电气工程及自动化相关知识(6篇)
时间:2024-09-14
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关键词:电气工程;课程体系;构建
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.128
0前言
随着经济全球化的发展,科学技术的不断进步,人类已经进入了信息时代,在社会快速发展的过程中,电子行业的发展成为了其发展的基础,因此,社会发展对人才的需求量较大。然而,在很多高等院校中都设有与其相关的电气工程及其自动化专业,但是很多时候专业的课程设置较乱,缺乏实务性,并且在整体的专业学科方面的练习不足,不能够形成完整的、科学的、动态的课程体系,在学生步入工作岗位之后慢慢或表现出一种职业能力不足的现象。正对当前我国高等院校中电气工程及其自动化专业自身所具备的特点,以服务社会实际需求和就业为主要的目标,培养出更多能够适合社会经济发展,有利于行业服务、管理兼并,有理想、有目标、有较强知识基础和实践能力的综合型人才。这仅仅是我国高等教育发展的要求,更是我国未来发展趋势的重要要求。
1电气工程及其自动化专业课程体系现状
随着我国社会经济和教育事业的不断发展,国家对高等教育的重视程度逐渐加深,很多高等院校中的电气工程及其自动化专业课程体系进行了创新,并且引进了很多先进的教育教学思想和观念等,但是由于应用的不是很合理,导致在电气工程及其自动化专业的课程体系中存在一定的混乱。一般情况下,课程设置都是按照学科类别进行设置的,基本上与本专业的观点和理论相一致,而其他类别的学科或者是相关专业的学科都没有涉及到。这种课程体系被称作是静态的课程设置,不利于学生在自学能力和创新能力方面的发展,不能够达到高等教育的课程要求和标准,不能够有效的帮助学生扩展视野[1]。因此,为能够促进学生的未来发展,顺应我国社会经济快速发展以及国家建设的需要,对我国高等院校中电气工程及其自动化专业的课程设置进行改革和创新是需要迫切解决的问题。
2电气工程及其自动化专业课程体系设计的基本原则
2.1综合性
电气工程及其自动化专业课程体系的评价和构建是一个相对比较复杂的问题,在课程体系构建的过程中体现了多样性的学生个性发展、多元化的社会发展以及我国高等教育目标,对此,在实际的电气工程及其自动化专业课程体系的设计上、教材内容的更新、授课方法、学生学习以及考核方面都应该充分的认识和理解一些多元化的问题,构建出适合大学生发展的综合性评价体系。
2.2系统性
电气工程及其自动化专业课程体系值得不仅仅是单纯的教学方法、手段等,还包括电气工程及其自动化专业课程体系的构建思想、课程标准、课程内容、课程模式、课程结构、课程教育教学的方法和手段、课程教学实施的计划和教学条件、课程的管理以及课程的反馈和评价,在构建电气工程及其自动化专业课程体系的过程中一定要充分体现可持续发展的理念以及创新性,还要重视动态的反馈理念等[2]。另外,应该重视每个环节之间的协调关系,应该将电气工程及其自动化专业课程体系的构建当成是一个复杂的、动态的、长期的系统教育教学工程来逐步的实现。
2.3实际性
在电气工程及其自动化专业课程体系的构建过程中应该重视国家相关的法律法规以及相关的职能部门宏观上的目标,还要充分考虑其自身实际上的条件,在电气工程及其自动化专业课程体系的构建和实施当中,应该形成一种能够显示粗自身特征的方法和特色。
3电气工程及其自动化专业课程体系的特性及发展因素
3.1电气工程及其自动化专业课程体系的特性
根据高等院校以及电气工程及其自动化专业所要求的知识素养和基本技术的人才培养目标为基础,对电气工程及其自动化专业的课程进行科学、合理的设置。随着现代科学技术的进步,对人才所掌握的技能和所具备的素养等方面都提出了新的要求。当代企业在选择人才时都倾向于具备知识、专业技能、创新能力、素质等方面的人才,这样就导致在人才的需求上显示出非常矛盾的结构。这就是我国当前高等院校中电气工程及其自动化专业课程体系的特性。
3.2电气工程及其自动化专业课程体系设计的发展因素
3.2.1快速发展的变化
随着我国科学技术的不断进步,在设计方法和分析方法上的与日俱进,这样就需要高等院校在教育教学方面应该每相隔一段固定的时间就需要对电气工程及其自动化专业课程体系的构建方案进行重新的审查和全面思考,这对我国高等院校创新教学方法、构建科学的课程体系有莫大的帮助,能够有效的促进人才培养模式的构建。
3.2.2与物理科学之间的相互交叉
由于我国在大规模的集成电路相关制造技术以及晶体管发明等方面的不断发展,对定期工程的良好发展奠定了巨大的、扎实的基础,具有非常大的推动作用。物理科学与电气工程之间存在着较为紧密的联系和交叉,是未来电气工程及其自动化课程发展的关键,并且即将逐渐扩展到微机电系统、光子学以及生物系统当中[3]。
3.2.3信息技术的决定性影响
计算机互联网技术的发展和普及,信息技术的定义被规定为世界范围高速带的计算机网络系统、通信系统,或者是用来处理、显示、传感以及储存各种信息等现相关的技术综合。因此,电子信息技术的快速发展对我国高等院校中电气工程及其自动化专业课程构建具有非常大的影响。
4电气工程及其自动化专业课程体系的构建
4.1根据学生的实际情况制定合理的课程体系
根据学生的实际情况制定出科学、合理的电气工程及其自动化专业课程体系。学生的认知结构是有限的,因此,教师可以根据学生的认知结构和认知结构相关理论进行课程设置,其中,认知结构理论包括知识块和知识的组织形式。因此,应该在国家规定的课程框架之下,结合认知科学对学生认知结构的认识和理解,正确了解学生的真正需要,构建有利于学生未来学习和发展的电气工程及其自动化专业课程体系。基于此,在实际教学中应该充分考虑知识块之间的统一和结合,构建相应的电气工程及其自动化专业课程体系,只有这样才能有效避免专业化现象的发生[4]。
4.2倡导精品建设,突出专业特色教育
根据当前教育部对高等院校精品课程建设相关理念的要求,通过这样的方式和途径来有效的提升我国高等院校人才培养的整体质量,转变高校育人的环境,充分激发教师和学生在工作和学习方面的创造性和积极性。电气工程及其自动化专业精品课程建设是一个相对比较完整、相对比较统一的过程,其中包括了学生、教师、教学制度、教学技术手段以及教材等方面的要素等。在进行电气工程及其自动化专业精品课程建设的过程中,应该具有全局的、整体的视野和观念等,根据现代化的教育思想作为课程设置的先导,构建具有较强层次性、针对性、实用性的教学方法,不断提升教师的综合素质,运用现代化的信息技术手段制定科学的教学管理体制,突出电气工程及其自动化专业的特色教育。
4.3创新实践教学理念,强化实践教学的方法和内容
在电气工程及其自动化专业教学之中,教师要从从学生身心发展的实际情况出发,尊重学生的个性化差异,制定有针对性的教学计划和教学方案,重视学生在教学过程中的主体地位,提高学生电气工程及其自动化专业课程学习的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。同时,教师要对学生知识整体情况有着明确把握,注重对学生创新能力、逻辑思维和应用能力的全面培养。科学、有效、合理的教学情境,是能够有效实现生活与电气工程及其自动化专业课程融会贯通的桥梁,同样也是有效激发学生学习兴趣的重要手段。在实际的课堂教学当中,教师应该根据实际的教学内容,从学生的实际知识水平出发,创建各种课堂教学情境,强化实践教学的方法和内容。
4.4重视学生能力的培养,构建教学反馈机制
在实际的教学实践当中,专业教师应该多位学生创造一些能够亲自动手实践学习的机会,在培养学生具备较强的学习能力的过程中,主要就是学生在自主探究能力方面的发展和提升。通过相关的工作岗位典型项目进行实际教学,并且能够在实际工作任务完成过程中增加交流和互动,能够充分的尊重和显示学生的主体地位,有效实现教学实践的目的。这样不仅能够充分激发学生的学习积极性和进行自主学习和探究兴趣,将教材当中的理论知识在实践当中充分的利用出来。此外,教师还可以进行开放式教学模式反馈机制,当前很多学生与教师之间缺乏沟通和交流,不利于学生专业知识学习和探索。针对这样的情况应该构建统一的电气工程及其自动化专业教学反馈机制,有助于提升教师的教学水平。
4.5开展多元化教学模式
开展多元化的教学模式能够促进学生高阶能力的发展,有效的丰富学习的资源、时间空间方法、经验和评价等,提高学习效果的有效途径,例如:模拟通信领域参观、体验学习、研究活动、群体交流学习等形式,使用教学方式和研究型的教学方式等方法来进行实践和安排,以此来提升和完善电气工程及其自动化专业课程构建的实践型和研究型的教学类型,例如:自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制、控制系统仿真等,自动控制理论等课程的形成嫩巩固有效的进行优化和整合,删减教材中不断重复的内容。同时,高等院校还可以创建一个新的实验实习基地,作为电气工程及其自动化专业课程构建的支撑和保障,为学生提供实践平台,让电气工程及其自动化专业课程教学模式更加的多元化。
5结语
综上所述,随着我国高等教育中电气工程及其自动化专业教学改革的不断发展和深入,学生在理论知识以及实践动手能力等方面得到了稳步的提高,并且电气工程及其自动化专业课程构建的效果也是越来越明显了。为了能够更好的适应电气工程及其自动化专业的未来发展趋势,同时还能够顺应社会经济的发展和国家的建设需要,应该根据学生的实际情况制定合理的课程体系,倡导精品建设,突出专业特色教育,创新实践教学理念,强化实践教学的方法和内容,重视学生能力的培养,构建教学反馈机制,开展多元化教学模式,更好的为我国高等院校电气工程及其自动化专业的发展更好的服务。
参考文献:
[1]张志刚,瞿祝殷科生,冯婉.大工程观下电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].湖南科技学院学报,2015(08):44-46+49.
[2]张爱玲,韩富春,卜庆华.电气工程及其自动化专业人才培养方案及课程体系改革的研究[J].太原理工大学学报(社会科学版),2015,(01):71-74.
关键词:地方院校;电气工程及其自动化专业;人才培养
作者简介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授;韩成浩(1972-),男,朝鲜族,吉林延吉人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授。(吉林长春130118)
基金项目:本文系吉林省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GH12181)、2012年吉林建筑工程学院教学质量与建设工程项目的研究成果。
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)05-0007-02
近年来,信息技术的迅猛发展给普通高等院校电气工程及其自动化专业带来了较多良好的发展机会,因此,如何对电气工程及其自动化专业人才进行培养成为各高校的重要任务之一。如何构建新的培养模式,优化相应的人才培养方案,制订良好的教学体系,培养具有创新能力和工程能力的电气工程及其自动化专业高级应用型人才成为应用型工科院校所面临的任务之一。吉林建筑工程学院是吉林省建筑类普通高等本科院校,属于二本院校,其办学理念是培养“理论基础坚实、实践能力扎实、思想作风朴实”、具有创新精神和创造意识的高级应用型专门人才。吉林建筑工程学院电气工程及其自动化专业的培养目标是使学生能够从事建筑电气领域内的相关设计工作、施工工作、运行与管理工作,并且把他们培养成为应用型高级技术人才。根据吉林省经济发展的需求和建筑行业的特点,加快电气工程及其自动化专业应用型人才的培养成为电气与电子信息工程学院实现飞速发展的有效渠道。为此,电气与电子信息工程学院在优化培养方案、加强教学质量工程建设、构建应用型实践教学体系等方面进行了有益的尝试和探索。
一、优化人才培养方案
地方应用型本科院校的办学定位应首先强调应用性,所以既不能延续普通本科传统的教学模式,也不能削弱相关基础理论的教学,而是应该两个方面同时发展。特别是应该加强学生工程应用能力的训练和培养,把相关课程中的应用环节(例如:实验、课程设计、实习等)充分融入到教学过程之中,以便提高学生的动手能力和应用能力。应用型本科院校在教学环节中应突出实践应用与理论教学的相互渗透,坚持工程实践与科学教育并重的原则,逐步建立合理的符合应用型本科人才培养的课程体系。这样做的目的主要有两个:一是给学生打下较扎实的基本理论基础;二是让学生在大学期间参加相关专业工程的基本训练,使学生具备建筑电气方面的专业技能、提高学生在认知过程中发现问题、分析问题和解决实际工程问题的能力。
因此,吉林建筑工程学院组织电气工程教研室教师进行了广泛调研,主要通过座谈会和实地访问等多种形式。通过调研了解用人单位对学校所培养的人才的需求和要求。同时向沈阳建筑大学、北京建筑工程学院等有关其他院校进行调研,获得其人才培养方案。学院还定期组织召开电气学院校友会,了解往届毕业生在工作中对大学期间所学知识、技能和能力要求的反馈。学院派教研室主任和骨干教师参加电气工程及其自动化专业的指导委员会会议,了解该专业最近动向,广泛听取设计院和施工企业中的专家、企业负责人的意见及建议。在上述调研的基础上,优化原有的电气工程及其自动化专业的培养方案,形成自身的特色。该方案应以夯实基础、开拓专业知识面、重视应用能力为主要原则,切实加强对学生工程能力的培养。
电气与电子信息工程学院对电气工程及其自动化专业的课程设置进行了优化,主要体现工程实践教育,删除课程之间重复的内容,构建了注重建筑特色的电气工程及其自动化专业人才培养方案。电气工程及其自动化专业课程体系的整合应依据吉林建筑工程学院的办学定位,主动汲取建筑设计院、建筑施工企业等相关单位的意见,合理确定专业课程的学时以及实践教学在整个课程体系中的比例。整合后的电气工程及其自动化专业的课程体系平台由“专业基础课程模块+专业课程模块”构成。该平台体现了课程的应用型人才培养。其中“专业基础课程模块”包括注册电气工程师资格考试应必备的理论基础,其中有模拟电子技术、电路原理、电机与拖动、电气控制技术、数字电子技术等课程。“专业课程模块”课程的设置应体现建筑行业的特点。我院设置了建筑电气技术措施、供配电技术、建筑照明、消防与安防系统、建筑电气施工与概预算等课程。每一模块含有理论教学、实验教学和课程设计三个内容。上述课程的设置使电气工程及其自动化专业符合建筑行业的特点和要求,使得学生在就业时更加明确自己的定位方向。同时课程体系平台还可以根据就业方向进行相关选修课程的设置,以满足工程应用性要求,例如设置综合布线、楼宇智能化技术、嵌入式系统等课程。
二、加强电气工程及其自动化专业教学质量工程建设
1.课程建设与教材建设
在优化专业课程、强调应用能力的课程建设原则指导下,应用型人才培养所需要的课程建设包括相关课程内容、教学方法改革、教学手段促进等方面的建设。我院电气工程及其自动化专业的所开课程中电气控制技术和数字电子技术被评为校级优秀课,单片机原理与应用被评为校级精品课,自动控制原理以及消防与安防系统两门课程被评为省级优秀课,电路原理被评为省级精品课。在进行课程建设的同时,电气与电子信息工程学院也非常重视电气工程及其自动化专业课程的教材建设。教材建设应该体现电气工程及其自动化专业教学成果,要积极推进纸质教材、电子教案、教学参考书以及教学课件四位一体化的教材建设,选用智能建筑专业指导委员会推荐的高质量教材,同时结合本学院课程撰写相关建筑电气教材。
2.教学管理制度的完善
规范有序的教学管理制度是提高学院的教学质量、推动学院教学改革的重要保证措施。为保证电气工程及其自动化人才培养方案的全面落实,电气学院充分发挥领导和学院教师的力量,建立起包括毕业设计(论文)规定和实习要求等相关教学管理的规章制度,对教师和教学管理人员的工作进行了具体规定,提出了明确要求,从制度上保证了电气工程及其自动化专业人才培养的质量。学院成立了由学院领导、教研室主任和实验室主任组成的二级教学督导组。督导组成员通过平时听课、课下与教师、学生交流等形式了解教师教学状态以及学生的学习状态,在一定程度上促进了学院教师教学水平的提高,并且为学院进行教学二级化管理提供了相关的依据。
按照电气与电子信息工程学院教学质量评估实施规定,每学期由每一年级的辅导员组织各班学生对每一位专业任课教师的教学情况进行评估,根据学生所反映出的问题制订相应的整改措施,以促进教学质量的提高。针对毕业设计(论文)的应用环节,学院结合电气工程及其自动化专业特点,制订了相应的毕业设计(论文)工作流程和考核办法。该办法规范了毕业设计指导过程中存在的问题,保证学生毕业设计(论文)质量的有效性。
3.采取多种教学形式,提高课堂质量
在教学形式上,改革传统的“以老师讲解为主”的教学形式,实行“老师教与学生学互动”以及“学生之间互动”的教学模式,建立起以培养学生实践应用能力为主的教学方式。具体措施有:将老师的科研项目带入课堂,拓宽学生的知识面;学习优秀的学生在课后充当其他学生的“老师”;让学生讨论某一教学内容,采用分组讨论的形式。每一位老师将自己的科研项目引入课堂,将本专业的前沿知识引入课堂中,引导学生学习相应的知识点,同时讲授该课程知识点在科研项目中是如何应用的。优秀学生当“老师”就是拿出一部分较容易的教学内容让学生自己讲,提高学生学习的主动性和积极性。学生分组讨论就是在每一堂课中留出部分时间组织学生讨论,每一小组发表自己的观点,使学生在讨论中增强对知识点的理解,培养学生分析问题和逻辑思维能力。与此同时,教师应该充分利用计算机网络资源,搭建学生与教师沟通的新平台。具体措施包括建立相关专业课程QQ群、构建课程教学资源网站等。
三、构建以工程能力训练为特色的实践教学体系
电气与电子信息工程学院所构建的实践教学体系主要以工程能力训练为主要特色。这其中包括编写实践教学计划、实纲和、专业教材时将本专业的的技术实用性及时反映出来。在制订课程教学计划时,应该明确规定所有实践教学环节的目标和任务,并且按照每一个实践项目分批次规定教学内容、教学要求和考核办法等。以往的实验教学中主要以验证型实验为主,现在变为以设计型和综合型实验为主导。同时在实验考核要求上改变以往的考核方法,取而代之的是以每位学生实际操作能力、实验数据的分析能力以及实验过程中解决实验疑难问题的能力的综合考核方式。对于专业基础课实验考核(例如:电路原理、模拟电子技术等课程),应该在做实验的时候一人一组进行考核。考核时应该根据教师所提的要求单独设计相关实验方案,在规定时间内独立完成实验,获得正确的实验结果并且对实验结果误差进行分析。实践证明,上述做法对于提高学生的动手能力和创新能力是非常有效的。
我院拥有吉林省高等学校智能建筑系统集成与节能控制重点实验室和吉林省科技厅建筑电气综合节能重点实验室,上述两个实验室为电气工程及其自动化专业本科生提供实践训练的场所。我院建立了较完善的大学生课外科技活动制度,举办了全国大学生智能建筑实践技能竞赛(北方赛区),从2004年至今连续举办了九届校内大学生电子设计竞赛。这些活动丰富了学生的课外科技活动,也充分调动了学生学习的积极性。电气工程及其自动化专业的学生在所参加的各种课外科技活动中取得了优异的成绩,例如2010年参加吉林省大学生电子设计竞赛获得一等奖2项、二等奖3项、三等奖5项的好成绩,2010年参加全国大学生智能建筑实践技能大赛获一等奖。
四、结语
本文详细阐述了地方院校在电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的经验和做法。具体通过优化人才培养方案、加强专业教学质量工程建设、构建培养学生应用能力的实践教学体系等方面进行相应的改革与尝试。同时,根据吉林建筑工程学院人才培养目标提出了电气工程及其自动化专业人才培养中体现建筑行业发展和要求的新思路。
参考文献:
[1]陈小虎,刘化君,朱晓春,等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学,2006,(4):55-56.
[2]华红艳,楚随英.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,24(1):97-98.
录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。
二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革
1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。
2.毕业设计教学内容的多元化改革教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。
3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。
对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。
三、结语
关键词:电气工程;自动化;讨论
一、电气工程及其自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息范畴的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业消费亲密相关,开展十分迅速,如今也绝对比拟成熟。曾经成爲高新技术产业的重要组成局部,普遍使用于工业、农业、国防等范畴,在国民经济中发扬着越来越重要的作用。
电气工程及其自动化触及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多范畴,是一门综合性较强的学科,其次要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培育具有工程技术根底知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,零碎控制及计算机技术方面的根本训练,具有处理电气工程技术剖析与控制成绩根本才能的初级工程技术人才。
电气工程及其自动化专业是电气信息范畴的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大大事务,均可见它的身影,与社会工业消费亲密相关,开展非常迅速。
二、电气工程及其自动化建立相关成绩
1.電时令能与消费需求矛盾。在电气工程自动化进程中,动力担任着十分重要的角色。动力,是电气工程的开展根基。在动力稀缺的当代,电气工程自动化建立中触及的动力成绩,多表现爲动力浪费、应用率提升方面。若处理动力耗费成绩,我们需注重电气设计。既应维持电厂的动力供给,使之能正常消费;同时还需掌握修建中的电力运用状况,防止肆意糜费动力。我国工业开展,需以电气工程爲支撑,工业消费的诸多环节及运转,都离不开电气工程的协调与配合。从某种水平上看,电气工程对整个工程的运转提供了牢靠保证。但是,实践工业消费中,动力糜费景象极爲严重,与消费需求间的矛盾日益锋利。构建绿色的环境、处理节能成绩,与电气工程开展间存在严重分歧。
2.设计本钱添加,管理程度受限。现阶段,国际电气工程、电气自动化零碎建立仅仅作爲综合技术,缺乏针对性。在运用进程中,企业技术人员需立足于以后实践,结合现有技术效果,停止特性化设计,这就容易添加本钱。电气工程及与之相关的自动化开发平台多种多样,在实践设计、施工、调试、启动、运转及前期维护等环节中,软件开发工夫被延伸,各环节费用分明添加,这就违犯了工程最开端的本钱控制目的,无法完成本钱最优化,甚至能够给企业带来严重损失。在管理电气工程时,受电气工程质量及管理程度影响,电厂往往只注重电气工程的质量检测,以及最终报告,而疏忽了施工环节中的质量监管与控制,这无疑给电气工程运作埋下了平安隐患,对工程前期运用、运转平安形成了很大影响。
三、电气工程及自动化成绩的处理对策
1.以迷信思想爲指点,完成自主创新。在我国,电气工程及其自动化运转未构成迷信的规划体系及指点思想。理论中,开发人员应事前理解开发目的、受众群等相关信息,并掌握整个行业开展静态;详细操作中,应完成迷信规划、管理。这样一来,不只能节省零碎开发工夫,同时也能降低开发本钱。应完成自主创新,不时引进先进的资料及电气技术。在设计开发阶段,应仔细研讨设备、零部件以及元器件的技术条件、环境,剖析商品设计参数,并提出针对性的设计方案。此外,应在确定商品属性、类型的前提上,设定出商品的构造;应确保商品操作、运用功能良好,以增加前期维修本钱。
2.电气自动化的节能。通常而言,电能传输中导线上电阻会损耗有功功率。线路上电流改动不了,要降低电能的传输损耗,我们需减小导线电阻。理想中,导线电阻与截面积成负相关,而和电导及导线长度成正相关。详细而言,我们可经过下列方式,降低导线电阻:首先,选择电导率绝对较小的材质作爲导线,防止电路上损失过多电能;其次,延长导线的长度。布线时,我们可将导线走直路,延长其长度;再者,变压器应接近负荷中心,以增加供电间隔。最初,尽量扩展导线的横截面积,在条件允许状况下,优先选择横截面积偏大的导线,以降低电阻损耗,完成节能目的。
3.构建并完善网架构造,浪费供电本钱。与电气工程相关的通用网络构造需坚持高度一致,应用先进网络技术,传输和共享电网中的数据,进而提升电网价值。网络通讯时期,构建通用的网络构造可爲电厂电网数据传输、共享提供更多便当,提升电气工程自动化运转效率。网络构造,是电气自动化零碎中的中心环节,可完成电网资源的优化配置,真正完成网络互通。另外,爲浪费供电本钱,补偿各单位自动化工程独立、功用单一等缺乏,可构建SCADA与CIS零碎、现有CIS、线损管理及牢靠性管理
零碎等相结合的配电管理零碎,高度集成配网自动化零碎相关信息,完成零碎功用的重组与优化。
4.打造高程度、专业化人才队伍。电气工程及其自动化建立,是国民经济与产业开展的中心环节,彼此间互相影响。现阶段,全球经济在飞速开展,动力紧缺、环境净化日益严重,人力资源占据着十分重要的位置。高素质的技术人才,不只应稳扎稳打地学习实际知识,同时还必需具有良好的应变才能和敏理性。与此同时,应深化参与社会理论,跟进时代潮流,创新思想,力图成爲优秀的古代化人才。电气工程自动化以操作爲重点,具有较强的专业性,这就要求相关人才掌握实际、专业知识,并将其使用到理论操作中去,爲电气自动化开展奉献力气。
时代在开展,电气工程及自动化技术也面临着新的开展机遇与应战,这就要求电气人员注重科技创新,不时提升电气工程质量管理与控制程度。电气自动化技术在各范畴失掉了逐渐推行,但其全体应用率偏低。爲此,企业应客观对待电气工程自动化开展中呈现的各类成绩,经过构建完善的通用网络零碎,一致数据规范等措施予以处理。在浪费消费本钱的同时,不时提升使用效率,爲企业发明更多经济效益,进而推进电气工程自动化迈上新征程。
参考文献
[关键词]应用型本科电气工程实践教学
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120183-01
一、新时期本科电气工程及其自动化专业人才培养目标定位
目前,许多工科大学都开设电气工程及其自动化专业,从专业的定位设置及学生的就业来讲,电气工程及其自动化专业是属于应用型专业,应用型本科教育的任务是培养面向生产、工程、管理和服务等一线的高级应用型专门人才,它既不是基于技能的职业型教育,也不是基于理论的研究型教育,而是培养介于技能应用型和工程研究型之间的工程应用型人才。我校基于这样的培养目标,确定我校电气工程及其自动化专业建设目标,围绕“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才培养目标,通过加强师资队伍建设和实验室建设,加强产学合作,将其建成具有特色明显的应用型工程技术专业,培养具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。
二、实践教学在电气工程专业人才培养中的重要性
应用型本科实践教学必须是专业技术应用能力和专业技术理论有机的结合。电气工程及其自动化的岗位群是具有较高科技含量的设计部门及相关企业。因此,针对为高科技部门、技术密集产业培养的高级技术应用型人才,故要求既具有一定的基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和适应性,而且还具有一定创新潜力的技术和技术开发能力,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。因此,要培养学生具有上述能力,离开实践教学或者是实践教学不足都是想像,除此之外,实践教学在培养过程中还可进一步拓宽专业面和知识面,加强学生创新能力和实际工作能力的培养,就业后能很好实现后续发展。
三、我校电气工程及其自动化专业学科特色
我校过去是属于铁路高校,2000年后归到甘肃省管理,我校电气工程及其自动化专业学生主要是为铁路培养,电气化铁路及相关供电是具有鲜名特色的,尤其是电气化铁路与其它供电相比是有比较大的差别的。目前铁路处于一个跨越式大发展时期,需要大量具有一定的电气化铁路基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和解决工程实际问题能力的毕业生,这也就促使我校电气工程专业必须主要面向铁路,制定具有电气化铁路特色的电气工程及其自动化相关教学计划和相关的实践性教学环节。
四、目前大都数工科电气工程专业实践教学出现的问题
目前工科院校人才培养计划中的实践教学环节一般都有随课的实验教学、课程设计、毕业实习和毕业设计。这些实践教学环节大多为具体的理论课程服务,没有形成体系,整体优化程度低,模式比较单一,综合性实践教学环节较缺乏;部分实践教学的培养目标不明确或教学内容与培养目标脱节;设计性的实践教学大多停留在书本上、图纸上,而结合工程实际的内容较少,实施性差;针对实际应用的实践环节对象陈旧,脱离实际;学生一般处于被动学习状态,创造性难以得到发挥等。
五、我校电气工程实践教学的实施方案
(一)实验教学
对于基础实验,对于二、三年级学生,主要利用短学期的有效时间开放实验室,开设设计型实验,一门课一般为两个设计型实验,并鼓励写出实验型小论文。逐步提高学生动手、分析总结的综合实验能力。第四年,进入专业方向训练后,专业课程实验通过实验室和生产现场实验(实习)相结合的方式进行,以便使同学更好地联系生产实际。
(二)各类实习
电气工程专业实习类型有:工艺实习、专业实习、顶岗实习。
1.工艺实习形式有:金工实习、电子工艺实习、电子仪表组装、电子元器件市场调研与自主设计、EDA综合实验、常用电力测试仪表应用等内容。通过各类实习要求学生能够熟练使用电气作业现场经常使用的各类电力测试仪器、仪表,并能够进行若干常规测试,为后面的生产实习和毕业设计打下实践基础。
2.我校电气工程专业实习包括认识(参观)实习和生产实习两部分。参观实习主要是到兰州供电局下属变电站、兰州铁路局供电段、兰西机务段等单位参观地方和铁路供电部门的生产调度、设备运行、检修维护等项目;生产实习主要是到兰州铁路局职工培训站进行牵引供电、接触网等项目的实际操作和演练、使学生真正参与到生产实际中来提高自己的实践能力。通过专业实习,使学生对自己所学的专业有了一个全新的认识,甚至可以找到自己今后的就业方向和发展道路。
3.顶岗实习,顶岗实践教学环节与其它实践环节不同。其一是所处学习阶段特别,执行时间一定要在学生已学完公共基础课、专业基础课,而专业课已开设一段时间后,通常安排在第七学期。其二是教学环境特别,执行场所一定要在专业对口的企业进行,学生在工作岗位上与工程技术人员或工人一起工作、学习,真实地进行工程综合能力训练。其三是学习目的特别,执行的目的一定是针对实际工作对象解决实际问题,面对的是立体的事物、交叉的技术,而不是平面的、单一理论上的问题。因此,顶岗实践教学的教学形式、内容、方法和手段都要进行相应的改革。顶岗实践教学的总体思路是:根据人才培养目标要求,以实践技能训练为手段,充分利用社会资源,结合理论知识,培养学生的工程综合素质和创新能力,以达到学以致用的目的。学校应与企业建立长期互利的合作关系。学校在企业创建实习基地,签订长期产学合作的协议,一方面企业为学校提供顶岗实习基地,委派有经验、能胜任的工程技术人员或高级技术工人给学生集中讲课,指导学生现场操作,形成良好的“师徒”关系。另一方面,学校为企业提供强大的技术支持,帮助企业解决生产中的技术攻关课题。再一方面,企业可以在实习的学生中择优挑选满意的学生作为企业的后备人才,提高了学校的一次就业率,同时也提高了企业的知名度。我校在各企业都建有实习基地,针对学生所学专业方向的不同,把学生分散到铁路供电站段,采用岗位轮换的办法,安排学生从事技术、管理、生产等不同的工作岗位,按每个岗位的性质不同,定期轮换,在指导教师的指导下参与实际工作,提高动手能力和解决实际问题的能力,实现真正意义上的顶岗。在生产过程中与企业技术人员沟通交流,再对照书本上讲过的理论知识,从理论到实际,从浅到深,从表面到内涵,从知其然不知其所以然到完全理解,学生从真正意义上掌握了所学知识,学以致用。
(三)专业课程设计与毕业设计
1.课程设计。其基本思路是通过一个开放式的综合性课程设计,使学生得到一次系统化的综合应用的实践锻炼。针对电气工程类专业,具体想法是:将电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制理论、电力传动与控制技术、电力牵引供变电技术、EDA技术、接触网技术、机械基础、建筑电气等课程联系起来,以电气工程专业大学生创新实践基地为实训场地,开设以工程实际为背景的设计题目。将构思、方案设计、功能设计、评价设计、系统调试进行一条龙训练,要求学生针对某一选题,4~5人为一个小组,在教师提供的开放式平台的基础上进行自主设计,独立实践。
2.毕业设计。毕业设计是对学生实践创新能力的检验。电气工程专业是一个实践性很强的专业,根据实际情况毕业设计分为三类:
第一类是学生的全部毕业设均在校内完成,选题由指导教师确定,实验室和机房为其开放;第二类是学生在毕业设计前期到相关企业或将来的工作单位实习,四月底回学校完成剩余内容。选题可以自定,也可以是企业的相课题;第三类是学生的整个毕业设计全部在企业完成,选题必须是企业的相关课题,但毕业答辩必须回校完成。
学生可根据自己的实际情况自愿选择相应种类的毕业设计,实践证明,通过毕业设计可极大地提高学生的实践创新能力,同时也是对其实践创新能力的综合检验。
六、实践教学的实施效果
通过上述实践教学后培养出来的学生,用人单位普遍反映:(1)学生的综合素质明显提高。(2)竞争意识、质量意识、创新意识明显提升。(3)自信心明显增强。经过各个岗位的轮换后,学生还清楚地了解到自己真正适合什么样的工作,毕业时有目的地寻找适合自己的工作岗位,明确了自己奋斗的目标,最大程度地实现自我价值。我校电气工程及自动化专业的学生就业率几年来一直将近100%。
应用型本科院校毕业生在实践教学环节中的收获不仅体现在专业知识的拓展、专业技能的提高上,而且还塑造出了胆大心细,不迷信书本,实践出真知的创新意识。在人际方面,毕业生还充分认识到与人为善、尊重他人、宽容的为人之道。
参考文献:
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[3]樊立萍,电气工程及其自动化专业实践教学体系构建及分析[J].中国电力教育,2008,(5).
关键词:电气工程导论教学理念教学方法考核方式
引言
本世纪初,为适应高校大规模专业目录调整、专业口径大大拓宽的要求,我国高校各相关专业普遍开设了专业导论类课程,旨在帮助大学一年级学生在正式学习专业课之前,对本学科、专业有一个概括的、全景式的了解,这对学生后续专业课的学习乃至职业生涯的规划具有重要的指导意义。
导论类课程根据其覆盖面,大致可以分为“学业导论”、“学科导论”、“专业导论”、“课程导论”四个层次,各层次导论课的任务目的不同[1]。《电气工程导论》课程是我校针对电气工程及其自动化专业大学一年级学生开设的“专业导论”课,总学时为16学时。课程的目的是使学生对本专业的专业课程和知识体系有一个全面、系统的了解,对大学阶段后续课程的学习起到提纲挈领的作用。
1.课程教学理念
教学理念是对教学活动认识的集中体现,是人们对教学活动中各种行为的看法和持有的基本的态度与观念。明确表达的教学理念对搞好教学有重要的指导意义,因此在开始课程教学之前明确表达教学理念是有必要的。在任何教学活动中,教师都必须回答以下三个问题:(1)开展教学活动的意义及教学的目标是什么?(2)采用何种教学方法和教学手段来实现教学目标?(3)如何进行教学评价才能客观、科学地评判教学目标是否实现及实现的程度怎样?对这三个问题的回答,实际上集中体现了教师的教学理念。
教学要以学生为本,以提高学生的学习能力和综合素质为目标。现代教育越来越强调人性化、人道化,尊重学生和学生的个性,因此在教学活动中,要突出学生在整个教学过程中的主体地位,培养主体意识,提高学生的主体能力。这就要求我们改变传统的课程观,使课程由过去教师讲解、学生被动接受,转变成为师生共同参与的由教师引导的探求知识的过程。在教学过程中,教师的责任不在于教会学生多少知识,而主要在于教学生学会如何学习,在于对学生学习的认识论和方法论的导引。课程内容的组织从单一学科向跨学科、综合化和更具启发性的方向发展,从强调知识的掌握与积累向新知识的探索和发现发展。
教学要讲效果,同时要讲效率,教学中应采用多样化、现代化的教学方法和教学手段来减轻学生的学习负担,提高学生的学习兴趣。随着信息技术的飞速发展,全球掀起数字化教育浪潮。世界各国争相实施各类教育信息化工程,日益重视以多媒体和因特网为手段的现代教育方法,表现方式主要有:多媒体技术、计算机网络技术、网络多媒体教学、多媒体远程教学、虚拟现实技术等。教育信息化对现行教育从教学内容、教学过程、教学方式到教学活动中的师生角色、教育目标等方面都产生了深刻影响。究其原因,在于采用信息技术的教学手段教学效果好、学生学习效率高,使学生能够在比较轻松的气氛中获得知识、提高学习能力和兴趣。
课程考核方式要以提高学生综合素质为出发点,注重突出评价的发展和激励,采用能更客观地反映学生学习的能力,能促使学生勤于思考、积极探索的考核方式。进行评价时,不是简单地区分学生学得好与差,而要重视对学生学习动力和潜能的评价,致力于促进学生的学习进步和能力发展。为使评价更加科学、客观,结合课程的特点,应改变评价主体的单一性,即不由教师单方面进行评价,而应调动学生参与评价的积极性,实现评价主体的多元化,建立由教师和学生共同参与的评价机制。
2.课程教学实践
2.1教材建设
《电气工程导论》作为电气工程及其自动化专业的前导性课程,其内容应紧跟相关领域科技的飞速进步,目前出版的教材,其版本的更新速度难以满足这一要求。因而在教材建设方面,我们组织了电气工程相关教研室若干位有经验的教师根据各自研究领域分别编写了教材的总论、电机电器、电力电子、电力系统、高电压与绝缘技术、电气测量、电工理论与新技术等部分的讲义,编写时尽可能采用新材料、参考最新研究成果,保证教材的新颖性和前沿性。讲义着重介绍电气工程专业相关的基本概念、实际应用和发展趋势,涉及的专业面宽,而不涉及过多的理论。除文字形式的讲义教材外,还收集整理了丰富的以现场教学为主的视频教材,以及扩充阅读网络链接地址等,作为学生的自学材料。
2.2课堂教学
随着专业口径的大幅拓宽,作为专业前导课的《电气工程导论》所涵盖的知识也开始广泛。不积累必要的基础知识,现场教学、课堂讨论及学生学习能力的提高就成了无源之水、无本之木。因此按照教学方案,《电气工程导论》课程中的基本概念、基础知识由前述编写了教材相关部分的教师各自负责讲解,教学中采用丰富的多媒体、网络资源,教师的专业性和教学手段的信息化保证了讲课的质量和效率,同学们也能感受到我们以学生为本的教学理念,认真听讲的积极性大大提高。
2.3案例及现场教学
从2013年实施教学改革以来,我们在《电气工程导论》课程教学中增加了案例及现场教学环节。在学生完成必要的基础知识学习后,针对我校电气工程及其自动化专业的两个专业方向――发输变电和供配电,设置了电厂、变电站案例教学,通过案例教学,学生对电厂、变电站的构成和基本原理有了一定认识,之后组织学生到案例教学原型电厂、变电站进行现场参观学习,通过现场学习,了解了电气安全、电气生产及系统运行等内容,增加了感性认识,学生对基础知识的掌握更加牢固、对案例的理解更加深刻,提升了对专业课的学习欲望和兴趣,为今后专业课的学习奠定了良好的基础。最后让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。
2.4课外自学及课堂讨论
电气工程及其自动化专业宽口径的特点要求学生的知识面广、学习能力强,课外自学及课堂讨论正是为强化这一教学目标而设立的。课外自学是在教师的指导下,班级学生分为若干小组,以小组为单位,利用课外时间通过上网等方式,就电气工程感兴趣的领域自选主题,进行小组学习讨论,并做好演示PPT幻灯片。小组的选题如“为什么电能会成为能源的主要形式?”、“发电方式的发展趋势是怎样的?”、“电动汽车是汽车的发展方向吗?”等。各小组制作的PPT幻灯片在讨论课上作为讨论材料,首先由小组每位成员分工合作,对选题进行阐述,保证每位同学都参与讨论过程,其次由其他小组根据讲述内容提问,进行课堂辩论,教师引导讨论的进行并作必要的点评,最后小组进行讨论后总结。这一过程充分调动了学生主动学习、积极参与的热情,提高了学生分析问题、自主学习的能力。
3.课程考核
课程考核是课程教学的一个重要环节,直接影响到学生的学习状态,它是衡量教学效果的教学活动,适当的考核方式更是有效激发学生学习的主动性、强化学习效果的有力手段。
《电气工程导论》课程的教学设计及特点,决定了传统的一张考卷定成绩的做法是不合适的。依据教学的方式方法及要求,采用多元化的课程考核方式,对学生进行多方位综合测评。考核项目分为:①课堂考勤与平时作业(占15%);②案例及现场学习报告(占15%);③课堂讨论(占30%);④期末考试(占30%);⑤课程学结报告(占10%)几部分。通过这些方面的考核,能客观地反映学生的学习态度、学习能力、实践能力、知识积累及总结提高的能力。其中课堂讨论和期末考试在总成绩中占比较大,原因分述如下:课堂讨论要求小组学生采取分工合作的形式收集原始资料,加工整理并制作PPT幻灯片,在课堂上阐述并进行答辩,在这一过程中,每位同学对小组的贡献率实际上是每位同学学习主动性和学习能力的集中体现。它由小组全体成员经过民主评议给出,是学生参与课程评价的具体体现。这种学生间的互评更能激发学生的学习主动性和积极性,而学生学习的主动性和学习能力的提高是我们课程教学的一个重要目标。期末考试采用闭卷形式,主要考察课程要求掌握的作为电气工程及其自动化专业学生应知应会的基本概念、基础知识和对电气工程基本问题的认识,这是构建学生电气工程知识体系的基石,对学生后续专业课的学习起重要的铺垫作用。
结语
在电气工程及其自动化专业中开设专业导论课程已成为国内各高校的共识,但如何根据课程特点提高课程的教学质量尚值得探讨。我们在总结我校《电气工程导论》课程开设以来教学经验的基础上,逐步形成了课程的教学理念,并对该课程实施了教学改革,通过三年的实践,学生对电气工程学科和专业的认识、自主学习的能力、对学习专业课的期望、对课程的满意度都有了明显提高,同时学习过程中的精神面貌有很大的改观,这些都证明了我们对《电气工程导论》课程的教学改革有成效。
参考文献:
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[6]工程导论课课程建设研究
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