電氣工程及其自動化興趣范文
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篇1
中圖分類號:C961;G642 文獻標志碼:A 文章編號:1008―3561(2015)02―0036―02
全新的社會形勢令人才需求愈發復雜化、具體化,高校作為人才培養專門機構的負擔也由此加重了。電氣工程及其自動化專業作為高校教育的重要區塊之一,必須要迅速適應這種變化,改革教育模式,這樣才能獲得更好地發展。
一、電氣工程及其自動化的專業特征
1. 教學特征
作為一種應用型本科專業,電氣工程及其自動化專業存在一定的特殊性。具體來說,該專業同時具有較強的科研性與應用性。其科研性來自于日益發達的電氣科技,在這種背景下,該專業的工程技術人才對技術理論有著非常高的需求,為了滿足這些需求,不得不加大理論知識的教學密度和教學比例,兼之該專業依托于電氣工程類的博士授權學科,更加深了其技術科研色彩。其應用性則來自于應用型本科專業的固有特征,電氣工程及其自動化專業的根本目的是為國家培育電氣工程方面的高級技術人才,其教學理所當然地對實驗、實踐比較看重。這兩種特征對電氣工程及其自動化的教學需求有一定的矛盾性,加大了該專業教學安排的難度。
2. 學生特征
電氣工程及其自動化是我國的老牌本科專業,發展歷史已經超過30年,因此,生源一直相當充足,學生基礎素質良好,就業形勢和發展方向也趨于穩定。但近些年來,伴隨著高校擴招、教育改革等一系列因素的影響,電氣工程及其自動化專業的學生產生了一定的動蕩。這種動蕩可以分為幾個方面:第一方面是擴招等原因導致的生源數量激增,學生基礎素質也出現了一定的參差不齊現象,對該專業的正常教育工作產生了一定的影響。第二方面是學生對自身的定位出現偏差,有相當一部分學生將該專業視作研究型學科,在學習時重理論研究,輕技術實踐,以獲得更高的學位為目的,這使得該專業培養出的學生中應用型人才的比例逐年下降。
3. 社會特征
近些年來,社會形勢對電氣工程及其自動化專業的沖擊很大。一方面社會的總體就業壓力越來越大,學生數量眾多而且增長迅速的電氣工程及其自動化專業必然面臨較大的人才供需矛盾,這令許多高校在該專業的發展上呈現茫然狀態,難以確定發展方向。另一方面,社會對電氣工程人才的需求正產生急劇變化,傳統的人才培養模式漸漸不能再滿足新的人才需求,各個高校的人才培養創新與改革已經迫在眉睫。這兩大社會特征并非電氣工程及其自動化專業所獨有,而是所有與社會聯系緊密的應用型本科專業都要面臨的問題。
二、電氣工程及其自動化的人才培養需求
1. 社會對電氣工程及其自動化的人才培養需求
社會對電氣工程及其自動化的人才需求可以分為以下兩方面:第一方面是對高級技術人才的需求與日俱增,電氣工程技術人才不僅要了解電氣工程系統的基礎操作和維修方法,還要能完全掌握系統的工作原理、缺陷、發展方向,以便能自行進行適當地更新與改造。第二方面社會越來越看重人才的綜合素質,除了要求人才具有足夠的理論水平和實踐操作能力外,團隊合作精神、管理能力、服務精神乃至個人品德都是人才素質評估的重要因素。在這種情況下,高校傳統重能力輕素質的人才培養模式已經無法再適應形勢,在培養電氣工程及其自動化人才時必須要更重視育人的環節。
2. 學校對電氣工程及其自動化的人才培養需求
各個高校目前大多在進行教育改革工作,這種改革工作必然帶來諸多變化,為了保證穩定地提供優秀的電氣工程及其自動化人才,學校必然要求該專業的人才培養體系具備高適應性,能適應教育改革帶來的一系列變化。因此,電氣工程及其自動化的人才培養體系必須與高校的總體發展方向保持一致。
3. 學生對電氣工程及其自動化的人才培養需求
學生是電氣工程及其自動化人才培養的主要對象,而學生自身必然存在一定的發展需求,這些需求視學生個體的不同,存在一定的差異。學校根據這些需求差異適當微調對個體的培養模式,才能在人才培養上收到事半功倍的效果。
三、電氣工程及其自動化的人才培養問題
1. 定位問題
目前來看,各個高校在電氣工程及其自動化專業的人才培養上都存在著或多或少的定位問題。一方面學生中有相當一部分缺乏該專業是應用性學科的認識,另一方面許多教師也對該專業的新形勢感到迷茫,無法對學生的認識予以有效地引導,兩相疊加下,電氣工程及其自動化專業人才培養定位就難免變得模糊。這種模糊不僅令教學目標、教學綱要、教學結構等變得不清晰,影響了教學效率,在個別學校甚至引起了學生間對教學重點的爭執與沖突,而且令許多高校的電氣工程及其自動化專業陷入了發展停滯階段。在發展速度越來越快,競爭越來越激烈的社會背景下,這種發展停滯的負面影響非常嚴重。
2. 課程問題
電氣工程及其自動化專業的課程可以分為三類:公共基礎課、專業技術課和實踐課。在傳統的教育模式中,這三類課程的學分比例大致是3∶5∶2,實踐類課程的比例嚴重偏低。近些年來,隨著教育改革的深入,人們越來越認識到實踐課程的重要性,該比例被逐漸調整為3∶4∶3,與原本的學分比例相比更為合理。但需要注意的是,這種以學分比例評估課程結構的方式并不完善,因為即使是相同的學分,獲取難度不同,學生的重視程度和所下的功夫也會有所區別。根據筆者的教學經驗,電氣工程及其自動化實踐課程的學分獲得非常容易,往往只要出席相關實踐課程即可獲得,師生往往把更多的精力投入到需要考試才能獲得學分的專業技術課程上,這降低了該專業人才的應用培養能效。因此,電氣工程及其自動化專業的課程比例仍需進一步調整優化。
3. 實踐問題
電氣工程及其自動化的實踐教學主要包括四種手段:分別是課程實驗、課程設計、實習教學和畢業設計,這四種手段目前都存在一定的能效不足問題。具體來說,課程實驗與理論教學的脫節情況很嚴重,學生對實驗的認知往往停留在按教師的要求操作和撰寫實驗報告上,實驗的實踐教學能效得不到發揮。課程設計審查不嚴,抄襲現象屢見不鮮,學生更多地將課程設計當作一種需要應付的任務,而不是學習環節。實習教學大多走馬觀花,能效的發揮停留在提高學生對電氣工程及其自動化的實踐認識上,更深層的能力素質培養職能發揮不出來。畢業設計失于單一,電氣工程及其自動化專業的畢業設計課題基本完全由教師硬性規定,學生缺乏自主選擇權,興趣也不高。教師在規定畢業設計課題時往往有一定的模板,這些模板大多相當陳舊,沒有實踐價值,部分學生的畢業設計課題甚至與課程設計題目完全相同。
4. 發展問題
如前文所述,許多高校的電氣工程及其自動化專業在發展上已經陷入停滯,相對的,社會、學校、學生對該專業發展的動態化需求越來越強,最終導致培養出眾多不符合社會需求的“無用”人才的現象。各個高校大多對這種嚴峻的情況有所認識,也采取了一定的措施推動電氣工程及其自動化專業的人才培養發展,但由于定位不明確、措施不到位等多種原因,收獲的效果甚微。舉例來說,部分高校直接照搬其他學校電氣工程及其自動化專業發展的先進模式,忽略了自身的實際情況和客觀條件,新模式得不到落實,舊模式也已經支離破碎,反而更降低了人才的培養能效。
四、 電氣工程及其自動化的人才培養優化
1. 通過明確服務定位建立人才培養的新模式
對電氣工程及其自動化專業的定位加以明確是建立全新人才培養模式的第一步。雖然理論知識在該專業中的重要性越來越高,但要牢記,電氣工程及其自動化專業的理論知識終歸是為應用服務的,不能喧賓奪主,將應用型專業發展成科研型專業。要結合社會、學校、學生的實際需求,將服務性人才培養理念納入新的培養模式。為此,不僅要與社會上的電氣工程人才需求機構加強交流合作,了解其人才需求,而且要將學校自身的教育改革目標融入人才培養目標,還要與學生積極溝通,了解其自身的發展和就業意向,建立起服務型的應用人才培養新模式。
2. 通過調整課程結構建立人才培養的新模式
綜合學分、學時、考核方式等多方面的因素,訂立綜合性的課程結構比例體系。此外,因為當前社會對學生綜合素質的要求越來越高,因此,對學生綜合素質的培養能效最好的公共基礎課程應適當增加比例,專業技術類課程應適當降低比例。加大教學密度與教學精度,結合當前的教育改革,對教學內容進行適當地刪減與精煉,并增強這部分教學內容與實踐類課程的互動功能。實踐類課程一方面要適當增加考核難度,一方面也要注意與專業技術課的結合。具體來說,公共基礎課、專業技術課、實踐課程、技術實踐融合課程的比例要控制在4:2:2:2,構成新的課程結構體系。
3. 通過完善教育實踐建立人才培養的新模式
傳統的教育實踐模式必須予以轉變,具體來說,首先,要把課程實驗獨立出來,作為前文所述的技術實踐融合類課程,提高指導性實驗、開放性實驗所占的比例,讓這類課程成為勾連理論與實踐的紐帶。其次,要提高對課程設計的審核力度,嚴格打壓課設抄襲的不正之風。第三,要適當參考技術專科學校的實習教學模式,嘗試將校企合作這種實習教學模式應用于電氣工程及其自動化這類應用型本科專業。第四,要盡可能豐富畢業設計,一方面在決定課題前要與學生交流,根據學生的興趣方向決定畢業設計課題,另一方面要提高課題的靈活度,盡可能賦予學生開放性課題,避免畢業設計公式化、模式化。
4. 通過實現動態發展建立人才培養的新模式
盡可能縮短人才培養模式的更新周期,在條件允許的情況下以學期為單位更新人才培養模式的細節,以適應發展變化極快的電氣工程人才需求,換言之,要建立動態發展的人才培養模式。該模式的建設可以與電氣工程及其自動化專業的信息化建設相結合,通過信息技術收集動態發展需求,為模式細節的調整提供必要的參考依據。
五、結語
我國對高級電氣工程人才的迫切需求在未來相當長的一段時間內仍將持續下去,因此,電氣工程及其自動化專業的重要作用在這段時間內只會有增無減。在這種背景下,全新的人才培養模式勢必發揮更多的效用,值得進一步研究和推廣。
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篇2
關鍵詞:電氣工程;自動化;實踐教學;改革探索
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)03-0066-02
社會在不斷進步,人類文明在飛速向前發展,社會經濟的繁榮發展,科學技術的突飛猛進需要更加適應社會發展的大批現代型科技人才。電氣工程及其自動化的新時代人才的需求給高校實踐教學改革提出更高的要求。如何實現全新的人才發展道路和不斷創新的實踐教學改革新模式是現階段高校電氣工程及其自動化專業不斷得以發展的新的導航器,那么,在不斷改革創新過程中我們在不斷探索新的發展方向,只有不斷尋找新的發展途徑,才能促進電氣工程及其自動化專業快速發展。
1 電氣工程及其制動化專業教學實踐現狀
電氣工程及其制動化專業在高校教學發展中屬于新興發展的專業,具有近代化發展趨勢和現代化發展氣息,帶有十分濃厚的新時展氣息。這一專業處于科學發展和社會發展以及時展的前沿,具有十分廣闊的發展前景。雖然,在教育教學實踐中教育部門和教學機構給予很大的關注力度,但是,究其發展現狀而言,存在一些方面的不足。例如實踐教學經驗不少教學機構還有待加強,時間教學力度和實踐教學條件還相對過于薄弱,不能滿足現階段社會對人才發展的需要,理論性過強實踐性過弱導致人才發展畸形,不利于現實社會發展對人才培養的需要。
理論與實踐在很多環節上難以得到有機銜接,導致理論性教學無法與實踐性教學相融合,這樣,個哦電氣工程及其自動化專業學生的學習發展在畢業就業過程中設置了許多無形的障礙。例如實驗教學和實習教學相分離,過于單一化的實驗教學導致學生在進入企業實習過程中力不從心,從而較低就業力,降低這一專業人才的實際價值,從而計劃了校企矛盾,泛才現象嚴重,導致這一專業的普通型人才供過于求,不利于電氣工程及其自動化專業的就業發展。這樣,導致許多相關行業發展的企業厭倦實習生而不愿接受實習生進入企業進行實習工作,從而給社會就業施加壓力,不利于應用型人才和精英型人才的長足發展。
2 電氣工程及其自動化專業實踐教學改革措施
2.1 創新實踐教學體系
不斷探索新的實踐教學方式,創新該專業的實踐教學體系。例如專業課程教學體現強電與弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合的特點,增加實踐教學學時,使其達到總學時的四分之一。增加實踐環節的學分,增加實踐教學的系統性。再如,在實驗、課程設計、實習、技能訓練、畢業設計的指導下,全面分析和整合實踐教學,不斷激發學生的學習興趣和實踐的主動性,刺激學生探索科學知識和創新發展的細胞,達到創新教學和活化科學知識的目的。
2.2 加強電氣工程及其自動化專業教師教學的能力建設
教師是實現教學發展的重要媒介,不可小視。加強教學中師資力量的建設更加有利于高等人才的培養。教師自身實踐教學能力的培養和不斷引進高級專業人才來實現電氣工程及其自動化專業的理論性和實踐性教學的重要途徑。例如不斷實現教師教學效果績效評比機制和教學能力競爭淘汰機制,薪酬激勵的同時也有級別淘汰評比的懲罰,另一方面,不斷引進既有高素質高能力的教師人才資源,實現強有力的師資隊伍。
2.3 加強實驗平臺建設
現有試驗設備對提高學生實踐技能具有重要的作用,要充分利用現有的實驗設備,并采用采購和自行研發的思路,加強實驗平臺建設,為實驗教學提供良好的硬件設備。一般的實驗裝置包括微機原理與計算機控制實驗裝置;檢測技術、組態測控、plc實驗裝置、電力電子電機實驗裝置、工廠供電實驗裝置。
2.4 教育機構應實現現代化的穩定的實訓基地
實現穩定的校內校外實訓基地相結合和建立,更有利于學生的實踐能力培養,拓寬學生的思維空間,有利于刺激學生的創造性思維。例如國外不少科研機構和科學實驗基地,就是為了拓寬實驗者的四維空間,利于創造性思維的不斷發展,電氣工程及其自動化專業在發展中具備實踐性和實驗性這兩重屬性,由此,更需要實現穩定的實訓基地來實現對學習者的能力培養。
3 電氣工程及其自動化專業實踐教學改革新探索
3.1 不斷增強學生的實踐能力和實際操作能力
實踐出真知,實踐是檢驗真理的唯一標準,沒有實踐,理論性的東西無法實現其發展的現實目標,因此,實現實踐性的能力培養更有利于增強學生自身能力培養的信心,更有利于這一專業人才的培養。例如專業實習和綜合實訓使學生掌握了設備的設計、安裝、調試的相關操作,提高了設計能力和工程實踐能力。
3.2 加強校企合作,實現產學研創新發展
在教學實踐中不斷加強校企合作,促進發展的新渠道,為電氣工程及其自動化專業注入新的源頭活水。企業和教育機構聯合起來,建立應用型人才長足發展的同時實現精英型人才的不斷發展,從而增強企業和學校教學發展的核心競爭力,實現多向互利共贏。
4 結語
綜上所述,電氣工程及其自動化專業的教學在發展中應該順應時展的潮流,與時俱進,不斷發展創新,在教學發展中不僅滿足現實社會中企業的人才需求,同時也進一步培養更具挑戰性和獨具核心競爭力的精英型高端人才,那么,首先要求教育機構具備更高能力的教學人才隊伍,實現校企不斷合作的新型產學研多向發展的創新渠道,為電氣工程及其自動化專業注入新興源頭活水,時期長遠地呈現出欣欣向榮的繁榮景象。
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篇3
(一)電氣工程及其自動化專業需要培養復合型、多元化人才。傳統的電氣工程及其自動化的人才的培養模式已經無法適應新時代對人才能力的需求,僅接受普通的大眾教育,缺乏實踐鍛煉、經驗積累、創新思維及跟不上新的信息技術及先進設備的發展速度這些“頑疾”都會造成電力事業發展人才需求量的供應不足。新的電氣工程及其自動化專業人才培養的模式應該不僅要延續普通傳統的教學模式和完善相關基礎理論的教學,特別應該加強的是對學生工程應用能力的訓練和培訓。能使學生將相關課程中學到的理論知識應用到實踐當中,做到理論和實踐的有機結合。應新時代人才培養的要求,在校學生應具備以下三方面能力:一是通過接受學校人才培養的體系的教育,能夠有一個較為扎實的基本理論基礎;二是參加相關專業工程的基本訓練,既具備電氣工程及其自動化方面的專業技能,還要有在認知過程中發現問題、分析問題和解決實際工程問題的能力;三是要具有創新意識和積極主動性,掌握學科最新發展動態,能夠分析出自身的專業化優勢。
(二)電氣工程及其自動化專業人才多元化培養模式的探索。上文闡述了新的信息時代需要的電氣工程及其自動化人才的培養目標和一個基本定位。那么各高校應該從哪些方面進行改革與完善才能夠形成和電力事業發展相匹配的人才市場,本文就該專業的多元化人才培養模式作了一些思考。
1.構建新的課程框架,完善課程體系建設。目前的用人單位所需要的都是復合型人才,合并而來的電氣工程及其自動化專業的課程設計的寬口徑可能會因為課程框架的設計不合理導致培養的學生什么都學,但是都不精通,這肯定在一定程度上對畢業生的就業和用人單位都帶來了消極影響。我國該專業的培養計劃發展依舊處于探索階段,而國外特別是美國在該領域已經有了先進而且成熟的經驗和培養模式。因此我們可以借鑒國內在該專業有領先的教育經驗的高校和國外先進的培養模式,從而來構建該專業的課程框架:公共基礎課(培養學生的綜合素質能力)、學科基礎課(培養學生的專業理論基礎)、專業學科必修課(培養多元化學生和學生的專業素質能力)、專業學科選修課(拓寬學生的興趣特長和專業知識,挖掘學生創新能力)。這樣的一個基本課程框架,既注重學生專業基礎知識的積累和拓寬專業知識的機會,也并重了學生自身的興趣特長和其自由選擇的空間。新的課程框架構建好之后,則新的課程體系的建設,應當著重體現出電氣工程及其自動化專業“以強電為主,弱點為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色。具體來說,該專業的設置當中應該突出強電特色,結合電力發展前景設置電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程是有必要的。在考慮課程的建設時,還要緊密結合目前電氣工程領域應用的自動化技術,保持電子與計算機技術相關課程的緊密聯系。為保持該專業專業化、應用型人才的特色,還必須注重的是要開設與專業相關的實踐教學課程。除專業課程的設計需要注意的要點之外,公共基礎課程與學科基礎課程的設計也必須要“厚基礎”,這樣才能防止學生因為該專業過寬的口徑而各個課程都無法精通的窘境。另外,新的課程體系也必須體現對學生社會科學與自然科學知識的培養。這樣培養的電氣工程及其自動化專業的人才才是具備高的綜合素質、專業知識的多元化人才。
2.加快教學實踐環節改革,注重學生實踐能力的培養。從復合型人才培養體系出發,必須要建設以實踐能力培養為宗旨,從基礎到專業再到綜合、創新,采取“分層次、多模塊相互銜接”的科學系統的實踐教學。傳統的實踐環節的薄弱必須要通過實踐教學與理論教學相互獨立而又有機的結合得到強化,從而培養出學習能力、實踐能力和創新能力都具備的高素質人才,打造出新型的“人無我有,人有我優”具有專業特色的多元化人才。學校的教學實踐環節可以通過以下幾個方面得到改善:一是完善實踐教學內容,提高實踐教學的現代化程度,可以在實踐教學當中融入電器行業的先進設備;二是傳統的實踐教學內容需要通過篩選和改造,并加入通過精心設計的新的教學實踐,打破已有的課程限制,優化學生的專業知識結構,將電力系統行業與實踐教學內容有效地結合起來。通過不斷的改革創新和各專業課程的相互交叉,實踐教學的專業培養方案的整體性才能夠體現出來;三是原有在學校的實踐教學應該拓寬為在校和在工業現場兩者相結合的實踐教學,這樣不但豐富了實踐教學內容,而且對解決學生的實踐動手能力也有了一定的提高。這一改革也充分體現了高等教育服務于當地的經濟建設和生產實踐這一宗旨。學生應該協調好專業知識的強化與實踐能力的培養,形成自己實踐動手、積極主動、解決問題、創新思維的意識。要想培養多元化并且又具備實踐創新能力,就需要鼓勵學生參與觀摩實踐教學設備的開發和實踐教學的改革,通過不斷提出問題,解決問題,改革培養模式來滿足學生和社會的需要。學生在參與實踐的過程要求其不但擁有本專業的基本知識,還要自學其他專業知識才能夠順利完成指定目標。在教育環節當中注重學生實踐能力的培養,吸收學生參與實踐教學改革,對學生的自學和創新能力有一定的幫助,還能夠鍛煉學生的動手能力、激發學生的學習求知興趣,促進學生將理論與實踐相結合,學以致用,在一定程度上優化了學生的整體知識智能結構。與此同時,參與實踐的同學需要不同的同學負責不同內容而完成同一個目標,這有助于他們的團隊協作精神,培養了他們相互合作的能力,為完成高素質人才培養目標又上一個臺階。
3.適勢調整專業方向,加強創新個性教育。現如今,資源的可持續發展成為我國重點考慮的戰略目標,而發展循環、低碳經濟、建設環境友好型、資源節約型社會成為了現時重點任務,電力工業在中國這樣的一個大的背景之下將扮演更重要的角色,高質量的電能供應是中國社會主義現代化建設的重要保障,也是各地區經濟快速發展的基礎基石。因而,電氣工程及其自動化專業在培養人才時不但要跟進電力產業的發展,還要時刻關注最新能源在中國建設的應用。例如在我國經濟發展較為快速的東南部地區的可再生能源和新型能源的發展迅猛,特別是太陽能產業在當地的發展已初具規模。因而結合這樣的宏觀背景,電氣工程及其自動化專業就應該調整專業定位,增加新能源的應用方向,從而向當地市場供應專業對口的新型人才。另外,信息技術的迅猛發展也給中國的經濟及其他各方面的發展注入活力,這將給電氣自動化專業方向的人才賦予更多的發展機遇。專業定位及教學體系都要適時調整,根據社會背景、區域經濟等宏觀條件來突出和側重調整方向。總之,培養出具有創新能力和工程能力及適應新環境的電氣工程及其自動化專業高級應用型人才才是各個學校培養方案里的重中之重。為履行建設人力資源強國的使命,現在高等教育學校都在探索并建立拔尖創新人才培養和促進個性創新人才脫穎而出的新機制。各校可針對專業拔尖人才:即具有學術思想和創新潛質的優秀學生進行進一步創新教育,個性培養。學生可以在扎實掌握專業知識并具備操作實踐能力的基礎之上,根據自身的興趣、愛好和特長自主選擇課程,自主參加學校科研項目來制定自身的學習計劃。通過學科導師對學生研究性學習、主動時間和科技創新能力的引導,使學生可以全面接受創新科研訓練,從而增強學生的自主和快速學習能力、實踐動手能力及創新思維能力。對有潛力的學生進行個性化培養,不但符合學生對自身素質的要求,也能夠拓寬未來就業口徑,更好地服務于當地經濟的發展。
二、結語
篇4
關鍵詞:MATLAB;電路;電力電子;電力系統
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:數字信號處理、通信技術、控制系統、神經網絡、模糊邏輯、數值統計、系統仿真和虛擬現實技術等[1]。
2 MATLAB在電氣工程及其自動化專業中的應用
電氣工程及其自動化專業的主要課程是自動控制原理、現代控制理論、電力電子技術、電力系統分析、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,通過這樣一個動態仿真來提高學生學習興趣。
1.1 MATLAB在控制系統中的建模與仿真
電氣工程及其自動化專業中與控制系統相關的課程,主要是《自動控制原理》和《現代控制理論》。《自動控制原理》中的自動控制系統的分析(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的運行機理、控制器參數對系統性能的影響以及自動控制系統的各種分析和設計方法等。
在控制系統中,主要是應用Simulink系統仿真分析,以定性分析為主,闡述各環節(及各參數)對系統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。圖1.1.2為此動態系統的Simulink仿真模型,分析系統在外力F(t)的作用下的系統響應,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f=0.5,彈簧的彈性系數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。《電力電子技術》現已成為電氣工程及其自動化專業不可缺少的一門專業基礎課,在培養該專業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,觸發脈沖模塊頻率設為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在電力拖動系統中的建模與仿真
電力拖動系統是生產過程中,以電動機作為原動機來帶動生產機械,并按所給定的規律運動的電氣設備。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律變化的控制等,可實現對機械設備的自動化控制。因此,《電力拖動自動控制系統:運動控制系統》是電氣工程及其自動化專業的重要課程。主要內容包括閉環控制的直流調速,轉速、電流雙閉環直流調速調節器的設計,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在電力系統分析中的建模與仿真
電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產、傳輸、分配和消費的系統。電力系統分析電力系統穩態運行分析、故障分析和暫態過程的分析。電力系統分析的基礎為電力系統潮流計算、短路故障計算和穩定計算。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。
電力系統故障分析主要研究電力系統中發生故障(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的專業課程中的應用,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進行建模仿真后,獲得最佳參數,比如說,近年來,柔直流輸電技術在電力系統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電網的模型,利用它來研究系統的動態特性,具有實時、準確、方便等多種優點;電力電子技術和運動控制聯合系統應用得特變廣泛,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合系統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中的應用。論述了MATLAB和Simulink在該專業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,以優化參數與配置,又可以使得該專業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:
篇5
錄取來自全國不同省份和地區的本科生,其地域等差異性造成學生的知識結構和基礎也有較大區別。在筆者供職的學校,其中幾屆電力專業的本科生來源還包括部分專升本學生,這樣迥異的知識背景加上不同學習能力和學習態度,在接下來三年多的本科基礎知識學習過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現更多差別。在電氣工程及其自動化本科畢業設計中出現的這些新問題無處不體現了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業的畢業設計教學工作也有必要隨之做相應改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學改革
1.畢業設計選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動化專業適合本科生畢業設計的幾種傳統工程設計主要包括變電站或發電廠電氣部分設計、繼電保護設計、電網規劃設計等。這些傳統設計不僅種類較少,且設計模式大同小異,往往在網上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學生的抄襲行為,也未能適應學生興趣及就業新形勢所帶來的新變化。因此,畢業設計選題種類更應多元化發展,除體現專業的“強電”特色外,還要兼顧所學的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,給學生更多選擇。畢業設計選題的差異性則主要表現在具體對象化的選題。針對學生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業設計題目,并指引學生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學生見到題目后因無從下手而產生畏難情緒,又不要讓基礎好的同學一拿到畢業設計題目就產生輕視的態度甚至覺得和課程設計沒什么區別。不僅如此,不管對于研究型還是應用型的設計,也均需根據本專業學生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。表1簡單列舉了改革后的一些畢業設計選題的案例,這些案例可以大致反映電氣工程及其自動化專業畢業設計選題的多元化、差異性改革宗旨。
2.畢業設計教學內容的多元化改革教學內容的豐富多樣不僅要表現在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業軟件的使用教學以及論文寫作方法、規范的講授上,更要表現在最新的專業發展趨勢的把握以及在本專業畢業設計的貫穿上。例如,隨著新能源的發展,近年來有不少學生相繼進入風電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業設計的教學內容中也要有意識逐步加入這部分內容。表2對這些內容均做了部分列舉。
3.教學方式和教學平臺的多元化、差異性改革(1)差異性的教學方式改革。因人而異的教學方式對于電氣工程及其自動化專業學生的畢業設計指導工作尤其重要,特別是在一些有專升本學生的院校。因本專業學生在理論知識和實踐知識水平上各有側重,因此差別較大。其中統招的學生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學因其之前學校的培養目標不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統相關的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業畢業設計教學工作中認清這些差別,分別進行差異化的教學是十分必要的。例如,對于專升本的同學應注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規范、設計原則、標準等,而對于理論知識較豐富的學生則主要注重方法指導和難度稍高的資料提供等。(2)教學平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯合指導、校外設計等多元化的畢業設計教學平臺,給學生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業學生畢業設計效果的改革要素之一。比如,現在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業進行工作前的實習,為了使得畢業設計更貼合學生今后工作的內容,鼓勵學生在實習期間充分利用企業人力技術及設備平臺來完成畢業設計也是相當可取的一種方式。
對應于多元化、差異性的教學方式和平臺,教學質量監控及評價體系也應反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學校公開答辯抽查、學校和學院論文抽查以及論文重復率抽檢等多個質量監控和評價環節外,指導老師更應注重學生畢業設計的平時表現,對于在校外進行畢業設計的同學,還應定時聯系并做好校內校外指導教師的雙重監督和評價。
三、結語
篇6
關鍵詞:教學改革;電氣工程概論;互動式教學法;教學效果
作者簡介:韓楊(1982-),男,四川成都人,電子科技大學機電學院,講師。(四川 成都 611731)
基金項目:本文系電子科技大學中央高校基本科研項目(項目編號:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0057-02
“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課。課程圍繞電氣工程領域的幾個主要分支——電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工新技術等方面進行全面系統的介紹。通過該課程的學習,學生對電氣學科的發展歷史和應用現狀有全景式的了解,對進一步深入電氣工程學科類專業學習起到導航作用,并逐步培養對電氣科學與工程的崇尚與追求的專業精神以及創新意識。[1,2]
實踐表明,學生總是習慣于知識的“定量”化灌輸模式,而對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細專業理論分析的課程,最初還有些不適應。如何激發學生對電氣專業的興趣,引導學生通過網絡搜索和圖書館資料查詢等手段,去主動了解和掌握一些專業知識背景,是課堂教學中需要著重思考和實踐的課題。[3-5]筆者經過兩三年的電氣工程概論教學后,在重點講述電力系統自動化、電力電子與電力傳動等的基礎上,把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課堂教學表明,這對于提升學生學習興趣和培養學生自主學習能力方面是非常有效的。
一、 采用互動式教學方法,探索改革教學模式
“電氣工程概論”課程涵蓋內容多,采用傳統滿堂灌式教學方法,效果不佳。筆者通過教學實踐,摸索出一套有效的方法,教學安排按照如下順序:教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學生布置課后調研題目—學生自主學習、分組研討、制作PPT—學生課堂專題演講—同學問答互動、教師總結—教師提出整改意見—學生課后再次收集資料、完成研究報告。這種互動式方法培養了學生對課程的興趣,使他們在PPT演講、書面表達、創新能力培養方面都起到積極作用。
二、調整更新教學內容,提升課堂教學質量
1.課程緒論
(1)主要內容:電氣工程在國民經濟中的地位;電氣科學與工程的發展簡史、前景、理論基礎和常用計算機程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應達要求:了解電氣科學與工程的產生過程;了解電氣工程及其自動化專業的二級學科分布;了解電氣工程學科的發展前景和在國民經濟中的主要應用和作用。
(2)教學設計:圍繞使學生對本課程的專業背景、主要應用前景有一個清晰的認識和激發其對本專業的熱愛這一目標來展開。在講授過程中,補充智能電網、新能源的開發利用技術等當前國內外的研究熱點,擴展學生的專業視野。
2.電機電器及其控制技術
(1)主要內容:電機的作用及其發展簡史;電機的分類與結構、應用領域、選用與運行控制;電機學的研究內容概要;電器的發展歷史和分類。應達要求:了解電機的基本作用、發展簡史、電器的發展歷史;理解電機在國民經濟中的應用領域;掌握電機的可逆原理;理解電機學的主要研究內容、高壓電器與低壓電器的基本結構與作用;掌握電機分類方法和不同類別的電機特點。
(2)教學設計:介紹電機與電器學科的概況、發展簡史,使學生對電機學等后續專業基礎課程以及電機的微機控制技術等專業課程的學習建立初步的感性認識。通過FLASH制作的同步電機勵磁過程和旋轉磁場模擬動畫來加強學生對電機學理論知識的理解。對于電器部分,通過圖片的形式向學生展示各種電器,增強學生的感性認識;對于高壓電器部分,由于裝置體積龐大,采用視頻錄相講解的方法,拉近學生對高壓電器的感性距離。
3.電力系統及其自動化技術
(1)主要內容:電力系統發展簡史;電力系統簡介;發電廠、電網概述;電力市場簡介;電力新技術與發展趨勢。應達要求:了解電力系統的發展簡史和我國電力工業的發展概況、交直流輸電技術的發展過程、各種類型的能源發電原理及其特點;了解電力市場的概念、電力新技術的發展趨勢;理解電力系統的功能與作用、現代電力系統的主要特點和運行過程。
(2)教學設計:主要講授電力系統的概況、基本概念,內容涉及發、輸、供、配、用幾大部分,按發電部分、電網運行與調度、電力應用三個環節順序介紹。教學過程中首先從系統的角度對電力系統進行介紹,使學生建立對電力系統整體功能及結構的認識,在此基礎上,進一步對各個組成部分分別闡述。在講述電力系統發展前沿技術的時候,本著自動化、數字化、智能化的發展主線,將智能電網的概念引入課堂。
4.電力電子技術與電力傳動
(1)主要內容:電力電子技術的作用與發展簡史;電力電子技術的特點和研究內容、應用領域;電力電子技術的地位、發展方向和電力傳動概況。應達要求:了解電力電子技術的作用、發展歷史;了解電力電子技術的主要應用領域和新技術的發展趨勢;了解電力傳動的主要應用領域;理解電力電子技術的概念與特點和直流電機、交流電機傳動的基本原理。
(2)教學設計:介紹電力電子技術的作用、歷史、主要特點及其發展趨勢。電力電子技術是我院電氣專業一門重要的專業課程。對半導體變流技術的發展歷程進行講授,讓學生明確電力電子技術的本質和重要意義;將實驗室電力電子器件作為道具,在課堂上實物演示,讓學生建立感性認識。在講述電力傳動部分時,結合工程實踐進行案例教學,使學生明確電力傳動在工業中的應用概況;結合科研課題,將典型案例通過PPT向學生展示。
5.高電壓與絕緣技術
(1)主要內容:高電壓與絕緣技術發展簡史及主要內容;高電壓新技術及其在各領域的應用。應達要求:了解高電壓與絕緣技術的作用;了解高電壓的產生原理和試驗設備;了解高電壓新技術及其在各領域的應用;理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。
(2)教學設計:介紹高電壓與絕緣技術的發展歷程、應用領域及其試驗技術。本章具有很強的專業背景,因此在教學時,采用了PPT講授和視頻演示相結合的教學手段,突出高電壓技術的產生背景、發展歷程、試驗條件和環境等,達到讓學生建立一個感性認識的目的。
6.電工新技術
(1)主要內容:電工新技術發展趨勢、超導電工技術、聚變電工技術、磁流體技術、可再生能源技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術、飛輪儲能技術和微機電系統。應達要求:了解電工新技術的發展趨勢、超導電工技術、磁聚變電工技術的基本原理及應用,磁流體發電和推進技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術及應用,飛輪儲能技術及應用和微機電系統的基本概念。
(2)教學設計:主要以PPT講授為主。對超導電工、聚變電工、可再生能源發電、燃料電池技術和微機電系統等前沿技術進行專題概述。
三、改革教學方法,創新互動式教學模式
1.注重課堂引導,激發學生學習興趣
在教學過程中,借助網絡資源,向學生介紹電氣行業的應用情況和相關企業的產品和市場情況,譬如給學生介紹聯合證卷行業深度分析“電力電子,我們可以看得更遠”,重點介紹電力電子變頻器、整流設備、無功補償設備SVG、開關電源、直流輸電裝備等技術的實際工程應用,介紹相關企業和上市公司產品和市場概況,激發了學生的學習興趣。
2.加強課堂互動,調動學生積極性
為了加強課堂互動,采用了PPT講解和視頻教學相結合的方法,進行多個專題介紹。譬如:核裂變之歷史回顧、中廣核集團介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國高速鐵路、國家電網、南方電網公司宣傳片;汽輪發電機、水輪發電機安裝視頻和三峽發電廠簡介。學生觀看完視頻后,進行提問:裂變和聚變的區別是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干線和中國高鐵的技術要點有哪些?汽輪機和水輪機的原理是什么等等。鼓勵學生回答問題,凡是舉手回答問題的學生,在平時成績上加2分,調動了學生的積極性。隨后,教師進行總結評論。
3.推行專題報告,活躍課堂氣氛
采用學生專題演講方法,激發自主學習興趣和收集整理資料的能力。學生3人一組,分工協作完成資料收集、PPT制作和課后研究報告撰寫。學生報告題目有:智能電網概述、電氣化鐵路接觸網介紹、電能存儲技術的發展概況、地熱發電的現狀與技術要點、PLC的原理與應用、國內外智能電網發展趨勢、柔性太陽能電池、國內外高壓直流輸電工程簡介、電力系統柔性輸配電技術、城市軌道交通供電系統和電動汽車電源系統等等。學生報告后,其他學生提3~5個問題,報告者首先作答,教師隨后總結,并對相關技術問題進行詳細講解。對提問的同學,在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非常活躍,學生爭先恐后舉手發言。
四、結束語
通過和學生的溝通發現,學生非常喜愛這種互動式教學方法,感覺課堂不再枯燥,而是充滿活力,在知識獲取和創新、演講能力和書面表達方面都得到全面的鍛煉,收獲頗豐。學生的積極性被充分調動起來了,課堂氣氛活躍,學生學習中找到了快樂,對電氣工程專業提升了興趣。教學實踐表明,互動式教學方法在電氣工程概論課程的應用是成功的。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:電氣工程與自動化;人才培養體系
中圖分類號:TU976+.1 文獻標識碼: A 文章編號:
一、電氣工程與自動化專業人才培養目標
根據電氣工程與自動化專業的特點,要實現以下人才培養目標:
首先,務實型人才,這類人才通常是設置于企業一線的專業技術崗位工程師,由于在基層一線需要更加實用的技術,因此強調人才的務實性,并具備良好的職業道德與團隊合作精神。其次為應用型人才,針對這類人才,培養重點放在知識與技術的應用方面,要求其可以利用知識對技術進行二次開發與創新,培養目標更加側重于人才綜合素質的提升,要求其具備良好的應用能力,樹立較強的應用意識。再次,適用型人才,這類人才要求其具備扎實的知識基礎,而且要拓寬知識面,與通識型人才相比,他們在就業過程中,融入崗位角色的時間更短,與技能型人才相比,其潛力更大,具有更強的適應性。最后,創新型人才,因為電氣工程與自動化專業人才多服務于基層一線,實務性更強,因此要求其不能局限于單純的應用,還要勇于創新、突破自我,從而實現更進一步的發展。
二、電氣工程與自動化專業教學計劃的制定
要實現上述人才目標,必須制定一個科學、有效、實用的專業教學計劃,具體而言可以遵循以下幾個原則:
首先培養提高學生的綜合素質,此處所討論的綜合素質包括思想道德、業務能力、心理素質、文化修養甚至身體素質等方面。其中針對業務能力的提升的教學計劃,可以從學科基礎課程、專業核心課程、專業方向課程以及專業任選等課程的設置來實現。在兼顧到業務能力的同時,也不能忽略學生其它方面的提升,比如人文社科、管理科學以及外語綜合能力等。其次,加強實踐訓練。因為電氣工程及自動化專業表現出非常強的實踐性,因此要通過大量的實踐訓練提高學生的實際工作能力。具體而言,實踐類型包括課程實驗、技能訓練、課程設計、工程實踐、課外實踐以及畢業設計等。最后,要進一步豐富學生的知識結構與能力結構。其中對學生知識結構的要求如下:掌握專業課程的基本理論與知識;對電氣自動化的前沿發展動態進行系統的了解;熟練掌握典型電氣自動化系統的基本原理、系統組成以及常用工具。針對學生的能力結構要求如下:可以自主進行編程設計,具備相應的計算機應用能力;可以設計開發一些小型控制系統與信息系統;掌握電氣自動化專業必要的實踐能力與工程技能。
三、電氣工程與自動化專業課程體系建設實踐
(一)建設精品課程,加強教材建設
在電氣工程與自動化專業中,電氣工是整個學習過程的重點內容,具體包括電機、發電設備以及輸配電系統等。而學生通過自動化專業的學習,可以把“控制”與“自動化”作為后續工作中解決各類問題的手段與工具。所以在設置專業課程時,要根據上述專業教學計劃中對學生知識結構、能力結構的要求,構建專業精品課程。參照國家級、省級對精品課程的建設模式及要求,結合學校自身的實際情況,探索全新的教學模式,基于模塊化的角度建立系列課程組,保證課程組內各個課程之間互相聯系、互相支撐,從而形成一個有機的結構體系,提高系列課程的協調性。具體而言,組建系列課程組的主要內容包括以下幾個方面:
(1)電子電路系列課程,包括電路知識、模擬電子技術與數字電子技術、信號與系統、電子設計基礎以及電磁場基礎等;(2)計算機與微處理器系列課程,主要包括DSP技術、嵌入式系統設計、單片機與微的原理及應用知識、C語言程序設計以及軟件技術基礎等;(3)電機與電氣技術系列課程,主要包括電機學、電氣控制技術、PLC、電子電力技術以及電氣工程基礎等;(4)控制理論與控制技術系列課程,主要包括自動控制原理、運動控制以及信息控制技術等;(5)建筑電氣與智能化系列課程,主要包括電氣CAD、建筑電氣工程設計與安全以及建筑通信網絡技術等;(6)電力系統系列課程,主要包括電力系統分析基礎、繼電保護技術、高壓技術基礎、電力自動化技術以及仿真技術等。
由上述系列課程組的設置內容可知,通過系列課程的建設可以改善現有電氣工程與自動化專業課程的脫節現象,在課程組內,各科知識互相支撐、有機結合,形成一個完整的、高效的結構體系,不僅對教材的選擇十分有利,而且有助于編寫教學大綱,防止出現課程重復,及時淘汰陳舊知識,因此保證了學生學習專業課程的有效性,提高學生所學知識的實用性。
(二)建立實踐課程體系
由于電氣工程與自動化專業體現出較強的實踐性,因此僅靠上述精品課程體系的建設還不足以實現專業教學目標,必須建立配套的實踐課程體系。具體而言,包括以下幾個方面:
首先,建立校企合作的長效機制。學生經過幾個學期的理論知識學習后,必須經過實習過程,以實現理論知識與實踐能力的有機結合。學生通過實習可以更加深入的了解社會,將自己的知識應用于實踐操作中,提高其勞動觀念與責任心;此外,還可以對自己所掌握的理論知識做進一步的鞏固。因此要加強校企合作,為學生選擇更加適合的實習基地,建立長效的校企合作機制。在選擇實習基地過程中,要注意兩個方面,一方面要求企業能夠為學生提供實踐操作平臺,全面提升其實際動手能力以及解決問題的能力;另一方面,還要有助于學生了解行業現狀以及技術發展趨勢。因此學校要與企業建立全方位的、多角度的長效合作機制,為其提供更多參與生產實踐的機會。
其次,組織各類實踐比賽。通過各種實踐比賽可以促使學生更深入、更系統的了解知識,并提高學生對知識的實踐應用能力。并且比賽這種方式還可以激發學生的好勝心,提高其學習主動性。通過比賽這種良性競爭的方式,可以反映出學生對知識的理解程度及應用能力。學校可以為學生提供更完善的條件,鼓勵其參加各種級別的比賽,例如全國大學生機器人大賽、全國普通高校信息技術創新與實踐活動、飛思卡爾電子設計大賽等等。實踐比賽是提高學生創新能力的有效載體,不僅可以培養學生的科研興趣,而且對其工程意識與協作意識、科學精神與團隊精神、組織能力與競爭能力等素質的提升,也起到良好的促進作用。
最后,鼓勵學生參與實際的科研項目。老師在學生中進行科學的培養與拔,針對一些具備參加基礎專業科研活動能力的學生,可以推薦其參與到校內老師的科研項目中,以豐富其專業知識,提高其專業能力,幫助老師設計一些基礎性的實驗,操作實驗過程,并進行研究數據整理等。
四、結語
總之,在電氣工程與自動化專業課程體系建設過程中,要以培養適用型、務實型、應用型及創新型人才為目標,促進學生專業能力與專業素質的提升。相應的廣大任課老師也要不斷探索、研究,在日常工作中積累更多的實踐經驗,從而培養出更多的、與時展相適應的、具有創新能力的應用型人才。
參考文獻
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篇8
關鍵詞 電氣工程及其自動化 職教師資培養 培養模式
中圖分類號:G451 文獻標識碼:A
0 引言
電氣工程及其自動化是當今社會發展所需的重要專業,主要面向電氣技術領域,為電力系統、電機運動控制、工業自動化領域輸送人才。①電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養就是為了適應該專業的發展而選拔高職院校中的優秀專科畢業生到職業技術學院或師范大學教育學院進行為期兩年的教育專業的系統訓練。因此,該專業人才建設的好壞,對社會發展起到重要作用,很多學校對該專業的建設發展投入了大量的人力物力。以廣東技術師范學院(簡稱我校)為例,雖然在該專業在課程教學體系、實踐培養環節、學生能力培養方面花費了很多精力和財力。但在培養過程中,也發現3+2職教師資培養有很多不如意的地方,特別是3+2職教師資學生和普通四年本科學生的差異,導致了培養方式的不同。這需要我們深入分析,找到適合電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的規律和方法。本文試圖對該培養方式進行分析和總結,并提出若干建議和意見。
1 電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的現狀和問題
在電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的過程中,理論和實踐是兩個必須面對的問題。一般情況下,理論教學主要靠課堂授課來完成,而實踐教學則有多種手段,如實驗、實習、實訓、課程設計等。隨著國家高等教育課程改革的實施,高校基礎課程得到加強,教學總學時削減和專業意識淡化,使得課堂和實踐教學不能得到平衡發展。②總體來講,實踐教學可以在實驗設備、實訓場地、校企聯動等方式增加投入,從而獲得很大的發展,但與課堂教學相比,由于很多傳統觀念如“重理論輕實踐”、“重知識傳授輕技能培養”的傾向依然盛行,同時,課堂教學和實踐教學在實踐過程中,得不到統一,課堂教學不能聯系實際內容,而實踐教學只是照本驗證,并沒有將兩者互相促進起來。③這樣下來,由于教學課時有限,學生在理論和實踐兩方面均未得到加強。學生的興趣和專長更沒有得到挖掘和發揮。因此很多培養目標并沒有很好達到。通過這些年的培養實踐,我們發現這些問題具體表現為:
(1)課程教學體系還不完善。課程教學體系是整個專業培養的核心內容,對學生掌握專業知識,獲得專業技能具有重要作用。在課程教學體系建立的過程中,由于職教師資培養的特殊性,必須對原來的課程體系進行修改,如為了保證實踐環節的課時時間,必須對課程教學的學期安排及學時數進行調整。同時,為了面向社會保證就業,學校也不得不把重要的專業課程往前推,為大四學生找工作就業省下盡量多的時間。這樣下來,專科學生剛升入本科就出現課程教學擁擠,同時實踐和理論教學的不平衡,這些都導致學生學習囫圇吞棗,效果不佳。因而,進一步調整好課程體系,特別是實踐時間和課堂授課時間的平衡,這對學生提高學習效率,掌握各課程知識具有重要意義。
(2)3+2職教師資培養的生源參差不齊。由于3+2職教師資培養的生源來自于下面各專科學校畢業的學生,而各專科學校的培養方法和課程體系不一樣,導致職教師資培養的困難。以筆者所在學校為例,3+2職教師資培養中,一個班的學生中有些專業課程(如電力電子技術)一部分學生在專科時學過,而有一部分學生根本沒學過,這給學校選擇教材、安排學時以及教師授課等都出了一個很大的難題。
(3)實踐教學環節對學生核心能力培養效果欠佳。實踐教學環節包括實驗、實訓和實習等。電氣工程及其自動化專業的實驗環節一般學校都采用隨堂實驗的方式,該方式本來對促進學生理解課程概念和理論具有重要意義。但筆者也發現,由于實驗裝置的封裝性,實驗過程的程式化,實驗對推動學生能力的培養效果不是特別大,很多學生缺少思考,或根本就是來實驗室觀光一下就回去了,這給學生培養帶來很大的浪費。而實訓周采用一到兩周的集中訓練,對提高動手能力有很大幫助,但沒有系統的考核標準,這對學生能力提高的幫助也很有限。
(4)企業實踐環節缺失。在3+2職教培養模式中,為了增強師范的意義,在教育實習方面占用了較多的課時,而在企業實習方面一直是薄弱環節。企業實習不僅對學生專業學習具有重要意義,同時對認識社會,體味辛勞都有很好的積極作用。但近幾年來,電氣工程及其自動化專業3+2學生在校外實習的機會很少。
2 改革建議
(1)根據平衡課堂教學與實踐教學的時間。由于3+2培養的特殊性,學生專科教育情況不一,可以根據每個學生情況調整相應的課程教學,如一些核心專業課學生在專科時期已經學過,則本科教學中可以突出重點,加強理論提升,同時也可增加實踐環節的課時,如一些課程專科學習中沒有學過,則在課程教學中可以按照全日制本科生那樣在課堂教學上安排多一點的課時,而實驗部分主要體現在鞏固知識上。總之,根據所招收的3+2學生進行相應的調整,具體問題具體解決,這樣能較優分配各個學期的課時,同時使得資源優化。
(2)由于3+2生源的不同,可以通過增加選修課來平衡各學生的知識。號召學生根據自己專科學習的情況自主選修課程,加入到四年制本科生相應課程中聽講,這樣既照顧了一部分專科課程學習落后的學生,也能將學生的興趣調動起來,為提高其他方面的能力騰出時間,從而有利于整體學生的進步。
(3)開放實驗室,增加學生的自主學習機會。因為3+2的學生是專科學校的優等生,本身在專科學習中就有了一定的基礎,同時專科學習中的技能培訓也為他們的動手能力奠定了基礎,因而通過開放實驗室,可以鞏固學生所學知識,同時在本科學校的大好環境下,大大增強他們的創新能力。
(4)鼓勵學生利用暑期放假時間進行企業實習。通過企業實習可以讓學生獲得企業對人才的需求狀況認識,而學校由于課時原因不能安排學生企業實習,則可讓學生利用暑期進行自主實習,通過學生專科就業同學的資源,獲得企業實習的機會,認識企業對人才能力培養的需求、人才的管理模式,從而為日后從事職業教育提供方向和動力。
3 結論
本文從電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的教學實際出發,闡述了電氣工程及其自動化專業3+2職教師資培養的現狀及存在的問題,在此基礎上對各種問題提出了一些建議,并對未來該專業實踐的發展進行了展望。希望能對3+2職教師資改革和發展起到抱磚引玉的作用。
注釋
① 鮑曉慧.電氣工程類專業教學模式及課程體系改革的思考[J].上海高教研究(98科教興國專輯),2008:213-214.
篇9
關鍵詞:PLC課程 技工院校 電氣工程及其自動化
PLC課程是技工院校電氣工程及其自動化、機電一體化等專業的核心課程。因此,對PLC課程實踐教學進行改革,是提升PLC課程教學質量的關鍵環節。
一、PLC課程實踐教學改革的目標定位
1.知識目標
PLC課程主要研究PLC在機電設備、電動機控制等方面的運用,讓學生了解PLC控制的設計、安裝與調試等。具體而言,PLC課程知識目標主要包括理解PLC工作原理、系統結構、PLC的種類、PLC網絡通信原理、電氣自動化工作原理等。
2.能力目標
提高技校生的職業素養,培養電氣設備診斷與維修的高技能型人才。具體而言,培養學生具備使用PLC編程軟件的能力,熟悉掌握PLC常用指令,會安裝和調試電氣設備等。
3.素質目標
通過仿真環境模擬生產過程,培養學生的安全意識與紀律性,培養學生工作嚴謹、團結協作的敬業精神。
二、PLC課程實踐內容
根據電氣工程及其自動化專業要求的知識目標、能力目標與素質目標的要求,針對職業崗位性質,選擇典型項目組織教學。具體而言,PLC課程實踐內容主要包括PLC控制系統應用以及機電氣綜合控制系統應用兩大部分。
從生產實踐中提煉出代表性的PLC教學項目,主要有電動機控制、機電設備控制、工業網絡通信等方面的應用研究。通過PLC課程學習,整合學生在前面學習過的電工電子技術中變頻器技術、自動化檢測儀表、觸摸屏等知識,形成系統控制體系,另外,為后面要學習的機電設備與維修課程奠定基礎,提高學生對機電設備的維修能力。
三、實踐教學改革方法及途徑
1.項目驅動教學法
項目驅動教學法遵循學生為主體、教師為主導的理念展開教學,具體過程包括教―學―訓―做―評五個環節。以“故障排查訓練”教學內容為例,課堂教學過程可以設置為:教的過程中,教師可以通過現場案例導入學習任務;學的過程中,以小組為單位,學生討論現場案例出現的故障檢測與確定;訓的過程中,不同小組互相設置故障;做的過程中,各個小組分組排除故障,各個小組都能得到充分的訓練和提高;評的過程中,各個小組派代表在班上互相交流,學生在課堂總結評價。
2.實踐教學改革途徑
(1)頂崗實習。技工院校應該改革創新人才培養模式,實施校企合作、工學結合的兩個階段的人才培養模式。第一階段教學是以校內教育為主體,即理論教學與校內實訓并重進行。第二階段教學是學生在工廠頂崗實習為主體,即學校與企業共同管理與培養。為了保障頂崗實習的順利完成,學校應該為頂崗實習的學生配備校內專業教師與企業技術人員構成的“雙指導老師”。校內專業老師負責學生學習指導與技能訓練,企業技術人員承擔學生主要的技能訓練,“雙指導老師”以及班主任全程監控管理頂崗實習的學生。
(2)訂單式培養。技工院校執行訂單式人才培養方式,校企雙方共同制訂教學計劃和教學大綱,為學生量身打造,零距離培養高技能型專業人才。
(3)實訓基地建設。學校與企業共同建立校內實訓基地,充分利用自身資源,在校內建立“校中廠”。學校也能將師資力量、教學設備等資源投入到企業中,在企業內建立“校中廠”,校企共建實訓基地。
為了實現校內外實訓條件的對接,讓學生充分了解企業文化,了解企業生產實際情況,學校應該與校外企業共同建立校外實訓基地。校外實訓基地實訓任務書由學校和企業共同設計制定,企業出場地、儀器設備、技術人員,學校教師與企業兼職教師共同組織學生完成教學任務。
四、小結
教學改革是技工院校永恒的話題,教學改革是否取得成效,關鍵看是否調動了學生的學習積極性,激發了學生學習的興趣。因此,職業興趣可以作為教學改革成效的衡量標準。教會學生發現問題、分析問題與解決問題,遠遠比傳授知識重要得多。筆者學校在課程實踐教學改革過程中,采用不同方法與途徑,比如采用項目教學法、頂崗實習、訂單式培養、注重實訓基地建設等改革舉措培養人才。多家用人單位反饋,本專業學生企業崗位適應強,綜合素質都相對比較高。學校機電與電氣類專業學生就業率穩定在98%以上,改革初步取得成效。
參考文獻:
[1]王彰云,鄒增麗.高職院校PLC課程實踐教學改革研究[J].中國職業技術教育,2013(4).
篇10
【摘 要】隨著社會各界對電氣工程及其自動化專業人才的需要,要更加注重對人才培養模式的研究,要突出學生職業素質教育培育,尤其是學生的實踐能力和創新精神,加大教學培育創新力度,以適應社會的需要。本文結合工作實踐,對電氣工程及其自動化專業建設與人才培養模式進行研究了探索研究。
【關鍵詞】電氣工程;自動化;人才培養
目前,隨著社會的不斷發展,電氣工程及其自動化專業人才培養越來越需要加強。要根據社會經濟發展,結合當前工作社會的需求,認真研究分析教育培養中存在的缺點,積極探索教學模式創新,突出學生職業素質、實踐能力和創新精神培養,大力培養學生成為高級工程技術人才和管理人才。
1.要樹立創新理念,在多元化培養模式上求突破
在制訂培養計劃時,我們要根據專業的新發展和新要求,以如何發揮特色專業優勢為中心,加大培養電氣創新人才的力度,注重優化重構人才培養方案,在探索多元人才培養模式求突破,努力構建創新教育體系。在優化教學課目內容時,要優化原有的培養計劃,將計算機、電子自動控制等新興技術的應用,重視與行業企業共同開發新課題。我們就要集中精力,組織力量編寫一批反映專業特色的教材及生產實際的特色教材,以滿足課程建設的需要。在改革課程教學內容和優化課程體系過程中,要要加大對傳統專業的更新改造力度,注重加強新形勢下特色專業建設的探索與實踐,突顯目前我們不斷倡導的產、學、研一體化的辦學優勢,不斷創建電氣工程人才培養新模式。在教學實踐中,要斷鼓勵學生參與到實`中去。在實踐中,我們的學生要完成教學目標,既要擁有本專業各種知識,還要自學其他的很多其它知識,這就需要學生積極參與到實踐教學改革中,這樣不僅有助于提高大學生的自學和創新能力,更對學生的實踐動手能力,更能鍛煉學生的實踐動手能力,進一步促使學生綜合應用能力的提高,還不斷優化他們的智力結構。在實踐中,參與設備開發的學生分別負責不同內容,既要注重團結協作;更要通盤考慮,整體設計。因此,實踐教學內容及教學模式的改革,對于培養學生的團結協作的精神是大有裨益的。實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發,具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現代化程度,拓寬實驗設備的應用范圍,開發后的實驗裝置不僅能用于教學任務,還可用于科學研究。可避免設備過早淘汰,具有一定的經濟效益。
2.要依托學科優勢,要注重特色專業建設上下功夫
依托電氣制造行業的發展優勢和電力行業的發展,結合電氣學科優勢和學生就業狀況及市場需求狀況,將課程、專業、學科和實驗室建設融為一體,進行綜合教學改革,優化教學內容和課程體系,打破傳統的“基礎課D專業基礎課D專業技術課”的“老三段”體系,凝煉和建立體現個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統構建實踐教學新體系。在工程應用和創新能力培養方面,建立認知層、基礎層、拓展層、創新層四個層次結構實踐教學體系及基本型、設計型、綜合型、研究創新型四種類型的實驗課程內容,把工程設計與應用貫穿于課程教學、課程設計、畢業設計等諸多環節,同時通過創新實驗室等第二課堂,舉辦各種專題實踐競賽,鼓勵學生參加各種實踐活動和科技競賽,通過實踐鍛煉提高學生綜合素質,通過真實的工程環境熏陶與系統的實踐訓練讓學生親身體驗學習與實驗、研究與創新的全過程,激發創新熱情,獲得創新樂趣,培養其科學精神。利用這些豐富的實踐教學環節和各級各種競賽機會,強調自主開發、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,開拓學生的個性潛力,激勵學生的實踐創新,增強學生的工程設計能力和綜合應用素質,促進優秀人才在提高中脫穎而出。
3.要加強個性教育,在注重培養拔尖人才求突破
在高等教育階段,我們不僅要探索建立普遍的人才教育計劃,更要對拔尖創新人才培養做出計劃,這也是我國高等院校促進拔尖創新人才脫穎的迫切要求。所以,在教育過程中,要對具有學術理想、創新潛質等條件特別優秀的學生創設教育計劃。讓學生在完成規定的課程外,可以根據每個人的興趣、愛好和特長可進行自主選擇喜歡的課程,同時也自主參與學校的科研項目。主要引導學生們進行研究性的學習、加強科技創新,對于每位學生來說,都要主動參加導師的科研課題,要做到以真實科研項目為平臺條件,將專業理論知識的學習與科研項目實訓緊密結合,增強學生自主和快速學習能力、創新思維能力和實踐動手能力。
4.要注重加強師資隊伍建設,在提升現代化教學力量求突破
在教學中,要充分認識到教師在專業教學中的重要性,對師資隊伍結構以及人才資源配置不斷優化,大力提高辦學質量和效益。建立以學科帶頭人、專業帶頭人、課程負責人和實驗室建設負責人及教學名師為首的教學團隊,以學科建設為龍頭,以課程(群)建設為基礎,以品牌特色專業方向建設為重點,以實驗室建設為保障,不斷深化教學內容和教學方法的改革,以打造優秀教學團隊為重點,組成國家特色專業“電氣工程及其自動化”建設小組,促進科學研究與教學工作的有機融合。另外,還要大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,注重對青年教師的工程能力培養;也可以適當引進電氣制造企業(集團)的工程技術人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術造詣高、學歷職稱結構合理、充滿生機和活力的高素質、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養質量奠定堅實基礎。
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