HI,欢迎来到学术之家股权代码  102064
0
首页 精品范文 电气工程及其自动化认知

电气工程及其自动化认知

时间:2023-07-18 17:25:18

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气工程及其自动化认知,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

电气工程及其自动化认知

第1篇

关键词:铁路施工;电气工程;自动化技术;问题;对策

我国社会发展进程在不断推进,电气工程及其自动化项目的应用频率和系统结构也越来越多元化,新时期面对技术升级和市场需求升级,项目负责人员要综合提升管理水平,促进整体铁路施工中电气工程及其自动化技术运行的完整度。

一、铁路施工中的电气工程及其自动化技术发展背景分析

近几年,电气工程及其自动化技术综合发展进程在不断加快,整体运行结构和运行模式也趋于系统化,不仅经历了电磁学理论,还实现了新时期的重要技术转型,为我国各项产业的科技化发展提供了坚实的保障。电气工程项目及其自动化技术结构也基本上形成了独立且便捷完善的系统化服务类技术,将其应用在铁路项目上,是顺应时展的必然趋势,相较于传统的铁路施工项目,应用电气工程及其自动化技术的交通运输系统,能借助牵引模式提高运行速度、载重数量以及环保价值。在利用信息化技术进行项目控制和管理的过程中,铁路牵引对于供电专业的要求也在随之提升,不仅要保证自动化和科技化,也要提升系统可靠性需求,确保整体技术层级向着专业化和信息化的方向发展。铁路施工管理部门要结合实际需求,提优管控措施和管理层级的时效性,减少项目运行过程中的成本损耗,提出创新发展的运行结构,在贴合企业实际需求的基础上,进一步优化整体铁路施工项目的实效性。相关部门要提升对于客观问题的综合认知,确保对电气工程及其自动化技术进行统筹处理,以保证运行结构和数据系统的完整度,顺利建构贴合实际需求的项目管控框架,也为铁路施工电气工程及其自动化项目的统筹发展提供支持。

二、铁路施工中电气工程及其自动化技术运行过程中的问题

1.铁路施工中电气工程及其自动化技术运行独立性缺失。铁路施工中运行电气工程及其自动化技术,最大的问题就是运营环境较为复杂,综合性较强,技术的运行模式无法实现独立,这也就会导致整体项目运行模型的实际效果受到诸多制约因素的影响。特别要注意的是,在铁路施工项目中,铁路施工技术的相关人员只能是沿袭已经应用并且运行结构时序性较强的技术成果,这就会导致经济成本出现重复叠加,资源浪费是不可避免的问题,企业成本的提升会受到需求的影响,究其根本,只有实现整体电气工程项目及其自动化技术结构独立性的强化目标,才能有效落实项目优化。

2.铁路施工中电气工程及其自动化技术运行效率缺失。铁路项目中运行电气工程及其自动化技术,最终极的目标就是要提升整体项目的实际效率和经济收益,但是,若是铁路施工中电气工程及其自动化技术在运行过程中出现了效率延后的问题,就会严重制约施工过程的整体质量和效率。若是发生类似的问题,不仅无法发挥自动化技术的优势,还会导致整体铁路施工项目的运行质量受到影响。

三、铁路施工中电气工程及其自动化技术的优化策略

电气工程及其自动化技术项目在实际运行过程中,具有非常大的项目优势,不仅在工业领域发挥着重要的作用,在铁路施工项目中也能起到一定的作用。相关技术人员要结合实际需求,建构更加完整的系统运维规划,确保其能为铁路部门带来更大的效率收益。因此,相关部门要针对具体问题进行集中处理和综合管控,提升问题解决能力和实效管控能力,更好的建构电气工程和自动化技术运行系统。

1.集中升级铁路施工中电气工程及其自动化技术运行独立性。在运行电气工程及其自动化技术的过程中,铁路施工监管单位要从全局的角度出发,提升管控系统的时效性,确保整体管理结构和管理模型能顺应发展趋势和发展要求。铁路施工部门要根据已经具备的条件和技术水平,形成独立化且具有统一性价值的技术平台结构,不仅要提升技术改善效果,也要强化自动化项目运行方案的实施力度,致力于技术改善方式和优化要求。技术人员要根据实际情况和实施过程提升整体项目的运维效率,确定自动化技术方案后,集中考量项目施工的成本和运行时间,建构贴合于铁路施工单位需求的项目运行方案,并且建构更加有效且完整度较高的运行规划。只有保证电气工程及其自动化项目系统运行的完整度,才能在提高运行效率的同时,有效的缩减成本,确保施工项目优化运行。

2.优化落实铁路施工中电气工程及其自动化技术运行网络系统。信息化技术是电气工程和自动化技术发展的基础,也是整体项目运行维度和运行机制升级的基本要求,需要铁路施工监管部门能针对具体问题进行集中管控,除了要提优整体控制层级和控制理念的实效性外,也要保证网络系统运行的安全性和通用性,企业要进一步完善资源结构的优化配置,确保控制结构和控制模型贴合铁路施工企业的实际需求。在电气工程项目建立和运行过程中,要建构贴合于实际施工项目的网络系统,就要保证设备控制和技术监管等方面能形成统一的管控体系,充分完善运行机制和基本技术运行计划,发挥网络系统的优势,将不同运维操作系统进行系统化关联。在铁路施工项目电气工程及其自动化技术运行过程中,要充分建构信息数据网络,确保对不同时期进行系统化梳理,从而建构更加完整的项目处理机制,有效的利用网络结构提高铁路建设的项目质量和运行效率。

3.强化建构铁路施工中电气工程及其自动化技术运行数据对接系统。在铁路施工项目开展过程中,相关管理人员要结合自身实际需求建构完整的数据对接系统,确保能充分发挥电气工程及其自动化技术的优势,提升数据共享机制的实效性,并且保证电气工程数据能实现标准化传递,只有保证相关信息的完整度,才能从实际出发,建构有序的施工计划和施工技术系统。特别要注意的是,在铁路施工项目中,要想发挥电气工程及其自动化技术的优势,就要保证数据分享的安全性和有序性,只有保证电气工程项目时间结构和费用损耗符合实际需求,才能充分建构贴合于项目运行结构和运行系统的程序接口。在大数据时代,任何项目运行过程中的数据都十分重要,不仅能着重体现整体运行结构的完整度,也要强化系统的独立性和数据共享性,确保技术层级和运行结构贴合铁路施工项目的实际需求。

四、结语

总而言之,对于现代化铁路施工,相关管理部门要结合企业实际需求,建构更加完整的系统化运行层级,提高对于电气工程及其自动化技术的管理效果,针对具体问题运行具体措施,在保证问题得到集中解决后,就要建构更加完整的解决路径,确保科学技术能在施工项目中占据有效位置,为施工项目的技术运行结构提供保障,为项目的可持续发展奠定坚实基础。

作者:李宁 单位:中铁十二局集团电气化工程有限公司

参考文献:

[1]王斗.浅谈长春轻轨三期电气工程施工现场设计配合[C].2013中国城市轨道交通关键技术论坛暨第三届中国(长春)国际轨道交通论坛论文集.2013:123-124.

[2]李瑞,肖世辉.铁路施工中的电气工程及其自动化技术探讨[J].山东工业技术,2016,22(12):113-113.

[3]潘智伟.铁路施工中的电气工程及其自动化技术探讨[J].黑龙江科技信息,2015,18(33):118-118.

[4]冯晓云,高仕斌,李群湛等.服务铁路、面向社会、培养高素质电气工程与自动化专业人才[C].2013年全国高等学校电力系统及其自动化专业第学术年会论文集下册.2013:2288-2292.

第2篇

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.

第3篇

关键词:电气工程 工程应用 培养体系 建设研究

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0168-02

1 该文研究的背景

1993年,麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念,此后,世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目,培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践,提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”,并通过项目“工程师的一天”,完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究,赵婷婷在《课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中,论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向:工程化的视角》中指出,课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养,必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践,认识-技能,基础-应用”的单向思维模式提出了质疑,强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月,教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出:要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业,课程体系与结构的设置水平,直接决定其工程应用能力的高低,在改革其课程体系过程中,应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导,将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中,特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等,在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容,完善其课程体系,让学生从一个个完整的项目学习过程中,潜移默化地接受工程意识,从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养,工程能力是工程师最基本的素质之一, 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显,并偏于强调通才教育的重要性,大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才,培养的学生侧重于基础理论与研究,本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视,从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状,对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比,结合实际,初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时,希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力,又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况,将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力,能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才,并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术,面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象,培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分,为提高学生的人文素养,在公共基础课中设置了素质选修课,强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修,方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力,在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求,设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节,总学时达到了35周,在整个教学环节中所占比重明显提高,达到了总学分比例的20.3%。此外,实验学时在课程总学时的比例也进行了调整,大部分课程都缩减了理论学时,增加了实验学时。如电机及拖动基础,实验由8学时增加为16学时,电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时,理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容,以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标,对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨,对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈,逐步对培养体系进行修正,不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案,在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷,雷庆.课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究,2005(2):32-36.

[2] 王沛民.工程教育基础-工程教育理念和实践的研究[M].高等教育出版社,2015.

第4篇

关键词:实验教学 考核 电气工程 自动化

中图分类号:G718 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2017)05-0294-01

随着教学条件的不断改善和职校改革的不断深入,电气工程及其自动化专业实验教学在全部教学过程中所占比例逐步增加。如何通过实验考核全面反映学生掌握知识及各种技能的程度,提高该专业毕业生的动手能力,培养出“合格+特长”的“应用型、技能型”人才,充分发挥实验考核的作用,促进实验教学质量的提高,值得电气工程及其自动化专业每一个教师深入探究。

1 明确考核目的

考核是一种手段,它可直接检查和反映出教师的“教”和学生“学”的情况。

1.1 考核的检查作用

考核可直接检查学生“学”的情况,间接检查教师“教”的质量,可暴露出在实验教学过程中“教”c“学”存在的问题。例如在讲授金属电阻率这个内容时,教师教的效果和学生学的效果到底怎么样,可以通过金属电阻率的测定这个实验来进行检查。

1.2 考核的反馈作用

考核是一面镜子,既照到了教师,也照到了学生,教师可利用考核提供的信息,调整和改进教学工作。中职电气工程及其自动化专业对学生要求的重点不在于懂了什么,记了多少,而是能够做什么,掌握了什么技能。加强实验教学的考核便能有效地达成教学目标。

1.3 考核的督促作用

考核可督促学生复习和巩固已学知识,找出不足,明确努力方向,它是实验教学过程中不可缺少环节,其目的就是督促学生更好地巩固理论知识和掌握实验技能。

2 精选考核内容

考核是学生最关心的问题,科学的考核内容应保证学生考核成绩呈正态分布,应是学生掌握知识全面性和综合性能力的总体反映。

2.1 实验考核要体现科学性

电气工程及其自动化专业的实验考核与理论课考试有着本质的区别,应注重学生技能与技巧的培养,应以挖掘和提高学生创造力为宗旨,通过考核检验来提高实验教学的质量。

(1)考核的可靠性指标:考核的可靠性要反映出学生学习的真实水平。提高考核的可靠性的主要途径是根据中专生的认知能力适当增加考核次数,寻找最佳考核方式,减少偶然因素的影响。

(2)考核的准确性指标:考核的准确性要反映出学生对实验理解及接受的程度。提高考核准确性的主要途径是测试内容和范围要涉及实验教学的主要部分,覆盖面广以减少出错成份。

(3)考核的难易性指标:考核的难易性要反应教师对实验教学体系的掌握程度。提高考核难易性的主要途径是教师吃透教材、掌握电气工程及自动化专业知识和学生学习情况。考核内容偏难或偏易,不但影响考核的可靠性和准确性,也会影响考核的鉴别性。例如,电子示波器的调整、单片机原理实验、电机拖动实验、过程控制实验目的不同、侧重点不同、复杂程度不同,在考核时就不能运用相同或相近的难易性指标。

(4)考核的鉴别性指标:考核的鉴别性要反映出考核对学生水平的区分能力,应使学生之间的成绩拉开档次,能准确鉴别不同学生的实验技能。提高鉴别性的主要途径是整个考核内容难易区间适宜,且考核内容要有难易梯度。

2.2 考核内容要求

电气工程及自动化专业应列入实验单独考试课,但如何考、采取什么方式考、如何确定考核内容等,无具体模式可循。从总体上讲考核内容应符合以下要求:

(1)要符合电气工程及其自动化专业教学计划中目标要求。(2)要符合实验教学大纲的要求。(3)要紧扣实验教材,能在其中找到依据,但又找不到现成答案。(4)要难易适度,但难而不偏。(5)要多少适量,有一定的综合性。(6)要形式多样,有一定的灵活性,但活而不怪。(7)要宽窄适当,有较大的覆盖面,但广而不杂。(8)要突出技能培养,但必须保持理论知识“够用”。

总之,要坚持“促实验、考能力”的原则,侧重检查学生应掌握的实际技能和技巧,对知识的理解和运用,以及实操能力。

3 确定考核方法

实验教学考核方法可分为考查和考试。考查的主要方式是学生在实验过程中的表现和对实验报告的评定。考试可分为单项考核和综合考核,单项考核是为了检查学生某一项技能的掌握程度和熟练状况,如电子技术实验考核。单项考核可定期进行。综合考核可在学期末或毕业前进行,主要是为了全面了解学生运用知识参与实践的能力及动手能力。

考核方式有很强的科学性和艺术性,要结合电气工程及自动化专业的实际情况,精选考核内容,精心设计考核方式,每次考试后应注意对实验的各环节进行分析,积累经验,不断提高实验考核的权威性。

实验考核的有效方法是建立符合实验考核的试题库,学校应组织电气工程及自动化专业的业务骨干进行各门专业课的题库建设,命题的原则要符合实验考核内容的要求,每一题应规定其难度系数和分值,试题库建成之后要定期修改补充。

4 加强考核管理

考核是一项十分复杂而细致的工作,专业教师必须高度重视。首先合理安排考核时间、统一布置考核场地。其次精心设计考核范围、形式及难度、分量等。再次要让学生了解考核目的,取得学生的配合,教师应公正合理地评定学生的考核成绩。考核结束后,教师要对考核成绩进行分析研究,总结经验。此外,还要重视平时的实验考核,使学生形成勤动手的习惯,在实验中培养学生的创新、创造能力。比如,金属电阻率的测定和电容、电感的测定这类实验内容相近、方法相似,教会其一便知其二,考核时教师除了看实验结果,更要关注实验方法的迁移和运用,促进学生举一反三,不断求新。

参考文献:

第5篇

关键词:电气专业;开放;实践教学

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0112-02

为了适应现代社会需求变化,高等院校需不断推进应用型人才培养模式改革创新工作,而创新人才培养的关键环节是实践教学环节。通过改革和创新实践教学环节,将实践能力与创业创新精神的培养贯穿于整个人才培养过程,培养出具备创新创业能力、综合实践能力的优秀大学生。北京信息科技大学电气及其自动化专业根据此培养目标进行了一系列的实践教学改革,取得了一定的效果。

一、电气工程及其自动化专业人才培养模式

电气工程及其自动化专业分属于自动化学院,是电气信息领域中的一门新兴的热门学科,从一个开关的简单设计到宇航飞机的复杂整合都与其相关紧密,是高新技术产业的重要组成部分。专业预测表明该领域对高水平人才的需求很大。随着国外企业的大量涌入,这一领域会有很大缺口,专业人才将供不应求。此专业培养有如下几个特征:

第一,专业的特点是强弱电结合、学科交叉特点明显。学习过程中电工电子技术相结合、软件与硬件相结合,电力、电子、控制、计算机等多学科综合,具有多学科交叉性质。学生受到本领域的基本方法及解决实际工程问题等方面的训练,具有较强的适应能力。

第二,专业工程性强。强调用大工程观教育学生。重视工程教育的完整系统性以及实践性。让学生接触到系统的分析与管理,而不仅仅指对技术学科知识的整合。培养具有扎实理论基础、较宽的专业知识、创新能力实践能力强、综合素质高的应用型人才。毕业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析及计算机应用等工程技术研究工作。

第三,专业向着符合专业认证标准发展。人事部、建设部(人发[2003]25号)颁布了《注册电气工程师执业资格制度暂行规定》《注册电气工程师执业资格考试实施办法》,并于2005年首次实施了注册电气工程师认证考试以适应需求。教育部于2006年制定了相应的电气工程专业规范用以指导高校电气专业发展。专业培养目标明确为宽口径、厚基础、复合型的工程科技人才。

二、开放实践教学体系

当今社会人才培养模式突出的时代特点是“开放性”。所谓“开放性”是指随着现代教育科学的不断发展,教育的内容和手段要求不断更新。

开放实践教学体系主要研究各种实践教学环节在培养大学生创新能力方面的作用、探索新的教学理念与方法,积极倡导开放实验室、开放实训基地,鼓励并引导学生主动实践,提高学生的实践能力,为激发学生创新思维和最大限度利用资源开辟新的途径。目前,高校实践体系主要有实验、课程设计、毕业设计、实训等等。北京信息科技大学(以下简称“我校”)在常规的实践教学外,又采取了许多切实可行的方法:开设开放式实验、举办大学生竞赛活动、支持大学生创新项目、建立并开放多个创新基地。努力建成以学生自主学习、以网络平台助学、以创新机制为保障,因材施教的开放式、多层次、立体化的创新实践教学体系。注重实践教学环节的质量和效益,形成理论与实践并重、系统相对完整的课内外一体的开放式创新性实践教学体系。[1,2]

三、电气工程及其自动化专业实践教学环节存在的问题

实践教学是培养实践技能、创新能力、科技素质的一个非常重要部分,是教学中一项必不可少的关键环节,其他任何教学手段都无法替代。从目前来看,我校的电气工程专业的实践教学环节还存在许多问题有待于进一步解决。

1.实践教学内容更新不足

目前实验课主要以基础验证性实验为主,设计性、综合性和研究性实验比例相对偏低。验证性实验转变为设计性和综合性实验项目还很不足,许多实验还有更新空间,另一方面,实验的转化过程中,实验教学设备的必要改动和教学文件的建立、课程考核评级体系还没有完全系统跟上进行解决。[3]

2.开放性实验项目需要整合

电气系教师和其他专业的老师为电气专业学生开设开放性实验项目30余项,这些开放性实验受到同学们的普遍欢迎,但是也存在内容、难易程度分布不均等方面问题。另外很多低年级同学对开放实验内容及类型了解不够,开放性实验对低年级同学的受益面还是较窄。需要按照实验涉及的课程内容及难易程度进行分类整合,再根据专业特点进行适当的补充。

3.大学生创新项目利用不足

大学生创新项目是大学生科研训练体系的重要组成部分,我校设有国家级、市级、校级、院级四个级别。以学生自主研究项目为主体,校级、院级项目是基础平台,国家级、市级项目是进一步发展创新能力的延展平台。开设大学生创新项目的目的是以项目为载体,进一步加强本科生科研创新精神和工程实践能力的培养。目前的问题是开发的新项目居多,各学科之间交叉融合,跨院系、跨专业,以团队形式联合申报较少。另外对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结归纳还很不够,没有使其成为有益的补充,作为一种教学资源应用到实验、毕业设计等实践教学环节中。

4.大学生节能减排社会实践与科技竞赛平台利用较少

大学生竞赛有利于培养学生的创新创业能力、综合实践能力,这些都有助于学生对实际研发工作有一个了解,培养职业素质,为今后学生进入职场打下了良好的基础。大学生节能减排社会实践与科技竞赛是由电气工程及其自动化专业承办并取得了一系列成绩。但目前竞赛主要集中于本专业、本学院范围内,宣传力度、宣传手段还不够完善,受众面不足。其他院系教师和学生了解参与的较少,多学科交叉项目较少,不利于学生的综合实践能力的培养和训练。[4]

四、结合专业培养目标、专业发展方向和专业特色,改革实践教学,建立具有专业特色的开放实践教学体系

1.将有条件的传统验证性实验改造为设计性和综合性实验

增加研究性、课题性实验课程,建立由基础实验、综合性实验、设计性实验组成的多层次递进式模块化开放教学模式。及时完成对改革的实验项目的设备改造和实验指导书的改写。建立学科带头人领衔制度,确保高水平的引领实践教学改革方向。

研究电气工程及其自动化专业所有专业基础课和专业课的实验,从中确定哪些验证性实验项目可以改变为设计性实验或综合性实验。然后根据实施的难易程度,有步骤、按计划逐步完成,争取每年完成2~3项实验的转变。开发研究性以及课题性实验,进一步提高课内实验教学效果。研究创新性实验要与综合性实验有所区别,结论要在研究中探索,每个人有可能得到不同的结果。这些项目可以是教师给定的,也可以是学生自主开展的项目。另外要注重提高综合性、设计性、研究创新型实验项目的利用率,扩大实验室的开放度,全方位开放实验室,并实行开放式教学方式。

2.整合并充分利用开放性实验项目

建立一套完整的开放实验网络选课体系;对开放实验室资源进行合理的分配及管理;对开放实验单独进行严格考核,而不应像传统实验那样加入理论教学进行考核,从理论考核为主转向以实践能力、创新意识、综合素质考核为主的完整评价体系和多渠道的激励机制。

对现有面向电气工程及其自动化专业的开放实验进行统计,按照涉及相关课程知识和难易程度进行分类,再会同电气系教师进行相关开放实验的补充,形成一个较完整的电气专业开放实验体系,使学生从第一学期到第七学期都有合适的开放实验项目可以选择。另外,由专业教师和班主任辅导学生根据学生实际情况报名参加合适的开放实验,学生可以自主选择,但不能盲目与随意,避免学生盲目报名和扎堆报名,以充分利用开放实验资源。每学年对开放实验进行一次总结,将合适的效果良好的开放实验开发的新项目用到课内实验教学中,提高课内实验教学的效果,让更多同学受益;对一些有缺陷的开放实验进行改进,同时对新开发的实验进行严格分析研究,将效果不好的开放实验直接从开放实验体系中删除。

3.积极合理引导学生申报“大学生创新项目”

充分利用这一资源,为更多优秀学生提供机会。对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结,使其成为一种教学资源用到开放实验、毕业设计等实践教学环节中。通过“大学生创新项目”,为学生搭建科研开发、创新能力培养的平台。进一步完善实验室管理工作,使实验室的时间、空间最大化。大学生创新题目既可以由教师指定,也可以由学生自行拟题,在教师指导下完成;可以在实验室进行,也可以在校外实践基地完成;既可以在规定的课内时间进行,也可以在课余时间开展,充分做到时间、地点和题目全方位开放。

4.积极办好大学生节能减排社会实践与科技竞赛

太阳能和风能的利用近年来日趋受到各国的普遍重视,已经成为新能源领域中开发利用水平最高,技术最成熟,应用最广泛,最具商业化发展条件的新型能源。电气专业几年来承办北京信息科技大学的大学生节能减排社会实践与科技竞赛取得了良好效果,推荐优秀作品参加全国竞赛,连续三年取得了全国高校电子信息实践创新作品评选活动一等奖、二等奖;教学成果一等奖、二等奖等奖项。几位同学免试获得电子设计工程师认证的相应等级证书。今后要更好地利用节能减排科技竞赛为学生提供展示自己科技水平的平台。通过学科竞赛,发现人才,更有效地因材施教培养优秀学生的科研能力。

5.推进工程教育企业化

1994年,麻省工学院(MIT)院长乔尔・莫西斯提出了大工程观,不同于以往以研究为导向的工程科学观,是对工程教育的根本目的――为工程实际服务的回归。这就要求课程设置与教学改革要更加重视工程实践能力的培养,让工程教育回归工程本身。电气专业非常重视校外实习,在认知实习环节参观电力科学研究院特高压研究基地、北京现代汽车有限公司、中国节能减排展览、自动化装备展等等,让学生了解本专业涉及到的知识、项目完成流程、在实际项目中专业知识的应用方法;在专业实习阶段,在北京四方继保自动化股份有限公司、北京威英智通技术发展有限公司、北京大华电子集团等公司和企业设有基地。毕业实习阶段,学生可以把毕业设计题目与项目结合,选题靠近工程实际,参与实施单位的课题研究,把毕业设计,生产实习有机的结合在一起。[5]

五、结束语

创新源于实践,实践能促进以学生为主体构建科学的知识体系。电气工程及其自动化专业在专业培养过程中重视基础,更重视实践能力的培养,注重与工程实际相结合,专业子实验室为学生全面开放;专业实践教学四年连续不断线;专业基础课和专业课安排了上百学时的实验;独立安排多门课程设计、专业综合实践、毕业设计、开放实验、生产实习等实践教学环节,充分利用各种资源,为学生提供更多更好的进行实践的机会。今后将进一步结合专业方向和专业特色对开放实验、大学生创新项目、学科竞赛进行整合归类和改革,着力建设完整的电气工程及其自动化专业开放的实践教学体系。

参考文献:

[1]徐金荣,杨玲,徐嘉祥,等.开放式实验教学的管理工作方法探索[J].实验室研究与探索,2011,(6):172-174.

[2]章国英,施称,张燕.基于提高学生学习能力的开放式实验教学研究[J].中国医学教育技术,2011,25(3):286-288.

[3]黄道凤,李怀健,朱玉华.提高实验教学质量的措施[J].实验室研究与探索,2010,29(2):120-122.

[4]魏天兴.大学生创新能力培养的几点思考[J].中国林业教育,

第6篇

文/罗贤亮

摘?要:电气工程CAD课程的教学目标是对电气工程及其自动化技术专业的学生进行相关知识和技能的培养。本文介绍了电气工程CAD课程模块化教学的优点及模块化教学的实行方案。

关键词 :电气工程CAD课程?模块化改革?技工院校

为了适应新技术发展带来的创新,以及培养学生AutoCAD电气工程制图能力,根据当前情况,需要对技工院校的电气工程CAD课程进行改革,以期培养出具有专业性、技术性、实践性的人才。电气工程CAD课程要求学生能熟练使用AutoCAD软件,熟悉常用电器元件的绘制,能够绘制电力电气工程图,能用ACE软件绘图等。由于课时紧张、教学任务多,要在有限的时间内完成教学任务,就需要通过模块化教学提高教学效率。

一、模块化教学的优点

由于学生上课的时间有限,教师在规定的时间内所能传授的知识也是有限的。在有限的教学时间里,怎样提高学生的学习效率以及教师讲课的速率是我们研究的重点。调查发现,模块化教学能在很大程度上提高上课期间学生接受知识的能力,教师也能把更多的知识传授给学生,该教学方法采用总分的结构方式,能更具专业性地介绍知识点。

模块化教学具有很强的专业性、针对性、快速性等特点。专业性体现在每个模块就是一次新的课程;针对性体现在教师有效地针对知识点进行重点讲解,让学生学到更多的知识;快速性体现在教师在上课过程中,针对模块的要点进行讲解。

二、电气工程CAD课程模块化的实施

1.电气工程CAD课程的意义

这门课程对于学习电气工程及其自动化的学生有极其重要的作用,掌握这门课程有助于认图、绘图等,这是对电气工程专业学生最基本的要求。电气工程CAD可作为高等院校电气信息类等相关专业或者高职高专相关专业的必修课,是对学生最基本的认图能力的培养,企业和工厂招聘的专业人才必须具备这方面的能力。

2.电气工程CAD课程模块化教学方案

模块化教学方案包括了教学计划的制订、教材的选用、教学模块的划分等几个方面,笔者在这里做详细的介绍。

教学计划是学校基于学生日常生活学习的时间制订的。在制订时,充分考虑了实用性、针对性等,增加了学习实践的项目。

教材的选用尤为重要,好的教材会对学生的学习行为产生很大的影响,能促进学生学习的兴趣。一本好的教材在编写时应该考虑到能让学生学到什么,培养什么样的人才等。

在教学模块的划分方面,对于电气工程CAD这门课程来说,主要是为了培养学生的绘图能力和认识元器件的能力,因此,首先要让学生熟练掌握并能应用AutoCAD;其次是在学生进行绘图时,对遇到的各种元器件进行讲解;最后就是让学生独立绘制电气工程图。

学生在学习的过程中经常会遇到各类电气图形、符号,要单独分出一个模块讲解这些图形和符号,让学生知道导线和连接件、基本无源元件、半导体管和电子管、电能的发生和转换、测量仪表、开关、控制和保护器件、二进制逻辑元件等一系列的图形符号,能识别并加以运用是对元器件认知的最基本的要求。

三、教学内容模块化方案

模块一:熟悉电气工程图纸的技术要求。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是对知识训练的掌握、对技能训练的掌握。

模块二:熟悉AutoCAD软件的操作。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是二维坐标点的表示及输入方式、AutoCAD技能的训练、AutoCAD知识的拓展。

模块三:关于常用电气元器件的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是创建图形表,绘制电阻、电容、电感图形符号。

模块四:对电力电气工程图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是了解电力电气工程图的基础知识、绘制输电工程图。

模块五:对建筑电气图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是了解建筑电气图的特性、绘制建筑竖向配电系统图。

模块六:对机械电气控制图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是了解机械电气控制图的基础知识、绘制C630车床电气原理图。

模块七:对楼宇智能化系统图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是图纸的布局、绘制可视对讲系统图。

模块八:认识ACE绘图。本模块可以继续分解成几个子项目,分别是认识AutoCAD Electrical、AutoCAD Electrical 2012工作界面,AutoCAD Electrical 2012原理图绘制与编辑。

参考文献:

[1]花丹红.高职AutoCAD教学改革探讨[J].职业教育, 2006(5).

第7篇

1.建立“3+1”人才培养模式下的实践教学体系为了加强电气工程及其自动化专业的实践性环节,增强学生适应能力,构建“3+1”的人才培养模式,实现“基础+实践+专长”相结合的人才培养目标。即通识教育为基础,能力培养(实践能力、创新能力)为重点,特长培养为特色的“三位一体”人才培养模式。所谓“3+1”人才培养模式就是指学生在学校的四年学习中,前三年让学生在学习教学大纲所规定的各门课程,其主要目的是让学生掌握理论基础知识和技术基础知识,掌握一定的实践技能,同时,为学生的后续发展奠定基础,这一时期培养过程中,适时安排在企业进行短期见习,巩固所学的理论知识,找出理论与实际工程的差距,使学生具有初步实际工程意识。在第四年,根据专业方向培养,结合工程实际在企业完成实习、实践以及毕业设计。“3+1”人才培养模式实施的关键是实践教学体系的构建,即围绕专业人才培养目标,设置具有层次性、渐进性、可操作性的实践教学内容和四年一贯的实践教学体系。具体来说分为四级:第一级为认知性实践教学,目的是专业入门和培养学习兴趣;第二级为专业课程实践教学,目的是理论知识和专项技能结合的学习;第三级为课程设计教学,目的是综合技能形成和素质培养;第四级为校外实践,目的是适应专业、社会和企业。另外,根据实践教学需要编写实验大纲、实验教材、实训指导书。在实践教学的过程中,注重按照社会对电气工程及其自动化专业人才的就业素质要求、区域经济发展水平及时调整和拓展实践教学内容。

2.建立一支由学校专职教师、企业工程技术与管理人员共同组成的专兼结合的“双师型”教师队伍(1)“双师型”教师的概念所谓“双师型”教师指的是集普通教师素质与工程师等专业人员素质于一体的、既能从事专业理论教学,又能指导专业技能训练的新型教师,即理论与实践并重的、高素质的复合型教师。“双师型”教师应该具备良好的行业职业态度、知识、技能和实际操作能力,同时具有良好的师德修养、教育教学能力。(2)加强“双师型”师资队伍建设的有效途径定期选派中青年教师到企业参与生产技术改造,支持教师参与企业的技术开发、技术服务。通过承接企业的项目,让部分师生参与项目,使学生在学习期间就能接触到本行业的新技术、新技能,锻炼其处理生产现场实际问题的能力。对教师而言,通过项目的开发,实践技能得到了极大的提高,对理论教学和实践教学有很好的促进作用。学生参与水电厂的冬修冬试,对其构造、运行及控制等方面就有更深刻的认识。聘请以企业工程师、高级技师、退休技术人员为主的“专家型”兼职教师,教授学生学习专业技术、管理知识,培养学生的创新意识和分析问题、解决问题的能力,并以自身的职业经验、工厂实例和个人的成长经历,言传身教,培养学生良好的职业道德。

3.建立面向工程应用实际的课程和教材体系(1)课程体系的构建在大学一、二年级开设学科基础课,然后进行专业核心课和专业选修课的教学。根据电气工程及其自动化专业特点及地区经济发展的需要,积极推进教学内容和课程体系的改革。对《电路》、《电机学》、《电力系统分析》、《电力电子技术》等专业基础课程和主干课程实行课程负责人制度,结合笔者所在院系“新能源发电”、“电力传动与控制”两个专业方向课程群设置专门的课程建设组,鼓励由课程、课程组负责人牵头申报各级各类教学研究、教学改革课题,以课题为依托,结合电气工程及其自动化专业的特点,对课程体系、教学内容进行有益的改革探索,课程组中课程的设置、课程内容的安排、课程之间内容衔接等方面的问题,课题组成员进行定期讨论研究,并在教学中加以实践,一旦取得成效,就以完善和修订教学计划与教学大纲的方式,形成成果。依据“重基础、宽口径、强应用”原则,建立新的实验课程体系,构筑先进的融理论教学与实践教学于一体、知识传授与能力培养相协调的专业实验平台。将过去分属于不同课程的分散的实验课和实验内容整合,重新修编实验大纲和实验指导书并充实、更新相关实验内容,调整基础性实验和综合性、设计性实验的要求;改革实验教学方式,实行必做实验与选做实验相结合、课程实验与独立综合实验相结合、开放式实验教学与课外科技活动相结合,开拓了学生的视野,增长了学生的见识,促进了实验教学质量的提高。(2)教材建设与选用教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,是人才培养工作的一项基础性措施。教材建设是专业教学基础建设的重要组成部分,是深化教学改革、提高教学质量、提升师资水平、反映教学改革成果、培养创新人才的重要保证。注重教材建设、教材选用工作。专业基础课程和主干课程选用的教材均为国家精品教材与规划教材,且争取50%以上为近三年出版的新教材。另一方面,根据专业发展和生产实际需要,针对本专业学生的培养目标,与企业工程技术联合开发一批适合实用性高级技术人才培养的专业课程教材,教材体现实用性、先进性,反映生产过程中的实际技术水平,为今后学生从事实际工作位打下了良好基础。

4.在整合校内实践教学资源的基础上,积极构建校外实习基地,实现实践教学与岗位技能培训相结合电气工程及自动化专业具有很强的实践性。对电气工程专业理论、方法的理解与研究,都必须建立在实际工程基础之上,建立在掌握实际现场电气工程技术的需求与发展的基础上。在原有的金工实习、电工实习、电子线路实习的基础上建设校内工程实践中心,将构思、设计、实现和运行经验融于学习环境中,设立支撑活动的实践场所,使得校内实践教学更加符合工程实际。使得校内实习教学不仅促使学生在理论联系实际的同时学会基本工具的使用方法,熟悉一些基本的操作规范和操作技能,更重要的是增强工程经验,完善知识结构,使知识运用能力得到培养,从而提高分析问题和解决问题的能力。湖北民族学院所处的武陵地区水电资源、风电资源丰富、电力企业众多,具有得天独厚的实践环境和行业支持。积极拓展校外实践教学基地,在巩固已有的电网公司、水电站、风力发电厂等实践教学基地基础上,努力与电气装备制造和研发企业合作建立实践教学基地,更好的适应社会需求。从而实现“三个相结合”,即课堂、实验实训场所、企业环境相结合;学生、教师、工程技术人员相结合;教学、科研、工程项目相结合。

5.完善实践教学环节的考核标准,建立有效的质量保障体系加强对校内实践教学和校外实践教学的指导和管理,每次实训都有报告或成果,由专业指导教师评定成绩并作好记载,按实践教学学时占总学时数的比例记入课程成绩。对学生实践教学环节的学习进行质和量评定。改变传统的结题检查考核为实践教学活动过程的多样化滚动考核。即采用记录、报告、自评、互评等等形式,建立学生实践活动滚动支持的指导考核模式,以逐步引导学生自主学习和自主研究为目标,教师指导学生制订工作方案和工作进度,学生分阶段确立研究目标,分阶段推进实施,教师分阶段检查督促。更重要的是,通过有规律地检查、评估整个培养计划的实施过程和学习效果,能够达到持续改进的目的。

6.构建校企联合办学的新型管理体制学院以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力为目标,加强校企合作,构建企业实质性参与电气工程及其自动化专业学生实践环节培养、使学生在实践中创新、在创新中成才的培养模式,探索出多赢的实现途径,培养大批高素质人才,为企业创新注入原动力,从而建立能使学校满意、企业乐意、学生得益的新型管理体制。完善专业的日常教育教学体系,研究教学及其管理规律,改进日常教学管理工作,搞好教学全过程质量管理,提高教学管理水平;建立稳定的教学秩序,保证教学工作正常运行。还要改革学生成绩的考核办法与评分标准,在成绩评定中充分体现实践环节的价值,引导学生积极认真地主动地参与实践环节。总之,积极探索校企合作办学的管理体制,构建灵活多样的人才培养模式,为企业培养大批专业性、高素质、懂经营管理的专门人才。

7.加强对学生的指导,调动学生培养实践能力的积极主动性学习的主动性能极大地提高学习效率,它促使学生把对任务目标的认识从外部诱因转化成内部需要。没有相应的学习、实践动机,学生根本不可能从事实践活动。由于实践能力是学生在实践过程中产生和发展起来的,所以缺乏实践动机的学生其实践水平注定是有限的。首先,要善于给予学生适度的实践压力,使学生开始能在教师的要求下实际参与相应的实践活动。其次,要善于保护学生参与实践的兴趣。再次,要善于提升学生的实践成就动机。成就动机源于主体获得认可、称赞的内在需要。对学生来说,从一个成功实践走向另一个成功的实践,更容易培育起他们不断实践和探索的欲望。在当前人们普遍关注学生学习成绩的情况下,教师应把保护并促进学生实践兴趣和实践成就动机的成长,循序渐进提升工程能力,作为培养学生实践能力首先关注和落实的重要对策。

二、特色与创新点

1.特色(1)吸引企业实质性参与人才培养,将企业创新与高校人才培养紧密结合,互相促进,实现互动双赢。学校在为企业培养高素质应用型人才的过程中,同时提供智力资源,为企业提供技术服务、技术培训、技术咨询,解决企业生产中的技术问题。企业作为人才的需求者和使用者,为学校提供资金援助,提供良好的实习基地与实践岗位,提供有实践经验的工程技术人员担任相关专业的指导教师。校企合作实现了人员、教学场所、生产设备等的资源共享,弥补了相互间的不足。(2)充分体现“低重心”办学定位和办学指导思想。我校电气工程及其自动化专业本科人才培养目标是面向基层、面向工程、面向社会,培养“肯干、实干、能干”的具有创新精神的应用型人才。本研究以强化基础、拓展知识面、增强学生实践能力和创新能力为主要目标,充分体现学校的低重心办学定位,形成有别于其他学校、其他专业大类的办学特色,提高人才培养质量。

2.创新点(1)依托资源优势,面向工程应用,深入推进产学研合作。通过建立教学实验实训基地、参加人才培养方案制订、共建研发平台、参与企业工程项目及技术服务工作等方式,为专业建设和发展提供了广阔的平台,为应用型人才培养提供了良好的实践教学基地,形成了产学研究紧密结合的应用型创新人才培养模式,实现了学校与企业双赢的格局。(2)建立学生广泛参与科研的活动。鼓励学生课余独立或联合开展各类科研活动,并通过实验室开放项目、毕业设计等形式,吸引学生积极参与教师横向科研项目。学院通过多种途径帮助学生了解课题的申报程序,配备专门教师对学生课题的申报及实施加以指导,实行导师制。

三、结语

第8篇

关键词:传感器与自动检测技术;教学方式;项目驱动

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0150-02

传感器与自动检测技术是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等电气信息类专业的主干课程,它在工业自动化、军事国防、家用电器、医疗卫生等各领域都有着广泛应用。在现代化的企业、科研机构及高等院校,科技人员和教师会经常遇到大量复杂的测量及检测工作,若对所使用传感器的转换基本原理、各种物理量的实验设计和数据分析等缺乏基本的理论和实验技能,就无法胜任企业工作和教学工作。教学和科研是研究型大学至关重要的两个重要方面,两者相辅相成且相互促进。教师只有在科研创造性活动中取得了研究成果,才能作为真正的知识传授给学生,也只有这种教学才是真正的大学教学[1]。而国内,众多大学的教学模式为教师授课、学生被动听课和被动完成课后作业与实验。然而,这种教学方法不利于充分激励学生学习的主动性,不利于发挥学生的想象力和创造力,无法适应当前学生学习与社会发展的迫切需求。传统上,传感器与自动检测技术课程,可按照传感器、检测技术和智能检测系统模块,将整个课程学习内容划分为传感技术基础、各类传感器的原理及应用、各类检测技术和信号处理技术、智能检测系统等。其课程内容包括传感技术概述、传感器的基本特性、各种类型的传感器工作原理与应用(主要包括应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式和光电式等),传感器的标定方法等;检测技术主要包括参数检测与估计的一般原理、检测仪器接口与总线技术、虚拟仪器、微弱信号检测方法、抗干扰技术、测量信号处理与信息融合方法等;智能检测系统包括智能型的检测系统基本概述、一般性的设计方法以及典型的智能检测系统示例(主要包括智能机器人系统、无线传感器网络)等。这类课程可满足本科课程教学大纲的基本目标要求,也适度地反映了本学科国内外科学研究和教学研究的先进成果和最新发展。但是,如果采纳教师授课、学生被动听课等教学模式,仍然无法确保教学效果和人才培养质量[2,3]。

为此,亟待改革传统教学方式,本文借鉴欧美国家研究型大学的教学法,在传感器与自动检测技术课程上进行了以教师科研项目为中心的教学方式,将科研成果引入教学环节中。

一、项目驱动法

一般,项目驱动法指的是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力――待解决的问题。针对课堂教学而言,项目驱动教学法以教师科研项目为中心,由教师根据当前教学大纲目标设计相关知识的项目任务。针对所提出的实践问题,采取PPT演示等方式,给出完成项目的策略。引导学生边学边练、协同合作、互助学习。简言之,它是实施探究式教学方法的一种,是以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动,它既是一种课程设计模式,又是一种教学方法。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中,即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题,从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构,从而从根本上将传统课堂中老师“满堂灌转”变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力,并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律。

二、以科研项目驱动的教学法具体策略

1.设计驱动项目。教师可根据传感器与自动检测技术教材和教学大纲总体教学目标将课程内容分为有限的小项目。教师在开课前,介绍项目驱动法基本概念,并使学生明确所设计每个各项目中的任务;每次授课前,及时公布项目内容以及项目所需知识点,请同学做好预习。

2.创设教学情境。如制作新颖的多媒体PPT课件,内容为《传感器与自动检测技术》中“应变式传感器”,教学对象为四年制电气工程及其自动化专业三年级本科生;教师将课前设计好的项目作为学生。

3.引导学生自主学习。提出项目任务后,教师详细讲解项目相关的知识和要求、解释案例和项目内容,促使学生对项目训练产生好奇心,进而产生兴趣;然后将学生划分为几个小组,即项目组,分组讨论与分析项目,初步找出完成项目的基本策略,再经由多次师生沟通完成项目的设计。

4.完成项目课题之后,项目组在课堂演示各自的项目作品;通过相互交流,不断学习,总结经验和体会,最终通过小组间的交流弥补各自学生的不足。同时,学生应及时汇报本组完成项目的过程和结果,便于教师指导学生进行设计,从而及时解决学生在设计过程中遇到的瓶颈问题。

三、以科研项目驱动的教学法特色及优点

以教师科研项目为中心的教学方式具备以下几个方面的特色。

1.授课内容实用:针对典型传感器,提供实用的应用电路,并做详尽分析,取材新颖有针对性,科研项目范例使用。

2.可激发学生的想象力:一般传感器与自动检测技术教材的课后练习题,多数有固定答案,缺少对学生想象力的挖掘和引导。而科研项目任务的分析与设计需要学生自由发挥,让他们意识到传感器不仅是一个测量工具,最强大的传感器设计技术来源于他们实践项目时的头脑,有利于激发学生的想象力;学生通过主动参与教师教学过程,亲身实践,激发了学生的内在学习动机,从而更深化了对理论知识的理解,有利于培养开放性思维和创造性。

3.科研学习任务可以分为必选任务和可选任务:科研项目任务的设计要结合学生的实际知识框架、对特定知识的学习兴趣,对于大多数学生,只要求完成科研项目的基础部分,即必选的项目任务;而对于学习兴趣较为强烈的同学,可以将项目依据难易程度、复杂程度为其设计不同层次的可选任务。

4.提高教师的教学科研水平:这种教学方法可促使教师所从事的科学研究,不断地得到提高。当然,其中需要教师把在科研项目中取得的关键、重要技术成果转变成与本课程相关的知识,再传授给学生,从而提高教学水平;可有效改变因满足于做教书匠、吃老本的旧习惯,从而避免知识陈旧和老化,使教师既能提高自我意识与动力,也能不自闭于书本知识,提高务实实践技能。

5.跨学科性:科研项目为中心的教学方式具备着跨学科性,它是指通过教师科研项目内容所包容的跨学科的综合内容来达到教学的完整性,这在传统的传感器与自动检测技术教材学习中不能较好地实现。

四、结束语

我院电气工程及其自动化专业课程的构建还处于探索发展期,教师和学生一致认为项目驱动的传感器与自动检测技术课程教学方式有较大的收获。下一步,我们还将根据学生反馈,进一步改进科研项目的设计,达到更贴近学生实际情况的目的。同时,还将进一步完善教学大纲和课程计划,对课程相关科研项目的衔接进行深入优化与设计。

参考文献:

[1]李勇,贺庆棠.国外研究型大学教学模式的优势及借鉴[J].中国高等教育,2009,(1):60-62.

[2]王宏,刘冲.以研究项目为中心的数字信号处理课程教学法研究与实践[J].教育教学论坛,2014,(6):114-115.

第9篇

论文摘要:“发电厂电气部分课程是一门实践性很强的课程,与实际联系紧密,但是传统的教学方式很难让学生把书本知识与实际应用联系起来。因此,改革“发电厂电气部分”课程教学模式迫在眉睫。本文从新的课程体系的创建,课堂教学方法、课程实践教学和课程设计的改革与探索四个方面详细阐述了该课程教学模式的一系列改革与探索。

“发电厂电气部分”是河南理工大学电气工程及其自动化专业和热能与动力工程专业的重要专业课之一,是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的专业课,该课程在供电系统中应用广泛,实践性强。通过本课程的教学,学生应掌握发电J广=变电站的电气主系统设计与运行的基本理论与方法,具备分析解决工程实际问题的初步能力。由于这门课程是学生较早接触的专业课程之一,在整个电气工程及其自动化专业的教学体系中起承上启下的作用,因此这门课程掌握的好坏直接影响到后续专业课程,如“继电保护”、“高电压技术”、“电力监控与调度自动化”等课程的学习。“发电厂电气部分”教学内容涉及典型电气主接线的基本接线形式、电气设备选择、电气设备布置主要电气设备性能原理等,其特点是课程内容繁杂、连贯性差,整个课程的系统性不强。而学生正处于由系统性强、条理清晰的专业基础课转向专业课学习的过渡期,在学习方法上感到不适应,另外,学生对发电_广=变电站的各个环节和各种电气设备没有感性认识。采用板书、挂图、模型等传统教学方式,同学们很难将书本知识与实际设备和供电系统联系在一起来理解和掌握,建立工程的概念,特别是如何应用所学的知识去分析和解决实际问题的能力十分薄弱。因此,创新“发电厂电气部分”课程的教学模式很有必要。

一、创建新的课程体系

“发电厂电气部分”存在教学内容多、繁、杂与教学时数偏少以及专业技术发展快与教材更新慢的矛盾,采用“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的原则,将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组,删除过时的旧内容,增加学科专业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容,整合课程知识点,在教学内容编排上按照“基本原理与方法——应用技能——当前研究动态”的层层诱导递进式顺序来编写,构建了创新课程教学体系,使课程教学内容与知识结构更加具有系统性、整体性,便于学生接受。

二、课堂教学方法改革与探索

采用现代化的教学手段和全程实例贯穿式教学方法以提高课程学习趣味性和课程的系统性。多媒体技术可以将文本、图形、图像、音频、动画和视频等多种传播信息媒体组合起来,极大地提高教学效果;以工程实例贯穿于教学过程的方式,容易引起学生的学习兴趣,提高学习积极性和主动性,从学习开始到结束,学完课程就像完成了一件工程那样有成就感,而且在工程实例教学中完全以学生为主体,注重学生学习、实践能力的统一结合,真正能体现“学以致用”的教育精髓。

“发电厂电气部分”的主要特点是教学内容与实际联系紧密,教学内容所涉及的各类图形,如电气主接线图、配电装置的平面图和断面图、断路器控制与信号图以及中央信号图等很多,并涉及各种电气设备。传统的教学方式一般采用黑板画图或挂图方式讲解,由于学生缺乏对供电系统的感性认识,很难将书本知识与实际联系起来。我们在课件制作过程中,努力做到优化课程结构,精选教学内容,注重理论与实际的紧密结合,以大量的动画、图片、视频与课程内容中原本抽象的理论和设备对应起来,向学生展示各种电气设备的图形图片,演示装置或设备的工作过程,教学过程中尽量将工程图纸与实物对应起来,如使用动画表现开关的跳合闸操作过程、倒闸操作过程,断路器控制与信号回路的工作过程等;将各种电气主接线方式与实际变电站、发电厂对应起来以图片或视频的方式呈现在学生面前。这样不仅加强了同学对教学内容的理解,更极大地提高了同学们对供电系统的感性认识,激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,教学效果大为改善,并且在学习过程中加人本地区电厂或变电站作为实例,贯穿于整个教学活动中。如选取一个典型的、有实用价值的工程实例,以此实例引导学生进入课程,随着课程的展开,一步步深入到此实例中,课程结束,此实例中的相关向题也一一得到解决。

三、课程实践教学改革与探索

采用多媒体教学和将工程实例与课堂教学活动相结合的教学方法,使学生与实际工程接近了一步,为了使学生与实际工程零距离接触,我们还坚持在授课过程中,组织学生到实习基地参观,进行发电厂或变电站现场参观教学,培养学生从实际中获取知识的能力。为了使参观能达到预期的效果,在参观前后都认真做好以下几方面的工作:(1)请实习基地的工程技术人员进行现场教学。(2)在参观发电,广=变电站之前,主讲教师向学生介绍该厂(站)的情况,并结合该厂(站)具体接线和布局,提出应该注意观察的一些问题,避免学生参观时走马观花,收获甚微。(3)要求学生在参观后,绘制该厂(站)电气主接线图,并评价该厂(站)主接线方式的优缺点,以及参观过程中的问题与心得。实践表明,有计划有目的进行现场教学,是“发电厂电气部分”课程理论联系实际的重要环节,是提高学生分析和解决工程实际问题能力的好方法。

四、课程设计改革与探索

“发电厂电气部分课程设计”是一个老课题了,然而随着电力技术的不断进步,以及市场对人才需求观念的更新,它又永远是一个新课题。发电厂电气部分设计包含原始资料的收集与分析、发展远景的规划、与系统联接的方式、现实的方案设计、过渡方案的考虑、运行方式的预安排、电气设备的选择校验等,是一个完整认识过程,是结合实际的一项系统工程。过去设计的题目是模拟的,原始条件是理想的,学生遇到的工程矛盾较少,分析解决问题的能力得不到充分的锻炼。在“全程实例贯穿式”教学改革思路下,把实习基地比较典型的发电厂和变电站工程作为训练题目,并结合学科前沿技术发展编写课程设计手册。根据实习基地的发电厂(变电站)资料,让学生自己进行课程设计,遇到难点自己查找相关资料,进行一定的辅导,然后和发电厂(变电站)原设计进行比较,找出自己的缺陷和不足,使学生获得更深入的认知,同时也提高了学生的自学能力和分析解决问题的能力;与发电厂(发电站)综合自动化联系起来,使设计内容有所创新,让学生综合运用平时所学的各相关课程内容,实现课程设计内容的多样化、实际化,以提高学生对该环节的兴趣。

第10篇

关键词:变电站综合自动化;教学改革;课程设计;综合实验;毕业设计

作者简介:黎静华(1982-),女,广西博白人,广西大学电气工程学院,副教授。(广西?南宁?530004)

基金项目:本文系“国家自然科学基金项目”(项目编号:50907012)的研究成果。

中图分类号:G642.1?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0040-02

“变电站综合自动化”一直是广西大学电气工程学院本科生的专业限选课,共36个学时。该课程主要包括变电站综合自动化系统的结构形式,数字量和模拟量I/O通道的组成和原理,交流采样常用算法的分析,低频减载备用自投等智能装置,微机保护装置,数据通讯原理和技术,提高变电站综合自动化系统可靠性措施等。其目的是让学生掌握变电站设备的工作原理及运行特点,使学生掌握变电运行岗位所需要的相关技术、规章制度、设备巡视的方法及要求,具有对变电站异常和事故处理的能力。然而,仅靠课堂的理论讲授,是不可能让学生真正掌握如此多的内容。且其中涉及到现场的实际设备的运行,大部分学生对现场设备很陌生,“填鸭式”的讲授让课堂显得枯燥无味,教学效果差,难以达到教学目的。因此,经过几年的教学实践,不局限于课堂的讲授,将变电站综合自动化的内容融入参观实习、理论讲授、课程设计、综合实验与毕业设计等多个教学环节中,调度学生的学习积极性,真正参与其中的设计及实验,不仅减轻了学生“抽象”学习的压力,且学生能在设计环节中感受到学习乐趣,增加学习的兴趣,进一步启发学习的思维,部分学生还能有所创新,收到良好的教学效果。

一、变电站参观

“百闻不如一见”,让学生在学习之前现对设备进行认识,引发学生学习的好奇心,增强学习的兴趣。主要参观和认识变压器、互感器、刀闸、开关等一次设备及监控系统、微机保护、备用自投及低频减载等二次设备,掌握变电站运行的安全知识,体验现场运行工作环境。参观分为观前准备、参观及观后总结三个环节。观前准备主要目的是加强参观的效果,主要包括搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行方面的相关知识和资料,熟悉变电站电气主接线、主要电气设备构成,了解电气设备的布置,了解电气运行的有关知识。参观内容设置如表1所示。观后总结是必要和关键的一环,让学生进一步加深对整个参观过程的理解和认识,认真思考变电站运行的特点,从而起到事半功倍的作用。

二、理论讲授

综合自动化是一门实践性很强的课程,平淡的叙述往往会让学生感到枯燥无味,课堂气氛沉闷。教师应充分利用现代教学中多媒体的直观性、图文声像及动态性等优势,向学生提供丰富、清晰及真实的背景资料,反映知识在实际中运用的方法,以便学生形成自己的认知结构。如在讲述时,可以用相机拍下具体装置元件部分的照片,辅以说明,这样可以增强学生的视觉效果,而且让学生有种真实的感觉,从而更容易接受教师所讲述的内容。

例如,在介绍变电站微机保护硬件装置时,介绍完微机保护硬件逻辑图(图1),应辅以实际的硬件图(图2)。以加深学生的理解,加强其理论与实际的联系,缩短认识上的差距。

理论讲述的内容主要包括:变电站综合自动化概述、变电站综合自动化信息的测量和采集,变电站的通信系统,变电站监控系统,变电站微机保护,变电站低频减负荷控制、变电站电压和无功功率控制,备用电源自投入装置,小电流接地系统单相接地故障检测,变电站综合自动化系统的可靠性问题。

三、课程设计

课程设计是学习专业技术课所需的必要教学环节,学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践,巩固和掌握专业知识,并为今后的毕业设计做好必要的准备。通过课程设计使学生接触和了解局部设计从收集、方案比较、计算、绘图的过程。培养学生的计算和绘图的设计能力。表2为作者设计的关于变电站综合自动化的课程设计方案,供广大师生参考。

四、综合实验

综合实验的目的是通过实验环节巩固和加深对电力系统相关理论课程的理解,达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。鉴于数据通信是综合自动化系统中一个非常重要的环节,因此设置了如表3所示的两个通信实验。

五、毕业设计

本科生毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知识和技能的能力,提高分析和解决问题的能力,初步掌握科学研究的基本方法。通过综合自动化毕业设计教学环节,要求学生得到以下多方面能力的培养。

设计题目一:变电站综合自动化系统的设计

目的:

(1)了解变电站综合自动化的基本概念及重要意义;

(2)熟悉变电站综合自动化的基本结构及要求;

(3)掌握变电站综合自动化的基本结构及要求;

(4)掌握变电站综合自动化监控系统的功能、结构;

(5)掌握变电站综合自动化系统的微机保护功能及其工作原理。

任务:

(1) 根据变电站的一次电气接线图,设计一个合理的综合自动化系统;

(2)根据要求设计变电站综合自动化系统的结构;

(3) 设计监控系统,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(4)设计微机保护系统,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(5)设计其他智能装置,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(6) 绘制所设计的变电站综合自动化系统的结构及原理图。

设计题目二:基于通用组态软件的变电站监控系统的设计

目的:

(1)掌握变电站运行的特点;

(2)掌握变电站的基本操作内容;

(3)掌握变电站监控系统的结构;

(4)掌握变电站监控系统的功能。

要求:

(1) 灵活使用通用组态软件;

(2)利用通用组态软件绘制变电站一次接线图;

(3) 实现站内各数据量的采集;

(4) 实现采集数据与数据库的链接;

(5) 实现图形界面与数据库的链接;

(6) 实现Web信息功能。

六、结语

变电站是电力网中的线路连接点,是用来变换电压、功率和汇集、分配电能的设施,是电力系统中输配电的重要一环。变电站综合自动化是实现电气设备监视、控制和保护自动化、智能化,提高保护、控制的可靠性和电力系统的安全运行水平的重要保障,该课程是电力系统及其自动化专业学生的重要专业课程。本文通过设置变电站认知实习、理论讲授、课程设计、综合实验和毕业设计等多个教学环节,加深学生对变电站一次、二次设备的理解,缩短理论与实践的差距,从而达到良好的教学效果。

参考文献:

[1]张成林,杨茂涛.从高职评估探讨变电站综合自动化课程教学改革[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]丁书文.变电站综合自动化原理与应用[M].北京:中国电力出版社,

第11篇

关键词:发电厂电气部分;教学体系;理论教学;实践教学

作者简介:杨永超(1981-),男,湖北恩施人,湖北民族学院信息工程学院,讲师;谭晓娥(1980-),女,湖北恩施人,湖北民族学院图书馆,馆员。(湖北 恩施 445000)

基金项目:本文系湖北民族学院2012年校级教学研究项目(项目编号:2012JY024)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)22-0081-02

“发电厂电气部分”课程是电气工程及其自动化专业的必修主干课之一,是一门综合性较强、理论与实际工程应用紧密结合的专业课,与“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”、“高电压技术”等专业课程都有密切的关系[1],因而在整个电气工程及其自动化专业的教学体系中起着重要的作用。该课程的教学大纲指出:本课程的教学目标为,通过学习典型发电厂和变电站的主接线的分析和设计过程,使学生树立工程实践的观点,初步掌握发电厂、变电所电气主系统的设计与计算方法,并在分析和解决工程问题的能力方面得到训练,为以后从事有关设计、运行、科研方面的工作,奠定必要的理论基础。

在该课程的教学过程中,通过与学生交流课程的学习感受,学生经常反映该课程内容繁杂、系统性不强,加之自身缺乏工程实践经验,难以对整个课程的知识体系有一个全面的把握和认识,更难以用所学的知识去解决工程实际问题,从而在很大程度上影响了学生的学习积极性。

因此,在“发电厂电气部分”的教学过程中,如何创新该课程的教学模式,最大限度激发学生的学习兴趣,提高学习效率和效果,最终达到“学以致用”的教学目的显得十分必要。为此,本文从理论教学和实践教学体系两方面入手,就如何提高本课程的教学质量进行了探讨。

一、理论教学体系

1.教学内容

在该课程的教学内容上,课程组成员根据湖北民族学院(以下简称“我校”)学生的专业基础和能力,本着适用和能用的教学思想,以培养学生的工程实践能力为目的,对课程的教学内容、讲授顺序进行了详实的讨论和调整,采用“同类合并、相对集中的教学内容与当前专业最新技术相结合”的原则,将原本分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组,并在相关的内容章节后面增加了一些当前在电力系统的运行实践中所使用的新技术、新设备或者新工艺,在增强学生对课程核心内容的理解的同时,还开阔了眼界,并接触到当前电力系统所使用的最新技术,使课程在教学过程中更具有针对性、科学性和先进性。

在教学内容的选取方面,以我校选用的教材——熊信银教授主编的“发电厂电气部分”第四版为例,根据我校学生的特点,以第四章“电气主接线及设计”、第五章“厂用电接线及设计”、第六章“导体和电气设备的原理与选择”、第十章“电力变压器的运行”等章节作为课程重点。授课过程中,这些章节的知识点讲授要详实,切实增强学生对课程内容及知识点的理解。其他章节作一般性的讲述,但对于在当今电力系统运行过程中正在使用的相关技术,或电力系统行业经常使用的专业术语要详细讲解。

在教学内容的讲授顺序上,本着“先粗后细”、“先整体、后部分”的授课顺序,使学生首先从工程实践方面对发电厂及输变电工程有一个全局的认识,了解工程的整体指标如容量、电压等级,以及在电力系统里面的作用和地位等,然后再逐步认识和学习电力工程的设计方法及设计过程,最后再进一步细化,让学生掌握一次设备的详细参数及选型过程。在每次授课过程中,笔者都仔细进行备课,找到与要讲的教学内容相关的当前电力系统所使用的最新技术,以便开阔学生眼界,使其了解基本理论和技术在电力系统的最新应用情况。

2. 教学方法

教学过程不是一个知识“迁移”的过程,教师传授知识不等于学生就掌握了知识,学生要通过自己的思维活动及认知过程才能真正掌握知识。[3]因此教师的作用就不只是传授知识,更重要的是精心组织教学过程,激发和启迪学生的认知思维,采用启发式教学方法,以调动学生认知事物的能动性,开发学生的智力。授课过程中,采用提问方式提及当前讲授的知识点在实际的生产生活或电力系统中的应用实例,使学生在学习的过程中能够理论联系实际,思考问题,加深记忆,切实增强学生的实践理念及工程应用能力。

此外,在课堂教学过程中,针对各章节的重点内容,有计划、有目的地引入课堂思考题及讨论环节,能够了解学生对思考或讨论的知识点的理解能力,同时让学生在学习过程面对众多同学发表自己的学习感受,从而可以培养学生独立思考及与人交流的能力,增强其综合素质。

通过上述教学方法,可以在很大程度上使学生在教与学的互动过程中,通过自身的直观感受与体验,深入理解和掌握所学内容,提高教学效果。

3.教学手段

该课程的主要特点是教学内容与电力工程实际联系紧密,教学过程中涉及到各种实际的电力工程或设备很多,如电气主接线、断路器及其他各种配电装置。由于学生普遍缺乏工程实践经验,而电力工程及设备的结构及外观又复杂多样,因而学生很难真正理解工程的复杂性及电力设备的原理结构特点。对于授课教师,如果用传统的教学手段,仅采用粉笔和书本上有限的工程现场或电气设备图片讲述,授课过程将难以为继,常常让教师陷入“只能意会,不能言全”的尴尬局面;对学生而言,常常感觉教师讲授过程中言之无物,没有任何学习兴趣可言,大大影响了学生学习的主动性、积极性。

为调动学生积极性,我们采用多媒体课件教学,将各种工程或电气设备(如电气主接线、各种类型的变压器、断路器)的实物照片或录像等引入课堂,让学生对各种工程现场图片或设备结构留下深刻的印象,增强学生对课堂内容的理解。例如,笔者每次授课时,如果涉及到工程现场或设备结构,首先以几张工程现场或设备图片引入新课,让学生在上课刚开始就在头脑中充满好奇或留下疑问,这样,在听课的过程中,学生便能够积极主动思考和理解教师所说的每一句话,以便消除其内心的好奇或疑问,进而能够很快掌握课堂的知识精髓。而一些更为抽象的讲授内容如倒闸操作过程、电弧的产生过程及断路器跳、合闸操作过程等,则用多媒体动画或视频的形式表现出来,在开阔学生眼界的同时,极大地激发了学生的学习兴趣,并活跃了课堂氛围,使教学效果大为改善。

当然,多媒体教学是不能完全取代传统的教学模式的,讲授课程中的重要知识点还需要用板书加深学生的理解。因此,将传统教学和多媒体教学有机结合,可以在最大程度上激发学生的学习兴趣,增强学生的学习积极性,有效提高课堂教学质量。

二、实践教学体系

实践教学是当前社会对高等教育的基本要求,高质量的实践教学,对于提高学生的综合素质,培养学生的创新精神,以及提升实践动手能力等方面都有着理论教学所不可替代的特殊作用。实践教学的设计思想以学生为本,突出应用性和针对性,将基本动手能力和技术应用能力训练贯穿于实践教学的全过程。在“发电厂电气部分”的授课过程中,在理论教学以外,还引入了实践教学内容——见习、实训及实习,以便进一步增强学生的工程应用和实践动手能力。

1.见习

本课程是一门理论与工程实际紧密联系的课程,其工程性和实践性特别强,所以在教学过程中必须经常理论结合实际。为了进一步增强学生的实践能力,与实际工程零距离接触,在制定教学计划时,特别安排了见习环节作为现场教学内容,即组织学生到实验室见习相关电气设备,到学校附近的水力发电厂及变电站参观见习,增强其工程实践能力。

为了使现场见习教学环节能达到较好的效果,避免学生在现场参观的盲目性,必须在参观前做好相应的准备工作,以见习任务的方式下发给学生,例如:弄清楚所参观的发电厂或变电站的布局、主要的电气设备、主接线的形式、运行方式等,让学生带着问题、有目的地去参观,避免到现场走马观花;另外,参观前邀请具有丰富工程实践经验的见习单位的工程技术人员,为学生进行现场教学,详细地讲解各种电气设备的运行原理及倒闸操作过程,让学生深入了解所学专业知识在工程中的应用情形[4];最后,还要强调见习时的纪律及安全问题,做好安全防护措施。通过上述准备,能够让见习教学过程有目的、有秩序地进行,让学生在开阔眼界的同时,获取到书本上难以得到的感性认识,进一步增强了其工程实践理念。

2.实训

为了增强学生的动手实践能力,亲眼目睹常用电气设备的结构及工作原理,在该课程的讲授过程中,还安排了见习及实训环节,该环节的实施与教材第六章“导体和电气设备的原理与选择”同步进行。我校电气工程专业的实验室准备了该章内容所涉及到的断路器、互感器、小容量变压器、电缆盒绝缘子等主要的电气设备,对该章相关内容讲授以后,便安排学生到实验室进行现场见习及实训教学。学生在拆卸和安装断路器、互感器等设备的过程中,能够将书本上所提到的各个知识点与现场相关的设备紧密结合,在增强其感性认识和理解能力的同时,也锻炼了实践动手能力,为以后从事相关的专业岗位工作打下了较好的实践基础。

3.课程设计

课程设计是本课程检验学生对所学课本知识的综合运用的一个重要手段,同时也是该课程教学过程中的老课题。但是随着通信、计算机及其网络等各种新技术在现代电力系统中的深入应用,以及电力系统对工程人才要求的提高,在课程设计的内容及形式上应当有所改革和创新,让学生通过课程设计,运用书本上的知识去设计和解决工程实际问题,从而真正提高其工程实践及专业知识的应用能力。

在该教学环节的实施过程中,以学校所在地附近的水力发电厂或者变电站等实际工程项目为设计题目,并在此基础上更改相关的条件或者参数,引申出更多的课程设计题目,让学生在做设计的过程中进行原始资料的搜集与分析、主接线方案的设计及选择、电气设备的选型及校验等,并考虑设计过程中出现的各种工程矛盾如地理环境、设备投资等因素,以此来提高学生分析和解决实际工程问题的能力。

三、结语

“发电厂电气部分”这门课程的工程实践性极强,在教学过程中对授课教师的要求也比一般的专业课程要高,需要该课程教师不仅具有相关的专业基础,并且还要有较丰富和充足的工程实践经验。该课程授课教师如果要提高教学质量,则需要亲自深入企业提高自身的工程实践能力,才能在授课过程中将自身的工程实践经验与课堂内容融会贯通,最大限度地提高学生的学习积极性。此外,在教学过程中的各个环节下功夫,激发学生的学习兴趣的同时,才能从根本上提高本课程的教学效果,让学生学有所获、学以致用。

通过上述的教学改革,我校电气工程专业学生及用人单位普遍反映该课程教学效果良好,所学的课程知识在毕业后的工作岗位上实用性很强。

参考文献:

[1]韩昆仑,梁小冰,黄萍.浅谈提高《发电厂电气部分》课程教学质量的方法和途径[J].中国电力教育,2007,(S4).

[2]熊信银,朱水利.发电厂电气部分[M].第四版.北京:中国电力出版社,2004.

[3]李颖峰,马永翔.《发电厂电气部分》课程教学改革实践[J].中国电力教育,2008,(15).

[4]王玉梅,孙岩洲,田书.“发电厂电气部分”创新教学模式改革研究[J].中国电力教育,2009,(3).

第12篇

关键词:电气信息;MATLAB;数学软件;教学改革

DOIDOI:10.11907/rjdk.162087

中图分类号:G434

文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2016)011021803

0 引言

MATLAB作为当前科技工程界的三大软件之一,在电气信息类专业备受关注。作为一门高级计算语言,MATLAB可实现数值计算、数据分析、算法设计、数据可视化、建模仿真等功能,应用十分广泛[1],在数字信号处理、测试和测量、图像处理、控制系统设计、系统仿真、财务建模和分析以及计算生物学等众多领域均有应用。因此,电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化、电子科学与技术等电气信息类专业均开设了MATLAB课程[25]。本文探讨了MATLAB教学改革措施,以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力,提高教学质量。

1 MATLAB简介

上世纪70年代,Moler 博士在讲授线性代数课程时,为了减轻学生编程负担,用Fortran编写了最早的MATLAB[1]。1984年,MathWorks公司成立,正式将MATLAB推向市场。MATLAB 具有强大的数值计算和良好的图示功能,易学易懂,编程效率高,为用户提供了非常直观和简洁的程序开发环境。经过十几年的发展与完善,MATLAB已成为科技界最流行的应用软件之一。在数学、工程和科学理论课程中MATLAB 都是标准的计算工具。MATLAB软件由MATLAB和Simulink两大部分组成[1]。MATLAB是Matrix Laboratory两个词的组合,意为矩阵实验室,基本数据单位是矩阵,可实现矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面等功能。Simulink是MATLAB重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,只需通过简单的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰、仿真精细、贴近实际、灵活效率高等优点,广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

2 MATLAB课程改革思路

2.1 正确认知,合理定位

在欧美大学,诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、电力系统仿真等课程都把MATLAB 作为教学内容,MATLAB 是攻读学位必须掌握的基本工具。而国内电气信息类专业基本上将MATLAB定位为一种辅助教学、实验的软件工具,并未作为一种必须掌握的基本工具来要求学生。在教学计划制定上,绝大多数高等院校都将MATLAB设置为选修课,且学时分配非常少。有些院校学生评奖评优过程中,选修课成绩不计入加权成绩计算。因此,学生对MATLAB课程不重视,甚至轻视敷衍。另外,由于MATLAB课程是在各专业课学习之前开设,所以学生对专业课涉及的内容不甚了解,更谈不上MATLAB在后续专业课程中的应用了。因此,任课教师在课程之初要引导学生正确认识MATLAB课程的作用和重要性。

MATLAB的基本运算功能可以大大降低繁琐的计算工作量,提高计算效率和准确性。如求矩阵A的逆矩阵,只要将A输入到MATLAB命令窗口,调用inv(A)命令即可输出结果。MATLAB内部集成了30几种工具箱,与电气信息类专业息息相关的包括控制系统工具箱、系统辨识工具箱、图像处理工具箱、鲁棒控制工具箱、信号处理工具箱等,不同专业的学生通过相关领域工具箱的认识和学习,大大降低了编程难度,易于系统建模和求解。MATLAB具有强大的图形处理功能,包括二维图、三维图、流线图、流带图等,可以实现数据的可视化。学生掌握图形处理方法可为撰写实验分析报告、毕业设计及科技论文提供直观专业的素材。

2.2 激发兴趣,自主探索

MATLAB课程的学时分配比较少,一般为32学时,其中实验占16学时,但MATLAB涵盖内容较多,授课任务较重。在授课过程中,如果教师一味追求多讲内容而忽略学生的学习积极性和消化能力,教学效果可想而知。所以,教师应通过授课内容激发学生兴趣,促使其课下自学,引导自主学习,结合实验与答疑方式更好地完成教学任务。学生在自主学习过程中难免遇到困难出现错误,要鼓励使用MATLAB提供的帮助系统,或借助网络资源及线上论坛答疑解惑,锻炼学生的自学能力。在实验教学环节,如果教师一步一步手把手地指导学生怎么做实验,学生就只为实验而机械地跟随操作,未认真思考实验方法和出现的问题,以后遇到类似问题仍然不懂,不会举一反三,导致“学”与“用”脱节[6]。因此,在实验教学中,教师应避免过度指导和干预,留给学生足够的时间和空间去尝试总结,调动学生的主观能动性。教师通过适当的提示帮助分析问题解决问题,给学生思考的机会,让学生真正理解求解问题的方法。

2.3 术业专攻,类比启发

MATLAB 软件功能非常强大,应用领域非常广,要把MATLAB所有功能都掌握也无必要。对于不同学科专业学生,学习该课程的性质有所不同,授课应注重MATLAB在其专业领域中的应用[79]。如对自动化专业学生,讲授的重点是控制系统工具箱和鲁棒控制工具箱的应用;计算机专业学生,讲授的重点是计算机视觉处理工具箱和图像处理工具箱等。MATLAB语言是基于C语言的,其语法特征与C语言极为相似且更简单[10]。由于在MATLAB课程开设之前学生已系统学习了C语言,所以在讲授基本输入和M文件编程时可以用类比C 语言中命令和操作的方法授课,这样可使学生觉得在C 语言基础上掌握这门课难度并不大,增强MATLAB课程的学习信心。

2.4 实例引导,循序渐进

对于偏重操作的MAT LAB软件学习,逐一介绍知识点会让学生觉得枯燥乏味,讲授应辅以一些生动的实例演示,活跃课堂气氛。例如在介绍数据可视化章节时,可通过展示具体绘图命令生成图形,让学生了解MATLAB绘制的图形类别。如图1(a)为二维平面图plot命令的输出图例, 图1(b)为三维曲线图plot3命令的结果,图1(c)为三维网格图mesh命令的输出图形,图1(d)为三维平面图surf命令的执行结果。这些图形绘制的命令并不复杂,如生成图1(d)所示的三维平面图只需如下几条命令即可:

看起来如此复杂的图形几条语句就可绘制出来,学生顿感无需“仰视”MATLAB了!这大大增强了学习MATLAB课程的信心,也对相应知识有了最直观的认识。在此基础上,教师再由浅入深、循序渐进地讲授理论知识。

2.5 以点带面,雁阵效应

要吸收对科研有兴趣的学生参与科研活动及学科竞赛,通过项目分工,掌握理论和实践知识,以项目驱动方式提升学习兴趣和能力[11]。经过项目及竞赛锻炼,提高学生就业、考研以及出国留学的竞争力。优秀学生作为标杆,以点带面,产生雁阵效应。

3 结语

MATLAB软件应用贯穿于电气信息类专业学习过程。本文从教学模式和自主学习等层面对MATLAB课程教改进行了探讨,以期抛砖引玉,推进MATLAB课程教学创新,提高教学质量。

参考文献:

[1] 薛定宇. 控制系统计算机辅助设计――MATLAB语言与应用[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[2] 王法广, 王洪梅. 启发式的电气信息类专业MATLAB课程教学方法探索[J].学园,2015(18):5960.

[3] 苏良昱, 赵忠彪, 师路欢. MATLAB在电气工程及其自动化专业教学中的应用研究[J].科技信息,2011(18):1112.

[4] 张建化, 王树臣, 陈跃. MATLAB软件在《控制工程基础》课程教学中的应用研究[J].软件导刊,2015,14(12):202205.

[5] 牛天林, 樊波, 张强,等. MATLAB/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索,2015,34(2):8487.

[6] 王蕴恒, 周杰, 寇晓静. 基于培养测控专业应用型人才的MATLAB教学改革研究[J]. 教育教学论坛,2014(35):6162.

[7] 赵春兰. 《MATLAB软件应用》课程教学浅析[J].科技创新导报, 2015(22):178179.

[8] 吴涓, 宋爱国, 温秀兰. 《MATLAB语言与应用》课程教学设计探讨[J].电气电子教学学报,2010,32(6):1011.

[9] 薛定宇, 潘峰, 陈大力. 基于MATLAB /Simulink的系统仿真技术系列教材建设与教学改革[J].实验室研究与探索, 2013(11): 283292.