电气工程的基本概念精选(九篇)

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第1篇：电气工程的基本概念范文

【关键词】电气自动化；电气工程；融合应用

中图分类号：F407文献标识码： A

随着科学技术的快速发展，电气工程自动化技术的融合应用提高了企业生产的工作效率，同时压缩了企业生产成本，对电气工程事业的发展与完善起到相当重要的作用，值得引起高度重视和广泛推广。下面，本人将分析一下电气工程自动化技术的融合应用现状，归纳电气工程自动化技术的融合发展方向以及应用办法，希望对电气工程自动化技术融合应用事业的发展有所帮助。

1电气自动化基本概念及特点

1.1电气工程

电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今时代电气工程高新技术领域中不可或缺的关键学科。电气工程技术在新时代人民日常生产生活中有着举足轻重的地位，正是因为电气技术的巨大发展进步才推动了以计算机网络为基础的信息化时代的到来，同时也改变了现代人类的生活工作模式。千百年来，人们一成不变的生产生活模式效率很低，电气技术的出现改变了这一局面，从而使人类快速进入现代化生产进程中，为人类文明发展做出了重大贡献。在当今全球化、信息化的时代，国家之间实力的对抗本质上就是科学技术综合实力的对比，电气技术无疑是其中相当重要的一项技术，因此，电气工程技术已成为全球各个国家竞相发展推广的现代化关键技术。

1.2电气自动化技术

电气自动化技术在学术上全称为电气工程及其自动化。首先，介绍一下“自动化”技术。自动化技术是一门综合性技术，它与控制论、信息论、系统工程理论、计算机科学技术、电子信息技术、液压气压技术、自动测控技术等紧密相连，它以“控制工程理论”和“计算机科学技术”为基本理论基础，对当今工厂机械化生产产生了不可忽视的影响。其次， 电气工程及其自动化技术几乎在各个行业都有广泛应用，小到一个机器小按钮的设计，大到卫星火箭的研究，处处都有电气工程及其自动化技术的相关使用。据估计，电气工程及其自动化技术在未来会在人们的日常生活以及工业生产中扮演更为重要的角色，我国各大高校将会培养大批优秀电气工程及其自动化专业人才投入现代化生产中。目前，电气工程及其自动化发展非常迅猛，相对比较完善，已经成为现代高新技术产业不可缺少的组成部分，广泛应用于工业、农业、电力、国防等关乎国民经济命脉的关键领域，在我国现代化进程中发挥着举足轻重的作用。

2 电气工程自动化技术的融合应用方向

2.1电气工程自动化技术在加大远程控制技术方面的融合

所谓远程控制技术并不是指远距离控制，而是指通过一个电脑网络终端实现控制与其相关联的其他电脑网络终端设备。以往在电气工程实施过程中，计算机系统技术服务工程师或网络维护管理人员必须亲临故障现场才能解决问题，现在通过远程控制目标维护计算机或所需维护管理的网络设备就可以轻松解决，高效便捷，同时对需维护的系统进行配置、安装、维护、监控与管理。这一技术最大限度降低了用户的损失，实现了电气工作系统的高效化管理，进而大大压缩了电气工程实施过程中系统维护管理成本。其次，远程监控技术不受时空限制，对电气工程操作设备的管理更加灵活多样，大大节省了操作者的时间，同时提高了管理者的主观能动性。此外，这种高效便捷的远程控制技术也有一定局限性，比如，有的电气工程施工现场规模比较大，施工条件差，环境恶劣，通讯设施不够完备，信号不稳定，在这种情况下远程控制的工作可靠性不被保证，监控系统的实时监控质量也不高，管理者很容易出现判断失误或者监控差错。因此，这种远程控制技术只适用于通讯设施完备、信号稳定、通讯规模不大的小型电气工程施工工厂，这样才能保障远程控制技术的优势在电气工程方面充分发挥。

2.2电气工程自动化技术在集中式监控技术方面的融合

监控系统一般都是由多个单独的监控输出设备分散输出，这种无序性的处理方式是非常冗杂的。为了解决这一问题并保证监控系统正常运行，通常需要在处理监控内容时设置大量的系统处理器，换言之，就是要配备数量充足、性能良好的电缆。然而，这一措施显然会增加电气施工企业的投资成本，给电气工程企业带来严重的经济负担，降低电气企业的生产效益，进而削弱企业的市场竞争力。更为严重的是，数目众多、品牌杂乱、功能不一的电缆由于没有系统的管理分类被集中的搅合在一起，系统的安全可靠性大大降低，这在电气工程管理中是十分危险的做法，会引起不可预料的安全隐患，影响电气企业的施工安全，威胁电气施工人员的生命财产安全，进而给电气工程企业带来不必要的损失。在当今社会，人民日常生活离不开电气的供应，小小的电气安全隐患可能会引起大规模的电气事故，造成巨大的经济损失，严重影响人民正常的生产生活。因此，注重电气工程自动化技术在集中式监控技术方面的融合应用很有必要，通过集中式监控方式的运用，便于监控布局整个电气工程施工系统，方便快捷、灵活高效，从而使电气施工系统处于一个相对安全的、可靠性良好的、高效运行的环境中。这一技术使企业技术人员更加明确顺利的参与整个电气系统的管理，及时、准确、全面、深入的了解电气施工的过程，使整个电气施工系统有条不紊的高效进行。

2.3电气工程自动化技术在现场总线监控技术方面的融合

现场总线监控技术是迄今为止在电气工程中运用程度最高、最受欢迎的一项高科技技术。在现场总线监控技术的操作中一定程度上减少了隔离设备的数量，同时有效地控制了端子柜的运用，电气企业使用这种技术大大减少了投资成本，而且一定程度上为现场监控提供远程监控技术，从而保障了现场监控的安全性和可靠性。

3电气工程自动化技术的融合应用办法

3.1电气工程自动化技术在继电保护装置方面的融合应用

首先介绍一下继电保护装置在电气工程实施过程中的作用，当电气施工系统发生故障或临时停止时，继电保护装置会迅速向总处理站发送报警信号，同时切断电路来保护故障线路和设备，随后对整个电路系统的运行情况和参数变量进行实时监测，在远程控制技术的支持下继电保护器装置灵活应变，几乎不会出现误跳的现象。

3.2电气工程自动化技术在变电站方面的融合应用

据悉，目前我国的变电站大多数都会采用变电站综合自动化系统来进行自动化设备、信号传输系统、远程监控系统和继电保护装置的更新优化和功能完善。综合自动化系统以计算机科学技术、通信技术、电子信息技术、传感器技术等先进技术为基础，通过各种精密的自动化设备的辅助实现对变电站的操作和维护。这种高度集成化、高效化的自动化技术值得广泛推广应用。

4结束语

当今时代，电气工程自动化技术的融合非常广泛，成为电气工程行业发展中相当关键的一部分。融合应用大大降低了电气工程实施过程中应用系统的维护成本，最大限度降低了用户的损失，实现电气工作系统的高效化管理。通过本文对于电气工程自动化技术的融合应用分析，启示我们在以后的研究中应侧重电气工程自动化技术的融合应用，促进我国电气工程事业的进一步发展与完善。

【参考文献】

[1]陈志雄，倪芬.电气工程对电气自动化技术的融合使用[J].科技展望.2014.3(03):127-128.

第2篇：电气工程的基本概念范文

论文关键词：电力电子技术；课程设计；教学方法

电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初，主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制，是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前，“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一，教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识，理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果，该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程，均衡理论和实验教学的比例，针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段，注重激发学生的学习兴趣，使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。

浙江工业大学（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”，后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来，我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践，丰富自身的教学经验，积极改革创新，追求高质量和高水平的教学。

本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。

一、注重建设教学团队和培养青年教师

在整个教学过程中，教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者，同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键，他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心，能够激发学生求知的热情，既教会学生学习方法，又让学生掌握科学知识。

经过多年的积累，目前我校电力电子技术本科生教学团队已初具规模，核心成员主要有教授1人、副教授2人、讲师2人、实验员1人。其中具有博士学位2人，硕士学位3人。该团队每年都会承担全校3个电气工程与自动化类本科专业（电气工程及其自动化专业、自动化专业和电气工程及其自动化教育专业）约6～8个班的电力电子技术教学工作。为保证全校范围内该课程教学内容与质量的一致性，各授课教师按统一的教学大纲分专业分班级进行教学，期末所有选课的学生参加全校统一的考试。不同专业、不同班级的学生呈现出来的特点也各不相同。在学内容的前提下，各教师遵循以学生为本的原则采取灵活恰当的教学方法进行针对性授课，确保达到良好的教学效果。

我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题，交流并总结教学经验，共同开展教学和科研课题项目，促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上，该教学团队引入青年教师导师制度，由多位（副）教授级的教师担任指导教师，对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训，包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段，指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价，帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下，青年教师成长很快，在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。

二、完善适合学校实际情况的课程设计

“电力电子技术”是一门理论性、实用性都很强的课程，课程内容量多且面广，合理分配理论教学和实验教学的比例就显得非常重要。结合学校的实际情况，我校电力电子技术本科生教学团队为电气工程与自动化类相关的3个本科专业制订了统一的教学大纲。“电力电子技术”课程总共安排了64学时，其中，理论教学48学时、实验教学16学时，在注重教授学生基本概念和基本分析方法等理论知识的同时也同样注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的实践能力。与大多数国内高校接轨，教材主要选用普通高等教育“十一五”国家级规划教材、普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材——机械工业出版社出版的《电力电子技术》最新版本和学校自编的《电力电子技术实验用书》，实验装置采用求是公司生产的MCL型电力电子及电力传动教学实验台。所选教材《电力电子技术》第5版本一共有10个章节，仅48学时的理论课不可能也没必要面面俱到讲授教材中的所有内容。因此，教学团队进一步对这10章的教学内容划分了主次，对电力电子器件、电力电子器件应用的共性问题、整流电路、直流－直流变流电路这4个章节做重点教学，对其余的6个章节做次重点教学。16学时的实验课要求完成5个实验的教学，内容涉及各主要电力电子器件及其驱动电路、晶闸管可控整流电路、PWM直流斩波电路分析及测试和开关电源分析及测试，进度与理论课的相关内容同步，确保学生能在第一时间把所学的理论知识和实际联系起来。教学团队在教学内容和学生学习效果考评两方面同时做到了对理论与实践的兼顾，规定学生学习该课程所得总成绩由以下三部分组成，即期末理论考试成绩占70％、平时实验成绩占10％、课堂表现及课后作业成绩占20％。

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三、以学生为本的教学活动实践

在具体实施电力电子教学的过程中，教师激发学生的学习兴趣，创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。

我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程，理论性很强。在教授该课程新知识点时，若涉及到相关前续课程重要的旧知识点，教师会采用先温故后知新的教学方法，通过学生回答问题的方式复习旧知识点，由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如，在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始，先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型，再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中，然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时，会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法，并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作，通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。

在传统的口头讲授过程中，教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外，教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容，如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程，既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点，如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样，性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件，教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导，教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。

“电力电子技术”课程包含很多基本概念，在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力，有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平，而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力，为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。

在“电力电子技术”的理论教学过程中，强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如，在举例说明电力电子技术的实际应用时，教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子（如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等）。先抛砖引玉让学生有些感性的认识，再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时，提高学生对该课程的重视程度。

“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容，教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图，还会提供一些电力电子电路的实际波形图，让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲，令他们更主动地去预习实验，更认真地进行实验，并且更努力地去尝试着寻找答案。比如，反激式电路在电流断续工作模式下，由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上，当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时，学生表现出极大的兴趣，跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时，教师正好因势利导，鼓励他们认真地去完成相关的实验，通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。

四、关于今后教学的一些设想

电力电子技术的发展日新月异，关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进，紧跟潮流，与社会接轨。目前，在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是，教师可采用循序渐进的方法，从目前以中文为主的双语授课，到中英文各半的双语授课，再到以英文为主的双语授课，最后过渡到全英文授课。目前，最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学，务必让学生掌握必要的基本知识；而次重要章节则可主要采用英文教学，这对扩展学生视野很有利。

层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的，但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上，按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链，教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等，在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与，学生能更深入地了解和掌握电力电子技术，对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。

第3篇：电气工程的基本概念范文

[关键词]电气自动化；设计；原则；

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0364-01

一、电气自动化的基本概念

在现代科学技术的许多领域中，自动化是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置根据给定值或给定信号变化规律去变化的过程。自动控制系统的开环控制是系统结构的控制过程，一般只能用于对控制性能要求较低的场合。闭环控制控制装置是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，具有减小或消除作用震荡的作用。复合控制其控制作用难以及时影响被控量，形成快速有效的反馈控制，补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。自动控制系统分为线性系统和非线性系统，定常系统和系统，连续系统和采样系统，恒值系统和程序控制系统。

二、电气自动化设计原则

1、优化供配电设计。设计的适应性是应满足各项电力的符合和供应要求，电气设备要保证运行的稳定性和可靠性。电气线路的绝缘强度、热稳定要保证供电和配电的安全运行。

2、提高设备运行效率。在设计的过程中应首先满足对运行要求的维护，最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求，设计方案应力求简单，采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求和结构复杂性等方面协调处理好二者的关系。需要合理地选用电器元件，确保使用可靠和使用维护方便尽力减少成本和各种消耗。

3、合理调整负荷。设备效率要在在提高电能质量、合理调整负荷的设计系数的情况下选择。选择合理的节能措施可以提高设备利用率节约电能。选用节能设备、均衡负荷，尽量减少线路损耗与维护费用，电力设备在利用时要减少电能的直接或间接损耗。

4、电气自动化系统性能要求。在设计中过分强调系统的稳定性，会使系统的震荡加剧，通过能动地采集施加控制作用，使系统在正常运行并具有预定功能。

1）稳定性。系统受到外作用后，若系统的给定值为一定值，系统给定值在其调节过程中应始终使被控量等于给定值，防止运动部件的加速度受到限制，自动化的系统要实现瞬时变化，必须经过一个过渡过程来实现电气自动化系统的稳定性。过分强调系统的稳定性，会使系统的震荡加剧，通过能动地采集施加控制作用，使系统在正常运行并具有预定功能。

2）简单性。对于发动机，原输入380V交流电压，通过变压器转换输出给驱动器电源，连接到电机输出380V交流电压。改进后的自动系统外部接线十分简单明了，同时也增加了存储功能。干扰产生更少，抗干扰能力也更强。电气自动化系统对输入响应越快说明系统的输出复现输入信号的能力越强。

3）准确性。准确性反映了系统的稳定精度。若系统的最终误差为零，则称为无差系统，否则称为有差系统。

三、自动化系统的发展策略

电气自动化技术可以与新锐的科学技术成果相结合，并且投入到电气自动化技术的创新中去。优化电气自动化系统的结构，实行电气自动化系统结构通用化，有效提高对电气自动化技术的利用率。在工业生产中，应加大电气自动化的利用力度，让更多的企业及行业受益于该项技术。

1、网络结构的架设网络构建。现场总线监控方式。现场总线等计算机网络技术已经应用于变电站综合自动化系统中，而且智能化电气设备也有了较快的发展，为网络控制系统应用于电气系统奠定了基础。此外，各装置的功能的独立性可以保障使整个系统不会瘫痪。因此现场总线监控方式是今后电气自动化监控系统的发展方向。自动化系统的网络结构可以保证现场与企业管理系统之间的数据传递，畅通无阻。企业上级管理网络结构必须实现办公自动化，可以节约有效的资源降低成本费用。

2、电气自动化检测技术。自动检测技术的主要内容；测量原理、测量系统及数据处理。测量系统从信息的传输形式上有模拟式和数字式两种。模拟式测量系统由显示、记录装置和输出装置组成。数字式测量系统是带微机的测量系统，是由传感器、中央处理器组件和显示记录等设备组成。电气自动化检测技术是自动化技术主要支柱之一，检测技术任务寻找与自然信息具有对应形式的信号，把所提取出的有用信息进行功率转换，在排除干扰的情况下把信息进行远、近距离的传递。自动检测技术必将成为我国最重要的热门技术之一。

四、自动化技术在电力工程中的发展

发电控制技术自动化：自动化技术在火力发电厂中的应用，主要是对机械设备的相关数据进行采集，监测设备状态，发出预警信号以及进行故障检测等等。计算机来对机械设备的运行过程实时控制，自动化启动设备运行全过程，如点火、并网等等，来自动增加或者减小无功率，控制母线电压。

电力调度技术自动化：计算机是电力调度自动化控制系统的核心，主要是搜集整理相关的数据，这样电力管理人员借助于电力调度技术的自动化，就可以全面了解和把握整个电网的运行情况，采取一系列的措施来应对运行过程中出现的各种突况，促使电力系统更加稳定的运行。

变电站技术自动化：变电站在计算机的基础上，将先进的通信技术充分利用了起来，有效处理和应用搜集的相关信息，这样可以重新组合变电站中的电力系统，有效优化系统设计工作，促使系统更好的搜集和处理相关的信息和数据等等，从而实时监控和管理电力系统运行全过程。

配电技术自动化：具体来讲，配电网自动化主要是改造和优化城乡配电网系统，来提高电网运行网络化程度，更好的发展配电网，促使电力系统更加安全和稳定的运行，提高供电质量，更好的服务于居民群众。

五、电气工程中电气自动化的发展趋势

电气自动化的发展同IT技术是紧密相关的，其发展方向也是很多的，目前主要有分布式、信息化和开放化三个发展趋势。分布式的发展能够保证整个自动化系统的每一个智能子系统都能够独立完成工作，降低整个系统的危险；信息化则是与最新的电子技术相结合，使电气自动化的管理和控制更加方便快捷；开放化是将电气自动化系统增加外接接口，实现系统控制与外界网络的连接。

参考文献

[1] 蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息，2014，01：66.

[2] 彭镱.浅谈自动化技术在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业，2014，09：21-23.

[3] 孙伟.浅析电气自动化控制技术[J].民营科技，2014，03：11.

第4篇：电气工程的基本概念范文

关键词：电路；教学；思索

作者简介：崔双喜（1970-），男，甘肃武威人，新疆大学电气工程学院，讲师。（新疆 乌鲁木齐 830047）

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0040-02

电气类专业以培养“具有现代创新意识和宽广电气专业知识的复合型工程技术人才”为目标，为满足这一专业培养目标，各高校均对专业课程进行整合，拓宽专业外延。“电路”作为专业基础课，其课时也被相应压缩，因此如何在有限的学时内教授大量的电路理论知识，是值得教师深思的问题。如今，全球经济形势严峻复杂，高等教育的大众化使得大学生数量剧增，毕业生就业压力不断增大，大学生就业难成为社会普遍问题，如何帮助学生克服厌学情绪，提高就业竞争力，成了摆在教育工作者面前的又一值得深思的问题。针对“电路”教学学时少和学生厌学等一系列问题，结合多年的“电路”教学实践，笔者就教学目标、课程体系、教学方法、实验技能培养等方面进行了一系列思索。

一、思索一：“电路”课程定位

电路理论是当代电气工程与电子科学技术的重要理论基础之一，是所有强电和弱电专业的必修课，“电路”课程理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。学习“电路”课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题与解决问题的能力，都有重要作用。通过“电路”课程学习，学生应能够掌握近代电路理论的基础知识和电路分析与计算的基本方法，具备进行实验的初步技能，并为后续课程准备必要的电路知识。因此，“电路”课程在电气类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。

然而，在实际教学过程中发现，许多学生的学习目的很不明确，不重视“电路”课程的学习，主要表现在：觉得将来用什么知识，现在就学什么，至于“电路”课程，不清楚学习的目的以及它在专业中的地位，更有甚者将其和物理混为一谈。鉴于此，教师应在课程一开始就告知学生这门课程的重要性，告知该课程是为专业后续许多课程提供理论支持，例如模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力系统分析、自动控制等。同时也可举例说明“电路”在专业学习中的基础地位，可以以问题的形式说明，以此引起学生对该课程的重视。例如：为什么许多学校在电气工程专业招收硕士研究生时专业课要考“电路”？只有明确了课程在学科中的定位和重要性，学生才会有目的地自主学习。

二、思索二：精选“电路”课程内容

针对“电路”课程包含的内容广、定理多、概念比较抽象的特点，教师应思索如何在有限的学时内对本课程进行富有成效的教学。首先，应保证电路理论课程教学内容的完整性、系统性、全面性；其次，应对授课内容进行适当的精选、浓缩，讲授其中的精华，教学根据专业特点和课程的性质、任务要求，内容不宜过广过深，基本内容必须保证讲深讲透，给后续专业课打好基础。另外，凡是大纲中打“*”号的内容，教师可根据专业情况灵活掌握。一般来讲，讲课是主要的教学环节，但不是大纲所列全部内容都一定要在课堂上讲授，有些内容可以让学生通过自学来解决，在讲授中要注意把基本概念讲深讲透，注意培养学生独立钻研、独立思考的能力和习惯。最后，考虑到有些课程之间内容交叉，教学内容重复，有些内容在多门课程中重复讲授，浪费学时，因此也可以通过课程体系的优化和课程的整合来解决学时少、教学效果不佳的问题。

三、思索三：改革电路理论教学

为了能够在较少的学时内开展“电路”教学，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，转变学生学习态度，提高学生学习成绩，笔者在“电路”课程教学改革与思索中积极进行尝试，认为教学应从以下几方面改进：

1.教学应尽量结合实际问题，激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，若要提高教学质量，培养学生的学习兴趣则是授课老师面临的首要问题。“电路”课程中所给电路都是实际电路的理想化电路模型，电路理论均是建立在模型基础上的，这就使得学生接触到的例题、习题很少涉及实际问题，使得理论与实际相脱节，使学生领会不到“电路”课程的重要性，缺乏学习的积极性和主动性。这就要求教师在平时就要注意搜集与电路有关的工程实际和生活用电问题，把电路实际例子引入教学内容，突出教学内容的应用性及实践性，在教学中穿插讲解，以培养学生学习“电路”课程的兴趣。当然，在教学中培养学生的学习兴趣也要通过其他辅助手段，如启发式和讨论式教学等。

2.认真钻研教材，教学应注重能力培养

掌握基本概念是学好电路的根本，电路理论教学中应注重概念的理解及应用，电路的基本概念教学应当力求通俗易懂，以培养学生全面、准确把握概念实质的能力。电路的基本定律是电路部分的基础，在电路分析中应用非常广泛，电路定理的教学应采用多种手段，培养学生准确理解定理并加以应用的能力。对电路基本分析求解方法的教学应抓住方法实质，培养学生分析和求解电路的能力，以及培养学生解决电路实际问题的能力。

3.多媒体教学为主，板书为辅的教学方式

教师应充分利用现代多媒体教学手段，辅之以传统板书教学，而不应当完全摈弃传统教学。多媒体教学作为现代教学的主要方式之一，可节约板书空间和时间。电路理论课程具有系统性强、定理概念抽象、内容多、学时少的特点，特别适用于采用多媒体教学，如果使用得当，可提高教学效率，有效地促进教学。然而多媒体教学具有大信息量、大容量性，信息呈现速度快，很可能会超过一些学生的信息接收能力，一时反应不过来，思路跟不上，导致教学效果变差。因此在制作多媒体课件时，应当正确处理多媒体和黑板、粉笔、语言表达、普通教具之间的关系。在“电路”教学中，一些抽象的概念、难懂的定理、理论的阐述，用多媒体教学会取得较好的效果，但是如果一些重要公式的推导、重要例题的讲解用多媒体教学很难使学生理解，那么还是用板书效果会更好。

4.习题课教学

习题课不可安排过多，建议主要安排在本课程前半部分，即随着学生学识的逐步增长，可减少习题课时数，这样有利于培养学生独立思考的能力。习题课要注意方式上的多样化，以期取得较好的效果。专题讨论、有启发有讨论的典型例题演示、学生作业中发生典型错误的分析等均可作为习题课内容。

四、思索四：创新“电路”实验教学

实验课教学的目的：验证理论内容；加深对“电路”课程的理解；全面培养大学生设计、创新及综合应用能力；培养大学生浓厚的实验兴趣与创新研究能力和实际动手能力。实验环节是高等教育的重要内容，对培养大学生工程实践能力、提高就业竞争力尤为重要。实验教师应使用各种教学手段，如传统的、现代的、超前创新的甚至从时间、空间上开放的实验室，从根本上改变实验传统教学模式。电路实验作为电路理论课程的实践环节，应包括理论教学所需的验证型实验、理论联系实际的应用型实验、培养学生动手能力和独立思考的综合型设计性实验。传统的实验是以定理和理论验证为主，应用型及综合型设计性实验的比重较少，学生动手能力得不到有效提高，尤其在用实验箱做实验时，内部电路不可见，学生做实验只是简单地连连线，实验也是实验指导书上设计好的内容，学生不加思考机械式地“做”实验。改革后的电路实验应当提高应用型设计性实验的比重，验证性实验的比重可相对减少，实验内容安排应当尽量注重解决工程实际，实验也应逐渐从基础性过渡到研究探索和锻炼动手能力、科学思维能力上来。实验室应当是对学生开放的，力求做到实验室资源最大化利用，在实验教师的指导下，应大力鼓励学生自拟实验项目，开展研究型、设计型实验，全面展示学生研究及创新的活力，

五、思索五：高水平的师资队伍建设

随着科技的迅猛发展，社会对大学生的质量要求愈来愈高，无形中对高校教师的自身素质也提出了更高的要求。教师应在教学实践中不断提高思想政治素质、人文素质和道德素养，不断提高教师职业道德水平。教师只有深入学习新知识，掌握新技术，时常反思自身的实践教学活动，积极开展学术交流，举办不同形式的学术讲座，拓宽知识视野，与同行交流教学体会与经验，开展教学研究，才能使教学质量更上一层楼。高水平的师资队伍是保证教学的先决条件，高等学校应着力改善教师队伍学历结构，实施“中青年教师硕博工程”，积极鼓励和支持教师在不影响教学科研的前提下，在职到国内重点大学、研究机构攻读研究生；充分利用校内博士和硕士点资源，改进培养方法，在保证质量的前提下，探索适合在职人员特点的新培养模式。教师应时刻怀有终身学习的思想，学校应营造终身学习的良好氛围，着力提高教师的学术水平和创新能力。充分发挥老教师“传、帮、带”的作用，老教师应带领青年教师承担教学任务、承接科研课题，帮助他们提高自身学识水平，从而更好地促进教学。

六、结语

本文围绕高等学校教学改革与探索的主题，就电气类专业“电路”课程的课程定位、课程内容精选、课程理论教学、实验教学、师资队伍建设等方面进行了思索，旨在推动高等教育教学质量的提升，深化教育模式改革。教师应通过和教育工作者探讨和交流达到共勉，为更好地培养有文化、高素质、应用型的当代大学生人才不断自觉提升自身能力和素质。

参考文献：

[1]邱关源.电路[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.

第5篇：电气工程的基本概念范文

关键词：电力市场；电力营销；电气工程及其自动化专业；课程体系

作者简介：游文霞（1978-），女，湖北嘉鱼人，三峡大学电气与新能源学院，副教授；刘会家（1969-），男，湖北大冶人，三峡大学电气与新能源学院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

基金项目：本文系“电力市场与电力营销课程体系的研究与实践”（项目编号：J2010045）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0036-03

三峡大学电气工程及其自动化专业起源于1988年开办的电力系统及其自动化专业，和其他高校不一样，该专业主要为电力行业培养高级专门技术人才。随着电力工业的飞速发展，“智能电网、特高压、新能源”特征逐步呈现，技术与管理也已开始走出国门，加之始自2003年高等教育“质量工程”的提出，对电气工程专业人才培养提出了新的要求和挑战。

现有的电气工程及其自动化专业的本科毕业生由于缺乏经济学与管理学的基础，无法立即适应电力系统市场化运作管理的需要，与此同时，一般经济管理专业的毕业生由于不了解电力系统的物理概念、运行与控制规律而无法从事以系统潮流计算和优化为基础的电力市场交易方面的工作，电力行业迫切需要同时掌握电气工程、经济学、管理学知识的复合型人才。因此，有必要在三峡大学原有的电力系统及其自动化国家特色本科专业培养计划的基础上加强电力市场营销与管理方向的专业课程建设，培养既熟悉电力工程专业技术知识又掌握电力行业管理和电力市场机制的新型人才，以满足电力工业和电力企业改革的需要。

电力市场与电力营销方向是对三峡大学电气工程及其自动化专业优势学科的继承和发展，课程设置应该建立在现有的电气工程及其自动化专业课程基础上，主要增设电力经济分析与管理等领域的专业基础课程与专业课程，强调电力系统专业知识与经济管理基础知识、电力经济专门知识的相互结合，注重理论联系实际，传统融合创新。

本文从人才培养目标、理论课程体系构建、实践教学内容设置、专业教材建设和师资队伍建设等方面出发探讨了三峡大学该专业方向的建设。

一、人才培养目标

电力市场专业方向培养的是现代电力工程应用型人才，学生应该既能够胜任电气工程及其自动化专业的技术工作，又具有从事电力企业、电力项目经济分析和营销管理等工作的能力，学生在具有比较系统的电气工程及其自动化专业所必需的基础学科理论、较宽厚的电气工程领域专业技术知识的基础上侧重于必备的电力企业经济运行理论基础和经济管理理念的培养。

毕业生应具备以下几方面的知识、能力和素质：掌握较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学、经济学与管理科学基础和外语综合能力；系统地掌握本专业领域必需的较宽泛的技术基础理论知识；获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力；具有电力市场与电力营销方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿的发展动态；具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。培养的学生可在电网企业、发电企业、电力设计院、电力建设企业、电力技术研发企业、电力技术经济咨询机构以及政府部门、金融机构和其他各类企事业单位从事电力规划、电力企业战略、电力体制改革与电力市场、电力政策研究、电力需求与营销、电价、电力项目投资与项目可行性研究、电力工程项目概预算和电力工程管理与教育等方面的工作。

二、课程体系结构

电力市场与电力营销专业的本科毕业生应该在掌握电气工程及其自动化专业所必需的基础学科理论与电气工程领域专业知识的基础上，全面、系统地掌握与经济有关的基础理论知识、经济技术指标体系及发电、供电、基建计划的编制方法和管理程序，熟悉电力现状和发展规划，掌握电力市场、电力企业、电力工程项目管理等知识。学生具有扎实的电力理论基础，能够应用系统的思想、经济管理的理论与方法和计算机应用技术解决电力技术与经济实际问题。

在设置电力营销与管理专业方向课程时，充分考虑了电气工程及其自动化专业的专业基础课程以及专业课程模块、电力市场营销与管理方向的课程模块的特点，并注意它们之间的融汇与贯通。课程构建主要分为理论部分和实践部分两大块，如图1所示。

其中，理论部分是实践教学的基础，而理论部分和实践部分都是围绕三峡大学电力系统及其自动化专业现有的人才培养计划展开，是对其的有效补充。

1.理论课程体系

在电力系统及其自动化专业原有的专业基础课程与专业课程的基础上，主要增设了以下专业方向模块主干课程：电力系统经济学基础[1]、电力市场[2]、电力市场营销[3]、电力企业管理。[4]如图2所示。

下面分别给出了这四门理论课程的教学目的与教学任务。

（1）电力系统经济学基础。主要侧重于让学生了解各种能源转换成电力并在其传输、分配和利用过程中与之相关联的各种经济关系及其与国民经济有关部门之间发生的经济联系。掌握电力经济学以及与之相关的具体技术、系统研究中广泛应用的计算方法和经济学知识。

（2）电力市场。系统地介绍电力市场相关的基本概念和基本理论，使学生了解电力工业和电力市场的整体框架及其市场结构，掌握电力市场运营所需要理解的电力市场的各个细分市场、功能运行及其方式，从而为了解电力工业的管理体制和基本的市场运行规律打下基础。

（3）电力市场营销。该课程立足全面、系统地阐述电力市场营销的理论基础与理论体系，主要介绍现代电力营销理论、策略、方法和技巧，让学生树立电力市场观念、竞争观念和效益观念，了解电力市场营销研究、开发、策划和管理及国际电力市场营销与网络营销等相关内容。

（4）电力企业管理。让学生了解电力企业的一般概况和管理的产生与发展；了解电力企业的性质、电力企业管理组织与管理制度、电力企业管理人员的作用及素质和电力企业管理的方法、艺术以及电力企业文化，为进入社会参加实际的经济活动及电力企业管理工作提供必要的知识储备，培养学生企业管理的素质和能力。

考虑到电力系统本身是一个包括使用各种能源的发电站、各电压等级的输电线和各种电压用户的复合体，同时还涉及到系统经济、安全地运行以及日益受到关注的电力开发利用对环境的影响等问题，是包括经济、技术和社会为一体的庞大系统，需要应用现代信息技术、系统工程的方法解决好有关的技术与经济问题。因此，为加强学生经济优化的思想和系统管理的理念，并且能够运用这些理论与方法分析、解决电力系统运行与管理中的经济问题，进一步推荐系统工程、决策支持系统、电力企业生产运营管理、电力工程概预算、管理信息系统等选修课程。

2.实践教学课程

现代电力工程应用型人才应具有工程意识、工程实践能力和创新能力。工程实践能力和创新能力是普遍受到关注的问题。在实践课程的设置方面注重学生工程意识的培养，并将这种工程意识的培养体现在专业实践课程的教学内容与教学模式之中。

图3给出了电力市场与电力营销专业方向模块实践课程体系结构。课程设计包括：发电厂经济运行课程设计、电力营销课程设计。课程设计的主要任务是增强学生对该方向各门专业基本知识的理解与应用实践能力，培养学生的专业实践技能。综合实验包括：电力经济综合实验、电力市场仿真实验、[5]电力市场信息化案例分析实验。通过综合实验的训练让学生了解专业的知识体系及其每个知识点的工程背景、解决了什么样的工程问题及其解决问题的思想方法等，培养学生综合运用所有专业知识的实践能力和创新能力。

三、教材与师资队伍建设

1.专业教材建设

教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是教师进行教学的基本工具。教材的质量直接体现着高等教育和科学研究的发展水平，也直接影响本科教学的质量。为适应新时期本科教育教学改革和培养具有国际竞争能力的素质人才的需要，该专业方向模块课程的教材采用选购国内外先进教材与自行编写特色教材的组合方式。

根据课程体系结构，通过对比相关教材，目前每门理论课程的教材指定一本国内外的先进教材作为讲课教材。[1-5]另外，根据相关理论的研究热点与研究进展，提供5～7本相关教材作为参考教材。理论课程教材与参考教材的选择要求体现现有专业课程与增设课程之间的相互关系以及课程知识点的内在联系。教材内容要求具有一定的深度与广度，力求反映本专业的前沿发展。

与此同时，该专业方向的人才培养主要面向我国电力工业。实践教学的目标是培养具有实践能力和创新能力的应用型电气工程专门人才。实践教材应该体现“设计型、综合型、培训型”的鲜明行业特色，所以，实践教材采用自编教材，编写过程中教材要求突出专业学科特点，注重训练学生的动手能力。目前，这项工作正在积极进行之中。

2.师资队伍建设

专业建设的关键是师资队伍建设。一支结构合理的高水平教师队伍是专业建设的主要目标之一，是专业建设持续健康发展的根本保证。师资队伍建设的任务主要在于教师队伍结构优化和教学科研水平的提高。

电力市场与电力营销专业方向经过这几年的发展形成了教学经验丰富、思想活跃、积极参与教学改革、对教学工作高度负责、对学生严格要求、爱岗敬业、团结拼搏、充满活力的高素质教师团队。现有教授2名，副教授2名，讲师3名。为了进一步了解行业特点，掌握行业需求，教师们积极与电力行业各企业、研究院所进行交流沟通，到电力部门进行挂职锻炼，深入供电局客户服务中心，建立了宜昌电力勘测设计研究院“产学研”基地。教学团队还承担了诸如电力系统负荷预测、区域电力系统无功补偿规划等多项相关的科学研究与教学研究项目，并将研究成果应用到区域客户直供电进行试点。同时，在课堂教学与实践教学过程中紧密结合科研课题讲授相关理论知识，使得教师的课堂教学质量与科学研究能力相长，极大地提高了教师的综合素质。

当前，还需要进一步优化教师队伍的年龄结构、学历结构和学缘结构，稳定骨干教师队伍，造就拔尖人才，培养若干名在国内外有重大影响的学术带头人，形成和聚集一批在国际、国内有一定知名度的学术创新团队，建成一支整体水平较高、充满活力的适应学校事业发展需要的师资队伍。

四、总结

电力市场与电力营销方向的设置是三峡大学电气工程及其自动化专业适应电力行业需求开设的新方向。已有该专业方向的学生毕业后分配到国家电网公司、南方电网公司各地级市的客户服务中心、市场部等相关部门，单位对其工作表现反映良好。

本文在分析了三峡大学电力系统及其自动化专业现有人才培养方案知识体系结构的基础上，提出了在该专业增设电力市场与电力营销专业方向教育的必要性和重要性，探讨了该专业人才培养目标、理论课程体系结构、实践教学内容设置以及专业教材建设和师资队伍建设等问题。

参考文献：

[1][英]丹尼尔，戈兰.电力系统经济学原理[M].朱治中，译.北京：中国电力出版社，2007.

[2]刘秋华.电力市场营销管理[M].第二版.北京：中国电力出版社，2007.

[3]杜怀松.电力市场[M].第二版.北京：中国电力出版社，2007.

第6篇：电气工程的基本概念范文

1.课程改革培养目标与依托

《综合布线工程技术应用》课程的设置，联合黑龙江省安防协会、楼宇智能化行业指导委员会以及省内知名建筑电气工程技术企业，整合优势资源，联合进行课程开发，“行、企、校”联合制定课程标准。并对课程标准进行评估与论证，力争做到课程学习情境的典型性、完整性和通用性。在学习情境的设立上，以由易到难、由单一到综合情境思路，并参照工程实际设计学习情境。课程内容与企业施工工程项目相对应，将职业岗位要求的知识与技能融入本课程的教学内容。

2.课程改革设计的理念与思路

（1）按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价“六步法”进行学习情境的设计。

（2）参照综合布线实际施工进行课程设计，使学习情境最大限度地贴近工程实际。

（3）在教学工程过以工作角色进行考核，以真正楼控公司员工标准要求学生，体现职业性。

（4）学习情境既要有典型性又要具有扩展性，每个情境都有基本部分、扩展部分和学生自由发挥的创新部分。

3.课程改革的内容与任务

（1）课程定位与改革目标设定本课程是建筑电气工程技术或楼宇智能化技术专业的一门专业核心课程，其目标是使学生掌握综合布线的基本概念、综合布线的结构、综合布线的工程设计技术、网络连接器的制作、配线架的安装等相关内容及技能。

（2）综合布线工程技术应用课程改革设计内容《综合布线工程技术应用》课程的改革原则：模拟真实工作场景，以任务驱动为载体，根据行业相关岗位工作需求，满足职业上岗证和职业资格证书，整合教学内容和多媒体教学资源，形成媒体资源库，合理设计工作情境和任务。《综合布线工程技术应用》课程的标准开发：依据行业标准设置教学内容，合理制定课程标准，科学设计课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容。《综合布线工程技术应用》课程的内容框架体系：本课程采用项目式教学，课程模式选择情境设计教学法，内容设计从简单到复杂，根据工程实际应用与人才培养模式的具体要求，课程环节分为如下内容：①认识综合布线系统；②办公室布线施工技术；③办公楼布线施工技术；④小区布线施工技术；⑤网络综合布线工程设计；⑥网络测试与验收。

（3）课程资源建设设计设计并建立教学资源计划，开发课程任务改革教材，多媒体教学资源和相应的虚拟资源，建立习题库以及辅助网络平台。

（4）课程教学模式与教学方法改革①以实训基地为课堂，在教学内容的组织和安排上，摒弃了传统的以理论教学为中心、以课堂讲授为中心、以教师为中心的方式，而是遵循以职业能力培养为中心、以实际操作为中心、以学生为中心的原则来对课程进行安排。重视培养学生自主学习能力，上网查找相关技术和应用资料的能力。引导学生将所学理论和技术应用到实际企业的案例分析中，从而使学生熟练掌握和灵活运用所学内容。②尝试“校企合作”共育模式，参考企业培养模式。参考企业中培养工程师的过程，分出能力等级。引入企业考核标准，校企共同制定课程大纲，以学习情境为单位安排讲授内容和实训环节。

4.课程改革的特色

本课程坚持以学习情境为载体，以培养学生技能为中心，教学内容与岗位要求相适应，不断创新教学手段，解决本课程教学中实践操作性较多的问题，使学生易于理解和学习，能学以致用，全方位提高了教学质量。同时在建设立体化的教学资源、培养学生自主化学习，以及在探索教学方法、教学手段、教学考核等方面寻求突破，形成了较为鲜明的高职教育特色。

（1）课程内容与岗位技能需要全面接轨课程结合高职教育特点，把先进、实用的内容融入到课程体系中。以综合布线设计、网络综合布线工程管理、网络综合布线工程验收综合技能为主线，培养学生五大关键能力，即思维创新能力、沟通协调能力与团队合作能力、网络综合布线设计能力、网络综合布线工程管理能力和网络综合布线工程验收能力。

第7篇：电气工程的基本概念范文

关键词：数字信号处理；教学方法；知识耦合

作者简介：王秋生（1971-），男，河北丰润人，北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，副教授；崔勇（1982-），男，河南漯河人，北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，讲师。（北京　100191）

基金项目：本文系北京航空航天大学教学改革项目“‘单片机原理及应用’课程探索和实践”（项目编号：400379）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）35-0046-02

随着通信电子技术、计算机技术和半导体技术的进步，数字信号处理技术得到了飞速发展，并广泛用于军事、航天、航空、遥感、控制、雷达、医学等各种领域。[1，2]数字信号处理课程不再局限于通信与电子工程学科，已逐步成为自动控制、模式识别、生物医学、计算机应用等学科的重要选修或必修课程。与此同时，对数字信号处理课程的教学研究日益深入，涉及教学内容[3，4]、双语教学[5，6]、实验教学[7]、辅助教学[8]、教学改革[9-12]等方面。

数字信号处理课程有如下特点：一是内容抽象。用抽象的数学符号描述数字信号分析与处理的基本概念和主要内容。二是内容丰富。包括数字信号和系统的基本原理、分析方法、处理技术和典型应用等。三是实践性强。课程内容与工程实践紧密联系，基本概念来源于工程问题，而分析和处理结果又应用于工程实践。

在自动化学院开设数字信号处理课程存在如下问题：课程内容抽象使学生难于理解和掌握；与工程联系紧密使学生产生畏惧心理；课程内容丰富与学时较少之间的矛盾突出；名称相似或相近的概念较多，容易产生混淆；缺少先修课程基础（受学时所限没有开设“信号与系统”课程）使得学习困难；课程设置在大学四年级上学期，适值研究生入学考试准备阶段，部分学生存在抵触情绪。

针对数字信号处理课程的具体特点和实际问题，本文提出了基于知识耦合关系的教学方法。它充分利用课程内容的内在联系，通过建立完整的概念体系和知识结构从宏观上理解和掌握授课内容，避免学习知识的孤立性和盲目性。

一、基于知识耦合关系的教学方法

数字信号处理课程主要讲授数字信号/系统的基本概念、基本原理、分析方法和典型应用。虽然涉及内容很多，但是彼此联系密切、耦合关系很强。基于知识耦合关系的教学方法主要体现在系统分析和信号分析两个方面。

1.系统分析的知识耦合关系

数字信号处理的系统分析以线性时不变系统为对象，以傅立叶变换和z变换为主要工具，以分析系统的线性、时不变性、因果性和稳定性为核心，在时域和频域分别论述有理系统的分析方法和实现技术，包括时域卷积、系统函数、信号流图、差分方程、有理函数系统（FIR和IIR系统）等。彼此之间的耦合关系如图1所示。

在图1所示的知识耦合关系中，时域卷积是从系统输入、系统输出和单位脉冲响应角度描述系统；系统函数是应用有理函数在复频域（z变换域）描述系统；差分方程是从输入与输出关系角度描述系统；信号流图是从实现系统的体系结构角度描述系统；频率响应是用特征函数在傅立叶变换域描述系统；有限长单位脉冲响应（FIR）和无限长单位脉冲响应（IIR）是线性时不变系统的两种重要形式。

根据图1所示的知识耦合关系，在授课过程中以时域卷积为出发点、以系统函数为中心，侧重强调时域卷积、系统函数、频率响应、差分方程和信号流图的等价条件和转换关系，并以此为基础讲授FIR系统和IIR系统，对于建立数字系统的概念结构和知识框架、从宏观和系统角度理解数字系统具有积极的促进作用。

2.信号分析的知识耦合关系

数字信号分析涉及信号转换、信号表示等内容，授课内容的耦合关系如图2所示。其中和分别表示模拟非周期信号和周期信号；和分别表示的拉普拉斯变换和傅立叶变换；和分别表示数字非周期信号和周期信号；和分别表示的z变换和傅立叶变换；和分别表示的离散傅立叶变换（DFT）和的离散傅立叶级数（DFS）。

图2所示的知识耦合关系主要包括：模拟信号的拉普拉斯变换和傅立叶变换及其相互关系、数字信号的z变换和傅立叶变换及其相互关系、数字非周期信号的离散傅立叶变换和周期信号的离散傅立叶级数及其相互关系等。此外还包括模拟信号的采样与重构、拉普拉斯变换和z变换的相互关系等。具体内容参见相关文献，不再赘述。

根据图2所示的知识耦合关系，在授课过程中以数字信号的转换关系和表示形式为中心，重点讲授采样和重构关系、时域和频域表示、离散傅里叶变换、离散傅里叶级数等内容。在授课过程中，既强调多种变换之间的转化条件、表示方法又强调数字信号表示方法的物理意义和转化关系，这样可以有效地避免概念和方法的混淆，降低学习过程的盲目性。

二、教学实践与体会

虽然图1和图2所示耦合关系分布在不同章节，但是它们的内在联系非常严谨，且涵盖了绝大部分的授课内容。在讲授数字信号处理课程时，充分利用授课内容的耦合关系，一方面能够使讲授内容更加系统，避免讲授知识的孤立性，使教学过程更加顺畅；另一方面能够使学生获得完整的概念框架和知识体系，有利于正确和全面地掌握数字信号处理课程的主体内容。

上述基于知识耦合关系的教学思想是在教学实践中总结出来的，其有效性已经得到教学实践检验。四年多的教学实践表明，在授课过程中不断渗透基于知识的耦合关系对教学工作的促进作用非常明显。听课学生普遍反映，授课过程中的概念清楚、重点突出、内容完整，所学知识的印象深刻、联系密切；与此同时，基于知识耦合的教学方法也得到有关专家的认可和赞同。

三、结论

针对数字信号处理教学过程中存在的实际问题提出了基于知识耦合关系的教学方法，并对系统分析和信号分析进行了全面论述。它通过建立授课内容之间的内在联系使学生获得完整的概念体系，有利于全面掌握课程内容；所提出的教学方法得到了教学实践检验，赢得了有关专家和广大学生的认可和赞同。该教学方法非常适用于概念抽象、内容多样、知识耦合关系复杂的专业课程。教学研究工作受到北京航空航天大学精品课程建设、教改立项项目的支持和资助，特此表示感谢。

参考文献：

[1]Mitra S K.Digital Signal Processing-A Computer-Based Approach（Second Editon）[M].Mcgraw-Hill Companies，Inc.2001：1-40.

[2]Oppenheim A V，Schafer R W，Buck J R.Discrete Time Signal Processing（Second Edition）[M].Pearson Education.1999：1-7.

[3]高军萍，王霞，李琦，等.数字信号处理课程教学改革的探索与体会[J].电气电子教学学报，2007，29（2）：19-21.

[4]李梅，陈玉东，崔艳云，等.“数字信号处理”课程的教学改革与实践[J].泰山学院学报，2005，27（3）：96-100.

[5]阔永红.数字信号处理课程的双语教学体会[A].电子高等教育学会2004年学术年会论文集[C].2004：82-85.

[6]彭启琼.“数字信号处理”课程双语教学的初步实践与探讨[J].电气电子教学学报，2003，25（4）：12-14.

[7]袁小平，王艳芬，史良.基于Matlab的《数字信号处理》课程的实验教学[J].实验室研究与探索，2002，21（1）：58-60.

[8]翟因虎，潘保昌.基于网络资源利用的“数字信号处理”课程教改试验研究[J].广东工业大学学报（社会科学版），2006，6（s1）：131-132.

[9]朱学勇，杨谏，蔡竟业，等.浅谈“数字信号处理”课程的改革[J].电气电子教学学报，2005，27（4）：13-15.

[10]汪西原.“数字信号处理”课程实践教学改革的探索[J].高等理科教育，2005，63（5）：95-98.

第8篇：电气工程的基本概念范文

【关键词】电气工程；自动化；智能电网建设；应用

引言

就目前来看，我国现有的大规模电厂其在并网建设过程中其使用的一项主要技术就是开发技术。而从我国电力行业当前的发展趋势来看，未来电网将会朝着光伏发电等运行较为稳定、范围比较广泛的并网技术发展。但由于我国自动化和电气工程技术的发展同外国发达国家相比还存在着较大的差距，且相关技术的发展还不是很成熟，仍旧处于初步的发展阶段。因此，要想推动我国智能电网的建设，推动自动化技术的发展，大力建设电气工程，并扩大其在智能电网建设过程之中的应用程度十分重要。

1智能电网的概念

为适应我国社会经济和市场经济制度的发展趋势，我国电网公司开始逐渐将“建设坚强的智能电网系统”融入到了其建设发展方案中，这使得在电网建设的过程中，将推动电网的智能化建设同建设结构坚强的电网系统这两项工作结合起来，并将发电、输变电、通信和自动化调度技术融入到“坚强智能电网”之中，使其成为一个有机整体。相关部门和企业在建设智能电网的过程中，需要以当前我国国情发展建设情况为依据，在了解电网重点建设内容的基础上，采用循序渐进的方式完成电网建设。因此，我国在建设智能电网的过程中遵循以下几大特点：①绿色环保。该特点要求我国在建设智能电网时需要循环使用电网资源，尽可能减少电网建设过程中对生态环境造成的大范围污染。②网架结构的坚固性。坚固的电网架构不仅可以保证电网系统拥有较强的承受能力，使得其抗击不良天气影响的能力得以提升，还能够保证电网系统的正常运行不会受到天气情况的干扰。③优化电网资源。最大化的优化电网系统内部的资源调度，对于提升电力系统内部运行质量和效率具有十分重要的作用。④提高电网系统自动化运行程度。电网系统自动化运行程度越高，其在运行过程中自动诊断和调节电网故障的能力越强，所以，推动自动化建设，对于消除电网运行故障，保证其电网系统功能的安全稳定性具有十分重要的作用。⑤电网经济性。我国电力系统在推动电网智能化建设的过程中，需要综合考虑和利用各方面因素，以便能够最大化的节约建设成本，保证电力能源供应和电网系统的服务质量，从而提升电力企业在运营过程中的经济效益。⑥交互性。电网系统的交互性指的主要是电网系统在向用户供应能源的过程中，建立起来的用户和市场之间存在的交流模式。这种特性的存在，可以按照用户提出的具体需要来不断的优化自身的服务质量，从而更好地适应市场发展的需要。

2自动化和电气工程技术的总体应用

（1）在电源领域中的应用。在推动电网智能化建设的过程中应用电气工程技术，可以为电网建设过程中使用的各类型设备提供不同类型的电源，其中包括了变频、直流、交流和恒频电源等类型。例如，蓄电池在充电的过程中使用的一般都是直流电源，而电网系统中的变电所在实际操作的过程中既可以使用直流电，也可以用交流电，但在使用一些小型或者是大型的计算机设备时，使用的则是高频开关电源。

（2）在输送电领域的应用。由于我国电网系统在进行智能化建设过程中对于电能的质量和电网运行状态的稳定性相对较高。如果在电网建设过程中想要实现这些要求，就需要谐波抑制和无功补偿这两种技术的配合与支持。我国电网系统建设输送电线路的过程中，特别是在建设一些高压直流输送电线路时，通常使用的都是晶闸管变流这一设备作为受电和送电两端的逆变阀和整流阀装置。在输送电线路建设过程中应用这些设别，不仅可以极大的扩大电网系统输送电源的容量，还能够提高其输送电路的稳定性。此外，在输送电线路建设过程中应用这些设备装置，不仅有效防止电网系统中突然停电或者是电压出现闪边和突降等情况的出现，提高供电质量和效果，还在一定程度上满足了我国建设智能电网系统的要求，为电网系统的智能化建设发展提供了一定的推动力。

（3）在发电领域中的应用。电气工程技术作为一种现代科技发展过程中产生的一种新型技术，其在应用的过程中主要是通过电子和电力这两大设备媒介来实现转化和控制电能的目的。该项技术在发电工作中的应用，可以有效降低电网运行过程中能源的消耗量，降低使用机电设备的频率，从而提升电网运行的工作效率。此外，伴随电网系统逐渐朝着高压化这一方向的发展，使得电气工程在自动化建设过程中也出现了很多的新型技术。例如，电气传动、柔流输电、同步开断、超高压输电等相关技术[1]。这些技术的应用，不仅提升了智能电网建设过程中的发电工作效率，还提高了电网系统的供电和服务质量。

3电气工程技术在电网智能化建设过程中的具体应用

（1）优化电能质量技术的应用。在智能电网建设过程中应用该项技术，需要以完善的电能质量等级划分和等级评估方法机制为基础，对我国电网系统中供用电过程中的接口所带有的经济性能进行全方位的分析，以便可以建立起评估用户技术等级和经济性具体等级体系[2]。并且，在推动电网系统智能化建设的过程中，我国相关政府部门还应该要不断的完善相应的法律规范，以此来促进智能电网可以朝着运行经济性和服务质量优质的方向发展。此外，因为优化电能质量这项技术包括了自适应静止无功补偿、直流有源滤波器、连续调谐滤波器以及电气化铁道平衡供电等相关技术，所以，这些该项技术在智能电网建设过程中的应用，对于提升电网运行成本，扩大其市场占有率具有较高的作用。

（2）柔性的交流电输送电技术。该项技术的应用主要是为了将一些清洁度较高、环保型的新能源束输送到电网系统中。就技术本身来看，其主要是以微处理、微电子、电子和电力等通信和控制技术为基础，形成的一种能够灵活控制交流输送电的现代化技术[3]。由于我国在建设智能电网时对于高压输变电的依赖性相对较高，在整个输送电过程中，其对于清洁能源的需求量比较大，而要想满足智能电网的该类型要求，降低电能输送过程中能源的损耗量，利用柔流输电技术是十分必要的。

（3）高压直流输电技术的应用。在智能电网中的直流输电系统中，有较多的输送电环节使用的都是交流电，但由于电网系统在输送电过程中实际应该使用的是直流电，所以，采用高压直流这种新型输送电技术改变电流的输送方式是十分必要的。

4结束语

总而言之，本文以我国电力行业企业在发展过程中过智能电网的建设为立足点，通过对智能电网在我国社会经济发展建设过程中具体的发展趋势和特点进行全面的分析，从而指出了电气工程对于智能电网建设具有的重要作用，以及该项技术的具体应用方案。因此，对当前我国电力系统中智能电网的建设工作进行深入的研究和分析，并就电气工程和自动化在电网建设过程中总体和具体应用方案进行研究，对提高智能电网的建设效率和质量，推动电力系统迅猛发展具有十分重要的作用。

参考文献

[1]曾晖.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].通讯世界，2015，21（11）：86~87.

[2]孟庆焜.配电自动化系统在智能电网中的应用和发展[J].中国新技术新产品，2010，12（06）：23~24.

第9篇：电气工程的基本概念范文

关键词：电路课程；电气信息类；考核

作者简介：谢妍（1973-），女，湖北荆门人，武汉轻工大学电气与电子工程学院，副教授。（湖北 武汉 430023）

基金项目：本文系湖北省品牌专业（电气工程及其自动化专业）建设项目、湖北省精品课程（电气控制技术课程）建设项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0071-02

高等学校的课程教学研究与改革是提高教学质量、培养适应社会应用需求和创新性人才的重要环节。激烈的国际竞争和科技迅猛发展提出的挑战，主要反映在了科技和人才的竞争上，高等学校必须把教学研究放在重要位置，大力做好课程教学改革，努力使教学质量能充分适应当前社会快速发展的需求。

“电路”课程是电气信息类专业的一门专业基础课，它主要研究电路的基本定理和分析方法。它所涉及的概念、理论和分析方法不仅是学好后续电子技术、电气控制技术等专业课程的重要基础，同时也是电工实习、电子实训等实践环节有效开展的理论基础。能否扎实地掌握好电路的基本理论和分析方法，并具有较强的实践应用技能，对以后的学习以及毕业后从事相关领域的工作将产生直接影响。

随着计算机技术、控制技术和电气信息技术的快速发展与应用，“电路”课程的教学内容越来越丰富，教学要求越来越高。为适应时代对人才培养的要求，保持教学内容的新颖性，强化对学生基本技能和综合素质的培养，加快课程改革步伐和提高授课质量具有重要意义。而随着高校课程体制体系的不断改革与调整，很多高校的“电路”课程学时被缩减，如何在有限的学时内向学生全面有效地传授电路理论的基本概念、基本定律和基本分析方法，是每一个从事“电路”课程教学工作的教师都在认真思考并不断探索的问题。

一、“电路”课程的特点

“电路”课程作为电气信息类专业的专业必修基础课，其在专业课程体系中具有相当重要的地位和作用，认真理解该课程的特点是开展课程教学改革的基础和前提。该课程体现出来的特点主要包括以下几个方面：

1.名词、概念较多

“电路”作为电气信息类的专业基础课，课程涉及的专业基础名词术语、概念相当多，如第一章开篇就介绍的激励、响应、电源、负载、参考方向等，还有后面正弦交流电路如振幅、角频率、初相、相位、相位差、有效值、复阻抗、阻抗、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、谐振等等。

2.理论内容、重要知识点较多

从电路分析的对象上来说，“电路”课程的理论内容包括直流电路、正弦交流电路、动态电路、三相电路、变压器、二端口网络等六部分内容。在这六部分内容中，每一部分又包含许多细节内容。而从电路分析的方法和定理角度上来说，又包括了基本的基尔霍夫电流定律（KCL）、基尔霍夫电压定律（KVL），还有适用于不同条件下的支路电流法、回路电路法（网孔电流法）、结点电压法、戴维南定理、诺顿定理、叠加定理、最大功率传输定理等等。这些方法和定理是“电路”课程要掌握的重要内容，而在整个“电路”课程学时压缩的情况下，如何有效开展这些内容的教学成为进行“电路”课程教学改革必须思考的问题之一。

3.电路中的某些公式定理的推导计算需要较好的数学基础

“电路”课程的学习不仅要培养学生分析电路问题的能力，也要培养学生的电路求解计算能力。这就要求要有一定的数学基础才能理解并掌握“电路”课程学习中的一些分析计算问题。这些涉及到的数学知识包括复数及复变函数运算、微分方程、积分、傅里叶变换、频率特性等等。这些都为电路教学增加了一定的难度。

4.与工程实际联系紧密

“电路”课程并不是单一的理论研究性课程，它有明显的工程实际应用背景。因此，不同于数学、物理、英语等基础课程，其理论与现实的工程实际联系紧密。如关于并联电容提高功率因数的计算，是与实际工程一致的。这使得“电路”课程的教学可以加更灵活、生动，可以基于工程实际开展教学，这也是开展“电路”课程教学的一个重要方向。

二、课堂教学的改革与实践

课堂教学是课程理论教学的主要方式。改进课堂教学的方式方法，是有效开展“电路”课程教学改革的重要内容之一。

1.将多媒体引进课堂教学，与传统的板书教学结合起来应用

目前，这种方式已经被很多高校所采用，总体反映教学效果较好。多媒体教学作为信息技术快速发展下的教学产品，它具备如下优点：幻灯片可以包含较大的知识信息量，内容宽广；切换速度较快、比较方便等。但由此也产生了相应的缺点：由于知识信息量大，幻灯片切换速度快，使得学生的学习理解思路跟不上，降低了学员对理论知识接受的效果；教学过程的整体连贯性弱化；课堂笔记跟不上。