电气自动化相关课程十篇

发布时间:2024-04-25 20:16:59

电气自动化相关课程篇1

关键词:地方院校;电气工程及其自动化专业;人才培养

作者简介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授;韩成浩(1972-),男,朝鲜族,吉林延吉人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授。(吉林长春130118)

基金项目:本文系吉林省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GH12181)、2012年吉林建筑工程学院教学质量与建设工程项目的研究成果。

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)05-0007-02

近年来,信息技术的迅猛发展给普通高等院校电气工程及其自动化专业带来了较多良好的发展机会,因此,如何对电气工程及其自动化专业人才进行培养成为各高校的重要任务之一。如何构建新的培养模式,优化相应的人才培养方案,制订良好的教学体系,培养具有创新能力和工程能力的电气工程及其自动化专业高级应用型人才成为应用型工科院校所面临的任务之一。吉林建筑工程学院是吉林省建筑类普通高等本科院校,属于二本院校,其办学理念是培养“理论基础坚实、实践能力扎实、思想作风朴实”、具有创新精神和创造意识的高级应用型专门人才。吉林建筑工程学院电气工程及其自动化专业的培养目标是使学生能够从事建筑电气领域内的相关设计工作、施工工作、运行与管理工作,并且把他们培养成为应用型高级技术人才。根据吉林省经济发展的需求和建筑行业的特点,加快电气工程及其自动化专业应用型人才的培养成为电气与电子信息工程学院实现飞速发展的有效渠道。为此,电气与电子信息工程学院在优化培养方案、加强教学质量工程建设、构建应用型实践教学体系等方面进行了有益的尝试和探索。

一、优化人才培养方案

地方应用型本科院校的办学定位应首先强调应用性,所以既不能延续普通本科传统的教学模式,也不能削弱相关基础理论的教学,而是应该两个方面同时发展。特别是应该加强学生工程应用能力的训练和培养,把相关课程中的应用环节(例如:实验、课程设计、实习等)充分融入到教学过程之中,以便提高学生的动手能力和应用能力。应用型本科院校在教学环节中应突出实践应用与理论教学的相互渗透,坚持工程实践与科学教育并重的原则,逐步建立合理的符合应用型本科人才培养的课程体系。这样做的目的主要有两个:一是给学生打下较扎实的基本理论基础;二是让学生在大学期间参加相关专业工程的基本训练,使学生具备建筑电气方面的专业技能、提高学生在认知过程中发现问题、分析问题和解决实际工程问题的能力。

因此,吉林建筑工程学院组织电气工程教研室教师进行了广泛调研,主要通过座谈会和实地访问等多种形式。通过调研了解用人单位对学校所培养的人才的需求和要求。同时向沈阳建筑大学、北京建筑工程学院等有关其他院校进行调研,获得其人才培养方案。学院还定期组织召开电气学院校友会,了解往届毕业生在工作中对大学期间所学知识、技能和能力要求的反馈。学院派教研室主任和骨干教师参加电气工程及其自动化专业的指导委员会会议,了解该专业最近动向,广泛听取设计院和施工企业中的专家、企业负责人的意见及建议。在上述调研的基础上,优化原有的电气工程及其自动化专业的培养方案,形成自身的特色。该方案应以夯实基础、开拓专业知识面、重视应用能力为主要原则,切实加强对学生工程能力的培养。

电气与电子信息工程学院对电气工程及其自动化专业的课程设置进行了优化,主要体现工程实践教育,删除课程之间重复的内容,构建了注重建筑特色的电气工程及其自动化专业人才培养方案。电气工程及其自动化专业课程体系的整合应依据吉林建筑工程学院的办学定位,主动汲取建筑设计院、建筑施工企业等相关单位的意见,合理确定专业课程的学时以及实践教学在整个课程体系中的比例。整合后的电气工程及其自动化专业的课程体系平台由“专业基础课程模块+专业课程模块”构成。该平台体现了课程的应用型人才培养。其中“专业基础课程模块”包括注册电气工程师资格考试应必备的理论基础,其中有模拟电子技术、电路原理、电机与拖动、电气控制技术、数字电子技术等课程。“专业课程模块”课程的设置应体现建筑行业的特点。我院设置了建筑电气技术措施、供配电技术、建筑照明、消防与安防系统、建筑电气施工与概预算等课程。每一模块含有理论教学、实验教学和课程设计三个内容。上述课程的设置使电气工程及其自动化专业符合建筑行业的特点和要求,使得学生在就业时更加明确自己的定位方向。同时课程体系平台还可以根据就业方向进行相关选修课程的设置,以满足工程应用性要求,例如设置综合布线、楼宇智能化技术、嵌入式系统等课程。

二、加强电气工程及其自动化专业教学质量工程建设

1.课程建设与教材建设

在优化专业课程、强调应用能力的课程建设原则指导下,应用型人才培养所需要的课程建设包括相关课程内容、教学方法改革、教学手段促进等方面的建设。我院电气工程及其自动化专业的所开课程中电气控制技术和数字电子技术被评为校级优秀课,单片机原理与应用被评为校级精品课,自动控制原理以及消防与安防系统两门课程被评为省级优秀课,电路原理被评为省级精品课。在进行课程建设的同时,电气与电子信息工程学院也非常重视电气工程及其自动化专业课程的教材建设。教材建设应该体现电气工程及其自动化专业教学成果,要积极推进纸质教材、电子教案、教学参考书以及教学课件四位一体化的教材建设,选用智能建筑专业指导委员会推荐的高质量教材,同时结合本学院课程撰写相关建筑电气教材。

2.教学管理制度的完善

规范有序的教学管理制度是提高学院的教学质量、推动学院教学改革的重要保证措施。为保证电气工程及其自动化人才培养方案的全面落实,电气学院充分发挥领导和学院教师的力量,建立起包括毕业设计(论文)规定和实习要求等相关教学管理的规章制度,对教师和教学管理人员的工作进行了具体规定,提出了明确要求,从制度上保证了电气工程及其自动化专业人才培养的质量。学院成立了由学院领导、教研室主任和实验室主任组成的二级教学督导组。督导组成员通过平时听课、课下与教师、学生交流等形式了解教师教学状态以及学生的学习状态,在一定程度上促进了学院教师教学水平的提高,并且为学院进行教学二级化管理提供了相关的依据。

按照电气与电子信息工程学院教学质量评估实施规定,每学期由每一年级的辅导员组织各班学生对每一位专业任课教师的教学情况进行评估,根据学生所反映出的问题制订相应的整改措施,以促进教学质量的提高。针对毕业设计(论文)的应用环节,学院结合电气工程及其自动化专业特点,制订了相应的毕业设计(论文)工作流程和考核办法。该办法规范了毕业设计指导过程中存在的问题,保证学生毕业设计(论文)质量的有效性。

3.采取多种教学形式,提高课堂质量

在教学形式上,改革传统的“以老师讲解为主”的教学形式,实行“老师教与学生学互动”以及“学生之间互动”的教学模式,建立起以培养学生实践应用能力为主的教学方式。具体措施有:将老师的科研项目带入课堂,拓宽学生的知识面;学习优秀的学生在课后充当其他学生的“老师”;让学生讨论某一教学内容,采用分组讨论的形式。每一位老师将自己的科研项目引入课堂,将本专业的前沿知识引入课堂中,引导学生学习相应的知识点,同时讲授该课程知识点在科研项目中是如何应用的。优秀学生当“老师”就是拿出一部分较容易的教学内容让学生自己讲,提高学生学习的主动性和积极性。学生分组讨论就是在每一堂课中留出部分时间组织学生讨论,每一小组发表自己的观点,使学生在讨论中增强对知识点的理解,培养学生分析问题和逻辑思维能力。与此同时,教师应该充分利用计算机网络资源,搭建学生与教师沟通的新平台。具体措施包括建立相关专业课程QQ群、构建课程教学资源网站等。

三、构建以工程能力训练为特色的实践教学体系

电气与电子信息工程学院所构建的实践教学体系主要以工程能力训练为主要特色。这其中包括编写实践教学计划、实纲和、专业教材时将本专业的的技术实用性及时反映出来。在制订课程教学计划时,应该明确规定所有实践教学环节的目标和任务,并且按照每一个实践项目分批次规定教学内容、教学要求和考核办法等。以往的实验教学中主要以验证型实验为主,现在变为以设计型和综合型实验为主导。同时在实验考核要求上改变以往的考核方法,取而代之的是以每位学生实际操作能力、实验数据的分析能力以及实验过程中解决实验疑难问题的能力的综合考核方式。对于专业基础课实验考核(例如:电路原理、模拟电子技术等课程),应该在做实验的时候一人一组进行考核。考核时应该根据教师所提的要求单独设计相关实验方案,在规定时间内独立完成实验,获得正确的实验结果并且对实验结果误差进行分析。实践证明,上述做法对于提高学生的动手能力和创新能力是非常有效的。

我院拥有吉林省高等学校智能建筑系统集成与节能控制重点实验室和吉林省科技厅建筑电气综合节能重点实验室,上述两个实验室为电气工程及其自动化专业本科生提供实践训练的场所。我院建立了较完善的大学生课外科技活动制度,举办了全国大学生智能建筑实践技能竞赛(北方赛区),从2004年至今连续举办了九届校内大学生电子设计竞赛。这些活动丰富了学生的课外科技活动,也充分调动了学生学习的积极性。电气工程及其自动化专业的学生在所参加的各种课外科技活动中取得了优异的成绩,例如2010年参加吉林省大学生电子设计竞赛获得一等奖2项、二等奖3项、三等奖5项的好成绩,2010年参加全国大学生智能建筑实践技能大赛获一等奖。

四、结语

本文详细阐述了地方院校在电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的经验和做法。具体通过优化人才培养方案、加强专业教学质量工程建设、构建培养学生应用能力的实践教学体系等方面进行相应的改革与尝试。同时,根据吉林建筑工程学院人才培养目标提出了电气工程及其自动化专业人才培养中体现建筑行业发展和要求的新思路。

参考文献:

[1]陈小虎,刘化君,朱晓春,等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学,2006,(4):55-56.

[2]华红艳,楚随英.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,24(1):97-98.

电气自动化相关课程篇2

关键词:课程体系;电气信息类;自动化专业

中图分类号:G622.3

近年来,随着自动化技术的快速发展以及在国民经济建设中作用的日益凸现,为高校自动化专业的发展提出了新的机遇和挑战。我校把培养应用型人才确立为学校的人才培养目标定位,因此,依据学校自身特点,按照“电气与信息融合、强弱电并重、软硬件结合”的复合型人才培养新思路,沈阳建筑大学信息与控制工程学院自2010年起,自动化、电气工程及其自动化、通信工程、计算机应用技术四个本科专业进行了电气信息大类招生。

一、电气信息类“平台+模块”的“2+2”人才培养模式

进行大类招生,课程体系建设与优化至关重要,坚持围绕应用型人才的质量标准构建“平台+模块”的电气信息类大类专业课程体系。学生入学后的前2年为大类公共平台课,通过前2年的学习和生活,了解大学、学科、专业,发现自己的兴趣和特长,把从原来4年前选专业推迟为2年前选专业。第3年起按各自专业学习相关专业课程和选学课程[1],即“2+2”模式。大类招生可以使学生更能合理的选择专业,可将分专业的矛盾后移;对学生培养而言,可提供更大的学科平台,使学生对专业内涵有了一定的理解之后,进行更理性的选择。

自动化专业的课程体系包括公共基础课(人文、社科类等)、电气信息大类学科公共基础课、专业课(包括专业基础课和专业课)等构成。

二、电气信息类大类平台课的建设

拓宽学生专业知识面,必须优化专业基础课及大类平台课,为更好的开设专业课做保证

该课程体系有如下特点:将模拟电子技术、数字电子技术、数据结构、微机原理与接口技术、集合论与图论等课程纳入电气信息类大专业公共学科基础课程,保证学生具有更为宽广的专业基础知识,满足学生个性化发展的需要。表中除了如电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础等自动化专业原有的专业基础课程外,计算机网络、数据结构、集合论与图论、网站开发技术等,是为了满足两年后选择计算机及通信专业而开设的基础课程。

三、自动化专业课程体系建设

对于自动化专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,另外,我校是以建筑和土木工程类专业为重点的院校,在建筑工程方面有独特的优势。随着高科技在建筑行业的渗透,智能化成为建筑行业的发展趋势,特别是3C(计算机、控制、通信)技术在建筑行业的广泛应用[2],将建筑智能化的新技术引入专业教学,扩展专业方向,建筑智能化成为自动化专业的专业特色。

四、自动化专业总体课程体系建设分类

课程体系的设置是人才培养的关键,作为应用型人才的培养,最重要的是要学以致用,因此课程体系设置充分体现培养高级应用型人才的特色。图1为自动化专业总体课程体系及课程设置情况(不包括全校公共基础课)。

由图可知,整个自动化专业的课程分为五类模块,每类模块由相应的课程系列组成,体现了“三电三控”的特点,“三电”即电工电子类中的电路、电子技术(包括模拟电子技术和数字电子技术)和电机与拖动三门课程为电气和自动化专业的三大电,是电类相关专业的重要基础课;“三控”即以自动控制原理为专业基础,包括过程控制、运动控制和楼宇控制三类控制领域。

数理类、电工电子类、计算机类课程主要在大类平台中开设,即主要设置在前两年,体现了宽基础,兼顾了4个不同专业的基础需求。以自动化应用技术为主线,以建筑电气应用技术为辅线,控制的专业特点及建筑特色相结合,控制类及建筑电气类主要集中设置在专业分流后,充分体现了自动化专业以控制为主的专业特点和建筑特色。

五、结论

自动化专业是一个宽口径的专业,不是针对着特定行业、特定工程对象、特定职业岗位,而是针对着将自动化技术广泛应用于各行各业的技术领域[3]。在整个人才培养过程中,其应用型本科培养建设的研究与探索任重道远,不断完善课程体系、课程建设和人才培养模式,办出特色,培养出更多的适应社会发展需要的自动化人才。

参考文献:

[1]马玉泉马继伟卢卫娜林红举张丽红.“电气信息类专业课程体系优化与大类平台课建设”[J].中国电力教育,2011年第30期。

电气自动化相关课程篇3

关键词:DSm;电能管理;中国电能服务网

作者简介:田会峰(1980-),男,安徽萧县人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,讲师;周瑜(1984-),女,江苏张家港人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,实验师。(江苏张家港215600)

中图分类号:G642.3     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)14-0048-02

在当今能源相对紧缺、世界环境日益变差的大环境下,节能减排显得尤其重要,一方面节约了能源的使用,另一方面又减少了污染物的排放,保护了环境。

电力需求侧管理DSm(DemandSidemanagement)是指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境的目的,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。

文中按照电力需求侧管理的要求积极探索电气工程及其自动化专业的电能管理方向。

一、电气工程及其自动化专业方向

1998年,国家将本科专业目录进行了调整、合并和压缩。电工类和电子与信息类合并成电气信息类。原电工类的电机及其控制、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。[1]

电气工程及其自动化专业涉及电工技术、电气技术、电力技术、自动控制技术、计算机及其应用技术等诸多领域,是通用性很强的“宽口径大专业”。全国各高校根据国家经济发展对电气信息类人才的需求,依据各校的实际情况和办学条件,确定了彼此不同的专业方向、人才培养的方案和模式,体现出各校的办学特色。

江苏科技大学镇江校区电气工程及其自动化专业虽然从2000年开始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工业学院创办的船舶电气控制专业,1978年镇江船舶学院开始招收船舶电气自动化本科专业,经过工业电气自动化专业、工业自动化专业等发展到现在的电气工程及其自动化专业。本专业是培养以船舶为特色的电气工程及其自动化人才,其专业建设是依托船舶行业,依靠教学、科学与管理,将其建设成以船舶电气自动化为主要特色、面向工程技术应用的专业。[2]

张家港校区因为远离校本部,又是异地新建校区,无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果。虽然张家港校区自2005年开始招生,其专业方向表面上沿袭镇江校区的“船舶电气自动化”方向,但培养方案实际上与船舶相关的课程基本没有涉及,比如:本部开设的“船舶概论”“船舶电站自动化”“船舶机舱自动化”等课程。[3]因此,电气工程及其自动化专业是作为校区重点建设的专业之一,目前是以船舶电气自动化和工业电气自动化的混合体,专业方向不明确,不利于专业建设和学生就业。

随着社会经济的发展和国家战略的需求,电能管理越来越受国家的重视,国务院曾多次发文要大力发展电能需求侧管理。目前,在国内高校本科专业及方向设置中,还没有电能管理方向,市场需求量巨大。

为此,为了突出办学特色,服务经济,培养社会急缺的电能管理人才,校区与苏州太谷电力有限公司合作,共同建设电气工程及其自动化专业电能管理方向,并从2008级电气工程及其自动化专业开始设置电能管理方向。

二、电能管理方向建设探索

电气工程及其自动化专业电能管理方向是对负荷控制和管理,以及远程抄表和计费自动化。本着“科学管理电能,轻松降低成本”的电能管理新思路,确保电力用户有序用电,其技术领域涉及国家重点支持和发展的几大高新技术,即物联网技术、智能电网技术和节能减排技术。因此,电能管理方向有着及其广阔的发展空间。

电气工程及其自动化专业电能管理方向特色是实时监测和采集各电力用户的用电情况,对其用电情况进行分析评估,针对不合理或浪费用电的装备和线路,对其进行整改,优化电力用户的内部电网,以达到降低电能的目的。

电气工程及其自动化专业课程体系的构建应本着加强理论、优化课程结构、强调应用能力、加强实践环节来设置专业模块课程。[4]由于“电能管理”是新建专业方向,电气工程及其自动化专业原有的课程体系没有大的改变,目前只在第7学期增加了电能管理方面的两门方向选修课:“电能需求侧管理”和“电能优化技术”,下一步将根据人才培养方案要求,继续增加电力系统方面的两门课程“电力系统继电保护”和“电力系统故障分析”。

为了进一步优化课程体系,将电气工程及其自动化专业基础课和专业方向课内容相近或密切相关的几门课程组成课程组,有利于相关教师之间的教学交流和科研合作。具体分为5个课程组:

电工电子技术课程组:包括“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“CpLD及FpGa设计”等课程;计算机技术课程组:包括“计算机软件基础”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“DSp原理及应用”、“计算机控制技术”、“计算机网络基础”等课程;控制与检测技术课程组:包括“自动控制原理”、“现代控制原理”、“智能控制”、“计算机集散控制”、“检测与仪表”、“matLaB语言与科学计算”等课程;电机与电气技术课程组:包括“电机与拖动基础”、“电气与pLC技术”、“机电一体化技术”、“电力传动自动控制系统”等课程;电能与电力技术课程组:包括“工程图学基础”、“电能需求侧管理”、“电能优化技术”、“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等课程。

三、电能管理方向建设实践

为了加强电能管理方向学生的工程实践能力,在制订人才培养方案时就将企业元素贯穿于整个教学环节,企业参与人才培养的始终,校企深度融合,学校引进企业高级人才到校任教,同时,学校派青年教师下到企业学习至少1年时间。见图1。

1.教材建设

“电能优化技术”被校区列为重点课程建设,建设内容包括与企业合作共同编写讲义,进一步编写教材,努力将“电能优化技术”打造精品课程。该课程内容主要包括电能质量:电压、谐波、三相不平衡、功率因数等;电源优化;配网优化;电能质量优化;电能轨迹优化;电能检测技术等。

“电能需求侧管理”已经编写成讲义,并投入教学使用,主要内容涉及电力系统、智能电网、供电技术、需求侧管理、DSm平台使用、电能系统构建等。

2.师资队伍建设

依托中国电能服务网(苏州太谷电力有限公司)和智能电力研究院(清华大学韩英铎院士领衔的科研团队),共同培养“双师型”教师。校区派青年教师去企业学习1年,参与企业的科研和工程实践,这样教师有了实际的工程背景,在讲授理论课程时,将理论与实践相结合,学生听课才会感兴趣,不会显得课程枯燥无味。

智能电力研究院坐落在校区,与学院有紧密合作关系,长期邀请清华大学的教授给学生做学术讲座,同时教师和部分优秀学生也参于研究院的科研项目。

3.电能管理实验室建设

为了实现工程教育,必须将工程实践教育贯穿于整个教学环节。由于企业拥有强大的经济基础、科研能力以及工程实践背景,学校与企业深度合作,共建实验室,为学生提供工程教育模式的实践教学平台。

校区与太谷电力共同建设“电能管理实验室”,使用“中国电能服务网”平台。该平台功能包括以下5个模块:电能在线模块、用电分析模块、辅助决策模块、有序用电模块和系统工具箱模块。

为了能采集电能数据,通过电能监测仪、电流互感器、服务器等器件,利用RS48总线和以太网,可以采集和监测的数据包括:监测电力指标,包括相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等;电量指标,包括有功电量、有功电度、无功电量、无功电度等;质量指标,包括谐波电压、谐波电流、三相不平衡度、电压偏差、频率偏差、零线电流等。同时,还能通过温度传感器采集壳体的温度。

通过此DSm平台,学生能够清楚的了解电能的输入、传输、消耗的全过程。

4.网络教学平台建设

本专业目前共有6门课程,包括“电路”、“数电”、“电力电子技术”、“电能优化技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及技术”等课程实现网络教学,网络学堂包括教学课件、电子教案、教学大纲、习题、教学案例、在线答疑、师生互动等,教学资料丰富。

5.工程实践能力培养

工程实践能力是学校人才培养的终极目标,学校和企业各有强项,优势互补,将学校的人才培养方案与企业的用人需求紧密结合,企业积极参与人才培养方案的研讨和制定,实践环节的教学以及教材的建设等。企业的科研项目与学校的实践教学相结合,实践教学实现学校企业双导师制。

由太谷电力有限公司挑选经验丰富的高级工程师兼任“电能管理”专业方向工程实践培养指导教师,每周安排2学时,总计32学时的工程实践课程。

另外在第8学期安排学生去企业顶岗实习6个月,并将在今后逐渐扩至1年,达到“卓越工程师”计划培养方案的“3+1”模式,即3年在学校学习理论知识,1年在企业顶岗实习。实习期间要求学生现场安装与调试,并参与企业应用设计。

通过实习,学生对工程项目比较熟悉,将在企业里根据实际工程项目完成本科毕业设计。

6.联合培训“电能管理师”

目前,社会上急缺电能管理师,每年的用电高峰期,政府为了完成减排任务,都要求企业“拉闸限电”,对企业造成了比较大的损失。企业内部的电工紧紧是会用电,但是不能根据企业实际情况,优化企业内部电网,降低电能。因此,校区教师和太谷电力合作共同培训“电能管理师”。

四、结束语

目前,全国大约200多所院校设置电气工程及其自动化专业,甚至一些以文科见长的综合型大学也在办此专业。[5]对于本科院校异地新建校区,如果电气工程及其自动化这样宽口径的电类大专业,没有形成自己鲜明的专业特色,很难与其他老牌院校的此专业相比,这样不利于服务地方经济和学生就业等。

因此,设置电气工程及其自动化专业电能管理方向,在响应国家节能减排、培养“卓越工程师”计划、大力发展智能电网等方面都具有积极的意义。

参考文献:

[1]王泽忠,王兆安,沈颂华.电气工程及其自动化专业规范研究[J].电气电子教学学报,2010,(S1):5-6.

[2]姜文刚.电气工程及其自动化船电特色专业建设探索[J].科技信息,

2011,(21).

[3]刘维亭,王德明,朱志宇.电气工程及其自动化专业建设与实践[J].华东船舶工业学院学报(社会科学版),2002,(4).

电气自动化相关课程篇4

【关键词】高等教育电气工程及其自动化专业实践教学探索及思考

1前言

电气工程及其自动化专业是高等院校为满足国家对该方面人才需求而设立的电气信息领域的一门学科。由于该门学科和人们日常生活以及工业生产联系紧密,这几年发展较为迅速,专业内课程设置及人才培养方向也日益成熟,该专业培养的人才已为高新技术产业发展做出了重要贡献,为推动国民经济发挥了积极作用。高等院校在进行传统理论教育中应更多涉及实践教学环节,加大学生实践技能培养,这对发挥电气工程及其自动化专业优势,扩大学生就业领域及提高学生综合技能水平起到重要作用。

2高等院校电气工程及其自动化专业教学现状分析

电气工程及自动化专业在目前发展中越来越受到关注,参与该专业课程学习的学生逐年上升,学生就业率也不断加大。该专业综合性较强,难度较大;通过该专业的学习,能使学生获得系统控制、电气控制、电力自动化、电气自动化等领域的基本技能,能为各行业培养从事电气工程及其自动化、经济管理等领域的复合型高级工程技术人才,同时该类人才的培养可为我国现代化建设作出重要贡献。随着各个高校对该专业的重视程度,越来越多教育工作者及学生加入了该领域相关工作。各种教学资源的引进使得教学规模逐渐扩大,教学成果也逐渐提高。但由于该专业涉及工程领域较多,耗费资源较多,实践课程多,在该专业教学中仍存在不少问题[1]。首先电气工程及其自动化属于实践性很强的专业,部分学校在课程设置中未能充分考虑实践课程对于该类专业教学的重要性导致学生理论与实践脱节。其次由于实践课程设置不合理,未能形成科学的教学体系使得对学生的培养没有明确的计划与目标导致教学过程目的性低。还有由于该专业涉及行业较多,实验器材及实践教学专业人员相对缺乏,导致学生无法很好的将所学理论有效的应用于实践,无法实现学以致用的目的。基于上述几点问题,在日常教育中,学校及老师应加强管理,提高教学质量,增加学生对专业知识的掌握水平。

3关于高校提高电气工程及其自动化专业实践教学的探索及思考

基于电气工程及其自动化专业人才在未来社会发展中的重要作用,各个高校应引起足够关注及加大对各教学资源的投入。实践教学是电气工程及其自动化的重要课程之一,实现实践教学的重要基地在实验室。因此在现有基础上应加大实验室相关设施的投入,保证学生实验的基本条件。例如在学校资源经费允许的情况下加大对各种实验设备的引进,如建立电力系统仿真实验室、电磁实验室及各种新型发电系统实验室等[2]。通过这些基础设备的引进,确保学生可以得到足够的教学资源,使他们能够充分将所学理论知识应用于实践。其次在教学资源充足的情况下,一支高质量的实践课程教学队伍将对电气工程及其自动化专业的实践课教学起到必要的推动作用。由于学生对电气相关的实践操作接触较少,缺乏足够的经验,若仅靠理论课程所学知识则无法有效在实践中应用。这种情况下,有经验丰富的老师在场进行指导与监督,一方面可以起到辅助学生实际操作的作用,另一方面也可监督学生谨慎操作避免危险事故发生。而目前高校实践课程教师基本属于科班出身,没有丰富经验,在实际实践课程教学中只能起到对学生进行有效监督防止意外事故发生的作用,很难达到实践教学的真正目的。再者电气工程及其自动化专业教学中应完善实践教学制度,实现实践与理论相结合,避免出现实践教学与理论教学相脱节现象。学校应制定实践教学制度及管理办法,建立有效的约束及监督体系,把实践教学落实到实处;人员分工应明确,各个岗位及实践课程教研人员应各做好本职工作;加大实践课程考核制度,适当加大实践课程课堂学习情况的比重使学生意识到实践课程的重要性。还有电气工程及其自动化专业实践课程涉及领域较广,未来学生就业面多,若仅进行在校资源的实践与模拟教学,很难起到与实际接轨的目的。因此,学校应加大与企业方面的合作,通过技术交流、实践实习的方式实现学校与企业资源的共享[3]。学校可以通过和企业进行技术共同开发的方式加强与企业的接触以实现学生进入企业实习的目的,同时企业也可选派工程技术人员入校教学实现资源的交流与共享。学校与企业进行学生订单式培养也是校企交流与合作的方式,通过这种方式不仅培养了更适合企业的专业化人才,同时对提高学校该专业的就业率起到一定作用。最后学校可以通过举办各种活动加大学生实践能力的培养。目前高校内举办的电子技能大赛、挑战杯等活动均吸引了部分学生的广泛参与并取得了一定的成绩及宣传效果。另外积极鼓舞大学生加入教师专业课题的研发也是学生实践课程教学的主要手段,通过参与教师课题的研发,学生在接受教师指导的过程中实现了理论知识的综合应用与提高。

4结语

多元化的教学方式一直是我国高等教育教学改革的重点,实现实践教学与理论教学相结合一直是很多高校教学改革努力的方向。科学的发展与社会的进步对人才提出了更高的要求。加强电气工程及其自动化专业实践教学适应高等教育教学的要求,适应时代的发展,有助于培养专业能力强,综合素质高的电气工程及其自动化专业人才。

参考文献:

[1]迟正刚.“二部制”教学模式的特点及其对电气工程专业的影响[J].电气电子教学学报,2005(03).

[2]程明,李扬,黄学良.江苏省品牌专业“电气工程及其自动化”建设的实践与思考[J].电气电子教学学报,2006(04).

[3]徐旭东.高等教育大众化进程中大学定位研究[J].高教探索,2003(01).

电气自动化相关课程篇5

关键词:电气信息工程;创新培养;实验实践

中图分类号:G642.0?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)18-0066-02

随着信息时代的到来、社会和科技的发展,信息技术在实际生活中得到了广泛应用,急需培养既具备系统的电气专业理论和技能又掌握扎实的信息技术及应用的高级专门人才。电气信息工程专业就是将电力系统、电气自动化设备、信息技术相结合的国家引导性、跨专业的新型综合性专业。它具有专业口径宽、就业适应面广的特点。随着电力系统、电气自动化设备相关企业、林业高科技加工企业等相关行业的可持续发展,以后该专业的人才需求量更大。

如何办好该专业,使学生顺利毕业,顺利胜任新岗位,服务单位,回报社会是现实急切需要解决的问题。

一、确立切合实际的专业培养目标

全国也只有几所高校开设此专业,不同高校有不同的办学思想和特色优势。[1-2]依据最近几年的专业调研,该专业毕业生供不应求。在了解并熟悉与本专业相关的社会需求的基础上,结合南京林业大学(简称“我校”)自身特点和优势,逐步确立了专业培养目标:培养德、智、体、美全面发展的,拥有扎实的理论知识并具有一定实际操作能力、创新能力及素质协调发展的,可以从事与电气信息工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、研制开发、试验分析、信息处理和计算机技术应用等领域工作的应用型高层次人才,以适应我国电力领域不同层次、林业高科技加工企业等相关行业的发展需求。

二、确立合理的专业课程体系,并不断优化

1.专业课程体系设置原则

电气信息工程专业是将电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学四个专业方向融合在一起的新型专业。考虑到我校该专业毕业生主要流向林业高科技加工企业等相关行业,依托我校信息科学技术学院在信息、控制等方面的优势,在进行该专业课程结构设置时,遵循“以弱电为主体,强电为用,电气控制与信息技术相结合”的原则。按照“加强公共基础和专业基础,拓宽专业,适度交叉;整合相关课程,适当减少学时,增加教学内容的广度;增加综合性和设计性实验,强化实践环节;以培养能力、注重应用”的人才培养模式设置了公共基础课程模块、专业基础课程模块、专业方向课程模块和实践课程模块。

2.课程体系优化配置的特色

首先,加强信息技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程的教学不断线。开设以信号处理、单片机原理及应用、计算机控制技术、电气控制与pLC和电力通信技术等为主的弱电课程。其次,突出强电特色。开设电力与拖动、电力系统分析、工厂供电、电力系统继电保护、高电压技术、电力系统自动化、电力系统远动及调度自动化等为主的强电课程。最后,在不同的教学阶段充分利用protel2004、multisim7、autoCaD和matlab等软件技术和实验硬件设备,进行电子电路设计、单片机应用设计、pLC控制设计、电力工程课程设计和电力系统综合设计等课内外实践教学。要求学生得到电工电子技术、信息控制技术及计算机技术等方面的相关训练,从而具备分析与解决电气工程技术及控制技术问题的能力。该专业课程体系充分体现了电气信息类学科“强弱结合、软硬兼施”的理念。[3-4]

时代在发展,企业在进步。要求我们要不断地了解企业用人需求变化,及时调整专业课程结构,力求逐渐形成自己的专业特色。

三、建设并完善实验和实践教学体系

1.加快强电实验室建设的同时不断提高教师自身的工程素质

利用2010年中央财政支持地方高校发展专项资金教学实验平台建设项目启动的契机,加快继电保护、电力系统综合自动化、现代电网模拟实验室等强电课程实验室建设,编制适合专业课程的实验内容,并尝试进行部分设备的自主研发和校企合作。不仅提高了教师自身的工程素质和专业科研水平,增强科学研究和生产实践能力,形成以科研促进教师教学水平提高的良好态势。

2.建立“递进式”的实验和实践教学体系

电气自动化相关课程篇6

关键词CDio模式;电气工程及其自动化专业;课程设置

中图分类号:G642.3文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)24-0132-03

StudyofmajorUndergraduateCourseSystemofelectricalen-gineeringanditsautomationbasedonConceptofCDio//LUmin,

GonGLijiao,ZHaomi,CaiXinhong

abstractBasedonCDiomodelanalysis,foundtheShiheziUniver-

sityinelectricalengineeringanditsautomationmajorundergraduatecurriculumproblemsthroughcomparedwithelectricalscienceand

engineeringatthemassachusettsinstituteoftechnology,accordingtotheCDiomodeandthespecificdataanalysistobuildtheelectri-calengineeringanditsautomationmajorundergraduatecoursesystem.

KeywordsCDiomode;electricalengineeringanditsautomationmajor;curriculumprovision

1CDio背景介绍

电气工程及其自动化专业隶属于电气类,目标是培养具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力,并且能在电气工程领域从事设计、研发、运行等工作的专业技术人员[1-2],具有典型的工科学科特征,即理论与工程实践相结合的学科[3-4]。

CDio分别指Conceive(构思)、Design(设计)、im-

plement(实现)、operate(运作),是由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯工业大学、皇家技术学院和林雪平大学在2000年提出的一种工程教育改革模式,经过十几年的发展和不断完善,目前已有全球97所相关工程类高校加入,代表了新世纪国际工程教育改革的优秀成果(iet:engi-neeringandtechnologySkills&DemandinindustryannualSurvey)。CDio这一理念的核心是强调工程师的工程能力必须在真实的工程实践和解决工程问题的过程中取得,4个步骤代表了一个工业系统或过程的整个生命周期的所有环节[5]。

2案例研究与比较

本文以提出CDio理念的工程高校之一的麻省理工学院电子电气类专业本科最新设置为例,分析该校电气专业培养方案的特点,并与石河子大学电气工程及其自动化专业培养方案作对比,提出新的专业课程设置方案。

麻省理工学院电气与计算机科学系核心课程设置麻省理工学院电气科学与工程专业最新的核心基础课由2门学科入门课、3门基础课(4选3)和3门专业课(4选3)组成,其中2门入门学科为实验课,结构如图1所示。

从图1可以看出,不同于传统授课形式,该专业的课程设置采用实验理论实验的授课方式。以实验课程入门,可以使学生参与理论模型推导、归纳和验证环节,加强基础概念认知,提倡和鼓励学生自主探索,并且通过后续的专业实验课程能够再来验证前期形成的理论,这样就构成整个学习与实践的循环。

麻省理工学院的电气科学与工程专业在长期的工程实践教育中逐渐形成具有鲜明工程培养特色的课程体系。通过分析麻省理工学院电气科学与工程专业课程的设置特点,对比目前正在实施的石河子大学电气工程及其自动化2013级培养方案的专业课程设置,发现目前石河子大学的电气工程及其自动化的专业设置存在“重理论、轻实践,重专业、轻人文,重必修、轻选修”的现象,具体表现为:

1)培养计划中工程实践课程所占比例较小,理论与实践课程教学相互独立,课程衔接性较差,课程内容较少涉及工程实际;

2)培养计划中工程科学和基础科学课程较少,专业技术课程比例过高,导致学生对于基础的科学知识没有了解;

3)轻视人文社科类课程教学,忽视学生个性的培养,课程计划中人文社科类课程所占比例较小,工科学生的人文素养较差;

4)必修课程和选修课程比例分配不平衡,选修课程数量不足,必修课比例过高,学生自主选择的范围有限。

表1中列出具体的数据,并且给出调整的方向和大小。

3我国电气工程及其自动化专业本科课程体系模型重构

数据分析与结论通过表1可以看出,与CDio模式下的培养计划中各类课程在总学分中的比重相比,石河子大学电气工程及其自动化专业本科课程计划的课程结构模块存在偏高或偏低的比例差距。这不仅反映了课程比例设置不合理,更重要的是反映了电气工程专业在教育理念、培养模式等根本性问题上的差距。因此,想要实现电气工程及其自动化专业本科课程体系模型的重构,不仅仅是对课程结构比例的调整,更重要的是对工科教育的指导思想和教育理念的改革。

在课程体系设计方面,目前石河子大学电气工程专业本科课程体系还是采用传统的公共基础课程、专业基础课程和专业课程的模式,这种模式下课程虽然是循序渐进的,但是各个课程之间关联性较差,理论和实践环节的联系不够紧密,导致学生理论和实践脱节,实际工程能力较差。所以,基于CDio理念重新设计电气工程及其自动化专业本科课程体系,就要改变目前的课程设置模式和授课方式,将整个学科看作一个整体,按照知识接受程度规划课程进度,并将能力训练或项目设计交叉其中,达到理论与实践相互结合,知识、能力和创新培养一体化。

基于CDio理念的电气工程及其自动化专业本科课程体系模型分析目前培养计划不足,借鉴CDio理念,提出电气工程及其自动化专业本科课程体系,如图2所示。

从图2可以看出,该课程体系模型中,从左到右是按课程或项目的时间进度安排,从下到上表示可以同时开展的课程。整个课程体系模型清楚地显示了电气工程及其自动化专业课程结构和课程组织形式,理论与实践知识相互支撑的一体化课程体系。具体来说,体现在以下两个方面。

1)项目培养为主线。课程体系模型中按照系统化理念分为三级项目,其中,―级项目用以提供基础工程的经验和能力;二级项目为学期项目,主要围绕主题内容进行课程群学习,并以课程群为基础,推动课程计划中―级项目的开展;三级项目属于课程群内课程间或课程内的小规模设计实践活动,可以根据课程自身的内容和特点灵活安排,其目的是强化学生对理论知识的认知和理解,提高学生实践和创新能力,促进二级项目的开展。

2)围绕核心课程的课程群。在课程组织方面,为了推动和促进二级项目的实施,将电气工程及其自动化专业的课程按照不同的主题内容进行组织,形成相关核心学科课程群。

4总结

本文首先探讨CDio理念下课程结构组织原则,并具体分析石河子大学机械电气工程学院电气工程及其自动化专业本科课程计划与CDio标准专业课程计划相比存在的差距。通过差距分析,认为石河子大学电气工程及其自动化专业课程体系应该在课程设计、课程计划的顶层设计和课程体系结构要素设计三个方面进行教学改革。在CDio理念的指导下,本文重新构建电气专业的课程体系模型,以系统化的三级项目为主线,与理论教学紧密结合,并按照核心课程构建课程群,实现知识、能力和创新培养的一体化,理论与实践的融合。

参考文献

[1]邢贵宁.工学结合模式下电气自动化专业课程开发的研究[D].石家庄:河北师范大学,2011.

[2]潘再平,黄进,赵荣祥,等.全面优化本科教学平台,培养电气工程创新人才:浙江大学电气工程及其自动化特色专业建设[J].电气电子教学学报,2010,32(S1):20-23.

[3]陈晓英,任国臣,巴金祥,等.电气工程及其自动化专业实验教学体系的构建[J].当代教育理论与实践,2016,

8(2):51-53.

[4]马桂芳,吴春富,谢煌生.电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与建设[J].湖北理工w院学报,2015,

电气自动化相关课程篇7

关键词中职教育;电气自动化;模块化教学

中图分类号:G712文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)23-0166-02

随着社会的不断进步与发展,中职学校教育的不断改革创新,先进的教学模式越来越多地得到学校和广大教师的关注与重视。我国中职教育的主要目标就是为社会培养技能型人才,因此,在教学过程中教学模式改革变得尤为重要。历史上,模块化教育模式主要以“meS”和“CBe”两种流派比较具有代表性。我国对模块化教学的研究和实践早于“项目化”教学,大概从20世纪90年代已经开始进行探索。目前,我国中职院校在专业实践课教学中正积极探寻模块化教学模式。中职电气自动化技术专业模块化教学作为一种结合理论知识与实践技能教学的创新教改模式,能有效提高学生的知识掌握和运用能力,实现教学目标。

1中职院校电气自动化技术专业进行模块化教学的作用

中职电气自动化技术专业模块化教学的目标就是在课堂教学过程中,以重点教学内容为中心,紧紧围绕重点内容展开教学活动,每一个模块都对应一个教学内容。正常状况下,每个教学目标的出现还都具有差异化的模块,把教学目标与对应的模块相结合,并且在模块中能够检验,存在有关的教学目标,同时每个教学模块间能够相互联系。

在教学过程中,教学模块中的教学目标包括综合性课程、简单课程等,经过强化,从而相对推进了基础知识和实际操作的相互联系。应用模块的方式展开教学,能够快速处理教育教学过程中出现的实践操作课程的缺陷,可以从根源上改变传统教学模式重知识、轻实践的弊端[1]。

同普通高中教育相比,中职教育必须注重学生实操课程的学习,在中职院校的教学过程中,需要加大实操教学的学习时间,利用实操教学,指导学生把已学的有关知识运用到实际操作过程中,同时协助学生培育适合社会的能力。在设计模块化教学措施过程中,必须根据实际目的,整体结合学生的学习实力,并且对学生学习能力能够完成的目的展开整体探析,有效设定教学模块中的实操课和理论课间的权重。

2中职院校电气自动化技术专业实操教学模块的构造

中职院校电气自动化技术专业在进行模块化教学时,教学模块中需要加入培育学生综合素质的有关内容。比如就中职院校来讲,基本的电子技术、电路理论等课程一同组成电气自动化技术专业基础课程。在构建进行电气自动化技能专业课程教学时,着重指导学生积攒校外实践学习的实操阅历,必须将全部的实操课程展开整体研究,从而指导学生准确认知工作岗位,并且指导学生改进基本理论课程,推进指导学生养成整体利用实力,把职业技术整体训练时期放在工作之前。

研究就业岗位,协调课程意识就中职院校而言,想要全面增强电气自动化技术专业的教育学习效果,必须将教学体制展开进一步改进,从而构建有效的教育教学体制,指导学生建立就业方向,并且必须要注意:1)对就业职位内容有准确的认知;2)对课程的真实进程有准确的认知;3)对人才的整合性条件等展开准确认识。中职院校电气自动化技术专业在制定实操教学模块时,必须对工作岗位展开进一步的探究解析,并且不断协调课程建立意识,从而迅速完成人才培育目标[2]。

探究解析就业工作过程,建立健全的课程步骤中院院校的教学跟普通高等学校和普通高中有很大的不同,主要在于中职学生的文化基础相对较差,接受能力相对弱,那么在当前社会就业压力如此大的时代,中职院校需要科学有效分析中职学生主要的就业方向以及所在岗位的工作职责,必须建立全新的教学意识。通过对这些内容的科学分析,中职院校再根据学生的实际情况,设计适应于中职学生学习以及对中职学生未来就业有效的模块化教学内容。并且,在整个模块化教学过程中,中职学院应本着顺应时展的思想,结合理论和实践,逆思维分析,制定真正适应学生的课程体系。

3中职院校电气自动化技术专业进行模块化教学的实施方法

制定有效的人才培养对策随着高科技的发展,电气自动化技术专业人才的需求也随之变大。中职学生要想在就业过程中突出个人优势,必须要有个人的创新之处。因此,在整个中职院校教学过程中,针对电气自动化技术的教学方案,需要顺应社会需求来进行不断改变,比如利用工学结合的方式。

中职学生本身因基础的一些限制,在一些理论知识方面理解不是那么深入,那么为了提升就业竞争力,中职院校应从两方面入手:个人素养以及个人动手能力。针对个人素养,中职院校应设置相应课程,在学生就业前帮助其认识一个工作岗位上的人应该具有什么职业素养。而针对个人动手能力方面,中职院校应采用理论和实践共同教学的模式,多开展实践训练,多鼓励和倡导学生自主进行实践,从而提高动手能力,得到相应提升。通过这两点提升中职学生的核心竞争力。

建立健全的模块化课程体制探索模块化教学的过程中,中职院校对于中职学生未来的就业方向的内容要有深入的了解。通过研究探索相岗位的人才能力需求,得到公司对于该岗位的人才需求标准,中职院校就能够合理科学地制定出专门针对中职学生的模块化教学课程,相信这部分教学课程是真正适应中职学生未来就业的[3]。

因为中职学生的接受能力有限,在设计模块化教学课程过程中,一定要协调专业知识、技术知识。并且在设计过程中,对于课程的难度一定要有梯度,课程的教学目标也一定要明确,教学方式要适应学生,使得整个模块化教学达到设置目的。通过制定这类模块化教学模式,中职学生在学习专业知识过程中能够更好地消化吸收,也能够科学合理地结合相应理论知识进行正确的实践操作。

4结语

总而言之,模块化教学不但能够增强课堂教学效果,而且能够全面提升教师的教学技能水平。根据中职学生特点,学校在推行模块化教学实践时从某种程度上也是给教师压担子,寄希望于广大教师能够吸收当前课程改革的新理念。教师在课堂上教的内容是不足以提升学生的核心竞争力的,推行课程教学改革势在必行,刻不容缓。

参考文献

[1]董航飞.周燕.模块化教学模式下中高职课程衔接研究:以南通航运职业技术学院电气自动化专业为例[J].南通航运职业技术学院学报,2013(4):125-128.

电气自动化相关课程篇8

关键词:创新人才;电气工程;课程改革;教学改革

作者简介:李俊峰(1978-),男,河南南阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,副教授;潘海鹏(1965-),男,河南濮阳人,浙江理工大学机械与自动控制学院,教授。(浙江杭州310018)

基金项目:本文系2009年浙江理工大学电气工程及其自动化新专业建设项目(项目编号:xzy200905)、2012年浙江理工大学电气工程系列课程建设项目(项目编号:XLKC1203)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)05-0059-03

随着社会的发展,其对学生的能力、素质要求越来越高,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》又一次明确要求学校在人才培养上坚持“德育为先,能力为重,全面发展”。[1]目前,我国高等教育长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力,使学生满足于对知识的学习和记忆,注重模仿和重复以应付考试,缺乏解决实际问题的能力和创新能力。社会更看重的是学生的工程应用能力与创新能力,而对学生能力素质的培养需要相适应的培养方案、课程体系。[2-4]

浙江理工大学(以下简称“本校”)电气工程及其自动化专业2009年经教育部批准开始招生,本校的电气专业主要有两个培养方向:电机与电器和电力系统自动化。由于是新专业,这两个方向并没有严格分开,也就是说,这两个方向的课程学生都要学习。与国内清华大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学及东南大学等高校的电气专业相比,本校的电气专业刚起步,办学经验不足,专业建设更处于较低水平。为了避免电气专业学生在起步阶段与其他名校学生拉开差距,本校汲取其他高校在电气专业办学上的经验和长处,结合该专业的培养目标及培养特色,开展面向工程创新人才培养的“电气工程”系列课程建设,这对电气新专业的建设将起到举足轻重的作用。

一、建立教授为首的系列课程

本校以实际工程为背景,以工程素质和工程创新能力培养为目的,构建电气工程及其自动化专业的知识体系和课程体系。电气工程系列课程主要包括电力电子与电气传动、电力系统自动化、嵌入式系统及自动控制四个系列课程。电力电子与电气传动系列课程包含的课程有“电机及电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电机设计”、“运动控制系统”、“matLaB与系统仿真”及“电气传动大型综合设计”;电力系统自动化系列课程包含的课程有“电力系统分析”、“继电保护技术”、“电力系统自动化”、“高电压工程”、“供变电技术”及“建筑电气与自动化”;嵌入式系统系列课程包含的课程有“单片机原理与应用”、“电源技术”、“aRm嵌入式系统技术及应用”、“现场总线技术”、“DSp技术及应用”及“单片机原理与应用”课程设计;自动控制系列课程包含的课程有“自动控制原理”、“现代控制理论”、“智能控制导论”、“计算机控制技术”、“纺织电气控制”及“控制系统组态设计”。

以本校电力系统自动化系列课程建设为例,探讨一下电力系统自动化系列课程的改革情况以及建设特色、建设成效。

二、系列课程建设改革

1.加强教学队伍的建设

为了建设电力系统自动化系列课程,保证教学质量,提高教学水平,不断深化教学体系和教学内容的改革,本校建立了一个电力系统自动化课程教学团队。该教学团队共有教师9人,其中教授2人(博士生导师1名),副教授5人,讲师2人;具有博士学位6人,在读博士1人;45周岁以上2人,其余均为35周岁以下的青年教师。成员学历与职称层次高,年龄、知识、学缘结构合理,团队意识强,合作出色,另外,还聘请了5名相关专业指导教师。

电力系统自动化系列课程建设组的职责、功能、任务是:制定课程体系;整合课程内容;修订教学大纲;相互随课堂听课;开展教改和教学法研究;规划和编写教材建设;教学与检查实验;培养青年教师。

2.教学内容与课程体系改革

(1)课程体系科学化。以电力系统分析精品课程的建设为龙头,按照整体优化、突出特色的原则,围绕本校纺织电气特色,形成一整套科学的、具有鲜明特色的专业课程体系和建立一套适应性更强的“421”全方位教学新体系,即通过理论教学、Cai技术、实践教学、参与科研等环节,促进教学质量和教师学术水平的提高,最终促进学科建设的发展。而学科建设的发展是否达到预定目标,还要和预定目标进行比较,根据比较结果改进教学方法与手段保证目标的实现。同时,根据各课程之间的内容衔接完善现有教学计划,从时间上顺序相连,从内容上环环相扣,使课程体系科学化。

(2)教学内容现代化。根据本校电气工程及其自动化专业的培养目标和特色,修订面向21世纪、科学合理、严格规范的电气工程系列课程教学大纲和教学方案,更新教学内容,使教学内容现代化;选用面向21世纪课程教材、“十一五”部级规划教材或部级优秀教材等,注重教材的先进性与前瞻性;讲课时引入教师科研中运用的新技术、新方法、新设备等,使学生不仅能够掌握基础理论与实际应用,而且能够关注学科前沿。

3.实验(实践)教学的改革与建设

电气工程及其自动化专业是工科专业,培养的是工程人才,必须以工程实践为基础,以实践作为立足的根本。[5]目前,本校电气工程专业开设的实验都是验证性的实验,学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就班地操作就可完成实验。但是,电力安全生产具有一定的特殊性和重要性,对于电气设备的操作、电气设备事故和异常情况分析处理等电力生产运行的主要内容,需要学生动手操作,要求学生有工程实践体验,不能只纸上谈兵。基于以上的认识,本校在以下几个方面进行了改革和建设:

(1)根据电气工程行业特点结合本校的实际情况,通过软、硬件开发改造实践教学平台,使实验过程接近于实际的工作环境,为课程设计、毕业设计和学生科技创新提供一个良好的实践场所。

(2)开发电力系统分析实验平台,精心设计实验教学内容并修订实验指导书,增加创新性、综合性、设计性实验的内容。综合性实验要体现专业课程间的整体性和连贯性,打破单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系。例如在“微机保护”实践教学中,可以综合“单片机原理”、“电力系统分析”、“电力系统调度自动化”、“电力系统仿真”等多门课程知识。此外,鼓励学生积极参与实验室的建设和设备开发,综合训练学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等,提高学生的科技创新能力。

(3)选择教师科研过程中的生产实践问题作为教学案例,使学生将实践教学与工业现场相结合,从而锻炼学生解决生产实际问题的能力,同时可以为生产企业提供技术支持。

(4)编写电气工程大型课程设计任务书,课程设计来自教师的工程设计课题,与实际应用相结合。例如35kV或110kV变电站的设计等,让学生通过大型课程设计,熟练掌握变电所设计主要内容及设计流程,把电气工程系列课程知识串在一起,形成系统化,使学生得到一次综合性应用锻炼,有利于他们对知识的掌握、巩固、以及对知识的综合应用。同时将课程实验、毕业设计、课程设计、科研实训多个环节相结合,充实教学内容和提高教学效果及本科生毕业设计质量。

(5)对学生开放实验室,开展预约实验、兴趣实验,力争实现网上实验。这个开放包括两个方面:一是实验时间开放,实验室安排一个时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;二是实验内容开放,即实验指导书只提出实验的基本要求,由学生自己来设计实验的具体内容、步骤和实验线路。

(6)利用matLaB电力系统仿真工具箱开发潮流计算软件、负荷计算软件、短路电流计算软件、微机保护算法等,搭建电力系统仿真平台,进行电力系统各种短路、变压器励磁涌流、变压器保护、线路保护等各种仿真研究。并将开发的各种软件移植到电力系统自动化实验装置中,检验这些软件和算法的实用性。

4.教学方法与手段的改进

(1)提问式教学与启发式教学相结合。在课堂教学中,应以教师为主导,学生为主体。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师要潜心研究、精心备课,做好课堂教学策划,营造一个和谐宽松的课堂氛围,让学生怀着轻松愉快的心情参与学习,调动学生学习专业知识的兴趣和学习的主动性;教师结合课题进行案例分析,把研究性学习的方法贯穿在专业课程的教学中。

(2)互动式教学与讨论式教学相结合。在课堂教学中,教师充分调动起学生“参与”的兴趣,引导学生积极思考并提出问题和解决问题,与学生形成互动。此外,在教学结束时,教师可以给学生提出一些问题,让学生在课外准备,留作下次课进行讨论。学生为了准备这些问题,事先必须对本章节进行学习,查阅相关资料。这种方法促使学生积极地思考,提高学生的自学能力和创新意识。

(3)多媒体教学与传统教学方法相结合。多媒体教学具有信息量大、速度快、图文并茂、声形相应、生动逼真等特点,可以使教学过程更加生动、直观,使学生全方位地接受信息。例如,继电保护的动作过程、控制回路的动作过程、高压电器的工作原理等内容都可以开发和制作成FLaSH动画,教师在讲课过程中反复操作,既可以吸引学生又使该内容容易被学生接受。但是,多媒体教学也有不足之处,例如会使学生来不及记笔记,或为记笔记而不注意听课。课堂上全部采用多媒体教学,效果往往也不理想。因此,可以将多媒体教学与传统的理论教学结合起来,一方面通过多媒体让学生了解更多的知识,扩大信息量;另一方面,学生也可向教师直接提问,形成互动以解决学生在学习过程中遇到的问题。

(4)充分利用网络。目前,本校已经开通了无线上网功能,学生可以非常方便地通过手机等在校园和生活区上网,这为加强教师与学生的互动提供了条件。学生有问题时可以利用网络将问题发往邮箱,教师通过回复邮件来解答学生的问题;此外本校建立了4a网络教学平台,“电力系统分析”、“供变电技术”等已经申请了网络课程,学生可以在课程网站直接下载许多学习资源。教师也可以通过“网上答疑”系统与学生在线交流,解答学生的疑问,探讨共同关心的问题,了解学生的学习和其他方面的动态,及时调整教学方法和进度。

(5)教学与科研互动。本校提倡“双师制”教学模式,将理论讲解和工程实践相结合。以教学带科研,以科研促教学,实现教学科研双赢。

(6)采用案例教学、现场教学。采用现场教学手段不仅使教学内容形象化而且可以加大教学信息量,使学生能以工程为背景,理论联系实际,加探对知识的掌握,做到学以致用。

(7)数字虚拟实验。随着电力系统的发展,现有的纯物理的动模实验室已经难以满足现代电力系统实验教学要求;而且,本校电气工程及其自动化专业是新专业,实验仪器数量不足,实验场地和教学经费有限。数字虚拟实验可以使学生在计算机上仿真电力系统的各种稳态和暂态过程,例如利用LabView中的prony分析工具对三相短路电流进行分析,得到各个模态的信息。此外,出于安全性的要求,很难将纯物理的实验做到开放性和设计性,数字虚拟实验可以实现实验的开放性和设计性,对于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力大有裨益。

5.考试改革

学校应注重对学生平时学习状况与效果的考查,将其按适当比例计入期末总成绩,其中卷面考查占50%,综合性、设计性实验占20%,平时成绩占10%,案例分析占10%,机动奖励分(、参与项目)占10%。逐步实现教、考、评分离,使考试更加科学、规范、公平。考核方式采用多元综合考查法,同时鼓励学生参与教师的项目,发表研究论文。

6.教材建设

教材编写必须整体考虑系统性和学习的渐进性。教材与课程以及与课程体系乃至知识体系密不可分,因此在编写教材时必须要注重教材与课程、课程与课程体系、课程体系与知识体系的衔接。本校相关课程组针对电气工程及其自动化专业培养目标和特色,结合电气工程系列课程建设情况,编写了《电力系统综合实验原理与指导》实验教材一部。内容涵盖“电力系统分析”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”“供变电技术”、“建筑电气与自动化”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法,增加设计性、综合性及创新性实验内容,并计划出版一本符合本校电气工程及其自动化专业特点与定位的《电力系统综合自动化》教材。

7.教学文件的制订与完善

这一环节由相关部门辅助完成,主要包括:修订教学计划、教学大纲,突出实践性环节;制定实践教学的各项规章制度,对教学过程实施动态监控,建立实践教学的质量评价指标体系,定期由教师和学生填写,对检查的结果进行分析和综合并形成反馈,再根据反馈的信息调整教学计划,以此形成良性循环;将教学大纲、教学计划、教学日历等相关教学文件装订成册,规范管理。

三、结束语

本系列课程的建设通过“优化理论课程、强化实践环节”,形成一系列颇具特色的教学理念、内容、方法和手段。主要课程教学特色如下:进行了理论课程的优化重组,形成了课内研究型授课方法、课外自选研究专题、数字化实验平台、研究型实验等系列研究性教学方法。总结和补充国内外科研重大成果和学科前沿;加强实践教学环节的作用,通过建设可由以前单一的基础性实验模式发展为基础实验、设计型实验及综合开发型实验,并对综合设计型、创新型实验实行开放式教学;综合运用多媒体课件、Flas、数字化实验新技术等多种现代化教学手段。突出网络教学特色,可实现网上课件演示、习题提交解答、制定网上学习活动等,对加强教学效果,激发学生的学习热情,将起到积极的促进作用;建立实验教学网站、构建网络实验教学平台,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式;将教师的最新的科研成果转化为教学资源,开发先进的电力系统动模数字化实验平台,同时教学研究也可以带动科学研究,促进数字化实验平台的研究。

参考文献:

[1]张立新,纪文刚,戴波,等.面向能力素质培养的自动化专业系列课程建设[J].实验室研究与探索,2011,30(10):351-353.

[2]赵舵,冯晓云.电气工程及其自动化专业人才培养及课程改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,(S1):88-89.

[3]李娟,王秀云,蔡国伟.电力系统及其自动化专业课程体系改革探讨[J].中国电力教育,2008,116(7):107-109.

电气自动化相关课程篇9

关键词:实训课程;分层次;模块化

作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02

电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。

一、课程目标定位

课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:

掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。

掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。

掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用matLaB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。

熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。

掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。

为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括protelDXp等。

能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。

二、课程体系的构成原则

实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:

以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。

注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。

以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。

课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。

课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。

三、分层次模块化实训教学体系的设立

电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。

针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。

我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。

首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、pLC、电气CaD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。

整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、pLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CaD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“protelDXp实用教程”和“电气工程CaD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。

通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。

四、结论

电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“protelDXp实用教程”和“电气工程CaD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。

参考文献:

[1]贾文超.电气工程导论[m].西安:电子科技大学出版社,2007.

[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[m].北京:高等教育出版社,2012.

[3]钱国英,徐立清,应雄.高等教育转型与应用型本科人才培养[m].杭州:浙江大学出版社,2007.

电气自动化相关课程篇10

关键词电气工程及其自动化课程体系教学改革

中图分类号:G642文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdks.2015.09.021

ReformofCurriculumSystemonelectrical

engineeringandautomation

――takeJishouUniversityasanexample

penGHua

(CollegeofinformationScienceandengineering,JiShouUniversity,Jishou,Hu'nan416000)

abstractnowadays,thetalentofeea(electricalengineeringandautomation)isurgentneededinsociety.takingJishouUniversityasanexample,thispaperaccordstothetrainingtargetoftheprofessionaltalentandtheexistingfoundation,andusestheprincipleof"thickfoundation,widecaliber,Strongpractice,emphasizeinnovation"toimplementthereformofteachingoncurriculumsystem,andaimstotraintheprofessionaltalenttomeetthesocialneeds.

Keywordselectricalengineeringandautomation;curriculumsystem;reformineducation

0引言

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,其应用范围可以涵盖到几乎所有的社会生活领域。该专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。①21世纪以来,随着社会的不断发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求量也随之变大,对技术水平的要求也相应地提高,如何培养出适应于社会需求的电气工程及其自动化专业应用型人才已经成为一个亟需解决的重要课题。

吉首大学地处湘鄂渝黔四省边区交界处,其办学目标主要是面向少数民族地区经济文化建设提供智力支持和人才培养。学校的电气工程及其自动化专业于2013正式对外招生,该专业目前正处于起步发展的阶段。其培养目标旨在为武陵山片区培养能够在电力行业、机械制造、企业自动化生产等相关企事业单位从事电气产品与电气装置研发、设计、系统运行维护和管理、电子与计算机技术应用等工作的高级工程技术人才。然而,学校的电气工程及其自动化专业作为一个新开设的专业,其基础弱,底子薄。为有效实现我校该专业人才培养目标,促进该专业毕业生的高质量就业,满足新时期对该专业应用型人才的社会需求,深化该专业的教学改革已势在必行,而课程体系建设则是其中一个非常重要的环节。

1原有的课程体系

原有的课程体系按照公共基础课―学科基础课―专业主干课―专业方向课―实践教学的体系设置,如表1所示。随着社会的不断发展,对电气工程及其自动化专业人才的需求也在不断发生着变化,原来的课程体系明显不能适应新形势的要求,存在着以下的不足之处:

1.1课程设置不够完善

由于电气工程及其自动化专业在我校刚刚开设,原有的课程体系设置还不够完善,主要体现在以下三个方面。一是公共基础课开设门数过多,学生学习的负担较重,容易在与专业相关课程的学习上分散精力。二是专业方向设置较少,仅有“电机及其控制”和“电力系统及其自动化”两个方向,每个方向上所设置的模块课程数也偏少。三是实践教学课程偏少,且很多重要的方向课程(限选课和任选课)未设置实践教学活动。

1.2学时分配不够合理

原有的课程体系要求总学时为2900左右,其中公共基础课892学时,占总学时的30.7%。这些公共基础课主要在本科一、二年级阶段开设,学时数过多,多半为政治类、英语类、体育类课程,而真正与专业相关的公共基础课仅有124学时,仅占公共基础课总学时数的13.9%。这种设置对该专业低年级学生来说,存在一些负面影响:在有强烈学习专业知识愿望的时候,却很少开设与专业相关的公共基础课,且学时偏少;容易分散学生对专业学习的热情;容易养成一些不好的学习习惯。

另外,专业方向课的学时设置也不太合理,如:电力系统继电保护原理42学时(含实践8学时)、发电厂电气主系统34学时、变电站综合自动化42学时(含实践6学时)、电力系统自动控制与远动技术36学时;这些课程的学时数总体偏少且均以理论讲授为主,实践学时较少。

1.3课程安排不够规范

在原有的课程体系中,课程的安排不够规范、系统。首先,一些重要的课程是缺失的,如:微机原理与接口技术、信号分析与处理、供配电技术等。其次,一些课程的归属类型是混乱的,如:将电器学作为专业主干课而不是作为专业方向课。再次,从属于某专业方向的若干课程离散地分布于原有的课程体系中,如:本可构成楼宇自动化方向的课程――单片机原理与嵌入式系统、DSp原理与应用、无线传感器网络、变压器技术、计算机网络、传感器技术分布于专业主干课和专业方向课(任选课)之中,未归属于一个知识体系之中,专业特色不明显。

2课程体系建设改革

为把电气工程及其自动化专业的课程体系打造成一个合理、完备、高效、创新的有机整体,本着“厚基础,宽口径,强实践,重创新”的原则实施该专业课程体系改革。所谓“厚基础”是指要求人才具有深厚扎实的专业基础理论知识与方法,以便为进一步的专业学习提供保障。“宽口径”是指拓宽专业方向口径,通过在专业中设置多个不同的方向课程模块,实现人才的多元化发展及就业。“强实践”是指强化人才的实践能力培养,使之具备较强的、符合社会需求的工程实践能力。“重创新”是指注重人才的创新能力培养,以适应未来不断变化的新形势。

按照上述原则对课程体系改革后,新的课程体系具有“强弱结合,信息技术与电气控制相结合”的特点。新的课程体系如表2所示。

2.1课程设置的优化

新的课程体系打通了原有课程体系中不同专业课程类型间的壁垒,理顺了课程重要性与课程开设顺序间的关系,同时完善了专业方向设置,强化了实践教学的比重,优化了整个课程设置过程,确保了专业知识体系的完整性和系统性。

总的来说,新的课程体系去除了一些冗余的公共基础课程,增加了缺失的专业课程,调整了一些专业课程的所属类别,同时在完善已有的两个专业方向的基础上开启了一个新的专业方向,并加强了课程设计的设置。如:归属于政治类课程的“思想道德修养与法律基础”与“中国近代史纲要”在新的课程体系中被去除;在学科基础课中增加了“微机原理与接口技术”等,在专业主干课中增加了“信号分析与处理”;将“自动控制原理”课程由专业主干课改为学科基础课。对已有的两个专业方向,在保持原有课程的基础上,加入了同方向的专业课程,以保证其知识结构的系统性,如:在“电力系统及其自动化”方向中新增了“电力系统故障分析”与“供配电技术”课程;同时通过融合原有课程体系中本属于“楼宇自动化”方向的若干课程,形成了一个新的专业方向。在课程设计中,新增了“电机学”、“微机原理与接口技术”、“pLC”等学科基础课或专业主干课的课程设计,并为每个专业方向分别新增了一门课程设计,如:为“电力系统及其自动化”方向新增了“电力系统继电保护”课程设计。

2.2学时设置的调整

在保证总学时量不变的前提下,在新的课程体系中通过在课程间进行学时的调整。通过减少公共基础课的部分学时,②增加到学科基础课中,以便学生有更多的时间从事专业基础学习,从而更好地打牢其专业基础。在新的课程体系中,公共基础课和学科基础课的学时占总学时的72%,较好地在“宽口径”的前提下突出了“厚基础”的原则。

对于政治类课程,如:把“思想和中国特色社会主义理论体系概论”的教学学时由90减为64,把“高级语言程序设计”的教学学时由64增为72。对于“大学英语”课程(公共基础课),原有的课程体系中开设了大一、大二年级的四个学期,每学期教学学时为64;在新的课程体系中,该课程开设学期不变,每学期教学学时减为56,同时,新增的专业基础课程“专业英语”教学学时设为32学时。对于“大学体育”课程(公共基础课),原有的课程体系中开设了大一、大二年级的四个学期,每学期教学学时为32;在新的课程体系中,该课程开设学期不变,每学期教学学时减为24。

对于学科基础课来说,将公共基础课所节省的学时空间有效地进行了利用。如:将“自动控制原理”课程的教学学时由54增为64(其中理论学时40,实验学时24),将“复变函数”课程的教学学时由34增为48,将“电机学”课程的理论学时减少4个,同时增加其实验学时4个等。

经过对学时设置进行了有针对性的调整,整个课程体系更加合理,也更加突出了专业的办学特色,也有利于学生更好地掌握专业核心知识。

3结语

以社会需求为导向,本文以吉首大学为例,探讨了电气工程及其自动化专业在课程体系上的教学改革。相比原有的课程体系而言,新的课程体系可以使得整个专业知识结构更加系统、合理和完善,也体现了“厚基础,宽口径,强实践,重创新”的专业特色,符合我校该专业的人才培养目标,为更好地培养电气工程及其自动化应用型人才打下了良好的基础。

注释