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電氣工程自動化導論范文1
1 概述
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。電氣自動化技術所運用的領域很廣泛,是建立在電子信息技術之上的。電氣系統是由這樣幾個環節組成:發電、配電、變電和輸電變電等的電能生產與消費系統。電氣系統的功能是將自然界中的一次能源利用電動力裝置再轉化成電能,經輸電、變電和配電之后將電能供應到千家萬戶。為了更好的實現這一功能,電力系統在各個環節、不同層次之間還有相應的信息與控制系統,以實現對電能的生產過程的測量、調節、保護、控制、通信以及調度,有效保證用戶獲得優質、安全、高效、經濟的電能。要建立結構合理的大型電力系統不僅便于電能生產與消費的集中管理、統一調度和分配,減少總裝機容量,節省動力設施投資,且有利于地區能源資源的合理開發利用,更大限度地滿足地區國民經濟日益增長的用電需要。電力系統建設往往是國家及地區國民經濟發展規劃的重要組成部分。隨著電子信息技術的迅猛發展,電氣自動化技術也獲得了很大的進步,已經和人民的日常生產生活密切相關,得到了很廣泛的普及,為人們的生產生活服務器,在電氣自動化水平不斷提升的過程中,要對相關技術不斷加以創新和發展,使自動化技術的安全性和可靠性得到更大的提高,這會大大的促進我國電氣工程事業的向前發展。
2、電氣自動化技術特點
所謂的電氣自動化技術就是指將電子信息技術及以信息技術作為主要內容的電氣工程進行有機結合的一類應用技術。就其技術特點而言,電氣自動化技術主要具備以下幾個重要的特點:
其一是技術的涵蓋而相對較寬。由于電氣自動化技術不僅是一種應用性較強的技術,又是一種較為普遍的技術,大多數與工業相關的企業都會或多或少地涉及到這一方面。同時,因為這門技術的科技含量比較高的緣故,一般在電氣自動化的系統設計中,都既需要硬件的設計又需要進行軟件設計,并且應用于不同場合時都需要選用不同的技術性方案,由此可見,這門技術是需要相對較寬的知識面的。
其二是對電子技術的依賴程度比較高。我們都知道,對于一種較為典型的電氣自動化控制系統來說,不論是從專門采集信號用的傳感器到單獨進行信號的處理和運算的控制器,還是到運行運算結果的系統執行機構之類等等都和電子技術本身的發展緊密相關。因此,可以說電氣自動化技術的進步和發展離不開電子技術的進步,這兩者是緊密關聯的,并且前者依賴于后者。
3 電氣工程自動化技術的應用
現階段,從自動化技術的水平來講,自動化技術發展的主要構成要素包括:自動電壓控制系統、動力機械自動控制和自動發電量控制系統等三個方面。在中國,根據發電廠的不同運行方式,通常把發電廠劃分為兩類:第一是水電廠自動系統,第二是火電廠自動系統不過值得我們注意的是,發電的方式,不管是以火電為主,還是以水電為主,又或者是屬于另外的發電方式,在應用自動化技術過程中,都有著驚人的形似之處。
3.1 水電廠自動化技術在電氣工程中的應用
在現有的自動化技術條件下,為了確保電氣工程的穩定性和可靠性,充分發揮電氣工程的性能,水電廠自動化技術在電氣工程中的應用,應具備水輪發電機組系統、調速器裝置和水輪機裝置等模塊。由于不同的自動化系統在運行模式上存在著明顯的差異,水電廠自動化系統可分為單機模式、公用設備模式、梯級綜合自動化模式和全長自動化模式等類型。而從實際應用的角度來講,如果在水電廠電氣工程中應用相應的自動化技術,在水電廠正常運轉的條件下,可以提高其經濟效益,從而為水電廠提供高質量的電能奠定堅實的基礎。
3.2火電廠自動化技術在電氣工程中的應用
火電廠自動化技術應用在電氣工程當中,和自動化技術在水電廠電氣工程中的應用一樣,同樣具有綜合性的特征?;痣姀S自動化技術的構成主要包括鍋爐控制系統、發電自動控制系統、機爐主控系統和汽輪機控制系統等。
而從實際應用的角度來說,火電廠自動化技術在具備數據信息處理功能的同時,還具備自動檢測運行狀態、自動保護運行設備和綜合控制與管理等功能。
具體來講,自動化技術在電氣工程中的應用有:
1)在電網調度中的應用。電氣自動化技術在電網調度中的應用,指的是通過電網調度的服務器,以及電氣自動化系統來實現電網調度的自動化。在自動化設計時,其主要的功能是:第一,合理調度電網的運行,進而實現電網運行的安全性和穩定性;第二,監測和分析電力生產過程中的數據,自動預測電力系統生產的負荷;第三,通過顯示相關的數據信息,能夠迅速確定電網系統的故障點及故障發生的原因,從而電網故障的排除更為有效。
2)分散控制系統的運用。分散控制系統也稱作是分布式控制系統,是按照一臺計算機控制一個相對應的控制回路來進行作業,在電氣自動化系統中取得了很好的應用效果。分撒控制系統在集中取得書記資料之后能夠進行統一集中的管理,是有很高效率的自動開始系統。
3)在變電站中的應用。在變電站用應用電氣自動化技術,主要是在變電站中運用信息處理技術和自動化控制技術,然后結合相關的傳輸技術,把計算機裝置引入到變電站系統中,從而實現變電站運行管理的自動化和智能化。
4 自動化技術在電氣工程應用的趨勢
4.1管控一體化自動化技術
從理論層面來說,管控一體化技術在電氣工程中的應用,指的是通過在電氣工程中不同通訊環節科學合理運用自動化技術,發揮其在數據信息整合和集成方面的優勢。
4.2電氣工程狀態檢修技術
從技術應用的角度來講,電氣工程中的狀態檢修技術指的是通過在電氣工程中應用資產管理系統,使其發揮在工程狀態監測、故障診斷等方面的功能,并提供狀態檢修過程中的狀態數據信息,結合相應的數據,準確預測電氣工程中各種電氣設備的實際運行狀態、存在的安全故障以及故障出現的因素等。
在電氣工程中運用自動化技術,其優點主要是兩個方面:第一,提高電氣設備的穩定性和安全性;第二,可以有效克服過去定期故障檢修模式存在的各種缺陷和不足,從而確保電力系統的安全和穩定運行,提高電力系統運行的質量。
5 結語
我國電氣系統自動化技術在電氣工程中的發展前景是十分廣闊的,為了使這種美好的愿景在實際生產生活中更好的實現,需要注意這樣幾方面因素的影響:首先,信息技術起著決定性的影響;其次,和物理學科及相關科學知識的聯系很緊密;最后,現代技術的飛速發展。在電氣工程中應用自動化技術,提高電氣設備的自動化水平,可為電力系統的安全和穩定運行提供有力的技術支撐,確保電力系統的安全性和穩定性,從而提高電力系統運行的質量,切實降低停電、斷電等現象對居民生活的影響。在本文中,筆者結合自身的理論知識和工作實際,從電力工程和自動化技術的概念和自動化技術在電氣工程中的應用幾個方面分析了自動化技術的實際應用。
參考文獻:
電氣工程自動化導論范文2
《中國電力教育》:我們注意到在2013年教育部公布的《2013-2017年高等學校教學指導委員會委員名單》中,成立了“電氣類專業教學指導委員會”,而在此之前電氣工程學科是以“電子信息與電氣學科教學指導委員會”下設的分委會存在的。能否請您介紹一下這一調整的背景?
王澤忠:各專業類教學指導委員會,作為教育部聘請并領導的專家組織,有著明確的工作任務,那就是:組織和開展本科教學領域的理論與實踐研究;就高等學校的學科專業建設、教材建設、教學實驗室建設和教學改革等工作向教育部提出咨詢意見和建議;制訂專業規范或教學質量標準;承擔有關本科教學評估以及本科專業設置的咨詢工作;組織教師培訓、學術研討和信息交流等工作;承擔教育部委托的其他任務。
在前兩屆的高等學校教學指導委員會中,電氣工程及其自動化與自動化、電子科學與技術、電子信息科學與工程、光電信息科學與工程和電子電氣基礎課程等6個教學指導分委會設在“電子信息與電氣學科教學指導委員會”下。2012年,為貫徹落實教育規劃綱要提出的要適應國家和區域經濟社會發展需要,建立動態調整機制,不斷優化學科專業結構的要求,教育部對1998年印發的普通高等學校本科專業目錄和1999年印發的專業設置規定進行了修訂,形成了新的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》和《普通高等學校本科專業設置管理規定》。新目錄的學科門類由原來的11個增至12個;專業類由原來的73個增至92個。其中“電氣信息類”做了重新的劃分,劃分成了電氣類、電子信息類、自動化類、計算機類4個一級學科。電氣類下設電氣工程及其自動化專業。除了一級學科劃分的更細,原有的很多相近或相關專業也進行了合并或調整。如新分出的電氣類下的“電氣工程及其自動化”專業由原先的“電氣工程及其自動化、電氣工程與自動化、電氣信息工程、電力工程與管理、電氣技術教育、電機電器智能化”幾個專業合并而來。新目錄分為基本專業(352種)和特設專業(154種),并確定了62種專業為國家控制布點專業。順應新目錄的調整,在2013-2017年的新一屆高等學校教學指導委員會中,設立了“電氣類專業教學指導委員會”,旨在進一步發揮教學指導委員會和專家委員們在人才培養、教育教學改革和教學質量保障體系建設等方面的研究、咨詢、評價和指導作用,促進電氣類教育工作內涵發展,提高人才培養質量。
《中國電力教育》:新成立的電氣類專業教學指導委員會工作重點有哪些呢?
王澤忠:根據教育部的指示,高等學校教學指導委員會的主要任務是“四個著力”,即著力推動教育理念轉變,確立科學的人才培養質量觀;著力研究制定國家標準,推動建立本科人才培養質量標準體系;著力研究改革人才培養模式的重大理論和實際問題,探索人才培養新模式;著力提高教師教學能力,推動建設優秀師資隊伍。那么,新一屆的電氣類專業教學指導委員會也將圍繞這4個方面重點展開工作:
第一,將利用多種形式推動各高校樹立科學的人才培養質量觀。首先,強化以人才培養為中心的理念,把人才培養質量作為衡量辦學水平的最主要標準;其次,強化以適應社會需要為檢驗標準的理論,把社會評價作為衡量人才培養質量的重要指標;第三,強化以學生為本的理念,把一切為了學生健康成長作為教育工作的首要追求;第四,強化以學生評價為先的理念,把學生評價作為衡量教育教學質量的重要依據。
第二,將推動建立具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系。把促進人的全面發展和適應社會需要作為衡量人才培養水平的根本標準;認真聽取相關部門、科研院所、行業企業的意見和建議;分步實施國標、行標、校標,初步形成適應大眾化階段,具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系。
第三,積極探索科學基礎、思想品德、實踐能力和人文素養融合發展的人才培養新模式。加強專業建設研究;完善高校與有關部門、科研院所、行業企業聯合培養人才機制研究;強化實踐教學研究。
第四,推動建設一支師德高尚、業務精湛、結構合理、充滿活力的師資隊伍。加強教師教學能力發展過程中重大理論和實際問題的研究,為高質量建立教師教學發展中心提供理論支撐和實踐指導;配合教育部門組織開展本學科專業任課教師培訓,提高他們的師德水平和教學能力;積極開展教學交流研討活動,促進教師更新教育理念,改進教學方法和手段;建立專業類教學資源共享平臺。
《中國電力教育》:剛才您談到“推動建立具有中國特色、世界水平的本科人才培養質量標準體系”將是新一屆教指委的一項重點工作。據了解,2013年教指委就已著手開始制定新的《電氣類專業教學質量國家標準》,目前這個標準的編制情況如何?能否就標準中的一些核心內容做一介紹?
王澤忠:目前《電氣類專業教學質量國家標準》(草稿)的編制工作剛剛完成,《標準》起草過程中參照并吸收了之前的專業規范、學科發展戰略的精華,并在此基礎上進行了更為深入、全面細致地研究與完善?,F在這一《標準》正在征求意見階段,我們將廣泛征求專家及社會各方的意見,并認真將各位專家反饋意見進行總結,進一步修改完善。2014年年底在上報教育部并經審定后,最終該標準將成為我國高校電氣類設置本科專業、指導專業建設、評價專業教學質量的依據。本標準適用的專業范圍包括電氣工程及其自動化和3個特設專業:智能電網信息工程、光源與照明、電氣工程與智能控制。
在《標準》中提出電氣類專業的培養目標:能夠從事與電氣工程有關的規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易等領域工作,具有一定的科學研究、技術開發與組織管理能力的復合型工程科技人才。除數學、自然科學和通識教育外,該專業學生主要學習電工理論、電子技術、信息技術、控制理論、計算機技術等方面較寬廣的技術基礎知識和以電能產生、傳輸和利用為核心的相關專業知識;培養利用所學知識提煉科學和技術概念、解決工程問題和構建復雜工程系統的能力;具有良好的社會道德和職業道德、形成符合邏輯的思維方式和適應社會發展的綜合素養。畢業后,經過實踐鍛煉達到工程師的職業要求。
具體在人才培養方面,要求學生經過4年的本科學習,在業務方面:①具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德;②具有從事電氣工程專業所需數學、自然科學以及經濟和管理知識;③掌握電氣工程基礎知識和電氣類專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷;了解電氣類專業的前沿發展現狀和趨勢;④具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析;⑤掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識;具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;⑥掌握文獻檢索、資料查詢和運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;⑦了解與電氣類專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法津、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響;⑧具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;⑨對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;⑩具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。此外,對學生思想政治、德育方面以及體育方面也提出了相應的要求。
對師資隊伍提出的要求是:第一,數量和結構要求。電氣類專業的專任教師不少于10人,且專業生師比一般應不高于18:1;年齡在55歲以下的教授及40歲以下的副教授分別占教授總數和副教授總數的比例原則上應超過50%,中青年教師為教師隊伍的主體;具有碩士及以上學歷(學位)和講師以上職稱的教師占專任教師的比例不低90%,中青年專任教師中擁有博士學位比例不低于60%;學科帶頭人學術造詣較高、專業分布合理,學科隊伍陣容整齊,學術梯隊的年齡及知識結構合理,有數量適宜的骨干教師,為專業發展所需的學科基礎提供基本保障;有企業或行業專家作為兼職教師。第二,背景和水平要求。專業背景――大部分專任教師在其本科、碩士研究生和博士研究生的學歷中至少有一個階段是電氣類專業學歷,部分教師具有相關專業學習的經歷;工程背景――專任教師應了解電氣工程相關企業生產和技術發展現狀,保證在教學以外有精力參加學術活動、工程實踐,不斷提升個人專業能力。主講教師應具有工程背景,有企業工作經歷或承擔過多項工程項目的教師需占有相當比例。
此外,對實驗室、實踐基地等教學設施、計算機網絡以及圖書資料等信息資源及教學經費等教學條件做出了要求。為保障教學質量,還要求:專業應建立教學過程質量監控機制,建立畢業生跟蹤反饋機制以及有高等教育系統以外有關各方,特別是相關行業和企業參與的社會評價機制,對培養目標是否達成進行定期評價,專業應將各個環節的內部和外部評價結果用于專業的持續改進。
《中國電力教育》:在研究制定標準的過程中,教學指導委員會的專家委員們對目前的人才培養標準有什么建議?
王澤忠:我們對電氣類專業知識體系和核心課程體系提出了一些建議:
首先,在知識體系上,①通識類知識:數學與自然科學類課程至少占總學分的15%;人文社會科學類課程至少占總學分的15%,使學生在從事電氣工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。②學科基礎知識應包括工程基礎類課程、專業基礎類課程,至少占總學分的25%,應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養。③專業知識應包括專業課程,至少占總學分的10%,應能體現系統設計和實現能力的培養。學校根據自身定位和專業培養目標設置專業課。在實踐性教學環節上,工程實踐與畢業設計(論文)(至少占總學分的20%)。應設置完善的實踐教學體系,與企業合作,開展實習、實訓,培養學生的動手能力和創新能力。對畢業設計(論文)的指導和考核應有企業或行業專家參與。
其次,專業類核心課程設置上。課程體系由學校根據培養目標與辦學特色自主構建。構建電氣類專業課程體系時,可參考標準附件專業類知識體系的要求。特別是技術基礎知識和專業基礎知識,必須達到對核心內容的基本涵蓋。課程名稱不必與知識領域完全對應,可以將知識領域進一步劃分并進行組合形成課程。課程設置應能支持培養目標的達成,課程體系構建應有企業或行業專家參與。理論課學分占80%,實踐課學分占20%。在設置必修課保證核心內容的前提下,根據學校管理水平逐步加大選修課比例力度。
第三,對人才培養的多樣化建議。電氣類專業是一個寬口徑的專業,隨著國民經濟的發展,許多領域對電氣人才都有需求,各學校服務對象不盡相同,因此建議設置電氣類專業時要在堅持專業核心知識的同時拓展專業課特別是專業方向課內容,使專業畢業生更好適應就業要求。
《中國電力教育》:新一屆的教學指導委員會目前取得了哪些工作進展?下一步有怎樣的工作計劃?
王澤忠:首先,建立起完善的組織架構。為高效推進教指委的各項工作,圓滿完成教育部“四個著力”的任務部署,教學指導委員會成立了發展戰略研究、人才培養研究、評估認證、師資培養與學術活動4個工作小組及秘書組。發展戰略研究工作組主要進行專業發展戰略、教育理念研究;人才培養研究工作組則是對人才培養模式與方案、課程與教材建設、教學模式改革、實踐基地建設等進行研究;評估認證工作組主要職能是負責對專業規范、專業教學質量標準、工程教育認證進行指導;師資培養與學術活動工作組主要負責師資培養、學術年會、學科競賽、創新活動、國際交流等。
第二,制定教學質量國家標準。剛才已經對《教學質量國家標準》的制定情況和一些具體內容進行了介紹?!氨究茖I類教學質量國家標準”是為保障本科專業類教學質量而制訂的國家標準,是對客觀條件(硬件)的最基本要求。制定標準是教學指導委員會的一項重要工作,同時,指委會還同時為工學專業類教學質量國家標準(2013年版)提供咨詢。
第三,舉辦大學生創新競賽。加強學生創新意識、合作精神、工程實踐能力的培養,是當前高等教育教學改革的重要內容之一。以競賽為載體,推動大學生的課外科技活動,將對深入開展高等學校教學改革,促進學生基礎知識教育與綜合能力培養、理論與實踐的有機結合等方面起到積極地推動作用。2013年8月5日-9日,我們在南京工程學院舉辦了第七屆大學生自動化大賽暨自動化系統創新設計競賽。目前,我們已經啟動“第八屆三菱電機杯全國大學生電氣與自動化大賽”,大賽將于2014年8月1日-4日,在金華職業技術學院舉辦。
第四,舉辦專題教學改革研討會。2013年6月14日在北京召開了全國電氣工程學科研究生教學與教材編寫研討會,會上討論了如何將近年來電力工業發展成果、新技術、新方法、新理論融入教材;確定了第一批待開發的27種電氣工程學科研究生系列教材,并明確了教材編寫牽頭院校。今年的1月2日-4日,在哈爾濱召開了2014年全國高等學校電氣類專業卓越工程師教育交流研討會。會議上對電氣類專業卓越計劃人才培養標準與評價體系;卓越計劃人才培養理念、目標定位及計劃模式、課程體系,人才培養方案的制定和執行,教學改革和創新模式;實踐創新能力培養體制與平臺建設,實踐基地與工程能力培養等問題進行了探討。
第五,建設專業導論精品視頻公開課。通過聯合東南大學、北京交通大學、武漢大學、西安交通大學、哈爾濱理工大學等幾所高校,建成了專業導論精品視頻公開課。
第六,建立教指委網站。希望能夠通過此網絡平臺的搭建,加強學科間委員、教師間的相互交流,提供信息的共享,努力使研究的成果及時分享,及時獲取相關反饋,使研究發揮積極作用。
電氣工程自動化導論范文3
關鍵詞應用性本科;實踐教學體系;電氣信息
中圖分類號G4文獻標識碼A 文章編號1673-9671-(2010)042-0184-01
應用性本科大學在培養方案的定位上主要突出兩個特點,1)堅定地走為地方經濟建設服務,與地方經濟建設相結合的道路;2)堅定培養應用性本科人才的基本定位。而實現這兩個目標的基本要求是明確應用性本科大學教育教學體系,本文以我院信息工程系為例,對應用性本科大學實踐教學體系的構建及實踐問題進行探討。
1實踐教學體系的概念及構成
實踐教學體系是應用性本科教學體系的重要組成部分,是培養面向生產第一線高級應用性人才的重要保障,是高等工程教育中各種實踐教學環節協調開展、高質運行的統領和大綱。根據各實踐教學環節的功能特點和實施要求,實踐教學環節可以從橫向劃分為現場實習、實驗教學、課程設計、科研、軍訓及社會調查、課外認證與競賽、綜合設計、畢業設計等幾大類;也可以按縱向劃分為基礎實踐教學、專業拓展實踐教學、綜合創新實踐教學等。
實踐教學是高等教育教學的重要組成部分,在人才培養過程中與理論教學相互配合、相互依托,是培養學生實踐能力和創新精神,提高學生綜合素質的重要途徑和手段。
建立實踐教學體系必須以科技進步和社會發展對人才的要求為背景,以基本能力訓練為基礎,以培養綜合素質為核心,以提高學生的科學實驗、專業拓展、工程設計等專業素質為目標,按照學生能力形成的不同階段和專業技能、素質結構要求來進行系統的整體優化設計,加強對學生綜合實驗能力、專業拓展能力、綜合創新能力及社會實踐能力的培養。
2構建實踐教學體系的指導思想和基本原則
當前,全球一體化進程的加劇使世界各國在政治、經濟、文化、科技等各個領域都表現出明顯的融合特點。反映在教育上,是教育思想、方法、體制、人員等的廣泛交流與融合。面對嶄新的網絡形式時代特征,高等教育所培養的人才必須在創新精神和實踐能力上有更高的要求。因此,改革高等教育中的實踐教學,是當前高等教育改革面臨的新課題。
摒棄實踐教學作為理論教學的輔助教學手段的陳舊教學觀,在應用性人才培養中突出實踐的重要性,將實踐教學放在與理論教學同等重要的地位,形成獨立教學體系,并建立與之適應的運行機制和模式,發揮實踐教學在學生實踐能力和創新能力培養中獨特作用,形成以技術應用能力和工程實踐能力培養為中心,注重學生科學素質和探索精神的培養,注重創新意識和創新能力培養的新的實踐教學理念。
2.1指導思想
以提高教育教學質量為目標,以培養學生實踐能力為核心,以強化學生創新能力為重點,以提高教師科研及工程實踐能力為基礎,堅持理論與實踐并重,能力培養與素質提高并行,課程實驗與工程訓練、創新設計、科學研究有機結合的教學理念;創造以學生為本的人文環境,把知識傳授、能力提高、素質培養貫穿于實踐教學始終;培養學科基礎厚、專業口徑寬、知識結構優、工程素質強的應用型、適應型、創新型人才。建立一個適應區域經濟和社會發展需要、符合本科教育規律的實踐教學體系。
2.2基本原則
1)目標性原則:實踐教學體系的構建必須緊緊圍繞專業培養目標和人才培養規格進行。
2)系統性原則:實踐教學體系的構建必須遵循認識規律和教育規律,運用系統科學的方法,結合專業特點,按照組成實踐教學活動各環節的地位、作用及相互之間的內在聯系,使其互相銜接,彼此關聯,具有連續性,并貫穿于整個教學過程。
3)整體性原則:實踐教學體系的構建不僅要做到實踐教學活動各要素之間的協調統一,還要從人才的全面素質和能力發展的要求出發,注意教學各環節的相互配合,注意實踐教學與理論教學的互相滲透,注重實踐教學與科研項目的相互滲透,與教學內容和課程體系改革相適應。
4)規范化原則:在培養方案中要規范實踐教學的內容、形式,制定出相應的考核標準和要求。
3實踐教學體系構建和基本內容
3.1構建實踐教學體系的基本步驟
實踐教學體系的構建與學院的辦學定位及人才培養模式是密不可分的,我院的辦學定位是教學型學校,人才培養定位是培養生產第一線應用性高級技術人才。下面以信息工程系電氣工程及其自動化專業為例,對實踐教學體系的構建,進行論述。
我院信息工程系現設有3個本科專業,均為工科專業,實踐教學是其培養合格專業人才的重要環節,從其實踐教學體系的共同特點來看,主要從基本技能培養、專業技能培養和綜合創新能力培養三個方面入手,下面以電氣工程及其自動化專業為例,討論實踐教學體系的具體內容。
3.2實踐教學體系的基本內容
電氣工程及其自動化專業是信息工程系的老專業,已有近25年辦學歷史,辦本科的歷史也已經有10年之久。電氣工程及其自動化專業是信息工程系3個本科專業當中設備最完善、實驗室最多、實驗能力最強的專業,將該專業的實踐教學體系構建好,對其他幾個專業具有指導和借鑒的功能。從本專業的培養目標入手,本專業學生能力結構分析及支撐環節框架圖如圖1所示。
圖1能力結構分析及支撐環節框架圖
4實踐教學的改革與實踐
按照新構建的實踐教學體系,我院對實踐教學進行了深化改革,促進了本科教學的進一步發展,取得了初步的實踐成果。
4.1實踐教學的改革思路
按照學院的辦學定位,以培養面向生產第一線高素質應用性人才為目標,按“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則,對信息工程系各專業實踐教學環節和實踐內容進行改革、整合和優化,確立了“三個層次”的教學模式,具體的實驗教學改革思路可總結為“一個中心、兩個結合、三個層次、四個模塊”。
“一個中心”是以人才培養為中心:根據新時期電氣信息技術迅速發展的情況和培養面向生產第一線高素質應用性人才需要,在實踐教學中全面推進學生知識、能力、素質協調發展,培養和造就“具有突出實踐能力和鮮明地方特色”的高素質技術人才,著力開展實踐教學建設與改革。
“兩個結合”是實踐教學與理論教學相結合、實踐教學與科學研究和工程應用相結合:學生在理論課中所學的知識要到實踐中去應用和提高,從而鞏固所學的各種知識、技能和方法。將工程應用中的實際問題進行分析、歸納和提煉,并及時融入到實踐教學之中,以更新實踐教學內容,改進實踐教學方法和手段,使學生學以致用,增強適應能力。
“三個層次”是指“基礎驗證、專業拓展和創新提高”的三層次實踐教學體系:
基礎驗證層:學生按照教材的要求,進行驗證性實驗。第一層次實驗課程的目標是使學生理論聯系實際,熟悉電氣與通信技術中常見的典型器件,熟悉信號產生、處理等各種電路,學會正確使用常用電子儀器,掌握電氣與通信技術的基本測量方法和技能。
專業拓展層:學生按照教材提出的設計要求,查閱資料,設計方案,完成實驗。第二層次實驗課程的目標是使學生系統地消化掌握本專業的基礎理論知識,了解電氣及通信工程前沿技術,增強學生利用實驗儀器進行系統性能分析測試的能力。
綜合創新層:學生需要獨立地解決一個個完整的實際問題。第三層次實驗課程的目標是培養學生綜合運用電工電子技術知識,獨立進行工程開發和科學研究的能力。
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“四個模塊”是按不同的專業特點劃分為“電工基礎實驗模塊、電子信息實驗模塊、工業控制實驗模塊和現代通信實驗模塊”的模塊化教學內容。
4.2實踐教學改革方案
實踐教學改革圍繞實踐教學內容改革和實踐教學管理改革兩個主題進行。實踐教學內容改革重點在于提高教育教學質量,培養高水平應用性人才;實踐教學管理改革重點在于提高管理水平,提升辦學效率。
其主要工作分為以下幾個方面:
1)明確學院定位,將實踐教學改革與學生培養目標緊密結合。學院的辦學定位是“立足唐山,面向河北,服務環渤海地區。把學院逐步建成規模適當、結構合理、特色鮮明的應用性普通本科高等院校”。本著這一辦學定位,我們把一切工作都落實到為應用性人才培養和為地方區域性經濟服務的目標上。
2)改革實驗項目,構建新型實驗教學模式。根據學生的不同年級、不同專業和不同層次,將實驗項目分為基本型實驗、拓展型(應用型、綜合型、設計型)實驗、綜合創新型實驗三個層次。開設多類別實踐教學,主要是教學實驗、教學實習、課程設計、畢業設計、電子競賽、科技活動、技能培訓等實驗教學類別。利用業余時間,增設大量選作實驗,特別是對于那些具有創新意識的學生,鼓勵教師主動吸收他們進入自己的科研團隊,深入實驗室進行研究性實驗,突出學生個性能力的發展,推動實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐密切結合,形成良性互動,促進學生自主學習、合作學習、研究性學習實驗教學模式的形成。
3)引進先進的實驗技術和手段,改善實驗環境,加強實驗教學資源建設。開放式教學是實踐教學發展的必然趨勢,是學生主動學習、自主學習和創新能力培養的必然要求。我院構建了開放式信息化網絡平臺,全方位改革實驗技術與手段,轉變實驗觀念、改變實驗運行管理方法,形成以學生為中心、以實踐能力和創新能力為目標的教學模式,充分發揮學生自主學習積極性,激發學生的創新熱情,全面提高學生的素質和能力。
學院組織精干力量大力開發虛擬實驗、數字實驗系統,自動控制原理、EDA等首批開發的虛擬實驗室已對學生網上開放。
4)積極支持和鼓勵學生課外科技活動,促進創新性實驗基地建設?,F代電氣與通信工程技術給電氣與通信工程類課程教學提出了新的更高的要求,現代電氣與通信工程技術具有明顯的學科綜合性和技術復雜性等特點,其實踐教學具有很強的技術挑戰性和實用性,容易激發學生的學習興趣。創新性實驗基地開設的實驗項目以綜合性、設計性、研究性和創新性實驗為主,如大學生電子設計隊伍的培訓和競賽、學生科技活動等。將創新性實驗基地作為創新性人才培養基地進行建設,開展個性化教育,培養特色鮮明、實踐能力強的高素質人才。
5)強化教師工程實踐能力培養,打造雙師型教師隊伍。教師隊伍建設是實踐教學改革的重點內容之一,構建一支專業水平高、工程意識強的專職實驗教師、工程系列教師、任課教師三位一體的實踐教學教師隊伍是保證實踐教學改革與創新順利進行的關鍵所在。學院實行青年教師導師制,安排具有高級職稱和豐富教學及實驗經驗的老教師、具有工程實踐經驗的高級工程師擔任導師,對青年教師的教學、實驗及其他實踐教學環節進行全方位、長時間的跟蹤指導。學院注重培養青年教師的工程實踐能力,投入專項資金,支持每位青年教師每年完成一項具有實用功能的電子設計及制作,使實驗中心青年教師的實踐能力與動手能力有了顯著的提高,為培養應用性人才奠定了堅實的基礎。學院選派骨干教師參加ASEA、中興認證、DSP、嵌入式系統等師資培訓,已有多位教師獲得認證指導教師資格,為開展學生考級、認證工作創造了有力條件。
6)提高實驗考核比重,推進實驗考核方法改革。在實驗考核方面,將實驗考核從理論考核中獨立出來,并將其提高到與理論考核同等重要的高度,即學生只有同時通過了理論和實驗兩個考核后,本課程方可及格。這種措施的實施,極大提高了學生對實驗課的重視程度,經過教學實踐證明,收到了很好的教學效果。
7)引入工程背景,對本科生畢業設計進行深化改革。本科生畢業設計是學生在校期間的最后一個教學環節,也是學生在校期間最為重要的實踐環節,作為本課題的實踐部分,我們對唐山學院05級電氣工程及其自動化專業學生畢業設計進行了較大改革,主要內容是:引入某實際星級賓館的智能樓宇工程項目,以工程項目的設計標準作為學生畢業設計的任務要求,將整個工程項目分為11個子項目,采取項目負責人制,總共安排了14位指導教師和38名學生參與此項目的設計。目前該項目已經進入尾聲,從目前情況來看,此項目的設計,大大提高了學生工程實踐能力,同時由于各子項目之間存在的必然聯系,也培養了學生的協作精神。
5結束語
通過對應用性本科實踐教學體系的研究及其在電氣工程及其自動化專業的實踐,使學生的實踐能力、工程素質、創新意識都有了較大提高,有效的促進了我院高等工程教育的教學改革。
基金項目:河北省教育科學研究“十一五”規劃課題“應用性本科教育實踐教學體系的研究與實踐”成果之一,項目編號(06020350)。
參考文獻
[1]高林.應用性本科教育導論.北京:科學出版社,2006.
電氣工程自動化導論范文4
關鍵詞: 高等教育 翻轉課堂 教學方法 課程內容
一、引言
翻轉課堂譯自英文“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,指重新調整課堂內外時間,將教學中心由教師轉向學生的教學模式。無論是美國“翻轉課堂”取得的經驗,還是我國各高等院校在本科教育中進行的探索和實驗,都證明翻轉課堂可以有效提升學生自主學習能力,發展學生思維能力,最終實現學習成績提升。
二、教學方法和教育思想
中西高等教育中本科生教學方法和教育思想存在本質區別。國內是“填鴨”式教育方式,而國外是“放羊”式教育方式。國外高校課堂教學除教師講授外,有一半時間是課堂討論,即專題討論課。教師結合課本中的教學內容給出目前學科中一個專題,組織學生開展討論。由于課前布置,讓學生廣泛閱讀講義、參考書籍和科研論文,學生準備充分、各抒己見,課堂教學活躍,對該主題目前國內外發展狀況進行了討論,從中學到了許多知識。因此,通過課程學習,學生深入理解知識理論體系,并注重學生分析能力和解決問題能力等素質培養。同時培養學生團隊意識。
另一方面,國外高校每門專業課程分有習題課、實驗課和輔導課。通過習題課講解,加深對知識和理論體系的認識。如悉尼科技大學電氣工程專業的“電氣工程技術”課程(包含電子學與電路課程內容),總學時78h,其中,課堂講授26h,實驗16h,習題課26h,輔導課10h。而國內高校課程越開越多,但課程學時數越來越少。清華大學自動化專業的“模擬電子技術”課程,總學時64h,其中,課堂講課56h,自學交流2h,課堂討論4h,實驗輔導2h,課外實驗20h。因此,國內高校課程教學以課堂講授為主,為了完成教學任務,幾乎沒有更多時間進行習題講解和專題討論。導致學生學習興趣下降,教學效果較差。
通過近幾年課程教學發現,國內教師和學生以考試及格、獲得學分為教育目的,而國外則以實用的知識傳授(教師)和求知實用(學生)為教育目的。
在課堂教學方面,國內、外高等院校都在運用“翻轉課堂”教學模式進行教學,但西方課堂氣氛非?;钴S,學生隨時打斷老師的講課與提問,教師必須回答。由于學生對授課內容有充分的了解,甚至有些問題與教師的觀點不同。而中國課堂幾乎是教師的一言堂,學生幾乎沒有問題可問。因為,他們平時很少看書,只有期末考試前用功一下,如有問題也是尋求考題之類的。
在學習主動性方面,國內學生較差,課程學習是為了得到學分,而不是獲取知識。而西方學生一旦進入本科學習,就能制定學習目標,形成自己的學習觀點,選擇好的學習方法。
三、課程內容和教材
國內專業課程及內容設置較細。如自動化專業分別設置“電路”、“模擬電子技術”、和“數字電子技術”;而國外高等院校分類較粗,將上述課程設置為“電子學與電路”和“電路分析”兩門課程。另外,國內自動化專業基礎課“控制理論”分為“自動控制理論1”和“自動控制理論2”,而國外設置為“控制導論”和“高級控制”兩門課程。
課程內容上國內外高校也有差異。國內高?;A課程內容多,國外基礎課程內容少而淺,但國外可通過選修課加強基礎課程內容,如“模擬電子學”和“數字電子學”單獨作為選修課,可彌補基礎課學習的不足。
其次,國內外高等院校本科生課程教材內容差異較大。國內課程有各種各樣的教材,不同院校和不同地區均有各自教材,甚至有些是所謂的“精品課程”,一本教材可以使用多年;國外除基礎課“數學”、“物理”和“化學”等有材外,其他專業基礎課和專業課都是自編講義。國外高校要求老師每年根據學科發展增加新內容,這樣,教師每年工作量較大,要花大量時間備課,但教學效果較好,可結合學科前沿發展授課??傊?,國外課程內容自由靈活,注重實踐。
四、結語
通過國內外高等教育中本科生培養的對比,兩者存在較大差異。造成差異的原因是,一方面,中西方高等教育起步時間不同,中國高等教育受前蘇聯教育的影響,以及教育投入匱乏等因素,導致高等教育及課程設置趨于專業化,而不是系統科學化。另一方面,由于中西教學理念不同,中國以“灌入式”教育為主,雖然基礎較扎實,但缺乏創新意識,而西方更注重實踐及實踐過程中的創造性思維。因此,中國高等教育除保持基礎扎實特點外,應結合中西方教育的優點,遵從高等教育自然規律,積極借鑒西方高等教育模式和方法,創造更能適應中國乃至世界發展需要的高等教育制度和模式,即減少必修課程數量,改進專業化培養模式,實施“工程師”培養模式。同時,采取自主學習、專業靈活選擇、注重實踐的方式,以通才教育(通識教育)為主,培養應用型人才,使培養出來的學生具有獨立思考、勇于創新、大膽創造的精神。
參考文獻:
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電氣工程自動化導論范文5
長久以來,除了高等數學外,自動化專業所需要的工程數學知識散見于多門課程之中,例如線性代數、復變函數理論,積分變換等。各個課程通常強調各自的理論體系,一些知識學習理解比較困難,但后續專業課程甚至專業生涯中都很少用到。因此,在精簡教學課時的教改大潮中,一些學校將某些工程數學課程逐出教學計劃,以騰出足夠的課時給隨著信息技術迅速發展而需要開設的課程。但是,這樣又給學生造成知識體系的缺失,不利于構建學生完整的知識結構。因此,如何用不多的課時,教給學生必要而足夠的工程數學知識,就成為應用技術主導型自動化專業教學改革的一個值得注意的課題。
北京信息科技大學自動化專業是國家級特色建設專業“控制工程數學基礎”課程是我校自動化學院的公共專業基礎課,是重點建設的課程之一。為我校自動化、智能科學技術、電氣工程及自動化等專業本科生開設的必修課,其先修課程為高等數學,后續課程有電路分析基礎、自動控制原理、現代控制理論、系統仿真、數字信號處理、計算機控制系統等,它是一門理論性和實踐性較強的工具類課程。
“控制工程數學基礎”課程對培養學生學習興趣、夯實學生基礎知識、進行后續課程的學習起著非常重要的作用。也可以這樣說,本課程教學的成功與否直接關系到學生基本素質與能力的培養與發展。學生對該課程學習的好壞、對有關知識點掌握的熟練程度如何,能否有效地實施相關實踐教學環節,將直接關系到學生運用專業知識解決實際問題的能力。因此,我們在“控制工程數學基礎”課程的教學內容安排上進行了改革,修訂了新的教學大綱。
2.教材改革
我?!翱刂乒こ虜祵W基礎”課程的教學以前選用的教材是“信號與系統教程”學生普遍對該課程非常重視,但其內容對于大一學生來說,有很大的難度,不容易學懂。為了調動學生學習的積極性,堤高教學效果,促進教學質量的堤高,我們課程組探索和嘗試著對課程的教學內容進行改革,出版“控制工程數學基礎”教材,以堤高教學的實際效果。
本課程教材改革是由該學科內容的抽象性、邏輯性和系統性以及所要求的基礎知識的廣博性所決定的。課程教材的編寫應該考慮到以下三個問題:首先是對于自動控制的相關基本概念、原理和方法應有明確的表述,使學生形成對整個理論體系一個總體的把握。其次是適當增加控制理論教材中工程應用的例子,把新的知識建構在學生已有的知識結構的基礎上。第三,在改革教材方面,采取以教材為主,與之對應的輔導材料為輔的教學參考模式。
3.教學內容體系研究
教學內容是教學改革的重要一環。針對教學實際情況,結合專業培養人才目標的需要,我們對本課程內容進行了調整和充實?;靖拍睢⒒驹?、基本方法必須要牢固掌握,加強訓練的力度和內容。一些定理的證明不追求其嚴密性,只給出簡要的解釋或說明,重點強調結論的正確內涵直觀意義和滿足條件。面向實際應用的問題,強調其來龍去脈,便于面向對象處理問題。具有物理背景內容的教學,如濾波器等,增加物理系統的實例。物理意義弄清楚,不僅有利于學生理解內容,而且便于記憶一些傳統教學內容不便表述或計算的問題。
教學內容要使學生明了怎樣把所學理論用于工程實際,促進課程教學內容的改革。在教學內容的組織與安排上,將各章節定為既相對獨立的教學周期,又與下一章節內容有機結合,相輔相成。這樣所有的教學內容通過這種周期循環和相互連接、重復與不斷強化的過程,就可以達到使學生理解所學理論的知識體系和扎實學生理論知識的目的。比如教學過程中,通過一個運動控制系統的實例,就可以給出一些基本控制理論概念,然后用基本物理知識和數學知識對它建立數學模型。
傅里葉變換、拉普拉斯變換和z變換是工程實踐中用來求解線性常微分方程的簡便工具,同時也是建立系統在頻率域數學模型-頻率特性、復數域的數學模型-傳遞函數和z域的數學模型-脈沖傳遞函數的工程數學基礎。這些工程數學的運算能力是自動化及相關專業從事科研和技術工作的基本功,而在目前的課程體系中,像傅里葉變換、拉普拉斯變換和z變換是分別在不同學期、不同課程中講授的,學時又較少,這樣就造成學生對這些知識的掌握缺乏系統性和扎實性,在本科生畢業設計和研究生教學中明顯地暴露出來這方面的弱點。
本教學改革以控制工程所需要解決的問題為出發點,在教學內容的組織上采取循序漸進,逐步深化,強調基本概念的理解和應用,減少一些定理和公式的太細的推演過程。在教學過程中,我們在確保課程體系完整的情況下,注重教學內容的整合和更新,因材施教。在授課內容上,分別講解復變函數基礎知識、微分方程、傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等方面的工程數學知識。為了使自動化專業學生對工程數學的應用背景有足夠的了解,單辟一章講解控制工程導論,這對于學生站在一個較高的層面來工程數學的作用很有幫助。不僅如此,在相關章節中,還分別介紹了相關數學知識在濾波器、電路分析、脈沖傳遞函數等方面的應用。由于是從專業的角度來敘述相關應用,不僅有助于學生理解數學知識,對將來專業課程的學習也會很有裨益。在教學的結構安排上,先講述時域分析法,然后變換域(頻域、復頻域和z域)分析的方法。
4.制定教學大綱
課程教學大綱決定了課程性質、知識點以及能力培養的目標。為了制定有針對性的教學大綱,我們課程組反復討論該課程在專業中的地位及與其它課程間的聯系,從而形成了該課程的知識點及能力培養模塊?!翱刂乒こ虜祵W基礎”是一門理論性較強的專業基礎課。本課程的目的和任務是使學生掌握控制工程數學基礎的基本概念、基本理論和基本分析方法,為后續課程的學習奠定必要的基礎。
根據重點突出、系統性強的要求,并針對本課程在低年級開設的實際情況,學生們還沒有關于自控等的概念的情況,本課程安排48學時。主要強調“三大變換”的數學概念,物理概念和工程概念,重點突出信號的時域和變換域分析、信號傳輸與處理。我們設計的課程教學內容和基本要求如下:
1.控制工程導論。
這一章主要是明確課程的內容、作用和培養目標。要求是了解控制工程、控制理論的一些概念;掌握線性系統的性質等內容。約3學時。
2.復數與復變函數基礎。
這一部分是基礎,需要進行深入、細致的講解。主要是掌握復數、復變函數的概念;掌握復數的乘冪與方根的求解方法;理解映射的概念。約6學時。
3.連續系統時域分析。
這一部分是重點,要求掌握一些常用的控制信號及其運算,掌握時域系統數學模型微分方程的求解;理解并掌握系統的時域響應,特別是階躍響應和沖激響應。約9學時。
4.連續系統頻域分析的工程數學基礎。
這一部分是基礎性的重點,要理解傅里葉變換及其反變換;掌握傅里葉變換的性質與應用;了解頻域數學模型-頻率特性的基本概念及傅里葉變換在系統頻域分析中應用。約6學時。
5.連續系統復頻域分析的工程數學基礎。
這一章是關鍵的內容,要理解拉普拉斯變換及反變換;能靈活運用拉普拉斯變換的性質;掌握拉普拉斯變換在系統復頻域分析中應用;了解并掌握傳遞函數的基本概念。約11學時。
6.離散系統的工程數學基礎。
這一部分是課程的另一個重點內容,講述離散系統。要求理解采樣的基本概念;掌握一些典型的離散序列;掌握差分方程及其求解;掌握z變換及其性質;掌握脈沖傳遞函數的基本概念;掌握z變換在系統分析中的應用。約13學時。
通過制定教學大綱,體現了數學理論、物理概念和工程應用的三結合,如不同變換域間的內在關系;還體現了課程群間的相互聯系。在結構安排上,以連續控制系統和離散控制系統的分析處理為主線,先時域分析法后工程數學分析法(積分變換法)。突出概念,層層展開,逐步加深,體系嚴密,選材豐富,淺顯易懂,以介紹結論為重點,易于大學低年級學生的理解。
5.結語
電氣工程自動化導論范文6
關鍵詞:物聯網工程 專業設置 可行性 劉國鈞高職校
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。即通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網作為新一代信息技術,必將帶來繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮。
物聯網開啟了新的產業革命,物聯網的發展,必然帶動其相關技術產業的發展,可以斷言,物聯網必將成為下一個世界經濟的增長點,所有這一切都給職業院校的專業設置和科研提出了新問題[1]。
1.專業設置的必要性
1.1國家戰略
近年來,世界各國尤其是主要大國紛紛把發展信息網絡、節能環保、低碳技術等作為新一輪產業發展的重點,人們的生活方式以及國家的經濟社會發展格局正在發生深刻變革。而發展物聯網不僅可以節約成本,提高整體經濟效益,而且可以提高具體產業的經濟效益,更重要的是帶動產業發展和升級。
2009年8月7日,總理在視察中科院無錫微納傳感網工程技術研發中心時指示,要加快推進傳感網發展,在無錫建立“感知中國”中心。2010年3月份,在政府工作報告中,溫總理再次明確提出,將“加快物聯網的研發應用”。
1.2社會需求
目前國內無論是物聯網還是云計算專業的人才都處于炙手可熱的狀態。企業的信息化,制造裝備和生產過程的自動化與信息化,制造產品的信息化與智能化等技術的發展,都離不開物聯網工程技術,而這其中,人才是關鍵[2]。物聯網的產業化和商業化發展為高職院校提供了新的發展機遇,由于企業急需物聯網工程方面的專門技術人才,因此高校可以抓住機遇,在物聯網人才培養方面大有作為。
1.3高職學生就業前景
隨著我國物聯網和IT產業的大力發展,“物聯網”專業畢業生就業的行業極其廣闊與靈活。光通信、無線通信、計算機控制、多媒體、網絡、軟件、電子、自動化、信息安全等行業均將大量需要高技術型、高技能人才及相關的管理人才,這為高職院校提供了新的發展契機。在人才需求方面,各地政府紛紛上馬物聯網項目,急需大量的物聯網人才,而且非常奇缺。例如,無錫到2015年總投資40億元,建成引領中國傳感網技術發展和標準制訂的中國物聯網產業研究院,集聚各類傳感網企業500家,實現產值500億,需要引進和培養高級物聯網人才5000名,集聚從業人員5萬人。僅僅無錫就需要5000名高級物聯網人才,全國需要的物聯網人才數量可想而知[3]。
2.專業設置的可行性
2.1師資條件
雄厚的師資力量是開設相關專業的基礎,要開展物聯網基礎教育必須耍有相關專業教師隊伍。劉國鈞高等職業技術學校信息工程系現有計算機專業課教師15位,自動化工程系有兩位教師專門從事單片機開發教學,專業師資力量較為雄厚。而且其中大部分教師有實際的嵌入式開發、單片機開發、網絡開發的經驗,這對于開展物聯網的信息采集技術、信息傳輸技術等方面的教育具有很重要的意義,能夠大大提高教育的效果。
2.2學生資源基礎
五年制高職校的生源主要來自初中畢業生,生源質量雖然要比高等教育院校差一些,但是他們已經具有接受相關教育的基礎,經過前三年的專業基礎教育使他們足以能理解相關專業內容。但是由于物聯網專業涉及的內容專業跨度比較大,不但需要計算機相關知識,而且還要學習電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測和電子商務等知識,對學生的要求比較高,因此對于五年制職校生來說還是有一定挑戰性的,有一定難度的。
2.3教學設施及設備條件
教育資源是開設新專業的重要保障,必須要有相關的教學資源。我?,F在已經開展了單片機開發相關專業的教學,具有多種單片機開發板,并且已經在此基礎上展了嵌入式開發相關知識的教學。我校劉鞠秀圖書館是一座生態化、現代化的省一級圖書館,建筑面積12000多平方米,閱覽座位840個,可提供參考咨詢、閱覽、外借、檢索、復印等多種類型、多層次的服務。目前紙質藏書15萬冊,電子藏書5萬余冊,紙質報刊300余種,數字期刊8000余種,內容包括文史哲、數理化、經濟、法律、教育、管理、外語、電子工程、計算技術等。專業藏書涵蓋了財會、物流、計算機、動漫、數控、汽車等專業,品種豐富,更新及時,相關內容的圖書學生學習提供了大量的資料基礎。
2.4實習和實訓條件
劉國鈞高職校設有功能齊全的物聯網應用實訓室。實驗室面積達120平方米,實驗室不但具有供師生學習實驗功能,還具有開展講座等輔助功能。學校開辦至今,在計算機教學設備上的投入已經超過420萬元,學校現有面向學生開放的計算機房7個(每個機房可容納45人左右)。特別是近年投資100多萬建立的校園信息網絡系統,為廣大師生對內、對外的信息交流提供了極大的方便,為提高學生在Internet網絡上的操作水平發揮著重要作用。
2.5課程設置與教學要求
由于物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度,主要涉及的現有高校院系與專業有:計算機科學與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務等等。其主要課程包括:物聯網產業與技術導論、C語言程序設計、Java程序設計、無線傳感網絡概論、TCP/IP網絡與協議、嵌入式系統技術、傳感器技術概論,《傳感器技術》、RFID技術概論、工業信息化及現場總線技術,《現場總線技術及應用教程》、《中間件技術原理與應用》、《物聯網:技術、應用、標準和商業模式》等教材。要學習好這些課程,需要學生具有較好的數學和物理基礎,掌握物聯網的相關理論和應用設計方法,具有較強的計算機技術和電子信息技術的能力,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,能順利地閱讀本專業的外文資料,具有聽、說、讀、寫的能力。這些對五年制職校生來說無疑是一大挑戰。
3.結束語
過本文分析可以看出,物聯網有著很大的發展空間,它勢必會成為未來經濟發展的一個新的增長點,它將極大地影響和改變著我們的生活。但是就目前而言,物聯網還是一個處于研究及未得到產業化發展的概念產品,它是一門綜合性、交叉性學科。需要畢業生具備電子、通信、計算機等多方面知識和能力,雖然目前我校軟件、硬件條件都比較很完善,但是對于五年制高職生來說,學習物聯網課程還是具有很大的挑戰性的,因此在五年制高職校貿然設置“物聯網工程專業”需要慎重。但是不可否認,物聯網肯定會像互聯網一樣普及到我們生活的方方面面,但這需要一個過程,至少需要10年到20年時間。因此,我??梢愿鶕嶋H情況先設置有關物聯網課程,待到時機成熟再設置無量網專業。
基金:本文系江蘇聯合職業技術學院立項研究課題《五年制高職適應產業結構調整的對策研究——以常州劉國鈞高職校為例》的部分研究成果,課題編號:B/2010/09/022。
參考文獻:
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