电气工程及自动化学的专业精选(九篇)
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第1篇：电气工程及自动化学的专业范文
【关键词】电力系统 实践性教学 CDIO 改革与实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）22-0078-02
一 引言
工科院校的实践性教学一般分为：课程实验、课程设计、实习环节和毕业设计。在这些教学环节中，“重知识、轻能力，重学术、轻应用，重说理、轻实效”是工科教学存在的普遍问题。基于这种现状，我院以体现当今工程教育中先进教育理念CDIO模式为指导思想，对整个学院人才培养模式作了较为深入的改革和探索。本文结合我院人才培养模式的改革背景，将CDIO教育理念融入实践性课程设置和教学过程中，针对电力系统方向的实践环节中课程实验、课程设计和毕业设计的指导思想、教学模式、设计内容和实施过程做出总结，希望对应用型本科学生的工程实践能力和创新思维的培养能起到一定的指导作用。
二 我院电力系统方向设置的背景与定位
1.电力系统方向设置的背景
我院从2005年开始实行“按电气信息类大类招生，两年后按学生的兴趣和需要分专业”的“2+2+x”教学改革。即两年基础课学习，两年专业平台课学习，“x”就是同一专业的学生到专业平台课学习完成后，根据自己的专业兴趣和目前的社会需求选报专业方向，选修一组某专业方向的限选课程和该方向的选修课程，并进入该方向为期一年的毕业设计过程，以达到学以致用，学有所长。我院电气工程及其自动化专业在这项大的人才培养模式改革的背景下形成了“电机设计”、“电机控制”、“建筑电气”和“电力系统”几个专业方向。进入专业方向后，实践性教学环节的安排除了课程实验外，主要有：为期3周的方向课程设计，为期2周的毕业实习和为期1年的毕业设计。
2.电力系统方向人才培养目标定位
电气工程及其自动化专业电力系统方向人才培养的目标定位是：培养能从事电力系统运行、设计、试验、控制和计算机应用等领域工作的高级应用型工程技术人才。毕业生可在电力系统、发电厂、供电企业、电力工程设计单位、电力设备及电力自动化设备开发单位及用电单位等较宽范围内就业。
三 基于CDIO工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践
1.CDIO工程教育模式概述
CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）四个英文单词的缩写，它是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。CDIO工程教育的理念是充分利用大学学科齐全、学习资源丰富的条件，以尽可能接近工程实际，涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计项目为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生能得到全面的训练和提高。
2.基于CDIO工程教育理念的“板块式”课程实验设置
我院基于CDIO工程教育理念的“做中学”和“基于项目教育和学习”的思想，改革以往课程实验以课程为主题，以知识点为核心，专业内各课程间条块分割，没有整体优化和统一的培养目标的缺点，提出课程实验的“板块化”设置。板块化实验项目的设置以专业核心课程和相应的选修课程之间知识点的相互联系为原则，强调基于项目的实验构思、设计、实现、运作。让课程实验真正起到“亲身经历与感受”的作用。
基于以上原则，我院把教学实验设计成若干个具体的实际工程系统，每个工程系统由3级项目组成：1级项目为工程要求，提出总的培养目标和要培养的工程实训能力；2级项目为进一步划分的工程各子系统的设计与分析；3级项目
才是具体的实验内容和试验科目。如我院设置变电站设计与保护大板块的实验课程，将电力系统分析、发电厂电气主系统、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划、高电压技术等课程融合成为一个大板块的实验课程，这些课程都具有很强的内在联系，即以发电厂电气主接线方案为平台，依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行、保护的整定与实施、能量的变换和传递、系统的控制运行及其动态过程仿真分析等环节。学生通过这一个大板块理论和实验课程的学习，其工程实践能力的培养在机制上就更加灵活，学生的实验课程安排就不再受到理论课程的教学学时数的局限和理论课程教学前后次序的束缚，学生在学习理论课程的细节之前，就能树立电力系统整体知识的要点和宏观概念。在教学时间上也能够得到有效的保障，如学生通过开放性实验室的运行，可以获得远远超过课内实验学时的工程操作的训练时间，通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置，在学习效率和质量上能得到进一步的提高。
3.基于CDIO模式的课程设计的设置
从电力系统方向培养目标和基本要求中，可以看出：（1）课程设计是本方向主要实践环节，传统的课程设计一般是按照各主干课分别设置的，鉴于上述我校的专业设置背景，不可能有这么多的学时。（2）课程设计以发电厂、变电所设计和运行控制为主。基于此，我校在课程设计的模式上作了一些改革，即在完成全部课程后，进行为期3周的电力系统方向课程设计。我校选定电力系统分析、发电厂电气主系统和电力系统继电保护三门课程作为方向必修课程，选定高电压技术、电力系统综合自动化、电力系统规划和电力系统运行和控制作为方向选修课程。按照人才培养模式的要求、知识体系的要求和时间的限制，把课程设计内容定为以发电厂、变电所设计为主线，贯穿所有课程的内容，完成一个完整的项目设计过程。
基于CDIO工程教育思想，把课程设计分解为一个具有三级项目的工程。项目设计的核心思想是鼓励学生进行主动学习和综合学习，开展学术研讨活动，推动学生学习系统构建、模型分析、算法比较、仿真开发、科学结论分析等技能。在课程设计项目中，教师只起引导作用，通过专题讲座、技术研讨、方案研究等形式启发学生的创新思维。通过CDIO模式下的课程设计，学生对于所选研究对象进行系统模型分析计算，可以培养学生用数学逻辑方法准确描述电力系统拓扑结构、反映系统行为的参数体系、系统行为的能力。项目内容可以完全跳出学生个体能力的差异，不同水平的学生可以选择不同复杂程度且适合自己的设计方案，按照要求完成各个环节设计任务，同样能起到能力锻炼和巩固知识的作用。另外，优秀的选题和成果可以用于替代今后教案中陈旧老套的实例，为更新教学素材作充分的积累。
4.基于CDIO模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革
CDIO工程教育思想是让学生以主动、实践和课程之间有机联系的方式学习工程技术。教学过程中加强与社会各行各业特别是专业技术行业的联系，这也是当前高等教育改革与发展的趋势之一。我院基于CDIO工程教育思想，实施按“产、学、研”相结合的模式来组织和管理为期一年的毕业设计（包括毕业实习）的教学过程。
我院按照以下三个环节来管理毕业设计过程：首先，建立严格的设计课题审批制度。指导老师按要求填写毕业设计选题审批表，包括课题来源、设计内容、技术要求、学生人数等。审批表先后通过课程组和学院组织的专家组审核合格后方可作为毕业设计题目；如果学生到生产单位或实践性教学基地去做毕业设计，须事先提出书面申请，还必须按教学要求选题和选派指导教师，将课题内容摘要、主要指标、文献资料和校外指导老师的姓名、学历、职称等以及单位提供的软硬件条件以正规格式报送学院，经过审查后方准前往，并同时指定校内指导教师做教学指导。其次，进行定期的检查汇报。为确保毕业设计的质量和进度，要求学生定期向专业课程组汇报毕业设计情况，我院的毕业设计质量监控体系设计了四个环节，即开题、中期检查、毕业设计课题验收、毕业设计答辩。这也是整个毕业设计质量监控体系的四个观察点。其中开题要检查的重点是检查文献阅读与利用的情况、总体方案的设计内容；中期主要检查总体方案中采用到的核心技术的试验情况；课题验收主要检查学生所设计的系统运行情况，数据分析与结果如何，是否完成毕业设计任务；答辩主要考查学生的毕业设计论文、学生的语言表达能力。最后把好答辩与综合评分关。学生的毕业设计成绩应由综合评分来确定，包括工作表现、能力和素质等方面的平时考查成绩、毕业设计成果的验收成绩、论文成绩及答辩成绩。无论是在单位还是在学校答辩，都要求综合考虑上述几项成绩，以确保毕业设计的质量。
四 结束语
从2005年开始，我院开始实施基于CDIO的实践性教学环节的改革措施，通过这几年的实施，取得了良好的效果。我院根据社会和企业的急需技术，有针对性地安排实践性教学，培养学生的一技之长与工程实践能力；坚持这个方针，我院培养的学生在激烈的人才市场竞争环境中，具有了自己的独特优势和生存空间，提高了学生的就业竞争力。同时，我院与企业联合加强实践性教学环节，在企业建立了长期稳定的实践性教学基地，也弥补了学校实验设备不足带来的不便。因此，可以认为，这种教学模式的改革无论是对于学生，还是对于教师、学校乃至社会都是有利的。
参考文献
[1]毕睿华、刘海涛、李军.基于CDIO模式下电力系统分析课程教学的探讨[J].南京工程学院学报（社会科学版），2009（9）：65～68
[2]张慧平、戴波、刘娜等.基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践[J].电气电子教学学报，2009（Z31）：138～141
[3]霍俊仪、万东梅、靳会超.基于CEC-CDIO模式电气自动化技术专业课程体系构建与实施[J].职业与教育，2009（26）：20～22
第2篇：电气工程及自动化学的专业范文
关键词 电气工程及其自动化；实验教学；动手能力
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0120—02
电气工程及其自动化专业实验教学是专业教学的最重要的环节之一，学生的实践能力和创新能力是衡量该专业的重要指标。在本专业的实验教学上，基本采用一门课程一个实验室的模式，实验内容多为理论教学服务的验证性实验。专业实验分为3个层次。1）基础性实验，即把本专业基础课程对应的实验室整合到一起，满足各门课程实验教学的需要，如电路实验、数字电子实验、模拟电子实验等。2）综合性实验，即针对专业课程开展的实验，也可以是不局限于某门单一的课程，通过实验室结构的整合和调整，将相关课程的实验综合起来[1]，如电机学实验、继电保护实验、变配电实验等。3）创新性实验。创新性实验的方式可以是在教师的指导下，在自己的研究领域或学科方向，针对某一课题或某一研究方向，进行研究和探索的实验；也可以是根据本专业培养目标，建立起产学研联合开放实验室。这两种都是学生参加科学研究、教学科研相结合的重要形式。
3个层次上下承接，缺一不可，没有扎实的实验技能基础就不可能综合运用实验技能分析问题和解决问题，更谈不上研究创新，所以要强调重基础、抓综合、谋创新的思想指导实验教学[2]。
1 实验课程设置的特点与现状分析
1.1 基础性实验
基础性实验是电气工程专业学生初次接触实验课程，实验较为简单，但学生需要在基础性实验中培养起实验的基本思想和方法，这对今后的综合实验和创新实验是良好的垫脚石。例如，通过电路实验的教学使学生由浅入深地掌握基础实验方法、仪器的使用。在教学过程中要注意理论与实践的结合，学生应能够自行验证实验结果。在直流部分的实验中，验证戴维南定理的实验理论性较强，理论对实验具有一定的指导意义，若不理解定理的推导将无法理解和顺利完成实验；在操作上，线路的连接相对复杂，实验步骤相对较多，因此在第一学期的基础实验中是难度较高的一个，也是理论与实验紧密结合的典型例子。除此之外，各实验均有所侧重，如一阶电路暂态响应实验，不仅让学生理解储能元件的储能作用与充放电过程，还对示波器的使用有一定要求；再如，三相交流实验模拟实际负荷，同时实验的安全性也是特别需要注意的一点。综上，基础性实验的教学旨在让学生对今后本专业实验的学习打好基础。
1.2 综合性实验
综合性实验多配合专业课程，培养学生的综合应用能力、理论与实际相结合的能力，分别表现在知识结构方面、分析研究方面、综合应用方面全面的能力，应本着互补性原则、渗透性原则、递进性原则、系统性原则设计和开展[3]。以电机学实验为例，电机学作为本专业的核心专业课程，对应的实验教学也显得尤为重要。电机学实验主要包括变压器运行实验、直流电机运行实验、异步电机运行实验、电机拖动系统实验4个主要板块，每个实验均需要良好的实验基础和较高的安全意识，在此实验课程的学习中不仅测量变压器和电机的运行特性，还要与电力网的运行结合起来。例如电机是电力系统中的主要部分，为保证电网的安全可靠运行，电网调度人员必须时刻掌握和控制各发电机组的运行工况，了解其运行参数的变化，学生在实验过程中若能将电机的运行特性曲线与电网的稳定运行结合起来，实现对多门专业课程间的渗透理解，便能综合提高专业技能。
1.3 创新性实验
电气工程及其自动化专业是一门实践性很强的学科，学生除了要受到系统规范的理论教育，还必须能够将理论应用到实践中去，创新性实验是实现这一目标的最佳平台。创新性实验的内容一般都具有交叉性，包括力、热、电、磁、光等的交叉，也包括电气工程学科与其他学科的交叉。培养学生创新能力的途径可以是开始创新实验课程和设立创新项目，让学生在教师的启发引导下，通过实验、观察、思考、分析、归纳，掌握科学方法，从而培养其创新能力。其次，与企业建立产学研合作也是培养创新精神的重要途径，企业发展史就是不断创新的历史，是创新精神和创新方法教育的活教材。若能让学生加入到企业的实践中来，投身到实际项目中去，不仅能够提高创新能力，还能很好地将实际情况结合起来，针对具体问题具体分析，大面积多层面触发学生的创新灵感。
2 提高实验教学质量的探索与实践
2.1 注重计算机应用技术在实验课程中的应用
随着电力系统智能化程度越来越高，计算机在教学中的应用越来越广泛，如今电气工程及其自动化专业已非单纯的强电专业，渐渐融合自动控制、计算机等多学科相互交叉渗透。以电力工程课程中的潮流计算实验为例，潮流计算的计算过程繁琐，迭代次数多、系统复杂，若不借助计算机软件将很难实现，因此设置5节点、14节点、30节点的潮流计算实验需要通过计算机仿真软件来进行。除此之外，MATLAB、ATP—EMTP、COMSOL等电路、电磁分析仿真软件都适合用来开设仿真实验，应用到综合实验和创新实验中来。
2.2 注重实践环节
第3篇：电气工程及自动化学的专业范文
社会经济发展到如今阶段，生命科学、电气工程、建筑、化学、计算机等各个领域的问题变得越来越复杂,问题间的内部联系更为盘根错节,每类问题出发于同一现象的不同视角而得出迥异结论,技术与理论的研发已经不能局限于一个学科内或一学科内的某个分支领域,而物理学基于它的研究对象和研究方法的普适性、理论的成熟性,对各个学科具有强大的调和与指导作用，为人类社会的发展提供了独特的创新方法。这些方法运用于教学实践既能够提高学生的创新思维能力,又能够增强学生创新实践能力。是应用型本科院校建设与发展过程中大学生知识与能力与创新意识协调发展的催化剂。
1.1物理学课程对于生命科学中的作用
物理学为生命科学提供了现代化的实验手段和技术，物理学的许多技术方法已成为生命科学研究中的重要技术手段。在生物学中开设《大学物理》课及《大学物理实验》课可以让学生掌握或了解显微镜、中子衍射、核磁共振谱仪、同步辐射、扫描隧道显微镜等种种研究手段及其原理，让学生知其然还知其所以然，必定会对今后的新技术研发带来极大的便利。
1.2物理学课程对于建筑工程学科的作用
物理学为建筑提供了非常大的理论支撑，建筑中光学、声学、热工学的物理现象和结构稳定规律都是由物理学进行阐述。许多建筑理论都是在实验室进行理论实验研究，通过实验结果揭示物理现象的基本规律，形成比较完整的理论，然后在生产实践中发展为一种新的技术。在建筑学专业中开设《大学物理》课及《大学物理实验》课程不仅可以使学生学习建筑专业应具有的专业基础，还可以使学生具有技术研发的功底。为成为行业的领先者铺好宽泛且坚实的道路。
1.3物理学课程对于化学学科的作用
物理与化学的交叉历来就是最融洽的,并且经常是难以区分的。如导电聚合物的研究，有机光电材料研究，或是近年来纳米科学与技术的发展等等。而许多电化学测试原理就是大学物理学中电学的积分电路与微分电路原理。不懂得物理学的化学技术工作者在以后的工作中遇到的困难是难以想象的。在化学专业中开设《大学物理》课及《大学物理实验》课程能让学生学习基本的物理研究方法与实验方法，对于学生在今后工作中技能的培养和应用型研发视野的拓展有相当大的好处。物理学与其它自然科学的交叉、融合、渗透,不仅在以上几个方面,当今科学技术前沿科学中,例如机械制造，电气自动化，计算机科学，甚至艺术领域没有与物理学无关的。所以,我们可以肯定，放弃了物理学,也就放弃了当今世界的现代科学技术。我们也应该认识到，应用型学校物理学的发展虽然是必要的，但着眼点不在于使非物理专业学生达到综合性大学理科生的水平,而是在于通过构建学生基础性、交叉性的知识体系,解决在技术学习、研发中遇到的基础性技术问题,拓展其眼界，为学校转型提供有力支撑。所以笔者认为我们的物理课程也必须进行相应的改革。
2目前我校物理课程的改革方向
2.1加大物理学课程与其它专业课程的横向联系
根据上述转型过程中对于物理课程的任务，就要求教非物理系普通物理的教师,了解物理学与其所教院系的学科的结合点,讲课时指出所讲内容在后续课中哪一部分有应用,对提高学生学习物理学的兴趣也有益。然而就在那些结合点上,我们也只能从物理学角度把问题交待清楚,不可能去讲其它学科课程本身;另外,我们要站得高些,看得远些，从交叉学科发展的角度来看,今天尚未有结合到的内容,说不定明天就会是结合点。所以既代表现代物理学的支柱，又是将来科学发展的方向的量子力学、狭义相对论等近代物理学知识,就必须要让学生了解。我们必须把物理学真正当作基础科学来教,更多地强调物理学的思想、概念、方法对其它自然科学的渗透,把物理学完整的体系教给非物理类学生,使他们通过普通物理的学习,打下一个坚实的物理学基础,为今后的学习和研究拓宽思路。
2.2鼓励物理相关专业教师做科研
随着各个学科的逐步交叉与融合，人们对许多科学现象及其本质的联系有了新的更加宽泛、更加深入的认识和解释。但教科书中的概念和范畴却由于其具有的相对稳定不变的滞后性而无法去更加全面、及时地反映这些已经变化了的现实，所以笔者认为必须大力鼓励物理教师做相关的科研工作，在科研活动中，教师创新的能力、实践的能力均得到训练和提高，而这些能力又会内化为教师的知识能力，扩展了教师的知识范围，认识水平，使之在教学中对学生知识的传授更具有前沿性、综合性。这些对于普通物理教师找到物理学与其他学科的结合点有很大的帮助。物理教师对于这些结合点的阐述加上学生在本身专业知识范畴内的理解，谁知道会不会催生出一项新的技术、发明呢？
2.3重视大学物理实验在应用型本科转型中的作用
由于工科院校一般课程任务都比较繁重，物理实验一般都是考查课程，造成了学生和教学院系对实验课程的轻视，一定程度上挫伤了实验课教师的教学积极性。然而科学家密立根说过：科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验，有时一条腿走在前面，有时候另一条腿走在前面，但必须靠两条腿才能前进。大学物理实验是通过精心设计准备实验过程，排除了次要干扰因素，使学生预测、验证或获取新的信息,通过技术性操作来观测由预先安排的方法所产生的现象，根据产生的现象来判断假设和预见的真伪。它最大限度地模拟了真实的科学发展的过程，通过多个基础性的实验让学生对物理的力、热、光、电、原子等概念有深刻的认识，对研究与发现过程有清楚的脉络。极大地拓展了学生的视野，在学生的知识结构中加强了学科之间的交叉融合。大学物理实验必然在学校应用型本科转型中起着巨大的推动作用。
3结束语
