發(fā)布時間:2023-08-27 15:03:45
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的專業(yè)電氣工程及其自動化樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

【關鍵詞】:電氣工程及其自動化;專業(yè)建設;探討
中圖分類號:TU96+3文獻標識碼: A 文章編號:
科學技術的發(fā)展,促進了信息技術的快速發(fā)展,電氣工程及其自動化也得到了迅猛發(fā)展,并且應用在生活中的各行各業(yè)。隨著社會的發(fā)展,培養(yǎng)一批具有高素質、高技術水平的電氣工程人才顯得至關重要,并且這個問題應該受到高校教育工作者的重視。為此,高校應該以培養(yǎng)具有理論與實踐相結合,既能動手也能動口的專業(yè)人才為目標,建設出一支強大的隊伍,把高起點、高質量、高標準作為奮斗目標,加強資源上的整合,從而促進本專業(yè)建設的發(fā)展。
一.本專業(yè)的社會需求以及人才的培養(yǎng)
電氣工程及其自動化作為一門傳統(tǒng)學科,起到促進國民經(jīng)濟發(fā)展的作用,本學科得到了有關方面的重視,并且取得了快速發(fā)展。隨著社會的發(fā)展,社會對電氣工程類人才的需求會越來越大,因此,必然會對本專業(yè)提出新的要求。我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,說明電氣工程學科在對結構進行調整、對資源進行整合以及對條件進行改善的前提下,還有很大的發(fā)展空間,電氣工程學科正越來越多地被應用到各行各業(yè)。電氣工程在與計算機信息技術相結合之后,其專業(yè)更是煥發(fā)出了蓬勃的生機,并且更能適應社會的發(fā)展,適應市場經(jīng)濟的發(fā)展。因此,在我國社會主義現(xiàn)代化建設的整個歷程中,各行各業(yè)對于電氣工程學科的畢業(yè)生的需求會越來越大。
對于電氣工程學科的學生而言,他們在畢業(yè)之后,將到各種電類企業(yè)、單位進行從事相關工作,因此,這就對他們提出了要求,那就是對其本專業(yè)熟練掌握程度的要求,要求本專業(yè)學生不僅要具備熟練的理論知識,還要具備較強的計算機能力、英語水平,創(chuàng)新能力以及應變能力等,這也是新形勢下,社會對該專業(yè)學科所提出的要求,因此,我們要培養(yǎng)具有專業(yè)技術能力的高技術人才。
二.對本專業(yè)的建設
1.制定出完整的課程體系
為了實現(xiàn)本課程的培養(yǎng)目標,則要制定出一套完整的課程體系,而且這套課程體系不僅要具有先進性、科學性,還必須具有特色性及整體性,在對這套課程體系進行建立時,要把課程進行細致劃分,分為精品、優(yōu)秀、重點、特色、合格等幾個方面。對于精品課程,要由具有較高學術造詣、并且課堂教學經(jīng)驗豐富的教授來進行傳授,通過他們對精品課程的傳授,從而形成具有較高教學水平,人員穩(wěn)定的教師隊伍,然后配有一定的實驗教師和輔導教師,進一步鼓勵碩士、博士多參加精品課程的建設;優(yōu)秀課程呢,則要求要有一支合格的教師隊伍,教師不僅授課水平要高,并且要取得好的效果,可以采取主講教師負責制的原則,并且主講的教師要是副教授或者教授,對青年教師隊伍進行培養(yǎng),在教學大綱上,要求不僅具有科學性,還要有實用性,并要具有一定的特色水平;重點建設課程,則要建立一支具有較高水平、并且結構上要合理的教師隊伍,對于課程的教學,要有明確的計劃,從課程特點出發(fā),首先要制定出具有實用性、科學性的教學大綱,通過對現(xiàn)代教育技術水平的運用,對教學方法和手段進行改革、探討;特色課程則對有經(jīng)驗的教師進行鼓勵,鼓勵他們編寫有特色內容的講義、教材,培養(yǎng)出專業(yè)人才為地方的經(jīng)濟建設作出貢獻。
2.要有一支強有力的教師隊伍做后盾
對于人才的培養(yǎng),則首先要有一批強有力的教師隊伍做堅強的后盾。作為電氣工程學科的專業(yè)教師來說,則要在擁有豐富的理論知識的同時,還必須具備熟練的科學技能,也就是既要會動口,也要能動手的雙師型的教師隊伍。對于高校教師來說,很大部分都是在大學畢業(yè)之后就走上工作崗位,在社會實踐方面缺少豐富的經(jīng)驗,因此,培養(yǎng)高素質應用型的人才對他們來說比較困難,學校可以要求這些教師在完成課業(yè)活動時,在節(jié)假日或者周末到相關單位進行鍛煉,在企業(yè)中參與技術的開發(fā),對技術進行研討,并以此作為企業(yè)的技術資源進行共享。不僅如此,高校還要對這些教師多加鼓勵,讓他們積極參與課題的研究,以使他們能夠把理論與實際進行完美的結合。久而久之,教師在這樣的環(huán)境下,自然會成長為一支專業(yè)素質高、技術能力強的隊伍。
3.使實驗實訓資源使用效率有所提高
3.1首先,要把校外的實訓基地進行鞏固并擴充,把校內的實訓中心建立起來。可以通過資源整合的形式,根據(jù)自身的特點,建立設備先進、功能齊全的實訓基地,使實訓基地能夠提高使用壽命。對于學生來說,可以根據(jù)他們自身的興趣愛好以及自身特長,進行操作或技能學習,讓學生在實訓基地進行科學實驗、進行技術研究等一些活動。校內實訓基地有個顯著特點,就是在教學上具有方便、隨意性,并且能取得顯著的特點,因此可以進行充分利用。對于高校來說,在目前的情況下建立校內實習工廠的可能性不大,因此,要重視校內實訓基地的建立,為良好的教學創(chuàng)造條件。除此之外,還要進行校外實踐教學,學??梢耘c校外的企業(yè)進行合作,尋找、挖掘一些穩(wěn)定的公司作為實訓基地,在對學生進行一些崗位培訓之外,還可以使學生學到一些關于產(chǎn)品的設計、技術的革新以及管理方面的知識等相關內容。
3.2要使觀念進行轉變
首先,要對實踐教學的重要性進行強調,使學生與教師都能有深刻的認識,清楚工程專業(yè)的根本在于實踐,要深刻認識實踐教學與理論教學一樣,都有重要地位,只有經(jīng)過努力實踐,才能學到內在的知識,這也是成才之本。因此,學校要對課程體系以及教育內容進行改變,使理論教學和實踐教學處于同等的地位。
3.3對實踐教學進行探索
高校在進行實踐教學時,要掌握一定的教學規(guī)律,要對技能與能力訓練的培養(yǎng)進行重視,按照層次性、系統(tǒng)性的原則,進行循序漸進的教學活動,從而進行基本技能的學習、專項能力的操作以及應用能力水平的培養(yǎng),把理論與實踐進行相互結合。具體要做到以下幾點:首先,要根據(jù)學校的專業(yè)進行定位,并且樹立培養(yǎng)目標,在安排教學計劃時,要把理論教學的學時進行縮短,進一步增加實踐教學學時,把實踐教學內容做進一步調整,在允許的條件下,對課程實驗進行改造并使其得到充實,對于驗證性的實驗則要進行減少,可以適當增加一些設計性或者綜合性較強的實驗。其次,在進行實驗授課時,要打破常規(guī)的實驗方法、步驟,有意識地避免照本宣科地進行教學,而要做到靈活多變,使學生樂于接受。在進行綜合性較強的實驗教學中,教師可以根據(jù)實際需要,提供一些相關的設計課題,這些課題可以由學生獨立進行。當學生在解決問題的過程中碰到困難時,教師可以與學生進行共同處理,尋求問題的答案。不僅如此,教師還可以根據(jù)學生的特點,從他們的愛好和興趣出發(fā),在對必須完成的項目完工之后,再根據(jù)自己的實際情況選擇一些實驗項目的課題,如此,才能發(fā)揮教師與學生的主觀能動作用,激發(fā)學生學習知識的強烈欲望,使學生養(yǎng)成研究性學習的好習慣。除此之外,學校還要對第二課堂進行開辟,從而培養(yǎng)大學生的實踐能力??梢越M織學生參加學校組織的一些科研項目活動,學生在參加此項活動時,親身經(jīng)歷了整個項目的全過程活動,包括對項目所做的申請、項目的制作過程以及結題的全過程,使學生得到全方位的鍛煉,學校還可以開展各項活動,組織學生參加全國性的一些競賽,從而進一步為開展全方位的實踐訓練打下基礎。
三.結束語:
總而言之,要對電氣工程及其自動化專業(yè)進行建設,除了對本專業(yè)學生進行專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)外,還要提高他們的實踐能力。為此,高校要不斷地進行研究、探索,從而為國家培養(yǎng)出更高素質的應用型的人才。
【參考文獻】:
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關鍵詞:MATLAB;電路;電力電子;電力系統(tǒng)
中圖分類號:TM1-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 引言
MATLAB是多學科多工作平臺的大型科技應用軟件。它包含眾多的工具各異的工具箱,涉及領域包括:數(shù)字信號處理、通信技術、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯、數(shù)值統(tǒng)計、系統(tǒng)仿真和虛擬現(xiàn)實技術等[1]。
2 MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)中的應用
電氣工程及其自動化專業(yè)的主要課程是自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、電力電子技術、電力系統(tǒng)分析、電力拖動等等,這些課程理論性強,學生學習積極性差,且較難掌握。為了改善這些情況,可以利用MATLAB的Simulink工具對相應課程內容進行模擬仿真,通過這樣一個動態(tài)仿真來提高學生學習興趣。
1.1 MATLAB在控制系統(tǒng)中的建模與仿真
電氣工程及其自動化專業(yè)中與控制系統(tǒng)相關的課程,主要是《自動控制原理》和《現(xiàn)代控制理論》?!蹲詣涌刂圃怼分械淖詣涌刂葡到y(tǒng)的分析(時域法、頻域法等)和設計方法等,通過MATLAB的仿真,可以使學生了解有關自動控制系統(tǒng)的運行機理、控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響以及自動控制系統(tǒng)的各種分析和設計方法等。
在控制系統(tǒng)中,主要是應用Simulink系統(tǒng)仿真分析,以定性分析為主,闡述各環(huán)節(jié)(及各參數(shù))對系統(tǒng)性能的影響與改進性能的途徑,下面舉例來說明,圖1.1.1所示為彈簧-質量-阻尼器機械位移系統(tǒng)。圖1.1.2為此動態(tài)系統(tǒng)的Simulink仿真模型,分析系統(tǒng)在外力F(t)的作用下的系統(tǒng)響應,即質量塊的位移x(t))。(其中質量塊質量m=5kg,阻尼器的阻尼系數(shù)f=0.5,彈簧的彈性系數(shù)K=5;并且質量塊的初始位移與初始速度均為0。)模擬仿真時,外力F(t)可由用戶自己定義,使用戶對系統(tǒng)在不同作用下的性能有更多的了解。圖1.1.3為外力F(t)選幅值為5的階躍輸入的仿真結果。1.2 MATLAB在電力電子技術中的建模與仿真
電力電子技術分為電力電子器件制造技術和變流技術兩個分支?!峨娏﹄娮蛹夹g》現(xiàn)已成為電氣工程及其自動化專業(yè)不可缺少的一門專業(yè)基礎課,在培養(yǎng)該專業(yè)人才中占有重要地位。通過學習該課程,使得學生掌握電力電子器件的伏安特性以及整流,逆變,斬波,變頻,變相等變流技術,學生可以通過利用MATLAB對電力電子器件和變流技術模擬仿真分析,最終對這些內容有深刻的理解。
電力電子器件電力二極管、晶閘管、可關斷晶閘管等器件的應用中可以通過建立模型仿真更好的了解這些器件的特性,熟知器件特性后就可以很好的學習變流技術,下面舉例變流技術中的三相整流技術。例:建立三相橋式全控整流電路的仿真模型,給出三相橋式整流電路帶阻抗負載的仿真結果。參數(shù)要求:三相交流電壓源通過三個電壓為220V,50HZ,相位滯后120度的交流電壓源實現(xiàn),觸發(fā)脈沖模塊頻率設為50HZ;R=1Ω,L=1mH。圖1.2.1為三相橋式全控整流電路仿真模型,圖1.2.2 觸發(fā)角為30度的波形圖。從波形圖得到仿真結果和理論分析結果一樣。
1.3 MATLAB在電力拖動系統(tǒng)中的建模與仿真
電力拖動系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中,以電動機作為原動機來帶動生產(chǎn)機械,并按所給定的規(guī)律運動的電氣設備。電力拖動裝置由電動機及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機起動、制動的控制,對電動機轉速調節(jié)的控制,對電動機轉矩的控制以及對某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等,可實現(xiàn)對機械設備的自動化控制。因此,《電力拖動自動控制系統(tǒng):運動控制系統(tǒng)》是電氣工程及其自動化專業(yè)的重要課程。主要內容包括閉環(huán)控制的直流調速,轉速、電流雙閉環(huán)直流調速調節(jié)器的設計,脈寬調制,交流調速等等,這些內容都可以通過MATLAB來仿真驗證,以提高學生學習的興趣。
串電阻直流調速舉例,仿真模型如圖1.3.1所示,設置各個器件參數(shù)并進行模擬仿真,最后雙擊示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到電動機轉速、電樞電流、勵磁電流的波形圖,這里就不再一一列舉。
1.4 MATLAB在電力系統(tǒng)分析中的建模與仿真
電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行分析、故障分析和暫態(tài)過程的分析。電力系統(tǒng)分析的基礎為電力系統(tǒng)潮流計算、短路故障計算和穩(wěn)定計算。這些主要內容的分析都可以通過MATLAB中的simulink進行建模仿真或通過MATLAB語言輔助計算。
電力系統(tǒng)故障分析主要研究電力系統(tǒng)中發(fā)生故障(包括短路、斷線和非正常操作)時,故障電流、電壓及其在電力網(wǎng)中的分布。應用MATLAB可對其進行模擬仿真,以下舉例說明電力系統(tǒng)故障分析,仿真模型如圖1.4.1所示,三相短路元件可設置為在某一時刻單相接地故障,參數(shù)設定,進行模擬仿真,在示波器scope中可得到單相接地時三相電壓電流曲線。萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電壓,示波器scope1得到故障相電壓的正序、負序、零序分量的幅值和相位;萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電流,示波器scope1得到故障相電流的正序、負序、零序分量的幅值和相位。
1.5 MATLAB在其他典型系統(tǒng)中的應用
以上幾個小結簡單的介紹了MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課程中的應用,實際中,工作人員一般是利用MATLAB進行一些準備建設的典型系統(tǒng)進行建模仿真后,獲得最佳參數(shù),比如說,近年來,柔直流輸電技術在電力系統(tǒng)中的應用越來越重要。利用MATLAB建立合適的柔直流輸電和系統(tǒng)電網(wǎng)的模型,利用它來研究系統(tǒng)的動態(tài)特性,具有實時、準確、方便等多種優(yōu)點;電力電子技術和運動控制聯(lián)合系統(tǒng)應用得特變廣泛,它涵蓋了電子電路、電機拖動、自動控制、微機原理等多學科領域,是綜合性、實踐性和應用性很強的研究對象。由于電力電子器件自身的開關非線性,給電路和系統(tǒng)的分析帶來一定的困難,一般常用波形分析和分段線性處理的方法來研究電力電子電路。MATLAB仿真軟件為電力電子技術和運動控制聯(lián)合系統(tǒng)的仿真分析提供了嶄新的方法與平臺。MATLAB還可對很多典型系統(tǒng)進行仿真,在這里就不作一一介紹。
3 小結
本文重點討論了MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)中的應用。論述了MATLAB和Simulink在該專業(yè)的主要課程中的應用仿真。MATLAB既可以幫助從事相關領域的工作人員對所設計的電路進行計算機模擬與仿真計算,以優(yōu)化參數(shù)與配置,又可以使得該專業(yè)的學生在學習相關課程時,通過模擬仿真一方面提高自己學習的積極性和興趣,另一方面又加深對所學知識的理解,使學生不僅學會知識還能理解各門課程的精髓以及在實際中的使用。
參考文獻:
電氣工程及其自動化專業(yè)主要課程
主要課程:主干學科:電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術 主要課程:電路理論、電子技術、電力電子技術、自動控制原理、微機原理與應用、電氣工程基礎、電機學、電器學、電力系統(tǒng)分析、電機設計、高低壓電器、電機控制、智能化電器原理與應用、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)綜合自動化、建筑供配電等。
主干學科:電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術
主要實踐性教學環(huán)節(jié):包括電路與電子技術實驗、電子工藝實習、金工實習、計算機軟件實踐及硬件實踐、課程設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設計。
電氣工程及其自動化專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學生畢業(yè)后可在工業(yè)與電氣工程有關的運動控制、工業(yè)過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)運行、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理等方面的工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業(yè)工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業(yè)自動化;
2、機械/設備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、房地產(chǎn);
7、其他行業(yè);
8、汽車及零配件。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事電氣工程師、電氣設計師、技術員等工作,大致如下:
1、電氣工程師;
2、電氣設計師;
3、電氣設計工程師;
4、電氣技術員;
5、技術員;
6、機械工程師;
關鍵詞:電氣工程 自動化 專業(yè)簡介 創(chuàng)新與變革 師資力量 課程體系
電氣工程及其自動化專業(yè)現(xiàn)狀簡析。
專業(yè)簡介。
電氣工程及其自動化專業(yè),主要是學習和研究電能的生產(chǎn)、傳輸、轉換和利用,是一門新興的學科。電氣工程這一課程,最早出現(xiàn)在十九世紀八十年代,是美國物理的一門選修課,主要是為了電氣制造業(yè)培養(yǎng)專門人才。隨著電氣制造業(yè)的迅猛發(fā)展,電氣工程專業(yè)的地位也日漸水漲船高,與其他專業(yè)也同等重要。
該專業(yè),經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)。在一戰(zhàn)后,該專業(yè)隨著廣播與通訊業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展,其內涵也進行了擴展。尤其是二次世界大戰(zhàn)中,對雷達、電訊、控制系統(tǒng)等新的電氣與電子系統(tǒng)技術需要,該專業(yè)又進行了翻天覆地的更新。隨著信息技術的發(fā)展,與電子技術和計算機技術的結合,該專業(yè)研究方向發(fā)展伸向各行各業(yè),小到一個電子元件的設計,大到航空母艦的研發(fā),現(xiàn)今已經(jīng)成為高新技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。電氣工程及其自動化專業(yè)對高水平人才的需求很大,作為高新技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,廣泛應用于農(nóng)業(yè)、建筑、生產(chǎn)、研發(fā)等領域,與人們的日常生活密切。
電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系的特點。
(1)對本專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的特色進行強化,并且保持實踐教學環(huán)節(jié)不斷線;(2)保持電子與計算機技術相關教學4年不斷線,在電氣工程領域中,強化自動化與信息技術的應用;(3)結合電力發(fā)展前景與現(xiàn)有師資條件,突出強電特色,設置兩個專業(yè)方向:電力系統(tǒng)及其自動化與電機電氣及其控制;(4)結合學生就業(yè)需要,考慮學生們的差異性,課程安排具有一定的科學性與系統(tǒng)性。
成為中國的熱門專業(yè)之一的原因探究。
第一,該專業(yè)涉及范圍廣,能給同學提供創(chuàng)新和發(fā)展能力的空間;第二,就近幾年來數(shù)據(jù)顯示,該專業(yè)的就業(yè)率穩(wěn)高不下,并且國企企業(yè)工作穩(wěn)定,工作環(huán)境適合,薪酬和待遇高;第三,該專業(yè)教學內容十分豐富,課程新穎,這對學生門有著很強的吸引力;第四,近幾年來,隨著中國經(jīng)濟的大力發(fā)展,對電力供應的需求也在不斷地增長,因此電廠的興建等,電氣行業(yè)需要更多人才;第五,該專業(yè)的歷史悠久,經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)發(fā)展至今,并且目前我國的電力事業(yè)的發(fā)展前景也十分不錯。研究成果如果能直接轉化為產(chǎn)品,因此具有十分驚人的潛在經(jīng)濟效益。
電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展創(chuàng)新與變革。
提高整體的師資力量。
在新的社會和歷史條件下,我們迎來了電氣工程專業(yè)發(fā)展機遇。為了滿足當今時代的社會,我國市場對電氣方面的人才需要。那么,如何大量地培養(yǎng)新一代的電氣工程及其自動化方向的人才呢?如何能保證新型專業(yè)才的數(shù)量供應呢?師資力量是關鍵。只有培養(yǎng)出高素質、高水平的師資隊伍,才能引領電氣科學走向發(fā)展。為此,加大教學投入,引進一流人才,建立一支高水平的教師隊伍是刻不容緩的。我們可以通過引進一些國外一流大學的相關專業(yè)的教授,來到我校進行師資建設。如何培養(yǎng)培養(yǎng)高素質、高水平的師資隊伍如下表所示:
第一、教學管理部門進行資金大力投入。根據(jù)情況不同,所采用的形式也可以不同,進行培訓。
第二、為了使教學內容能夠充分滿足學生和社會需要,我們應該促進教師不斷地改進教學方法及教學手段,加強該課程的教學指導,進行合理的教學評價機制。
第三、教師積極主動積累相關知識與教學經(jīng)驗,并且同時借鑒其他老師長期積累的教學成果,不斷磨礪和提高自身的教學水平。
課程體系及教學環(huán)節(jié)的改革。
隨著科學技術的迅猛發(fā)展,對學生的綜合素質、綜合能力都有了進一步的要求,而不僅僅是要求學生在技術業(yè)務上有很強的實力。因此,人才培養(yǎng)目標的定位不僅只著眼于現(xiàn)在,還應該放眼于未來的發(fā)展。我們要更新教育思想、轉變教育觀念為先導,加大力度深化教育教學改革,改變電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系及教學環(huán)節(jié),遵循先基礎后專業(yè)、由簡入深的認識規(guī)律,制定出科學的電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標。為現(xiàn)代化建設需要,培養(yǎng)出相應的人才并且提高相應的前提條件,是電氣工程及其自動化專業(yè)的任務。在改變該課程教學體系及教學環(huán)節(jié)中,適度把握“泛”與“精”的標準,我們應該以教師為主導、學生為主體,培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才。
在這如今知識經(jīng)濟的時代,產(chǎn)業(yè)結構及其內涵都發(fā)生著日新月異的變化,向著綜合化、智能化方向發(fā)展,而社會也因此需要大量具有開拓精神、創(chuàng)新意識的人才。依據(jù)“厚基礎、寬口徑”的原則,優(yōu)化課程內容,突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業(yè)特色。另外,在電氣工程領域中開辟新應用領域,需要計算機輔助工程做鋪墊,先進的信息技術是提高該專業(yè)教學質量一個的重要手段,我們要學會利用之。
完善研究生資助體系培養(yǎng)體系。
我國在讀研究生的補貼很少,有的甚至還需要自費,那些高昂的學費,往往令大量專業(yè)人才沒有進行深造。有的讀研的,只是為了獲得一個文憑,從而找到一個好的工作,而非至心于研究,這與國外同等學歷培養(yǎng)補貼較高存在有著不小的差距。為了改變這種不利于培養(yǎng)高水平人才的現(xiàn)象,我們要完善研究生資助體系培養(yǎng)體系,對擴招成果進行鞏固,繼續(xù)深化高等教育改革。就目前情況來看,在各界的呼吁和努力下,高等院校的本科教育受到了相當?shù)闹匾?,然而研究生培養(yǎng)體系卻還有點欠缺??蒲畜w系投入不足,自然影響了專業(yè)的更深研究。
結語。
總之,在如今機遇和挑戰(zhàn)共存的時代,電氣工程及自動化專業(yè)的發(fā)展也需要不斷更新。電氣工程及其自動化專業(yè),歷史悠久,作為一個一百多年歷史專業(yè),相當一部分教材內容較陳舊,并且教學手段和方法都比較較落后。新能源、新電工材料和微加工技術等其它新的學科的出現(xiàn),將與電氣工程結合,將繼續(xù)引領電氣科學向前發(fā)展。因此,需要不斷開拓新的研究與應用領域,融合新理論和先進技術,培養(yǎng)全新的社會專業(yè)人才。然而全面培養(yǎng)學生的素質,不僅是要求學生們對專業(yè)技術的熟練掌握,還要培養(yǎng)學生德才兼?zhèn)?,成為一名合格的公民?/p>
參考文獻
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[2]、侯云海,姜長泓,盧秀和.電氣工程及其自動化特色專業(yè)建設的研究與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,10:334-337.
關鍵詞:程序設計;電氣工程及其自動化;教改
作者簡介:李佩杰(1984-),男,山東諸城人,廣西大學電氣工程學院,講師;李濱(1975-),女,廣西南寧人,廣西大學電氣工程學院,副教授。(廣西 南寧 530004)
基金項目:本文系電氣工程及其自動化專業(yè)綜合改革試點項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0085-02
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,運行狀態(tài)的獲取、各期規(guī)劃的制訂和研究成果的驗證等工作一般需借助于計算機仿真或現(xiàn)場實驗。盡管現(xiàn)場實驗的結果更加真實、可靠,但是在這個世界上最大的人工系統(tǒng)上進行大量的現(xiàn)場實驗往往是不被允許的,也是不切實際的。出于安全、方便及經(jīng)濟性等考慮,以上所提到的絕大部分工作都是通過計算機仿真來實現(xiàn)的。因此,在電氣工程及其自動化專業(yè)的教學中,培養(yǎng)學生的程序設計能力是重要的教學目標之一。計算機程序設計類課程盡管不是專業(yè)課,但是它是一門聯(lián)系專業(yè)理論課、課程設計和畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)的仿真基礎類課程,是后續(xù)專業(yè)課程中一些重要理論知識的實現(xiàn)手段,在整個課程體系中占有重要的地位。[1]
目前,很多高校對這一課程不夠重視,開設的內容缺少規(guī)劃,層次不夠清晰,內容缺少銜接,任課的老師多來自于其他專業(yè),造成授課內容與專業(yè)知識脫節(jié),使得學生在進入畢業(yè)設計或課程設計環(huán)節(jié)后,感覺無從下手。更糟糕的是,學生在學完程序設計類課程后,還可能對編寫程序產(chǎn)生了極大的恐懼和厭惡感,編程的興趣被抹殺殆盡。為了在有限的學時中盡快引導學生入門,培養(yǎng)學生對編程的興趣,提高專業(yè)程序設計的能力,筆者從教學計劃、課程內容和教學方法等方面進行了系列的探索研究和實踐。
一、 課程教學內容體系的改革
1.任課教師的選拔
大多數(shù)高校非計算機類專業(yè)的程序設計課程都是由計算機專業(yè)的教師來承擔主講工作的,其優(yōu)勢在于:計算機專業(yè)的教師對各種計算機的程序設計語言都比較熟悉,可以充分利用學校的教師資源。但是,這種師資配置方式也有其明顯的弊端:由于主講教師缺乏相應的專業(yè)背景,授課內容與專業(yè)脫節(jié),對將來的專業(yè)課程設計、畢業(yè)設計甚至實際工程應用的作用很小,影響了學生學習的積極性。因此,本課程的任課老師指定從相關專業(yè)的老師中挑選,并且要求老師具備一定的編程經(jīng)驗和工程背景。這樣才能保證講授的知識足夠生動,學生有興趣聽。雖然專業(yè)老師的工作量增加了,但是從畢業(yè)設計和課程設計上考慮,老師的付出反而減少了,因此是值得的。
2.教學計劃的制訂
在筆者所在學校,以前開設了幾門程序設計類選修課,如VB、VC、C語言、Matlab程序設計等,學生在選課時缺少指導,選課缺少連貫性。另外,隨著計算機技術的發(fā)展,曾經(jīng)擁有程序員最多的VB語言已逐漸淘汰,繼續(xù)開設VB課程已與現(xiàn)實脫節(jié)。而VC語言課程教授了很多微軟公司特有的語言標志和界面設計方式,不利于程序的跨平臺部署。電力系統(tǒng)高級應用軟件,多部署于Linux或Unix等高可靠的操作系統(tǒng)上,它們對計算速度和跨平臺性要著極高的要求。[2]ANSI C和C++語言構成了各操作系統(tǒng)的基礎,完全可以滿足上述要求,且用戶群龐大,是一門不易在短時間內淘汰的經(jīng)典計算機語言。ANSI C 和C++語言有很多共性,可以在一起講授,將其作為一門必修課程來講授,旨在培養(yǎng)學生的編程興趣,掌握編程的一些基本方法。另外,Matlab語言編寫比較簡單,非常適合科學計算,是進行科研仿真的優(yōu)秀工具。于是,Matlab被作為一門選修課來開設,為將來繼續(xù)深造的學生開啟一扇門。最后,筆者還開設了一門電力系統(tǒng)程序設計的選修課,將計算機的程序設計與電力系統(tǒng)理論知識結合起來,針對電力系統(tǒng)這一對象編寫程序,如電力系統(tǒng)潮流計算程序、短路計算程序等,使學生的理論知識和實踐能力得到升華。
3.授課內容的安排
本課程主要講授編程的基本方法和技巧,計劃安排30學時講授和20學時實驗,強調在實驗中掌握和鞏固知識。考慮到這是本科生在大學階段遇到的第一門計算機程序設計課,開始講述的內容以入門引導為主,安排1~2學時講述一些操作系統(tǒng)和計算機原理的基本常識和歷史發(fā)展,以及一些發(fā)展過程中的名人軼事。
二、實踐環(huán)節(jié)的改革
本課程的實驗學時約占總學時的30%,實驗內容不再簡單地圍繞課本的習題,學生必須充分發(fā)揮主觀能動性,自主選擇“制作一個360安全衛(wèi)士的主界面”、“制作一個簡單的計算器”或“制作一個查找文件的小工具”等實驗項目。在實驗課上,先讓學生熟悉IDE編譯的環(huán)境,再由學生自己完成自選題目的設計和實現(xiàn)??紤]實驗課的根本目的還是使學生真正掌握程序設計能力,學生也可以不參與自選課題,直接利用實驗課時間來做大作業(yè),時間上得到保障,作業(yè)質量也會提高。實驗過程中,學生可以采用小組討論、上網(wǎng)查找資料和查閱參考書等方式進行自主學習。整個實踐環(huán)節(jié)均強調“自己動手、自我感知”,這為其將來繼續(xù)深入學習程序設計語言奠定扎實的基礎。
三、考核方式和評價的改革
以前,程序設計類的課程筆者多采用閉卷考試的形式,發(fā)現(xiàn)效果非常不理想。有些學生考試成績非常好,但是動手能力非常差,寫不出幾句像樣的程序。改革后,考核確定為大作業(yè)的方式。大作業(yè)的題目是編寫一個某病毒的專殺工具,這一作業(yè)涉及文件的操作、數(shù)據(jù)結構、語言的控制語句、輸入輸出和界面設計等程序設計的諸多方面,可以充分考查學生的算法設計和界面設計能力。作業(yè)分組完成,將整個班按5人一組,分組提交,提高他們團結協(xié)作的能力。評分的標準包括界面是否美觀,功能是否齊全,殺毒時間的長短,代碼注釋是否完備,變量命名是否規(guī)范,設計文檔、幫助文檔是否完整,是否有額外的想法。
四、教學方法的改革
雖然開設的ANSI C/ C++課程總共有50多個學時,但是課程包含內容非常多,應用也非常靈活,期望學生利用這么短的時間把這門語言學精、學通是完全不可能的。因此,在上課時只能學習一些基本的語法和編程的過程,形成一個感性的認識,讓學生知道編程的目的,知道將來編程遇到問題,應如何解決,更重要的是促使他們在課外去更加深入地學習。
上課教學,以往多通過老師講授和學生聽講的角度,老師和學生之間缺少很好的互動。筆者實行新的教學方式,老師通過PPT講授占80%時間,20%課時由推選出的學生上臺來講,講授的內容包括“我所知道的IT人的故事”。通過這一話題的討論,增加了學生的興趣。課堂同時增加討論環(huán)節(jié),多安排課堂提問,啟發(fā)他們自己思維,如:編程帶來哪些好處?編寫的程序有哪些用處?通過這些問題,啟迪學生思考編程的目的和意義。教師在教授過程中,多聯(lián)系電力系統(tǒng)的一些專業(yè)問題,使學生了解計算機專業(yè)的編程與電氣工程及其自動化專業(yè)將來利用編程的不同之處,最終編程能夠服務于電力系統(tǒng)的專業(yè)知識培養(yǎng)。
此外,還要增加學習過程的開放性。在布置作業(yè)之后給學生較為寬松的時間,學生可根據(jù)個人的學習和進度予以完成;這樣學習效果的評價是以自我評價為主,教師的評價為輔,有助于發(fā)展學生的獨立性、創(chuàng)造性和自主性。在期末考評的大作業(yè)環(huán)節(jié)中,注重不同學生掌握本門課程的不同情況。鼓勵學生發(fā)揮自己的專長,查閱文獻,自選有關的命題。評分標準既有一定的基本要求,也體現(xiàn)尊重學生的原則,這樣,在達到課程基本要求的同時有助于發(fā)揮學生的特點。
五、教學效果
1.課堂和實驗課教學效果
通過教學設計和教學實踐,學生在課堂上積極主動地進行思考和回答問題,對學習充滿了興趣,能夠在教師的引導下主動思考問題,主動上網(wǎng)查閱資料。在實驗課上,多數(shù)同學選做布置的實驗項目,有些同學則更為深入,利用這一時間做大作業(yè),過程中充分地與小組成員和老師探討存在的問題,事實也證明,這些小組最后的大作業(yè)完成得非常出色。
2.大作業(yè)反饋教學效果
從交上來的30份大作業(yè)看,學生在設計上充分發(fā)揮了主觀能動性,界面及算法設計多樣化,如有的利用界面控件設計的界面非常漂亮,有的采用編程設計模式編寫的程序簡單可靠。學生在查閱資料完成大作業(yè)的過程中,不僅鞏固了課堂和教材上的內容,還自發(fā)加入了網(wǎng)絡中新流行的界面設計思想或一些高級的算法設計方法。
總之,學生在學習過程中發(fā)揮了主體作用,提高了自身程序設計能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻:
關鍵詞:電氣工程及其自動化;專業(yè)應用型人才;人才培養(yǎng)
隨著計算機技術和現(xiàn)代電子科學的飛速發(fā)展,并對傳統(tǒng)的電工學科進行了各個領域的滲透,電工學科的技術和理論也隨之發(fā)生了新的變化。對于工程人才而言,社會的需求也就變得越來越強烈,對人才培養(yǎng)的要求就更加的嚴格。在應用型人才的專業(yè)要求中,對生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術的要求都有所增強,除此以外,還要具備有適應科學技術進步的能力。所以,面對現(xiàn)代工程應用發(fā)展所需的大量工程應用型人才,其人才的培養(yǎng)就變得非常重要。這既是社會發(fā)展的急切需求,也是高等工程教育發(fā)展和時展的必然趨勢。
1 電氣工程及其自動化的專業(yè)特色和培養(yǎng)目標
作為電氣工程及其自動化,其專業(yè)的特點是:電子技術與電工技術結合、系統(tǒng)與原件結合、強弱電結合、以及硬件與軟件結合。所涉及的專業(yè)面非常的廣泛,既具有信息技術和自動化方面的基本技能和基礎知識,也具有電氣工程方面的技術內容。通過專業(yè)的培養(yǎng),能夠使應用者獲得信息控制、電工電子及計算機技術方面的技能訓練。
對電氣工程及其自動化專業(yè)來說,有著較高的培養(yǎng)目標。能夠使應用者在自動化、電氣工程、檢測與自動化儀表、電力電子技術等領域內順利的從事系統(tǒng)分析、研制開發(fā)、工程設計等方面的高級工程技術。所以,在電氣自動化的學習中,學生們要注重以下幾個方面的學習和培養(yǎng):1.掌握較好的人文科學方面的知識,并能夠很好地進行外語的綜合應用;2.在專業(yè)的學習上,要對專業(yè)領域的廣泛技術進行理解和掌握;3.對本專業(yè)的專業(yè)方向進行一定的了解;4.促進自己在工程實際訓練上的培養(yǎng);5.能夠較強的適應自己的工作,可以進行系統(tǒng)的設計和科研的開發(fā)。
2 應用型人才的培養(yǎng)
適應應用型人才的培養(yǎng),就要注重知識的創(chuàng)新、人才的培養(yǎng)、社會的服務等相關的內容。在工程應用型人才的培養(yǎng)目標中,對學生的培養(yǎng)要求非常的嚴格,促使學生們在建設、管理、生產(chǎn)和服務領域中成為高級的應用型人才,不僅要具有較強的專業(yè)能力和較高的素質,還要能夠在設計、施工、管理方面有所作為。
3 應用型人才培養(yǎng)的策略分析
在電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)中,教學的改革對其有著很大的影響。在專業(yè)教學的改革當中,要能夠把加強學生的創(chuàng)新能力和工程的實踐能力作為培養(yǎng)的切入點,樹立培養(yǎng)高級應用型人才的目標,依據(jù)專業(yè)的教學改革和教學建設,創(chuàng)建教學實踐的綜合平臺,對應用型人才的培養(yǎng)模式和規(guī)律進行有效地探索。
3.1 對課堂體系的改革。教學課程在教學改革的修正下可以被分為三個重要的部分:專業(yè)教育課程、學科基礎教育課程以及公共基礎教育課程。其中理工科學生必修的課程為基礎教育的課程。專業(yè)教育課程有三個方向,學科基礎教育課程則可以分為四個模塊,可參照下表:
3.2 教學手段和教學方法的改革。在進行各門課程的組織中,要做到學生能力培養(yǎng)和學習積極性的促成,運用現(xiàn)場教學、多媒體教學等多種教學手段對學生們進行專業(yè)的培養(yǎng)。在課堂的教學中,教師的講授要與學生的討論相結合,此外還要做到教學內容與科研成果的結合和實踐教學與課堂教學的結合。教師能夠很好地將教學內容和經(jīng)驗轉化為教學的效果,促進學生綜合素質的提升,使結果與手段、形式與內容的相互統(tǒng)一。例如對專業(yè)教育課來說,它是繼專業(yè)技術基礎與基礎理論后的一大重要課程,其具有綜合性、發(fā)展性、實踐性,并注重學生的科學分析能力的培養(yǎng)和訓練。通過專業(yè)基礎的學習,學生就可以進行工程的分析和完成,掌握一定的技術本領,對工程中的問題能夠進行有效地思考和解決。
3.3 教學實踐的改革。電氣工程及其自動化專業(yè)除了理論的講授外,在設計、實踐、訓練等方面也設置了多的課程。在教學的進行中,要注重第一課堂的重視和第二課堂的開拓,使工程的應用能力得以突出的變現(xiàn)出來,并能夠對學生的工程實踐進行深入的開展,以能力培養(yǎng)的依據(jù)結合層次性、系統(tǒng)性的教學原則,構建對階段培養(yǎng)和理論教學結合的實踐教學的體系。
對電氣工程及其自動化專業(yè)實踐課進行開設,能夠培養(yǎng)學生的工程應用能力和工程實踐能力。在制定學生的專業(yè)技能、基礎操作技能和應用技術能力的實踐教學計劃時,要充分依據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的學生的能力結構、知識結構和素質結構的標準來進行教學的制定,對教學內容進行統(tǒng)籌的安排,使技術應用能力與基礎技能能夠很好地貫穿到教學的過程中,形成專業(yè)的技能訓練和培養(yǎng)的計劃。這樣一來,實踐課程的比例就有所加大,學生的畢業(yè)實習和生產(chǎn)實習也就得到了很好地重視,學生的綜合素質就得到了有效地的提高。通過一系列的培養(yǎng)和訓練,學生在今后的工程應用中,就善于進行工程的設計、實踐和操作,成為工程的應用型人才。
4 結束語
總而言之,培養(yǎng)學生電氣工程及其自動化的專業(yè)應用能力和基本的專業(yè)素質,就必須做出不斷地努力和改進。使相互滲透、交融的實踐教學和理論教學能夠結合起來,達成良好的體系構建。在教學的方法上,要注重實驗教學、理論教學以及工程訓練方面的相互結合,對學生的工程實踐技能進行深入的培養(yǎng),落實電氣工程自動化專業(yè)人才的培養(yǎng)方案,培養(yǎng)更多的應用型人才,促進我國的經(jīng)濟建設和發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞 電氣工程及其自動化專業(yè);工程應用型本科;教學模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)27-0081-03
1 引言
電氣專業(yè)是一個應用范圍很廣的工程應用專業(yè),它的培養(yǎng)目標要求學生除了掌握一定的專業(yè)基礎知識外,還要注重實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,石河子大學電氣工程及其自動化專業(yè)在教學過程中積極探索適合于工程應用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)的“雙體系兩結合”教學模式,制訂專業(yè)人才培養(yǎng)計劃,開展各項教學工作,使學生的綜合素質和工程實踐能力明顯得到提高。
2 構建“厚基礎、寬口徑”的理論教學體系
“雙體系兩結合”的教學模式指理論教學與實踐教學并舉,兩者相互影響,促進學生對所學專業(yè)理論知識與實際工程的結合。本專業(yè)的培養(yǎng)目標是基礎扎實,知識面較寬,具有學習新知識、運用知識創(chuàng)造和開拓事業(yè)的能力,能夠從事與電氣工程有關的系統(tǒng)運行、電氣設計、自動控制、信息處理、生產(chǎn)管理等工作的應用型高級工程技術人才。為此,在專業(yè)的理論教學體系構建中,按照“厚基礎、寬口徑”構建知識體系。“厚基礎”包括人文社科、公共、學科基礎三大模塊課程,“寬口徑”體現(xiàn)在專業(yè)課打通并設置在學科基礎課中。
1)人文社科、公共、學科基礎由公共基礎、相關知識、專業(yè)拓展等系列課程構成,使學生在基礎理論、基本知識和相關領域等方面,全面提高其綜合素質和多角度的科學思維方法,培養(yǎng)學生的適應能力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2)學科基礎主要由電路、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、電氣測量等系列課程構成,使學生獲得電氣工程基本知識,并充分考慮了將來專業(yè)口徑的拓寬,為專業(yè)學習打下扎實的基礎。
3)專業(yè)基礎主要由自動控制原理、電機學、微機原理與接口技術、電力電子技術、單片機原理及應用等專業(yè)課、限選課、任選課等組成。教授學生掌握專業(yè)系統(tǒng)知識,著重培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力。
4)在專業(yè)課中設置了兩個專業(yè)方向課程群——電力系統(tǒng)及其自動化和電力電子與電氣傳動,學生可以根據(jù)專業(yè)方向選擇相應的課程。
5)開設網(wǎng)絡學習課程和綜合教育課程。網(wǎng)絡學習課程借助因特網(wǎng)開設學科前沿類課程,綜合教育類課程則鼓勵學生開展各類學科競賽、科研訓練、科技創(chuàng)作、創(chuàng)業(yè)訓練、社會實踐及相關文化素質教育活動。
3 構建推進式的實踐教學體系
實踐教學對于培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高學生實踐能力有著特別重要的作用。實驗中心建立了與理論教學有機結合,以能力培養(yǎng)為核心,涵蓋基本性實驗、綜合設計型實驗、設計性實驗,滿足不同層次人才培養(yǎng)需要的教學體系。此教學體系分為兩大部分。
3.1 課程實驗環(huán)節(jié)
這部分實驗為理論課程同步實驗,主要目的是配合課程的學習,加深對理論的理解。
1)驗證性實驗,是與理論教學密切相關、協(xié)調配合的實驗教學,由“電路理論實驗”“模擬電子技術實驗”“數(shù)字電路實驗”“電機學”和“自動控制原理”實驗構成。同時,對于電機學和自動控制原理課程,既可以采用試驗臺做實驗,也可以采用計算機仿真軟件進行實驗,將計算機仿真技術與理論、實驗有機地結合起來。
2)綜合性實驗。在驗證性實驗的基礎上,將多個實驗綜合,使學生具備初步的綜合應用能力。
3)設計性實驗。此類實驗的目的在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在給出設計目標后,學生自行利用實驗設備設計出滿足設計要求的實驗方案,由電子線路設計、電子線路仿真、應用電子系統(tǒng)開發(fā)等設計項目構成,并向校內學生開放,為學生的創(chuàng)新實驗提供了很好的環(huán)境和條件。
3.2 集中實踐性教學環(huán)節(jié)
1)技能訓練。
①機械制造實習。第二學期在機電學院實習工廠進行,時間為2周,學生分組進行車、銑、刨、磨、鉗、焊等工種操作,使學生對工廠的情況有一個感性的認識,初步掌握冷加工方法與操作過程,了解機床設備等。
②電工實訓。第五學期在機電學院電氣工程實驗中心進行,時間為2周,每人必須獨立完成實際操作練習。通過各種工藝的講解和實際操作練習,使學生掌握常用電工工具和工藝知識,培養(yǎng)學生的動手能力,為今后從事電氣工程技術工作打下初步的基礎。通過電工實訓使學生達到“維修電工中級”職業(yè)技能水平。
③EDA實踐。第五學期在機電學院電氣工程實驗室中心完成,時間為2周。通過對電路設計軟件、繪圖軟件的學習,完成電子電路仿真設計、原理圖繪制和印制電路板設計、制作、調試等。
2)專業(yè)實驗。第七學期在機電學院電氣工程實驗中心完成,時間為1周,目的是使學生建立電力系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)的整體概念,從而培養(yǎng)學生綜合運用知識和分析問題的能力。專業(yè)綜合實驗分為電力系統(tǒng)綜合實驗和電氣自動化綜合實驗,學生可任選其中一個,實驗完成后,提交實驗報告。
3)課程設計。
①電子技術課程設計。第五學期在機電學院電氣工程實驗室中心完成,時間為2周,每人一題,完成電子電路的設計、調試、仿真。該環(huán)節(jié)著重提高學生在電子技術方面的實踐技能,培養(yǎng)學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力,使學生初步掌握工程設計方法和實踐的基本技能。完成后提交設計說明書。
②綜合課程設計。第七學期在校內完成,時間為2周,每人一題,目的是使學生綜合運用所學的理論與實踐知識,按要求完成設計內容,有實驗條件的完成實驗驗證。該課程設計分為電力系統(tǒng)綜合課程設計和電氣自動化綜合課程設計,前者主要完成發(fā)電廠、變電所的初步設計,后者主要完成控制系統(tǒng)的設計、調試。學生可任選一個,完成后提交設計說明書。
4)專業(yè)實習。
①認識實習。實習地點為天富電力股份有限公司、天業(yè)化工、銀河紡織有限公司、昌吉特變、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠等企業(yè),于第三學期進行,時間為1周,實習方式為現(xiàn)場參觀。通過認識實習激發(fā)學生熱愛所學專業(yè)和奮發(fā)學習的熱情;通過參觀火力發(fā)電廠、水電站、變電站,初步認識電力的生產(chǎn)、變換和輸送過程,認識電氣設備在實際工作中的應用情況,為后續(xù)課程的學習打下基礎。完成后提交實習報告。
②畢業(yè)實習。實習地點為天富電力股份有限公司等實習基地,于第七學期完成,時間為4周,學生分組進行,采用工程技術人員專題講座與現(xiàn)場實習相結合的方式。通過實習,深入了解發(fā)電廠生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)以及計算機在發(fā)電廠中的應用情況,為畢業(yè)設計搜集資料等。完成后提交實習報告。
5)畢業(yè)設計。畢業(yè)設計于第八學期在校內進行,時間為16周,采用導師制,雙向選擇,每生一題,也可與簽約單位聯(lián)合完成實際課題。設計期間要求學生調查研究,收集資料,綜合運用4年所學的知識,完成方案比較、分析、論證,理論研究、設計計算、設計說明書的編寫等,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力。
這樣,在教學安排上加強了實踐教學環(huán)節(jié),增加了大型綜合實驗周、課程設計、畢業(yè)設計時間。目前專業(yè)集中實踐周由原來的28周增加到32周,占教學總周數(shù)的比例達到20%。同時,在理論課程教學中,開設實驗比重增加,專業(yè)主干課程實驗課時占總課時達20%,實踐環(huán)節(jié)課時比例大大提高,課內實驗課時達210課時,實驗開出率達到100%。
4 改革教學方法和手段,改善教學效果
4.1 實行實驗室全天開放
在電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學中,學科基礎課程實驗實行全開放實驗教學方式,如電路實驗、電子技術實驗、微機原理實驗、單片機原理實驗和電力電子技術實驗;實行全開放實驗室,學生在完成全部必做實驗項目、選做實驗項目后,可根據(jù)自己的學習興趣和能力,自擬實驗項目,自主安排實驗時間,自主進行實驗操作,完成相應實驗。通過實施“全開放”實驗教學方式,大大增強了學生的實驗動手能力、分析與解決實際問題的能力,調動了學生的學習積極性,學生變被動學習為主動學習。
4.2 積極開展第二課堂活動
有計劃引導學生參加各種有益學生身心健康、擴展知識面、開拓視野、培養(yǎng)能力的活動,開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動,以提高學生的綜合能力和全面素質;組織學生參加各種學術交流活動,以擴大視野、啟發(fā)科學思維,創(chuàng)造條件把學生引導到各種科學研究活動中去,他們可以參加大學生創(chuàng)新設計與制造大賽、全國大學生電子設計大賽“挑戰(zhàn)杯”、大學生課外學術科技競賽等,參加教師的科學研究工作。通過第二課堂活動,培養(yǎng)學生工程設計思想、敢于創(chuàng)新的精神、分析解決工程實際問題的能力。
5 結束語
本文圍繞工程應用型本科電氣工程及其自動化人才的培養(yǎng)目標,結合石河子大學電氣工程及其自動化專業(yè)建設發(fā)展情況和專業(yè)特色,介紹構建“雙體系兩結合”教學模式的探索思路與實施過程。按照“雙體系兩結合”的教學模式制訂專業(yè)人才培養(yǎng)計劃,構建“厚基礎、寬口徑”的理論教學體系與遞進式的實踐教學體系,突出工程素質培養(yǎng),理論教學與實踐教學并重,改革教學方法和手段,改善教學效果,開展各項教學工作,學生的綜合素質和工程實踐能力明顯提升,得到用人單位的認可。
參考文獻
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[3]趙巧娥,蘇小林.電氣工程及其自動化專業(yè)應用型本科實踐教學體系的建設與實踐[J].中國電力教育,2010(33):152-153.
論文關鍵詞:實踐教學體系;電氣工程及其自動化;應用型;綜合能力
電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性、應用性很強的學科,大多數(shù)專業(yè)課程都需要通過適量的實踐活動來培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)我校關于本科培養(yǎng)方案指導思想的要求:以培養(yǎng)應用型高級人才為主,加強學生的創(chuàng)新意識、競爭意識和適應能力的教育,注重學生的知識、能力、綜合素質的協(xié)調發(fā)展。因此,應用型本科專業(yè)在具體的實踐教學中,應把培養(yǎng)學生分析和解決問題能力作為構建良好的實踐教學體系的基礎和核心。
一、實踐性教學體系建設
1.實驗室建設
隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動化本科專業(yè)的設置,提升電氣自動化、電力系統(tǒng)的實驗水平就迫在眉睫。但是眾所周知,建設電力系統(tǒng)的相關實驗室要求條件十分苛刻,加之所需的實驗設備造價昂貴,而我院做為近幾年剛剛升本的院校,爭取上級有限的科研經(jīng)費相對較為困難,導致對實驗室建設的資金投入相對不足,實驗條件相對有限,短期內難以滿足電氣工程及其自動化的相關實驗要求。因此,這就要求我們必須廣開門路,通過其他行之有效的措施和方法,不斷滿足該專業(yè)相關的實驗要求。
在學習和借鑒外校實驗室建設和管理的基礎上,依據(jù)本校學生的基本素質和我?,F(xiàn)有的實驗條件,我系對實驗室建設做以下改進。
(1)構建實驗平臺,滿足課程需求。通過學院的持續(xù)投資和我系教師的不懈努力,我系建立了具有層次化、綜合性的系統(tǒng)實驗平臺——電力系統(tǒng)綜合實驗室,該平臺是對“電力系統(tǒng)分析”、“發(fā)電廠及變電站電氣部分”、“供電技術”、“電力系統(tǒng)繼電保護原理”、“電力系統(tǒng)自動裝置”、“電力系統(tǒng)微機保護”及“電力系統(tǒng)綜合自動化技術”等主要專業(yè)課程實踐實驗環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。在此平臺上,不僅能滿足本專業(yè)核心課程的基礎實驗和綜合實驗的要求,還能使學生自主完成相關課程設計。
(2)依托仿真技術,調動學生興趣。在課程中推廣和運用仿真實驗手段,實現(xiàn)仿真實驗與相關課程的有機結合。教師在講授專業(yè)課時,有選擇的向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應用組態(tài)王軟件,并且通過較多實例的仿真講解,使學生對該專業(yè)課有更深入的理解和應用,同時要求學生對該課程的實驗內容預先進行仿真。這樣既能提高學生的學習興趣,又能使學生對該課程有更加全面的掌握。
(3)完善互動平臺,提升教學效率。我們在現(xiàn)有的教學條件下,廣泛收集網(wǎng)絡上豐富的實驗環(huán)節(jié)資源,建立完善了相關課程的網(wǎng)絡實驗室。如在《電力系統(tǒng)繼電保護原理》教學網(wǎng)站上,增加了微機繼電保護等教學、實驗內容,搭建了師生互動平臺,以此彌補實驗教學時間的不足。教師的教學效率得以大大提升,也為學生更好的進行學習、實驗創(chuàng)造了便利條件真正實現(xiàn)了教師與學生的教學互動和溝通交流。
(4)建立合作關系,拓寬實驗領域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業(yè)基地,本地眾多的大中型工業(yè)企業(yè)也希望通過加強與科研院所的溝通聯(lián)系來提高自己的技術水平。通過洛陽市政府的牽線搭橋,我們結合自身的學科優(yōu)勢和人才資源,近年來先后與黃河同力水泥有限公司、洛陽供電公司、龍羽電氣等單位簽訂了校外實習合作單位協(xié)議,不斷加強合作交流。我校每年都選送大批學生到相關企業(yè),在其生產(chǎn)實驗室內進行實踐活動:如在龍羽電氣有限公司進行的《高低壓電器》實驗,在黃河同力水泥有限公司進行的《工廠供電》實驗,在龐屯變電站進行的《變電站綜合自動化》實驗等等。這樣既解決了我們的有關實踐難題,又提高了學生的實際動手能力。
(5)引入科研項目,注重實踐培養(yǎng)。實踐教學將由淺入深,由基礎到綜合將教師的科研內容和科研成果、工程實際問題等引入到實驗教學中,把知識學習技能訓練、能力培養(yǎng)等融合在一起,增強學生的實際應用能力,提高教學效果。適時引入設置創(chuàng)新型實驗項目,讓學生及時了解實驗新技術的發(fā)展,注重培養(yǎng)學生掌握新實驗技術的能力。此外,我校還組織學生積極參加全國技術大賽,進一步鍛煉學生的綜合能力。我校在全國電子設計大賽和“挑戰(zhàn)杯”大賽中均取得了優(yōu)異的成績。
2.實習基地建設
本專業(yè)現(xiàn)有兩個實習基地,分別是電工實習2和模擬變電所。
“電工實習2”實習基地分為兩個部分,學生要在兩周時間內完成電機的拆裝和控制柜的安裝實訓,該實習基地主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學習,具有一定理論基礎的大三或大四學生進行,該實習項目側重工程技術應用、重視實踐環(huán)節(jié)的鍛煉,具有較強的工程適應能力,對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力,具有很大幫助。該實習項目至今已培訓過數(shù)千名學生,學生反映實習效果非常好。
模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進線,由真實的高低壓一次設備完成整個的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚,學生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機會。
除了校內實習基地的進一步建設與完善,還需要繼續(xù)加強與同力水泥、洛陽供電公司、龍羽電氣等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實習基地等方面的合作。
3.課程設計和畢業(yè)設計建設
專業(yè)課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力,而實現(xiàn)這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統(tǒng)的課程設計題目大多較為單一,與具體的生產(chǎn)實際要求脫節(jié)較為嚴重,并且設計的標準也與工程規(guī)范相差甚遠。因此,我院在具體的課程設計中,十分注重實踐性和可操作性,要求選題與有關科研項目和相關企業(yè)緊密結合,如在工廠供電課程設計中,從企業(yè)得到第一手的詳細資料,發(fā)給學生真學真練,使學生從中汲取更多的經(jīng)驗,既鍛煉了獨立思考的能力,也增強了實際操作能力。
畢業(yè)設計作為重要的實踐教學環(huán)節(jié),關鍵是要實現(xiàn)課題的真實性、知識的綜合性和設計的創(chuàng)新性。近年來,隨著電氣工程及其自動化專業(yè)學生人數(shù)的不斷增多,教師數(shù)量和畢業(yè)設計課題數(shù)量相對不足的問題日益突出,而用人單位也對新錄用人員實際動手能力的要求越來越高。為此,我們在畢業(yè)設計課題的選擇上,要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設計,或結合教師的科研項目,或結合企業(yè)的技術項目,或組織學生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設計等工作嘗試,使學生的綜合素質、創(chuàng)新能力得到進一步提高。從2009屆開始,我校就選送部分畢業(yè)生到龍羽電氣和市內其他變電站進行畢業(yè)實習和畢業(yè)設計,并取得了較好的效果。
二、專業(yè)師資人才隊伍建設
如何培養(yǎng)建設一批高水平人才,是每個高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實的理論知識,更要具備較強的實際動手能力。為此,我校積極做好人才的培養(yǎng)工作,把提升師資隊伍的層次、優(yōu)化師資隊伍的結構、提高師資隊伍的整體水平作為師資隊伍建設的重點工作。以兩個專業(yè)研究方向為目標,加強師資隊伍建設,注意教師進修提高,積極引進博士,鼓勵和支持青年教師攻讀在職博士學位,促進學術帶頭人后備力量的培養(yǎng)工作,從而形成一支整體水平高、結構合理的教學和科研型教師隊伍。主要通過以下幾方面措施來實現(xiàn)。
(1)加大高層次人才引進力度,優(yōu)化教師隊伍的結構,不斷增加師資隊伍總量。
(2)加強專業(yè)帶頭人、課程負責人及骨干教師隊伍建設,進一步明確其權利和義務,以激發(fā)教師積極向上的熱情。
(3)充分培養(yǎng)和挖掘現(xiàn)有教師隊伍的潛力,加強“雙師型”教師的培養(yǎng)。一方面從企業(yè)引進工程技術人員,另一方面通過各種途徑提高教師的實踐技能。
三、實踐性教學教材建設
通過綜合了解國內、省內其他院校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)教學、實驗方面等情況,發(fā)現(xiàn)近年來在實踐教材特別是綜合實驗方面教材編寫的不多。因此,我們必須高度重視此項工作,以切實發(fā)揮實踐性教學教材在教學、實驗中的重要作用。
根據(jù)不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況,我校組織一批教學、實驗經(jīng)驗豐富的教師編寫了相關的實驗(實習)大綱和指導書,課程設計大綱和指導書等教材,并順利通過了學院的嚴格審核。特別是針對我系建設的電力系統(tǒng)綜合實驗室,我系教師專門編寫了嚴謹完整的實驗指導書。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求,又能增強學生的實訓能力,使得學生的綜合設計能力和創(chuàng)新意識不斷得到提高。