電氣工程及自動化學的專業范文

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電氣工程及自動化學的專業

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關鍵詞:實驗教學 考核 電氣工程 自動

中圖分類號:G718 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)05-0294-01

隨著教學條件的不斷改善和職校改革的不斷深入,電氣工程及其自動化專業實驗教學在全部教學過程中所占比例逐步增加。如何通過實驗考核全面反映學生掌握知識及各種技能的程度,提高該專業畢業生的動手能力,培養出“合格+特長”的“應用型、技能型”人才,充分發揮實驗考核的作用,促進實驗教學質量的提高,值得電氣工程及其自動化專業每一個教師深入探究。

1 明確考核目的

考核是一種手段,它可直接檢查和反映出教師的“教”和學生“學”的情況。

1.1 考核的檢查作用

考核可直接檢查學生“學”的情況,間接檢查教師“教”的質量,可暴露出在實驗教學過程中“教”c“學”存在的問題。例如在講授金屬電阻率這個內容時,教師教的效果和學生學的效果到底怎么樣,可以通過金屬電阻率的測定這個實驗來進行檢查。

1.2 考核的反饋作用

考核是一面鏡子,既照到了教師,也照到了學生,教師可利用考核提供的信息,調整和改進教學工作。中職電氣工程及其自動化專業對學生要求的重點不在于懂了什么,記了多少,而是能夠做什么,掌握了什么技能。加強實驗教學的考核便能有效地達成教學目標。

1.3 考核的督促作用

考核可督促學生復習和鞏固已學知識,找出不足,明確努力方向,它是實驗教學過程中不可缺少環節,其目的就是督促學生更好地鞏固理論知識和掌握實驗技能。

2 精選考核內容

考核是學生最關心的問題,科學的考核內容應保證學生考核成績呈正態分布,應是學生掌握知識全面性和綜合性能力的總體反映。

2.1 實驗考核要體現科學性

電氣工程及其自動化專業的實驗考核與理論課考試有著本質的區別,應注重學生技能與技巧的培養,應以挖掘和提高學生創造力為宗旨,通過考核檢驗來提高實驗教學的質量。

(1)考核的可靠性指標:考核的可靠性要反映出學生學習的真實水平。提高考核的可靠性的主要途徑是根據中專生的認知能力適當增加考核次數,尋找最佳考核方式,減少偶然因素的影響。

(2)考核的準確性指標:考核的準確性要反映出學生對實驗理解及接受的程度。提高考核準確性的主要途徑是測試內容和范圍要涉及實驗教學的主要部分,覆蓋面廣以減少出錯成份。

(3)考核的難易性指標:考核的難易性要反應教師對實驗教學體系的掌握程度。提高考核難易性的主要途徑是教師吃透教材、掌握電氣工程及自動化專業知識和學生學習情況。考核內容偏難或偏易,不但影響考核的可靠性和準確性,也會影響考核的鑒別性。例如,電子示波器的調整、單片機原理實驗、電機拖動實驗、過程控制實驗目的不同、側重點不同、復雜程度不同,在考核時就不能運用相同或相近的難易性指標。

(4)考核的鑒別性指標:考核的鑒別性要反映出考核對學生水平的區分能力,應使學生之間的成績拉開檔次,能準確鑒別不同學生的實驗技能。提高鑒別性的主要途徑是整個考核內容難易區間適宜,且考核內容要有難易梯度。

2.2 考核內容要求

電氣工程及自動化專業應列入實驗單獨考試課,但如何考、采取什么方式考、如何確定考核內容等,無具體模式可循。從總體上講考核內容應符合以下要求:

(1)要符合電氣工程及其自動化專業教學計劃中目標要求。(2)要符合實驗教學大綱的要求。(3)要緊扣實驗教材,能在其中找到依據,但又找不到現成答案。(4)要難易適度,但難而不偏。(5)要多少適量,有一定的綜合性。(6)要形式多樣,有一定的靈活性,但活而不怪。(7)要寬窄適當,有較大的覆蓋面,但廣而不雜。(8)要突出技能培養,但必須保持理論知識“夠用”。

總之,要堅持“促實驗、考能力”的原則,側重檢查學生應掌握的實際技能和技巧,對知識的理解和運用,以及實操能力。

3 確定考核方法

實驗教學考核方法可分為考查和考試。考查的主要方式是學生在實驗過程中的表現和對實驗報告的評定。考試可分為單項考核和綜合考核,單項考核是為了檢查學生某一項技能的掌握程度和熟練狀況,如電子技術實驗考核。單項考核可定期進行。綜合考核可在學期末或畢業前進行,主要是為了全面了解學生運用知識參與實踐的能力及動手能力。

考核方式有很強的科學性和藝術性,要結合電氣工程及自動化專業的實際情況,精選考核內容,精心設計考核方式,每次考試后應注意對實驗的各環節進行分析,積累經驗,不斷提高實驗考核的權威性。

實驗考核的有效方法是建立符合實驗考核的試題庫,學校應組織電氣工程及自動化專業的業務骨干進行各門專業課的題庫建設,命題的原則要符合實驗考核內容的要求,每一題應規定其難度系數和分值,試題庫建成之后要定期修改補充。

4 加強考核管理

考核是一項十分復雜而細致的工作,專業教師必須高度重視。首先合理安排考核時間、統一布置考核場地。其次精心設計考核范圍、形式及難度、分量等。再次要讓學生了解考核目的,取得學生的配合,教師應公正合理地評定學生的考核成績。考核結束后,教師要對考核成績進行分析研究,總結經驗。此外,還要重視平時的實驗考核,使學生形成勤動手的習慣,在實驗中培養學生的創新、創造能力。比如,金屬電阻率的測定和電容、電感的測定這類實驗內容相近、方法相似,教會其一便知其二,考核時教師除了看實驗結果,更要關注實驗方法的遷移和運用,促進學生舉一反三,不斷求新。

參考文獻:

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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是一門實踐性、應用性很強的學科,大多數專業課程都需要通過適量的實踐活動來培養學生的實際動手能力和創新能力。根據我校關于本科培養方案指導思想的要求:以培養應用型高級人才為主,加強學生的創新意識、競爭意識和適應能力的教育,注重學生的知識、能力、綜合素質的協調發展。因此,應用型本科專業在具體的實踐教學中,應把培養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的設置,提升電氣自動化、電力系統的實驗水平就迫在眉睫。但是眾所周知,建設電力系統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,依據本校學生的基本素質和我校現有的實驗條件,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、綜合性的系統實驗平臺——電力系統綜合實驗室,該平臺是對“電力系統分析”、“發電廠及變電站電氣部分”、“供電技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電力系統自動裝置”、“電力系統微機保護”及“電力系統綜合自動化技術”等主要專業課程實踐實驗環節的系統整合。在此平臺上,不僅能滿足本專業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,實現仿真實驗與相關課程的有機結合。教師在講授專業課時,有選擇的向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應用組態王軟件,并且通過較多實例的仿真講解,使學生對該專業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。我們在現有的教學條件下,廣泛收集網絡上豐富的實驗環節資源,建立完善了相關課程的網絡實驗室。如在《電力系統繼電保護原理》教學網站上,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、實驗創造了便利條件真正實現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基地,本地眾多的大中型工業企業也希望通過加強與科研院所的溝通聯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,在其生產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。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。適時引入設置創新型實驗項目,讓學生及時了解實驗新技術的發展,注重培養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“挑戰杯”大賽中均取得了優異的成績。

2.實習基地建設

本專業現有兩個實習基地,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過專業課程學習,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、重視實踐環節的鍛煉,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、校外實習基地等方面的合作。

3.課程設計和畢業設計建設

專業課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力,而實現這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統的課程設計題目大多較為單一,與具體的生產實際要求脫節較為嚴重,并且設計的標準也與工程規范相差甚遠。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緊密結合,如在工廠供電課程設計中,從企業得到第一手的詳細資料,發給學生真學真練,使學生從中汲取更多的經驗,既鍛煉了獨立思考的能力,也增強了實際操作能力。

畢業設計作為重要的實踐教學環節,關鍵是要實現課題的真實性、知識的綜合性和設計的創新性。近年來,隨著電氣工程及其自動化專業學生人數的不斷增多,教師數量和畢業設計課題數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,我們在畢業設計課題的選擇上,要求每位畢業生的畢業設計,或結合教師的科研項目,或結合企業的技術項目,或組織學生到外地公司和工廠開展畢業設計等工作嘗試,使學生的綜合素質、創新能力得到進一步提高。從2009屆開始,我校就選送部分畢業生到龍羽電氣和市內其他變電站進行畢業實習和畢業設計,并取得了較好的效果。

二、專業師資人才隊伍建設

如何培養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工作,把提升師資隊伍的層次、優化師資隊伍的結構、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。

(1)加大高層次人才引進力度,優化教師隊伍的結構,不斷增加師資隊伍總量。

(2)加強專業帶頭人、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,以激發教師積極向上的熱情。

(3)充分培養和挖掘現有教師隊伍的潛力,加強“雙師型”教師的培養。一方面從企業引進工程技術人員,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及其自動化專業教學、實驗方面等情況,發現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,以切實發揮實踐性教學教材在教學、實驗中的重要作用。

根據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新意識不斷得到提高。

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關鍵詞:職業標準;維修電工;電氣自動化技術專業;學習領域課程開發

【中圖分類號】G71

基于工作過程的學習領域課程的開發,已成為近年來高等職業教育課程改革的熱點。基于工作過程的學習領域課程的實質,在于課程的內容和結構追求的不是學科架構的系統化,而是工作過程的系統化。職業教育的課程開發必須打破傳統學科系統化的束縛,將學習過程、工作過程與學生的能力和個性發展聯系起來,將“工作過程的學習”和“課堂上的學習”整合為一個整體,將職業資格研究(包括職業分析、工作分析、企業生產過程分析)、個人發展目標分析與教學分析和教學設計結合在一起。

高職電氣自動化技術專業中維修電工的考證及學習是重要項目之一,該專業的核心能力對應的職業是維修電工。因此,以“維修電工”國家職業資格為標準、以高職人才培養為目標,將維修電工職業標準有機地融合到專業學習領域課程開發中,以項目為導向、工作任務為載體,重建專業方向課程體系,以解決專業教學與“維修電工”考證相互脫節的問題。

一、確立專業及其面向的職業崗位分析

根據企業調研,維修電工在不同工業部門如機械與設備制造、汽車與配件工業、電子工業,從事自動化生產。除操作自動化生產設備以外,這些設備的維護成為其專業工作的重點。此外,維修電工參加生產設備的建造和改造,進行電子維修,在車間維修并制造電子、自動化和信息技術的組件和儀器。符合專業要求的工具、測量儀器和測試材料、旨在有效完成任務的工作和工作崗位設計以及與同事進行符合專業要求的交流,都屬于維修電工的任務要求。同時,還要考慮經濟、社會和生態的不同要求以及由此引起的對職業行動的要求。維修電工能對任務進行整體性觀察并在完整性的工作過程背景下對其進行組織,也就是說,借助其企業關聯知識關注過程的銜接并與其他部門(機械保養、物流、制造計劃等)合作。

二、提取、劃分、分析典型工作任務學習難度范圍

電氣自動化技術專業中以電氣設備的運行、安裝、調試與維護及營銷服務等職業崗位為導向,重點突出技能培養,根據職業能力要求提煉難度1-4級的典型工作任務。

(一)職業定向的工作任務(學習難度范圍1)

工廠車間照明設備的安裝與維修、普通機床電氣設備的安裝與維修、電機的安裝與維修、小型電子設備的調整與改裝、工廠供電系統的計劃與實施、做計算機控制系統的計劃與實施、印刷電路板的設計與制作、現場總線與工業以太網的構建與維護。

(二)系統的工作任務(學習難度范圍2)

交直流調速系統的安裝與調試、設備運行的檢測與控制、電氣設備控制的安裝于調試、生產過程的組織與實施。

(三)蘊含問題的特殊工作任務(學習難度范圍3)

電氣設備的調整與改裝、數控設備的維護。

(四)無法預測的工作任務(學習難度范圍4)

生產設備的調整及生產質量保障。

三、構建電氣自動化技術專業維修電工方向教學計劃

根據典型的工作任務,提煉支撐課程,形成了12門理實一體化的學習領域課程。

學習領域課程編號 學習領域課程 基準學時

小計 第一學年 第二學年 第三學年

1 電工基本技能 2周 2周

2 電氣設備安裝與維護 4周 4周

3 電子技術應用實訓 4周 4周

4 電氣繪圖技術實訓 8周 8周

5 PLC應用技術 5周 5周

6 組態控制技術 2周 2周

7 傳感器技術及應用 4周 4周

8 交直流調速系統與應用 3周 3周

9 集散控制與現場總線 3周 3周

10 單片機應用技術 4周 4周

11 自動化課程綜合實訓 5周 5周

12 自動化課程設計 2周 2周

合計學時 1196 468 286 442

四、建立學習領域課程教學計劃(舉例)

以《自動化課程綜合實訓》學習領域課程為例,建立講授單元和行動單元學習任務和內容。講授單元主要對PLC的組成與基本工作原理;PLC的編程軟件及編號范圍;基本邏輯指令表示方法及其應用方法;掌握梯形圖的繪制原則及PLC設計原則、步驟和方法;對典型生產線工業控制對象進行系統的意見設計、系統的軟件設計、安裝調試設計,共計150課時。

行動單元中建立五個子學習領域課程:

1、控制方案的初步設計(學時:12),學生根據項目設計要求對現有自動化生產線及需改造的生產線進行調查,并據此形成初步控制方案,討論并完善,最后提交具體可操作性的控制方案。

2、交流電機的PLC變頻控制(學時:48),根據項目設計要求對交流電機的控制所需器件進行選型,了解并掌握器件使用完成交流電機的PLC變頻控制子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。

3、物料分控系統的PLC控制(學時:24),根據控制方案要求對物料分控所需器件進行選型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。

4、機械手的PLC控制(學時:30),根據控制方案要求,了解并掌握機械手的使用方法,完成機械手控制子系統,并進行測試與調試,最后提交相關技術文檔。

5、系統綜合計劃與調試(學時:36),根據控制方案要求,對全系統進行聯合調試,分析并找出其中的問題,完成全系統了,并提交相關技術文檔。

將維修電工職業標準融合到高職電氣自動化技術專業的學習領域進行課程開發中,解構原有的基于知識儲備的學科體系架構課程,重構基于知識應用的行動體系架構課程,凝練工作過程要素,在現實的職業資格基礎上,培養學生普適的職業資格,為未來的職業資格奠定基礎,提升學生的“職業競爭力”。通過學習領域課程的開發研究,可有效的優化學校課程資源,在有限的課時內發揮課程最大的作用;可優化課程結構,提高人才培養質量,體現高等職業教育人才培養的特色;為相關專業的課程結構的改革提供思路,使之更加適應培養學生綜合職業能力和全面素質的需求。

參考文獻:

[1]王平均,王偉,韓寶如.基于工作過程的課程考核評價體系研究――以高職維修電工實訓課程為例[J].遼寧高職學報2013(5):49-51.

[2]劉勇,段保才.高職教育課程模式的選擇――基于工作過程系統化的學習領域課程模式.中國高教研究,2011(6):85-89.