前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电气工程及其自动化总结主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1 概述电气工程及其自动化的发展历史
电气工程作为现代工业发展的关键领域,随着各种新技术的层出不穷和信息技术的广泛发展,电气工程在发展过程中必须提升其自身的发展需要,以便更好地适应时代社会发展的需要。从历史角度出发,电气工程技术的发展经历了从电磁学理论到独立成为一门专业性比较强的电气工程技术学科,在这个发展过程中,它所取得的进步对工程建设的发展有着不可忽视的重要影响。一定程度上不仅提高了工作效率,更加节约了成本。所以,随着社会的不断进步发展,电气工程将在工程发展过程中所起到的重要地位将越来越突出。作为我国主导性产业,工业的发展对促进整个国民经济建设的发展进步有着极其重要的影响和作用,所以电气工程及其自动化的有效结合,更是加速了这一产业的发展速度,对于我国来讲,意义将是重大的。
2 电气工程及其自动化的现状
电气工程、自动化技术从传统意义上来讲并不是一门新兴技术,但是两者的有机结合确实一门新兴的技术创新,属于一种综合性比较强的学科。尤其是近年来,我国电气工程及其自动化的发展,一定程度上推动了自身这项技术的发展进步,但是另外一个角度也说明了,作为高新技术产业的重要组成部分,它的推广与应用将对我国整个国民经济的建设发展有着极其重要的意义。从这个层面来讲,我国必须完善相关技术产业的创新活动,在工业生产中不断加强技术创新和改革,使得在人们的生产生活中有着较大的发挥作用。但是,整体来讲,电气工程及其自动化在我国相对发展较晚,有些技术创新才刚刚起步,还不是很完善,下面针对其存在的问题进行详细的分析。
3 电气工程及其自动化发展中的问题
迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题:
3.1 企业实际需求不同,增加了生产成本
目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。
3.2 电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高
工作效率完成的好坏,将是整个电气工程及其自动化有效发挥的重要体现。尤其是近年来,各行业的快速发展,对于工作效率的完成也有了明显的不同。为了适应时代社会发展的需要,工作效率必须有所提升。然而,我国电气工程及其自动化在发展过程中却忽视了对于工作效率的影响,有着企业在电气工程及其自动化发展方面并不能利用先进的技术及创新人才来完成工作效率的提升。这导致的必然结果则是企业在竞争中处于明显的劣势,人员技术创新不够,工作效率低下,长此以往必然将影响整个企业的建设发展状况。
3.3 电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题
电气工程及其自动化在整个数据传输过程中由于受到传统因素的影响,在某些领域被使用的过程中并不能充分发挥其效用,甚至会出现信息数据不准确的现象。有些数据在传输的过程中,会出现泄漏等问题,数据的不完整性将给安全问题带来极大的隐患。同时也会增加一定的运营成本,所以电气工程及其自动化在未来的发展过程中必须注意传输过程的安全性。
4 电气工程及其自动化发展的合理化建议
竞争力的有效增强,对于工业建设的发展有着极其重要的影响,所以其在发展过程中必须重视电气工程及其自动化的发展合理性,将此项技术在工业中有效的发挥,建立完善的制度平台,不断加强创新与改革,可以将国外先进的电气工程及其自动化技术引入其中,下面文章就上述所阐述的各种问题,提出以下等几点措施,以便更好地推动我国电气工程及其自动化的发展。
4.1 建立电气工程及其自动化的统一独立的平台
针对目前电气工程及其自动化的发展,可以建立完善的统一独立的发展平台。依据每个企业发展的特点,来完善电气工程及其自动化发展技术,这样不仅可以降低成本,更能充分发挥电气工程及其自动化在企业发展中的作用。第一,相关人员在进行平台设计时,必须首先熟悉企业的发展现状及用户的使用需求,从而完成电气工程及其自动化的设计,最后将电气工程及其自动化的有效运行及实施落实到企业生产部门的每一个阶段之中。第二,从企业发展的用户需求等方面来对其进行电气工程及其自动化的完善,将成本控制在可控的范围之内,这样对于企业电气工程及其自动化的维护将有着极其重要的意义。
4.2 建立电气工程及其自动化的通用网络系统
建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。
4.3 建立电气工程及其自动化的数据标准对接
信息数据的有效传输将提高整个电气工程及其自动化的稳定运行,所以在数据传输过程中要将数据信息进行有效的分类,依据不同数据需求,进行分类传输,这在很大程度上将减少原数据传输的丢失,不仅如此,还要建立完善的对接端口,在数据完成传输后可以进行自检,这样就能够保障数据的有效利用。
5 结束语
电气工程及其自动化是现代工业发展的关键领域,随着科技的不断更新和发展,电气工程及其自动化的技术平台逐渐形成。文章先概述一下电气工程及其自动化的发展历史,再对实际操作过程中的问题进行分析,针对电气工程及其自动化的发展和建设中的问题提出合理化的建议。我相信随着经济的发展和社会的不断进步,在科技领域突飞猛进的今天,电气工程及其自动化一定会构建出一个完善的,独立的系统,成为我国社会主义现代工业化社会构建的助手,实现电气工程及其自踊跨越式的发展。
参考文献
[1]杨利利.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].中国新技术新产品,2013,4.
【关键词】:电气工程;自动化;存在问题;解决对策
【引言】:我国电气工程的规模占据了非常重要的地位,为我国的国民生产总值的上升做出了巨大的贡献,随着现代化信息技术的出现,电气工程自动化在一定程度上更是实现了我国电气工程的高效运作。人们能够投入更少的人力和物力达到更高的作用效果。
1、我国电气工程及其自动化的现状
我国目前的电气工程自动化的发展速度是非常快的,在有着独特的编成数据和软件的基础之上,人们能够根据标准化的编成数据实现集成编写,大大降低了工程所消耗的时间。
目前阶段,我国电气工程自动化技术的发展过程主要面向网络数据的传输速度,随着互联网时代的逐渐发展,网络数据的传输速度在不断提升,当前电气工程数据类型的逐步增加使得电气工程及其自动化需要不断的进行改革和创新。
2、我国电气工程自动化存在的问题简述
目前阶段,我国电气工程及其自动化技术在实际操作和运行过程中存在一系列的局限性和问题,主要表现为电气节能以及质量控制两大类别。
2.1电气节能问题
我国现代化的电气工程发展速度非常迅速,很多产业都是基于电气工程及其自动化技术而存在的,一旦自动化技术在发展过程中出现了阻碍,那么会大大限制其他产业的发展。
而电气工程及其自动化技术在实际运行过程中需要各种先进的设备仪器以及先进的技术手段来辅助完成,如果对于先进设备仪器没有合理的控制好运转周期和运行时间,那么极有可能大大增加能源的损耗。因此现代化的技术手段在实际运行过程中依然有着一定的局限性,便是电气节能方面的问题。
有关电气工程人员需要对电气节能问题予以高度的重视,在管理的过程中保证基本的生产条件的基础之上,尽可能的优化和调整自动化技术的能源损耗,实现企业的可持续发展。
2.2质量控制
随着电气工程的逐渐发展,我国电气工程自动化企业的数量日益增多,而市场竞争力的逐步加强使得部分的企业会通过非法的途径来获取市场优势。部分的企业在制造相应的芯片过程中会通过降低产品质量来赢取更多的客户,比如说在一些微电子元件、计算机配件的生产过程中,虽然赢取了客户,但是却不利于企业的可持续发展;而如果在一些重要产业发展过程中采取这种管理生产方式,那么不仅会造成企业的名誉受到影响,甚至会影响到企业的生产安全。
因此电气工程及其自动化技术的生产和发展需要基于良好的质量控制而存在,企业也应当对生产的过程加以有效的监管和管理,保证生产的有序化和标准化,进而提升我国电气工程及其自动化技术的发展速度。
3、针对我国电气工程及其自动化缺陷的处理措施
前面笔者对我国目前阶段电气工程及其自动化技术的发展局限性以及可能存在的问题进行了分析和探究。总结来说质量控制以及电气节能技术一直以来都是影响我国电气工程自动化技术发展的两大因素。下面笔者针对这两大问题主要来阐述有效的解决对策。
3.1构建全面的自动化体系
工程自动化的运行需要基于良好的自动化体系而存在的,企业只有构建了全面有效的自动化管理体系以及平台,才能够更好的实现目标。
相关电气工程管理人员应当从电气工程自动化的日常管理入手,一方面从各个设备的日常维护和维修工作进行,重视对精密设备仪器的维护和养护工作,保证养护工作的标准性,通过构建相应的制度要求来保证设备仪器养护工作的规范化。另一方面在设备运行过程中,相关的管理人员应当根据实际的情况制定相应的设备运转体系,通过合理的控制设备的运行情况或选择恰当的设备运行方案等来达到最优化的节能效果,实现企业的可持续发展。
3.2重视网络结构的应用
电气工程及其自动化技术最重要的问题便是网络结构的应用。网络结构意味着信息数据的交换与共享,电气工程自动化技术基于良好的网络结构而运行能够实现高效的信息共享,与其他的产业和领域的自动化技术和水平相结合,能够实现电气工程的更好更快发展,同时也能够更好的实现对电气工程设备的监管和控制。
对网络结构的优化和设计还能够有助于提升电气工程的信息传输速度,使得工程自动化在发展的过程中立足于准确的数据传递而存在,实现数据的关联效果。
3.3 重视节能设计
电气工程及其自动化技术在实际发展的过程中需要重视节能方面的设计,电气工程及其自动化技术的影响范畴非常广泛,各行各业都有涉猎,因此保证电气工程自动化技术的节能设计将有助于企业的可持续发展。【1】
比如说,目前我国照明系统在大型企业当中占据了重要的能源损耗角色,很多企业照明系统耗费了大量的能源,而这些照明系统往往没有有效的发挥出作用效果,很多情况下都是在做无用功。因此针对照明系y存在的局限性,企业应当根据充分的借助自然环境的因素和效果,在设计的过程中将自然因素考虑在内,进而将照明系统的设计符合节能设计的标准,使其能够达到可持续发展的标准和要求。【2】
3.4 重视人员素质和管理能力的提升
电气工程自动化技术的发展还需要立足于良好的管理人员和技术人员,因此企业应当重视对人员的培养工作,定期的开展相应的讲座来帮助企业内部人员更好的了解与时俱进的技术发展,在应对一些技术上的难题过程中能够采取有效措施处理,实现电气工程自动化技术的有效发展。【3】
总结
综合上文所述,本文笔者主要从当前我国电气工程自动化技术发展过程中存在的局限性以及具体的解决对策入手进行分析探究。总结来说电气工程自动化技术的发展模式以及现状对于企业的生产等起到了非常重要的作用,不仅决定着企业的经济效益,同时也奠定了企业的市场竞争地位。企业在电气工程自动化技术的管理和实施中,应当充分的发挥其作用,同时降低不必要的能源损耗。
【参考文献】:
[1] 闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报,2013,(27):96.
关键词:电气工程及其自动化;CDIO;模块化教学
作者简介:刘超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院,助教;杨蕾(1986-),女,江苏徐州人,南京理工大学泰州科技学院商学院,助教。(江苏 泰州 225300)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0069-02
CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思(conceive)设计(design)实现(implement)运作(operate)四个方面。“构思”是指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实现”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力,是将教学过程与工程实践项目相结合,通过理论学习解决工程实践的问题,也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。
电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业,最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院(以下简称本校)电气工程及其自动化专业,以培养“现场工程师”为教育目标,2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校,成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,教学效果在应用型本科院校中处于前列。
一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点
1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法
培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的,也不是一成不变的。工程教育应当是动态的,随着新科技成果地不断出现,本科应用型人才培养目标必须通过市场调研,不断进行更新和调整。对于高校来说,人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情,高校在制订和调整人才培养方案时,应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时,广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议,确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合,形成一切围绕企业需求的教学方法。
2.以大工程为主的宏观教学手段
宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程,在这个视野中工程不再局限于技术,工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系,CDIO模式培养的不仅仅是技术专家,而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师,更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。
对于电气工程及其自动化专业来说,要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科,而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位,这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才,无论是课程体系、教学模式还是培养目标,都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中,可以将一个大项目拆成几个小的课题,让学生组成一个完整的项目组,分摊项目中的一个部分。比如说:将一个建筑电气化的项目分成三个部分:建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立,实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制;监控系统提供电源,保证其稳定运行;电梯控制需要监控系统的辅助,才能保证运行的安全性,监控系统服务于建筑供配电,实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计,形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中,将大工程的理念贯穿其中,培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。
本校将“工程导论”作为大一的必修课,请多年从事实践工程的教授作为主讲教师,以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例,让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责,并且进行简单的问题解决和设计实践,养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力,为今后的学习打下基础,并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革,不通过笔试的方式给学生评定分数,而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解,使学生积极参与到课程之中,获得了良好的效果。
二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革
1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点
所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系,它是在既定的培养目标指导下,将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解,使其成为多个相对独立的教学模块,且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。
以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位,学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整,形成职业化的教学模块,这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育,是服务于企业项目的,将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩,从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置,既符合以求职为导向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。
2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析
电气工程一级学科目录下有五个方向:电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点,依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块:
(1)电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉,而且又兼顾了电气、电机方面的知识,所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩,甚至涉及火力发电厂集控运行等方面,应用领域极为广泛,是应用型本科院校学生就业的重点,也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。
其核心课程包括:“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室,以西门子S7-200系列PLC为例,引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上,还开设了组态软件课程,将下位机与上位机连接起来,更加贴近真实项目,使枯燥的编程变得更加生动,也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试,还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应,毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合,具有较高的水平。
(2)电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点,电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发,都离不开软件或者硬件工程师。
其核心课程包括:“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充,本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课,以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室,学生自己动手,操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快,就业选择优势明显。
(3)电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题,电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行;建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试,该模块有广阔的就业前景。
其核心课程包括:“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校,上述课程要以“轻理论,重实践”为指导思想,通过课程设计和毕业设计等手段,让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点,掌握电力系统运行的基本原理。
三、结语
对于应用型本科院校来说,CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,在“现场工程师”的培养道路上不断摸索,积极总结,取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革,提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。
参考文献:
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).
关键词:电气工程及其自动化;电气装备;课程体系
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业,所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展,培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署,2013年,平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》,明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位:建设服务于智能电力设备行业产业发展需要,富有地方特色的、优势突出的应用型专业群;服务面向定位:立足平顶山,面向河南,对接智能电力设备行业产业,为区域经济社会发展服务。2014年,学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点,电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此,电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前,我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的,强调学科知识的系统性和完整性,强调全面掌握学科领域知识,忽视知识的实用性,整个课程体系学术性很强,技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变,没有结合当今科技与社会经济发展的实际,只满足于课堂教学,给学生提供动手的机会很少,缺乏应有的灵活性,不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计,但持续学习时间短,学生未能真正深入进去,专业见习更是走马观花,学生纯粹是看热闹,没有任何实质性学习。因此,教学效果不够理想,对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代,这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要,培养应用型人才,平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上,在实践中开展多维调研与深度探究,积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查,得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求,从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。(1)通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念,强调德、智、体、美相互渗透,设置的课程有:思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习,获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练,形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。(2)学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。(3)专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向,专业必修课是这两个方向必修的课程,主要培养学生的基本专业技术和能力,使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有:电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。(4)专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程,根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系,按照“有用、可用、管用”的原则,根据“电气装备”方向的特点,精心设置了“电气装备”方向的课程:电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程,其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外,为高年级学生开设电气新技术讲座,聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座,介绍学科研究热点、发展趋势,使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求,结合专业群内现有人才培养资源,电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养,注重人文,强化基础,着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力;第4年进入合作企业,以企业为主,开展校企联动的工程实践教育,参与项目实训和毕业设计,从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力,熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识,培养团队合作精神和创新意识。为此,在实践课程新体系中,设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。(1)独立实验课。减少验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验,尽可能模拟电气工作的现实环境,在实验中分配给学生一定的工作任务,学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中,达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有:大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中,电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学,寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系,综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。(2)集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练,设置的环节有:军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践,包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例,该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识,为达到上述要求,首先带领学生到几家不同企业进行参观,了解供配电系统的线路及设备,让学生总结各企业供配电网络的特点,然后回到学校学习相关理论知识,在学校进行基本知识的学习后,再到企业去参观实习,找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向;验证、巩固和丰富所学过的专业知识,培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式:参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中,每个学生侧重1个岗位,实际工作不少于2~3个月,以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受,能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式,主要解决企业生产实际中遇到的问题,培养学生的创新意识和独立工作的能力,使学生提前熟悉工程环境,为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。(3)第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践;在暑假、寒假期间,安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习;鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验;请大公司的工程师来做讲座、工程培训,缩短毕业生进入企业的适应期,节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等,还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端,该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下,实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效,相信在不久的将来,我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献:
[1]刘伯鸿,李国宁,等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表,2013,(4):218-219.
[2]刘顺新,黄文力.电气工程及其自动化专业的课程设置与选修[J].中国电力教育,2011,(3):185-186.
关键词:卓越计划;控制技术基础;教学改革
作者简介:张允(1973-),女,吉林长春人,长春工程学院电气与信息工程学院,副教授;张运波(1964-),男,辽宁丹东人,长春工程学院电气与信息工程学院,教授。(吉林 长春 130012)
基金项目:本文系长春工程学院重点教改课题的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0044-01
“控制技术基础”系列课程是长春工程学院(以下简称“我院”)电气工程及其自动化专业的重要专业基础课程群,近年来,随着电气工程及其自动化专业省级重点学科建设工作的层层深入开展,该课程群系列课程的理论教学和实验教学改革的力度也不断加大。近年来,我们结合应用型本科人才培养目标,针对课程群各门课程制定了科学合理的教学大纲,制作了与教材相适应的电子教案,对课程的教学内容、教学方法、实验内容等进行了一系列改革,客观地讲,在课程改革与建设方面取得了一些宝贵经验。
2011年,我院电气工程及其自动化专业被列为学校5个首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业之一。“卓越计划”的提出,对“控制技术基础”课程群系列课程的教学又提出了新的要求,课程群系列课程在课程理论体系、课程内容、教学方法、教学手段等方面需要进一步解决的问题也日益突出。
一、当前“控制技术基础”系列课程教学中存在的主要问题
第一,长期以来,一直侧重于对学生专业知识与能力的培养,而忽视了思想道德与职业道德教育,不利于卓越工程师培养体系的全面构造。第二,对卓越工程师培养目标定位未能充分体现我院电气工程及其自动化专业的专业特色、行业背景与服务面向,难以形成应用型本科院校工程教育应有的特色与优势。第三,原课程理论体系分散,课程设置存在交叉重复,不利于学生从系统的角度思考问题,不利于卓越工程师培养。第四,传统教学内容理论和实践相脱节,缺乏工程实际背景。第五,以往选用教材只偏重内容的科学性和完整性,不具有本专业特色,不能反映电气工程及其自动化专业前沿动态及理论联系实际的教育改革思想。第六,传统的教学方法、教学手段单一,现代化教学资源利用不充分,教学模式无法实现教与学的互动。第七,传统实验、实践环节在整个教学中地位相对薄弱,不利于对学生工程应用能力、实际动手能力与自主创新能力的培养。
二、改革的主要措施
1.面向“卓越工程师教育培养计划”,加强思想道德与职业道德教育
思想道德素质教育是培养卓越工程师的前提,其目标是教育工程师如何做人,树立崇高理想,培养高尚情操。应围绕培养社会主义事业合格建设者和市场经济需要的合格人才这个中心,加强爱国主义、集体主义、社会主义教育以及国情教育,使学生具有实事求是、敢于坚持真理的精神,具有良好的社会公德、职业道德,牢固树立全心全意为人民服务的意识。
2.结合应用型本科院校“电气工程及其自动化”专业的专业特色与目标定位培养人才
正确处理共性要求与特色发展的关系,在满足通用标准和行业标准的基础上,充分体现我院电气工程及其自动化专业的专业特色和目标定位,体现应用型本科院校的行业背景和服务面向,培养出具有应用型本科院校工程教育特色与优势的卓越工程师。
3.打破传统的课程体系,对课程群系列课程进行重新整合,建立卓越工程师培养方案新体系
打破传统的课程体系,对课程群系列课程进行重新整合,把“相似的专业课程”合并成一门课程,突出课程的连贯性,减少授课学时,把授课减下来的学时用于加强实践教学,增加为课程服务的自主型实验。
4.从培养卓越工程师的目标出发,理论联系实际,对课程群系列课程传统教学内容进行改革
从培养卓越工程师的目标出发,理论联系实际,以社会需求为导向、以工程实际为背景、以工程技术为主线来改革传统教学内容。注重工程应用性,结合工程案例,展开教学内容,加强对学生将“课程群系列课程”基本知识应用于电气专业的工程实际能力的培养。
5.针对电气工程及其自动化专业的专业特点,精选“控制技术基础”系列课程的特色教材
坚持教材应反映学科前沿动态及理论联系实际的教育改革思想,在重基础的前提下,强调工程方法的应用,针对电气工程及其自动化专业的专业特点,精选“控制技术基础”系列课程特色教材。与此同时,力争在反复提炼、总结教学经验的基础上,自编出具有专业特色、结构完善、内容新颖、图文并茂、好教、好学、好用的优秀教材。
6.改革教学模式,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的教学环境
改变原来先理论教学,后实践练习的教学模式,采用以工作过程为导向,工学结合的教学模式。在通过大量的有计划的走访相关企业和进行充分调研的基础上,与行业专家座谈,了解“控制技术基础”系列课程与应用相关的职业活动内容,整理所得资料,并分析、提取、总结出典型工作任务。将实际的典型工作任务转化为学习型工作任务,提炼出“控制技术基础”系列课程与应用课程的三个学习情景,即情景一:基本应用;情景二:综合应用;情景三:电气设备岗位实践。每个学习情境又分为若干个真实工作任务,以这些工作任务的实施过程为导向,在工学结合过程中将该课程的核心能力贯穿于整个教学过程。
7.从培养卓越工程师工程实践能力的目标出发,以强化培养学生综合应用和解决实际问题的能力为中心,改革实践教学
(1)改革实验教学环节,探索开放式的实验教学模式,形成以培养学生工程应用能力和创新意识为主线的优化的实验教学体系。
(2)调整基础课课程设计,整合专业课课程设计。基础课课程设计中将原来完全由教师布置题目改为教师提供题目和学生自己选题两种形式;将原来设计前布置选题改为学期初布置选题,给学生以足够的时间查阅资料、确定试验方案,培养学生的创新能力。专业课的课程设计采取从实际工程中选题,而且不同专业课的课程设计力争前后衔接,形成一个较全面的专业课程设计题目,使学生对整个专业的工程目标形成一个完整的概念。
三、结论
以上是卓越工程师教育培养计划,针对我院电气工程及其自动化专业“控制技术基础”系列课程目前存在的一系列问题,对课程体系、教学内容、教材建设、实践教学、教学方法与教学手段等方面进行的系列改革。通过改革,提高了学生的实践能力、工程应用能力、创新能力和就业能力,取得了良好的教学效果,为培养电气工程及其自动化专业卓越工程师人才作出了贡献。
参考文献:
[1]张安富,刘兴凤,等.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].中国电力教育,2011,(3):25-29.
[2]陈希有,刘凤春,等.电工教学团队的组建与实践[J].电气电子教学学报,2010,(S2):9-12.
[3]周岩,郭前岗,等.电气类专业“卓越工程师教育培养计划”探索[J].中国电力教育,2011,(24).
[4]林健.卓越工程师教育培养计划学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010,(5):30-36.
关键词:电气工程及其自动化;专业改革;学习产出
1专业现状及存在的问题
我院是在一所具有65年办学历史的省属普通高校基础上进行管理模式和运行机制改革的新型高校。学校现有全日制在校生2万余人。我校的电气工程及其自动化专业是在我院的前身———浙江农村技术师范专科学校的电工电子专业(专科)基础上逐步发展起来的,2004年开始本科生的教育,经过多年的发展与建设,本专业在教学条件、师资队伍、人才培养方案等方面都具备了一定基础,并形成了较明显的特色。本专业是2009年宁波市服务型教育专业群核心专业之一,2012年获得宁波市特色专业。目前本专业已累计培养1600余名本科人才[4]。但与国内其他高校相比,在电气工程专业发展和人才培养过程中仍然存在课程体系设置不合理、教学过程和行业脱轨严重、教学成果评价体系单一等问题。这些问题直接导致学生工程应用能力差、就业压力大,严重影响了人才培养目标的实现,具体体现在:
1)培养目标定位与社会需求脱节
从OBE教育模式的要求出发,其中一个核心的问题是“学生要学什么”,说到底就是“社会需求什么样的人才”,因此在人才培养目标中必须明确学生学习的内容和掌握的内容,包括知识、能力和素质的要求。随着社会科学技术的快速发展,也对电气工程及其自动化专业的人才培养提出了更新的要求,原先企业中技术落后、的生产设备已在逐步淘汰,取为代之的是技术先进、自动化程度高的新型企业,这就需要专业来培养一大批既具备先进专业理论知识,又有专业操作技能的电气工程及其自动化应用型人才[2]。
2)课程设置不符合“以学生为中心”的思想
要做到教育的“以学生为中心”,在课程设置过程中首先要考虑学生的就业需求。针对学校对应用型人才培养的总体目标,本专业在一些基础核心课程中开展了“项目化”、“做中学、学中做”、“任务驱动”等教学方法,结合“互联网+”等手段开展了一系列的教学改革和课堂教学改革,也取得了国家教学成果二等奖等一些教学成果。目前主要存在两个问题,第一专业核心课程和模块课程在教学改革上比较落后,基本上还停留在传统的教学方法上,教师无法深入有效地展开教学,只能通过多媒体课件,进行“填鸭式”的教学。学生的逻辑思维能力和综合统筹能力弱化,往往只通过死记硬背来掌握课程知识、应付考试,导致理论很难与实践结合;第二目前不同模块方向的设置,只考虑到了不同的就业方向,而并没有考虑不同学生的学习能力情况,没有进行分层分类教学的探索,结果导致部分学生学习困难,部分优秀学生又“吃不饱”的矛盾现象存在。另外,课程设置以及教学过程的开展需要具体的教师进行实施,而师资队伍与行业实际情况的脱节,也导致很难做到“以学生为中心”。这也导致因人设课现象严重,不是按照培养高素质应用型人才的需求来配备教师,导致课程体系缺乏系统性和关联性,甚至出现课程内容上的重复。
3)学生学习成果评价体系单一
目前开展“项目化”的课程,其评价方式相对多样化一些,比如本专业的“模拟电子技术及实践”课程将课程内容融入到4个项目中,根据每个学生完成的项目情况给出项目分作为平时成绩的一部分,期末考核再占一部分成绩。没有开展“项目化”的课程,其评价方式则比较单一,基本上还是按照传统的平时成绩加上期末考试成绩进行简单的考核。但是这两种考核方式都有需要改进的地方,目前的考核方式漏掉了一个关键点,就是对学生平时理论知识掌握程度的考核。综上所述,虽然我校电气工程及其自动化专业经过多年的建设和改革,取得了不少成果,为社会输送了大量应用型人才,但是随着浙江省区域经济的大力发展,电气行业的升级和转型,急需能够满足当前社会需求的高素质应用型人才。因此,只有紧紧抓住适应新时期经济形势和电气行业的发展要求,建设和发展基于OBE思想的电气工程及其自动化专业人才,坚持“以学生为中心”,时刻思索“学生需要学什么”、“如何让学生取得学习成果”、“如何评价学生是否取得学习成果”等核心问题,实现本专业人才培养与电气行业的市场发展、岗位实际要求、职业资格标准的接轨,将基础知识、应用技术能力和职业素质的培养转化为实践能力、就业能力、创业能力、创新能力,才能促进电气工程及其自动化专业人才培养事业的发展。
2主要改革内容
1)人才培养方案
培养方案是人才培养模式的核心,决定着所培养人才的质量。针对当前社会新经济、新产业对高素质应用型人才的需求,进一步梳理和调整人才培养方案,包括培养目标、毕业要求及知识、能力、素质实现矩阵、人才培养计划等内容,使之更契合满足区域经济发展的应用型人才培养的要求。
2)课程体系
基于本专业取得的教学改革基础,在“项目化”、“做中学、学中做”等教学方法中引入企业实际项目作为教学案例,将课程知识点和企业项目实际需求进行有机结合;引入分层分类教学思想,模块课程中设置竞赛模块,培养学生参加本专业相关的各类竞赛,课赛结合,提升人才培养质量。
3)“双师型”师资队伍
电气工程专业技术发展日新月异,新兴行业不断涌现,只有具备专业理论知识和企业实战经验的师资队伍,才能培养出符合社会需求的高素质应用型人才,具体包括引进具有行业背景的新教师,出台政策鼓励专任教师到企业挂职锻炼,兼职教师队伍建设等。
4)学习过程监控和成果评价体系
开展教学质量监控工作,除了正常的督导听课制度,建立专业内部听课等制度,及时反馈和改进教师的教学效果;建立有效的学生学习成果评价体系,建立具有平时课堂考核和期中、期末多次考核功能的考核系统,对学生的学习成果和效果进行全程监控和考核,在本专业课程进行试点并推广。
3具体实施方案
首先要坚持以OBE的三个核心问题为导向。制定详细的、切实可行的专业改革研究计划和实施方案。在具体实施过程中,通过对本校和兄弟院校的专业改革情况进行分析总结,调研浙江省区域经济对人才的需求,邀请省内同类院校专业负责人以及本专业教学实践基地负责人,对研究计划和实施方案进行论证和完善。总体上分三个阶段展开实施。1)实施阶段一:首先要了解当前社会和行业对人才的具体需求,才能明确学生应该学什么和掌握什么。电气工程及其自动化专业仍为目前急需的热门专业,人才需求量很大,且呈逐年增长的趋势。在《中国制造2025规划》和工业4.0的背景下,电气工程及其自动化领域在地区经济驱动下,将呈现更深层次的网络化和智能化等特征。因此必须在全省范围内开展电气工程及其自动化专业人才需求调研活动,本部分的研究综合运用文献分析法、问卷调查法、访谈与座谈、个案分析与比较等方法。2)实施阶段二:以成果导向的课程体系设置要求每门课程对应具体的学生学习成果,对学生学习成果的达成都有具体的教学内容与之对应。①毕业要求与课程的关系应清晰体现在课程的教学大纲中,使大纲成为规范教师教学行为,指导学生学习行为的契约性文件。在具体的教学过程中引入企业实际项目案例,可以采取头脑风暴法、小型研讨会等方法,邀请专业社会服务做得比较出色的教师参加,同时积极吸纳产业界的各种校外机构和企业参与到教学活动中来。②在新增模块课程中,除了在课程设置和教学过程中坚持产教融合、坚持以学生成果为导向外,模块学生的挑选可以尝试采用目前比较成熟的竞赛学生挑选方法,可以从对大一学生的宣传、大二进入开放创新实验室、参加各种竞赛进行选拔,这个选拔过程在本专业已经执行多年,从学生获得的各种竞赛奖项来看还是非常有效的。③师资队伍建设也是保证学生取得有效学习成果的关键,这个可以和课程体系建设同步进行。一方面通过电气系向学院提出引进新的人才,另外一方面,以提高专任教师实践能力为目标,通过电气系以及二级学院的共同协商,在系里进行试行。3)实施阶段三:专业改革以学习成果为导向,保证学生获得相应的学习成果是重点要求。在前两个实施阶段的基础上,一方面将在电气系教师内部听课制度,通过对教学环节的过程监控和对课程成绩的质量评价来实现教学活动、课程大纲、师资队伍和支撑条件等的持续改善,该机制的主要任务是课程目标达成度评价;另一方面将改进目前课程的评价体系,建立更加有效的学生学习成果评价体系,建立具有平时课堂考核和期中、期末多次考核功能的考核系统,对学生的学习成果和效果进行全程监控和考核,在本专业课程进行试点并推广。以教学监控和考核结果反馈为依据,对本专业的培养方案、课程体系、师资队伍建设等建设内容进行持续改进。
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:
关键词:教学改革;电气工程概论;互动式教学法;教学效果
作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院,讲师。(四川 成都 611731)
基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研项目(项目编号:2672011ZYGX2011J093)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)10-0057-02
“电气工程概论”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课。课程围绕电气工程领域的几个主要分支——电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工新技术等方面进行全面系统的介绍。通过该课程的学习,学生对电气学科的发展历史和应用现状有全景式的了解,对进一步深入电气工程学科类专业学习起到导航作用,并逐步培养对电气科学与工程的崇尚与追求的专业精神以及创新意识。[1,2]
实践表明,学生总是习惯于知识的“定量”化灌输模式,而对于这样一门以“定性”介绍为主、没有公式讲解和详细专业理论分析的课程,最初还有些不适应。如何激发学生对电气专业的兴趣,引导学生通过网络搜索和图书馆资料查询等手段,去主动了解和掌握一些专业知识背景,是课堂教学中需要着重思考和实践的课题。[3-5]笔者经过两三年的电气工程概论教学后,在重点讲述电力系统自动化、电力电子与电力传动等的基础上,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课堂教学表明,这对于提升学生学习兴趣和培养学生自主学习能力方面是非常有效的。
一、 采用互动式教学方法,探索改革教学模式
“电气工程概论”课程涵盖内容多,采用传统满堂灌式教学方法,效果不佳。笔者通过教学实践,摸索出一套有效的方法,教学安排按照如下顺序:教师理论讲解—多媒体PPT展示—视频演示—给学生布置课后调研题目—学生自主学习、分组研讨、制作PPT—学生课堂专题演讲—同学问答互动、教师总结—教师提出整改意见—学生课后再次收集资料、完成研究报告。这种互动式方法培养了学生对课程的兴趣,使他们在PPT演讲、书面表达、创新能力培养方面都起到积极作用。
二、调整更新教学内容,提升课堂教学质量
1.课程绪论
(1)主要内容:电气工程在国民经济中的地位;电气科学与工程的发展简史、前景、理论基础和常用计算机程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。应达要求:了解电气科学与工程的产生过程;了解电气工程及其自动化专业的二级学科分布;了解电气工程学科的发展前景和在国民经济中的主要应用和作用。
(2)教学设计:围绕使学生对本课程的专业背景、主要应用前景有一个清晰的认识和激发其对本专业的热爱这一目标来展开。在讲授过程中,补充智能电网、新能源的开发利用技术等当前国内外的研究热点,扩展学生的专业视野。
2.电机电器及其控制技术
(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。
(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。
3.电力系统及其自动化技术
(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。
(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。
4.电力电子技术与电力传动
(1)主要内容:电力电子技术的作用与发展简史;电力电子技术的特点和研究内容、应用领域;电力电子技术的地位、发展方向和电力传动概况。应达要求:了解电力电子技术的作用、发展历史;了解电力电子技术的主要应用领域和新技术的发展趋势;了解电力传动的主要应用领域;理解电力电子技术的概念与特点和直流电机、交流电机传动的基本原理。
(2)教学设计:介绍电力电子技术的作用、历史、主要特点及其发展趋势。电力电子技术是我院电气专业一门重要的专业课程。对半导体变流技术的发展历程进行讲授,让学生明确电力电子技术的本质和重要意义;将实验室电力电子器件作为道具,在课堂上实物演示,让学生建立感性认识。在讲述电力传动部分时,结合工程实践进行案例教学,使学生明确电力传动在工业中的应用概况;结合科研课题,将典型案例通过PPT向学生展示。
5.高电压与绝缘技术
(1)主要内容:高电压与绝缘技术发展简史及主要内容;高电压新技术及其在各领域的应用。应达要求:了解高电压与绝缘技术的作用;了解高电压的产生原理和试验设备;了解高电压新技术及其在各领域的应用;理解基本的高电压及绝缘试验操作。
(2)教学设计:介绍高电压与绝缘技术的发展历程、应用领域及其试验技术。本章具有很强的专业背景,因此在教学时,采用了PPT讲授和视频演示相结合的教学手段,突出高电压技术的产生背景、发展历程、试验条件和环境等,达到让学生建立一个感性认识的目的。
6.电工新技术
(1)主要内容:电工新技术发展趋势、超导电工技术、聚变电工技术、磁流体技术、可再生能源技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能技术和微机电系统。应达要求:了解电工新技术的发展趋势、超导电工技术、磁聚变电工技术的基本原理及应用,磁流体发电和推进技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术及应用,飞轮储能技术及应用和微机电系统的基本概念。
(2)教学设计:主要以PPT讲授为主。对超导电工、聚变电工、可再生能源发电、燃料电池技术和微机电系统等前沿技术进行专题概述。
三、改革教学方法,创新互动式教学模式
1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣
在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动,调动学生积极性
为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。
3.推行专题报告,活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。
四、结束语
通过和学生的沟通发现,学生非常喜爱这种互动式教学方法,感觉课堂不再枯燥,而是充满活力,在知识获取和创新、演讲能力和书面表达方面都得到全面的锻炼,收获颇丰。学生的积极性被充分调动起来了,课堂气氛活跃,学生学习中找到了快乐,对电气工程专业提升了兴趣。教学实践表明,互动式教学方法在电气工程概论课程的应用是成功的。
参考文献:
[1]刘晋,牛印锁,文俊.国内外“电力电子技术”课程教学研究[J].中国电力教育,2012,(6):64-65.
[2]杨鸿波,高晶敏,侯霞,等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(2):99-100.
[3]蒋陆萍,蒋宇琦.自主教学法在“电力生产概论”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2012,(15):67-68.
【关键词】智能技术 电气自动化 控制系统
计算机科学技术的一个重要分支是智能技术,智能技术的实现是依托计算机系统,通过模拟人工智能,促使机器做出智能化反应。目前,智能技术在电气自动化控制系统中已经得到广泛使用,有效解决了传统技术难以解决的难题,电气自动化控制系统的安全性和稳定性有了极大提高。鉴于此,要在未来发展过程中积极推行智能技术,加大在电气自动化系统中的运用力度,加快我国电气行业的发展进程。
1 智能技术运用效益的评价
智能技术功能的有效发挥可以帮助人们完成远程监控,对电气自动化控制系统实现在线监测。将智能技术应用于电气自动化控制系统中,自动化体系建设资金投入大大降低,运营效率也会显著提高,并且可以接受并且完成更多不同的任务,目前,已经得到各行业的实践认可。智能技术在电气自动化系统中的应用水平,受到计算机技术的直接影响,原因在于自动化系统主要依赖智能技术完成生产过程和电气运行的在线监测。工业生产过程中如果生产问题能够被及时发现,并且提交给管理部门,这样可以从根本上帮助企业消除安全隐患,避免不必要的经济损失,进而提升企业经营效益。由此可见,智能技术应用于电气自动化控制系统中可以促进企业健康稳定发展。
2 电气自动化控制系统设计
2.1 架构设计
在电气设计的角度分析,电气自动化控制系统的设计较为复杂,需要涉及多个学科和领域的知识,这就要求程序员在掌握过硬专业技术能力的同时,还要扎实掌握专业的电气知识,设计人员工作过程中要经常与编程人员共同深入实践进行操作实验,熟练掌握操作过程,分析操作要点,预防操作不当,并且针对易引起操作不当的部分予以改进。对于电气编程,编程人员首先要学习计算机理论,掌握专业的计算机语言,才能够编写出科学的智能化控制程序。电气自动化控制系统与控制程序息息相关,自动控制可以大大减少人工控制时间,充分利用智能技术更是可以提高电气设备运行的稳定性。系统流程如图1所示。
2.2 功能设计及应用
电气自动化系统的智能数据采集技术,让人们告别了人工数据控制,数据的采集可以方便利用终端设备和控制平台实现,并且第一时间记录下采集的数据,输入到自动化设备中执行动作,自动化控制效率得到了大大提高。
电气自动化控制系统中智能监控技术和预警技术是核心技术,由于电气设备运行过程中不需要人工巡查,智能技术则成为电气设备运行期间的唯一安全保障。电气自动化设备借助于智能监控技术能够实现自动预警,确保设备始终处于安全稳定运行状态,避免发生重大安全事故。
电气自动化控制系统应用的另外一项重要技术是智能故障录波技术,电气设备运行过程中可以对设备故障录波和记录,并且能够智能捕捉波形,提高了电气自动化控制系统运行科学性,省去了繁琐的人工故障记录,提高了维护效率。
3 总结
综上所述,电气自动化系统中应用智能技术,有效提高自动化设备运行的安全性和稳定性。本文针对当前智能技术进行评价分析,然后以工业电气为研究对象,对电气自动化控制系统架构及功能应用进行分析,试图为之提供行之有效的可行性建议。实践证明,随着科学技术的进一步发展,更多新型的技术将会应用到电气自动化控制系统中,电气自动化控制系统将会向着更好的方向发展。
参考文献
[1]徐典友.浅析人工智能在电气自动化中的运用[J].信息通信,2015(01).
[2]王海杰.论工业生产中电气自动化重要作用及趋势展望[J].科技展望,2015(03).
[3]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].中国科技投资,2013(11).
[4]潘正昊.气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用,2017(10).
[5]徐建俊.基于“双证融通”的高职人才培养课程新体系的构建――电气自动化技术专业[A].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2009.
作者简介
马逸然(1996-),山东省济南市人。大学本科学历。山东科技大学。研究方向为电气工程及其自动化。