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電氣工程的課程范文1
關鍵詞:職業學校;電氣工程;構建;整合
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1005-5312(2011)18-0219-01
在中職電氣專業的教學中,電氣工程課程一般都只開設一門關于電氣工程技術基礎的課程,課程內容十分單薄,而且這些內容除了一些有關自動化系統的基礎理論外,其課程中所講述的電氣工程技術與器件,雖然目前有些仍然在應用,但大多數都與當前工業現場使用的技術與器件有脫節。顯然,這樣的教學,無論是內容、方法及水平、都已大大落后于技術的發展,脫離了崗位的需求,重新構建和整合職業學校的電氣工程課程已是十分迫切和需要。
一、職校電氣工程課程的構建
在重構電氣工程課程時,必須考慮如何將課程組合優化。筆者總結了多年的電氣工程教學經驗,認為:設置《PLC應用技術》、《單片機技術入門》和《自動控制技術基礎》這三門課程作為電氣工程技術的基礎課程,再設置《自動控制綜合技術應用》課程為電氣工程技術的綜合課程。以此構成電氣工程的課程體系。
此課程體系中將PLC技術作課程單列,將確保學生有足夠的課時完成此項技術的學習和掌握。而單片機技術也作為課程單列,是因為對職校學生來說,單片機技術比較難學。需要掌握軟、硬件技術,因此要有一定的課時來保證教學質量。對于自動控制技術基礎的課程,應當是一門由自動化系統基本知識、傳感器、控制器(除PLC)及執行器(特殊電動機、氣動元件等)組成的基礎課程,可作為PLC和單片機的后續基礎課。至于自動化技術綜合應用課程,主要是通過介紹一些常見的自動控制設備,如自動生產線、機械手、恒壓供水裝置以及一些光機電一體設備等,以項目教學和綜合實訓的教學方式,使學生的自動化基礎知識得到綜合運用。這對學生技術水平的提高,對培養學生的全面能力,都是十分重要的。
二、職校電氣工程課程內容的整合
(一)整合原則
1、體現基礎性與綜合性
電氣工程課程內容仍應該以基礎技術為主,除了要了解自動控制系統的一些最基本的知識外,這些基礎技術主要是指自動控制器件的應用。例如:在“三菱型號PLC”教學中,可以結合FX0N―3A特殊功能模塊介紹模/數(或數模)轉換技術,也可以結合FX2N―485―BD特殊功能模塊介紹數據通訊技術等。
2、體現現代性和應用性
在科技日新月異的飛速發展的今天,新器件、新功能、新技術層出不窮地應用,要想課程內容不斷反映最新的技術,無論從設備、師資和教學資料等方面,都是難以做到的。所以,課程的現代性不完全等同于技術的最先進性。但是,我們可以通過技術(器件)的應用性來滿足現代性的要求,至少,教學的內容應該是目前應用得較普遍的器件(或技術),更具體地說:教材中選擇的PLC、變頻器等器件的型號,應該是較新的產品,型號在國內也是較通用的。此外,將一些新器件和新技術的應用整合進教學中也是十分必要的,例如:不少自動化設備在操作上已大量使用人機界面技術,觸摸屏在這些設備中已是廣泛應用,因此,將觸摸屏應用納入《自動控制綜合技術應用》的課程教學中已是十分必要。
3、體現技能性
職業學校是面向技術藍領的層次,其培養的人才應是以技能人才為主。因此,課程內容能否以應用技能為主線來整合,將直接影響到教學的效果與質量。筆者認為:應將教學重點放在器件的應用上,器件的功能、器件如何接線、器件的運用方法等,才是教學的重點。
(二)教學定位
1、不能脫離中職生的基礎與接受能力
課程內容應當是講透基礎,結合應用,實踐為主。例如:《單片機技術》課程的教學定位是:讓學生了解最基礎的單片機,了解芯片的最基本結構與功能,理解最基本的指令,學會用軟件將指令寫入芯片,并通過仿真器實現對DEL發光和小電機運行的控制就可以了。教學的定位是使學生對單片機技術有一個最基本的了解,打下一個入門的基礎。這樣的定位,將會大大降低單片機技術的教學難度,保證教學目標的實現,從而收到教學效果。
2、以應用技能為主
課程的教學應針對技術的難度與器件的應用普及性來整合,不必包羅萬象。也不能求全求高。例如:對于“人機交互技術與組態監控技術”,教學的內容應以基礎為主,即只要求學生能根據控制要求,運用軟件設計出簡單的控制畫面,能正確實現控制就可以了,不必將畫面的設計和程序的控制難度提高,對中職生來說,學習這些技術不但不會有什么困難,而且教學課時也不會多。
電氣工程的課程范文2
關鍵詞:創新人才;電氣工程;課程改革;教學改革
作者簡介:李俊峰(1978-),男,河南南陽人,浙江理工大學機械與自動控制學院,副教授;潘海鵬(1965-),男,河南濮陽人,浙江理工大學機械與自動控制學院,教授。(浙江 杭州 310018)
基金項目:本文系2009年浙江理工大學電氣工程及其自動化新專業建設項目(項目編號:xzy200905)、2012年浙江理工大學電氣工程系列課程建設項目(項目編號:XLKC1203)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0059-03
隨著社會的發展,其對學生的能力、素質要求越來越高,《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》又一次明確要求學校在人才培養上堅持“德育為先,能力為重,全面發展”。[1]目前,我國高等教育長期形成的以傳承知識為中心的觀念使教師注重傳授知識,忽視工程能力,使學生滿足于對知識的學習和記憶,注重模仿和重復以應付考試,缺乏解決實際問題的能力和創新能力。社會更看重的是學生的工程應用能力與創新能力,而對學生能力素質的培養需要相適應的培養方案、課程體系。[2-4]
浙江理工大學(以下簡稱“本?!保╇姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I2009年經教育部批準開始招生,本校的電氣專業主要有兩個培養方向:電機與電器和電力系統自動化。由于是新專業,這兩個方向并沒有嚴格分開,也就是說,這兩個方向的課程學生都要學習。與國內清華大學、上海交通大學、西安交通大學、浙江大學及東南大學等高校的電氣專業相比,本校的電氣專業剛起步,辦學經驗不足,專業建設更處于較低水平。為了避免電氣專業學生在起步階段與其他名校學生拉開差距,本校汲取其他高校在電氣專業辦學上的經驗和長處,結合該專業的培養目標及培養特色,開展面向工程創新人才培養的“電氣工程”系列課程建設,這對電氣新專業的建設將起到舉足輕重的作用。
一、建立教授為首的系列課程
本校以實際工程為背景,以工程素質和工程創新能力培養為目的,構建電氣工程及其自動化專業的知識體系和課程體系。電氣工程系列課程主要包括電力電子與電氣傳動、電力系統自動化、嵌入式系統及自動控制四個系列課程。電力電子與電氣傳動系列課程包含的課程有“電機及電力拖動基礎”、“電力電子技術”、“電機設計”、“運動控制系統”、“MATLAB與系統仿真”及“電氣傳動大型綜合設計”;電力系統自動化系列課程包含的課程有“電力系統分析”、“繼電保護技術”、“電力系統自動化”、“高電壓工程”、“供變電技術”及“建筑電氣與自動化”;嵌入式系統系列課程包含的課程有“單片機原理與應用”、“電源技術”、“ARM嵌入式系統技術及應用”、“現場總線技術”、“DSP技術及應用”及“單片機原理與應用”課程設計;自動控制系列課程包含的課程有“自動控制原理”、“現代控制理論”、“智能控制導論”、“計算機控制技術”、“紡織電氣控制”及“控制系統組態設計”。
以本校電力系統自動化系列課程建設為例,探討一下電力系統自動化系列課程的改革情況以及建設特色、建設成效。
二、系列課程建設改革
1.加強教學隊伍的建設
為了建設電力系統自動化系列課程,保證教學質量,提高教學水平,不斷深化教學體系和教學內容的改革,本校建立了一個電力系統自動化課程教學團隊。該教學團隊共有教師9人,其中教授2人(博士生導師1名),副教授5人,講師2人;具有博士學位6人,在讀博士1人;45周歲以上2人,其余均為35周歲以下的青年教師。成員學歷與職稱層次高,年齡、知識、學緣結構合理,團隊意識強,合作出色,另外,還聘請了5名相關專業指導教師。
電力系統自動化系列課程建設組的職責、功能、任務是:制定課程體系;整合課程內容;修訂教學大綱;相互隨課堂聽課;開展教改和教學法研究;規劃和編寫教材建設;教學與檢查實驗;培養青年教師。
2.教學內容與課程體系改革
(1)課程體系科學化。以電力系統分析精品課程的建設為龍頭,按照整體優化、突出特色的原則,圍繞本校紡織電氣特色,形成一整套科學的、具有鮮明特色的專業課程體系和建立一套適應性更強的“421”全方位教學新體系,即通過理論教學、CAI技術、實踐教學、參與科研等環節,促進教學質量和教師學術水平的提高,最終促進學科建設的發展。而學科建設的發展是否達到預定目標,還要和預定目標進行比較,根據比較結果改進教學方法與手段保證目標的實現。同時,根據各課程之間的內容銜接完善現有教學計劃,從時間上順序相連,從內容上環環相扣,使課程體系科學化。
(2)教學內容現代化。根據本校電氣工程及其自動化專業的培養目標和特色,修訂面向21世紀、科學合理、嚴格規范的電氣工程系列課程教學大綱和教學方案,更新教學內容,使教學內容現代化;選用面向21世紀課程教材、“十一五”國家級規劃教材或國家級優秀教材等,注重教材的先進性與前瞻性;講課時引入教師科研中運用的新技術、新方法、新設備等,使學生不僅能夠掌握基礎理論與實際應用,而且能夠關注學科前沿。
3.實驗(實踐)教學的改革與建設
電氣工程及其自動化專業是工科專業,培養的是工程人才,必須以工程實踐為基礎,以實踐作為立足的根本。[5]目前,本校電氣工程專業開設的實驗都是驗證性的實驗,學生只要按照實驗指導書上的實驗步驟按部就班地操作就可完成實驗。但是,電力安全生產具有一定的特殊性和重要性,對于電氣設備的操作、電氣設備事故和異常情況分析處理等電力生產運行的主要內容,需要學生動手操作,要求學生有工程實踐體驗,不能只紙上談兵?;谝陨系恼J識,本校在以下幾個方面進行了改革和建設:
(1)根據電氣工程行業特點結合本校的實際情況,通過軟、硬件開發改造實踐教學平臺,使實驗過程接近于實際的工作環境,為課程設計、畢業設計和學生科技創新提供一個良好的實踐場所。
(2)開發電力系統分析實驗平臺,精心設計實驗教學內容并修訂實驗指導書,增加創新性、綜合性、設計性實驗的內容。綜合性實驗要體現專業課程間的整體性和連貫性,打破單個課程進行實踐教學的界限,實現一體化實踐教學體系。例如在“微機保護”實踐教學中,可以綜合“單片機原理”、“電力系統分析”、“電力系統調度自動化”、“電力系統仿真”等多門課程知識。此外,鼓勵學生積極參與實驗室的建設和設備開發,綜合訓練學生的自學能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學知識的綜合應用能力等,提高學生的科技創新能力。
(3)選擇教師科研過程中的生產實踐問題作為教學案例,使學生將實踐教學與工業現場相結合,從而鍛煉學生解決生產實際問題的能力,同時可以為生產企業提供技術支持。
(4)編寫電氣工程大型課程設計任務書,課程設計來自教師的工程設計課題,與實際應用相結合。例如35kV或110kV變電站的設計等,讓學生通過大型課程設計,熟練掌握變電所設計主要內容及設計流程,把電氣工程系列課程知識串在一起,形成系統化,使學生得到一次綜合性應用鍛煉,有利于他們對知識的掌握、鞏固、以及對知識的綜合應用。同時將課程實驗、畢業設計、課程設計、科研實訓多個環節相結合,充實教學內容和提高教學效果及本科生畢業設計質量。
(5)對學生開放實驗室,開展預約實驗、興趣實驗,力爭實現網上實驗。這個開放包括兩個方面:一是實驗時間開放,實驗室安排一個時段完成某一個或某一類實驗,由學生自己來預約實驗時間和實驗內容;二是實驗內容開放,即實驗指導書只提出實驗的基本要求,由學生自己來設計實驗的具體內容、步驟和實驗線路。
(6)利用MATLAB電力系統仿真工具箱開發潮流計算軟件、負荷計算軟件、短路電流計算軟件、微機保護算法等,搭建電力系統仿真平臺,進行電力系統各種短路、變壓器勵磁涌流、變壓器保護、線路保護等各種仿真研究。并將開發的各種軟件移植到電力系統自動化實驗裝置中,檢驗這些軟件和算法的實用性。
4.教學方法與手段的改進
(1)提問式教學與啟發式教學相結合。在課堂教學中,應以教師為主導,學生為主體。學生可以自由發表意見,對有見地的學生發言要充分肯定,鼓勵創新思維,鼓勵個性發展。對理解有失偏頗甚至理解錯誤的學生,不要挫傷他們的學習積極性,要給以鼓勵,給予正確引導。教師要潛心研究、精心備課,做好課堂教學策劃,營造一個和諧寬松的課堂氛圍,讓學生懷著輕松愉快的心情參與學習,調動學生學習專業知識的興趣和學習的主動性;教師結合課題進行案例分析,把研究性學習的方法貫穿在專業課程的教學中。
(2)互動式教學與討論式教學相結合。在課堂教學中,教師充分調動起學生“參與”的興趣,引導學生積極思考并提出問題和解決問題,與學生形成互動。此外,在教學結束時,教師可以給學生提出一些問題,讓學生在課外準備,留作下次課進行討論。學生為了準備這些問題,事先必須對本章節進行學習,查閱相關資料。這種方法促使學生積極地思考,提高學生的自學能力和創新意識。
(3)多媒體教學與傳統教學方法相結合。多媒體教學具有信息量大、速度快、圖文并茂、聲形相應、生動逼真等特點,可以使教學過程更加生動、直觀,使學生全方位地接受信息。例如,繼電保護的動作過程、控制回路的動作過程、高壓電器的工作原理等內容都可以開發和制作成FLASH動畫,教師在講課過程中反復操作,既可以吸引學生又使該內容容易被學生接受。但是,多媒體教學也有不足之處,例如會使學生來不及記筆記,或為記筆記而不注意聽課。課堂上全部采用多媒體教學,效果往往也不理想。因此,可以將多媒體教學與傳統的理論教學結合起來,一方面通過多媒體讓學生了解更多的知識,擴大信息量;另一方面,學生也可向教師直接提問,形成互動以解決學生在學習過程中遇到的問題。
(4)充分利用網絡。目前,本校已經開通了無線上網功能,學生可以非常方便地通過手機等在校園和生活區上網,這為加強教師與學生的互動提供了條件。學生有問題時可以利用網絡將問題發往郵箱,教師通過回復郵件來解答學生的問題;此外本校建立了4A網絡教學平臺,“電力系統分析”、“供變電技術”等已經申請了網絡課程,學生可以在課程網站直接下載許多學習資源。教師也可以通過“網上答疑”系統與學生在線交流,解答學生的疑問,探討共同關心的問題,了解學生的學習和其他方面的動態,及時調整教學方法和進度。
(5)教學與科研互動。本校提倡“雙師制”教學模式,將理論講解和工程實踐相結合。以教學帶科研,以科研促教學,實現教學科研雙贏。
(6)采用案例教學、現場教學。采用現場教學手段不僅使教學內容形象化而且可以加大教學信息量,使學生能以工程為背景,理論聯系實際,加探對知識的掌握,做到學以致用。
(7)數字虛擬實驗。隨著電力系統的發展,現有的純物理的動模實驗室已經難以滿足現代電力系統實驗教學要求;而且,本校電氣工程及其自動化專業是新專業,實驗儀器數量不足,實驗場地和教學經費有限。數字虛擬實驗可以使學生在計算機上仿真電力系統的各種穩態和暫態過程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具對三相短路電流進行分析,得到各個模態的信息。此外,出于安全性的要求,很難將純物理的實驗做到開放性和設計性,數字虛擬實驗可以實現實驗的開放性和設計性,對于培養學生的實踐能力、創新意識和創新能力大有裨益。
5.考試改革
學校應注重對學生平時學習狀況與效果的考查,將其按適當比例計入期末總成績,其中卷面考查占50%,綜合性、設計性實驗占20%,平時成績占10%,案例分析占10%,機動獎勵分(、參與項目)占10%。逐步實現教、考、評分離,使考試更加科學、規范、公平。考核方式采用多元綜合考查法,同時鼓勵學生參與教師的項目,發表研究論文。
6.教材建設
教材編寫必須整體考慮系統性和學習的漸進性。教材與課程以及與課程體系乃至知識體系密不可分,因此在編寫教材時必須要注重教材與課程、課程與課程體系、課程體系與知識體系的銜接。本校相關課程組針對電氣工程及其自動化專業培養目標和特色,結合電氣工程系列課程建設情況,編寫了《電力系統綜合實驗原理與指導》實驗教材一部。內容涵蓋“電力系統分析”、“電力系統自動化”、“電力系統繼電保護”、“電力系統分析”“供變電技術”、“建筑電氣與自動化”等課程的主要實驗項目、實驗原理和實驗方法,增加設計性、綜合性及創新性實驗內容,并計劃出版一本符合本校電氣工程及其自動化專業特點與定位的《電力系統綜合自動化》教材。
7.教學文件的制訂與完善
這一環節由相關部門輔助完成,主要包括:修訂教學計劃、教學大綱,突出實踐性環節;制定實踐教學的各項規章制度,對教學過程實施動態監控,建立實踐教學的質量評價指標體系,定期由教師和學生填寫,對檢查的結果進行分析和綜合并形成反饋,再根據反饋的信息調整教學計劃,以此形成良性循環;將教學大綱、教學計劃、教學日歷等相關教學文件裝訂成冊,規范管理。
三、結束語
本系列課程的建設通過“優化理論課程、強化實踐環節”,形成一系列頗具特色的教學理念、內容、方法和手段。主要課程教學特色如下:進行了理論課程的優化重組,形成了課內研究型授課方法、課外自選研究專題、數字化實驗平臺、研究型實驗等系列研究性教學方法??偨Y和補充國內外科研重大成果和學科前沿;加強實踐教學環節的作用,通過建設可由以前單一的基礎性實驗模式發展為基礎實驗、設計型實驗及綜合開發型實驗,并對綜合設計型、創新型實驗實行開放式教學;綜合運用多媒體課件、Flas、數字化實驗新技術等多種現代化教學手段。突出網絡教學特色,可實現網上課件演示、習題提交解答、制定網上學習活動等,對加強教學效果,激發學生的學習熱情,將起到積極的促進作用;建立實驗教學網站、構建網絡實驗教學平臺,推進學生自主學習、合作學習、研究性學習的實驗教學新模式;將教師的最新的科研成果轉化為教學資源,開發先進的電力系統動模數字化實驗平臺,同時教學研究也可以帶動科學研究,促進數字化實驗平臺的研究。
參考文獻:
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[3]李娟,王秀云,蔡國偉.電力系統及其自動化專業課程體系改革探討[J].中國電力教育,2008,116(7):107-109.
電氣工程的課程范文3
關鍵詞: CDIO 高電壓技術 專業課教學
1.引言
CDIO工程教育理念[1][2]自20世紀初提出以來,得到了全球五大洲25個國家[3][4]教育專家的肯定,目前CDIO國際合作組織已有近百所院校成員。十幾年來,其成員致力于在教育教學過程中,貫徹CDIO的全過程為載體培養學生工程能力的教育理念,從而提高學生的工程實踐能力,提升教育教學水平,培養滿足社會需求的應用型工程人員。
筆者在2014年申報了江西省教改課題:《基于CDIO的〈電路〉課程教學改革與實踐》。經過兩年的研究實踐,取得了一定的成績,并在2016年嘗試將此教學實踐經驗推廣到電氣工程專業課程――《高電壓技術》的教學實踐中。經過一個教學周期的教學實踐嘗試,證明針對以應用型本科人才培養為目標的二本院校,CDIO工程教育方式有很高的推廣價值。
2.改革前我校《高電壓技術》的教學方式
《高電壓技術》課程是電氣工程及其自動化專業一門重要的專業課,具有理論性強、實踐性強的特點,受學時限制(以南昌工程學院電氣及其自動化專業為例,本課程理論學時為48學時),在過去的教學中,該課程的教學主要采用“以教師課堂講授為主、學生課后作業為輔”的教學方式。一個學期下來,學生能夠按教學大綱的要求掌握高電壓技術的基礎知識,但是對于這些知識可以用以解釋、解決高電壓技術領域的哪些問題,如何運用這些知識,部分學生掌握的還是不很好。將理論知識靈活地運用到實踐中,解決工程實踐問題是應用型本科院校的培養目標,也是CDIO工程教育理念的核心。
3.將CDIO工程教育理念貫徹到《高電壓技術》課程授課過程中的實踐
針對以往《高電壓技術》課程課堂教學中存在的弊端,借著《電路》課程教學改革實踐的契機,筆者將CDIO工程教育理念引入《高電壓技術》課程教學中。經過一個學期的嘗試,取得一定的成績。
(1)布置案例作業,引導學生做好預習工作。
《高電壓技術》課程內容多,課時相對較少,在新的教學理念的指導下,課前布置一些較容易的案例作業要求學生完成。學生在完成該作業的過程中,必須首先預習下一課的內容。同時,由于采用案例導入的形式,學生的學習興趣較高,預習效果較好。如在講授“提高氣體間隙擊穿電壓的方法”[5]內容之前,布置預習案例:試分別說明壓縮空氣斷路器、真空斷路器和SF6斷路器滅弧機理有何不同。要做好這個作業,就要了解提高擊穿電壓的方法,既需要復習前面課程中巴申定律的內容,又要將該理論與工程實踐聯系起來。在這個過程當中,就對馬上要講授的內容進行了很好的預習,在課堂講授的時候,只需要做必要的總結歸納即可。
(2)通過課堂案例練習,深入理解課堂知識,鍛煉團隊合作能力。
《高電壓技術》課程具有理論性強、實踐性強的特點,其學習的最終目的是將理論知識運用到工程實踐中。對于一些比較煩瑣的計算分析,通過案例練習來理順設計步驟,往往可以起到事半功倍的效果。如在講授“多根避雷針聯合保護的保護范圍的確定”[5]的內容時,在講授了多針聯合保護范圍的確定方法和步驟后,隨即布置一個課堂練習:要求對某變電站高7米,長20米,寬5米的控制室采用兩根避雷針聯合保護,試確定避雷針的高度。這個課堂練習分小組進行,利用學生課堂座位隨機分組,在二十分鐘左右時間內學生進行分工,確定設計步驟、所需要用到的公式、查找的圖表等,最后確定避雷針的針高和安裝位置,并做出保護范圍圖。通過這個課堂練習,可以達到幾個目的:第一,及時鞏固課堂上的理論知識。公式和方法的記憶是枯燥的,只有在運用中才能理解并真正掌握理論知識。第二,以小組為單位完成練習,鍛煉了學生的團隊合作能力。課堂上時間很短,在這個較短的時間內要完成一個較大的作業,團隊合作起了非常重要的作用,這也是CDIO工程教育理念中“團隊交流能力和在企業和社會環境下的構思-設計-實施-運行能力”[1]的體現。第三,活躍課堂氣氛,改變過去課堂教學填鴨式的教學方式,讓學生真正主動參與到課堂教學中。
(3)通過課后案例設計,鞏固課堂知識。
在教學設計中,有針對性地布置幾個案例設計大作業,同樣要求學生分組完成,在提交作業時按組提交,并附上詳細的分工及完成情況說明。如在學完了“雷電過電壓及其保護”[5]章節內容后,要求學生完成一項作業:給定某110kV變電站主接線圖,請對該變電站進行防雷保護初步設計,要求確定避雷針的根數及安裝位置,確定避雷器的臺數及安裝位置,并進行選型。通過大作業的練習,進一步鞏固課堂所學的知識,掌握相關工程設計的思路、步驟及方法,并為后續的課程設計、畢業設計打下基礎。
4.結語
經過近三年的研究實踐,CDIO工程教育理念非常適合應用于電氣工程及其自動化專業的教學過程。在這種教育理念的指導下,教師的教學過程更為生動,學生學習積極性更高,有利于后續實踐教學環節的進行,對課程設計、綜合課程設計和畢業設計的開展有很好的促進作用,并對畢業后將要從事的工作有了初步的認識和理解。
參考文獻:
[1]王剛,常小勇.KSR-CDIO工程教育模式的改革與實踐.中國高等教育評估,2011(1).
[2]顧佩華,沈民奮等.從CDIO到EIP-CDIO――汕頭大學工程教育與人才培養模式探索.高等工程教育研究,2008(1).
[3]王天寶,陳衛東.基于CDIO的創新型工程人才培養模式研究與實踐――成都信息工程學院的工程教育改革實踐.高等工程教育研究,2010(1).
電氣工程的課程范文4
[關鍵詞]應用型本科 電氣工程及其自動化 頂崗
一、應用型本科人才培養的特點
應用型本科教育的任務是培養面向生產、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才,它既不是基于技能的職業型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。專業建設圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養目標,通過加強師資隊伍建設和實驗室建設,加強產學合作,將其建成特色明顯的應用型工程技術專業,培養具有較強實踐能力和創新精神的應用型高級工程技術人才。
二、實踐教學在電氣工程專業人才培養中的重要性
1.目標定位
應用型本科實踐教學必須是專業技術應用能力和專業技術理論有機的結合。因為是針對高科技部門、技術密集產業培養高級技術應用型人才,故要求具有一定的基礎知識理論、具有較高的綜合素質、具有較強的實踐能力和適應性,具有一定創新潛力的技術和技術開發能力,具備解決工程實際問題能力的現場工程師。除此之外,實踐教學在培養過程中還可拓寬專業面和知識面,加強學生創新能力和實際工作能力的培養,實現后續發展。
2.學科特色
我校電氣工程及其自動化專業是湖南省普通高等學校重點專業,其二級學科電機與電器是湖南工程學院重點建設學科。電氣工程學科專業堅持培養應用型工程技術人才,在全國電機、電器行業享有較高知名度和聲譽。本學科專業的二級學科電機與電器,在湖南省高校中處于優勢地位。在全國高校同類專業中,也有自己的特色,那就是始終堅持培養面向全國電機電器行業從事設計與制造的高級工程技術人才。
3.出現的問題
工科院校人才培養計劃中的實踐教學環節一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業實習和畢業設計。這些實踐教學環節大多為具體的理論課程服務,沒有形成體系,整體優化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學環節較缺乏;部分實踐教學的培養目標不明確或教學內容與培養目標脫節;設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上,而結合工程實際的內容較少,實施性差;針對實際應用的實踐環節對象陳舊,脫離實際;學生一般處于被動學習狀態,創造性難以得到發揮等。
三、頂崗實踐教學的實施方案
1.基本思路
頂崗實踐教學環節與其它實踐環節不同。其一是所處學習階段特別,執行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業基礎課,而專業課已開設一段時間后。其二是教學環境特別,執行場所一定要在專業對口的企業進行,學生在工作崗位上與工程技術人員或工人一起工作、學習,真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別,執行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術,而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學的教學形式、內容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是:根據人才培養目標要求,以實踐技能訓練為手段,充分利用社會資源,結合理論知識,培養學生的工程綜合素質和創新能力,以達到學以致用的目的。
2.組織保證
(1)學校在四年制電氣工程及其自動化專業本科生的人才培養計劃中設置頂崗實習教學環節。頂崗實踐教學設置為2~4周,一般安排在三年級至四年級的暑假或三年級下半學期。這個階段的學生既修完了公共基礎課、專業基礎課,又學習了一定的專業知識,是結合已學專業基礎理論理解、消化專業知識的最佳時期,既有理性認識,又可增強感性認識。
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(2)學校應與企業建立長期互利的合作關系。學校在企業創建實習基地,簽訂長期產學合作的協議,一方面企業為學校提供頂崗實習基地,委派有經驗、能勝任的工程技術人員或高級技術工人給學生集中講課,指導學生現場操作,形成良好的“師徒”關系。另一方面,學校為企業提供強大的技術支持,幫助企業解決生產中的技術攻關課題。再一方面,企業可以在實習的學生中擇優挑選滿意的學生作為企業的后備人才,提高了學校的一次就業率,同時也提高了企業的知名度。
3.頂崗實踐教學過程中的具體執行辦法
我校在各企業都建有實習基地,針對學生所學專業方向的不同,把學生分散到企業的各個分廠和車間,采用崗位輪換的辦法,安排學生從事技術、管理、生產等不同的工作崗位,按每個崗位的性質不同,定期輪換,在指導教師的指導下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現真正意義上的頂崗。
2004級的學生在湘潭電機集團頂崗實踐教學期間,電機專業方向的學生不僅要在生產電機零部件的結構件分公司下料車間、零件車間、線圈車間、模具車間頂崗實習,而且還要在電機事業部的大電機生產車間、中型電機生產車間從事電機局部裝配、整裝、調試以及型式或出廠試驗等工作。對于電器專業的學生來說,電器結構的表面現象不難理解,而為什么要采用不同的結構形式,結構形式對產品的性能有何影響就不那么容易掌握了,尤其是觸頭電弧的燃燒過程與電弧熄滅需采用的措施,抽象的書本知識是很難理解透徹的。通過頂崗實踐教學,學生親手安裝觸頭、滅弧室,調整觸頭結構參數,進行出廠試驗,在生產過程中與企業技術人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學生從真正意義上掌握了所學知識,學以致用。
四、頂崗實踐教學的實施效果
通過頂崗實踐教學后培養出來的學生,用人單位普遍反映:(1)學生的綜合素質明顯提高。(2)競爭意識、質量意識、創新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經過各個崗位的輪換后,學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標,最大程度地實現自我價值。
應用型本科院校畢業生在頂崗實踐教學環節中的收獲不僅體現在專業知識的拓展、專業技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細,不迷信書本,實踐出真知的創新意識。在人際方面,畢業生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
參考文獻
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[2]倪偉,馬從國.電氣信息類專業應用型本科人才培養模式的探索[J].中國電氣教育,2007,(11).
電氣工程的課程范文5
目前課程考試還是以筆試為主,雖然平時成績在總成績中也占有一定比例,但不能很好地反映出學生整個學校過程和全方位評價學生知識掌握情況。這與當前對職業教育要培養學生綜合能力和職業能力的要求已不相符合。
2課程改革的目標
現代職業教育目標是使學生能真正適應市場、適應工程、適應項目、適應實踐,成為真正的復合型專業技能人才。具體目標如下:(1)讓學生成為課堂的主體,教師以學生為中心,充分調動學生的學習積極性。(2)以項目為中心,課堂不再單純傳輸知識,而是在完成項目的過程中接受知識和鞏固知識。(3)在完成項目的過程中充分調動學生的主觀能動性,讓學生變被動為主動以提高學生的綜合能力。(4)在完成項目的過程中讓學生體會到成功解決問題方式方法的成就感,以增加學生學習的信心。
3課程改革的方法
3.1改善實踐環境
引導學生在學習專業知識和專業技能的時候,開發一些符合他們自身條件的項目,此開始計劃到最后的項目完成,學生全程參與自主完成,老師只起指導的作用。通過完成這些項目來增長學生運用基本知識解決問題的能力。
3.2進一步加強校企合作
為了培養出復合社會和企業滿意的專業人才,學校在開展項目驅動教學時,就必須以企業的實際項目為案例,然學生參與到企業的實際項目開發中去。然而一個項目的完成往往需要多方合作共同努力完成,因此可以通過進一步的校企合作,取長補短優勢互補,共同完成項目的開發。
3.3改革課程考核評價方法
職業教育課程的實踐性很強光靠單一筆試已經不能達到考核的效果和目的了。我們可以把學生的學習過程和項目化考核結合起來對學生進行動態考核,考核時先給出項目題目,在學生完成項目的過程中考核學生應用已學知識完成項目的手段的準確性、先進性和項目完成的效果。
3.4重視基礎知識及講授技巧
基礎知識是專業學習的基礎,但有很多學生在學習基礎理論知識時覺得基礎知識抽象不好理解,導致他們學習興趣不高動力不足。于是教師在教學時可以把基礎理論知識部分安排作為自學閱讀材料,當學生在完成項目遇到困難時,教師就可以指導他們學習和補充基礎知識已達到完成項目之所需。另外,還可以將部分基礎理論知識分解為引導問題,使學生通過回答引導問題,加深對基礎理論知識的理解。
4結語
電氣工程的課程范文6
【關鍵詞】電氣工程 學科方向 認識
一、電力系統及其自動化
電力系統是指:發電,變電,輸電,配電,用電等設備和相應輔助系統,按規定的技術和經濟要求組成的一個統一系統。電力系統的根本任務是向用戶提供安全,可靠,優質,經濟的電能。對電力系統的基本要求:有充足的備用容量,實現快速控制。
就目前時局背景來看,全世界提倡節能減排,發展新能源已經成為各界共識。從長遠來看,氣候變化要比金融危機更加重要,因為它涉及人類的生存和發展。在經濟發展越來越受到資源和環境約束的今天,已經迫使全人類不得不重新思考自己的發展模式。如何應對氣候變化、堅持可持續發展、走綠色復蘇之路,而解決氣候變化問題的根本措施就是發展新能源。作為新能源,太陽能、風能可以利用,但如果大規模、遠距離輸送電的難題沒有解決,水電、煤電還是要作為主要的能源。
在此背景下大力發展新能源,如何解決新能源發電上網就是重點,也就是運用現代控制理論,電子技術,計算機技術,通信技術,圖像顯示技術等科學技術的最新成就來實現電力系統自動化,實現數據監測,設備狀態評估,判斷可能出現的故障,并提示相關工作人員設備可能存在的不安全因素;根據數據,控制中心調整網絡結構和運行方式。依據設備狀態,工作人員幫助優化設備檢修和設備更換時機,減少維修成本和停電時間等。
二、電器與電機及其控制工程技術
自從工業革命以來,機器的生產逐漸取代了手工生產,而機器生產就少不了電機的存在,無論是在發電領域還是在用電領域電機在其中都站了重要的地位,隨著時代的進步,電機的重要性在機器生產和發電中更加突出。而電機也從從前的單一電機變為了功能各異的專業性電機。在發電領域,如核能發電機,磁流體發電機,風能發電機,太陽能發電機,潮汐能發電機。而在電動機領域,如高性能永磁電機,交流異步電動機,單相異步電動機,罩極式電動機,磁滯同步電動機等。
電機的發展不僅極大的提高了人類的生產力,同時也極大的豐富了人類的生活。在我們的日常生活中,電機無處不在,我們的空調,我們的電冰箱,我們的微波爐,我們的電腦,或多或少都有電機的存在,甚至有人把一個家庭中擁有電機的數量看作是衡量一個家庭生活水平的標準??梢婋姍C在我們生活中的重要性。
隨著一些新技術的發展,電機的性能還會得到更大的提升。例如,如果常溫超導材料研發成功的話,這將使超導電機繞組的電阻損耗降為零,既解決了電樞繞組發熱、溫升問題,又使電機效率大為提高。更重要的是超導線的臨界磁場強度和臨界電流密度都很高,使超導電機的氣隙磁通密度和繞組的電流密度可比傳統常規電機提高數倍乃至數十倍。這就大大提高電機的功率密度,降低電機的重量、體積和材料消耗。這不僅將極大的方便人們的生活,在軍事領域更是起到無比重要的作用。
三、高壓絕緣技術
這個領域的技術水平要求很高,有“三強”,即:試驗性強,理論性強,交叉性強(尤其與材料學的交叉)。對于電力生產者來說,在實現可持續發展的條件下保證高質量、高效率、低污染的電能供應,以達到保護生態環境,節約能源,實現電力供應與經濟、社會環境的可持續發展相適應是必須的。高壓與絕緣技術是實現這一目標不可或缺的一部分。
該學科的主要運用范圍:建立有工頻高電壓、支流高電壓、雷電沖擊高電壓、操作沖擊高電壓、沖擊大電流以及高功率脈沖技術等裝置;測量用的有靜電電壓表、高壓示波器、專用的分壓器、分流器等。近年來,隨著計算機和微電子技術的廣泛應用,數字化測量技術和電器設備在線運行狀態的再線監測、故障診斷技術得到了很大的發展。
四、電工新技術
電工學科涉及新材料、新工藝、新能源、新環境,它在國防、醫療和一些工業領域有著舉足輕重的地步。我國是一個開放大國,必然要在這個領域上同國際上的強國競爭。從長遠考慮,無論是經濟上、軍事上還是技術上,都要依靠科技的發展才能有強大的競爭力。
國內在電工新技術方面研究的問題大致可以分為以下幾項:
①高功率脈沖技術 ②等離子體技術 ③超導電工新技術 ④環境保護中的電工技術 ⑤精密微細電加工技術 ⑥生物、醫學中的電工新技術 ⑦電磁場對生態環境效應
研究電工新技術可促進核能和可再生能源的應用發展,使之更快的在技術和經濟上成熟起來,例如:核電發電、磁流體發電、風能發電、太陽能發電、其他新能源發電。電工新技術可以促進交通運輸方面的磁懸浮列車、磁流體推進船、電動車的發展推進,醫學上的超導核磁共振成像裝置的研究等。
五、電力電子技術