少应有一次参加科技赛事或SRT的经历,这将有助于学生科研能力的培养。

(3)全面的校外实践平台

在校外实践平台的建立上,我们结合行业特色,瞄准前沿,加强与电力、电工行业的合作。建立了11个生产实习基地、5个认识实习基地和6个研究生就业实践基地,覆盖了电力、电工行业的代表性企业。在电力方面与发电企业、电网企业开展合作,还与香港中华电力开展合作;在电工行业与特变电工、西安电气、上海电气、东方电气、施耐德电气等企业开展合作。

电气工程导论论文范文第3篇

关键词:实训课程;分层次;模块化

作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02

电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。

一、课程目标定位

课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:

掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。

掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。

掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。

熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。

掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。

为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。

能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。

二、课程体系的构成原则

实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:

以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。

注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。

以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。

课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。

课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。

三、分层次模块化实训教学体系的设立

电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。

针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。

我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。

首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。

整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。

通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。

四、结论

电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。

参考文献:

[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.

[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]钱国英,徐立清,应雄.高等教育转型与应用型本科人才培养[M].杭州:浙江大学出版社,2007.

[4]王泽忠,王兆安,沈颂华.电气工程及其自动化专业规范研究[J].电气电子教学学报,2010,(S1):5-6.

电气工程导论论文范文第4篇

关键词:电气工程及其自动化;CDIO;模块化教学

作者简介:刘超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院,助教;杨蕾(1986-),女,江苏徐州人,南京理工大学泰州科技学院商学院,助教。(江苏 泰州 225300)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0069-02

CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思(conceive)设计(design)实现(implement)运作(operate)四个方面。“构思”是指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实现”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力,是将教学过程与工程实践项目相结合,通过理论学习解决工程实践的问题,也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。

电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业,最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院(以下简称本校)电气工程及其自动化专业,以培养“现场工程师”为教育目标,2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校,成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,教学效果在应用型本科院校中处于前列。

一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点

1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法

培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的,也不是一成不变的。工程教育应当是动态的,随着新科技成果地不断出现,本科应用型人才培养目标必须通过市场调研,不断进行更新和调整。对于高校来说,人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情,高校在制订和调整人才培养方案时,应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时,广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议,确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合,形成一切围绕企业需求的教学方法。

2.以大工程为主的宏观教学手段

宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程,在这个视野中工程不再局限于技术,工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系,CDIO模式培养的不仅仅是技术专家,而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师,更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。

对于电气工程及其自动化专业来说,要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科,而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位,这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才,无论是课程体系、教学模式还是培养目标,都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中,可以将一个大项目拆成几个小的课题,让学生组成一个完整的项目组,分摊项目中的一个部分。比如说:将一个建筑电气化的项目分成三个部分:建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立,实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制;监控系统提供电源,保证其稳定运行;电梯控制需要监控系统的辅助,才能保证运行的安全性,监控系统服务于建筑供配电,实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计,形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中,将大工程的理念贯穿其中,培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。

本校将“工程导论”作为大一的必修课,请多年从事实践工程的教授作为主讲教师,以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例,让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责,并且进行简单的问题解决和设计实践,养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力,为今后的学习打下基础,并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革,不通过笔试的方式给学生评定分数,而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解,使学生积极参与到课程之中,获得了良好的效果。

二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革

1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点

所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系,它是在既定的培养目标指导下,将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解,使其成为多个相对独立的教学模块,且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。

以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位,学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整,形成职业化的教学模块,这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育,是服务于企业项目的,将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩,从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置,既符合以求职为导向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。

2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析

电气工程一级学科目录下有五个方向:电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点,依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块:

(1)电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉,而且又兼顾了电气、电机方面的知识,所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩,甚至涉及火力发电厂集控运行等方面,应用领域极为广泛,是应用型本科院校学生就业的重点,也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。

其核心课程包括:“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室,以西门子S7-200系列PLC为例,引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上,还开设了组态软件课程,将下位机与上位机连接起来,更加贴近真实项目,使枯燥的编程变得更加生动,也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试,还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应,毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合,具有较高的水平。

(2)电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点,电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发,都离不开软件或者硬件工程师。

其核心课程包括:“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充,本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课,以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室,学生自己动手,操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快,就业选择优势明显。

(3)电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题,电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行;建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试,该模块有广阔的就业前景。

其核心课程包括:“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校,上述课程要以“轻理论,重实践”为指导思想,通过课程设计和毕业设计等手段,让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点,掌握电力系统运行的基本原理。

三、结语

对于应用型本科院校来说,CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,在“现场工程师”的培养道路上不断摸索,积极总结,取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革,提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。

参考文献:

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).

[2]陈启元,任胜兵,等.工科大学生CDIO能力成熟度评估与改进体系研究[J].中国高等教育,2009,(8):31-33.

电气工程导论论文范文第5篇

关键词:创新人才;电气工程;课程改革;教学改革

作者简介:李俊峰(1978-),男,河南南阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,副教授;潘海鹏(1965-),男,河南濮阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,教授。(浙江 杭州 310018)

基金项目:本文系2009年浙江理工大学电气工程及其自动化新专业建设项目(项目编号:xzy200905)、2012年浙江理工大学电气工程系列课程建设项目(项目编号:XLKC1203)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0059-03

随着社会的发展,其对学生的能力、素质要求越来越高,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》又一次明确要求学校在人才培养上坚持“德育为先,能力为重,全面发展”。[1]目前,我国高等教育长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力,使学生满足于对知识的学习和记忆,注重模仿和重复以应付考试,缺乏解决实际问题的能力和创新能力。社会更看重的是学生的工程应用能力与创新能力,而对学生能力素质的培养需要相适应的培养方案、课程体系。[2-4]

浙江理工大学(以下简称“本校”)电气工程及其自动化专业2009年经教育部批准开始招生,本校的电气专业主要有两个培养方向:电机与电器和电力系统自动化。由于是新专业,这两个方向并没有严格分开,也就是说,这两个方向的课程学生都要学习。与国内清华大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学及东南大学等高校的电气专业相比,本校的电气专业刚起步,办学经验不足,专业建设更处于较低水平。为了避免电气专业学生在起步阶段与其他名校学生拉开差距,本校汲取其他高校在电气专业办学上的经验和长处,结合该专业的培养目标及培养特色,开展面向工程创新人才培养的“电气工程”系列课程建设,这对电气新专业的建设将起到举足轻重的作用。

一、建立教授为首的系列课程

本校以实际工程为背景,以工程素质和工程创新能力培养为目的,构建电气工程及其自动化专业的知识体系和课程体系。电气工程系列课程主要包括电力电子与电气传动、电力系统自动化、嵌入式系统及自动控制四个系列课程。电力电子与电气传动系列课程包含的课程有“电机及电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电机设计”、“运动控制系统”、“MATLAB与系统仿真”及“电气传动大型综合设计”;电力系统自动化系列课程包含的课程有“电力系统分析”、“继电保护技术”、“电力系统自动化”、“高电压工程”、“供变电技术”及“建筑电气与自动化”;嵌入式系统系列课程包含的课程有“单片机原理与应用”、“电源技术”、“ARM嵌入式系统技术及应用”、“现场总线技术”、“DSP技术及应用”及“单片机原理与应用”课程设计;自动控制系列课程包含的课程有“自动控制原理”、“现代控制理论”、“智能控制导论”、“计算机控制技术”、“纺织电气控制”及“控制系统组态设计”。

以本校电力系统自动化系列课程建设为例,探讨一下电力系统自动化系列课程的改革情况以及建设特色、建设成效。

二、系列课程建设改革

1.加强教学队伍的建设

为了建设电力系统自动化系列课程,保证教学质量,提高教学水平,不断深化教学体系和教学内容的改革,本校建立了一个电力系统自动化课程教学团队。该教学团队共有教师9人,其中教授2人(博士生导师1名),副教授5人,讲师2人;具有博士学位6人,在读博士1人;45周岁以上2人,其余均为35周岁以下的青年教师。成员学历与职称层次高,年龄、知识、学缘结构合理,团队意识强,合作出色,另外,还聘请了5名相关专业指导教师。

电力系统自动化系列课程建设组的职责、功能、任务是:制定课程体系;整合课程内容;修订教学大纲;相互随课堂听课;开展教改和教学法研究;规划和编写教材建设;教学与检查实验;培养青年教师。

2.教学内容与课程体系改革

(1)课程体系科学化。以电力系统分析精品课程的建设为龙头,按照整体优化、突出特色的原则,围绕本校纺织电气特色,形成一整套科学的、具有鲜明特色的专业课程体系和建立一套适应性更强的“421”全方位教学新体系,即通过理论教学、CAI技术、实践教学、参与科研等环节,促进教学质量和教师学术水平的提高,最终促进学科建设的发展。而学科建设的发展是否达到预定目标,还要和预定目标进行比较,根据比较结果改进教学方法与手段保证目标的实现。同时,根据各课程之间的内容衔接完善现有教学计划,从时间上顺序相连,从内容上环环相扣,使课程体系科学化。

(2)教学内容现代化。根据本校电气工程及其自动化专业的培养目标和特色,修订面向21世纪、科学合理、严格规范的电气工程系列课程教学大纲和教学方案,更新教学内容,使教学内容现代化;选用面向21世纪课程教材、“十一五”部级规划教材或部级优秀教材等,注重教材的先进性与前瞻性;讲课时引入教师科研中运用的新技术、新方法、新设备等,使学生不仅能够掌握基础理论与实际应用,而且能够关注学科前沿。

3.实验(实践)教学的改革与建设

电气工程及其自动化专业是工科专业,培养的是工程人才,必须以工程实践为基础,以实践作为立足的根本。[5]目前,本校电气工程专业开设的实验都是验证性的实验,学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就班地操作就可完成实验。但是,电力安全生产具有一定的特殊性和重要性,对于电气设备的操作、电气设备事故和异常情况分析处理等电力生产运行的主要内容,需要学生动手操作,要求学生有工程实践体验,不能只纸上谈兵。基于以上的认识,本校在以下几个方面进行了改革和建设:

(1)根据电气工程行业特点结合本校的实际情况,通过软、硬件开发改造实践教学平台,使实验过程接近于实际的工作环境,为课程设计、毕业设计和学生科技创新提供一个良好的实践场所。

(2)开发电力系统分析实验平台,精心设计实验教学内容并修订实验指导书,增加创新性、综合性、设计性实验的内容。综合性实验要体现专业课程间的整体性和连贯性,打破单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系。例如在“微机保护”实践教学中,可以综合“单片机原理”、“电力系统分析”、“电力系统调度自动化”、“电力系统仿真”等多门课程知识。此外,鼓励学生积极参与实验室的建设和设备开发,综合训练学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等,提高学生的科技创新能力。

(3)选择教师科研过程中的生产实践问题作为教学案例,使学生将实践教学与工业现场相结合,从而锻炼学生解决生产实际问题的能力,同时可以为生产企业提供技术支持。

(4)编写电气工程大型课程设计任务书,课程设计来自教师的工程设计课题,与实际应用相结合。例如35kV或110kV变电站的设计等,让学生通过大型课程设计,熟练掌握变电所设计主要内容及设计流程,把电气工程系列课程知识串在一起,形成系统化,使学生得到一次综合性应用锻炼,有利于他们对知识的掌握、巩固、以及对知识的综合应用。同时将课程实验、毕业设计、课程设计、科研实训多个环节相结合,充实教学内容和提高教学效果及本科生毕业设计质量。

(5)对学生开放实验室,开展预约实验、兴趣实验,力争实现网上实验。这个开放包括两个方面:一是实验时间开放,实验室安排一个时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;二是实验内容开放,即实验指导书只提出实验的基本要求,由学生自己来设计实验的具体内容、步骤和实验线路。

(6)利用MATLAB电力系统仿真工具箱开发潮流计算软件、负荷计算软件、短路电流计算软件、微机保护算法等,搭建电力系统仿真平台,进行电力系统各种短路、变压器励磁涌流、变压器保护、线路保护等各种仿真研究。并将开发的各种软件移植到电力系统自动化实验装置中,检验这些软件和算法的实用性。

4.教学方法与手段的改进

(1)提问式教学与启发式教学相结合。在课堂教学中,应以教师为主导,学生为主体。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师要潜心研究、精心备课,做好课堂教学策划,营造一个和谐宽松的课堂氛围,让学生怀着轻松愉快的心情参与学习,调动学生学习专业知识的兴趣和学习的主动性;教师结合课题进行案例分析,把研究性学习的方法贯穿在专业课程的教学中。

(2)互动式教学与讨论式教学相结合。在课堂教学中,教师充分调动起学生“参与”的兴趣,引导学生积极思考并提出问题和解决问题,与学生形成互动。此外,在教学结束时,教师可以给学生提出一些问题,让学生在课外准备,留作下次课进行讨论。学生为了准备这些问题,事先必须对本章节进行学习,查阅相关资料。这种方法促使学生积极地思考,提高学生的自学能力和创新意识。

(3)多媒体教学与传统教学方法相结合。多媒体教学具有信息量大、速度快、图文并茂、声形相应、生动逼真等特点,可以使教学过程更加生动、直观,使学生全方位地接受信息。例如,继电保护的动作过程、控制回路的动作过程、高压电器的工作原理等内容都可以开发和制作成FLASH动画,教师在讲课过程中反复操作,既可以吸引学生又使该内容容易被学生接受。但是,多媒体教学也有不足之处,例如会使学生来不及记笔记,或为记笔记而不注意听课。课堂上全部采用多媒体教学,效果往往也不理想。因此,可以将多媒体教学与传统的理论教学结合起来,一方面通过多媒体让学生了解更多的知识,扩大信息量;另一方面,学生也可向教师直接提问,形成互动以解决学生在学习过程中遇到的问题。

(4)充分利用网络。目前,本校已经开通了无线上网功能,学生可以非常方便地通过手机等在校园和生活区上网,这为加强教师与学生的互动提供了条件。学生有问题时可以利用网络将问题发往邮箱,教师通过回复邮件来解答学生的问题;此外本校建立了4A网络教学平台,“电力系统分析”、“供变电技术”等已经申请了网络课程,学生可以在课程网站直接下载许多学习资源。教师也可以通过“网上答疑”系统与学生在线交流,解答学生的疑问,探讨共同关心的问题,了解学生的学习和其他方面的动态,及时调整教学方法和进度。

(5)教学与科研互动。本校提倡“双师制”教学模式,将理论讲解和工程实践相结合。以教学带科研,以科研促教学,实现教学科研双赢。

(6)采用案例教学、现场教学。采用现场教学手段不仅使教学内容形象化而且可以加大教学信息量,使学生能以工程为背景,理论联系实际,加探对知识的掌握,做到学以致用。

(7)数字虚拟实验。随着电力系统的发展,现有的纯物理的动模实验室已经难以满足现代电力系统实验教学要求;而且,本校电气工程及其自动化专业是新专业,实验仪器数量不足,实验场地和教学经费有限。数字虚拟实验可以使学生在计算机上仿真电力系统的各种稳态和暂态过程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具对三相短路电流进行分析,得到各个模态的信息。此外,出于安全性的要求,很难将纯物理的实验做到开放性和设计性,数字虚拟实验可以实现实验的开放性和设计性,对于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力大有裨益。

5.考试改革

学校应注重对学生平时学习状况与效果的考查,将其按适当比例计入期末总成绩,其中卷面考查占50%,综合性、设计性实验占20%,平时成绩占10%,案例分析占10%,机动奖励分(、参与项目)占10%。逐步实现教、考、评分离,使考试更加科学、规范、公平。考核方式采用多元综合考查法,同时鼓励学生参与教师的项目,发表研究论文。

6.教材建设

教材编写必须整体考虑系统性和学习的渐进性。教材与课程以及与课程体系乃至知识体系密不可分,因此在编写教材时必须要注重教材与课程、课程与课程体系、课程体系与知识体系的衔接。本校相关课程组针对电气工程及其自动化专业培养目标和特色,结合电气工程系列课程建设情况,编写了《电力系统综合实验原理与指导》实验教材一部。内容涵盖“电力系统分析”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”“供变电技术”、“建筑电气与自动化”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法,增加设计性、综合性及创新性实验内容,并计划出版一本符合本校电气工程及其自动化专业特点与定位的《电力系统综合自动化》教材。

7.教学文件的制订与完善

这一环节由相关部门辅助完成,主要包括:修订教学计划、教学大纲,突出实践性环节;制定实践教学的各项规章制度,对教学过程实施动态监控,建立实践教学的质量评价指标体系,定期由教师和学生填写,对检查的结果进行分析和综合并形成反馈,再根据反馈的信息调整教学计划,以此形成良性循环;将教学大纲、教学计划、教学日历等相关教学文件装订成册,规范管理。

三、结束语

本系列课程的建设通过“优化理论课程、强化实践环节”,形成一系列颇具特色的教学理念、内容、方法和手段。主要课程教学特色如下:进行了理论课程的优化重组,形成了课内研究型授课方法、课外自选研究专题、数字化实验平台、研究型实验等系列研究性教学方法。总结和补充国内外科研重大成果和学科前沿;加强实践教学环节的作用,通过建设可由以前单一的基础性实验模式发展为基础实验、设计型实验及综合开发型实验,并对综合设计型、创新型实验实行开放式教学;综合运用多媒体课件、Flas、数字化实验新技术等多种现代化教学手段。突出网络教学特色,可实现网上课件演示、习题提交解答、制定网上学习活动等,对加强教学效果,激发学生的学习热情,将起到积极的促进作用;建立实验教学网站、构建网络实验教学平台,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式;将教师的最新的科研成果转化为教学资源,开发先进的电力系统动模数字化实验平台,同时教学研究也可以带动科学研究,促进数字化实验平台的研究。

参考文献:

[1]张立新,纪文刚,戴波,等.面向能力素质培养的自动化专业系列课程建设[J].实验室研究与探索,2011,30(10):351-353.

[2]赵舵,冯晓云.电气工程及其自动化专业人才培养及课程改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,(S1):88-89.

[3]李娟,王秀云,蔡国伟.电力系统及其自动化专业课程体系改革探讨[J].中国电力教育,2008,116(7):107-109.

[4]林红举,王庆祝,宋冬冬.电气工程及其自动化专业课程体系改革与实践[J].中国电力教育,2009,129(2):87-88.

电气工程导论论文范文第6篇

新工业革命日新月异的技术与产业革新,需要大量的创新创业型人才。顺应时代的需要,构建了以创新、创造、创业“三创”能力培养为目标的电气工程及其自动化专业实践教学体系,实践取得较好的成效,极大地激发了学生的学习和创新热情。

关键词:

新工业革命;创新;创业;实践教学体系

随着微制造、互联网与信息技术的应用和发展,如智能化生产、新能源技术、3D打印技术、生物电子、纳米技术等创新技术的进步及融合发展,将带来新一轮的工业革命,要想在这一场革命中取得先机,将倚重于科技创新,科技创新需要大量的创新创业型人才,大学生是人才的主力军。因此,大学生创新、创造、创业“三创”能力的培养,对我国的发展建设至关重要。而在传统的高校教学模式中,课堂注重讲授理论知识,设置的实践环节较少,学生缺少理论联系实践的锻炼,学了知识不知怎么用,动手能力差。缺乏创新意识,更谈不上去尝试创业了。本文以我校电气工程及其自动化专业为例,谈谈通过实践教学的改革提高学生“三创”能力的探索。

1电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建

我校电气工程及其自动化专业是在原电力系统及其自动化专业的基础上根据教育部专业调整目录,按一级学科名称更名而形成的强、弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合的宽口径专业。实践教学一直在本专业人才培养中占据着非常重要的位置。在新工业革命背景下,以专业认证为契机,结合我校电气专业人才培养的目标,以培养素质、能力的创新、创造、创业“三创”精神为宗旨,以实际的工程能力、研发能力训练为核心与主线,以我院电工与电子技术实验中心、电气工程及其自动化专业实验室、创新创业实训中心、校外实习基地等实践场所为依托,对实验、设计、实习等多个实践教学环节进行改革、构建多维平台,形成了有利于提高学生“三创”能力的实践教学体系。

1.1实验教学体系的构建

南华大学电气学院有全院共享的电工与电子技术实验中心,实验室面积2400平方米,实验设备1786台(套),仪器设备总值1058.4076万元,包含计算机网络实验室、自动控制原理实验室、单片机原理实验室、PLC实验室、检测技术与传感器实验室、电力电子实验室、嵌入式与DSP实验室、电机网络实验室、现场总线网络实验室、电路实验室、电子技术实验室、电子技术综合实验室、CAD机房,共12个实验室。另外,电气工程及其自动化专业专业实验室还有变压器模型室、30MW汽轮发电机、火力发电厂模型室、电机系统综合实验室、工厂供电综合自动化实验室、电力系统自动化实验室、高电压实验室、电力系统继电保护实验室、多功能微机保护实验室、多功能微机保护实验室等专业实验室,仪器设备总值318万元实验室面积达1425平方米,实验设备109套。在新增设备的计划中,加重了综合性、设计性、创造性和体现电气工程技术最新发展的实验设备的配置,引入了智能化变电站仿真培训系统、风光互补发电测控实训系统、电机与变压器维修实训系统、电力系统教学仿真系统等设备。同时,为深化实验教学改革,全面提高教学质量,培养新世纪高素质创新、创业人才。改革了传统的实验教学模式,对专业基础课实验进行重组、整合和更新设计,减少单纯验证性实验,增加了综合设计性实验,并且使部分实际操作实验与计算机仿真实验之间的内容交叉融合;还增开了专门的综合实验课,如电机与控制实验、电子技术综合实验、电气工程综合实验等。通过开放实验室、综合性实践、参加有关的全国性竞赛等多种教学方式全方位、多层次的培养学生的实践能力,全面培养学生的创新能力。

1.2设计体系构建

设计包括穿插在各个学期的课程设计和大四最后一学期的毕业设计,我校电气专业开设了电子技术、电力系统基础、电气应用与PLC控制技术、单片机原理及应用、电力系统继电保护等课程设计,并可打破课程界限,精心安排设计内容来优化学生的专业知识结构。以电力系统继电保护课程设计为例,通过改革创新研究,将电力系统分析、信号与系统、电气工程基础、单片机原理、计算机仿真等多个课程的知识应用在设计的各个环节,使学生对这些专业基础或专业课在专业中的作用及课程间的联系有个系统的认识。否则,在学生脑海里这些课程都像散落的珠子一样,好像互不关联,通过设计,就把它们串成了串。同时,为提高学生的理论联系实际、综合应用能力和创新、创业能力,能做实物的尽量要求学生做出实物。毕业设计是实践教学中非常重要的一环,如果毕业设计开展得好,可以帮助学生进一步深化和扩展所学的基础知识、专业知识、可以更好地培养学生的工程应用能力和创新、创业意识,使学生初步具备实践动手、产品研发、团队协作和职业责任等方面的知识与能力。而毕业设计的进行首先要选好题,选题来源可以是教师的横向和纵向课题,或者是实验室建设或设备改进的课题;也可以是电力企事业单位的实际问题或相关开发项目。为了让毕业设计更好地与学生的工作实际相联系,我专业加大了设计选题中工程应用型题目的比例。一方面,聘请电力有关方面的专家做毕业设计指导教师或根据电力相关企事业的工程实际提取现场数据、技术精心安排设计内容,使与工程实际接轨;另一方面鼓励教师加强用科研服务社会,并将自己的科研成果转化到毕业设计选题中,使学生接触电力行业的前沿技术。同时如果学生在毕业设计期间想去校外电力相关企事业单位结合实际工程项目进行设计,只要在该单位有相应指导资质的高工等,我们都会允许,并会在校内再配一位校内导师,在设计的内容、工作量、设计说明书及图纸的规范和质量进一步按学校的要求进行把关,以保证毕业设计的客观性和规范性。经过这些措施,提高了学生毕业设计的积极性和主动性,他们参加工作后能更快地进入角色,也更容易得到用人单位的认可。

1.3实习教学体系的构建

实习是为了加强学生的劳动观念、实践观念,为毕业后走向工作岗位和进一步的学习奠定基础,适应社会对电气工程及其自动化专业技术人才的需求。为了让学生实习效果更好,要尽量盘活社会中可用的教育资源,增加学生与社会的接触机会,把社会中的专家请进来,我们的教师也要走入社会中,为学生进入电力企事业单位学习和实践牵线搭桥。尤其是衡阳地区的电力相关企事业单位,如衡阳电业局、特变电工、金杯电缆、大唐耒阳发电厂、耒中水电站、酃湖变电站等。创建多功能的校外实习、产学研和创业实训基地(如电厂、变电站、电气设备公司等电气专业相关单位),通过到电力有关企事业单位选择合适的岗位进行在岗实习,让学生参与企事业单位实际应用项目设计、开发与管理,在实训中感受创业文化。如我专业与台达电子(东莞)有限公司签订了校企联合办学。我专业的实习教学包含认识实习和生产实习。电气工程及其自动化专业认识实习是在学习完公共基础课和必备专业基础课后,开始其他专业基础和专业课学习之前进行的实践教学,是专业课教育的重要环节,是学生接触电气工程实际、接触社会、了解社会、扩大知识面、短时间获得大量新信息的极好机会。通过参观厂、矿、企事业等一线工作单位,了解本专业在各行各业中的应用,对本专业在大学四年中将要学的内容有一个较全面的了解,使学生初步建立专业思想,热爱电气专业,增加对本专业学习内容的感性认识,为后续课程的学习打下一定的实践基础。我校电气专业认识实习主要有衡阳廖家湾220KV智能变电站、耒中水电站等地进行。生产实习是在学习完公共基础课及专业基础课,开始专业课学习期间进行的实践教学,也是专业课教育的重要环节。目的是使学生理解并熟悉电厂典型工艺的生产过程、原理、流程、设备及正常生产的操作方法,了解典型电气设备的使用情况与工作方式;从生产角度和市场需求出发,进一步加深对电气工程及其自动化专业的认识,提高动手能力和理论水平。我校电气专业生产实习曾在秦山核电站、广州黄埔电厂、葛洲坝水电站、大唐洛阳热电厂等地进行。现在主要是在我们专业的湖南省优秀实习基地大唐耒阳发电厂进行。

1.4构建多维平台提高“三创”能力

为提高学生实践动手能力和“三创”(创新、创造、创业)能力采取了以下措施。首先,鼓励本系教师进一步努力提高自己的教学、教研、科研水平,并加强校企合作,努力用自己的知识服务社会,还选派了一位青年教师参加了创业导师专业培训,以使教师能更好地指导学生进行创新、创造、创业。近五年,进行省级实践教学改革与教学研究3项,校内实践教学改革与教学研究5项;主持参与纵横向课题多项。教师中有湖南省青年骨干教师2人,湖南省青年教师教学能手1人;国家注册电气工程师2人,湖南省监理工程师8人。以第一发明人获得发明专利3项,实用新型专利3项;为电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建与实施提供了有力保障。我专业把学生“三创”能力的培养贯穿到所有的专业课学习当中。根据各年级学生的专业学习情况,设计不同的创新创业实践教学,以保证创新创业教育贯穿大学教育始终。一年级学生主要是学习基础知识,还没具体开始专业学习,开设了电气工程专业导论课程,对学生进行专业启蒙,让学生对电气专业前沿及基础理论有感性而直观的认识,帮助学生形成对创新创业能力的初步认识;二年级以后学生就逐步进入专业基础课和专业课的学习,其中二年级以实验或专业课程拓展训练等实践课程为主;三、四年级可以进行专业实习、校内外实训或申请学生创业园入驻项目,培养具有创新精神、创业实践能力的人才;同时二年级以后就可以鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“电老鼠”比赛、节能减排大赛、飞思卡尔小车赛和学校组织的大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等各种科技活动、竞赛、创新创业实践。另外,也可以申报项目,如“大学生研究性学习和创新性实验计划”;电气学院大学生科研项目;或参与教师科研、合作企业的实际项目研究。学生在参与学科竞赛、科技活动、项目研究时,鼓励学生跨学科、年级、专业组成创新科研团队,一般是3~5人组成,由学生自行立项申请,在指导教师的指导下独立完成查阅文献、选题、开题、调研、收集分析资料、创新设计、申请专利、、形成总结报告等任务,相互之间扬长避短、同心协力进行科研创新。通过以上措施,近五年,学生多人次获得大学生电子设计竞赛、智能汽车竞赛等奖项,成绩名列湖南省高校前茅。学生申请专利多项,获得授权专利7项,其中第一发明人获得2项,申请获得“大学生研究性学习和创新性实验计划”5项。

2结束语

经过多年的改革和探索,我院电气工程及其自动化专业构建了更合理的实践教学体系,更好地培养了学生的专业素质、科学素质、工程素质、团队素质和创新、创造、创业“三创”能力,极大地激发了学生的学习和创新热情.

参考文献

[1]巩佳伟.理工科院校创业教育实践体系研究[J].北方经贸,2014(3):170-172.

[2]易玄,申丹琳.我国大学创业教育和专业教育融合模式的探索[J].创新与创业教育,2012(4):68-71.

电气工程导论论文范文第7篇

1.专业任意性选修课的地位

以黑龙江大学为例,黑龙江大学机电工程学院采用学分制,毕业要求总分修满167学分。课程平台包括最低修读4分的通识教育平台和最低修读118学分的专业教育平台。其中,专业教育平台共有3个类别:学科与专业必修课程(67分),专业指导性选修课程(25分),专业任意性选修课程(26分)。可见,专业任意性选修课所占总学分的15.6%。专业任意性选修课共分为两个方向:电气控制方向和电力系统方向。每个方向设置课程15门课,总学分37.5学分。学生根据个人兴趣选修至少26学分。其中每个方向的三门课选课率达100%,学分3.5学分,是专业任意性选修课中的“必修课”,考试方式为试卷考试。其余12门课考试方式为考查,学分在1~2.5学分之间。专业任意性选修课9门课安排在大三下学期(含三门选修中的“必修课”),6门课安排在大四上学期,毕业班专业任意性选修课所占比例为40%。毕业班专业任意性选修课所占考查考试课中的比例达50%。因此专业任意性选修课是提高教学质量的重要组成部分之一。

二、专业任意选修课教学存在的问题

专业任意性选修课在工作实践中发现教学主要存在以下几个问题:第一,学生出勤率低。[1,2]以黑龙江大学电气工程专业为例,毕业班专业任意性选修课选课积极,但学生参与课堂的出勤率低下,2007级和2008级“发电厂变电站二次回路”选课达86人和88人,均超过学年总人数的80%,然而实际到课人数仅为选课人数的40%。第二,学生考试应付老师,学术报告敷衍了事。由于专业任意性选修课考核方式为考查,通常以提交学术报告作为考试形式,因此存在大量网上下载拼凑,甚至全篇照抄现象。由此可见,学生对专业任意性选修课的重视程度不够,尤其是毕业班专业任意性选修课成了“酱油课”,课程变得可由可无,混学分现象严重,与教学目标初衷相违背。

三、提高专业任意性选修课教学质量的应对政策

1.明确学好专业任意性选修课的重要性高校专业任意性选修课混学分现象屡见不鲜,其根本原因在于上至老师,下至学生,对专业任意性选修课的重视程度均不够,明确与加强对专业任意性选修课的重要性的宣传是有必要的。首先,在新生入学学习的“电气工程导论”课程中,教师在介绍课程体系时应强调专业任意性选修课的重要性。黑龙江大学机电工程学院(以下简称“我院”)实行学业导师制,学业导师有责任和义务向低年级学生灌输专业任意性选修课程的重要性。其次,学生专业任意性选修课和必修课强调不应区别化对待。由于必修课和专业任意性选修课考核要求不同,考试课程需要投入大量的时间和精力,而考查课因考试轻松,通常以提交报告为主;授课安排在大三下和大四上学期,因此高年级学生对教师所教课程的难易程度、考核形式、口碑均有更详细的了解,甚至在网上或学校论坛里出现了高年级学生写的选修课“攻略”。再次,提高学院教学管理水平和教学质量。学生出勤率低和区别化对待专业任意性选修课削减了教师的教学热情,由此形成恶性循环。此外,专业任意性选修课的设置更具有时代性,随着科技的发展,教学大纲的调整,新增加与时俱进的课程。如我院新增课程“新能源发电”,而这类新课程老教师不愿意讲授,担当新课程的就只有年轻教师,而年轻教师教学经验欠缺,也是对专业任意性选修课的不利因素。因此学院应积极动员经验丰富的教师参与专业任意性选修课的讲授,加强对青年教师的培训,提高教学质量。

2.提高专业任意性选修课的出勤率与学习兴趣

出勤率是学生参与课堂最重要的表现形式之一。通过以下三种方法提高专业任意性选修课的出勤率,激发学习兴趣。第一,合理优化专业任意性选修课课时安排。笔者在“发电厂变电站二次回路”毕业班教学中发现,大四学生第一节课到课人数最多,9~10月最少,11月人数又增多,12月考试。究其原因,9~10月学生以找工作为主,11月份多数已和用人单位签约后才重返课堂。教学安排可根据每年应聘高峰实时调整,有利于增加学生的专业任意性选修课出勤率。第二,师生角色对调,强化学生课堂参与度。在老师的指导下,大四毕业班专业任意性选修课学生分组,每节课由一组学生完成课堂讲授的部分内容,增加学生参与度。此外,学生遇到感兴趣的用人单位,可与同学协调互换分组,可解决部分课堂学习与找工作的冲突。第三,应用型工科专业的教师,在教学科研经费允许的条件下,建立奖励机制有利于激发同学的学习兴趣,增加荣誉感和认同感。

3.专业任意性选修课的考核形式应为多样化我院专业任意性选修课15门课程中有12门是考查考核。考查考核方式以提交学术报告为主。以下几种教学尝试有利于丰富考核模式和提高教学质量:第一,考核学术论文题目应具体化,代替宽泛教学专业涉及领域,可有效减少学生网上下载论文,敷衍了事发生的概率。第二,应用型专业课程以工程案例分析,仿真设计等形式代替学术论文实现教学课程考核。例如,“机电传动控制”课程可以用Matlab完成电机的控制系统仿真,以仿真程序结果作为该门课程的考核,获得学分。这种考核形式可培养学生广泛的专业兴趣与实际动手和分析的能力,有利于学以致用,提高专业技能。第三,课堂学生参与度纳入考核范围,适时增加学生课堂参与度所占考试成绩的比重。

4.巧用毕业设计与大四专业任意性选修课的关系学好专业任意性选修课可能有利于毕业设计和考研群体。第一,专业任意性选修课对毕业设计有促进作用。专业任意性选修课内容广泛,立题多样化,教学大纲灵活,教学条框少,可随时根据学生掌握情况调整。随着专业任意性选修课以学术报告、仿真设计、工程案例的形式完成考核,有助于对学生专业兴趣的点拨。如果专业任意性选修课考核内容做得好,可以作为毕业设计的一部分。大四选修课的老师和学生,可通过专业任意性选修课互相挖掘毕业设计的题目,可见专业任意性选修课对毕业设计具有促进作用。第二,专业任意性选修课有利于考研群体更好地完成毕业设计。毕业设计从每年的11月至次年5月。11月至1月,学生往往集中全力应对考研考试,毕业设计放缓。而专业任意性选修课授课周期是8月至11月份,如果专业任意性选修课考核报告内容与毕业设计选题相对应,考研学生在相对不忙的8~11月内上专业任意性选修课即可完成毕业设计的部分内容,这有利于考研群体既保证了充足的复习时间,又不耽误毕业设计。

四、结论

本文通过对黑龙江大学机电工程学院电气工程专业任意性选修课在培养模式的地位的分析,针对专业任意性选修课教学存在的问题,提出了提高专业任意性选修课教学质量的教学方法:强化专业任意性选修课的教学重要性;考核形式多样化;通过提升学生课堂参与度提高出勤率的教学尝试;巧妙利用专业任意性选修课的教学促进毕业设计。当然,专业任意性选修课“打酱油”现象是个比较复杂的问题,需要社会和学校多方面的共同努力,各种模式还需在实践中探索验证。

电气工程导论论文范文第8篇

今年已经是我在交大的第七个年头了。在三九严寒中,我又一次迎来了毕业这个人生的十字路口。身边的同学大多已经找到了心仪的工作,许多原本一起努力打算申请出国深造的同学也都放弃了出国的计划,而我,依旧坚持着我最初的梦想,申请出国读博,继续我的科研之路。这份坚持源于我对机械工程的热爱,也源于我对科研的执着。申请出国的过程,是对我科研之路的一次很好的总结和展望。在交大七年的生活中,我获得了许多的荣誉,从最初的院长奖,直到近日的研究生国家奖学金。在这许多荣誉的背后,是科研带给我快乐的享受。

热爱是最好的老师

7年前,作为电子信息与电气工程学院的新生,我踏入了交大的校园。入学的第一周,我通过面试转入密西根学院,成为了密西根学院的第一届本科生。密西根学院在大二的时候进行了专业的选择,在电气信息工程和机械工程两个选项中,我选择了后者。我的选择在当时有很多人难以理解,一个从电子信息与电气工程学院转过来的学生为什么没有选择本专业?为什么选择机械工程?其实答案很简单。大一时候,我们有一门课,名叫《工程导论课》,授课老师是一名外教,名叫Jason Daida,老师说,医生一次辛勤的努力只能挽救一个生命,而工程师的辛勤工作却能拯救千万人,使我们生活得更加美好。有了工程师的辛劳,才有了高耸入云的大楼,才有了跨越大江大河的坚固大桥,才有了通达世界各地的信息网……工程师所创造的产品已成为我们每日必备的生活用品,深入我们生活的每一个角落,彻底地改变了世界。这番话让我受到了强烈的震撼。而现在,谈及我最喜欢的电视节目,莫过于美国国家地理频道的《空中浩劫》。这个节目记录了全球重大的空难事故以及工程师们对这些空难的调查,从中人们吸取教训,不断改善和发展航空工程。正是有了这许许多多工程师不懈地努力和调查,才有了我们今天最为安全可靠的交通工具,缩短了人们之间的距离。这是工程师的伟大之处,也正是我选择机械工程的重要原因之一。

出于对机械工程的热爱,我的学习生活变得轻松快乐。平时,我总是学院里最早完成课程作业的,因为我把课程学习当成一种快乐的生活方式,课程学习给我的生活增添了无尽的乐趣。也正因如此,我在平时便掌握了课程知识,考试之时,我无需突击,便可轻松地取得优异的成绩。这也使得我本科的课程成绩排名学院机械工程专业第一。同时,我也获得了许多殊荣,从学院颁发的院长奖和杰出学术成就奖,到学校颁发的交大优秀奖学金,再到上海市颁发的上海高校优秀毕业生和国家颁发的国家奖学金等。在轻松快乐的本科学习生活之余,我积极投身科研活动中。我本科时设计的供血管内微型手术机器人使用的微型电动机获得了密西根学院设计展示金奖。正由于我本科优异的学习和科研表现,我顺利地直升本学院硕士研究生,继续着我轻松快乐的学习生活。

一支笔和一张纸的科研

谈到科研,人们总是首先想到硕大无比的实验台架和实验室里忙忙碌碌的实验人员。然而,科研并不仅仅局限于此。实验固然重要,然而,人们对科研问题的思考和探索却更为关键。我的导师Robert G.Parker教授曾经说过,我们科研所需的其实并不太多,一支笔和一张纸足矣。机械工程虽然是工科学科,但是进入了更专业的硕博学习阶段,同样需要大量的理论研究,我所从事的就是机械工程专业理论研究。每当有人问起我的科研方向,我总会回答他,我的科研就是数学加上物理。Parker教授所做的科研项目大量地应用了数学和物理知识对机械系统的动力学和振动问题进行推导研究,这正是我所喜爱的科研方向,也正因如此,我在三年前选择了留在学院读硕,在Parker教授的指导下进行我的科研工作。

我并不像许多刻苦工作的人那样起早贪黑,相反的,我总是工作日才来到实验室,而且每天总是“朝九晚五”。在同学们眼中,我的学习和科研生活是轻松的。这样轻松的科研生活得益于我一根笔和一张纸的科研。正因为我的科研无需笨重的实验器材,我可以随时随地进行着我的科研,即使我不在实验室中。

据说英国牛津大学的洗手间里放置着许多的纸张。这些纸张不仅是为了人们使用卫生间所用,同时也让大家在想到一些新的想法时能够写下来,据说有不少科研问题就是在这样的纸上解决的。研一的时候,也曾听其他学院的一位学姐说过,她曾经被+错误的推导结果困扰了很久,却在一次梦中推导出了正确的结果。梦中推导结果虽然有些夸张,但我却真曾躺在床上想通了一个困扰了我一周的科研问题。思考是科研最为关键的步骤,而思考随时随地皆可,正因有了思考,我们的生活才充满了乐趣,科研也因而融入我们的生活中,使我们得以享受科研的快乐。只要我们身边有一支笔和一张纸,我们可以随时随地拿起笔,写下我们思考的问题,推导出我们思考的结论,解决我们所遇到的科研问题。

正是在我一支笔和一张纸的科研中,我取得了丰硕的成果。作为第一作者,我在SCI级别的期刊Journal of Sound and Vibration发表了针对对称离心摆减振器系统的模态特性和稳定性研究的论文。另有两篇作为第一作者的针对离心摆减振器系统的研究论文也已分别提交到Journal of Sound and Vibration和另一SCI级别期刊Mechanism and Machine Theo-ry。这些论文成果都获得了导师的高度评价。与此同时,我也曾在ASME(美国机械工程师协会)的国际会议上作为第一作者发表在该会议的论文进行了口头报告并获得国际同行的好评,而我的另外两篇会议论文也已提交另两个重要的国际会议。目前,我仍对离心摆减振器系统进行研究,另有两篇论文正在写作中并将提交到其他SCI级别的期刊。

获益匪浅的美国之行

电气工程导论论文范文第9篇

关键词:计算机控制技术;宽口径;教学改革

作者简介:孙坚(1978-),女,山西运城人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;王强(1974-),男,江西抚州人,三峡大学电气与新能源学院,副教授。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教学研究项目(项目编号:J2011057和1143)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0130-02

当前科学技术呈现出多学科、多领域相互交叉发展的现象,加上人才市场体制的建立,按行业培养学生专业技能的格局,已越来越难以适应人才市场化需求。而当前大学生就业已成为社会关注的焦点,直接关系到家庭、社会与高校的和谐及可持续发展。[1]因此,从培养行业专业人才转变为重基础、宽口径、可适应不同行业需求的高素质、复合创新型人才是保证高校毕业生就业的有力基础。建立与实施大类培养,优化课程结构,加强学科课程和教学教改建设,紧跟技术进步,主动适应人才市场需求是高校教学改革不断深入的基本原则和方向。“计算机控制技术”是工科类电气相关专业主干课程之一,了解和掌握典型控制器件性能,学会以其为核心构建物理控制系统和基本应用技术,是该课程培养学生分析问题、解决问题和创新能力的关键所在,使其学会并掌握使用基于典型控制器进行工业控制系统的设计、安装、调试和参数整定等一般方法和过程以促进毕业生就业质量,增强社会适应力。

一、“计算机控制技术”宽口径平台构建

由教育部1998年7月颁布的《普通高等学校本科专业目录》,把504种专业调整到249种,这为高校拓宽专业口径,改善就业,积极探索新型素质教育,培养复合型人才提供了指导依据。要实现高素质复合型人才培养,就有必要淡化小专业意识,树立起大专业思想。打破工科类电气相关专业近似课程的差异壁垒,求同存异,充分挖掘专业课程的内在联系,对专业基础课、专业综合类课程及实践类课程进行整合,甚至重新设计制订,着力构建完善的“一纲、两体、三化”教学平台,实现理论教学与实践教学、课堂教育与课外自学的相互融合及补充。

“一纲”,即一门课程一份教学计划大纲。它对理论课程教学目的、深度及知识体系、教学进度和教学法进行了统一规定。以2011教学大纲为例,热能与动力工程、机械工程及其自动化、电气工程及自动化、自动化、电子信息等专业都开设“计算机控制技术”课程。原教学大纲分专业设置,教材、教学时数略有差异,现学大纲和教学要求。采取就高不就低的原则,教材和教学内容以自动化专业为标准,统一调整为32学时,并整合教师资源成立课程教研组,负责课程的建设与教学实施。

“两体”,即实践环节主体和理论教学主体。专业导师通常在“计算机控制技术”理论课程接近尾声时,根据专业设置情况开设专业导论课,介绍各专业最新前沿发展动态,以帮助学生更好地了解各专业学习内容及研究方向,使其结合自身兴趣爱好和能力,合理选择后期实践性教学内容。

“三化”,即教学过程的全程化、全员化和个性化。全程化,指的是不论在理论教学环节,还是在实践教学环节,每个工作日都安排老师进行答疑。全员化即“计算机控制技术”课程教研组成员人人参与,建立面向全体学生服务意识和健全答疑制度。个性化指导,主要以提高学生专业技能和就业竞争力为目标,对每一专业、每一个实践小组进行“综合设计一对一,指导服务一对一”的培养模式。

二、“计算机控制技术”理论教学模式改革

1.教改原则

在以往的计算机控制教学实践中,大多采用条块分割,按章逐节进行讲解。本次教改过程中,把计算机控制课程视为一个完整的系统(如图1所示),通过引导学生用系统的观念去认识和把握该门课程。[2]即系统建模是理论分析基础;典型控制器件和电路或附件组成系统的硬件结构;依据工控对象特性及数量,选择适宜的控制策略和系统结构层次。在实际教学中,以某一工程实例为背景,教学结合工程实例,遵循从上到下的原则,按照图1每个模块的层次依次展开。但由于在现实设计中,由于工控机的高度模块化和插板结构,在“数据通信技术”模块的教学中,对通信原理无需作为重点,学生学会如何组建“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四种典型控制系统即可;同样,在计算机接口电路方面,如输入/出通道、通信接口等,教学内容以标准主流板级产品为主,把主流产品的工作原理、技术参数及应用方法进行重点介绍。

2.理论教学案例

讲授完“系统数学建模基础”后,将以“电炉温控系统”为工程实例。教师首先讲解工作原理图和系统的工作过程及重要相关概念,对整体系统进行说明后,再将系统按功能模块给予分割,如:硬件结构包括典型控制器(计算机)、接口电路、检测电路、调理电路和执行机构等,软件部分可使用汇编语言或高级语言进行编程;带学生到实验室演示已设计好的系统,同时明确指出每个功能模块所对应的教学知识点,将理论知识与实物对应起来,化抽象为具体,把课本上枯燥的文字叙述转变为直观的物理系统。这样,就很容易调动学生主动学习的欲望和动手实践的激情。不过,值得注意的是,在课程讲授初时,不宜过多使用专业术语,尽可能采用通俗易懂的教学语言。

学生建立起计算机控制技术的“系统”概念后,教师在“教”的过程中有意识地“以面谈点,逐个突破”,即:从“电炉温控系统”再次回归到图1对应的“理论模块”。在讲解每一功能模块时,都结合“系统”展开,明确概念,强调重点和说清难点。在学生掌握了基于PID控制算法后,根据教学内容改变被控对象和数量,引申出其它知识点进行讲解。如此这般,通过“系统-理论教学模块-系统”螺旋式循环过程,不仅有助于学生对“计算机控制技术”这门课程核心思想的深刻理解,还有利于学生切身感受从性能指标出发到方案构想、系统设计的全过程,无形中加强了分析问题、解决问题能力的锻炼。

三、“计算机控制技术”实验体系

1.实验体系构建思想

在大专业教改原则下的“计算机控制技术”实践教学中,构建一个对立统一的实践体系是保证课程连续性和区别性,以满足不同专业特点的内在需求。教学团队在实际操作中,把握“一个基本点,两条途径,三种层次”的从下到上教学思想。[2]即一个基本点是指以培养学生应用创新能力为中心;学生从物理实验和仿真实验两条途径获取互补学习的方法;三种层次是指实验教学体系包含有验证性实验、设计性实验和特色性综合设计实验三个层次的递进。

2.实验教学案例

第一层次验证性实验主要针对学生所学的“计算机控制技术”相关知识进行,这部分实验内容又分为限选项目和自选项目。限选项目主要有“数字量输入输出通道”、“模拟量输入输出通道”、几类“经典控制算法”等,主要定位为通识教育。学生可通过物理性和仿真性实验,达到帮助理解课堂所学知识,对课程重点加深认识和把握。而对于复杂控制系统,如“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四种典型控制系统的组建、复杂控制算法归为自选项目,这部分内容主要由学生自主在开放实验室仿真平台上完成。

第二层次设计性实验主要有“交流电动机速度控制”、“水塔水位控制”、“彩灯控制系统”等。学生可根据自身爱好和能力,进行自主选题和难易取舍,初步要求学生能查阅相关专业文献,培养学生运用学过的知识和方法,发挥自己的思考和想象,自行编制控制算法程序来实现性能指标。如某学生选择精确型“交流电动机速度控制”,在进行辅导时,指出交流电动机是一非线性、多变量、强耦合的控制对象,其数学模型较难精确建立,为克服常规模糊控制器隶属函数不变的缺陷,可考虑设计一种具有自学习功能的控制器,[3]更为详细内容可通过查找相关文献途径获取。

特色性综合设计实验为第三层次,一般在完成第一层次和相关理论课程教学后,以兴趣爱好或专题形式进行。经过学生报名和教师筛选,让一部分有能力、有潜力的本科同学进入实验室学习和研究。在这一过程中,教给他们科学的工作方法,使他们学会利用图书馆、网络等资源查阅资料,提出解决方案并进行论证。[4]每个特色性综合设计实验题目均以工程实际需求为背景,如:综合设计性题目“程控型高稳定输出交流电压源研制”,教师组织兴趣组学生对方案的总体设想和技术路线进行引导;在系统装置控制策略的把握上,提醒同学使用输出电压瞬时值反馈可提高输出的稳态精度满足性能指标要求,但这可能带来系统的不稳定,用并联微分校正——引入滤波电容器电流反馈可达到改善系统稳定性的目的。[5]这种启发式、互动式的教学方式,有利于培养学生科学的工作方法和缜密的研究习惯,达到高素质创新人才培养的目的。

四、结束语

本文从宽口径“计算机控制技术”人才培养需求出发,对理论和实践教学进行改革。从系统层面上有效认识和把握各模块间的内在联系,实现了认识层面从孤立到统一的转变,有助于学生的融会贯通。实践教学体系的构建和实验内容的设置,既保持了课程的统一性,又体现了不同专业的对立性。而通过特色性综合设计实验,将对立与统一进行了很好的融合。

参考文献:

[1]陈建.基于四个“创新—提升”视阈下的高校毕业生就业工作研究[J].就业指导,2012,(24):47-51.

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[3]王强,林刚勇,冯林,等.直接转矩控制系统中自学习控制器的研究[J].东华理工学院学报,2007,30(1):92-95.

[4]梁岚珍,娄毅.《计算机控制技术》课程实验教学改革与实践[A].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2007:499-501.

电气工程导论论文范文第10篇

与广东工业大学携手培养高端人才

广东省揭阳市高级技工学校在市人力资源和社会保障局的大力支持下,不断开拓办学新路子,在广东工业大学属下的计算机学院与管理学院设立工程硕士研究生揭阳教学点,与该大学共同培养高端人才。设置专业分别为计算机技术和软件工程、工商管理硕士(MBA)、项目管理、物流工程管理。学员完成报名,经参加全国研究生统一考试录取后,由广东工业大学负责选派教授到学校授课和指导论文写作,利用节假日和双休日授课,毕业时由广东工业大学颁发国务院学位委员会统一印制的学位证书。

郑州市商业技师学院

烹饪专业再次发挥示范引领作用

2012年7月16~30日,郑州市商业技师学院旅游烹饪系党支部书记、人社部人才库入选者朱长征,“中国烹饪大师”、第五届全国烹饪技术比赛金牌获得者赵春波两位老师应邀赴北京担纲由国家人力资源和社会保障部主办的高技能人才师资培训示范项目——烹饪专业一体化课程师资培训任务,为全国技工院校培训烹饪专业一体化骨干教师,引领该专业一体化教改方向。郑州市商业技师学院旅游烹饪系拥有部级大师名师23人,多次在国际、部级技能大赛中夺得金奖,2011年10月,被国家人社部确定为烹饪专业一体化教学课程改革试验的牵头单位。

云南技师学院

省政府召开专题会议,三大措施助力学院发展

近日,云南省副省长高峰主持由省发改委、财政厅、教育厅、国土厅、省人力资源和社会保障厅、昆明市政府、昆明市有关厅局等单位的领导及相关处室负责人参加的会议,专题研究云南技师学院发展。高峰副省长指出,技师学院对高技能人才培养有着不可替代的重要作用。因此,为支持学院的建设,将在中等职业教育基础能力建设专项经费中给予云南技师学院适当的政策倾斜,从今年开始,连续五年给予云南技师学院专项资金支持;建议云南省人力资源和社会保障厅加强与昆明市政府的沟通,争取学院茨坝地块以效益最大化原则处置,所得处置资金用以支持云南技师学院的建设;对云南技师学院的发展和建设,省委省政府历来高度重视,大力支持,各委办厅局、各级政府对云南技师学院今后的发展和建设应继续给予大力支持。

唐山劳动技师学院

成功开展2012年教师公开示范课活动

为进一步提高课堂教学质量,加强对青年教师的培养,鼓励教师提高课堂教学水平和授课技能,也为了让一些优秀教师展示风采,唐山劳动技师学院开展了优秀教师公开示范课活动。在学院教务处及各系的积极组织下,参加观摩活动的教师达468人次。此次讲授公开课的有化工医药系、材料成型系、机床加工系、机械工程系、综合技术系、电气工程系的六名教师。讲课结束后,教师进行10分钟的说课,教务处长、副处长、各系六位教学主任对示范课一一进行点评。本次活动,达到了预期效果,对听课教师起到了较好的示范与引领作用。

中山市技师学院

郭敏雄院长被评为全国科研杰出校长

在全国教育科研先进个人评选中,经教育部中国教师发展基金会组织专家委员会审核,中山市技师学院郭敏雄院长被评为全国科研杰出校长。中山市技师学院重视科研工作,学院形成了良好的教学研究风气。据统计,学院教师2011年1月~2012年6月间共向期刊投稿122篇,录用34篇;在广东省职业技术教研室开展的2011年优秀论文评奖中,该院有27篇论文获奖。学院教师在科研方面的突出表现,受到了广东省人力资源和社会保障厅以及省职业技术教研室领导的高度赞扬。

厦门技师学院

车辆工程系学生在海西车展实践

近日,厦门技师学院车辆工程系的学生圆满结束了2012海西国际汽车博览会相关实践,也完成了车辆系与厦门建发汽车公司的又一次完美合作。参加此次活动的55名同学经过了专业知识和各方面素质考核及面试,从众多竞聘的学生中脱颖而出。在此次海西国际车展中,学院车辆系学生参与了讴歌、进口三菱、标致等一系列品牌汽车的宣传、现场促销等工作。他们自信、微笑地迎接每一位顾客,展示了一个汽车人的精神风貌和专业技能,赢得客户、用人企业的一致好评。这次活动充分检验了学院教师教学、学生学习的成效,为教学提供了一个实习平台和检验工具。

四川航天职业技术学院

与深圳讯方公司探讨校企深度合作

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