时间:2023-03-17 18:00:52
导语:在电气工程新技术论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
论文关键词:电气工程;专业课程;杂志会
电气工程专业的培养目标是以电气理论为核心,在技术能力和综合素质方面,以高技术、高素质、高能力培养和训练为手段,使毕业生既具有系统集成的能力也有某一方向研究开发水平,为毕业生广泛的就业范围打造坚实的基础。电气工程专业教育一直都是我国工程教育的重要组成。现阶段正是我国深化高校工程教育改革发展、培养创新性技术人才的重大战略机遇期,参考《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,各高校都在加快推进高校教育的改革和创新。
电气工程教育是理工科大学的主要组成部分。社会需求的工程技术专业人才需具备较强的专业知识背景、视野开阔和一定判断解决实际问题的能力。目前,我国在培养技术人才方面缺乏国际竞争能力,电气专业大学生尤其凸显专业素质不尽如人意的问题。本文结合上海理工大学(以下简称“我校”)实际存在的问题,讨论电气教育改革的几个具体方面。
我校电气专业本科生培养计划中,课程设置大致分为三个部分:通识教育课程、学科基础课程和专业课程。学生们在前两年完成通识教育课程和学科基础课程,约占总学分的60%。从大学三年级起开始专业课程的学习。而在大四的下半年学生进行毕业设计和实习,完成毕业设计论文。这样的培养计划从表面上看合情合理,然而作为一名专业课教师,从专业特点来看,发现我校的专业课程设置不合理,导致学生知识结构不平衡;毕业设计时间过短,远达不到预期的目的,致使毕业设计论文内容空洞,论文答辩如同虚设等弊病。这或许也是其他高校电气工程专业或多或少存在的问题。本文中,以本校的一些实际情况为例具体分析了上述问题的具体表现,并提出几点改革建议。
一、专业教育中存在的问题
设有电气工程专业的理工科大学,尤其是普通高校的专业教育中,由于种种原因,本科生的培养计划一直存在诸多不合理的情况,主要表现在三个方面。
1.强弱电失衡
以我校为例,专业课中涉及强电方面的课程,如电机与电器、电力拖动等共有8门必修和选修课。而涉及单板机、编程软件、仿真软件、计算机应用等弱电、语言类课程部分共有22门。与专业课配套的实验课当然也有将近1∶3的设置偏重。这就导致电气工程专业的学生常常感觉自己应该属于计算机系而非电气工程系。
2.课程内容陈旧
在科技日新月异的今天,高校教育应当与时俱进。可是从电气专业课程列表上,除了新增的软件工具、编程语言,很难看出与10年前有什么不同。实验课的内容与设备也未能有大的改观。近10年的新兴电力电子新技术很少出现在培养计划中。这就势必导致学生知识陈腐,目光短浅,更谈不上什么创新能力。
比如,20年前,大学的实验课中,实际焊接装配环节是制作一台便携收音机。利用设计好的印刷板,学生只是将元件正确焊接就可以了。而现在该课程仍然是完全相同的内容。其实,只是简单把设计好的印刷板改为只有焊孔的面包板,学生自己考虑元件的排列与布线也能提高该实验课的意义。所以每年更新实验课的内容,从小的方面做些必要的改进是十分简便且有效的。
3.毕业设计时间相对较短
日本与欧美的本科教育中,学生有一年的时间进行毕业设计。而我国大多数是一学期。实际细算下来只有14周的时间。如果去掉学生参加社会实践的2~3周,基本上只有10周左右。而学分却占了14分,相当于4~7门课程。在这短短的10周内完成这么大的工作量,总体质量可想而知是很难令人满意的。这也就导致多数毕业设计选择了仿真、编程、建模这种简单利用电脑软件就可完成的工作,使电气专业的学生毕业后甚至分不清电阻和二极管,不知道选择元件考虑耐压,设计没有余量概念等这样的可悲现象。
二、几点改革措施
针对上述亟待解决的问题,参照国外高校的培养模式,提出了一些改革的建议。
1.合理删减、增设专业课程
(1)删减“鸡肋”课程。具有如下特点的课程是可有可无的,可以考虑删减:本专业特色不大相符;理论性太强,学生兴趣较小;没有试验条件,只能纸上谈兵且与就业需求关系不大。比如,我校有一门“过程控制”课程,不但无法进行实验,而且选用的教材中的实例全都是化工行业中反应炉温度控制、配方管理等。该门课程对本专业的培养意义不大,学生也不愿选修,可以删去。
(2)增大强电课程的比例。强电领域的课程多年来一直以电机与拖动为主。然而,近年兴起的一些新的高电压大功率技术是很有必要加入课程列表的。例如“脉冲等离子的发生与应用”,在日本、美国、德国是很普通的一门课程。早在该技术刚在日本本土兴起不久就进入了本科和硕士的培养计划。还有涵盖高电压大电路的测量、冲击电压的发生以及沿面放电技术的“高电压工程”,本应是不可或缺的,却迟迟未出现在学生的课表中。所以,精选优秀的强电教材,合理配置强弱课程使之达到平衡,方可凸显电气工程专业特色。
(3)开设新技术专题。很多高校在课程设立时进行了组划分,如强电课程组、控制课程组等。此外,有必要建立一个特别的课程组,专门介绍近期本领域的新发展。该组课程的上课形式也可以进行大的改变。在此有必要借鉴日本杂志会的模式。该课程是日本很多大学本科生的必修课,课程内容是自选本领域近两年内发表在本领域顶尖级国际杂志上的文章,认真阅读、翻译、查找相关文献资料,在充分理解的基础上作出一份报告,在全系大会上汇报。由其他同学根据文章介绍的清晰程度、报告设计质量、语言流畅程度,仪态等作出评分。这对学生能力的考查很全面。从学生的角度,也是一个很有价值的锻炼。
(4)开设现场课堂。将部分课程或某课程的一部分教学开设到车间现场不失为一个一举多得的办法。和相关企业建立长期合作,聘用这些企业中的资深工程师兼任教师,现场演示、场地参观、实地操作等,都是提高、加深理论知识的有效手段。也可以将现场工作中具有代表性的阶段、操作等制成录像教学片。这样不仅活跃了课堂形式,提高学生的学习兴趣,还能帮助企业挖掘人才,提高招聘员工的质量。
2.鼓励编著系统的课程讲义
在授课中往往会发现,很多教学用书的内容并非全部适合本课程。经常发现甲书上有两章,乙书上有三章,而丙书的实例非常好。然而由于种种限制和教学的要求,只得选择一本,从而很容易使该课程出现缺陷。此时,编著课程讲义就显得十分必要,将所需的各部分知识融合形成一种非正式出版的印刷物,仅限于本校课程传授。这样不仅更有利于本课程知识的传授和学习,而且大大降低了学生购买参考书的成本,一举两得。根据各校的情况可将编著技术教师们的工作量纳入考核,相信会大大改善教学质量。
3.合理整合资源并延长毕业设计时间
很多专业课教师都有自己的科研项目和研究生队伍。所以,各个老师都有自己的实验室。然而,本科生只有在最后的毕业设计阶段才有机会利用到这些资源,这其实是很大的浪费。所以,建议实验课程与各位老师的实验室资源紧密结合,使实验课与科研项目、各类新课题紧密结合,既丰富了课程内容也开拓了学生的眼界,有利于改善学生的综合知识结构。
毕业设计的时间适当地延长是十分必要的。充分利用各位老师的实验平台资源将毕业设计改为一年是可行的。从大四开始进行毕业设计不一定要压缩总学分。可以参照自己导师的建议、课题的需要以及对课题初步了解后,通过所需知识补修来选择课程。课余时间参加研究课题探讨、实验、查阅书籍文献。另外,延长时间也可以让学生更安心地学习,打下更坚实的基础。因为参与较多的课题项目和掌握了更多的实际应用技术,在就业方面就会增强自信心,提高找到满意工作的效率。
4.加强信息交流与反馈
论文摘要:针对山东半岛削造业的建设发展需要,分析生源现状,加快专业建设和教育教学改革,实施产学研结合,完善以岗位能力培养为核心的一体化人才培养模式,突出综合职业能力培养,培养高级技能型人才。
为了贯彻落实《全国海洋经济发展规划纲要》,威海市“十一五”海洋经济发展规划围绕山东半岛制造业基地建设任务,提出了发挥我市海洋资源优势,重点发展船舶工业的战略。在造船业中,船舶电气技术是最核心的专业技术,与船舶电气技术相关的工作岗位是最关键的岗位之一,因此将船舶电气工程技术专业作为重点建设专业,是服务地方经济的重要体现,同时也是高职教育实现校企合作、工学结合的办学模式,提升办学层次的有利保障。
1社会需求调查及现状分析
1.1威海船舶工业企业急需应用型高级技能人才
威海市已经成为山东半岛最重要的修造船基地。船舶制造业是技术密集型的产业,需要大量素质高、能力强的船舶电气设计建造技术人才,但是,船舶电气工程技术专业人才非常短缺。目前,山东省仅有两家职业院校培养该专业学生,专业人才的供给与巨大的市场需求形成鲜明的对比。通过对威海市的修造船企业的调研,主要修造船企业对船舶电气工程技术人员的需求量每年达120余人。
1 .2专业建设基础
为适应威海市及周边地区船舶修造业的需要,我院根据人才市场需求,已开设的相近专业有8个,相近的专业基础课已能成熟开出。经过多年的教学和科研实践,特别是经过我院的国家示范性专业建设,积累了丰富的专业建设经验,奠定了坚实的师资基础,同时,也配备了先进的实验实训设备,为顺利开展本专业教学打下了良好的基础。
我院现有实验实训条件充足,有可共享利用的校内实训基地1个,拥有电子与电气技术基础实训室8个,可以完成船舶电气工程技术基础课程的部分实训课题。
2我院近两年船舶电气技术专业生源情况
我院为国家示范性高职院校,招生范围面向全国,2008年我院船舶电气专业面向全国招生S4人;作为国家示范性高职院校,2009年我院纳人国家单招试点院校,船舶电气工程技术专业面向全国多个省份招生100人,其中包括山东省内单招43人,生源充足,单招学生执行力略差,但在创造力和社会能力方面都具优势。该专业实现了以高质量教育教学为提高就业率和提高就业层次创造条件的良性循环。
3实施船舶电气专业教学改革的具体内容
我院船舶电气工程技术专业建设的思路是“1个创新、3个加强,1个确保”,即以创新人才培养模式为切人点,加强课程建设,加强实训基地建设,加强师资队伍建设,确保工学结合模式的有效实施。
3 .1完善一体化人才培养模式
在校企合作、工学结合的主旋律下,以船舶工业高技能人才培养基地为依托,以实际工程项目为载体实施情境教学,采用“教、学、做”一体的教学模式,提高学生学习的效率和自主性,规范教学过程与考核标准,建立一体化的课程标准,完善以岗位能力培养为核心的工学结合的一体化人才培养模式。
具体做法是,将船舶电气工程技术专业相关职业标准、行业规范、岗位技能要求以及新知识、新技术和新工艺及时融人教学之中;开发基于工作过程的核心专业课程,按照一体化教学模式施教。
3.2程体系改革与课程建设
按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建船舶电气工程技术专业的课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和所应该具备的职业能力进行准确定位;为了拓宽就业渠道和增强专业发展后劲,在课程体系构建中注重夯实专业基础课程,保证基本理论的系统性;注重能力培养,通过岗位分析构建基于工作过程的适合于一体化施教的核心专业课程和基础平台课程的实训课题,使学生就业能够尽快适应岗位要求,达到能力提高和培训到位的目的。
3.3师资队伍建设
本专业现有专业教师11人,根据对现有教师队伍的分析,我们提出了按照“优化结构、提高素质、培养骨干、造就名师”的原则,选派专业教师到国、内外学习先进的专业技术,学习先进的教学理念、教学方法和先进课程开发技术,拓展专业视野,增强专业教学资源的整合能力。利用校内外资源,培训专业教师的一体化教学能力。制定“择优聘请、相对稳定、适时调整”的兼职教师管理制度。实现教学团队结构的优化。争取在2011年师资水平达到院级优秀教学团队的标准,2013年达到省级优秀教学团队的标准。
3.4实验实训条件建设
船舶电气工程技术专业可以利用示范性院校建设已经完成的电子技术等专项技能实训室,但是船舶电气专用实验室及设备还没有,根据船舶电气工程技术专业建设与发展的需要,以培养学生对船舶电气设备的安装、检修、报验与管理等能力为主线,本着先进性、实用性和体系化的建设原则,需新建基本技能实训平台一船舶电工工艺训练室一个;船机拖动控制系统实训室、船舶自动控制系统实训室、船舶电站专项技能实训室3个和集控室、辅机实训室等综合技能实训平台(在船机制造与维修专业建设方案中);新规划一个船舶电气创新工作室,以满足师资培养及科研的需要;使船舶电气工程技术专业的实训条件得到完善,形成五位一体的实践教学平台。船电专业实训室建成后可以同时承担船舶电工职业技能培训和鉴定任务。
3.5顶岗实习运行管理机制建设
半年的顶岗实习是教学过程中的一个重要环节,既是刘一学生所学专业知识和专业技能的检验,也是一个再培养的过程,又是与社会生产实践接轨的过程,积累了学生的生产现场经验。为确保顶岗实习的针对性和有效性,顶岗实习由学院、企业、学生三方共同参与完成,学院负责顶岗实习的组织和协调,学生是完成任务的主体,企业是保证完成任务的最关键的一方。
【关键词】现代工程化学特色教材建设研究
1 目的意义
《现代工程化学》课程,旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论,了解化学在社会发展和科技进步中的作用,了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色,培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题,并能和化学工作者一起解决,为今后继续学习和工作打下必要的化学基础,也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养,所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材,不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境,实现教与学的便利通畅,更可以完善基础化学教育体系,培养宽厚扎实基础理论的高级人才,尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。
目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,而化学学科在该专业中一直不受重视,因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来,随着科技的发展,电气设备不断采用新材料,新技术,该专业发展受到化学新材料技术的影响很大,同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况,在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便,经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4],但理论内容相对单一,结构层次简单,与电力应用领域联结空白的现实状态,无法满足培养实验班学生的特点要求,而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容,还要拓展前沿领域研究进展,所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。
2.鲜明特色
《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发,介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题,了解化学与其他学科间的交叉渗透,其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的科学素质和创新能力,以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系,同时联结电力行业中化学知识的多方面应用,具有内容简明、联系实际、突出重点的特色,可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材,此外教材强调化学基础理论的系统性,强化基础结构理论,尤其突出前沿领域应用研究,在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。
3.具体方案
3.1精选化学基础理论
通过调研及汇总资料文献,项目负责人及项目组成员认真研究本项目,结合电气工程及自动化专业实验班培养方案,确定教材编写大纲,整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论,如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论,有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论,分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容,物理化学中化学反应规律等,强化理论联系实际,突出工程应用。
3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用
整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论,通过广泛调研,收集材料,结合电力行业特点,介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。
3.3化学前沿领域研究进展
以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导,突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等,同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。
3.4复习指导与课后练习
精心总结各章节复习指导纲要,挑选具有代表性习题,巩固理论内容,并配合编写习题答案。
4.创新性
突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究,化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点,完善基础化学理论学习体系,有助于引导学生在较高层面学习化学理论,为学好学活工程化学奠定基础。
5.学生受益情况分析
通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设,首先将改变学生无固定教材上课的现状,利于学生系统学习、预习和复习,更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合,添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结,有利于培养学生的化学素养和工程意识,将更能够适应国内电力建设的发展需求,有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作,更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题,综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。
6.致谢
本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持,特此感谢。
参考文献
[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1, 2002
[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012
[3] 李海艳. 工程化学课程的教学实践探讨 [J]. 产业与科技论坛 No.11,2011
[4] 樊华,邓健. 工程化学多媒体教学课件的研制与实践[J]. 【摘要】《现代工程化学》是针对我校电气工程专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,本文详尽阐述了《现代工程化学》教材建设的目的意义、鲜明特色、具体方案、创新性及学生受益情况分析。
【关键词】现代工程化学特色教材建设研究
1 目的意义
《现代工程化学》课程,旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论,了解化学在社会发展和科技进步中的作用,了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色,培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题,并能和化学工作者一起解决,为今后继续学习和工作打下必要的化学基础,也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养,所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材,不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境,实现教与学的便利通畅,更可以完善基础化学教育体系,培养宽厚扎实基础理论的高级人才,尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。
目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,而化学学科在该专业中一直不受重视,因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来,随着科技的发展,电气设备不断采用新材料,新技术,该专业发展受到化学新材料技术的影响很大,同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况,在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便,经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4],但理论内容相对单一,结构层次简单,与电力应用领域联结空白的现实状态,无法满足培养实验班学生的特点要求,而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容,还要拓展前沿领域研究进展,所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。
2.鲜明特色
《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发,介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题,了解化学与其他学科间的交叉渗透,其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的科学素质和创新能力,以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系,同时联结电力行业中化学知识的多方面应用,具有内容简明、联系实际、突出重点的特色,可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材,此外教材强调化学基础理论的系统性,强化基础结构理论,尤其突出前沿领域应用研究,在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。
3.具体方案
3.1精选化学基础理论
通过调研及汇总资料文献,项目负责人及项目组成员认真研究本项目,结合电气工程及自动化专业实验班培养方案,确定教材编写大纲,整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论,如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论,有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论,分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容,物理化学中化学反应规律等,强化理论联系实际,突出工程应用。
3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用
整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论,通过广泛调研,收集材料,结合电力行业特点,介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。
3.3化学前沿领域研究进展
以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导,突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等,同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。
3.4复习指导与课后练习
精心总结各章节复习指导纲要,挑选具有代表性习题,巩固理论内容,并配合编写习题答案。
4.创新性
突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究,化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点,完善基础化学理论学习体系,有助于引导学生在较高层面学习化学理论,为学好学活工程化学奠定基础。
5.学生受益情况分析
通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设,首先将改变学生无固定教材上课的现状,利于学生系统学习、预习和复习,更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合,添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结,有利于培养学生的化学素养和工程意识,将更能够适应国内电力建设的发展需求,有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作,更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题,综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。
6.致谢
本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持,特此感谢。
参考文献
[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1, 2002
[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012
2006-2012年,我国高等工程教育专业认证中电气信息类有19个专业点通过了认证,其中截至2011年共有9所院校的“电气工程”专业通过了认证,2012年具体认证情况还未正式对外公布。
学校名称:东南大学
专业名称:电气工程及其自动化
专业简介
东南大学电气工程系的前身为国立东南大学电机工程系,创建于1923年,至今已有80多年办学历史。1995年起,电气工程系以电气工程及其自动化专业类招收本科生,不再细分专业,实行宽口径培养。1999年,根据教育部颁布的新专业目录,电气工程系制订了全新的本科教学计划,全面实行电气工程及其自动化宽口径的培养方案。
专业优势与特色
完善的符合中国国情的宽口径专业教学计划
1999年以来,东南大学电气工程系对国内外著名大学电气工程专业的教学计划和培养方案进行了广泛调研,根据中国国情和东南大学的传统和特色,对培养方案进行了两次修订。在不断完善通识教育的基础上,注重个性化培养的大电气工程专业培养方案,不断转变观念,树立符合时代要求的教育思想,培养的人才既要有“知识”又要有“能力”,更要有使知识和能力充分发挥的“素质”;从终身教育观念出发,努力加强和拓宽学科和专业基础,做到基础扎实、知识面宽、适应性强;在加强素质教育的同时,积极鼓励学生的个性发展。重基础,重实践,重能力。
结构合理、高水平的师资队伍
电气工程专业现已建立起了由学术带头人、主要学术骨干组成的年龄结构、学历结构、学缘结构和职称结构较为合理的梯队,中青年教师已成为教学科研的主力军,队伍比较稳定。为了提高教学水平和教学质量,采取了青年教师岗前培养制度、试讲制度、参加校首次开课教师培训和青年教师授课竞赛制度等一系列有效的措施,促进了年青教师的尽快成长。还采取了一些行之有效的措施,如:主干课程必须由高级职称教师领衔授课;晋升高级职称要满足对本科生主讲课程门数和教学工作量的要求,教学效果评价和考核达到优良;教学研究成果和论文与科研同等对待;严格执行教师手册中的条例和规定等;积极动员并鼓励青年教师在职攻读博士学位,并努力创造条件将年青教师送到海外深造,有效地提高了学历层次,改善了学缘结构,调动了积极性;充分发挥老教师的传、帮、带作用,提倡名师、名教授上讲台。通过上述措施,使东南大学电气工程专业具有了一支结构合理的、高水平的师资队伍。
起点高、素质高的学生队伍
电气工程专业在东南大学是录取分数最高的专业之一,专业的生源很好,新生起点高、素质高。另外,东南大学对新生采取了有效的激励机制。包括招生时高分学生的高额奖学金制度;培养过程中滚动式奖学金制度;毕业时优秀学生选择职业的竞争机制;第一年后可以换专业的制度;教学计划中规定可扩大选课自由、自主选择课程组;教学内容、方法以及考试方法中调动学生积极性的措施;课程设计、生产实习、毕业设计优秀成绩由学生自报、大组答辩确定;实行因材施教,优秀生导师制及筛选制度;免试研究生报名、考核、面试制度,并在选拔过程中加大获得省市竞赛奖、、创新成果等所占的权重,等等。这些激励机制,使得许多优秀新生对东南大学电气工程专业很向往,更加保证了优质生源。
重视实践能力,特别是创新能力的培养
东南大学在电工电子教学实验方面实力很强,其电工电子教学实验改革在全国享有盛誉,有很大的影响。东南大学电气工程专业在学生的教学实践环节也充分发挥了这一优势。这为培养学生的实践能力,特别是培养学生的创新能力提供了十分有利的条件。
科学规范的教学质量保障体系
东南大学全校及电气工程系都有一套相当完善的教学管理制度,大学生手册和教师手册中的各项制度、规定齐全。行政领导班子注重教学工作的基础性地位,分工明确,协调配合。教务线和学生管理线协调配合,抓好学风建设,严格执行校规校纪,确保正常教学秩序。注重教学文件建设,各类文件齐备。充分发挥教研室、教学委员会、学位委员会、学术委员会的作用,各司其职。充分利用计算机和网络等先进技术,提高教学管理水平和质量。
学校名称:上海交通大学
专业名称:电气工程与自动化
专业简介
上海交通大学电子信息与电气工程学院下设电气工程系、自动化系、计算机科学与工程系、电子工程系、信息检测技术及仪器系以及电工电子实验中心。目前,电气工程系有电气工程与自动化本科专业1个;有电力系统及其自动化、电机与电器、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术二级学科5个,其中,电力系统及其自动化为上海市重点学科;电气工程一级学科具有博士学位授予权,并建有博士后流动站;有电力工程新技术教育部重点实验室。2004年,在教育部一级学科排名中,上海交通大学电气工程学科综合排名第五。
专业优势与特色
“宽口径、厚基础、重实践”的电气工程创新人才培养体系
随着经济和科学技术的发展,社会对工程技术人才需求的格局发生了很大变化,一些工程技术问题的解决往往需要多学科多专业知识的交叉及综合,也更需要多样化、适应性强的人才。创新行为来源于不同的知识结构,创新性人才的培养已成为世界一流大学人才培养的共同目标。
基于上述理念,上海交通大学在1998年开始在对电气工程专业整合、实施宽口径电气工程与自动化专业人才培养的实践基础上,以及1999年至2001年举办的电气信息工程(EIE)试点班教学实践基础上,又于2003年开始对本科生实施按院招生按类培养模式。参照国际著名大学同类本科教学体系,构建了包含厚实的公共基础课程模块、宽口径的大电类学科基础课程模块、以电气工程一级学科为核心的专业主干课程和专业方向前沿与特色课程模块,以及贯穿始终的创新实践教学模块在内的人才培养体系。相应的课程设置反映了电气工程与自动化专业的立体化模块知识结构:理论基础模块知识、电工电子技术模块知识、计算机与信息处理模块知识、电力系统模块知识、电气设备与控制系统模块知识,体现了本专业以强电为主,强弱电结合、软件与硬件结合,抽象(电磁场)与形象(机电装置)结合,器件、设备与系统三位一体的模块知识结构特点。创新实践教学模块将实验教学、集中实践教学环节与课外的科技竞赛、大学生科研训练项目等有机结合起来。形成了包含实践-技能层、基础-提高层、综合-创新层和科技-研究层的多层次立体化实践教学体系,多方位提高学生的创新意识和实践能力。
从2003级开始,学生进校后的前两年在统一的大平台上进行基础课程学习及能力训练,经过一年半时间的学习后,学生根据个人专业志向并按一定要求选择专业,继续后面的专业课程学习。
高水平的师资队伍
电气工程与自动化专业长期坚持引进和培养并举建设教师队伍的原则,坚持教授必须承担本科生的教书育人工作。在本专业教学中采用校院系三级统一调配师资,打破院系界限、学科教研室界限,实现师资队伍的优化组合,由教学经验较为丰富、学术造诣较深的教授或副教授领衔组成课程组。近五年来,电气工程系绝大部分教授均为本科生上课,一些资深教授和博导通过指导毕业设计、指导课外PRP研究项目等形式参与本科生人才培养工作。
全方位教学管理、质量监控与服务体系
上海交通大学拥有一套完整的本科教学管理体系,该体系对教学全过程实行规范化管理,涉及本科专业设置、培养计划制订、课程建设、招生录取、教学管理条例、学生学籍管理及学生工作管理、教师工作规范条例、教师聘任条例、任课教师职责、教务员工作条例、监考职责以及教学事故认定和处理办法等等。在本科教学质量监控体系中,对教学全过程实行严格、规范的定期监控管理。
深入开展教学改革,促进人才培养质量的提高
学院除执行全校公共基础大平台课程体系外,还构建了由14门学科基础课程及4门独立设课的实验课程组成的大电类(电气信息类)基础课程教学大平台,这些课程的学习为学生今后的发展奠定了坚实的基础。电气工程与自动化专业通过课程优化整合形成了9门专业核心课程,即《电机学》、《电气工程基础》(一)(二)、《电力电子技术基础》、《数字信号处理》、《电机控制技术》、《电力系统继电保护》、《电气与电子测量技术》、《电力系统自动化》。结合电气工程一级学科专业培养特色,除了设置一级学科方向公共课程外,还灵活设置了多个二级学科专业前沿和特色以及跨学科选修课模块,并提供多种课程设计以及电气设备实验和系统综合实验等。
从2001级学生开始,学校实行学分制管理模式,提供学生更大的自主学习选择空间。在电气工程与自动化专业教学培养计划(如2005级)中,强调宽口径模块化专业培养模式,淡化了专业方向,对学生选不同的专业特色课程以及课程设计没有强制性规定,学生可以结合本人特长和兴趣,自行设计知识模块构成。在多项集中实践教学环节中,更加注重培养学生的创新能力和社会实践能力。
在电气工程与自动化专业的教学计划中,确立了《信号与系统》、《数字信号处理》、《通信原理概论》等课程为双语教学课程。此外,《基本电路理论》、《机电能量转换》、《自动控制原理》、《电力电子技术基础》等课程为部分学生选修的双语教学课程。双语教学采用英文教材、英文作业、英文试卷。
为了突出学生实践能力和创新能力培养,除部分课内实验分布于理论课程的整个教学过程外,该专业还将重要的基础课程实验、实践环节以及课程设计等独立设课,有专门的教学计划和任课教师,进行单独考核、单独计算学分和成绩。第8学期的整个一学期集中开展毕业设计工作。通过实验教学及创新实践环节,培养了学生设计和进行实验以及对实验数据进行分析、整理的能力;发现、定义和解决实际工程问题的能力;应用必要的技术和现代化工具的能力;团队合作与领导能力;书面和口头表达能力;科学思维能力;创新研究能力。
上海交通大学通过“211工程”、“985工程”投入大量资金建成了6个国家级重点实验室,以及一批国家部委、上海市、国家863重点(开放)实验室和国家工程研究中心,建成了具有国内先进水平的国家级教学示范中心——大学物理实验教学示范中心、国家工科基础课程教学基地——电工电子教学基地等。电气工程系建有电力工程新技术教育部重点实验室、上海市高压电器检测中心。通过校企联合,电气工程系还建成了上海交通大学——德州仪器TI联合实验室、上海交通大学-施耐德电气联合实验室、上海交通大学——嘉兴联胜联合实验室。此外还有电工电子实验中心、电力系统动模实验室、高电压实验室、电机实验室、电力电子与电力传动实验室等专业基础和专业实验室。重点实验室、联合实验室和专业实验室的建设为加强学生的实践能力培养奠定了重要物质基础。
在不断完善校内实践基地的同时,积极通过“产学研”结合建立长期稳定的校外实习基地。让学生直接参与供电公司、变电所等的管理,了解和接触生产实际,学到了校内课堂上无法学到的东西。目前,电气工程与自动化专业已建立了石洞口电厂、新安江水电站、上海电 机厂、闵行电厂、吴泾电厂、施耐德(中国)有限公司、思源电气有限公司、上海市电力公司、上海外高桥电厂等多个校外教学实践基地,这些实习基地的建设为电气工程与自动化专业学生的实习提供了有利的条件。
学校名称:重庆大学
专业名称:电气工程与自动化
专业简介
重庆大学电气工程专业1936年成立,1952年进行了专业调整,1955年增设电机与电器专业,改革开放后又增设了高电压与绝缘技术、电气技术、电磁测量等专业。1998年按照电气工程及其自动化专业招收和培养学生,2001年改为电气工程与自动化专业,现有电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、建筑电气与智能化等5个专业方向。该专业是重庆大学电气工程学院唯一的本科专业。
目前,重庆大学电气工程学院拥有国家工科电工电子基础课程教学基地、国家电工电子实验教学示范中心,电气工程一级学科为国家重点学科,拥有电气工程一级学科博士学位授权及博士后流动站,建有“输配电装备及系统安全与新技术”国家重点实验室及3个省(市)级重点实验室,拥有“高压输变电设备安全运行科学与新技术”教育部创新团队。专业现有专任教师109人,本科生1889人,全日制硕士研究生470人,博士研究生153人。
专业优势与特色
专业目标明确,课程体系设置既有先进性又切合实际。密切结合国家和地方重大教改项目,不断探索和实践专业人才培养模式、教学内容体系改革及专业建设,其成果获得国家教学成果一等奖1项、二等奖2项。
学科优势明显,师资水平高。依托国家重点学科、国家重点实验室、国家教学基地、国家实验教学示范中心,初步形成了教学、科研、学科建设三位一体、人才交融、协调发展的格局,提供了高水平本科人才培养的支撑条件。
注重产学研结合,培养高质量专业人才。毕业生供不应求,社会需求现状和预期好,为国民经济建设做出了积极贡献,深受用人单位欢迎。
学校名称:西安交通大学
专业名称:电气工程与自动化
专业简介
西安交通大学电气专业起源于1908年,是国内最早创立的电机专业,1917年从专科改为本科,1998年以前设有电机电器及其控制、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、工业自动化等4个专业,1998年根据教育部颁布的引导性专业目录名称,将上述专业合并为电气工程与自动化专业,设有6个专业方向。
目前,该本科专业所在学院拥有电机与电器、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术5个二级学科,2007年电气工程一级学科被评为首批国家重点学科,拥有电力设备电气绝缘国家重点实验室。在教育部2006年以及此前的第一次一级学科排名中,西安交通大学电气工程学科均综合排名第二。该专业现有专职教师109人,本科生1432人(包括本硕连读生178人),工学硕士研究生669人,博士研究生164人。
专业优势与特色
长期以来,该专业秉承西安交通大学“起点高,基础厚,要求严,重实践”的办学传统,形成了以下优势与特色:
专业建设与教学改革水平目前处于国内领先地位,充分发挥了示范辐射作用。从1996年开始,该专业先后主持了4项国家级教改项目,围绕电气信息类专业人才培养方案、教学内容和课程体系改革、电气工程类教改成果整合、专业规范制定等方面开展研究,获得2项国家级教学成果二等奖,所取得的教学成果被全国许多所大学应用。拥有1名全国教学名师和2名省级教学名师。
拥有电气工程(一级学科)国家重点学科和电力设备电气绝缘国家重点实验室,学科优势明显,提供了高水平本科人才培养的支撑条件。
拥有国家工科电工电子基础课程教学基地、国家电工电子实验教学示范中心。通过“基地”与“中心”的建设,促进了实验教学体系的改革和优化,科学构建了三层次的实验教学体系,开出了一批新实验,增加了设计性和综合性实验的比例,在实验中注重培养学生的工程意识和创新精神。电气工程与自动化专业的学生在科技创新活动和全国性的科技竞赛活动中,取得了一批优秀成绩, 教材建设和课程建设成果突出。该专业编写出版了《电路》等5部“十五”国家级规划教材和2部“十一五”国家级规划教材。所编写的教材被许多高校采用,在全国具有广泛影响;拥有电力电子技术、电路、工程电磁场、电工电子技术等4门国家级精品课程。
学校名称:华北电力大学
专业名称:电气工程及其自动化
专业简介
1958年建校时,原北京电力学院就设置了电气工程专业,其首先设置的4个专业中就包括了电力系统自动化和继电保护与自动远动技术两个专业(从哈尔滨工业大学搬迁而来)。随着教学改革的不断深入,专业名称几经改变。1998年,华北电力大学按照教育部新的专业目录中的“电气工程及其自动化”专业招收和培养学生,下设电力系统及其自动化、继电保护与自动远动技术、高电压技术、城市供用电、电力电子技术、电力市场、电气技术7个专业方向。
电气与电子工程学院拥有1个国家级重点学科,5个省部级重点学科和电气工程博士后流动站,具有一级学科博士和硕士学位授予权。拥有2门国家级精品课程和多门省部级精品课程。学院现有教师338名,其中,中国工程院院士1名、国家杰出青年基金获得者1名,长江学者讲座教授1名,国家百千万人才2名。学院有博士生导师22名,教授75名,副教授106名。教师师德良好,教学和科研水平较高,结构合理。
专业优势与特色
该专业具有如下优势与特色:面向电力行业,有明确的培养目标;师资队伍结构合理,重视青年教师培养;依托电力行业,有完善的实验与工程实践条件;产学研结合紧密。
学校名称:西南交通大学
专业名称:电气工程及其自动化专业
专业简介
西南交通大学电气工程及其自动化专业始于1949年7月成立的“电气运输”专业。1962年,发展为“电气化铁道供电”和“电力机车”2个专业。1981年,“电气化铁道供电”专业更名为“铁道电气化”专业。1985年,“电力机车”专业更名为“电力牵引与传动控制”专业。1996年,按照培养厚基础、宽口径,知识、能力与综合素质协调发展的人才培养模式,按大类培养将“铁道电气化”和“电力牵引与传动控制”2个专业纳入“电气工程及其自动化”专业。目前,该专业设有“电力系统及其自动化”、“铁道电气化”、“电力牵引与传动控制”、“磁浮与城市轨道交通自动化”4个专业方向。
电气工程及其自动化专业为国家级特色专业建设点,拥有2门国家级精品课程、电气工程基础国家级实验教学示范中心、“轨道交通电气化与自动化”国家教学团队和1名国家教学名师。拥有国家重点学科“电力系统及其自动化”、国家重点(培育)学科“电力电子与电力传动”、四川省重点学科“电工理论与新技术”和铁道部重点学科“铁道牵引电气化与自动化”,拥有“电气工程”一级学科博士学位授予权和博士后科研流动站,建有“磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室”、“铁道电气化与自动化铁道部重点实验室”和“四川省轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心”,拥有“磁浮技术与磁浮列车”教育部创新团队。
目前该专业所在的电气工程学院拥有教师188人,本科生1336人,全日制硕士研究生670人,博士研究生81人。
专业优势与特色
以国民经济建设和社会需要为导向,主动适应轨道交通发展需要,面向轨道交通电气化与自动化,培养高素质人才。专业培养目标明确,规格要求合理,行业优势明显,师生认可程度高。
坚持教育教学改革和质量工程建设,构建了多层次个性化人才培养体系,在人才培养模式、课程建设、教材建设、教学团队建设等方面取得了优良的成果,形成了优质的教学资源。
“重基础,强实践,求创新”构筑和实践了全方位多层次实践教学新体系,采用“以软带硬、资源共享”的建设理念,坚持“产、学、研”结合,加强国际交流与合作,建成了以个性化实验和科研项目实践为主的个性化、创新实践平台,建立了专业人才工程实践能力和创新能力培养的长效机制。
专业生源质量好,毕业生就业率高。毕业生在我国铁路电气化、电传动机车和车辆的发展建设中作出了重要贡献,得到社会和用人单位的广泛认可。
学校名称:山东大学
专业名称:电气工程及其自动化
专业简介
山东大学电气工程及其自动化专业始建于1946年,是该校工学门类中历史较悠久的学科之一。1952年设立发电厂及电力系统专业,后改称电力系统及其自动化专业。1956年设立电机电器专业,后改称电机及其控制专业。1978年设立继电保护及自动远动技术专业。1980年设立电气技术专业。1998年,将电力系统及其自动化专业、电机及其控制专业、继电保护及自动远动技术专业和电气技术专业等4个专业合并成现在的电气工程及其自动化专业。
山东大学电气工程学科是“211”和“985”重点建设学科。2007年电力系统及其自动化二级学科成为国家重点培育学科。目前山东大学电气工程学院拥有省级重点学科2个,省级重点实验室1个,省级工程技术研究中心4个。
2006年电气工程及其自动化专业成为山东省特色专业,2007年电气工程及其自动化专业成为国家第一类特色建设专业。
电气工程学院现有博士研究生导师15人,硕士研究生导师42人,长江学者特聘教授1人,长江学者讲座教授1人,进入国家“百、千、万人才工程”一二层次的学者1人,教育部新世纪优秀人才2人,省级有突出贡献的中青年专家3人,山东大学教学名师3人。
师资队伍构成:教授23人,副教授39人,其他高级专业技术职务10人,其中具有博士学位的40人(占48.2%),分别毕业于清华大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、沈阳工业大学、山东大学等高校,其中三分之一教师有海外研修经历。
近年来该专业出版教材、专著和译著等40余部,完成国家、省部和企业科研项目100多项,获得国家级发明奖和科技进步奖5项,省部级科技奖励30多项。自该专业设立以来为国家培养了近万名工程技术人才,为国家电力事业的发展做出了重要贡献。
专业办学的主要特点
山东大学电气工程及其自动化专业适应国家与地方发展的战略要求,以培养中国电气工程领域优秀本科生为目标,具有鲜明特色:
关键词:建筑智能化;电气工程;管理技术
中图分类号:F407文献标识码: A
一、建筑智能化电气工程管理
现今,人们对居住环境、生活智能化的要求越来越高,对生活品味的追求日渐提升,从居民对建筑物标准的要求上即可看出,现在的人们对建筑中智能化管理的需求越来越强烈,因此这就为建筑智能化电气工程管理的应用提供了广阔的空间,越来越多与智能化电气工程相关的新技术应用于现代建筑中。建筑智能化电气工程的施工主要步骤如下:①对整套配电柜和其调控设施进行安装;②对架上电缆以及电缆桥架进行安装;③对架空线路以及上步装置的智能化电气设备进行安装;④对变压器进行安装;⑤对配电以及动力装置进行安装;⑥对柴油发电机组进行安装;⑦对持续电源进行安装;⑧对低压电动机进行安装;⑨对电加热器以及电动执行部分进行安装并接通其线路;{10}[10以后的符号跟之前的不一致。]对以上安装的智能化电气动力装置进行调试运转;{11}对开关插座等装置进行安装;{12}对接地设备进行安装;{13}对裸母线、非开环母线等母线进行安装;{14}对电缆线路进行铺设并且对电缆头进行安置制造;{15}对导管、线槽、穿管进行铺设;{16}给槽板、钢索配线;{17}对线路的安全性能进行测试;{18}对照明设备进行安装;{19}对照明设备进行调试运行;{20}对避雷设备进行安装;{21}对接闪器以及定位点进行安装,对环境的变化及使用功能的变化具有感知能力。如:感知建筑物内外温度的变化,监视建筑物内人员流动及大门的启闭等。传递、处理感知到的信号及信息,对其进行分析和判断。如:把传感器获得的有关温度变化的信息传递到控制中心,分析建筑物内温度的变化,与系统温度设定值进行比较,判断变化趋势;{22}验收工程,及时修改调整。
二、建筑智能化系统工程的应用现状
1、智能化建筑概念
在当今的建筑智能化电气工程管理中,人们对高科技的需求越来越强烈,因此,新技术的应用日渐增多,智能化管理技术就是其中应用较为广泛的一种。智能化技术又可以成为“人工智能技术”,它是计算机技术的一个组成部分,是将“GPS定位技术”、“精密传感技术”以及“计算机技术”集中于一体的综合技术。“人工智能”这个词语最早是在1952年提出来的,主要是由智能控制系统、处理语言系统、专家系统、识别图像系统以及识别语言系统等组成。智能化技术诞生至今,在控制领域的应用最为广泛。
智能化技术在建筑智能化中的应用,主要有自动控制技术、通信技术、网络技术和数据技术几个方面,智能建筑主要由三个部分组成,楼宇自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统。近年来,随着科技的飞速发展,智能化技术在生活中的应用也逐渐增多,其发展也日新月异,研究者们根据实际生活的需要,综合自动化、仿生学、语言学等多种学科的知识,加入更加实用的功能,在中国兴建的大型建筑将占全球一半,而现代大型建筑的主流是智能化大厦,因此智能化大厦的弱电系统研究及实施,成为自动化控制领域里的一个重要分支,将现代大厦建设成具有国际先进水平的智能大厦,并保有今后进一步的扩展性。
2、智能化建筑发展现状
由于我国的智能化建筑发展起步较晚,目前还处于起步阶段,因此在发展过程中还存在很多缺点和尚待完善之处。首先,我国建筑智能化发展的水平低。建筑的智能化系统功能短缺,导致有些工程无法如期完成,从而拖延了建筑整体的完成,难以保证效率;另外,国内一些厂家生产电子产品的质量较差,故障率很高,而国外进口产品价格偏高,给日常生活带来极大的不便,使智能建筑并不为一些业主青睐。其次,我国智能化发展十分迅速。从1990年开始,智能化工程已经成为我国建筑工程十分重要的一部分。在十多年的探索和积累中,我国的智能建筑已经大有普及之势,实际应用水平也有了很大的提高。另一方面,社会需求量明显增大。进入信息时代以后,人们的脑力劳动急剧增加。对舒适宜人的生活环境、方便快捷的办公场所以及人性化的建筑设计理念的需求都将智能建筑推向了一个新的高度。同时,“五位一体”的新型经济发展模式要求,国家节能减排力度的不断加强,也将为智能建筑带来新的发展契机。
三、建筑智能化工程管理技术的应用问题
1、建筑智能化工程存在的问题
尽管建筑智能化工程在今年来已取得了较快的发展,在各个方面都取得了骄人的成绩,但是由于其发展历程短等方面的原因,我国建筑智能化还存在一些问题有待我们去解决。具体而言,主要包括以下几个方面:第一,缺少系统规划理念。由于建设单位对智能化系统的理解深度还不够,因此,常常片面地提出一些不切实际的要求,而承包单位对以需求为主导规划理念的缺乏,管理部门专业技术人员的缺少,造成经常是外行管内行,最后导致仅仅简单以技术系统的数量堆砌为衡量建筑智能化的标准,进而使整个工程的有效性降低。第二,设计院设计过程脱节。建筑智能化系统工程的设计单位主要是建筑设计院和系统集成商。无论是设计院还是集成商,在从事智能化系统工程中均存在各自的弱点;设计者的知识更新、知识储备、实践经验等方面与快速发展的工程建设要求不相互匹配,设计人员不熟悉当期主流产品的技术性能、技术要求,进而造成建筑工程的具体实施过程和设计院的规划出现不一致现象,以致由于设计问题影响到工程质量。
2、加强对建筑智能化工程的管理,促进智能化行业健康发展
首先,高素质人才的缺乏依然是目前行业的重大问题。因此,有必要加大力度培养一批技术水平过硬的专业科研人员,在技术开发,科研设计等方面深入探讨,在现有理论研究的基础之上,组织更多由多方参与的研讨会,听取包括建筑商,施工单位,业主,集成商等众多意见,共同磋商行业发展的方向和出现的问题。建立行业专项研究基金和奖励基金,不断推动科研水平的提升,以此促进整个行业的发展。其次,在系统分析阶段,首先要定义清楚用户所需的智能化系统,在系统规划设计阶段,为用户做出详细的系统规划书,并在详细设计阶段做好技术设计与施工组织设计。协调好各部门之间的设计和职责问题,合理安排布置,统筹兼顾,有的放矢。在具体实施中,纠正总体设计中的问题,进行优化设计。再次,施工中要严格按照施工工序,合理设置质量控制点,控制工序活动质量,检查工序活动的结果,掌握质量动态,完善施工检查与验收过程。抓好施工现场的项目管理,做到施工有序进行。加强后期服务维修工作的力度,对维修人员和使用人员进行专门业务培训,采用竞争上,对技术不过关人员进行淘汰,为智能建筑赢得良好的口碑。
结束语
近年来,我国建筑工程的发展非常迅速,与此相关的施工管理技术也日渐提高。人们随着生活水平的进步,对生活的智能化、居住环境的便利性提出了新的更高要求。智能化电气工程是建筑工程中比较重要的一种施工项目,与智能化电气相关的装置、设备等的建设工程管理都属于此类。建筑智能化电气工程施工管理的好坏关系着整个建筑是否能正常完工使用。随着高科技逐渐引入建筑工程中,智能化技术在其中使用的越来越广泛。智能化管理技术是将GPS定位技术、计算机技术以及精密传感技术集中一体应用的高科技综合技术。智能化技术的引用,不仅可以减少建筑智能化电气工程中的人力成本,而且这种技术也显著提高了操作的准确度和工作效率,缩短了工程所需的周期,并且也便于工程完工后对其进行监督检测。
参考文献
[1]杨东辉.关于建筑电气和建筑智能化工程安全及质量问题的探究[J].科技致富向导,2014,02:170-171.
【关键词】电气工程,管理,自动化,应用,
1. 电气工程自动化的应用:
1.1电气自动化控制系统在电气工程中主要表现在总线控制,远程控制和集中控制中三个方面。总线监控让系统设计更具有针对性,其依据实际情况进行设计,不同的间隔可有不同的功能,还有远程监控所具有的优点。另外,现场总线监控设备就地安装,通过通信线与监控系统进行连接,不仅降低了成本,节约大量电缆和减少了安装维护工作量。还因为各个功能的相对独立性而不会导致整个系统崩溃瘫痪。远程控制可以节省成本费用,且组态灵活,但这种监控方式比较适用于小系统监控设置,而不适合设置在较大范围的电气自动化系统中。集中监控方式的系统设计较为容易,而且运行维护要求不高。其将整个系统的各功能集中到一个处理器进行运作,因此处理速度缓慢。当电气设备全部融入到控制系统中,监控对象不断增加,但电缆的数量剧增,投资方也有明显的变化。同时,隔离刀闸的辅助接点经常会出现位置不对的现象,造成导致电力系统在电气工程中无法顺利进行,因而集中式控制设计在电气工程中也被广泛的推广应用。
1.2变电站自动化的运用。变电站所应用的自动化技术,采用全微机化的电气设备,在计算机的屏幕上进行监控操作,利用计算机电缆来实现自动化管理数据,这便是通过多方面来监控变电站的电气设备的运行状况,进一步加强变电站的监控能力,它在一定程度上代替了人工操作与监控,节省了人力资源,另外又可以大大提高变电站的工作效率,并有效的保证了变电站工作安全进行。
1.3在智能建筑中的应用。伴随着我国社会经济与科技文化的迅速发展,建筑行业已经开始引进电气自动化系统,进行智能化建筑。其中数字电子化科技能化已经成了建 筑界的主要趋势。伴随着建筑行业的发展和需求,以节约人力物力资源为主要目的建筑设备的自动化控制系统便产生了。智能建筑主要指CA(自动化)BA(楼宇自动化),消防自动化(FA)和保安自动化(SA),简称5A。其中有大量的楼宇设备自控系统工程、办公自动化系统、一卡通系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、智能灯光、音响控制系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统、智能化小区物业管理等一系列系统。
2.未来电气自动化的发展趋势:
电气自动化的应用涉及的领域很广,如电器开关、飞机汽车生产等各方面,我们应该辨证地看待电气自动化的发展方向,并且可以投入更多的资金与注意力在电气自动化的探究研发上。其中电器智能化也值得我们加以关注,例如自动控制、机器人和专用集成电路等方面。另外,与此相关的一些法律法规不够健全,也没有及时更新,它们无法适应现实情况,因此在管理过程中会存在一些问题。例如组织机构设置不统一等。为了让电气自动化能够更好地发展,应该加强技术人员及管理人员队伍建设,不断专研学习,有选择的借鉴国外的较好经验与案例。
我国的变电站自动化技术的研制工作在上个世纪六十年代初就开始了,并在七十年代初期收获到了集保护、控制和信号收集为一体的技术。在八十年代,由清华大学主持研发的35KV变电站保护自动化和微机监测系统建成并投入使用。到了1998年,我国在总装机容量上达到了277GW以上,成为当时世界第二位,并预计在2015年超越美国成为世界第一。随着社会生活的不断发展进步,工业化、城市化进程的加快和人们生活品质的不断提高,现代人类对于生活的追求已经牵扯到智能化以及自动化方面。相应的,对自动化的技术也就越来越提出新的、苛刻的要求以及标准。因此当今电气工程中自动化技术正趋向于:
(1)由以前主要在输电与发电自动化方面向输电、发电和配电自动化进行全面的发展。
(2)在输电和配电方面,柔流输电技术(FACTS)得到了利用。
(3)在理论工具应用上,更加借重了当前现代化的控制理论依据。
(4)在控制手段上,对远程通信电力电子器件和微机的应用也在进一步的研究。因此,可以说我国电气工程自动化,由弱小到强大,由强大到走在世界前列是离不开电力工程人员的不断努力的成果。
3.电气工程施工现场管理以及材料管理:
施工现场管理。施工管理人员要严格执行规范化的操作程序,并深入施工一线,向施工技术人员了解施工进展,并发现施工中的问题,做好质量控制; 施工管理人员要督促资料员做好资料的收集和整理工作,尤其是隐蔽工程的验收资料及隐蔽工程的签字资料,确保隐蔽工程验收合格后才进行下一步施工。电气施工人员要做好接地工程、防雷引下线、管线和箱盒的预埋工作,确保电气施工的质量。
(1)接地工程: 接地工程是工程中容易出错的地方,施工人员必须按照施工规范进行施工,确保接地线的连接,接地端子的预留符合设计和规范要求; 做好金属门窗、栏杆等金属部件的防雷工作,做好衔接,防止遗漏,确保接地设备的完善。
(2)防雷引下线: 均压环、避雷带、防雷引下线等都是保证建筑物安全的重要手段,在施工中确保焊接满足规范和设计要求,并做好防腐处理,防止错焊、漏焊等失误,在防雷引线下的施工完成后,做好检查工作,确保工程的质量。
(3)配管与箱盒的预埋、预留位置必须符合设计和规范要求,在这些电气设备的施工时,可以先对配电箱盒线盒内压线做样板,确保布线整齐、压接可靠,然后进行全面施工,施工完成后要做防锈和防腐处理;管线的预埋必须安全可靠,不能忽视每一个细节,确保施工无工程质量问题。
在施工中,必须按照国家现行的电气工程施工及验收规范进行,确保施工有章可循,并严格按照规范化的操作程序进行: 先编写分项工程施工组织设计,并进行图纸会审工作,在施工中完成每道工序后要经过监理单位验收签字后才能进行下一道工序,施工技术人员要写好施工日志,做好施工过程中的资料收集,便于检查施工过程中的质量。
【国家电网公司】5月16日,特高压奖学基金成立仪式在京举行。基金采取开放式方式,接受捐赠人、电力企业、相关行业组织的联合捐赠,初次募集资金人民币2300万元。目前共有国家电网公司等19家电力行业企业和组织共同参与,每年面向清华大学、山东大学、上海交通大学、浙江大学、华北电力大学等17所高校的160名电力专业的优秀本科生颁发“特高压奖学金”。基金委托国家电网公益基金会负责业务运作与日常管理。
【北京建筑大学】5月19日,北京建筑大学与中国兴业太阳能技术控股公司联合成立分布式能源及微电网联合研究中心。根据双方签署的战略合作协议,双方将就分布式发电及微电网领域的新技术以及其在建筑上的应用开展广泛而深入的研究,在产学研方面深度合作;兴业太阳能将在北京建筑大学设立专项奖学金,每年资助在该领域取得一定成就的学生。
【南京工程学院】5月22日,南京工程学院与南瑞继保合作共建电气工程领域研究生工作站揭牌仪式举行。南京工程学院电气工程领域研究生已进驻该工作站,并已开展两届研究生工程实践。研究生工作站的成立将进一步增强双方在研究生培养、技术研发等方面的合作。
【东南大学】5月22日,教育部高等学校电气类专业教学指导委员会2014年度第一次工作会议在南京举行。会上,教育部高等学校电气类专业教学指导委员会主任、东南大学常务副校长胡敏强报告了教指委2014年上半年的工作情况,并就下半年工作作了部署。与会委员围绕电气类本科专业设置、培养目标、培养规格、师资队伍建设、教学条件、教学质量保证等主题进行了深入讨论。与会专家就本专业教学质量国家标准达成了初步共识。
关键词:电气工程;应用型;创新人才;课程体系
作者简介:戴宪滨(1964-),男,辽宁朝阳人,沈阳工程学院电气工程系,副教授。(辽宁 沈阳 110136)
基金项目:本文系辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题“电气工程应用型创新人才课程体系的研究与实践”(课题批准号:JG12DB349)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0013-02
同志在庆祝清华大学建校100周年大会上的重要讲话强调,高等教育的根本任务是人才培养,要把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准,要注重培养拔尖创新人才,努力为培养造就更多新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者作出积极贡献。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》中也明确提出,高等教育要突出培养创新型人才,这是建设创新型国家的基础和迫切需要。因此,创新是当今社会发展和高等教育的主题,实施创新教育,培养高素质应用型创新人才,是时代赋予高等教育的历史使命。如何培养高质的应用型创新人才是我国普通高等院校亟待解决的迫切问题。
一、应用型创新人才的基本特征
应用型人才是新建本科院校根据社会需求培养的、面向实际、面向生产一线,掌握扎实的基础理论知识,并将相应的科研成果进行转化的人才。而创新人才是指具有创新意识、创新思维、创新能力、创新品格及个性全面发展的人才。著名化学家施开良结合几十年的教育实践提出,我国创新型人才的基本特征应表现在“知识结构”、“能力结构”、“思维构成”、“培养过程”四个方面。[1]应用型创新人才所具备的知识、能力和素质应全面体现创新性和应用性。而创新是经济社会发展的推动力,应用则是在实践的基础上推动经济社会发展。
对于电气工程应用型创新人才培养也要有“知识、能力和素质”三维度要求。电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,自身特点是强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合;专业面宽,既具有电气工程方面的专业知识和技能,又有自动化和信息技术方面的基础知识和技能,其培养的学生应受到电工、电子、信息、控制及计算机技术方面的基本训练。电气工程应用型创新人才知识结构(包括自然科学知识、人文社会科学知识、文学艺术、基础科学知识、专业基础知识、专业知识)应突破学科之间的界限,实现文工、理工之间的交叉和渗透,使学生既有扎实的基础理论知识又有宽广的知识面及一定的知识深度。也应具备较强的实践动手能力、解决实际问题能力、自学能力、社会适应能力、技术开发及科技成果转换等技术创新能力。也应具备宽厚的知识基础、创新思维、创新方法、合作意识、健康人格等方面的素质。总之,电气工程应用型创新人才必须具备“宽与厚”的知识结构、“应用与创新”的实践能力及“独立与合作”的良好素质。
二、创新人才培养的基本途径
应用型创新人才的基本特征决定其人才培养模式,构建以实践动手能力和创新能力为主线独具特色的“创新”人才培养模式,要做好以下工作:
1.实施创新教育
创新教育的目的是培养创新人才,是以培养学生的创新精神和创造能力为基本价值取向的教育。创新教育是现代创造学与教育学相结合的一个分支。[2]创新教育包括发明创造的技巧与经验、创新能力训练及创造性教育内容。创新教育应该贯穿于普通高等本科教育四年各个阶段,其核心是培养创新能力。创新教育要充分体现被教育者的主体性地位,有利于激发学生的学习热情,增强学生的创新意识,开发学生的创造潜能,提高学生在激烈竞争中的生存能力。
2.创新课程体系
课程体系决定着人才培养的知识结构和能力结构,构建科学的课程体系是实现人才培养目标的重要保证。应用型创新人才培养的课程体系:基础课按学科大类设置,专业课按年级设置,专业方向课预留学分新型的结构模式。专业方向课依据社会和企业需求灵活设置,逐步实现学术课程、技术课程与职业证书课程相结合。因此,电气工程应用型创新人才课程体系如下构成:
(1)公共基础课平台。它由文化类课程、工具类课程、能力培养类课程构成。本课程平台注重双基教育即基础知识、基本技能与能力;注重和加强课程的基础性和广博性,注重自然科学与社会科学知识的有机结合,注重学生所必需的知识和基础,培养学生的基本素质。
(2)专业基础课平台。它由强电类课程(电路原理、电机学、电力电子技术)、弱电类课程(模拟电子技术、数字电子技术)、控制类课程(自动控制理论)、信息类课程(信号处理技术)构成。主要养成学生的基本学术素养和行为能力。
(3)专业课程平台。它由专业方向课、专业必修课和专业拓展课构成。专业方向课为本专业方向的主干课程,有理论、有实验、有课程设计;专业必修课针对本专业方向所需技术开设的必备的专业知识课程;专业拓展课不再按专业方向设课,鼓励学生跨学科交叉选修。
3.加强创新型师资队伍的建设
教师在“教学、创造性研究和服务性工作”等领域对创新人才培养起到至关重要的作用。因此,作为普通高等院校的教师应该具备高尚的职业道德、强烈的探索意识和创新精神、健康的身心素质以及深厚的专业知识和精湛的职业技能。积极引进高层次人才,改善师资队伍的学历结构、职称结构、学缘结构、年龄结构和知识结构;将企业工程技术人员引入并参与课堂教学,实现理论与实践的对接。组建教学团队,加强跨学科、跨专业教师间的协作,优势互补。实施青年教师导师制,加快青年教师的培养,提高青年教师的业务素质。进一步加强“双师型”队伍建设工作,根据各专业及学科的实际情况有计划地安排教师到企业实习和调研,参与企业的生产活动以及科技创新活动,使教师及时了解企业的新技术、新成果;另外,鼓励教师参与校内外实验、实习基地建设,积累工程经验。
4.构建创新型实践教学体系
创新源于实践,实践教学是造就具有创新意识和实践能力高素质人才的重要途径。[3]科学合理的实践教学体系不仅在于向学生传授实验知识、验证理论、培养实践技能,更重要的是实现理论和实践的结合,引导学生掌握科学的思维方法,提升分析问题和解决问题的能力,培养学生创新意识和实践动手能力。
因此,多层次、模块化的电气工程应用型创新人才实践教学体系由如下部分构成:基础实验模块(大学物理、电路原理、电机学、电子技术、金工实习、电工实习、电子工艺实习等基础课程实验和基本技能实训)、应用实验模块(继电保护、高压、自动装置、认识实习、毕业实习、变电站设备装配实习等专业课程和工程应用能力实训)、综合实验模块(电力系统、变电站仿真、电网仿真)、设计实验模块(课程设计、毕业设计)创新实验模块(学科、科技、技能竞赛、学生研究计划等各项创新活动)及社会实践模块(军事训练、公益劳动、思想政治实践、文化艺术实践等)六部分组成。其中,基础实验模块主要培养学生基本技能和基础实验能力,培养学生创新意识;综合实验模块强调学生创新精神、创新能力与团队合作精神的培养;设计实验模块重点培养学生个性与专长为出发点,强调学生创新能力的充分发挥,培养独立解决问题、科学探索的精神;创新实验模块重点培养学生初步科研能力、综合应用能力及创新能力;社会实践模块是培养学生认识社会、适应社会及相应的社会实践能力。借助课程实验平台、集中实践平台、科技创新平台和社会实践平台,使课内、课外、社会三大课堂有机结合,并始终贯穿于电气工程应用型创新人才培养全过程。
5.走校企合作、产学研合作的创新型人才培养途径
校企合作、产学研合作教育是指以高校为技术依托、以学生为主体、以市场需求为导向及企业、高校、政府共同参与教学活动、“做中有学、学中有做”的一种教育培养模式。电气工程应用型创新人才培养必须以能源电力行业和输配电装备制造业需求为导向,坚持实践能力培养与职业素质教育结合,建立校企联盟,将产学研合作打造成应用型创新人才培养的重要平台,使学生顺利实现从理论到实践的过渡,实现从大学到“职场”的无缝对接。
6.构建创新教育评价体系
(1)教育观念评价。包括院系创新教育的定位与规划;培养目标是否体现创新意识和创新能力的培养设计;课内外创新教育途径、方式设计与培养模式构建等。
(2)课程体系和课程设置评价。课程结构、内容评价包括创新课程数、各类创新型实践环节开展情况、实验项目的综合性、设计性比例、综合性、设计性实验的内容学科跨度等。
(3)学生科研能力评价。承担科研课题、参加学术活动、撰写学术论文是培养创新能力的有效方法。
(4)教学效果评价。评价实施以创新为核心的素质教育所取得的效果。包括:学生的创新意识、创新素质和创新能力的发展、学生的创新教育学术成果、开展创新教育的经济和社会效益、学生的就业、创业情况。
(5)对教师的评价。框架由能力、积极性与工作态度、业绩三项构成。评价内容包括:教师对教科书、日常生活、人生道路等方面的指导能力;教师对教育工作的态度和热爱程度、教师的责任感等等。
7.其他方面
邀请国内外知名教授开设高水平的专业基础课,给学生以学术智慧的启迪。举办前沿领域专题研讨班,为学生参与学术研究活动做准备。资助学生在导师的指导下开展创新性的科学实践活动。搭建国际交流平台,通过资助学生赴海外高校交流学习,开阔学生的国际化视野。
三、结论
现代电子科学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统的电工学科的各个领域,使电工学科的理论和技术发生了巨大的变化。应用型高级技术人才的需求量将会越来越大。美、日、欧发达国家重视人才培养的创造性,强调人的自由发展是人才具有创新意识的前提,从理论和实践两方面积累了丰富的经验,从国家、社会和大学三个层面制定了完善的关于创新人才培养的教育教学的科学体系。这些对于我国当前在科学发展观背景下加大创新人才的培养力度具有重要的借鉴价值。
参考文献:
[1]许劲松,朱蓉蓉,洪林.应用型创新人才的培养:理念·原则·机制[J].教育理论与实践,2011,(2):3-5.
电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见,学好“电力电子技术”这门课程,对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。
随着现代科学技术的飞速发展,知识更新越来越快,要求学生的知识面越来越宽,工程实践能力越来越强,所学的课程门数不断增加,必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述,电力电子技术已经应用到各个领域,不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置,电力电子技术课程所包含的内容越来越多,所含的知识越来越丰富,原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是:怎样在有限的教学时间内,最大程度地提高学生的理论知识水平,拓宽学生的知识面,增强学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的科技创新意识,将理论知识与工程实践相结合,培养出符合现代社会需求的人才。
“电力电子技术”课程教学改革具体内容
根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况,对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整,更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。
修改人才培养方案
人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。
教材内容的合理取舍
任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。
主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。
课堂教学方式改革
教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。
由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。
总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。
改革实验教学环节
为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。
我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。
将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学
Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。
课程设计环节的改革
“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。
毕业设计环节的改革
为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。