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电工的基本知识和理论十篇

发布时间:2024-04-25 20:25:52

电工的基本知识和理论篇1

关键词:电工技术;实验与实训;教学改革;教学模式

随着科学技术的发展,各行各业电气化程度不断提高,要求技术人员掌握越来越多的电子技术知识与技能。电工技术作为电器类专业的一门重要技术基础课程,对强化学生基础理论知识和培养学生专业技术能力有十分重要的作用。电工技术本身的实践性很强,为培养高素质专业技术人才,在理论教学的同时必须重视和实践教学环节,因此在教学过程中有必要推进电工实验与实训一体化教学。

一、新型的教学模式对教学要求及教材选择要求

实验与实训教学新模式树立以学生为本位,知识培养与能力培养并重、实验实训教学与理论教学并重。现代实验实训教学理念要想真正落实到教学改革实践中,实验内容应在现有基本实验的基础上,多加入综合性、设计性、应用性和创新性实验,重视学生综合能力培养,使学生能够全面深入地掌握实验数据测量方法。

二、中职学校采用新型教学模式的教学方法

1.学习电工技术基本理论及基本技能

对于中职学生不要求掌握过多过深的电工理论知识,但对于必需电工基本知识要求掌握了解,只有这样才能做好实验和实训。学生应知应会的知识包括以下几个方面:

(1)掌握基本实验与实训误差知识:电工实验和实训需要处理数据并不复杂,对于中职学生误差理论知识要求不高。

(2)掌握常用电工工具及其仪器仪表使用方法:无论是电工实验还是实训,都要使用电工工具及仪器仪表,对于常用工具及仪器仪表在进行试验和实训前要学会使用,安排专门课时来学习有些工具。

(3)掌握电工实训基本技能:电工实训每个项目在实训过程中涉及各种电工元器件使用、安装、调试以及对电路图识图。

2.在理论基础上实现电工实验实训一体化

电工实验与实训都以理论知识做基础,实验与实训不是孤立的实践活动,它们相辅相成、相互促进,其目标都是培养学生的实际动手能力。

(1)逐步深入指导实验:实验有简单和复杂,在指导三相异步电动机运转实验时,也是由点动―单向运转―正反转顺序进行。

(2)先实验后实训:实验是实训课程教学重要环节,学生可以通过对实验现象及实验结果分析,更深层次地了解事物本质,实验可以检验学生对基本概念、基本定理、基本算法理解程度。

3.在实训中深化理解实验内容

在电工实验过程中学生通过实验验证事实,可以增加感性认识,加深理解理论知识。但是验证性实验也有一定弊端,不能够激发学生的学习热情和主动性,在实验过程中易养成照搬现成电路、套用公式习惯,不利于培养学生分析、解决问题能力。通过实验实训课的有效开展,使学生对理论知识掌握不再是“纸上谈兵”,更接近“实战”,在实训过程中教师要大胆放手学生自主实训,学生需要转变角色多方位考虑问题,很多实训项目需要同学协作完成,学生在实训中会碰到各种问题,这就需要他们创造性地分析和解决问题,实训课注重不是结果而是完成实训项目过程。电工实训是注重学生操作性,强调动手能力和解决问题能力,学生在实训过程中渗透着实验基本知识,同时加深对实验基本知识的理解。

电工电子教学的改革无止境,还需要认真研究,深入讨论。我们要紧跟时代的发展步伐,不断总结经验,认真探索,勇于实践,切实做好电工电子的课程模式改革,不断提高教学质量,为培养出更多、更好的适应时展的建设性人才作出我们的贡献。

参考文献:

石柳.中职电工电子教学现状及教学方法探讨.宜春学院学报:自然科学版,2007(8).

作者简介:赵忠凯,男,学历:本科,就职于吉林信息工程学校,研究方向:中职学校电工技术教学。

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ZhaoZhongkai

电工的基本知识和理论篇2

论文关键词:卓越工程师教育;专业知识要素;多方向定向培养

随着科学技术和社会经济的发展,现代工程需要一大批能综合应用现代科学理论和技术手段,懂经济、会管理,兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才。然而长期以来高等教育人才培养与社会需求脱节现象比较严重。首当其冲的问题是:许多本科生毕业时仍很缺乏必备、扎实的专业知识,不能较快适应企业的上岗要求,有的甚至长期没法适应企业岗位要求而另寻出路。而持续的问题就是科技工程领域缺乏高素质工程技术人才。针对这种现象,国家教育部在2010年度启动了工科专业“卓越工程师”教育培养计划。浙江科技学院电气学院(以下简称“我院”)电气工程及其自动化本科专业成为教育部首批试点专业。根据教育部的人才培养改革思路和企业界对人才的要求,围绕“卓越工程师”的要素构成,工科专业人才的培养目标发生很大变化。同时相应的培养模式和对学生知识能力的要求也必然随之而变。目前各校“卓越工程师”试点专业基本上都是借鉴“cdio”教学理念,结合本校教学目标定位来制定相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲。其目的都是希望让学生通过高校的培养阶段,初步具备一名工程师所应有的知识、能力和素质,较快地适应工程师岗位要求,为将来成为“卓越工程师”打下良好基础。cdio培养大纲将工程毕业生能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力及工程系统能力四个方面。那么作为培养工程师的摇篮——大学,为了培养学生能成为将来的“卓越工程师”,在工程基础知识即专业知识教育方面应考虑哪些因素是值得思考的问题。本文就这个问题,探讨了“电气现场工程师”专业知识要素及其培养方式,其对应的教学环节也已在我院电气工程及其自动化教学培养计划中得以体现。

一、“卓越电气工程师”的专业知识需适应地方相关产业对人才的需求

目前我国存在着两类地方高校,一类是脱胎于中央部委的部属院校,这些学校往往有着较强的行业背景(教育部直属院校除外),比如湖南工程学院原隶属机械工业部,其中电气专业培养的学生面向机电行业,但主要服务于电机制造产业。这些学校由于办学的历史经历,一些专业培养的学生为某一特定产业服务的痕迹仍然很深。而另一些是新兴的地方高校,这些学校一般不具有行业背景,即使一个专业培养的学生也会在多类产业领域工作。我校就属于这类地方院校,电气专业培养的学生主要是为浙江和华东地区经济发展服务。但是本地区电气行业的特点是中小企业和民营企业多、电气产品和产业类别多。例如有电机与控制产品制造产业、电源及电力电子产品制造产业、电器制造产业、电力系统设备制造产业等。这种很具特色的电气产业结构,决定了地方对技术人才知识需求多样化的特点。作为地方高校来说,培养的人才主要是为本地区经济建设服务,因此应把握地方工业发展的脉搏。根据浙江省的电气行业的特点,在制定教学培养计划中,专业知识教学体系的构建就不能仅偏重于某个特定制造行业。否则,学生毕业后就业适应面就窄,也就有可能学而无用。但是电气学科是一个大学科,制造产业涉及的知识,即使是工程基础的知识,其范围也很广,学生在高校学习期间根本不可能覆盖。因此,按多个方向设置专业知识模块来构建知识培养体系是比较好的方法。具体做法是:在高年级阶段让学生选择其中某一方向的知识模块学习,并引导学生分流选择,使几个模块都有学生选择。可以说这是一种多方向的定向培养模式。这样可以使培养的毕业生能基本覆盖本地区电气行业的各种产业,满足电气行业不同制造业对未来“工程师”的需求。以本校电气专业制定的“卓越工程师”教学计划为例,专业课程体系是由三个专业方向模块和一个辅助跨学科模块构成:电机与控制技术类、可再生能源与电能变换技术类、供配电与高低压电器技术类及电子与计算机网络通讯类。前三个模块属于强电模块,后一个模块属弱电模块。这些模块包含的知识基本覆盖了本地区电气行业所需的工程基础知识。当然对学有余力的学生也允许其多选一个模块或相应的模块课程学习。需要说明的是,是否要按方向构建知识培养体系,应根据地方高校所在地区行业特点而定。如果本地区的电气行业没有多类别的产业,这样做反而可能使学生失去了学以致用的机会。

二、“卓越电气工程师”应掌握比较完整的工程基础知识体系

专业知识是指从事某一专业工作所必须具备的知识,一般具有较为系统的内容体系和知识范围,掌握专业知识是培养专业技能的基础。但许多高校学者长期以来都强调人才培养要宽口径,厚基础。所谓宽口径一般指学生在大学学习期间要学习掌握多学科的知识,包括其他跨学科的工程技术知识,并认为这样培养的大学生适应性更强。因此,大学里往往给学生开设了许多跨学科的课程,学生学习的知识杂而多,但恰恰本专业的直接面向工程实际的课程却不开设。例如本校电气专业以前实施的教学计划中,就没有“电工材料”、“电磁兼容技术”、“电力保护及电力设备”等工程技术性课程,学生毕业后根本没有这类知识概念。有些人认为,培养应用型专一人才好像是专科学校的任务,本科院校就是培养宽口径,厚基础的万金油人才。然而,这种思想和做法已不符合当今社会对本科毕业生人才要求。首先,拿本地区而言,电气行业中多是中小企业和民营企业,在这样的企业中许多没有岗前培训机构和培训计划,也没有师傅带徒弟的见习制度。这些企业希望毕业生一进企业就能很快上手,这就要求毕业生首先要具有比较完整的专业基础知识。但按照培养宽口径,厚基础人才的做法多年实践下来,发现企业并不十分看好所谓的“宽口径,厚基础”的人才,因为这些“人才”到了一个企业后需要花较多时间熟悉企业产品的知识,这往往会使企业感到“等不及”。如果“人才”的自我学习能力也欠缺,较长时间不能适应,那更不会受企业青睐。因而这种情况迫使企业更倾向于吸收工作多年的、有经验的人才。显然,按多方向定向培养的思路,建立比较完整的、方向性的工程技术知识教学体系,才能使学生掌握某个产品行业比较完整的工程基础知识,以适应企业和社会的现实需求。例如为电源和新能源技术制造业培养人才,就需要进行电工材料及电工工艺学、新能源和电能变换技术、电磁兼容技术等配套知识的教学,让今后从事该行业工作的学生具备有该行业产品的知识背景,从而能达到企业“上手快”要求。目前我校电气专业新的“卓越工程师”教学计划就设置了方向模块内知识联系密切的课程。

当然笔者并不是否认跨学科“通识”课程设置的必要性,而是强调大学课程的设置应注意面向工程实际。就企业对工程技术人才需求而言,一位通晓该领域工程技术知识的毕业生远比什么都知道点,但都是只知点皮毛的所谓“通才”毕业生要强得多。实际上,深知某方向专业知识的专才也完全可以成为“通才”,这只要他具备有较强的再学习意识和能力就可。

三、“卓越电气工程师”应具有扎实专业理论基础和一定的工程应用知识

工程是人类应用科学理论和技本手段,改造世界、创造财富的实践过程。工程师自然是从事这个实践过程的人。为培养未来的卓越工程师,自然要求学生在高校学习和掌握一定的科学理论和技术手段,这应该没有异议。在精英教育年代,本科院校的教育确实也比较偏重于理论教学。在现在高等教育大众化背景下,尤其在社会上普遍认为大学生缺乏动手实践能力的观念刺激下,使许多学校都意识到需要强加学生实践能力的培养。于是纷纷增加实践教学学时,削减理论教学课时。整体来说,高校的教学改革是必要的,但笔者认为理论与实践教学的改革应该重视两者兼顾,并注意以下两个问题。

1.应保证学生有必要的、相对完整的基础理论学习经历,知识点的增删要结合工程应用知识来考虑

比如“电力电子技术”课程,可以删去一些过时的、已不再有应用价值的电路知识内容。但有些理论知识,即使相对比较深奥,但因为广泛运用,就不能轻易削减。比如,本校电气专业“电路原理”课程中的“傅立叶变换”知识曾不做要求。但“傅立叶变换”知识在现代信号分析、电力系统谐波消除等信息与电气技术中广泛运用,可是学生毕业后居然对该理论一无所知。有些事例也说明不能太忽视理论知识的培养:许多毕业生在用人单位面试中竟被简单的理论知识问题问倒,从而失去从事工程技术工作的机会;有些学生在工作后需要用到有关专业理论知识时,因为基础不扎实无法运用而后悔当初没学好理论。大学是专业知识的启蒙和学习阶段,是系统学习专业理论知识的最佳环境。大学应夯实学生的专业理论基础,为之将来成为“卓越工程师”增强理论知识方面的后劲。因此学校在重视学生能力、人文素质的培养同时,也不能弱化专业理论知识的培养。实际上理论知识掌握得好,就可能运用得好,这也是一种能力体现。

2.重视专业理论知识的培养并不是一定要靠增加理论课时,通过课堂满堂灌的教学模式来实现

完全可以让学生通过学习一些基本的工程应用知识,参与更多的实践教学环节,从中加强对理论知识的认识和掌握。实际上,现在高校教学突出的问题是理论教学和实践教学严重脱节。特别在实践环节中,启发及强化学生对理论知识认识、理解及运用方面的意识和做法还不够到位。这导致了学生即使经历了理论学习和实践环节,最后还是对所学的专业理论懵懵懂懂,许多理论问题还是不懂。针对这一问题,在我校电气专业制定的“卓越工程师”教学计划中,就确定有一年的企业实习、学习阶段。确保让学生通过这一年的学习阶段,在企业学习和掌握一定的工程应用知识,经历一个理论联系实际的磨合过程。同时和企业工程师一起,共同对学生学习效果进行考核,以观察学生理论掌握程度和实际应用的能力。另外在学校课堂的理论教学过程中,也将同步改革教学模式和方法,使理论教学的效果更好,学生更容易理解、掌握。同时注重学生学习能力的培养,使学生养成自我学习和思考的习惯。

电工的基本知识和理论篇3

随着电力应用领域的扩展,电力技术的深入研发,中级的电力维修已经难以满足现行的运行需要,为此应立足社会的基本需求,侧重需求量较大的高级维修人才高级维修人才是在中级维修人才的基础上演变而来二者具有一定的继承关系高级维修电工的专业知识和实践技能是原有中级知识与技能的拓展和延伸,它所涉及的知识理解更深刻,实践技能更突出,能够应对各种突发的状况,提高电力维修的质量高级维修电工的培养既是社会进步的需要,也是未来人才培养的一种趋势,而高级维修电工,关键在于知识和技能的灌输。

1高级维修电工专业知识技能特点

高级维修电工的培养之所以成为现行的一种趋势,主要是因为它涉及的领域更适合目前的发展需求近几年在经济和知识的引导下逐渐出现了新的应用技术手段,比如高层建筑中大量应用电梯工业生产普遍采用自动化批量生产彳也质勘探土建工程充分运用数字勘探技术,等等而高级维修电工的专业知识为了适应上述变化及时进行了更新更新之后的学习范围涵盖电力半导体、特种电机、自动控制原理、微机原理、可编程控制器(pLC)、变频器、数字机床控制系统、电梯控制系统及部分新的机械知识这就及时填补了新技术维修领域的空白。

2高级维修电工应具备的专业知识技能结构分析

高级维修电工知识具有实时性和适应性,是适应经济发展需求的科学知识结构,但是并不完善表现在高级维修电工必须在原有的基础上进行多种理论的学习增加了学习的难度这种理论的广泛掌握并不是随意的、自发的通常来说可以归结为三点重要内容,即电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论的结合和应用。

第一,可编程控制器(pLC)的核心是微机控制技术,就是运用微机加上电路设计制造的一个简单易用的、用户可二次编程开发的电器产品这种技术的应用实例主要是高层建筑必备的电梯,专业人员通过实现电梯的自动化程序人为进行二次的指令操作,比如升梯、降梯等,就可以实现电梯对人们的基本服务电梯的运作服务离不开人工的主动操作,但是基本原理则是微机控制技术二者的有机结合实现了电梯的正常运行。

第二,变频器的核心也是微机控制技术,就是运用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制理论设计制造的一个简单易用的调速电器此外激控系统中的伺服控制器同样是用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制+闭环控制理论设计制造的一个简单易用的调速控制电器,与变频器知识是相通的,一些厂家的部分变频器就具有伺服控制器的一些功能除了上述介绍的变频器、伺服控制器以外,微机控制技术还体现在最新研发的调速产品和调速系统等。

第三,以上的各种技术应用的前提依据是自动控制理论。只有认真对该理论进行学习和掌握,才能进行变频器等仪器的制作设计只有对该理论知识熟练掌握才能在后期的维修中依据参数的变化和参数的调整判断具体的故障点,以便及时排除故障低经济损失所以理论知识的熟练掌握是对高级维修电工的基本要求要想在工作中实现电力故障的准确判断甩力故障的及时排除提高基本业务能力应该对理论进行充分的学习。

3高级维修电工专业知识技能要求

理论指导实践高级维修电工的知识技能为了适应时代的要求而有所突破走工为了更好地解决当前设备和仪器的电力故障问题应该对理论进行深入的钻研,只有这样才能在实践中灵活地应用理论,必要时可以进行相应的实践创新高素质的维修人员应该在最短的时间期限内,以最简单的设备支撑最低廉的维修资金实现故障的清除工作为了适应人才培养的需要高级维修电工必须掌握电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学基础等高难度知识技能。只有充分地掌握这些技能,才能在出现电力故障的情况下迅速了解出现故障的原因所在,才能准确地判断出出现故障的准确位置,才能在省时省力的情况下,快速解决故障,保证电力系统的正常运行所以,作为新时展下的电工应该不断学习和具备以上专业知识、专业技能。

4结语

电工的基本知识和理论篇4

[关键词]电工基础教学方法研究性学习现代教育技术

《电工基础》是职业学校的一门重要专业基础课,是高职高专各专业培养人才必须具备的理论基础。该课程要求学生获得必须的电工基础理论、电路分析计算能力及电工测量等基本知识与实践技能。因此该课程具有理论性强、内容抽象、与实际联系紧密等特点。

一、《电工基础》的课程特点

1.理论性强

《电工基础》课程的理论性首先体现在概念多、基本知识点多、单位制较复杂上。如“磁场与磁路”这部分内容,基本概念有磁力线、磁感应强度、磁通、磁路等,概念多而且较抽象;基本知识点有磁场的性质、安培定则等;单位制有特、韦、高斯等,不常用,易遗忘。其次要有一定的数学功底,“电工基础”中公式繁多、复杂,解题的方法较为灵活,电路逻辑性较强,扎实的数学基础是学好此课程必要条件。另外其内容有较强的整体性,例如“单相正弦交流电路”知识分为两个层次,层次一是层次二的前导和基础,层次二是层次一知识的继续和深化。它们是逐步展开和逐步深入的,且脉络清晰,共同组成一个密切相关的整体。

2.与实际联系紧密

《电工基础》的实验课是学生对事物认识的实践环节,它培养学生的动手能力,是技能的基本训练部分。学生通过实验获得感性认识,验证和巩固所学的基本理论,加强对基本概念和基本定律的理解。通过电路实验环节,使学生掌握一般电量的基本测试方法和调试方法及能正确使用常用电工仪表与设备等。

二、《电工基础》教学方法

1.演示实验教学法

电工基础是一门实践性很强的技术基础课,演示实验和学生实验是该课程不可缺少的重要教学环节。通过实验,可以加强学生对课程内容的理解,验证理论的正确性和巩固所学的课堂知识。在讲授基本概念、基本规律内容时,运用演示实验这一教学方法,教师可以在课堂上用语言、板书、板画等方法把难以描绘的内容展示出来,能调动学生的学习积极性,使课堂教学生动活泼,帮助学生理解和牢记知识。

2.对比教学法

对比教学是引导学生发现教学中一些相似或相反的规律,从而达到识别、理解、运用的教学方法。电阻、电感、电容是电子电路的基本元件,掌握好三个元件的基础知识,可为学习交流电和电子技术课程打下基础。学生在学习过程中往往对电阻元件比较容易理解,而对电容和电感的性质很难掌握,因此在教学中应充分运用对比法,让学生发现其中的类比性。电阻的定义公式为R=U/i,电感为L=ψ/i,电容为C=Q/U,U、L、C都是外部的因素,通过实验得到了R、L、C的定义公式,这三个公式具有很好的类比性。而R、L、C都是反映其本身的特性,而不随外界的电流或电压的改变而改变,由此推出三个与其本身性质有关的公式,学生通过对比,就很容易接受和理解了。

3.研究性学习

传统的教学模式往往注重对学生的知识的传授,而忽视对学生创新意识和创造才能的培养。新课程理念的核心就是为了每一个学生的发展,通过培养学生自主学习的积极性,培养学生的探究意识和动手操作能力来挖掘学生的潜能,从而充分培养学生的创新意识和创造才能。

研究性学习是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。因而它具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题,共同完成研究内容的确定、方法的选择以及解决问题相互合作和交流的过程,因此,它体现了新课程理念。故我个人认为,职业高中的教学也应引入研究性学习。下面是笔者在电工基础教学中尝试研究性学习的办法。

(1)结合教学内容,设置研究课题,培养学生自主学习的积极性。为了充分培养学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,我一改过去教师讲、学生听、记的方式,采用让学生自主学习的形式,通过学生自己提出问题和分析解决问题,使学生真正体会到“获得真理”的乐趣。如在学习电阻串并联知识时,我让学生根据所给电路,通过自主学习、分组讨论的方式归纳出串、并联电路的特点。课后布置这样一个课题:如何根据串并联电路的特点来扩大电表(电压表、电流表任选其一)的量程?要求:①明确扩大电表量程应确定哪些数据?②如何确定这些数据?③实际用电表与你所计算的理论数据是否相符?为什么?④你能否制作一电表(可能的话)?并用所制作的电表进行测量?⑤如何尽可能地减小测量误差?等等。通过这一系列的问题,调动了学生学习的积极性。

(2)结合学科特点,设置研究课题,培养学生的探究意识。电工学是基于实验基础上的一门学科,很多概念、规律都与实验有关。课堂教学中若能正确、适时地组织学生进行实验探究,能化解难点、理清思路,更好地让学生掌握概念、规律等。如在学习楞次定律时,由于该定律在本章中是一个重点、难点内容,从多年的教学情况来看,学生不易理解定律的含义,特别是不易理解定律中“阻碍”这两字的含义,因而也就不能很好地应用定律去解决问题。基于这些原因,我在教学中改演示实验为学生探索性实验,通过学生的探索、讨论,很快弄清了诸如磁铁极性的变换与检流计指针偏转方向的关系;磁铁插入(或拔出)的快慢与检流计指针偏转角度之间的关系等问题。

4.多媒体教学法

随着信息技术的飞速发展以及电脑的广泛普及,多媒体教学已得到广泛运用,要善于利用多媒体课件促进教学改革。多媒体课件交互性强,教师在演示时能灵活机动,迅速方便,轻松省时,使课堂教学容量增大,获得更好的教学效果。

(1)激发学生学习兴趣。在电工基础中好多传统演示实验可用课件代替,例如可制作课件模拟日光灯的启动原理、电动机和发电机的工作原理、左手定则和右手定则的应用等。多媒体课件应用文字、图像、色彩、声、乐等对学生的视听觉进行多样化刺激和诱导,能调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣。

(2)利用多媒体课件突破教学难关。因此课程的内容比较抽象难以理解,教师用语言不易描述。在教学中,采用多媒体教学可使传统教学手段难以讲解清楚的内容变得直观生动。如电场与磁场在实验中是看不到的,学生感到很抽象,如采用多媒体三维动画技术模拟该过程,学生就能够很清楚地看到电场线、磁感线的整体分布及动态变化过程,变抽象为形象。

《电工基础》课程教学方法是多种多样的,为了达到最佳的教学效果,就必须以现代的教学思想为指导,从实际情况出发,根不同的教学内容,不同的教学目标,不同设备条件,选择一种或几种最优的教学方法,综合加以运用。

参考文献

[1]俞红.电工基础.学科中创建探索性学习活动的教学模式[J].职教通讯,2003,(7):23-24.

电工的基本知识和理论篇5

[关键词]汽车电工电子技术课程改革教学内容教学方法

[作者简介]张文(1980-),女,天津人,天津开发区职业技术学院,讲师,硕士,主要从事控制理论与控制工程方面的教学和科研工作;贾宝会(1970-),女,天津人,天津开发区职业技术学院,副教授、工程师,硕士,主要从事计算机自动控制技术方面的教学和科研工作。(天津300457)

[基金项目]本文系2011年天津开发区职业技术学院科研基金资助项目“‘汽车电工电子技术’课程体系改革的研究与实践”的研究成果之一。(项目编号:teDapt11-03)

[中图分类号]G642.3[文献标识码]a[文章编号]1004-3985(2012)33-0137-02

随着我国经济的快速发展,汽车工业呈高速发展态势,产销规模逐年迅猛增长。据公安部交管局信息,截至2010年9月底,我国机动车保有量达1.99亿辆,其中汽车8500多万辆。由此可见,汽车已经走进了我们的日常生活,我们和汽车的关系也变得越来越密切。我们对于汽车的要求,也不仅仅局限于一个简单的代步工具,在节能、环保、舒适、安全等方面的要求越来越高。为此,汽车上安装的电子装置急剧增多。据统计,汽车上70%的创新来源于汽车电子,在一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经超过50个,电子产品占整车成本的50%以上。为了降低开发成本、关税成本,国际汽车电子厂商纷纷加快本土化步伐,预计到2012年,中国本土制造的汽车电子产品将占整个市场的50.1%。因此,我国在汽车及其电子产品生产等岗位需要大量的汽车电子技术人员,从事汽车及其零部件、电子电气产品的生产制造、装配、检验检测等工作。为了更好地培养企业需要的汽车电子技术人员,对高职院校汽车相关专业的主干职业基础课程“汽车电工电子技术”的要求将越来越高。根据高职教育的指导思想——“以职业岗位为课程目标,以职业标准为课程内容,以教学模块为课程结构,以最新技术为课程视野,以职业能力为课程核心”,我们必须对“汽车电工电子技术”课程进行较大力度的教学改革。将传统的学科知识体系通过设计典型项目重构,使学生能够“以企业岗位需求为目标”“以汽车为载体”“以工作项目为导向,以工作任务为引领”,学习并掌握相应理论知识及实践技能,达到职业岗位的要求。

一、教学内容的改革

从多年的教学过程中我们发现,原有“汽车电工电子技术”的课程设置与企业实际要求相差较多,不仅教材内容上不具备汽车实际应用的特点,而且实践环节和考核机制也欠缺对能力的培养。

1.根据高职教育的特点和汽车相关专业的需要,合理选取教学内容。课程组教师对“汽车电工电子技术”课程进行了较大力度的教学改革,以“必需、够用”为度,根据企业的实际需要,将课程内容进行改革和整合,使该课程对汽车类专业更具针对性,编写出一部适合高职教育特色的《汽车电工电子技术》项目式教材。该教材是参照目前高职院校相关专业教学基本要求和专业培养目标,适应新世纪对高等职业技术人才的需要,在总结近几年的教学实践基础上编写而成的。教材内容以汽车典型电路的分析测量及典型电气设备的分析检测为教学项目,能够很好地体现教学内容的针对性和实用性,满足当前汽车专业技术发展的需要。课程主要以必须掌握的电工电子知识为基础,紧密结合汽车的具体应用,强化实验实训环节,能够形成一定的对汽车电气设备的运用能力,实现汽车专业基础课程与后续专业课程的有机结合。

2.结合汽车的具体应用,“以项目为导向,以工作任务为引领”序化教学内容。课程的教学内容设计为五个工作项目,共包括近20个工作任务,以每个工作任务为引领设置课程目标。从汽车基础电路的测量到汽车电控信号的传输,所涵盖的知识和技能,由简单到复杂,由单一到综合,逐层递进,符合学生的认知和能力培养规律。坚持以基本电气元件及设备和典型电子电路在汽车上的具体应用为出发点,以工作任务为核心整合相关的理论知识,不过于强调知识的系统性,注重教学内容的针对性和实用性。每一个工作任务由五个基本模块构成:(1)任务描述:设计电工电子技术在汽车上应用的典型工作任务、描述工作任务情境。(2)任务目标:明确完成该任务应该掌握的理论知识及应达到的实践技能。(3)理论知识:将工作任务中用到的理论知识进行整合,以图文并茂的形式直观形象地对理论知识进行分析并展开实例。(4)任务实施:根据设计的工作任务,创设工作情境,组织实践教学,提高学生的动手实践能力,并培养学生团队协作精神。(5)任务测评:通过自评、互评、师评对该工作任务应掌握的理论知识和应达到的实践技能进行综合考核,激发学生学习的积极性和进取精神。

二、教学模式的改革

为改革传统的教学模式,我们实践了针对高职教育的“以能力培养为中心,以理论知识服务于能力培养为目标”的先进理念,实施并创新了“理论—实践一体化”的教学模式。该教学模式就是将专业理论教学与实践教学合二为一,创造一种较好的现场教学模式,有利于理论知识和专业技能的提高。

1.把课堂搬进实验实训室,把理论知识融汇在实验实训之中。将课堂讲授与技能训练合理结合,有些理论知识的教学可以直接安排在实验、实训室中进行。老师边讲,学生边练。这样可以帮助学生将电工电子基础知识与汽车专业知识迅速结合起来,提高学生独立分析专业问题和解决实际问题的能力。比如,在讲述汽车电路基本元器件时,教师可以通过板书或多媒体课件一边讲解元器件的结构、原理,一边讲述检测的方法,然后让学生对实物进行操作,用万用表和示波器等基本工具进行检测。这样学生在边学边动手的过程中,加深了对教学内容的理解,并逐渐熟悉了各种仪器仪表设备的使用方法。又比如在讲述串、并联电路的结构特点时,教师可以利用串并联的基本性质,带领学生分析汽车照明电路的结构和电流流向,并要求学生根据汽车全车实际电气模型,使用仪表对电路进行分析和测量,并能够判断照明电路的故障所在位置和排除故障。这样学生就可以将枯燥的电路结构分析和实际汽车电路联系起来,既学会了电路分析方法,又掌握了检测电路和故障排除的本领,激发了学习兴趣,增长了检测电路的技能。

2.定期去校外实训基地顶岗实习。我院进一步加强和企业的密切合作和交流,定期将学生送往企业一线实践锻炼,顶岗实习,将所学理论知识和实际应用很好地结合,以实际的社会需求调动学生学习的主动性和积极性。我院已与多家汽车及配件生产、销售、服务企业签订校外实训基地协议,开展校企联合办学,为该课程的实践教学提供了真实的工作环境。校外实训基地设备先进、齐全,能够满足学生了解企业生产实际、体验企业文化、适岗锻炼的需要。在教学过程中,利用校外实训基地的优势,讲解一些实车电路结构、实车电气系统认知及简单故障诊断。在某些岗位,学生可以在指导教师的指导下进行自主操作实践,将所学理论知识直接应用于生产实际,在实践中检验自己掌握知识程度,找到自己的不足和差距。

三、教学方法、手段的改革

1.注重启发式教学。传统的教学方法过于强调教师的主导地位,在一定程度上忽视了学生的参与,把学生大脑当做被动地接受知识的容器,严重地束缚了学生的想象能力和创造能力的发展,使学生走出校门难以适应社会发展的需要。为了改变这种状况,课堂教学严格按照“以项目为导向,以工作任务为引领”的指导思想,通过选用汽车典型工作项目,设计有针对性的工作任务。先以创设工作任务情境吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使学生从被动接受地位变为认识主体,成为知识的探索者,主动地参与到教学过程中,积极地学习理论知识和参与动手实践活动。

2.加强板书与多媒体技术的有机结合。研究表明,合理运用各种教学媒体,有利于调动学生多种感官对知识的感知,实现信息传递的多渠道化,从而加强学生对知识的感知度,提高学生对知识的吸收率。课件可将一些晦涩难懂、抽象枯燥、难以用语言表达、常规方法无法演示或不易演示的现象模拟出来;能将教材中只能静态描述的内容以动态的方式显现出来;能将大量的电路、图形、表格预先储存在计算机中,可以大大节约教师在黑板上画图做表的时间。但课件也存在一些局限性,尤其是对一些公式推导、解题过程、电路分析和设计过程等,不能清楚展现。因此,就需要通过板书讲解来进行补充,教师把学生难以理解的和比较重点的知识写在黑板上,既突出了教学重点和难点,又能给学生以较深刻的印象,实现传统教学与现代教学的有机结合。

3.充分利用网络资源。网络技术的发展为我们带来了丰富的信息资源,教师可以利用网络丰富教学内容,并可为学生提供相应的网址,学生可以利用课余时间查阅相关资料。随着教学时数的不断减少,课堂教学的内容及时间受到限制。校园网络教学资源建设发展已经初具规模,有关“汽车电工电子技术”课程的课程标准、授课计划、上课录像、电子教案、教学课件、电子教材及参考书、实训指导书、习题库、参考文献等教学资料已全部链接到校园网内的课程网站上,供学生学习参考。

四、考核评价体系的改革

科学有效的考核,是反映教学效果的重要手段。为了体现高职教育的特点和满足教学需要,“汽车电工电子技术”课程的考核已不能沿用传统的偏重理论的考核方式。根据“理论紧密联系实际,以实践能力、职业技能和创新能力为本”的指导思想,在课程考核时,注重多种考核方法相结合,大幅度增加实践能力、职业能力的考核内容及比重。将考核评价体系分成平时表现(占20%)、理论考核(占30%)和实践操作(占50%)三个方面。平时表现主要考查学生的课上表现和出勤情况,督促学生端正学习态度,明确学习目的。理论考核安排在学期末进行,主要考查学生对汽车电工电子技术重点知识的掌握,培养学生的知识积累意识,督促学生养成认真学习、善于总结的良好习惯。实践操作主要考查学生对每一个工作任务的完成情况,考查学生电路测量和设计、元器件和设备检测以及故障诊断排除的技术应用能力,以培养学生的操作技能和技巧。实践操作考核的时间比较分散,安排在每一个工作项目(五个工作项目各占10%)学习完后即可进行,这项考核成绩占有较高比例,减轻了学生期末考试的压力,提高学生参与实践的积极性和主动性。

五、结束语

根据高职教育的指导思想,我们对“汽车电工电子技术”课程的教学内容、教学模式、教学方法和考核评价体系的设计进行了探索,积累了一些实践经验,也取得了一些成效,今后仍需不断地进行实践和总结。

[参考文献]

电工的基本知识和理论篇6

关键词:电力市场;电力营销;电气工程及其自动化专业;课程体系

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

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

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

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

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

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

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

一、人才培养目标

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

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

二、课程体系结构

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

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

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

1.理论课程体系

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

下面分别给出了这四门理论课程的教学目的与教学任务。

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

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

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

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

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

2.实践教学课程

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

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

三、教材与师资队伍建设

1.专业教材建设

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

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

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

2.师资队伍建设

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

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

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

四、总结

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

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

参考文献:

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

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

[3]杜怀松.电力市场[m].第二版.北京:中国电力出版社,2007.

电工的基本知识和理论篇7

关键词:独立学院;电工学;教学改革

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)22-0100-02

一、课程定位

电工学是北京理工大学珠海学院机械与车辆学院(以下简称我院)机类各专业重要的基础课程。以机械工程专业为例,学生的《电工学》课程的知识基础直接影响他们对《工程测试技术》、《单片机原理及应用》、《pLC原理及应用》、《机床电气控制》等多门主干课程的学习。本课程使学生获得电气技术、电子技术较扎实的理论知识,受到较强的基本技能训练,并较深入地了解电气工程学科、电子工程学科的发展历程和最新动态。

二、课程的难点

由于现今学生从小学到大学整个阶段中基本没有机会接触社会和实践,他们对常用的电气设备和电子元器件都缺乏基本的认识,使我们在电气设备和电子元器件的结构、工作原理及应用电路等内容的课堂教学存在困难,教学效果亦难达预期目标。然而,上述内容又是《电工学》课程的关键教学内容。另外目前很少有高质量的适合独立学院学生的专用教材,使得学生对电路定理、定律的应用及电子电路分析计算、电机的结构及原理控制等存在诸多困惑。

三、目前常用的主要教学措施

1.用相机拍摄或网上下载《电工学》课程内容所涉及到的全部常用电机、电器及电子元器件的实物图片,并放置到相应的教学内容的ppt中。

2.把教材上的电机继电接触器控制电路及电子线路的工作原理做成多媒体演示动画,使枯燥的理论变为生动的图像,并化解教学难点。

3.本课程隶属于机电教研室,本教研室定期会组织相关的理论课教师及实验教师座谈,对教学过程中遇到的问题进行沟通,对好的方法进行推广,相互取长补短,提高教学水平。

4.该课程是面向我院五个专业的学生开设,本课程组教师保持与所授学生专业的专业教师的交流,力所能及地将电工学的基础理论和学生的专业知识衔接起来,以适应专业发展的需要,使学生能学以致用,提高了教学效果,实现教学目的。

四、理论教学改革研究

电工学课程是一门理论和实践并重的专业基础课程,教学方法手段必须要多样化才能达到较好的教学目标,在实际的教学过程中要根据电工学内容的需要,采取适合的教学手段,探索在课程教学中培养学生科技创新意识和动手能力,在电工学理论教学中应用新技术发展实例,启发学生学习课程的积极性和创新意识。

1.建设独具特色的立体化教学资源。根据课程体系和教学改革的要求及独立学院学生的实际能力水平,我院组织一线教师编写了《电工学》的教材并出版,该套教材重点突出电工学课程应用性和先进性,拓宽学生的知识面和科学思维能力。

2.灵活运用板书讲授、多媒体讲授、示范教学等不同方法和教学手段综合应用,取得了较好效果。

3.对于基础理论性的内容,可以采取多媒体教学的方式,对于一些较复杂的计算,受到课时的限制,可以采取仿真的模式,让学生观察结果,并让学生分析产生结果的原因,这样更有利于学生分析电路,能大大提高上课效率的特点。

4.对于一些具体器件,如仪表的使用、变压器、异步电动机的结构,运用现场和动画演示的方法,有利于学生掌握一些基本仪器的操作要领,培养学生的学习能力、分析问题和解决问题的能力,培养学生严谨的科学态度和实事求是的良好学风。

5.对于一些原理性较强、需要理解和计算的内容,如戴维南定理、叠加原理、交流电路、直流电路、三相电路的计算等,需要将课件讲解和板书结合的方式进行,这样一方面学生有足够的时间理解和消化所讲述的内容,老师和学生同步走。另一方面可以引导学生紧随教师思路积极思考,在听课的时间可以将一些难点疑点记录下来,以便课后复习巩固,注意学生的接受与知识消化。

6.理论深度适宜,强化基本概念、基础知识;注重应用性知识的传授。理论是实践的基础,学生首先要有扎实的基本知识,之后才能在工作实践中灵活应用理论知识,进行技术突破和知识创新。对电路、磁路等的概念要加深;对戴维南定理、叠加原理、支路电流法等基本原理和方法要进一步强化;对过渡过程的三要素法的推导适当,让学生在学习理论时,把重点放在三要素法的应用上。

7.理论与实践相结合。强调理论与实践并重的方法,既要培养学生的理论思考能力,又要培养学生实际动手能力。通过理论与实践的交互渗透,将理论与实践融合在一起。强调了边理论边实践、交互渗透、逐渐递进达到螺旋上升的教学效果。

五、实验教学改革研究

电工学实验一般都是实践性很强,需要足够学时来支持的,而在实验的教学过程仍然采用传统的做法,即分为理论和实验两个环节,这两个环节之间的配合是每当理论教学完成一定的内容后,紧接着是与之相关的实验教学。实验教学主要是加深对理论内容的理解和常规仪器的使用,也就是说实验内容大多是验证性的为主。另外实验室是按专业设置的,实验室与实验室之间也是相互独立的,实验教学地位也没有受到足够重视并缺乏激励机制。

电工学实验课程现在还是属于课内实验,实验的类型有验证性实验和综合设计性实验,对于综合设计性实验学生不可能在两节课的实验时间完成。因此可将这门课程的实验实习差别化进行,譬如对于验证性实验和简单的认知实验,可以在规定的两节课时内完成,而对于一些综合设计性实验,其难度稍大,需要学生要能够在熟练地使用各种电子设计工具和各种电子仪器仪表的情况下,在实验中设计出较好的方案,对这一类的实验,可以不局限单一电路的功能设计,而是可以立足于简单的控制系统的设计,有些内容也可以是跨学科的,学生可以利用课余时间查资料,提出方案将自己的知识整合优化,使之教学内容更加符合复合型人才培养要求。如将电机、继电器接触器、可编程序控制器(pLC)等内容有机地结合在一起,形成了电动机软起动继电接触器控制pLC控制变频调速、脉宽调制的一条线系统教学内容,使学生知道怎么将电工学所学知识在和工程实践有机结合起来,掌握如何应用所学知识解决工程实践问题,拓宽了学生的视野。具体的措施如下:

1.在实验中培养学生科技创新意识和能力。实验课教学中实行“一调动、二保留、三淘汰、四符合”的教学改革方案。在保障学生完成基本实验的基础上,推行分层次实验教学改革。积极引导学生进行科技制作和创新实验。指导学生制作一系列的电子产品,参加相关的一些竞赛,例如我院积极推荐的全国电子设计大赛、中国教育机器人大赛、飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛等全国性比赛及省市校级比赛。

2.建设独具特色的实验教学方法。电工学实验的内容涵盖面广,这些课程内容可以相互渗透,可以融合,使得电类技术基础的实验的综合性实验可以包括众多的学科内容和方向。使学生结合自己所学的专业方向,充分应用所学的技术基础知识,有效调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性和创造性。所以电类设计性、综合性实验要多加以实施。

3.更新实验内容,激发学生兴趣。添加综合性、设计系实验,要求学生根据实验要求自行查找资料,合理选取仪器、制定实验方案,经老师审核后,由实验室提供器材设备,学生自己动手操作完成,对实验中出现的问题,学生可发挥自己的聪明才智,这样可以检验了学生的学习水平和解决问题的能力,改变“学生跟着老师走”的传统模式。

4.优化整合教学内容,修订完成自编实验教材,使实验教学更加开放自由,加强实践操作能力的培养。

5.进行实验项目现设,实现实验考核制。

六、按课程目标要求改变考试方式

课程的目标是使学生不仅有理论还要有突出实践技能,因此在每一部分学习结束后,分别进行阶段考试,并将阶段考试成绩纳入平时成绩。期末进行实验考核,督促学生在学习过程中注重理论与实践的结合,培养动手能力,实验考核成绩占总成级的15%。学生的总成绩应为平时成绩、实验考核与期末成绩的总和。期望以这样方法来科学地评价学生的学习成果。通过这样的方法一方面能使学生由浅入深、循序渐进地逐步掌握的所学知识,另一方面能有意识地培养学生对所学知识进行阶段性回顾和总结的良好的学习习惯,实践证明,这样做不仅使教师及时掌握学生的学习情况,而且也使学生及时了解了自己的学习动态,对于后续阶段的继续学习非常有利。

七、总结

基于理工类独立学院的特点及我院培养人才的目标,电工学的教学内容需要进一步整合优化,使之教学内容更加符合创新型人才培养要求的基础性、应用性、先进性。新构建的电工学课程大平台可以满足我院各专业的需求,最大限度地提高教学资源利用率。理论与实践并重,既要培养学生的理论思维能力,又要锻炼学生实际动手能力,通过理论与实践的交互渗透,将理论与实践融合在一起不仅使学生有理论还要突出实操技能。利用过程考核的方式可以让老师及时掌握学生的学习状态,对后面的教学起到了很好的帮助作用!

参考文献:

[1]苏小林.高职电类技术基础课程实验教学改革的探讨[J].湖南工业职业技术学院学报,2009,9(3).

[2]聂宏展,蔡国伟,崔实,娄娟.电类技术基础课程实验教学体系改革与设想[J].东北电力学院学报,2003,23(3).

[3]郝静,刘耀年.电类技术基础课程教学改革的探索与实践[J].东北电力大学学报,2012,(01).

[4]刘绍堂,徐靓.对《工程测量》课程教学改革的探索[a]//第三届教学管理与课程建设学术会议论文集[C].2012.

电工的基本知识和理论篇8

电容器是一种容纳电荷的器件.实际上任何2个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器.静电场及其理论中的电容器这一知识点,学生在高中已有所接触,又在大学课堂讲授,学生会有重复感.但电容器及其理论是学生特别是电类专业学生专业理论的重要基础知识,对电容器及其理论的讲解,须对照文献[1]的要求,使学生达到理解电容的概念,掌握电容器的储能公式,能计算典型电容器的电容,了解电容器的应用等基本要求[1].电容器及其理论知识点,其地位和作用主要体现在知识体系的前后联系,以及在讨论静电场能量的分析上.这个知识点应该放在更加突出的位置,主要有2方面的原因:

(1)以电类专业学生的知识结构为例,电容器及其理论是学生后续课程(如电路、电子技术、电工学、自动控制原理等课程)的基础.将这个知识点放在比较突出的位置,能够促进基础课与专业基础课和专业课的紧密衔接.

(2)电容器及其理论在工程技术领域中,应用十分广泛,其理论自身不断更新,电容器的制作技术不断提高,如新能源器件中超级电容器技术的发展[2].将这个知识点放在比较突出的位置,营造相应工程教育情境,能够引导学生理论联系实际,帮助学生以工程和实践应用的视角来学习这个知识点.

2电容器及其理论知识点工程教育情境的营造

电容器及其理论如果直接按部就班讲授给学生,虽然能够使学生理解电容的概念,掌握电容器的储能公式等,实现教学基本要求,但为了避免给学生带来与中学知识重复的感觉,在讲解时恰当融入工程教育素材,构造工程应用情境,以其新奇激发学生对该问题的学习兴趣,在实现教学基本要求的同时,实现对学生工程意识、实践意识的培养.

2.1典型电容器工程教育情境的营造典型电容器包括平行板电容器、同轴柱形电容器、同心球形电容器3种,比较容易计算出它们的电容.

2.1.1平行板电容器在电子工程中有很多元器件,其本质就是一种平板电容器,或者可以视为是由平行板电容器为基本单元组成的系统.例如:收音机中的同轴双联空气可变电容器(双联)就是典型的一例.为了配合讲解,利用多媒体图文展示不同历史时期收音机中的空气可变电容器的实物.通过融入这样的工程技术素材,学生看到了平行板电容器的实物结构,感受到了技术的变迁和升级,了解了双联器件在收音机工作中所起到的调频或调幅作用.

2.1.2轴柱形电容器它是电子线路中最常见的一种电子元器件.为了说明它的广泛应用和功能,借助多媒体图文,展示了多幅电路图和生活中众多电器内部实物结构图.以圆柱形铝电解电容器为例讲解,在完成基础理论讲解的同时,展示出基础理论与实际工程技术之间的联系和差距.在教科书中一般只推理了真空条件下同轴柱形电容器的电容公式,但在讲解时,展示了电容器的制造工艺,并通过举例来探讨提高电容值的途径,这就为知识的讲解营造了丰富的工程教育情境.

2.1.3同心球形电容器很难直接从工程应用中找到其相应的素材.在讲授时引用了“地球是一个异常巨大的电容器”的观点[3]:高温高压下的地核视为正极,它具有惊人的密度;而将地幔层与地壳之间的结构视为负极,这样就可以把地球看成是一个正极在球心、负极在球壳处异常巨大的电容器.

电工的基本知识和理论篇9

【关键词】电工学;科学思维;教学改革

科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现,它是一种实证的思维方式,是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。科学思维主要包括收敛思维、联想思维、逆向思维、组合思维、质疑思维、系统思维和发散思维等。将科学思维应用于高等教育的课程教学,是指在教学过程中通过科学思维和科学方法的训练,点燃学生思维的火花、疏通学生思维的渠道,培养学生的理性思维能力、辩证思维能力和系统思维能力,使学生在运用理论知识解决实际问题时增强创新意识、增加工程经验、逐步培养创新能力。“电工学”是中等职业教育和高校工科教育的专业基础课程,是衔接基础课和专业课的桥梁,是培养学生基本工程素质与创新能力的关键性课程。但是目前的“电工学”课程体系只重理论的推导,不重实际的应用;只重课堂教学,不重实验和动手;只重考试成绩,不重知识的应用;只重本课程知识,不重知识的系统衔接;只重经典知识,不重前沿发展等。本文将科学思维应用于“电工学”的教学实践中,采取具体措施提高教学效果,取得了不错的效果。

一、目前“电工学”课程教学存在的问题

1、贯彻培养目标不充分。中等职业教育和高等教育工科类专业以“面向工程、夯实基础、注重实践、不断创新”为培养目标,但是目前的“电工学”教学体系过分强调基础知识和课堂教学,脱离工程本身,不关注工程特点,没有学以致用,“不断创新”和“提高学生工程素养”只是停留在口号上。所以“电工学”教学应该从工程需求出发,结合专业特点与课程特点,优化课程体系,深化教育教学改革,以达到培养目标的要求。??

2、课程体系需要进一步融合。“电工学”课程包括了电路理论、电子技术、电机学等主要模块以及电子系统仿真、CaD、eDa技术与实践等辅助模块。不同模块在理论上是相互联系、相辅相成的,但在实际教学实践中并没有很好地将其有效融合,学生普遍感觉模块之间是孤立的,找不到内在的联系性,这样不利于学生对知识的系统掌握和电类知识全面了解,更达不到能力培养的目标。因此必须建立更为完善的、有机结合的、相辅相成的“电工学”课程体系。

3、教学内容缺乏工程背景。“电工学”课程理论性较强,涉及广阔的电气工程背景,但在课程教学中过分注重了理论知识的传授,只求学生理解知识点,学生只记结论而不注意知识的应用,知识来源渠道单一,范围比较狭窄,缺乏实用性,未能引导学生树立和训练工程意识。导致学生不知道知识的来龙去脉,不知道问题出处,即学生不知道为何学和学何用的问题,进而丧失学习的积极性和主动性,从而达不到预期的教学效果,培养出来的学生不能实现理论知识和应用素质的内在统一。

二、科学思维在“电工学”教学改革中的应用

焦作市职业教育中心学校和河南理工大学“电工学”课程组以培养“面向工程、注重实践、不断创新”的高素质人才为目标,将科学思维应用于“电工学”教学改革与研究,主要从以下几方面开展了研究工作。

1、教材建设。将科学思维方法如发散思维、联想思维等应用于《电工学》教材编写,根据教学大纲的要求,整合教学内容,突出工程特色,使教材具有系统性、科学性、先进性、启发性和实用性。即用科学思维方法系统地、科学地组织教材,引入前沿知识,注重知识的启承、注重知识点间的联系,增加工程实际问题,培养学生解决实际问题的能力。

2、教学内容与教学方法改革。教学内容应在传统基本理论基础上,注重理论与实际的结合,加强实际的应用;将工程实例结合到相应内容中,使用具有真实数据和实际工程条件的习题以巩固理论知识;并恰当地引入新内容加深学生对基本概念的理解,进一步激发起浓厚的学习兴趣,主动利用业余时间进行钻研,更好地培养学生的工程意识与创新能力。在教学方法上,将传统的注重知识内容的顺序教学方式与注重知识关系的模块化教学方式相结合。从传统的注重知识讲授的课堂教学方法逐步过渡到以学生为主体的启发式、互动式、工程案例教学法。

3、教学手段改革。采用“三位一体”的教学手段,即将多媒体授课、软件仿真与电路实例相结合进行“电工学”教学。采用先进的教学手段――多媒体授课和板书结合,课堂上使用multsim仿真软件,通过仿真使学生掌握基本知识。讲解时注重知识的联系、类比和延伸,从系统的角度提纲协领地讲授,注重面向工程实际问题和知识点的灵活运用;课后习题重在工程背景,培养学生解决实际问题的思维方法和能力。激发学生的学习兴趣,指导学生参加电子大赛,激发学生的创新能力。

电工的基本知识和理论篇10

关键词:课程体系;项目驱动;模块化;系统化

作者简介:韩素敏(1979-),女,河南宜阳人,河南理工大学电气工程与自动化学院,副教授;艾永乐(1963-),男,河南辉县人,河南理工大学电气工程与自动化学院,教授。(河南焦作454000)

基金项目:本文系河南理工大学教育教学改革重点资助项目(项目编号:2009JG037);河南省教育科学“十二五”规划2011年度课题(课题编号:[2011]-JKGHaD-0292);河南理工大学“三电”基础课程部级教学团队,教育部、财政部(批准号:教高函[2009]18号);河南理工大学“三电”基础课程河南省高等学校教学团队,河南省教育厅(批准号:教高[2009]483号);河南理工大学教育教学改革项目(项目编号:2012JG024)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)05-0052-03

河南理工大学“三电”基础课程部级教学团队于2009年6月获教育部立项建设,团队始终坚持以“面向工程、夯实基础、注重实践、不断创新”为人才培养目标,把教学体系的改革和优化作为一项重要内容进行长期持续研究。“电路理论”、“电子技术”和“电机学”(简称“三电”)是电类专业的技术基础课,是衔接基础课和专业课的桥梁,是培养学生基本工程素质与创新能力的关键性课程。该课程作为工程教育重要环节的“三电”课程,面临着“大工程教育”理念的冲击,尤其是于2010年6月教育部启动的“卓越工程师培养计划”更加强调了学生的工程能力和创新能力。但由于传统教学理念和我国国情的原因,目前的“三电”课程体系只重理论推导,不重实际应用;只重课堂教学,不重实验和动手;只重考试成绩,不重知识应用;只重本课程知识;不重知识的系统衔接;只重经典知识,不重前沿发展。因此,改革和优化目前的“三电”基础课程体系,使其更好地融入工程背景,使课程之间有机融合、理论与实践环节融会贯通、“三电”课程与后续课程有效衔接势在必行且迫在眉睫。[1,2,4]

一、面向工程的“三电”基础课程体系构建的基本原则

“三电”课程除包含“电路理论”、“电子技术”、“电机学”,还延伸至“电子系统仿真”、“CaD、eDa技术与实践”等辅助课程。体系内的课程在理论上是相互联系、相辅相成的,因此本课题根据课程的基本内涵和各知识点的前后联系,在模块化的基础上将教学内容优化,从高等教育课程体系的内涵出发,运用系统科学的理论和方法,对组成“三电”课程体系的各个要素进行整体设计,形成了结构和功能最优化的新型课程体系。“三电”课程体系设置遵循以下原则和主旨。[1]

1.以学生为主体、教师为主导

建构主义学习理论认为,学生是学习的主体,教学应以学生而不是教师或教材为中心,学生的角色定位从传统意义上“知识的被动接受者”转变为知识、能力的主动建构者。“三电”基础课程教学团队认识到学生学习的主要动机及动力来自于就业前景和社会的认同感,因此在课程设置上非常重视帮助学生创设学习情境、构筑工程背景,挖掘、激发主动参与的积极性和内在驱动力,重视学生积极探索的过程、团队合作的意识、完成项目和建构知识的成就感。教师的作用从传统上的绝对中心地位转变到主导地位,即根据教学目标和教学计划主要引导教学向特定方面发展,从而创设情境、设置悬念、提出问题,引导学生通过必要的探索、学习、合作、解决问题等环节来建构知识。

2.以一种精神、一种意识为主线

一种精神即工程精神,一种意识即创新意识。这与工科院校的定位——培养具有工程精神和创新意识的高级工程人才相一致。工程精神是以工程实践为基础的知、情、意的统一,是工程文化的灵魂,其核心是实践精神。工程是改造自然、创造新的人工自然物的实践活动,创新是其另一个重要精神。工程精神的培育首先要通过学校教育这个途径,尤其是高等工科院校更是培育工程精神的摇篮。工科院校必须根据不同的工程专业特点,凝练出相应的工程精神,并把工程精神的教育贯穿于工学教育的全过程。所以教师在课程体系建设中应坚持以一种精神、一种意识为主线,通过在教学内容上设置工程背景,开发工程项目来建构学习理论知识,合理设置理论和实践环节,采用与企业合作等方式优化课程体系。[2]

3.以项目为基本的教学要素

项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、学生为主体、教师为主导”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。教师把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件,设计出一个个项目教学方案,按执行过程设计教学思路,这不仅使学生主动建构理论知识,掌握操作技能,更重要的是能够培养学生应用方法的能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作和进行项目动作的社会能力等。教师在课程体系建设中如何贯彻工程精神和创新意识,设置、开发合适的项目是关键环节。项目可以来源于实际工程项目、教师的科研课题,也可来源于日常生活、或将现有实验再设计、将电子竞赛的题目合理分解和编排,在课程体系优化中要坚持项目贯穿、工程覆盖的思想来设置内容,这有利于提升学生的工程技术能力。[3,4]

二、分层互联—同心互联,项目驱动的“三电”基础课程体系的特色

该课程体系服务于电气与电子信息类专业人才的学科基础和工程基础教育,以培养学生系统化学习和工程实践能力为基本目标,充分体现课程之间的联系,强化基础理论与后续专业、前沿科技的衔接,并且积极探索综合的实践性环节,将相应内容更加有效地融合。

1.分层次、模块化、多角度课程内容设置

教学内容上分为三个层次,即电路理论、电子技术、电机学。每一层次即每一课程应根据内容和前后关联情况划分为若干模块,模块之间、层次之间、多个角度互相联系。如图1所示,以电路课程模块化内容设置为例简述。电路理论内容体系根据电路类型、分析方法、内容层次递进可分为四个模块:直流电路、交流电路、线性电路暂态分析和二端口网络。直流电路作第一个模块起到承前启后的作用,其分析方法是整个线性电路分析的基础。交流电路的分析思路为相量法,基础仍是直流电路中的一般分析法,此外互感、三相电路、非正弦周期电流电路也可归入交流电路模块。前两模块均属于线性电路的稳态分析,仍然进一步应用直流电路的分析方法,暂态分析是电路理论的另一研究内容,可采用时域分析法和复频域分析法,而复频域分析法还可以转化为相量分析法,或者说相量法是它的一个特例。二端口网络和非线性电阻模块描述了简单电路和复杂电路的关系,复杂电路采用系统化方法建立矩阵形式的方程,本模块内容起承前启后的作用。直流电路的分析方法是“模拟电子”、“电机学”和后续课程的基础,交流电路的分析是必要工具,暂态分析过程除了可以产生波形外必须考虑可能带来的后果。可见将内容分层次模块化可以使彼此的联系更加清晰紧密,其出处和应用更为明确,对加强学生的系统化学习和多角度应用将大有裨益。

2.小项目遍布、大项目首尾的项目驱动式

教师在课程教学中设置合适的项目,可选取来自现实工程项目或现实项目的案例,创造真实或接近真实的工程环境,每个项目中往往包含了工程实际的典型问题,一般要求学生以小组为单位分工和合作,综合运用已有的理论知识,并考虑约束条件来解决问题。因此对学生的自主、创新精神、实践应用、团队合作、主动学习等多方面的能力和素质都有所提高。在课程教学开始时布置大项目,使其能够涵盖课程大部分重要理论。大项目要难易适中、兼具趣味性和挑战性,能够激起学生的学习兴趣、设计兴趣,并且使学生在完成项目过程中紧密联系课程内容,此即小项目遍布、大项目首尾。

3.分层互联—同心互联的课程体系

首先,课程体系体现分层互联,每一层次即每一课程应根据内容和前后关联情况划分为若干模块,模块之间多个角度互相联系,形成了分层次、模块化、多角度的教学内容,内容注重层次之间的联系、课程之间的联系、“三电”与后续课程的联系。其次,课程体系体现同心互联,以项目为中心,以分析实际问题为动力,注重理论与实际电路的联系,理论与工程项目的联系,并且通过课内实验、课外实验、项目、课程设计、电子竞赛相互串接、有机融合、多方位互动,即实现了围绕工程项目的同心互联的课程体系。

4.课内、课外实验互补,课程设计、电子竞赛相得益彰

教师在课程教学过程中设置基础类实验,包括仪器仪表使用、元器件识别、安全用电知识、基本验证类实验、基本测试类实验,同时穿插设置创新类实验,包括以设计的思路进行基础实验、设计创新实验、仿真实验、实物制作与焊接类实验。在“三电”课程结束之后设置涵盖主要内容的课程设计,包括方案确定、仿真模拟、实物焊接、调试分析等过程。鼓励学生积极参加大学生科研训练计划和各级各类电子竞赛,即课内课外实验互补,课程设计、电子竞赛相得益彰的课程体系。

三、结论

分层互联—同心互联、项目驱动的“三电”基础课程体系服务于电气与电子信息类专业人才的学科基础和工程基础教育,以培养学生系统化学习和工程实践能力为基本目标,充分体现课程之间的联系,基础理论与后续专业、前沿科技的衔接,并且围绕项目教学和项目设计将相应内容更加有效地融合。然而特色鲜明、优点突出的课程体系是否能真正改善教学效果、提高工程技术人才的培养质量,至少还需加强以下几个环节:完善的、公平的、动态的考核机制和质量监控体系;教师工程能力的提高问题和企业深入融合的问题;优质便捷的网络教学资源共享的问题。

参考文献:

[1]陈新民.应用型本科的课程改革:培养目标、课程体系与教学方法[J].中国大学教学,2011,(7):27-30.

[2]徐长山,梁权,赵艳斌.工程精神论纲[J].自然辩证法研究,

2010,26(9):35-39.