电气工程设计课程篇1
设计内容与过程
从应用和设计角度看，要求各章节间的完整性，让学生能够把多而散的理论知识结合起来解决实际电力系统设计、运行及故障处理等技术问题。理论教学由于学时少、学时分散不集中等原因，无法满足工程设计的需求。为解决这个问题，近两年在笔者所在学校新设的电气工程及其自动化专业开设了《电气工程基础课程设计》，以加强实践性教学和工程训练，强化对学生综合设计能力的培养。为了完成既定的培养计划，教师在运用传统的课程设计的教学方法的基础上，从培养学生工程设计能力、提高综合素质角度出发，对《电气工程基础课程设计》实践环节进行了改革与探索，取得了很好的教学效果。
目前根据教学计划，《电气工程基础课程设计》授课时间是一周。为了在一周内尽量使学生充分理解和掌握变电所设计的步骤和基本工程设计方法，我们在设计内容上进行了精心安排。车间变配电所设计包括：负荷计算及无功功率补偿方案、地点、方式及容量的确定;变配电所所址的选择;供电方案的优化设计;短路电流计算，变电所一次设备的选择、动稳定和热稳定校验（根据学生具体情况布置全部校验或部分校验）;变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定;变配电所防雷保护与接地装置的设计（根据学生的具体情况选作）;绘制变配电所主结线图（采用autoCaD或protel）;撰写设计说明书。设计过程中，教师在讲明设计总体思想、设计要求、注意事项以及设计中的没有硬性要求的地方后，针对不同学生，采用不同的指导方法。对爱学习、将来有志于从事供配电系统工作的学生放开手，在他们完成要求的设计后，通过提出一些问题引导他们进行深一步的设计和思考，如变电所的防雷、接地等问题;对大多数的学生进行有针对性地提示和重点指导，使其在教师的监督指导下，综合运用工程手册、国家标准和参考资料独立完成要求的设计任务，并能提高他们对课程的掌握和理解;对自律性不强的学生，实行严格考勤重点指导，在讲清基本原理、基本设计思路，帮助他们通过设计把课程的知识点串联起来。总之，通过各种方法，克服学生之间相互依赖、甚至相互抄袭的想法，充分调动学生，提高学生的独立思考能力，并在设计中获取更多的实践经验。
注重创新能力的培养
为了实现培养应用型人才的目标，我们在设计时非常注重设计方案的合理性与可行性及创新性。如在供电方案的优化设计时，要求学生就常规变电所和无人值班变电所、负荷供电可靠性的要求，初步确定两种以上合理的电气主结线方案，引导学生就不同方案的灵活性、可靠性、性价比等进行比较，鼓励他们独立思考并创新。在创新的基础上注重方案的合理性、可行性、经济性的论证，确定最佳设计方案。支持学生用不同方案进行设计，尽管有的设计方案可能不是最佳的，但只要可行就支持学生做下去。这不仅培养他们的独立思考能力和创新思维，同时也进一步能够验证书上的实用公式和理论的正确性、合理性。设计结束时，要求学生利用autoCaD、protel等绘图软件绘制供电系统图，不仅可以提高他们的计算机应用能力，同时使之更符合实际电气工程设计的要求。
注重新技术、新设备的采用
电气设备发展迅速，在指导设计过程中，注重新知识、新技术、新设备的采用。例如：在主变压器型式、型号的选择时，要介绍优先采用低损耗、体积小、重量轻的S9系列变压器，尽量避免采用体积大、高损耗的SL系列的变压器。对教材上较少提到的高层建筑或易燃易爆的企业所使用的新型不燃或难燃的变压器、多雷山区使用的防雷变压器等特种变压器，也在适当的时候加以介绍，使学生增长、拓展这方面的知识储备。同时收集国家电力系统的新的设计标准、规范，供学生设计时使用和参考，使学生的设计成果与国家供电新技术的发展相适应。在高低压开关设备的选择时，向学生介绍高低压开关设备的发展趋势及智能型低压电器等供电发展前沿的有关知识。可充实课程的理论教学，使学生对新设备、新知识及所学课程和将来的就业前景表现出浓厚兴趣。
课程设计总结要点
电气工程设计课程篇2
abstract:Basedontheworkingprocess-orientationteachingidea,reformideaaboutelectrifiedrailwaytechnologyspecializedenglishisputforward,anddesignprocessoftheteachingcontentsisdescribedindetail.
关键词:工作过程导向;电气化铁道技术专业英语;改革理念;教学内容;设计
Keywords:workingprocess-orientation;electrifiedrailwaytechnologyspecializedenglish;reformidea;teachingcontents;design
中图分类号:G64文献标识码:a文章编号:1006-4311(2010)31-0223-02
0引言
随着我国轨道交通行业逐渐接轨国际轨道交通先进水平,国内轨道装备制造企业与国际知名大公司的频繁合作,中国铁路已从“引进、消化、吸收”的起步阶段迈向了“输出”阶段。无论是进口轨道交通设备的运用、维护、维修,还是出口轨道交通设备的售后服务,以及进口生产设备的使用,专业英语能力已成为本专业毕业生从事未来岗位工作不可或缺的重要素养。同时,对于轨道交通行业而言,又存在着专业词汇量大、技术文件专业性强、没有可以借助的得力翻译工具等一系列现实问题,足见专业英语课程及专业英语能力之重要。
1课程教学现状分析
根据本人多年的专业英语教学经历及学生的反馈信息来看,在此之前的专业英语教学存在着较大的问题。其中,学生方面的消极因素是诱因,但教学方面也存在这许多不足之处,二者互相作用,导致恶性循环,课程教学效果自然不佳。下面分别就两方面的原因进行具体分析:
下面我将主要针对电气化铁道技术专业的学生情况分析一下学生方面的原因。从该专业的历届学生入学成绩看,大部分学生的英语成绩普遍都在20分~30分左右。为获取大专毕业证,必须通过的全省应用英语等级考试(难度低于全国英语三级考试水平)的一次性通过率不足80%。可见这个专业的学生的英语基础普遍比较弱。另外,他们对英语已经失去了学习兴趣,更确切地说是失去了学习信心。对于他们来说,学习通俗易懂的基础英语都是件难事,更何况枯燥晦涩的专业英语?更重要的是,该专业学生在思想上对专业英语不够重视,他们普遍认为学习专业英语是浪费时间,学了也没什么用!总之,英语基础弱、学习态度不端正是学生中普遍存在的问题。
教学方面的因素:目前专业英语教学所用的教材大多数都是一些长篇累牍的专业文章的罗列,一方面这类文章对于高职院校的学生而言偏难,另一方面,这些文章偏离学生实际需求,既不能激发他们的学习兴趣,又不能满足他们的工作需求,因此,不可避免的造成学生厌学情绪。另外,由于上述的学生的态度,他们在课堂上自然不会配合老师教学,他们的这种情绪将会一点点吞噬着老师的教学积极性以及教学改革的积极性。
专业英语这样的教学现状是我们任课教师进行课程改革的内动力。
2课程改革的理念
通过以上分析,我认为学生因素是长期形成的,无法在朝夕之间改变,要改变目前的专业英语教学情况,只有先从教学方面入手,对整个课程进行全新的教学设计,希望做到学生喜欢到课堂上来,主动参与老师的教学当中,快乐学习,自由学习!
课程改革首先从课程性质的重新定位入手,把课程从单一的语言学范畴拓展为“专业+语言”交融学习的课程,将英语的教学与专业知识结合起来。为此,本课程的设计理念概括为:“立足于专业,服务于专业”。具体解释为课程培养目标需立足于专业岗位需求,课程内容需立足于专业知识和专业技能;同时,专业英语的学习将促进专业知识的提升,服务于专业岗位的技术发展。
3课程开发流程
基于上述课程设计理念,课程团队以工作过程为导向,进行课程改革。整个课程的改革按如下流程进行:
课程团队按照如图1所示流程,对教学内容、教学文件、教学资料、教学环境、教学组织、教学方法和教学手段进行全面系统的设计,编写完成全套工学结合教学资料,配套设计相应的教学环境,对每个学习情境进行具体的教学组织设计,并对教学组织各环节设计了相应的教学方法和教学手段。整体思考、整体开发、整体组织和整体实施。本文重点介绍教学内容的设计。教学内容的设计是基于岗位调研、典型工作任务分析、课程培养目标的确定等工作基础上进行课程设计的最重要的一个环节。
4课程培养目标的确定
课程团队对轨道交通行业的20多家运用、制造企业进行了充分详实的调研,并对大量的调研数据进行归纳,总结出本专业毕业学生主要就业岗位、就业岗位主要涉及到的专业英语的工作及其典型工作任务,并对其进行详细分析,列举出完成各项任务所需的专业英语能力。详见表1。
我们以就业岗位的能力需求为参考,确定了课程的培养目标,并将其划分为专业英语能力目标、方法能力目标和社会能力目标三个方面。
5教学内容的选取
根据工作过程导向的课程设计理念,我们以真实的工作任务为蓝本,结合学生已具备的专业知识和专业能力,以南车株洲电力机车有限公司与Simens公司合作的HXD1机车为载体,构建了5个学习情境构成课程的教学内容。表2给出了各情境的具体内容及对培养目标的相应情况。
上述5个学习情境是按照专业英语知识逐渐加深、专业英语能力逐渐的顺序进行安排,“专业+英语”的理念贯穿始终,且以“寓教于乐”为课程内容设计的最高原则。学生在本课程的学习实际上就是完成表2所示的各项任务内容,希望学生在完成任务的过程中主动学习所学的专业英语知识,利用所学知识帮助他们自己解决问题,在“做中学,学即用”的良性循环过程中自主学习,不断成长。
6结束语
我校已于2008年就开始对本课程进行不断的改革实践,于2009年立项院级精品课程。上述由这5个任务构成课程教学内容的设计是在大量课程实施后总结不足、不断改进后获得的较合理的、易于实施的方案。课程团队已经针对上述教学内容,完成了具体的教学实施过程的设计及教学资料的准备,这些内容将在后面的文章与大家共享。
电气工程设计课程篇3
关键词 注册考试；课程设置；选用教材；授课重点
1，课程建设的整体构思
1，1课程建设的目标：首先合理调整课程内容的结构组成，适当的降低基础理论的比重，提高建筑供配电在工程实际中的应用，注重提高学生理解和应用能力。其次，及时更新大纲内容，对新设备、新技术、新方法及时加以补充，提出合理的要求，在教学中付诸实施，保证教学内容上能与时俱进。
1，2课程建设思路：主要是通过课堂教学、实验教学、专业学习、课程设计和毕业设计等各个教学环节的教学设计，运用理论教学、实习参观、工程设计、系统调试等不同类型的教学手段和方法，使学生掌握建筑电气与智能化领域内的理论知识、系统设计、工程施工的相关内容，进一步培养学生分析、解决问题的能力，强化学生的工程技术应用能力训练。
2，课程设置
2，1
主干学科：电气工程、控制科学与工程、土木工程。
2，2主要课程(学位课程)：电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电机及拖动基础、自动控制原理、建筑供配电工程、楼宇自动化技术、建筑通讯与计算机网络技术，电梯控制技术、暖通空调、建筑设备控制技术。
2，3主要实践性教学环节：包括建筑认识实习、建筑供配电工程课程设计、电气控制及可编程控制器课程设计、建筑电气控制工艺实习、暖通空调课程设计、建筑电气照明课程设计、楼宇自动化技术课程设计、建筑影音系统课程设计、毕业实习、毕业设计等。
2，4主要专业实验：自动控制原理实验、单片机原理及应用实验、电气制图与CaD实验、电气控制及可编程控制器实验、电机与拖动实验、楼宇自动化技术实验、电梯控制技术实验、暖通空调实验等。
3，专业课程安排
详见表1。
4，选用教材及授课侧重点
4，1安全：选用“机械工业出版社”出版的《电气安全》杨岳主编的教材。其中的第二章供配电系统的电击防护、第四章供配电系统过电压防护及第五章电气环境安全，为重点授课内容。
4，2环境保护与节能：选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第二章节能部分。
4，3负荷计算与负荷分级：选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第二章。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的负荷计算，重点是“利用系数法”需补充。
4，4110KV及以下供配电系统：选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第五章供配电系统的一次接线。及选用中国电力出版社“出版的《电力系统分析》于永源主编的教材。”其中的第一章电力系统概述和基本概念和第五章频率调整。
4，5110KV及以下变配电所所址选择及电气设备布置：选用“水利电力出版社”出版的《发电厂中电气设备》李光琦主编的教材。
4，6短路电流计算：选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第三章短路电流的计算。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的发电厂短路电流计算部分。
4，7110KV及以下电气设备选择：选用“水利电力出版社”出版的《发电厂中电气设备》李光琦主编的教材。
4，835KV及以下导体、电缆及架空线路的设计：选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中第四章电气、电线电缆及选择。另外需补充“中国电力出版社”出版的《电力工程电气设计手册》电气一次部分相关内容。
4，9变配电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置：选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。其中的第七章――工厂供配电系统的二次回路和自动装置。
4，10变配电所操作电源：选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。其中的第七章――工厂供配电系统的二次回路和自动装置。另外补充外需补充“中国电力出版社”出版的《电力工程电气设计手册》电气二次部分相关内容。
4，11
防雷及过电压保护：选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。第八章――防雷、接地与电气安全。
4，12接地：选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。第八章――防雷、接地与电气安全。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的接地部分。
4，13照明：选用“机械工业出版社”出版的《电气照明》王晓东主编的教材，另外增加“中国电力出版社”出版的《照明设计手册》第二版其中的体育管及室外照明部分。
4，14电气传动：选用“机械工业出版社”出版的《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编的教材。另外补充“机械工业出版社”出版的《电气传动自动化技术手册》第二版相关内容。
4，15建筑智能化：选用“机械工业出版社”出版的《楼宇自动控制》陈红主编的教材。
5，调整后专业课程建设的特点
(1)《建筑电气与智能化》专业课程的“理论、实践、应用”三段式的教学模式的改革，体现了教学内容体系的创新，符合高校专业类型工程应用型人才培养的教学规律。
(2)以突出“行业特色、应用特色、注册特色”的课程内容安排可以实现专业对应用型人才的培养目标。
(3)采取以高校教科书为主，专业手册为参考工具的教学方式，突出了以工程能力培养为重点的专业教学特色。
电气工程设计课程篇4
关键词：电气工程及其自动化；电气装备；课程体系
中图分类号：G642文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业，所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展，培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署，2013年，平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》，明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位：建设服务于智能电力设备行业产业发展需要，富有地方特色的、优势突出的应用型专业群；服务面向定位：立足平顶山，面向河南，对接智能电力设备行业产业，为区域经济社会发展服务。2014年，学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点，电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此，电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前，我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的，强调学科知识的系统性和完整性，强调全面掌握学科领域知识，忽视知识的实用性，整个课程体系学术性很强，技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变，没有结合当今科技与社会经济发展的实际，只满足于课堂教学，给学生提供动手的机会很少，缺乏应有的灵活性，不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计，但持续学习时间短，学生未能真正深入进去，专业见习更是走马观花，学生纯粹是看热闹，没有任何实质性学习。因此，教学效果不够理想，对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代，这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要，培养应用型人才，平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上，在实践中开展多维调研与深度探究，积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查，得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求，从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求，理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。（1）通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念，强调德、智、体、美相互渗透，设置的课程有：思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习，获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练，形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。（2）学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础，注意培养学生的基本素质，着眼于学生的可持续发展，着眼于为学生继续学习打基础，使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。（3）专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向，专业必修课是这两个方向必修的课程，主要培养学生的基本专业技术和能力，使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有：电机学、电力电子技术、电气控制及pLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、matLaB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。（4）专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程，根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系，按照“有用、可用、管用”的原则，根据“电气装备”方向的特点，精心设置了“电气装备”方向的课程：电气CaD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程，其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外，为高年级学生开设电气新技术讲座，聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座，介绍学科研究热点、发展趋势，使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求，结合专业群内现有人才培养资源，电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养，注重人文，强化基础，着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力；第4年进入合作企业，以企业为主，开展校企联动的工程实践教育，参与项目实训和毕业设计，从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力，熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识，培养团队合作精神和创新意识。为此，在实践课程新体系中，设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。（1）独立实验课。减少验证性实验，增加研究性、设计性、综合性实验，尽可能模拟电气工作的现实环境，在实验中分配给学生一定的工作任务，学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中，达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有：大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中，电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学，寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系，综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。（2）集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练，设置的环节有：军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、pLC课程设计。企业实践，包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例，该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识，为达到上述要求，首先带领学生到几家不同企业进行参观，了解供配电系统的线路及设备，让学生总结各企业供配电网络的特点，然后回到学校学习相关理论知识，在学校进行基本知识的学习后，再到企业去参观实习，找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向；验证、巩固和丰富所学过的专业知识，培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式：参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中，每个学生侧重1个岗位，实际工作不少于2～3个月，以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受，能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式，主要解决企业生产实际中遇到的问题，培养学生的创新意识和独立工作的能力，使学生提前熟悉工程环境，为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。（3）第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加autoCaD绘图竞赛、电机控制竞赛、pLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、matLaB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践；在暑假、寒假期间，安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习；鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验；请大公司的工程师来做讲座、工程培训，缩短毕业生进入企业的适应期，节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等，还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端，该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下，实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效，相信在不久的将来，我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献：
[1]刘伯鸿，李国宁，等.构建铁路特色专业课程新体系提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表，2013，（4）：218-219.
[2]刘顺新，黄文力.电气工程及其自动化专业的课程设置与选修[J].中国电力教育，2011，（3）：185-186.
电气工程设计课程篇5
由于“电气机械复合型”专业教师不是非常普遍，电气工程制图课程大多数只能由电气工程师背景的专业教师或者有机械设计背景的任课教师承担，前者擅长采用autoCaD绘制电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础制图功能，后者擅长采用制图软件进行二维、三维机械制图，都会导致课程教学内容偏离课程目标，无法实现从电气原理图开始到电气控制柜效果图、加工图设计这样整套流程的教学，导致学生普遍认为电气工程制图和电气自动化专业的相关度不高，或者无法独立完成实际工作中电气工程师需要的设计技能。
二、教学内容
教学内容一般是根据企业要求电气工程师具备哪些制图和设计能力来确定。通常一个小企业中电气工程师人数不会太多，因此要求电气工程师需要掌握涉及电气方面多数的技能。在承接一个项目后，由机械工程师和结构工程师进行项目机械结构的设计，通常都会采用Solidworks、pro/e、UG等结构设计软件进行机械结构的设计。电气系统的主要功能是驱动和控制机械设备，因此在机械结构设计时，会与电气工程师协同设计电气部分，电气工程师要根据控制对象，绘制电气原理图，通过计算，选择电气元件的类型、型号、供应商等，再进行采购；完成采购工作后，需要对电气元件进行排布，设计电气控制柜、控制面板，此时需要与机械结构工程师协调设计，如何安装方便、美观等工作就在此时确定；根据设计结果，绘制电控柜的效果图和加工图，外协加工；完成加工后，电气工程师进行元件布置和接线，然后进行调试。在这个过程中，电气专业毕业生需要会电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础制图技能，同时要熟练使用三维机械设计软件，进行机械电气协同设计，绘制效果图和加工图，才符合现代企业的基本要求。在68课时的教学时间里，要精通所有的软件有相当的困难，因此教学内容主要突出autoCaD的电气原理图、电气元件布置图、接线图设计，加上三维结构设计软件中其中一个到两个软件的结构设计学习，通过教室内电气控制柜的实测练习，初步掌握整个流程的操作方法，在后续的课程里，通过加深练习，完全掌握上述流程和技能。
三、优化的教学方法
在传统的电气制图课程教学过程中,…大多是采用画法几何及机械制图体系转化过来的模式进行教学，对识图和二维制图能力进行充分教学，缺乏直观性，由于电气自动化专业课程里面缺乏机械制图、机械设计方面的先修课程，使得电气学生在学习识图和绘制机械零件图形时非常困难。在实际教学过程中，采用二维软件和三维软件相结合的教学方法，较易被学生接受。采用简单图形学维制图软件autocad，在掌握一定技能后，绘制电气原理图、电气元件布置图、接线图等专业图形，配以国家标准的图框和表格，采用虚拟打印的方式展示学生设计成果。在二维软件学习同时，采用简单机械3D模型的绘制，让学生渐进式掌握三维设计软件的使用方法，后续通过实测计算机房里面的电脑、桌子、配电箱、路由器控制箱等设备综合练习，获得三维设计技能。在后续的课程里，可以加入测绘复杂的电气控制柜、流水线等内容，使得电气学生熟练掌握电气工程需要的制图技能。从三维设计简单模型或者零部件入手，使没有机械制图和画法几何基础的电气自动化学生容易入门和掌握机械制图相关的知识和技能，可以避免传统的大量时间进行二维机械设计过程教学，符合现在企业中大量采用三维设计二维出图的设计流程。同时，在机械设计同时，学习autocad绘制简单的二维图形，进而掌握电气原理图、电气元件布置图、接线图、明细表制作等一些基础电气制图技能，使得学生逐步掌握软件的使用方法。分析几届学生的课程教学，大多数学生可以跟上教师的教学节奏，最终可以独立完成中等难度的电气工程图绘制任务，达到教学要求。
四、小结
电气工程设计课程篇6
关键词电气自动化课程教学设计
中图分类号：G424文献标识码：a
1电气自动化控制系列课程分析
电气自动化控制系列课程中包含了许多门专业课，如：电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术等等很多门专业课。电气自动化控制系列课程是学生以后专业技能的基础，学习效果的好坏直接关系到了学生以后的就业问题，可见电气自动化控制系列课程对学生的重要性。传统的电气自动化控制系列课程以理论知识为核心，实验作为辅助的教学手段。教学过程中以理论知识为主线，一切都是以理论知识为主线。的确，如果没有坚实的理论知识是什么都做不了的，但是各高校教师在理论知识为主线的教学环境中的同时自己的意识也受到了影响，对实验和实践环节都放松了，所以会导致学生在毕业之后再遇到一线设备的操作维护、查询故障、排除故障问题的时候就不知所措，导致了大批的“纸上谈兵”的学生。还有就是目前各高校的教学考核系统尚不完善，考场作弊的现象非常严重，制定出一个严格的教学考核系统对电气自动化控制教学的设计也是非常重要的。
2电气工程自动化控制课程教学设计
2.1电气工程自动化控制系列课程的设计理念
CDio设计理念：将教师或者经典的实际项目引入到电气工程自动化控制课程设计中，通过实施项目的C（构思）-D（设计）-i（实施）-o（运作）完整过程，如果这样做会使得学生不仅牢靠地掌握了专业课的知识，又能使学生了解到在工作现场是如何运用已学的知识，使得学生在理论知识和工作现场技能两方面得到了很好的锻炼。
集成化课程设计理念：可以把一个完整的项目引入到电气工程自动化控制的课程中来，我们把这个项目称作“Ⅰ”项目，“Ⅰ”项目里面包含许多门专业课，再把这个“Ⅰ”项目中的每个分支拿出来分发给各个专业课的教师我们把它称作项目“Ⅱ”教师通过讲解各个分支使学生获得专业知识，学生在获得专业知识的同时又具备了整体的概念，把“Ⅱ”项目和“Ⅰ”项目有机的联系到了一起，这样就做到了把电气工程自动化课程集成化的目的，这样做能让学生能够更好、更快、更完整的掌握了各门专业课知识。
2.2教学方法与手段设计
由于社会的经济、环境不断发展原有的教学设计已经不能满足学生的对专业知识的需求，所以我们要对原有的教学方法和手段设计进行改革，新的教学设计中要突出实践性、应用性和实践性，因此电气工程自动化控制系列的教学设计的教学手段也要进行相应的调整，根据每门课现有的条件采用“教”、“学”、“做”一体的手段进行教学设计。
2.3重构教学内容体系，无缝对接教学与生产
现有的教学内容只要是以理论知识为主线，有很多的学生虽然掌握了理论知识，但是在以后的工作中遇到实际问题仍然是不知从何入手，导致工作后工作效率低，最终影响自己的专业生涯。所以我们要重构教学内容体系，把原有的电气工程自动化控制系列课程中的理论知识缩减三分之一，把实践内容融合到教学内容中去，因为原有的理论知识抽象、难理解，还有就是学生在学习枯燥乏味的理论知识的时候会思索一个问题，学了这个知识能在以后的哪些地方用到？学生们找不到答案就会认为学习它们也没有太大的用处，所以有的学生干脆放弃了学习，但是我们一旦把实际问题引入到教学环境中去，这个问题就迎刃而解。再把教学和生产有机地统一在一起之后还会激发学生无穷的兴趣，学生们会根据自己的兴趣去把理论和实际生产的知识牢牢地掌握住，电气工程自动化控制系列课程如此设计就能高效地完成培养目标，为培养社会需要的综合型人才做出了巨大的贡献。
2.4结合新教学内容体系，编写生产性教材
教学内容设计重构后，原有的教材就已经不能够适应新的教学方法了，所以我们要结合新的教学内容重新编写教材，把实际生产等实践内容编写到教材中去。目前大部分高校的教材是实验部分和理论部分分开，而且实验部分不占有大部分课堂时间，所以同学平时更是很少翻看实验教材，如果把实验教材编写到理论教材中，就是使得实验和理论部分捆绑，这样在无形中就会让学生有更多的机会去了解实际生产内容，让学生拥有良好配套教材。这样的教学设计能够让学生有更多的机会了解专业课知识和实践技能。
2.5加强实验教学设计
（1）以“基础+工艺+应用+综合”为主的实验内容设计。课程实验内容分为基础实验、工艺实验、应用实验、综合实验4种类型。基础实验主要包括：并励直流电机调速、星三角降压起动。工艺实验主要包括：交流异步电机的结构认识及装配、交流异步电动机的单向连续运行电气控制柜的装配。应用实验主要包括：工作台的自动往复控制、皮带传输机的电气控制、生产设备的多地控制。
在实验内容的编排上，改变了过去的一味验证理论性实验思路，更强调了电气控制的综合设计及工艺应用性。
（2）以“必做+选做”为主的实验任务设计。在任务的安排上，分必做实验和选做实验。基础实验为必做实验，占实验总学时的50%。工艺、综合、应用实验为选做实验，占总学时的50%。授课教师根据大纲给定的选做内容，有计划地选择实验内容。学生在实验过程中，可以有2学时的机动时间，可以自主设计方案，也可以从教师提供的实验中选择实验。并且在每个实验中，教师根据不同的班级情况及教学效果，将实验内容分为必做内容和选做内容。必做内容为每个学生必须完成的内容，为实验的基础部分。选做内容是教师提供的相关环节或学生自主设计的环节，为层次较好的同学服务，为实验的提高部分。
2.6严格监管电气工程自动化控制系列课程的考试情况
更好地设计电气工程自动化控制系列教学的内容，就是为了想让学生掌握更多的专业课知识以及实践技能，但是现在部分高校虽然做到了高效的课程设计，但是把这其中的重中之重给忽略了，就是考试作弊情况。所以各高校要严格监管考场纪律，不要让我们辛辛苦苦做出的教学设计成为泡影。
3结束语
按照电气工程自动化控制系列课程教学设计来实施教学任务能够明显提高教学质量，增强实验器材的利用率，使得学生对专业课知识的掌握更加牢靠，有效避免了由于大学生毕业后对专业掌握不熟练而与工作机会失之交臂的情况，同时也为社会培养了高技能型专业人才。
参考文献
[1]杨世兴，黄向慧，黄梦涛，汪梅.现代电气自动控制技术[m].人民邮电出版社，2006.
[2]陈渝光.电气自动控制原理与系统[m].机械工业出版社，2004.
电气工程设计课程篇7
关键词：电气控制与pLC；精品课程；教学改革
作者简介：赵涛（1965-），男，江苏丰县人，南京工程学院自动化学院，教授；张永号（1962-），男，陕西西安人，南京工程学院自动化学院，副教授。（江苏南京211167）
基金项目：本文系南京工程学院2011年精品课程（项目编号：JG201117）、南京工程学院教学改革项目（项目编号：JG201311）的研究成果。
中图分类号：G642.3文献标识码：a文章编号：1007-0079（2013）36-0101-02
“电气控制与pLC”是将软件知识和硬件电路设计融合的课程，具有很强的实践性和应用性。课程涉及知识面较广，不仅包括各种电器及pLC的介绍、pLC程序编写技能、电气控制系统硬件电路的搭建能力和系统的调试技巧，还涵盖了计算机和网络方面的相关知识。[1，2]南京工程学院（以下简称“我校”）是以工为主，以数控技术及机械自动化装备技术为特色的工程应用型本科院校，其自动化（数控技术）专业是江苏省特色专业，专业设置的“电气控制与pLC”课程于2011年通过校级精品课程建设立项。经过两年的精品课程建设，课程组从课程体系与教学内容优化、教学方法和教学手段及实践教学等多个环节进行了探索与实践。[3]
一、电气控制与pLC的应用现状
近年来随着计算机技术、电子技术的不断发展，以pLC、现场总线、Hmi及新型传动驱动为技术特征的电气控制系统在工厂自动化生产、机械自动化装置等领域的应用程度不断提高，这在客观上增大了对电气控制及pLC应用人才的需求。南京工程学院自动化（数控技术）专业2009届、2010届毕业生就业量最多的前两个行业分别是电气设备制造业，其就业比例为23%；工业成套设备制造业，其就业比例为19%。就业量最大的前三个职业分别是：电气工程技术员、电气工程师、电气技术员，共占就业比例为33%。[3]图1给出了南京工程学院自动化专业2009届、2010届毕业生就业量最大的前三个职业的比例示意图。
在对应用人才需求的同时，也对大学生在产品设计能力、产品维修能力及和技术创新能力等方面也提出了更高要求。但实际情况是，有较多的毕业生在这方面的能力比较欠缺，无法满足用人单位的需求，形成了毕业生就业难，用人单位却找不到适合人才的现象。这表明既往的教学在教学内容、课程考核体系及实习与实践环节还存在改进之处；对培养工程应用人才所需要的学习方法、科学分析等基本工作能力培养方面还有不足。根据文献[3]中教学最需要改进的地方可以发现，往届的毕业生中比较多的人选择调动学生学习兴趣、实习和实践环节及课程内容几个方面。
鉴于上述存在的问题，课程组从“电气控制与pLC”的课堂教学开始，以工程项目为载体，对课程教学进行改革，最大程度激发学生的学习热情，培养学生的综合实践能力，以满足社会对工程应用人才日益增长的要求。
二、课程体系与教学内容优化
课程体系是课程建设的核心，将直接影响人才培养质量。按照“重视基础、反映现代、趋向前沿、综合交叉”的课程建设与内容体系优化原则，把精品课程建设纳入到整个专业教学的课程体系建设中，形成课程模块，建立理论基础、专业设计、专业标准和规范，及电气控制与pLC的综合设计实训三位一体的教学体系。
教学内容以工程技术为导向，工程项目为载体，提高案例在教学中的比重。专业课的教学，知识面一定要宽，但不一定要非常深。因为教了西门子S7的200系列，还有300、400系列，学了三菱的FX，还有a系列、Q系列，此外还有其他厂家、其他型号的pLC。所以应当准确定位“电气控制与pLC”课程在自动化专业人才培养过程中的地位和作用，正确处理该门课程建设与相关系列课程建设的关系，突出电气控制与pLC的共性技术，强化基本理论体系，而削减那些孤立的、繁琐的细节内容。确保课程教学内容的先进性，及时反映本学科领域的最新科研成果。
“电气控制与pLC”为自动化学院的自动化专业两个方向和测控技术与仪器专业学生共同的专业课程，在强调共性的同时，不能忽视三个专业（或方向）各自的特点，如针对自动化专业的学生，重点介绍自动化生产线、自动化生产装备的电气控制和pLC应用的内容，而对数控技术方向的学生突出数控机床的电气控制，测控技术与仪器专业则加强针对pLC的现场总线控制方面内容。为此，根据不同专业方向，制订了不同的教学大纲，理论学时、实验学时及课程内容都有所不同。表1给出了我院自动化不同专业方向的电气控制与pLC课程的教学与实验教学的学时分配情况。
三、教学方法与教学手段改革
1.理论教学
课程建设主要围绕培养学生的工程实践能力和工程设计能力，在教学过程中，始终贯彻“基于工程技术，以工程项目为载体，理论与实践相结合”的基本思路。整个教学过程有针对性的采用案例分析、启发式、交互式、逆向式、分组讨论和角色扮演等不同的教学方法，形成一套科学的教学、实践体系。比如在分析一个复杂的电气控制系统时，请多个同学扮演不同的电器，根据工况由学生表述该电器的动作状态，所有同学都需要关注系统的工况，并实时做出反应，要求学生做到灵敏、准确、可靠。而在工程实例学习中，学生可以担任工艺人员设计人员、施工人员和工程经理，这样可以完成工艺要求、性能的提出、系统设计、安装调式、进度和成本管理等工程项目的各环节。
在教学过程中突出学生主题意识，充分发挥学生的主观能动性。一方面课堂所传授的知识远远不能满足实际需要，另一方面积极学习也是职业所需要基本工作能力。课程组通过学校精品课程教学网站，建立了较为全面的教学资源库，包括主要的课件、试题库、仿真模型及程序、典型电路、设计实例和工业自动相关网站的链接，为学生开辟了第二课堂。
2.实践教学
“电气控制与pLC技术“是一门实践性较强的技术专业课程，迫切需要将理论和实践结合起来，并进一步加强实践环节。文献[4]指出我校自动化2009届、2010届平均有31%的学生认为实习和实践环节不够，其中75%的毕业生认为最需要加强专业实习。但由于客观条件的限制，能为大学生提供专业对口的专业实习机会并不多。为此，课程组对照工程人才的标准，培养会设计、能分析的工程技术人员，并加强职业道德及社会责任感教育，依托我校和西门子公司共建的西门子先进自动化联合示范实验中心及学院的电气控制与pLC、现场总线实验室，建立了有课程实验、课程设计、实习、毕业设计和大学生创新实验等多层次多方面的实践环节。
学生除了完成教学大纲要求的基本实验外，根据不同的要求，还要完成课程设计、课程实习。课程组对课程设计与实习课题进行修订，突出实用型，以工程项目为背景。在课程考核中，强调设计图纸规范、清洁、整齐，图形符号、文字符号和有关说明、标准符合国家有关制图标准。比如，数控技术卓越班的同学要完成为期3周的课程实习，在课程实习阶段要学习S7-300pLC的硬件组态、软件编程，掌握触摸屏和变频器的应用，最后完成基于pLC、触摸屏和变频器的工程实践设计。
此外，课程组还设计了电气控制实验装置和基于pLC高速输入口的温度检测、转速检测的pLC接口模块，为学生提供了多层次的实训平台。图2为学生自行开发的pLC实验接口模块原理图，该模块包括Lm2596构成的DC-DC电路。将pLC的24V电源变换为5V，为模块的其他电路提供电源；此外有aD590和Lm331实现温度检测、信号调理及压频转换，将温度信号转换为频率信号提供给pLC高速计数口；由CD4511构成了译码锁存电路，通过pLC的输出口显示检测的数值。
课程组成员结合自身承担的横向课题，确定了多个和电气控制相关的课题。以2012年为例，课程组老师指导与pLC相关的毕业设计课题32项。通过高度贴近实际工程的毕业设计，使学生可以从事电气工作的能力大大提高，为他们以后的工作奠定了很好的基础。
对部分学有余力的学生，还鼓励他们参加大学生科技创新活动，学生可通过独立选题、自由立项等方式申报可以创新项目。此外学校还定期举办pLC编程大赛。通过这些实践教学，使学生树立起正确的设计思想，掌握电气控制与pLC设计的基本方法和技能，培养分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力。
四、结语
综上所述，通过电气控制与pLC精品课程的建设，完善和优化了教学内容，建立了比较丰富的教学资源库，构建了多层次的实验和实习的平台，逐步形成了一个以基于以工程项目为载体的，以社会需求为导向的，以培养大学生生实践能力、工程应用能力和创新意识为目的的教学与实验体系。
参考文献：
[1]王永华.现代电气控制及pLC应用技术[m].北京：北京航空航天科技大学出版社，2010.
[2]侯世英，冯彩绒，孙韬.基于CDio的“可编程控制器应用技术”教学改革[J].电气电子教学学报，2012，（34）：15-16，41.
电气工程设计课程篇8
【关键词】电气控制与pLC；卓越工程师；教学方法
卓越工程师教育培养计划主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[1-2]
2010年我校的电气工程与自动化专业被教育部批准实施“卓越计划”。电气控制与pLC是电气工程与自动化专业一门实践性较强的专业课程，即强调知识的综合性、实用性，又强调综合分析和解决生产实践问题的能力[3]。目前传统的电气控制与pLC课程体系及教学模式跟卓越计划的培养理念和教学需要还有一定的距离，因此，如何较好地实施卓越班级的电气控制与pLC教学，已成为了卓越工程师计划下的各高校面临的一项新课题。
笔者作为“电气控制与pLC”课程的主讲教师，结合电气工程与自动化专业的特点，对“电气控制与pLC”的教学方法进行改进。在理论教学中，采用知识讲解、多媒体演示与学生互动相结合的教学手段，充分地调动学生的学习积极性，加深学生对课程内容的理解；实践教学中，改革实验内容，并以工程实例为课程设计内容，提高学生解决实际问题的能力，从而达到提高教学质量的目的。
1课程特点与现状分析
对本课程教学现状分析，搞清楚课程特点，认清学生的学情特点现状，是搞好教学方法改进的前提。
1.1课程特点
电气控制与pLC课程是在电路、电机及拖动、自动控制原理、单片机等课程的基础上学习的一门专业课程。通过本课程的学习，使学生掌握工厂常用低压电器及其电气控制的原理和方法；掌握pLC的结构和工作原理，具备一定的pLC程序设计和pLC技术应用能力，培养学生在工业自动化控制技术中的分析能力和解决实际问题的应用能力。
1.2课程教学现状
电气控制与pLC课程虽然是我校电气工程与自动化专业、自动化专业中一门非常重要的专业课程，我校主要选用西门子S7-200系列pLC作为教学对象。由于目前对通过该课程培养学生的的工程实践能力缺乏足够的重视，授课内容的设置上还是采用传统授课方式。使得电气控制与pLC课程教学难以适应目前市场用人的需求，主要体现在理论知识脱离实践环节、学生工作后不能胜任工业现场中的作业要求等方面。另外，学生能够实际接触到的电气控制系统和pLC装置非常少，课程的结业考试多以基础知识的考察为主，实验也完全是简单的验证性、原理性实验，这种现状使得大部分学生学完这门课程后仅仅掌握了plc的工作原理和梯形图的设计，但是工业上的电气控制系统是什么样子、众多的pLC型号在实际使用的场合如何选择、如何在现场安装、如何接线、如何设计、调试这些非常实用的基本知识和基本技能都没有掌握，甚至所谓的高分学生到了现场后也依然茫然不知从何处下手。
2理论教学方法的改进
“卓越工程师计划”的培养目标是工程技术人才，培养目标的调整相应地也要求教学方法必须作出改进。电气控制与pLC课程是一门实践性很强的课程，因此在“卓越工程师计划”培养背景下要采用多手段结合的教学方法来进行电气控制与pLC课程的教学。
2.1采用多媒体教学法
电气控制与pLC课程教学中的一个重要特点是让学生根据工业现场的实际问题用编程实现控制。pLC是从继电器、接触器的控制动作，采用可编程技术发展演变而来的，所以在电气控制与pLC教学中引入多媒体教学课件，形象地展示工业生产的控制设备和pLC内部工作原理，使得本来很抽象的东西变得具体了，有利于学生掌握诸如“pLC的周期性扫描工作方式”等知识点，而且记忆深刻。
其次，讲解工业现场电气控制线路或者pLC组成的电气控制系统时，大量的控制要求对于缺少实践经验的学生来说，在短时间内是不易理解的。用动画的形式演示给学生观看，缩短了学生和现场之间的距离，这样即便于学生理解和接受，又提升了教学效果，提高了教学质量。
2.2采用案例教学法
卓越工程师计划和应用型人才的培养都比较注重工程实践和专业知识综合运用能力的培养。电气控制与pLC是一门与工业生产和生活结合非常紧密的课程，很多学生学完这门课程以后，虽然能够编写pLC的梯形图，但是在工业现场，见到设备后仍然不知如何下手。因此教学中引入大量工程案例或者我们生活相关的案例进行教学，这样可使学生在学习中体会到所学专业知识的用处，从而提高学生的学习兴趣、开拓学生的视野、培养学生的创新性能力[4]。
如在讲到顺序功能图编写梯形图程序的时候，以我们生活中经常遇到的十字路通灯为例进行设计训练，采用动画的形式展示交通灯的控制过程，让学生思考如何进行pLC的编程设计。做为启发思路，给出一个可以实现部分功能的设计方案，要求学生短暂思考后，讨论方案的可行性，学生通过讨论很快指出方案中存在的问题，采纳了学生意见后，用pLC仿真软件运行学生更改后的方案设计，达到了十字路通灯工作的效果。通过动画演示、模拟仿真，从设置问题情境，到热烈的讨论，学生的思维进入了积极的状态，在分析错误程序的过程中逐渐体会了编程思路及在工程中需注意的实际问题。
3实践教学的改进
这里把实践教学从总体上分为二个方面进行讨论。第一是实验教学，指理论课程的实验；第二是课程设计。
3.1实验方案改进
将实验环节分成二个组成部分：基本的编程指令验证实验和综合性实验。对指令验证实验而言，应当少而精，让这些验证性实验起到巩固课堂教学内容、加深理论理解作用。对综合性实验而言，将学过的主要功能部件有机地组合起来，形成一个具有一定实际意义的整体，使学生掌握pLC控制系统整合的基本方法。为了在设计实验过程中激发同学的创新性，实验中鼓励同学突破实验指导书所给的实验内容大胆进行创新设计，要求学生可以采用不同的编程方法，选用不同的器件等。诸如在进行“四节传送带的模拟实验”时，pLC试验台给出的电机运行采用模拟的形式，用LeD灯亮和灭的形式表示电机运行和停止，这样仅仅是验证实验，学生只起到搬运工的作用，即输入程序，运行，看现象。这时利用实验室配套的小型异步三相电动机，要求学生根据实验指导书的内容，利用实际的电机重新设计实验的内容，大部分学生通过讨论，电气接线，编程，在90分钟的实验时间达到实验的目的。对于此种方式，很多同学乐于接受，此种实验方式让学生感觉到有充分的发挥余地，从而培养学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力，激发学生潜意识中的创造性。如此培养出来的学生才能满足“卓越计划”所要求的“适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才”。
3.2课程设计改进
课程设计的时候以项目开发过程开展课程设计。电气控制与pLC课程设计主要以小组形式开展课程设计。指导教师根据生产和生活实际提出多个设计项目（如电梯的控制系统、流水线的控制系统、交通灯的控制等），各小组成员根据自身的能力和兴趣选择不同的项目进行设计，保证让每一个学生都参与设计，提高了学生的自信心，从而激发学习热情。设计过程中，模拟企业项目开发的流程实施课程设计，要求学生进行需求分析，对项目中需要用到的器件以及导线进行选型，整个控制系统进行功能模块的划分，pLC的i/o口的分配，顺序功能图的绘制，梯形图程序的编写，以及外部接线图的绘制。
4结论
综上所述，学校加入卓越工程师计划后，电气控制与pLC课程教学的上述改进方案在电力系统与自动化专业和自动化专业中实施开展，提高了学生的创新能力、应用能力和综合能力，毕业生的动手能力得到了企业认可。还将学生的主观能动作用充分发挥，体现了以学生为本的教学理念。
【参考文献】
[1]王文福.基于“卓越工程师培养计划”的自然地理教学模式的构建[J].长春师范学院学报（自然科学版），2011，30（4）：136-139.
[2]张春燕.电气信息类“卓越工程师”人才培养模式研究与实践[J].中国电力教，2013（5）：12-13.
电气工程设计课程篇9
关键词：汽车电子；电力电子；教学改革
作者简介：吴晓刚（1981-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授；周美兰（1962-），女，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，教授。（黑龙江哈尔滨150080）
基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2201201107）、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目（项目编号：a201200004）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）28-0098-02
随着汽车产业的发展，电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外，平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%～25%，一些豪华轿车上装有40多个微处理器，有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为，增加汽车电子装备的数量，促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]
在对汽车电子技术的教学研究中，文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题，提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabView软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中，并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统，完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件，并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。
在汽车电子中，涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术，并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业下的电力电子方向，在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上，形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向，并培养了大量的硕士研究生和博士。因此，为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色，结合在汽车电子方向上的研究成果，在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中，特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象，通过课程结构优化设置和考核方式改革，结合现场教学和研究性教学的教学方法，实现具有特色的专业选修课教学。
一、“汽车电子技术”课程结构
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。
在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、aBS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。
在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。
课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。
在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。
专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死aBS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。
四、结论
根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点，结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况，提出了教学中课程内容优化配置，现场教学结合研究性教学的授课方法；考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革，提高学生学习的积极性和主动性，真正能够在有限的学时内获得最实用的知识，增强学生的实践能力。
参考文献：
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电气工程设计课程篇10
关键词：发电厂电气部分；教学体系；理论教学；实践教学
作者简介：杨永超（1981-），男，湖北恩施人，湖北民族学院信息工程学院，讲师；谭晓娥（1980-），女，湖北恩施人，湖北民族学院图书馆，馆员。（湖北恩施445000）
基金项目：本文系湖北民族学院2012年校级教学研究项目（项目编号：2012JY024）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）22-0081-02
“发电厂电气部分”课程是电气工程及其自动化专业的必修主干课之一，是一门综合性较强、理论与实际工程应用紧密结合的专业课，与“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”、“高电压技术”等专业课程都有密切的关系[1]，因而在整个电气工程及其自动化专业的教学体系中起着重要的作用。该课程的教学大纲指出：本课程的教学目标为，通过学习典型发电厂和变电站的主接线的分析和设计过程，使学生树立工程实践的观点，初步掌握发电厂、变电所电气主系统的设计与计算方法，并在分析和解决工程问题的能力方面得到训练，为以后从事有关设计、运行、科研方面的工作，奠定必要的理论基础。
在该课程的教学过程中，通过与学生交流课程的学习感受，学生经常反映该课程内容繁杂、系统性不强，加之自身缺乏工程实践经验，难以对整个课程的知识体系有一个全面的把握和认识，更难以用所学的知识去解决工程实际问题，从而在很大程度上影响了学生的学习积极性。
因此，在“发电厂电气部分”的教学过程中，如何创新该课程的教学模式，最大限度激发学生的学习兴趣，提高学习效率和效果，最终达到“学以致用”的教学目的显得十分必要。为此，本文从理论教学和实践教学体系两方面入手，就如何提高本课程的教学质量进行了探讨。
一、理论教学体系
1.教学内容
在该课程的教学内容上，课程组成员根据湖北民族学院（以下简称“我校”）学生的专业基础和能力，本着适用和能用的教学思想，以培养学生的工程实践能力为目的，对课程的教学内容、讲授顺序进行了详实的讨论和调整，采用“同类合并、相对集中的教学内容与当前专业最新技术相结合”的原则，将原本分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组，并在相关的内容章节后面增加了一些当前在电力系统的运行实践中所使用的新技术、新设备或者新工艺，在增强学生对课程核心内容的理解的同时，还开阔了眼界，并接触到当前电力系统所使用的最新技术，使课程在教学过程中更具有针对性、科学性和先进性。
在教学内容的选取方面，以我校选用的教材——熊信银教授主编的“发电厂电气部分”第四版为例，根据我校学生的特点，以第四章“电气主接线及设计”、第五章“厂用电接线及设计”、第六章“导体和电气设备的原理与选择”、第十章“电力变压器的运行”等章节作为课程重点。授课过程中，这些章节的知识点讲授要详实，切实增强学生对课程内容及知识点的理解。其他章节作一般性的讲述，但对于在当今电力系统运行过程中正在使用的相关技术，或电力系统行业经常使用的专业术语要详细讲解。
在教学内容的讲授顺序上，本着“先粗后细”、“先整体、后部分”的授课顺序，使学生首先从工程实践方面对发电厂及输变电工程有一个全局的认识，了解工程的整体指标如容量、电压等级，以及在电力系统里面的作用和地位等，然后再逐步认识和学习电力工程的设计方法及设计过程，最后再进一步细化，让学生掌握一次设备的详细参数及选型过程。在每次授课过程中，笔者都仔细进行备课，找到与要讲的教学内容相关的当前电力系统所使用的最新技术，以便开阔学生眼界，使其了解基本理论和技术在电力系统的最新应用情况。
2.教学方法
教学过程不是一个知识“迁移”的过程，教师传授知识不等于学生就掌握了知识，学生要通过自己的思维活动及认知过程才能真正掌握知识。[3]因此教师的作用就不只是传授知识，更重要的是精心组织教学过程，激发和启迪学生的认知思维，采用启发式教学方法，以调动学生认知事物的能动性，开发学生的智力。授课过程中，采用提问方式提及当前讲授的知识点在实际的生产生活或电力系统中的应用实例，使学生在学习的过程中能够理论联系实际，思考问题，加深记忆，切实增强学生的实践理念及工程应用能力。
此外，在课堂教学过程中，针对各章节的重点内容，有计划、有目的地引入课堂思考题及讨论环节，能够了解学生对思考或讨论的知识点的理解能力，同时让学生在学习过程面对众多同学发表自己的学习感受，从而可以培养学生独立思考及与人交流的能力，增强其综合素质。
通过上述教学方法，可以在很大程度上使学生在教与学的互动过程中，通过自身的直观感受与体验，深入理解和掌握所学内容，提高教学效果。
3.教学手段
该课程的主要特点是教学内容与电力工程实际联系紧密，教学过程中涉及到各种实际的电力工程或设备很多，如电气主接线、断路器及其他各种配电装置。由于学生普遍缺乏工程实践经验，而电力工程及设备的结构及外观又复杂多样，因而学生很难真正理解工程的复杂性及电力设备的原理结构特点。对于授课教师，如果用传统的教学手段，仅采用粉笔和书本上有限的工程现场或电气设备图片讲述，授课过程将难以为继，常常让教师陷入“只能意会，不能言全”的尴尬局面；对学生而言，常常感觉教师讲授过程中言之无物，没有任何学习兴趣可言，大大影响了学生学习的主动性、积极性。
为调动学生积极性，我们采用多媒体课件教学，将各种工程或电气设备（如电气主接线、各种类型的变压器、断路器）的实物照片或录像等引入课堂，让学生对各种工程现场图片或设备结构留下深刻的印象，增强学生对课堂内容的理解。例如，笔者每次授课时，如果涉及到工程现场或设备结构，首先以几张工程现场或设备图片引入新课，让学生在上课刚开始就在头脑中充满好奇或留下疑问，这样，在听课的过程中，学生便能够积极主动思考和理解教师所说的每一句话，以便消除其内心的好奇或疑问，进而能够很快掌握课堂的知识精髓。而一些更为抽象的讲授内容如倒闸操作过程、电弧的产生过程及断路器跳、合闸操作过程等，则用多媒体动画或视频的形式表现出来，在开阔学生眼界的同时，极大地激发了学生的学习兴趣，并活跃了课堂氛围，使教学效果大为改善。
当然，多媒体教学是不能完全取代传统的教学模式的，讲授课程中的重要知识点还需要用板书加深学生的理解。因此，将传统教学和多媒体教学有机结合，可以在最大程度上激发学生的学习兴趣，增强学生的学习积极性，有效提高课堂教学质量。
二、实践教学体系
实践教学是当前社会对高等教育的基本要求，高质量的实践教学，对于提高学生的综合素质，培养学生的创新精神，以及提升实践动手能力等方面都有着理论教学所不可替代的特殊作用。实践教学的设计思想以学生为本，突出应用性和针对性，将基本动手能力和技术应用能力训练贯穿于实践教学的全过程。在“发电厂电气部分”的授课过程中，在理论教学以外，还引入了实践教学内容——见习、实训及实习，以便进一步增强学生的工程应用和实践动手能力。
1.见习
本课程是一门理论与工程实际紧密联系的课程，其工程性和实践性特别强，所以在教学过程中必须经常理论结合实际。为了进一步增强学生的实践能力，与实际工程零距离接触，在制定教学计划时，特别安排了见习环节作为现场教学内容，即组织学生到实验室见习相关电气设备，到学校附近的水力发电厂及变电站参观见习，增强其工程实践能力。
为了使现场见习教学环节能达到较好的效果，避免学生在现场参观的盲目性，必须在参观前做好相应的准备工作，以见习任务的方式下发给学生，例如：弄清楚所参观的发电厂或变电站的布局、主要的电气设备、主接线的形式、运行方式等，让学生带着问题、有目的地去参观，避免到现场走马观花；另外，参观前邀请具有丰富工程实践经验的见习单位的工程技术人员，为学生进行现场教学，详细地讲解各种电气设备的运行原理及倒闸操作过程，让学生深入了解所学专业知识在工程中的应用情形[4]；最后，还要强调见习时的纪律及安全问题，做好安全防护措施。通过上述准备，能够让见习教学过程有目的、有秩序地进行，让学生在开阔眼界的同时，获取到书本上难以得到的感性认识，进一步增强了其工程实践理念。
2.实训
为了增强学生的动手实践能力，亲眼目睹常用电气设备的结构及工作原理，在该课程的讲授过程中，还安排了见习及实训环节，该环节的实施与教材第六章“导体和电气设备的原理与选择”同步进行。我校电气工程专业的实验室准备了该章内容所涉及到的断路器、互感器、小容量变压器、电缆盒绝缘子等主要的电气设备，对该章相关内容讲授以后，便安排学生到实验室进行现场见习及实训教学。学生在拆卸和安装断路器、互感器等设备的过程中，能够将书本上所提到的各个知识点与现场相关的设备紧密结合，在增强其感性认识和理解能力的同时，也锻炼了实践动手能力，为以后从事相关的专业岗位工作打下了较好的实践基础。
3.课程设计
课程设计是本课程检验学生对所学课本知识的综合运用的一个重要手段，同时也是该课程教学过程中的老课题。但是随着通信、计算机及其网络等各种新技术在现代电力系统中的深入应用，以及电力系统对工程人才要求的提高，在课程设计的内容及形式上应当有所改革和创新，让学生通过课程设计，运用书本上的知识去设计和解决工程实际问题，从而真正提高其工程实践及专业知识的应用能力。
在该教学环节的实施过程中，以学校所在地附近的水力发电厂或者变电站等实际工程项目为设计题目，并在此基础上更改相关的条件或者参数，引申出更多的课程设计题目，让学生在做设计的过程中进行原始资料的搜集与分析、主接线方案的设计及选择、电气设备的选型及校验等，并考虑设计过程中出现的各种工程矛盾如地理环境、设备投资等因素，以此来提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
三、结语
“发电厂电气部分”这门课程的工程实践性极强，在教学过程中对授课教师的要求也比一般的专业课程要高，需要该课程教师不仅具有相关的专业基础，并且还要有较丰富和充足的工程实践经验。该课程授课教师如果要提高教学质量，则需要亲自深入企业提高自身的工程实践能力，才能在授课过程中将自身的工程实践经验与课堂内容融会贯通，最大限度地提高学生的学习积极性。此外，在教学过程中的各个环节下功夫，激发学生的学习兴趣的同时，才能从根本上提高本课程的教学效果，让学生学有所获、学以致用。
通过上述的教学改革，我校电气工程专业学生及用人单位普遍反映该课程教学效果良好，所学的课程知识在毕业后的工作岗位上实用性很强。
参考文献：
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[2]熊信银，朱水利.发电厂电气部分[m].第四版.北京：中国电力出版社，2004.
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[4]王玉梅，孙岩洲，田书.“发电厂电气部分”创新教学模式改革研究[J].中国电力教育，2009，（3）.