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电气工程概论总结精选(九篇)

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电气工程概论总结

第1篇:电气工程概论总结范文

关键词:电气工程及其自动化;人才培养模式;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0038-02

为解决山东省高等学校面临的办学模式单一、同质化倾向明显、学科专业结构不能够适应经济社会发展等问题,山东省在地方高校中遴选了一批基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校进行重点建设。山东理工大学(以下简称“我校”)入选了首批应用型特色名校立项建设单位,电气工程及其自动化专业是我校重点建设的专业之一。

根据我校的办学特色,以及电气工程及其自动化专业特点,设立的建设目标是立足山东半岛制造业和蓝黄经济区建设,面向全国城乡电网改造升级与智能电网发展,培养具有“基础厚、能力强、扎根基层、踏实肯干”的应用型人才。学校和学院从深化人才培养模式与课程体系改革,加强师资队伍建设,完善产学研合作体制机制,改善实验实训条件建设,增强社会服务能力,辐射带动专业群等6个方面对专业进行了建设。

一、专业基础及特色

我校电气工程及其自动化专业本专业前身为农业电气化专业,1977年开始招收本科生,1998年改为电气工程及其自动化。在30多年的发展历程中,始终以培养具有“基础厚、能力强、扎根基层、踏实肯干”的应用型人才为目标,积极服务于电力及其相关企业。本专业2007年被评为山东省特色专业,2009年被确定为国家级特色专业建设点;紧密围绕智能电网建设以及节能降耗等生产实际,形成了智能配电网自动化、输电线路暂态分析与保护、现代电气传动与节能技术、新能源发电及并网控制技术等特色优势方向。电气工程及其自动化专业所在的电气与电子工程学院现有4个本科专业,另外3个分别是自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术。由于4个专业中既有“强电”专业,也有“弱电”专业,因此在发展和建设过程中,可以强弱结合,协调发展。

我国智能电网的迅速发展,加大了电力及其相关企业对电气工程及其自动化专业人才的需求。随着山东半岛制造业的蓬勃发展和山东“一蓝一黄”经济区建设的推进,城乡电力需求越来越大,城网、农网智能化改造升级陆续展开,对电力系统运行维护、设计开发、分析研究等人才需求越来越大。同时,相关企业对电气传动与节能、新能源开发利用等技术人才的需求日趋旺盛。因此需要紧密结合电力及其相关企业的人才需求,根据行业的动态发展,不断改革培养模式和课程体系,以实现学生知识、能力、素质协调发展。

二、人才培养模式建设思路及内涵

根据山东省特色名校的建设要求,以及我校的办学基础和特色,我校电气工程及其自动化专业的办学定位是应用型人才培养。在学校制订的“知识、能力、素质”三位一体的人才培养体系的大框架下,针对电气工程及其自动化领域的新发展、新要求,制订了“一强二弱,三融四化”的人才培养模式。

“一强”指电力系统强电知识和技能。主要学习电机、发电厂电气部分、高电压技术、电力系统分析、电力系统继电保护、电力电子等方面的知识和技能。

“二弱”指电力系统控制与通信两方面弱电知识和技能。其中在电力系统控制方面,主要学习计算机控制、电力系统微机保护、嵌入式系统、电气控制与PLC等方面的知识和技能;在电力系统通信方面,主要学习信号与系统、通信网络、无线通信、光纤通信等方面的知识和技能。

“三融”指企业技术人员融入师资队伍、学科前沿融入课堂教学、研究成果融入教学全程。其中企业专家融入师资队伍,指从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师,举办讲座、指导毕业设计和实习,参与专业建设、课程开发和教研教改活动;学科前沿融入课堂教学,指将行业与产业发展形成的新知识、新成果、新技术引入课堂教学;研究成果融入教学全程,指将本专业在电力系统故障监测与定位、智能配电与用电、电气传动与节能、特种电机及其控制、分布式电源及其并网控制等方面的研究成果融入课堂教学和实践教学全程。

“四化”指课堂教学同步化、实践项目层次化、课程设计综合化、毕业设计实战化。其中,课堂教学同步化,指将数字电子技术、嵌入式系统基础等基础课实施“同步互动式”课堂教学改革,课堂教学与实践教学同步,教师与学生、学生与学生进行教学互动;实践项目层次化,指实践主要包括实验课程、电工电子实训和生产实习,实验课程由验证性加深过渡到综合性,由实验室过渡到实训中心,再由综合性发展到创新性,由实训中心过渡到创新实验室,分阶段分层次进行;课程设计综合化,指专业课程设计内容综合2门以上课程,3~4名学生设计一个题目,培养学生的创新意识和团队合作精神,为做好毕业设计打下良好的基础;毕业设计实战化,指毕业设计题目紧密联系科研课题或生产实际,实行一人一题,真题真做。

三、课程体系建设

课程体系建设是实现人才培养目标,实践培养模式的基础,在对电力行业及相关企业充分调研的基础上,结合我校自身特点和专业特色,紧密围绕智能电网建设、新能源开发与利用、厂矿企业节能降耗的发展需求,在专业课的设置上,构建“一强二弱,三融四化”课程体系,提出以精品课程体系建设为龙头,构建模块化培养框架,[1]在公共必修课、学科基础课和素质教育课的基础上,专业课由专业公共课、电力系统运行与控制、电力系统继电保护与自动化、电力电子及其应用4个方向模块构成,如表1所示。

表1 电气工程及其自动化专业课程体系

号 课程类别 课程名称 备注

1 专

课 强电课程 弱电课程 专

控制类 通信类

电机学

电力电子技术

电力系统分析

电气控制与PLC

高电压技术

电力系统电气部分设计

电力系统继电保护 自动控制原理

嵌入式系统基础

计算机控制技术

电气检测技术 信号与系统

现代通信原理

电力系统通信

电力系统安全分析

电力系统控制

学科前沿课(1) 学科前沿课(2) 电力系统运行与控制方向

电力系统微机保护原理与算法

电力系统自动化

学科前沿课(1) 学科前沿课(2) 电力系统继电保护与自动化方向

电力传动与控制系统

电力系统柔性输配电技术

学科前沿课(1) 学科前沿课(2) 电力电子及其应用方向

2 公共必修课 大学英语、计算机应用基础、C语言、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、军事理论、体育、文献检索

3 学科基础课 高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、大学物理、工程制图、大学物理实验、电路、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术

4 素质教育课 中国传统文化、大学生发展与职业规划、大学生就业指导、学科导论、经济学概论等

5 实践环节 入学教育及军训、社会实践、公益劳动、金工实习

电子工艺实训、电气工程实训、生产实习

模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、综合课程设计

毕业实践与毕业设计、毕业鉴定

提出对“嵌入式系统基础”“电机学”“电气控制与PLC”“发电厂电气部分”“电力系统自动化”“高电压技术”“电力系统继电保护”等专业核心课程按照省级精品课程标准进行建设;对实践性比较强的课程,如“电力系统安全分析与控制”“电力系统柔性输配电技术”“电力系统继电保护”“电力信息技术”等,开展校企共建,即按照企业工作流程、岗位技能和综合素质要求,确定课程结构、选择课程内容、开发专业教材、共同组织教学;先由学校的专业教师进行课程基础知识讲授,再由企业一线工程师进行实际项目的实战技巧讲解,并形成教学案例。

在培养计划的制订过程中,对专业课程教学内容进行了重新审视和更新,不求全和细,重视精和新,并且要求每门课程至少有3名教师可以讲授,制订了所有课程的教学大纲。在制订过程中充分注意了课程之间的衔接,剔除了后续课程中学生在其他课程中已经学习的内容,减少课程门数和课程内容的重复,实现了课程的重组和整合,提高了课程综合化程度。[1]

在教师教学过程中,鼓励教师进行先进教学方式改革。在山东省特色名校工程建设的资助下,学院通过硬件条件的建设,实现了“嵌入式系统基础”课程的“同步互动式”教学,即讲、学、练、考一体化的教学方式,取得了很好的教学效果,下一步将对“电气控制与PLC”等实践性强的课程进行“同步互动式”教学改革;另外,学院积极鼓励教师将科研成果向教学转化,改革教学内容,组织教学案例,对专业性很强的课程,如“电路系统自动化”“电力系统分析”等进行了“案例式教学”改革,[2,3]拓宽学生的视野;为了加强学生自主学习和创新能力的培养;鼓励教师进行“框架式”教学改革,打破传统的“教与学”课堂教学模式,在教学大纲和教师的引导下,让学生参与到课堂教学中来,并能自主创新的完成教学内容。

四、主要改革成果

第一,在“一强二弱,三融四化”人才培养模式的引领下,制订了电气工程及其自动化专业培养方案,对未来人才培养的培养目标、主干学科、课程体系、专业主干课程、主要实践环节及教学安排进行了规定,并进行了实施。培养方案中增加了实践性课程的比重,通过增加实验、实习、实训等环节的课时和科目,在保证质量的前提下,增强学生实践动手能力的培养,满足应用型人才的培养要求。

第二,通过“培养、引进、共享”的师资队伍建设措施,对人才队伍进行了建设,每年选派至少2名骨干教师到国内外知名高校访学,启动了青年教师素质提升工作,通过到知名高校助课、下企业锻炼、学历提升等渠道,对青年教师的教学和科研素质进行提升,同时每年至少聘任两名行业企业技术骨干担任兼职教师。

第三,对实验实训条件进行了建设,新建高电压技术实验室,110KV变电站仿真实验室,扩建了电力自动化综合实验室,使电气工程及其自动化专业的实验实训内容更加贴近行业及相关企业的生产实际。

第四,积极发挥已有精品课程的示范和引领作用,按照精品课程的标准建设了多门核心课程、校企共建课程和双语课程,形成高质量课程教学资源。

第五,通过电气工程及其自动化专业建设的带动作用,促进自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的人才培养模式和课程体系改革,并且对3个专业的师资队伍建设、核心课程、实验实训条件等方面起到了很好辐射带动作用,带动了3个专业的发展。

参考文献:

[1]赵舵,冯晓云.电气工程及其自动化专业人才培养及课程改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,(S1):88-89.

第2篇:电气工程概论总结范文

关键词:人才培养目标;应用型实践

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0112-01

我院于2007年成功申报工程造价专业,为了实现预期的培养目标,使学生具备土木工程技术及与工程造价管理相关的管理、经济和法律等基本知识与综合应用能力,获得造价工程师基本训练,能够在建筑、房地产和工程咨询等领域从事工程造价全过程管理工作,具备一定的工程管理实践能力和创新精神的应用型高级专门人才。

我院的工程造价专业的人才培养方案是在我校工程管理专业造价方向基础上,以及对市场需求调查与研究实践过程中,不断地总结、提炼造价专业的培养方案、模式及目标,同时结合实际的教学效果,检验既定方案与目标,并在教学过程中不断调整、完善。

一、人才培养方向的定位、培养目标和规格的明确

应用型本科院校工程造价专业培养具备土木工程技术及与工程造价管理相关的管理、经济和法律等基本知识与综合应用能力,获得造价工程师基本训练,主要在建筑、房地产和工程咨询等领域从事工程造价全过程管理工作,具有一定的工程管理实践能力和创新精神的应用型高级专门人才,在定位培养方向时,必须突出“应用型”特色,要注重教育应用和实践能力。

工程造价专业的人才培养目标应定位在为工程建设一线培养工程造价专业人才。通过大学四年的学习,学生应该具备建筑施工企业经营与管理的相关知识,具有熟练编制建筑、安装、装饰及市政工程等各专业工程招标投标文件以及预、结算文件的能力,成为知识结构相对健全既懂技术又懂经济的专业人才,可以在毕业后到设计院、建筑业企业、企事业单位的基建部门及房地产开发企业等工程建设从业单位从事工程造价的相关工作。

应用型本科造价专业学生除了应具有各专业学生都具备的高尚的思想道德素质外,在毕业时还应具备技术经济分析和工程项目经济评价等项目前期决策的能力、编制各专业工程估算、概算、预算、结算的能力,开展工程招投标、合同谈判、合同管理等一切造价工程师应具备能力。

二、结合专业特色进行课程设置

课程体系设置是培养目标得以实现的重要手段。课程设置必须以就业为导向,基础课程以应用为目的,以够用为度,专业课程要加强针对性和实践性,强调理论与实践相结合。我院工程造价专业是文理科省兼招专业,分别设文理两套课程体系,对于课程设置中专业基础课程略有差异,如大学物理、工程力学等要求的深度略低于理科,课程的设置还在不断探索和完善中;在专业课中,除了土建专业的造价课程外,还开设了建筑设备与环境技术、建筑电气与智能技术、市政工程与计价、建筑电气工程计价、装饰工程与计价、建筑设备工程计价、道桥工程与计价等,紧密与当前社会需求相匹配,使得我们培养的学生适合从事各个专业的造价工作。此外,还开设了工程造价管理方面的课程,如工程合同管理、工程项目成本管理、房地产估价、国际工程估价、建设监理概论、建设法规、工程项目安全管理、工程造价管理等,这些课程的设置是学生们的知识结构更趋于健全,使学生对工程建设从业单位的中各个角色有所了解,能更快的适应行业。另外,在进行工程造价专业的课程设置时,必须突出特色,重视实践教学环节。

三、教材选用

应用型本科院校的专业设置、教学内容体系、课程设置和教学计划安排均应突出应用性,满足社会就业需求需要,突出应用型教学特色。其中,教材是基础和关键。工程造价专业的专业基础课程如工程制图、工程力学、土力学与地基基础、建筑结构等以应用为目的,深度不需要与建筑工程专业一致,以讲清概念、强化应用为重点。建筑设备与环境技术、建筑电气与智能技术、市政工程与计价、建筑电气工程计价、装饰工程与计价、道桥工程与计价、建筑设备工程计价等专业课程以最新颁布国家和行业标准、规范为依据,由于教材往往滞后于新规范、新标准,所以造价专业教师的知识更新必须跟上行业步伐,对新规范、新标准同步传授与学生。2010年工程造价教研室老师参与编写《建筑工程计价》这门教材,此本教材突出应用性,里面的例题、复习题和参考案例都已实际工程为模板,使学生们掌握对于如何做一个完整的造价文件。

四、加强师资队伍的建设,自身培养与外聘相结合

工程造价专业是应用性较强的专业,对专业教师的需求不必全部必须具有博士硕士等高学历的要求。造价专业注重培养学生的实际动手能力,那么对老师的要求同样要具有较高的实践能力。目前普遍存在着高学历年轻教师的学历高,但是实践经验严重不足这种情况,所以学院应在注重教师学历层次的同时也要注重对教师实践能力的培养,与一些施工单位和工程造价咨询单位建立合作关系,把年轻教师送到工程一线去学习和锻炼,经历一到两年的时间,优秀的高学历教师的实践能力会等到一个很大的提升,对于今后的教学工作更有针对性,重点能够明显突出。我校在2008年、2009年新校区的建设过程中,工程造价的教师都参与其中,对施工技术问题能有了更好的实践经验,之后讲述工程造价等专业课程有很大的提高。

由于工程造价专业近几年的市场需求较大,所以在招生规模较大,普遍存在着师生比不足的情况。在充分发挥自己学院专任教师的基础上,可以聘请校外的知名教师和工程一线的工程师来补充不足的师资。外聘的知名教师可以给学院带来兄弟院校的研究成果,对学生来讲可以接收更多的专业思想,对学生的成长来讲非常有好处;对于专业性质较强的实习课程,可以聘请实践经验丰富的一线工程师,他们经验丰富,讲课具体,尤其在工地现场的讲解,可以解答学生在课本上遇到的很多问题。但是对于工程一线的工程师刚开始讲课存在如授课经验不足,或语速过快,或讲课的条理性较差等问题,所以学院也应注重培养一批稳定的一线工程师外聘教师,既节约学校开支,教学质量又可以得到保证。

工程造价专业作为一个新兴专业,其人才的培养定位、教学计划、课程设置、实验实训、毕业设计内容及专业特色等问题颇具研究价值。

第3篇:电气工程概论总结范文

关键词:智能控制;教学方法;教学改革

作者简介:李俊红(1980-),女,山东淄博人,南通大学电气工程学院,讲师;姜平(1962-),男,江苏南通人,南通大学电气工程学院,教授。(江苏 南通 226019)

基金项目:本文系南通大学教学改革研究项目(项目编号:2012B031)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)34-0088-02

“智能控制”课程是自动化学科各专业的一门专业课程,[1-3]是“自动控制原理”、“现代控制理论”等课程的后续课程。智能控制是控制理论发展的高级阶段,是自动控制、人工智能、运筹学等多种学科的交叉融合。[4,5]智能控制课程主要阐述控制理论的最新发展,主要内容一般为模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制等。该课程中有些内容抽象,理论性较强,公式较多,学生容易觉得枯燥而不愿深入学习。如何提高学生对这门课程的学习兴趣,在有限的课时内让学生了解新的控制理论和方法,提高他们的创新能力,是这门课程改革的重要内容。在教学过程中,通过改进教学方法、考核方式等做法,促进了学生学习的积极性,收到了良好的效果。

一、教学方法的改革

深化教学方法的改革是教学改革的重点,也是笔者一直探索和深入思考的问题,因此在教学过程中采取了一些措施。

1.在教学过程中注意将科研引入教学

智能控制是很宽泛的一个名称,它是控制理论发展的高级阶段。而控制理论是在不断发展的,现有的教科书上虽然介绍了基本的智能控制算法,比如模糊控制、神经网络控制、专家控制等,但最新发展的研究方向和热点往往涉及不到。因此,在教学过程中将参加国际会议时了解到的控制理论的最新方向介绍给学生,让学生了解智能控制的前沿。如果学校邀请相关的专家来做相关讲座,通知学生尽量前去聆听。通过这样的训练,提高学生对控制学科的兴趣,拓宽学生各方面的视野,有助于他们创新思维模式的培养。比如邀请智能控制专家胡教授做智能机器人的讲座,学生倾听了之后反响很大,通过这样的方式大大拓宽了他们的知识面,让他们了解到智能控制确确实实是用于实际系统的,而不是停留在纯理论阶段。

2.在教学过程中倡导启发式、问题式教学

原有的教学过程一般采用灌输式,一堂课40分钟基本是老师在讲,学生很少参与,整个课堂死气沉沉,没有生机。教师应在讲课过程中设置一些小问题,引导学生积极参与进来。比如在讲模糊控制器的结构时,首先画出一维和二维模糊控制器的结构框图,介绍模糊控制器的输入和输出,然后让学生回顾PID控制算法的形式,回答一维和二维模糊控制器与PID控制器之间的联系和区别,加深对模糊控制算法的理解。在讲水箱液位系统模糊控制规则时,画出系统的输出响应曲线,让学生回答在不同的阶段控制规则应该怎样选取。

通过启发式教学、问题式教学,改变学生的被动地位,充分调动他们的积极性、主动性和创造性,让学生以积极的态度参与到课堂学习中去。

二、充分利用MATLAB软件

MATLAB是美国The MathWorks公司开发的一种语言,[6]在信号处理和通信、图像和视频处理、控制系统、测试和测量、计算金融学及计算生物学等众多应用领域具有广泛的应用。它将数值分析、信号处理、矩阵计算、图形功能和系统仿真融合为一体,用户可以在易学易用的环境中求解问题,避免了传统的复杂专业编程。MATLAB还有图形化开发环境SIMULIKINK,应用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。

智能控制是在人工智能和自动控制等多门学科基础上发展起来的交叉学科,在课程内容上有自己的特点。有些算法,比如模糊控制、神经网络控制等很多章节,涉及到模糊数学、最优化算法等许多理论知识,相对其他课程来说理论性比较强。因此如何提高学生的学习兴趣让这门课生动起来,是值得探讨的问题。MATLAB给这门课程的学习提供了一个很好的载体和工具,智能控制中的典型控制算法,比如模糊控制(Fuzzy Control)、神经网络控制(Neural Network Control)等在MATLAB中都具有现成的工具箱。模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)提供了基于鼠标操作的图形用户界面,用户可以容易地完成模糊逻辑的设计过程。其包含5个图形编辑器,而且可以与Simulink无缝协同工作。

在讲课过程中,对于某些抽象内容可以随时使用MATLAB软件给学生做展示。比如在讲模糊隶属度函数内容时,通过以下命令可以建立一个高斯型隶属度函数:

>> x=0:0.1:10; y=gaussmf(x,[2 5]);

>>plot(x,y);

>>xlabel(‘gaussmf,p=[2 5]’)

运行一下之后,就可以得到隶属度函数图形,如图1所示:

通过这样的做法,这样让学生很直观的看到高斯型隶属度函数的形状,加深了印象。

除了在课堂上随时运用之外,在讲完模糊控制的基本思想之后,让学生去图书馆借阅相关的MATLAB书籍,设计一个实际系统的模糊控制器,掌握模糊控制算法的MATLAB设计方法。通过这样的做法,有助于学生对智能控制课程的理解和掌握,而且对于学生掌握和应用MATLAB也起到很好的效果。学完这门课程之后,他们在后续的课程设计和毕业设计中也能够得心应手地应用这个工具。

三、改进考核方式

很多课程往往采用的传统的考核方式,即学完这门课程后,根据讲课内容将重点要考查学生的内容以试卷的形式让学生在规定两个小时内完成,最终成绩以考试成绩和平时上课表现决定。这样的考核方式比较单一,而且试卷上往往反映的是学生对于理论知识掌握的情况,很难综合考查学生的知识运用能力和创新能力,而学校最终培养的应该是创新型人才,而不是高分低能、按部就班的学生。因此,笔者对这样的考核方式进行了改革,总结如下:

第一种考核方式是课程设计方式,即充分利用实验室的浙江中控DCS和齐鑫公司的锅炉水箱液位实验系统,实验对象的工艺流程图如图2所示。工艺流程是:水泵将水从储水箱中抽到高位水箱,经电动调节阀流入水箱,最后再流回储水箱,构成一个动态循环系统。被控对象是水箱,被控量是水箱液位,液位传感器采用差压变送器。由进水电动调节阀作为执行机构调节液位高度,将出水调节阀设置为手操器方式。

设计的要求是让学生在了解被控对象工艺流程的基础上,设计一个二维的模糊控制器,将模糊控制方法用于水箱液位系统的实际控制,并与传统的PID控制方法进行比较。学生在设计过程中要考虑很多因素,比如确定论域、量化因子的选取规则、隶属度函数的确定、模糊控制规则的选定、精确化计算等许多问题。通过这样的训练,可以让学生深刻理解课堂上所学的知识,并与实际结合起来,将抽象的理论用于实际对象的控制,同时还增强了学生的动手能力。

第二种考核方式是小论文方式,在学完模糊控制(Fuzzy Control)、神经网络控制(Neural Network Control)等几种智能控制方法之后,让学生搜集相关资料,总结智能控制方面的相关进展,以小论文的形式上交。通过这样的考核方式,可以锻炼学生查找文献和资料的能力。

四、小结

本课程组老师在“智能控制”课程教学过程中,注意改革传统的教学方法和教学理念,将科研引入教学,培养学生对智能控制最新理论的兴趣,培养他们的科研意识;讲课中改变灌输式为启发式、问题式教学,提高课堂效率;通过改进考核方式,提高学生的创新能力。以上这些做法在教学过程中都取得了较好的成效。

参考文献:

[1]吴建设,于昕,焦李成.“智能控制”教学方法探索与思考[J].计算机教育,2010,(19):93-95.

[2]李世华.智能控制概论课程的双语教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(4):8-9.

[3]徐凯,王爱娟.电气类专业智能控制理论教学改革的探讨[J].实验室研究与探索,2011,30(3):130-133,144.

[4]袁宇浩,张广明.研究生“智能控制”课程教学探讨[J].中国电力教育,2010,(7):52-53.

第4篇:电气工程概论总结范文

关键词:电力电子;教学方法;教学改革;考核方式

作者简介:姚志垒(1981-),男,江苏溧阳人,盐城工学院电气工程学院,副教授。(江苏 盐城 224051)

基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:32)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)23-0052-02

“电力电子装置及技术”是电类专业的一门专业选修课。[1]该课程是在“电力电子技术”课程的基础上,进一步介绍变流电路的结构、工作原理、功能指标,电力电子实用装置的构成、基本电量的计算方法和所有装置需解决的共同技术问题。[2-3]该课程涵盖知识的内容多、面广、难度大、实用性强,能培养学生将知识融会贯通,提高学生综合应用知识解决实际问题的能力。因此,如何从教学内容、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革值得探讨。

一、教学内容的改革

1.理论教学内容的改革

该课程的课时数为40学时。由于它是一门应用性课程,因此需要在书本内容的基础上,紧跟时代前沿,增加一些当今热门课题的内容,如:电力电子装置在新能源发电系统和节能环保中的应用等,以便为学生找工作或读研找课题提供参考。

选用杨荫福等编写的《电力电子装置及系统》作为本课程的教材。[3]由于该教材第1章中半导体电力电子开关器件和第2章高频开关电源的内容已分别在“电力电子技术”和“开关电源及技术”课程中详细讲述,因此该课程不再赘述。

所选教学内容具体如下:

(1)电力电子装置及系统概述(2学时):电力电子装置及系统的概念;电力电子装置的主要类型;电力电子装置的应用概况;电力电子装置的发展前景。

(2)逆变器(4学时):逆变器概论;单相和三相恒频恒压正弦波逆变器;感应加热电源。

(3)不间断电源UPS(6学时):UPS的功能及原理;UPS的组成和设计(包括蓄电池组、整流器和PFC电路、逆变器、切换电路、滤波电路、旁路控制电源和系统辅助电源、接地装置、保护和报警系统);UPS输出电压控制。

(4)晶闸管变流装置(6学时):晶闸管交流变换器;交流净化型稳压电源;晶闸管谐振型逆变器。

(5)电力系统用电力电子装置(6学时):电力系统无功补偿;电力系统有源滤波装置;电力系统谐波与无功功率综合补偿;远距离直流输电。

(6)电力电子装置的研制与试验(14学时):电力电子装置研制流程;研究对象的方案论证;主电路设计(包括输出滤波器、输出变压器、缓冲电路、直流滤波电路和主开关器件设计);控制系统及辅助电源设计(包括抗冲击负荷电路、调压环节、过温保护、辅助电源和驱动电路的设计);电磁兼容技术和措施;电路仿真;整机调试与电性能试验;结构设计和例行试验。

(7)电力电子装置在当今热门课题中的应用(2学时):选择应用于当今热门课题的某个电力电子装置作为教学内容,如:直直变换器在光伏发电系统中的应用、并网逆变器在新能源发电系统中的应用等内容。

2.开设实验教学内容

为了进一步验证理论分析,提高学生的实践能力,应开设一定的实验教学内容。该课程的实验教学可以充分利用江苏省电气与新能源实验教学示范中心的新能源实验室和电力系统无功补偿实验室,完成一些高频电力电子装置实验项目,如:电力系统无功补偿、电力系统有源滤波、升压变换器在光伏发电系统中的应用和并网逆变器在风力发电系统中的应用等实验项目。

二、教学方法和手段的改革

1.兴趣教学,激发学生学习积极性

紧贴社会的要求进行学前教育,把社会的需求和学生学习的需求有机统一,从而激发学生的学习积极性。

学生从高中进入大学后,学习的目标改变了,如果说学生在中小学时是以升学作为他们的目标,那么,进入大学后他们的目标已经转向了就业。因此,要使学生了解社会对人才知识结构的需求及其变化,使学生意识到该课程作为大四的专业选修课对今后工作以及再深造的重要性,从而使他们一开始就认识到该课程必须学,而且要学得非常好。

第一次上课,在讲完电力电子装置的应用概况后,了解每个学生对电力电子装置感兴趣的应用领域,布置学生通过网络搜索或图书馆查找其感兴趣应用领域的相关资料,并做成PPT,以备上该应用领域课时做报告。此后,每次上课时,先让对该节课教学内容感兴趣的学生用PPT做报告(每个学生报告5分钟,学生提问2分钟),讲述相应应用领域的研究背景和国内外研究现状,然后由教师讲解具体教学内容。通过该兴趣教学的方法,可以激发学生的学习积极性,培养学生做科技报告的能力,为学生毕业设计选题和答辩奠定良好的基础。

2.提高多媒体教学质量

随着现代化水平的不断提高,上课基本都已采用多媒体进行教学。但多媒体课件也不能是黑板板书的简单复制,最好配以一定的动画和声音,以便吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性。如:在讲解电路工作模态时,采用“动作路径”的动画格式,让学生清楚地看到电流在电路中的流通路径,更深刻地理解所学知识;学生在下半节课时往往会开小差,注意力不集中,可通过在切换幻灯片时配以一定的声音,吸引学生的注意力;在讲解习题或举例时,先以某个习题为例进行讲解,解题步骤逐步显示,而不是一下子显示所有答案,保留了板书的优点,然后总结归纳解题方法,最后再以习题对所述方法进行巩固。

3.采用仿真辅助教学

用仿真的方法不仅可以初步验证电路原理和参数设计的正确性,还能仿真试验极限条件下的特殊情况,从而有效地减少电力电子装置的设计费用,缩短电力电子装置的设计周期,优化参数设计,提高装置的可靠性。常用的电力电子仿真软件有:Saber、Pspice和Matlab中的Simulink等。以其中的Saber仿真软件为例对所设计4kW、400Hz的中频电源进行仿真验证。学生可以通过仿真进一步加深对理论知识的理解,此外,对较复杂或不易懂的电路可以通过仿真查看电路各点的波形反推电路工作过程,从而掌握电路的工作原理。

三、考核方式的改革

该课程采用小论文的考核方式。考核的总成绩包括平时成绩(20%)、平时PPT报告成绩(30%)和小论文考核成绩(50%)。其中,平时成绩包括学生的出勤和平时作业;平时PPT报告成绩主要是检查学生对电力电子装置感兴趣应用领域相关知识的预习情况,考核学生运用Powerpoint软件制作PPT的能力、口头表达能力和回答同学提问时的应变能力;小论文考核成绩主要包括测试学生书写小论文的能力(包括中英文摘要、引言、正文、结论和参考文献)、利用word软件书写小论文和排版的能力。小论文要求学生从电源设计领域、电机调速用电力电子装置、电力系统领域、汽车电子领域、绿色照明领域、新能源开发领域和其他与电力电子装置相关的领域中选择1种领域撰写。此外,要求写相同领域小论文的学生相互商量各自研究方向,确保每个学生的小论文题目和内容不雷同。通过上述小论文考核,杜绝了学生相互抄袭小论文的现象,学生在选题上发挥了主观能动性,选题范围比较宽。学生在查阅资料完成小论文的过程中,了解了国内外电力电子装置相关领域的国内外研究现状,初步掌握了电力电子装置主电路设计、控制系统设计、仿真及结果分析这一流程。

四、结束语

近年来,我们紧跟时代前沿,及时更新“电力电子装置及技术”课程的教学内容,在实际教学中采用兴趣教学、高质量的多媒体教学和仿真辅助教学的教学方法,采用“一人一题”的小论文考核方式,对“电力电子装置及技术”课程进行了一系列改革,取得了良好的教学效果,得到了学院领导和学生的一致好评。

参考文献:

[1]陈仲.“电力电子装置及控制”课程教学设计的研究与探索[J].电气电子教学学报,2008,(S1).

第5篇:电气工程概论总结范文

关键词:后现代主义;科技异化;法律规制

中图分类号:D922.17;G301 文献标识码:A 文章编号:1673-8500(2013)08-0056-01

庞德说:“法是社会控制的最终有效工具。” 随着后现代主义科技“潘多拉魔盒”的打开,在催生一股新型社会发展力量的同时,也释放出了一个个异化的恶魔,吞噬着人类生存和发展的终极目标。后现代主义将科技理性和人文精神相分离, 导致科技异化风靡而来,使作为科技本体的人“沦落”为客体的工具和异己力量,严重阻碍着人类的生存发展;因此,需要法律从根本上把人类社会从科技异化的道德和法律泥沼中拯救出来,重新驾驭科技这匹脱缰的烈马,实现科技的创新与进步和人性的回归。

一、后现代视阈下的科技异化旨趣

科技是人在改造自然的实践中所获得的经验概括和总结,由科学与技术相互交汇、纽结而成,是人类的智慧结晶。 它既能对人类的生存发展产生积极的推动作用,也可能对人类的现实生活产生负面的消极影响--科技异化。

科技异化,是指科技作为人的创造物和人的本质力量的体现,本应秉承认识世界和改造世界的本质理念,以满足人的需要为目的,然而却从服务人、造福人的工具变成控制人、奴役人的异己力量,成为其创造者的对立者。

当今科技异化,严重扭曲了人们极端的个人主义、拜金主义价值取向,直接导致人们行为规范的缺失,使人陷入了道德和法律的泥沼难以自拔:科技犯罪屡见不鲜、生态破坏日益严重、战争对人性的蚕食不断加剧、人类安全危险频频,异化现象颇为严重。

科技的理性发展,使其成为人类改造自然和社会的强有力工具,然而过分膨胀,却使“为人”的科技嬗变为“反人”的力量,远远背离了人类科技活动的意图和目的,导致科技人本主体的“沦丧”和人文精神的背离,严重威胁人类的生存环境和安全。

二、科技异化法律规制的理学分析

科技和法律同为一种文化和社会现象,二者联系紧密,影响甚大。科技发展能够提高人们法律意识、丰富法律内容、挑战传统法律观念和思维、完善立法技术、提高法律效率和水平、推动法律发展和完善;法律能够促进和保障科技进步、防止和制止科技发展的负面影响、组织管理科技活动,推动科技创新发展与应用。

法的价值是法的本质属性和法律活动的归宿和目的,法具有应然性的价值,主体需求是其存在的前提, 它具有正义价值和秩序价值。科技异化是一种扭曲了的科学和技术发展形式,必须通过法律规范科技主体的行为和科技成果的应用,回归科技的发展本意,维护科技社会的发展秩序。

法具有实然性的规范作用和社会作用。科技异化直接导致人类行为的失范,

法律首先以其引导作用和教育作用来规范科技行为、以评价作用和预测作用来应用和推广科技成果、以强制作用来惩罚违法犯罪,规制科技主体的失范行为,遏制科技异化;其次,法律通过社会作用调整科技发展中的各种利益关系,有效避免科技发展中的异化,实现人与社会的和谐共处。

三、科技异化的法律规制路径

科技是社会生活的重要领域之一,具有以人为本的价值和精神; 法是国家用以调整、管理、控制社会生活的重要工具,具有规制科技异化的功能。科技异化表明,科技这把“双刃剑”在推动社会发展的同时,也给人类带来了灾难性的危害,因此需要法律对其进行有效规制。

第一,培养科技法律意识,重构科技法律秩序。坚持以科学发展观以为科技发展指导,树立正确的科技研发、使用价值观,培养科技法律意识;贯彻科技法律化理念,明确科技导向,夯实科技异化规制的法律基础,重构科技法律秩序,建立健全系统的科技研发、应用、推广、发展制度,促进形成良好的科技利益机制体系,使人们在享有科技利益的同时,又能有效避免科技的“反人”异化。

第二,规范科技行为,回归科技人本精神。“有害于人”是科技发展的法律底线,法律必须有效规范科技行为和科研成果的使用,明确科技主体的权利和义务,避免科研活动“误入歧途”,预防科技行为失范,防止科技成果分泛滥使用,实现人与自然的和谐发展;重塑理性的科技价值,使科技研发和应用回归以人为本的目的。

第三,建立预防科技异化预警机制。预警机制是科技异化的“避雷针”,通过预警机制,可以及时有效的了解科技发展状况,并适时做出相关预防处理,提高科技安全性,将科技异化消灭于萌芽之中,降低异化程度,避免异化危害。

第四,加强科技法律监管,明确科技监管职责。构建科技监管体制,使科技活动在有效的监管中有法可依,明确监管职责,防止对科技活动做出违背科技发展规律、破坏科技研发和使用秩序的行为,设置科技,遏制科技异化,促进科技的良性发展。

此外,捋顺科技发展与法律规制的关系,完善科技异化规制制度,构建科技异化规制机制,协调各方利益和关系,健全政府科技决策和调控机制,提高改进科研水平和管理能力,增强科技创新发展潜力。

科技的迅猛发展和科技理性的骤然膨胀致使科技异化风靡泛滥,严重阻碍了人类的生存发展与社会进步;法律是遏制科技异化的根本手段,有助于重塑科技理性价值,回归人本精神,促进人与自然、社会的和谐发展。

参考文献:

[1]吴三三,朱清海.科技异化的研究述评与展望[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2009,(02):80-83.

[2][美]庞德.《法律的任务》,童世忠译[M].北京:商务印书馆,1984:89.

[3]邱夕海,陈俊明. 从科技异化到科技人化――西方后现代主义对科技的伦理反思与道德重塑[J].南京林业大学学报(人文社会科学版),2001,02:5-8.

[4]刘大春.科学技术哲学概论[M].北京:中国人民大学出版社,2011:9.