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关键词:建筑 电气工程 防雷
引言
在科学技术日新月异的新时代,随着社会经济的发展,现代人们的生活物质水平也得到了大幅度提高,因此在现代的房屋建筑中,电气设备也越来越多,从而为人们创造美好生活奠定了坚实的基础。然而由于近几年来经报道的雷电灾害屡见不鲜,由于雷电的袭击给人们的生活和生命财产安全造成了极大地影响,甚至给社会带来巨大的损失。尽管随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,现代建筑的防雷措施都非常完善,然而由于电子科技的高速发展和智能化建筑的不断涌现,从而使得现代建筑必须要进行电气工程防雷,从而才能提高建筑的防雷水平,确保用户的生命财产安全,与此同时,随着建筑行业的高速发展,建筑行业中各种先进的技术层出不穷,从而为建筑电气工程防雷创造了有利的条件。但是,就目前建筑电气工程防雷的实际情况而言,传统的防雷方式和技术已经不能够满足现代建筑的需要,因此,为了提高建筑电气工程防雷水平,还必须要加大对建筑电气防雷的分析研究力度,从而才能够总结出更加科学完善的建筑电气工程防雷技术,进而才能够为社会的安居乐业和经济的高速发展奠定坚实的基础。本文从雷电的形成及其危害出发,对建筑电气工程防雷进行了深入的分析,然后对建筑电气工程防雷问题进行了详细论述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的建筑电气工程防雷起到一定的参考作用。
一、雷电的形成及其危害
1雷电的形成
雷电是一种大气放电现象。当太阳把地面晒得很热时,地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空,形成大范围的积雨云,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应,也会带上与云底相反极性的电荷。当云层里的电荷越积越多,达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,温度高达6000—20000℃,所以发出耀眼的强光,这就是闪电,而闪道上的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈的冲击波活动形成了雷声。
二、建筑防雷
1外部防雷装置与内部防雷装置
国际电工委员会编制的标准(IEC1024-1)将建筑物的防雷装置分为外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器是指避雷针、避雷带和避雷网,它位于建筑物的顶部,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下。引下线,上与接闪器连接,下与接地装置连接,它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。接地装置位于地下一定深度之处,它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。除外部防雷装置外,所有为达到此目的所采用的设施、手段和措施均为内部防雷装置,它包括等电位连接设施(物)、屏蔽设施、加装的避雷器以及合理布线和良好接地等措施。
2防雷电感应和雷电波侵入
雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地,是防雷电感应的主要措施。首先,是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道,其净距小于100mm时,应采用金属线跨接,是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿,而产生电火花,每隔≤30m做好接地。
由于雷电对架空线或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。因此,做好进线端的防雷保护,做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入,将线路架空引入户内时不少于15m的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地,护套电缆穿钢管)进户,并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时,除在入户处加装避雷器,并将进户装置铁件做好接地外,靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地,且冲击接地电阻≤30Ω,所有弱电进线的保护应同强电进线。防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始,环间垂直距离≤12m,所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接,均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路)。一类防雷建筑30m以上,二类防雷建筑45m以上,三类防雷建筑60m以上,要做好防侧击雷保护,沿建筑物外墙做一周水平避雷带,带与带间垂直距离≤6m,外墙上所有金属栏杆,门窗均与避雷带可靠连接,避雷带再与引下线可靠连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接,目的是在于等电位,并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路,使雷电流更讯速的入地。
3防雷电流经引下线和接地装置时产生高电位对金属设备或电气线路反击的措施
目前建筑物内大多采用共同接地装置,当雷直击于本建筑物防雷装置时,假设流经靠近低压电气装置处接地装置的雷电流为20KA,当冲击接地电阻=1Ω时,接地装置上电位升高为20KV,而一般室内低压装置的耐冲击电压最高为8KV。其结果就使低压电气装置绝缘较弱处可能被击穿而造成短路,发生火灾、损坏设备,这是非常危险的。
关键词:《电气工程毕业设计》;毕业设计;教学设计;实践教学
交流电流测量《电气工程毕业设计》课程是专业教学的最后一个环节,是整个电气工程及其自动化专业教学的总结,是培养学生综合运用所学知识和技能,进行工程技术和科学研究基本训练的重要教学环节,也是对大学生培养阶段教学质量的综合检验。
一、教学目的与要求
通过毕业设计环节,要突出对学生综合能力的培养和训练。要培养学生查阅和运用文献资料的能力,外语阅读和翻译能力,独立分析与思维能力,书面与口述表达能力,创新能力;结合毕业设计工作内容,有侧重地培养学生熟练进行程序设计和开发计算机应用系统的能力;培养学生树立严谨求实的工作作风。通过毕业设计(论文),要求学生在指导教师的指导下,独立完成一项选定的设计任务或专题研究题目,最终撰写出符合要求的毕业设计(论文)。包括:(1)调查研究,查阅、收集和综合文献资料的能力;(2)进行方案论证,分析比较,制订计划和试验研究方案的能力;(3)工程设计、计算和绘图能力;(4)安装、调整和实验研究的能力;(5)总结提高、撰写毕业设计论文的能力。
二、过程组织与管理
《电气工程毕业设计》课程总学时10周,10学分,安排在第8学期进行,可以校内集中或校外进行,也可以校内、校外相结合。第一阶段:选题。在第7学期末,根据学生人数,教研室安排老师布置毕业设计课题,给出每个课题的《毕业设计申报表》和《毕业设计任务书》,对相关毕业设计课题的任务要求、工作内容和时间安排做好确定,并填写《毕业设计选题登记表》,组织学生进行选题。确定毕业设计课题后,老师引导学生对课题进行分析,学生查阅、收集相关文献资料,分析研究后,撰写《开题报告》和《英文翻译》,为后续的课题设计做好准备。第二阶段:课题设计过程。在第8学期,进入毕业设计课题的具体工作阶段。在这个过程中,学生根据任务书中的工作内容和时间安排,对每个环节进行方案的分析、论证、选择、设计和调试,每周与老师交流两次,并填写《过程管理手册》,对问题和解决方法进行总结。在交流电流测量设计课题中,要求交流电流输入量程5A,经过信号取样电路、调理电路,采样保持电路,A/D转换电路,将采样值送单片机,计算并显示出电流有效值。第三阶段:答辩。由学院答辩小组负责组织毕业设计(论文)答辩工作,指定有经验的教师担任组长。每个学生的答辩分两阶段进行:①自述的学生扼要报告自己毕业设计的内容和成果,约10分钟;②答辩小组成员提问和学生回答问题,10分钟~15分钟。每个学生答辩的总时间一般不超过40分钟,特殊情况可酌情适当延长。通过《电气工程毕业设计》课程,学生应用已学过的专业知识达到设计任务的要求,实现从理论到实践的过程,同时在设计工程中积累经验、培养工程意识和思维方式,加强对学生创新能力、实践能力的培养,为以后工作能力的提高打好基础。
参考文献:
[1]吴萍.高职高专《液压与气动技术》实验教学探讨[J].考试周刊,2015.36.
[2]吴娟娟等.基于发变组微机保护装置的综合训练项目开发[J].考试周刊,2015.66.
本文受广东省教育科学研究项目“独立学院电气工程及其自动化专业实践教学模式改革创新与实践探索”项目资助。
摘 要:实践教学是培养学生实践能力、创新能力和综合能力的关键环节,对于增强学生的综合能力以及社会适应力都有重要作用。独立学院作为应用型人才的培养基地,实践教学的作用显得尤为重要。本文总结广州大学松田学院现行实践教学中存在的主要问题,逐步分析问题形成的原因,在此基础上结合电气工程及其自动化专业本身特点,在实验教学、毕业论文等多个方面提出新的改革方式,进而开展多层次、多渠道的实践教学改革,对促进独立学院教学工作具有重要意义。
关键词:电气工程及其自动化 实践教学 实习基地 毕业设计
中图分类号: G64文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation
Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan
Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300
Abstract: Practice teaching is the key to train students' practical ability, innovation ability and comprehensive ability, have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base, the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice, and gradually formed the analysis of the problem, on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas, thesis, etc. way, and then carry out multi-level, multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.
Keywords: Electrical Engineering and Automation, practice teaching, practice base, graduation design
相对于理论教学,实践教学更具直观性、综合性和创新性,具有不可替代的作用。电气工程及其自动化专业主要是面向工程培养出基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新能力的电气工程,自动化工程、电子与计算机应用工程等领域的“宽口径、复合型”高级技术人才。广州大学松田学院无论在学生的培养目标或课程设置上,都非常重视学生的实践能力。
1 现行实践教学存在的主要问题
实践教学主要包括各类实验课程、课程设计、专业实习和毕业论文等。目前的实践具有教学难以脱离课堂,与知识经济时代对创新人才的需求不相称等特点,且存在以下主要问题。
1.1 对实验课程重视不够
实验课程是在掌握理论知识和老师帮助的基础上,学生将所学理论知识应用于实践,以提高分析问题和解决问题能力的训练过程。目前,由于实验设备不足、教师在备课时没能将课程的实践教有机地融入课程体系中等原因,在实验环节只能简单的完成验证性实验,难以培养学生创新创造能力;此外,由于实验环节缺乏有效管理机制,甚至存在学生不参加实验课程、伪造实验数据,抄袭实验报告敷衍了事等情况,以致实验课程效果有限。
1.2 专业实习缺乏有效管理
由于本校采用“3+1”教学模式,学生大四在外进行专业实习、完成毕业论文,而缺乏学校的管理、老师的监督。久而久之学生容易产生倦怠心理,而在实习期间缺乏学校的帮助,接触本专业先进技术机会较少。
1.3毕业论文选题过于形式
由于独立学院工科的科研项目较少,在毕业论文选题上,教师只能自拟题目,导致有些选题过于陈旧,难以有突破;学生缺乏实验条件,导致难以完成本专业毕业设计,选题往往只能停留在电子电路设计、计算机程序设计等对实验条件要求较低的选题,不能和专业相结合,严重制约了学生的对毕业论文的积极性。
2 针对独立学院存在的问题进行的探索研究
2.1 实验教学方面
加大实验室投入,在原有实验室的基础上,新建“电力控制实验室”、“综合控制实验室”、“智能仿真实验室”,满足学生的实验课程学习需求,提高学生学习积极性。完善实验室管理制度,在原有制度的基础上,进一步完善各种规章制度,建立实验课程反馈机制,加强实验课程考核制度,提高学生对实验课程的重视程度。
2.2 加强校外实习基地的建设
增加实习基地的数量和质量,有助于学生更好地进行专业实习,使学生将所学理论知识与生产实践有机地结合起来,增强学生感性认识。我系采用集中实习、自主实习结合的方式,学生的和实习基地可以通过双向选择的方式进行合作。加强实习管理,本系建立学生校外实习工作的监督机制,每年有5-6次的实习检查安排,通过实习检查,可以了解到学生的实习状态、单位对学生的反馈意见,以便规范校外实习的相关管理制度、与实习基地建立起更紧密的合作关系。
2.3 强化毕业设计管理
毕业设计选题分为三类:与学生实习单位的相关的选题、指导教师科研题目和学生自拟题目,无论是何种选题,都必须具有一点的代表性,并且严格执行一人一题政策,一旦发现雷同或者抄袭,指导教师应及早制止并督促其独立完成。学生分别进行15分钟左右答辩,根据毕业论文以及答辩情况综合评定成绩。
3 结语
实践教学对于电气工程及其自动化专业有着极其重要的作用,在校内通过实验课加强学生的动手能力,为校外实习提供基础;在校外通过校外实习基地增强学生的实际工作能力,反之可以巩固学生在校所学的知识;最后通过毕业设计(论文)检验学生的学习成果。通过本学期的实验教学改革,学生的总体实验能力明显提高,对于校外实践教学以及毕业论文具有一定的引导作用。
参考文件:
[1] 张爱玲, 韩富春, 卜庆华. 电气工程及其自动化专业人才培养方案及课程体系改革的研究. [J] 太原理工大学学报(社会科学版).第19 卷 第1 期. 2001.3.
关键词:毕业设计;团队合作模式;毕业设计改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0161-02
近年来,在高校不断扩招,就业形势日益严峻的背景下,使得学生压力倍增,纷纷把考取研究生和找一个理想的工作作为头等大事,忽略了实践环节对于专业学习的重要性,这一矛盾对于通常安排在第八学期的毕业设计而言显得更加突出。在毕业设计环节,有些学生应用人单位要求提前到岗实习。然而到了工作岗位上,既要尽快熟悉新的工作环境,又要努力做好手头的工作,在相当短的时间内完成从学生角色到员工角色的转变,开始一种全新的生活,对不少学生来说在其心理上和生理上都是一个很大的挑战,很难再有精力去做好毕业设计。更有甚者,部分学生顶岗实习后,由于专业不对口,工作环境根本不具备做毕业设计的条件,尤其对于电气工程及其自动化这种实践性较强的专业而言,没有最基本的实验设备和实验环境,学生无法去做毕业设计,只能马马虎虎,敷衍了事。[1-4]
本文针对当前高校毕业设计(论文)环节存在的普遍问题探寻针对性的解决方案,以电气工程及其自动化专业BG1001试点班为例,尝试建立符合人才培养规律与学校定位的毕业设计(论文)模式。
一、改革方案
1.方案制订
为了使每个学生都能在毕业设计中得到实在的锻炼,目前,毕业设计(论文)基本实行单人单题目制度,学生在毕业设计(论文)过程中独立完成自己的工作。这种主要的模式虽然有利于培养学生独立解决问题的能力,但在协作能力的培养上却有所不足。因此,试点班BG1001电气工程及其自动化(试点班)尝试通过相互协作的团队合作模式,即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式。指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力及具有较高学术造诣的教师,此次试点班指导教师配备了2名教授、5名副教授(高工)、2名讲师。论文选题如表1所示。
团队合作模式的最主要特征就是个人的设计内容与他人的相互关联,具有下列特点和要求:
(1)题目具有一定的综合性或合作性,能培养学生的综合能力、创新能力和合作精神。为了能够满足2个学生共同完成一个项目课题,选题就比较重要,需要满足2个学生的工作量,又能彼此分工。本次选题要求能够完成实物,并在正式答辩时能够进行实物展示。
(2)题目来源多样化、自由化。指导教师可以根据专业内容或自己的科研课题命题,也可结合学生的想法和思路与学生商议共同命题。例如:基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究项目有学生自己提出。本次选题类型有硬件设计、PLC控制、基于单片机的开发、基于ARM的开发、基于DSP的开发、仿真设计等。
(3)团队合作模式可以有三种方式:同一项目分工,可以一个硬件设计、一个软件开发。例如:超低功耗无线车位探测控制系统设计研究、光伏最大功率跟踪电路设计等项目就是采取该模式。同一项目可以不同方案实现。该方案在本次毕业设计中没有团队采用。同一项目,可以一个通过软件仿真实现、另一个完成实物开发。
(4)要求教师对合作的两个学生同时进行指导。除了按照统一的毕业设计(论文)管理规范给予指导外,还要针对相关联和合作的内容,组织相关学生共同分析、探讨题目完成中遇到的问题等。
团队合作模式的优点是:每个学生不仅在各自的研究内容中得到科学研究方式方法的培养和训练,且能从相互间的配合和协作,培养学生的团结精神,为今后从事科学研究打下一定的基础。[5]
二、毕设执行情况
对于试点班的毕设执行情况,跟其他班的采取措施一致,同时进行。BG1001学生人数为43人,学生按照签约单位要求,在签约单位实习学生人数为29人。毕业实习单位主要有上海三菱电梯有限公司、上海阿尔斯通交通设备有限公司、上海振华港机重工有限公司中国电子科技集团公司第21研究所等17家单位。因此该班也存在着提前到岗的情况,给毕设工作的开展带来不少的困难。
1.开题报告
2014年3月7日,电气工程及其自动化专业举行了2014届本科毕业设计(论文)开题答辩,电气系共有149位本科毕业生,系部组织了6个答辩小组。试点班的学生答辩时分配到各个小组,同一课题的学生分到同一组。由于试点班的学生是2个人一个题目,答辩时,可以两个人一起进行答辩。这样方便参加答辩的老师整体上把握学生的研究内容、工作量,及时指出不足。答辩老师肯定了试点班学生按新方式进行毕业设计。认为学生的分工比较明确,题目选取上也有一定的工作量和难度,适合学生开展此课题。开展毕设过程中,能把该专业学过的电路、电子技术、嵌入式开发语言等灵活运用,达到了开展毕设的目的。但同时,但也指出了一些同学的不足。
试点班具体情况汇总如下:有的毕业设计(论文)研究目的、内容不明确以及课题范围太广,需要补学的东西较多,论文工作量偏大。例如基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究,该课题涉及无线遥控、通讯,四个电机的驱动,飞行姿态的控制,工作量比较大,尤其是飞行姿态的控制涉及到空气动力学的知识,而电气工程及其自动化专业没有学过这方面的课程,因此需要补学得知识就比较多,学生完成该设计的难度也会比较大。有的毕业设计(论文)研究内容稍简单,难度偏低,工作量偏小,应增加其量程及控制功能。例如“基于单片机的电压-电流转换电路系统设计”,该题目主要是完成电压-电流转换,这个主要是运用运放及其反馈知识,相对来说比较简单,但是如果能增加其量程的选择、能够有效的控制切换并进行良好的显示,也能符合毕设的要求。“一种新型非接触式钢轨裂纹检测系统”该题目需增加其巡检功能,检测系统不仅能在固定的位置检测出裂纹,而且在移动中也能正常工作。
2.中期检查
为保证毕业设计质量,加强对毕业设计过程环节的监控,切实做好毕业设计工作,2014年4月18日,电气系举行了2014届本科毕业设计(论文)中期检查答辩,要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩,并检查了毕业设计任务书、毕业设计课题的进度、毕业设计(论文)教师指导记录本、中期检查报告等。电气系中期答辩的分组跟开题报告答辩时一致,这样参加答辩教师对学生所做的东西比较熟悉,能够对学生现阶段的成果进行点评和指导。
经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查,发现学生的毕业设计还存在着一些问题。试点班总共不通过人数为7人,具体情况见表2。其中4人是缺席了中期检查,三人应论文存在问题比较多,进度严重滞后而没有通过答辩。缺席4人次也说明这个班的部分学生对待毕设的态度也不是很积极。
存在问题:部分同学对毕业设计不够重视,投入精力较少,在中期检查中发现他们对研究内容尚不清楚,对毕业设计(论文)的要求理解不透彻,课题研究还处于起步阶段,没有真正突出重点。例如:光伏最大功率跟踪电路设计论文,该论文没有实际开展,对文献综述也比较简单,对里面的重点技术MPPT也不是太了解,论文中期报告也没有按照学校要求的格式撰写。部分学生收集、整理、分析信息、资料的能力欠缺,毕业设计内容稍单薄,数据运算、分析、处理能力不够,图纸规范化程度低,设计实验线路和搭建实验装置、实验数据的处理(图表,曲线)、实验结果与讨论能力稍欠缺。
3.全院毕业设计(论文)答辩
2014年5月27日、30日、31日,电气学院举行了2014届本科毕业设计(论文)答辩,要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩,并检查了毕业设计任务书、毕业设计(论文)等。具体情况汇总如下:本届共有394位本科毕业生,学院组织了18个答辩小组,共有391位同学参加了答辩。其中3位同学(其中一位海外留学生)因为毕业设计(论文)没有完成,故没有参加答辩。经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查,答辩组老师认为大多数同学能在规定的时间内完成毕业设计任务陈述、基本上能围绕主题展开,概念基本清楚。试点班学生基本按照预先的要求完成了实物,14个作品进行了展示。
在参加首次答辩的391位同学中,最后经过答辩组专家的一致推荐有38位同学(其中试点班学生9名)的毕业设计被评为电气学院优秀毕业设计,试点班学生约占23.7%。经过电气学院学术委员会的选优答辩、讨论研究,最终推荐8位同学(其中试点班学生2名,约占25%)参加学校的公开答辩,最终试点班学生一名获得三等奖,一名获得优秀奖。
三、结论
本次BG1001电气工程及其自动化(试点班)毕业设计,对毕设模式进行了一些尝试,采取了团队合作模式,即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式;另外选题上主要是以实物开发为主;指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力的教师;且要求毕设答辩时需递交实物进行展示。试点班毕业设计改革表明,尽管有67%学生毕设期间一直在企业实习,但毕设质量还是有明显改善,试点班的学生占电气学院的优秀率为23.7%,校级优秀占25%。
参考文献:
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[3]左晓明,许兆美,郑晓虎.周仁和应用型人才培养模式创新实验区的探索与实践[J].中国制造业信息化,2010,39(23):76-78.
关键词:毕业设计;质量;实践环节;提高
电气工程类本科专业主要培养在电气工程、自动化、电子与计算机技术应用等领域能够从事工程设计、系统分析与运行、科学研究、技术开发与管理,能独立分析和解决电气工程实际问题,适应本专业领域各项工作的高级工程技术人才。因此,该学科方向具有强电与弱电结合,理论与实践并重,学科特色明显等特点。这些都决定了毕业设计不能流于形式,应该严格保证质量,过程管理应当规范细致。但目前由于高校扩招、软硬件资源缺乏、毕业分配制度改革及就业形势严峻等问题,导致毕业设计效果不尽如人意。笔者分析了电气工程类毕业设计的现状和不足,并提出了相应的改革措施和方法。这些措施和方法对于培养创新型和复合型电气工程类人才有一定的借鉴意义。
1 毕业设计现状和不足分析
通过近几年指导毕业设计教学的亲身体会,笔者发现在电气工程类毕业设计中主要存在如下方面的问题和不足。
1.1 毕业设计选题方面
选题是毕业设计的开始,在很大程度上决定着设计的方向和质量。选择合适的课题是顺利、高质量完成毕业设计任务的关键所在。目前,教师给出的部分选题过于陈旧、范围偏窄,工作量明显不足,有的选题甚至几年不变,不能明显反映本专业的发展现状和发展趋势。有些选题虽然反映了本专业的前沿技术和发展动态,但作为本科生的毕业设计选题,则显得偏难、工作量偏大。同时学生在选题时认识不足,认为毕业设计只是走走过程,只选一些简单易做的题目,而不结合自己的兴趣和今后的工作方向。由于重视程度不够,投入时间不足,也就造成了毕业设计质量不高。
1.2 教学资源不足方面
随着1999年全国高校开始扩招,很多学校的师资队伍、实验室条件等都不能满足学生的发展需求。我校电气工程及自动化专业共计10余名教师,但近年电气工程及自动化专业就业形势良好,每届学生人数均在150人以上,导致每位教师人均指导毕业设计10人以上,教师除了承担教学任务外,还承担着科研任务。同时由于实验条件跟不上,许多毕业设计只能是简单理论的重复。这些情况从根本上限制了毕业设计的规范性和学生实践动手能力的提高。
1.3 学生个人因素方面
目前,本科生就业是每个学校招生就业工作的重中之重。因此,在大学时代最后一个学期找工作就成为大部分本科生的重心。这一时间段也是考研学生复试的关键时期,导致他们对毕业设计不会投入很多精力,只选一些简单易做的题目。而学校在这种情况下管理也比较宽松,导致学生在思想上不够重视,不认真扎实地做设计。已经签订工作协议的学生认为已经找到工作,毕业设计的好与不好无关紧要,毕业设计在一定程度上流于形式。
1.4 复制抄袭现象方面
由于网络资源丰富,每个学校的图书馆都有大量的论文资源数据库,这对于学生查找资料、了解学科的发展动态和方向非常有利。但有些学生缺乏科学态度和创新意识,在撰写论文过程中会抄袭他人成果,有的章节或内容几乎是成段、成章节地复制,整篇论文中基本没有自己的观点和思想。
2 提高毕业设计质量的措施
针对毕业设计出现的上述问题及毕业设计教学工作的特殊性和重要性,我们需从以下几个方面进行改革,以不断提高毕业设计的质量。
2.1 选题的优化及选题形式多样化
指导教师在出毕业设计选题时,应该每年更换三分之一以上的题目,保证选题不过于陈旧。合理评估毕业设计工作量的大小,选题不宜过难、过大、过宽,以保证学生能独立完成或协作完成。找到工作的学生可以根据自己今后工作的方向自定题目,不局限于指导教师所出的题目,这对学生走上工作岗位及今后的发展都大有好处。总之,在选题上应该革陈推新,保持选题的新颖性和多样性。
2.2 强化过程规范管理
毕业设计是大学本科时代时间最长的一次实践教学环节,一般在4个月左右,这么长的时间内必须强化过程规范管理,才能做到对毕业设计全过程的有效管理。我校引入毕业设计(论文)智能管理系统,该系统对毕业设计在时间上严格划分,每一个毕业设计阶段必须完成相应的工作任务,并提交给系统,在指导教师审阅合格后,方可进行下一阶段的设计工作。这样不仅对学生的毕业设计进行了规范管理,也对教师的指导过程进行了约束,起到了强化过程监督的作用。同时指导教师也可以要求学生在进行毕业设计过程中每周见面2次,并进行毕业设计答疑,这样就能更好地了解学生的毕业设计过程,从而要求学生全身心地投入,以保证毕业设计的质量。
2.3 建立创新及激励机制
为了调动学生和指导教师的积极性,提高毕业设计质量,对于在毕业设计过程中严格要求自己、毕业设计论文有创新点,能与企业生产实际紧密结合的学生,在成绩评定上应给以倾斜。鼓励有科研课题的教师指导一定数量的毕业设计,让学生参与到教师的课题中,通过实际科研项目的锻炼,培养学生的科研意识。这样不仅可以提高毕业设计质量,也可以提高学生分析问题、解决问题的能力,为他们今后就业打下良好的基础。
2.4 完善质量监控与评价体系
学校教学管理部门及二级学院应加强毕业设计的全过程管理,可分别成立校级教学督导组和各二级学院教学督导组,定期检查毕业设计的各个环节完成情况,同时对指导教师的指导情况进行监督,使学生和指导教师都能够从思想上认识到毕业设计的重要性。为了防止学生成句、成段地抄袭,我校教务处利用学术不端行为检测系统对毕业设计论文进行比对,有效防止了学生在撰写论文过程中大量抄袭的情况。在答辩、评定毕业设计成绩时,由于设计题目类型较多,各位答辩教师的评分标准不一致,因此应建立质量评价机制,做到毕业设计评分工作的公正、公平,有利于在专业教研室形成正确、积极的价值判断标准和氛围,对教师的毕业设计指导工作有潜移默化的影响。
3 结束语
通过对电气工程类本科毕业设计现状进行分析,分别从选题优化及选题形式多样化、建立创新和激励机制、强化过程管理及完善质量监控与评价体系等方面提出了相应的改进措施和方法,这些措施和方法对提高电气工程类毕业设计的质量及层次,培养创新型和复合型电气工程类应用型人才有一定的借鉴意义。
参考文献
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[2] 朱娟娟.实验教学的改革建议与见解[J].中国现代教育装备,2008(6):89-90.
[3] 郑翔,高健和.高校工科本科生毕业设计质量问题与对策[J].扬州大学学报:高教研究版,2010,14(2):91-93.
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.
关键词:电气工程;专业英语;教学方法;教学改革
作者简介:黄慧(1982-),女,河南长葛人,华北水利水电学院电力学院,助教。(河南郑州450011)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0148-02
专业英语,顾名思义,以英语讲解专业知识,是大学英语的后续课程。专业英语课程的目的是为了使学生能够阅读英语专业文献,了解国外学术及业内动态,为将来从事本专业工作后参加学术会议、听取国外学者的演讲报告、学术讨论会、出国留学或参观考察等提供基础。专业英语也是电气工程专业的基础课程,它使学生能够对国内外的行业现状、研究前沿、研究难点和研究热点有一个比较清晰的认识和了解。因此可以认为,专业英语为电气工程专业学生的进一步发展建立了一个平台。基于这个平台,学生可以深化既得知识,扩展专业知识领域,了解专业领域的全貌,洞察该领域中技术和理论研究的前沿,为学生在本专业领域中与国内外的同行进行交流创造条件。
电气工程专业涉及面广,设置课程包含“电气工程”、“电子应用技术”、“计算机技术”、“控制理论”等内容,与之相应,专业英语也应涵盖这些内容。因此学习专业英语要具备一定的专业知识,并且要区别于基础英语的学习。为了使学生顺利地从基础英语过渡到专业英语,并将所学专业知识与英语能力相结合,提高专业英语的听、说、读、写能力,本文结合实际教学,在教学内容、教学方法和教学设计与安排等方面提出一些改进方法。
一、教学内容
大学本科教育的目的主要是培养学生扎实的专业功底和独立获取知识的能力,为学生继续学习和独立从事本专业的研究工作奠定基础。为此,专业英语课程对内容和教材的要求就不能局限于用英语念原文、翻译课文、用中文讲解难点、用中文解释重点,这样就很难把基础英语与专业英语区分开。
电气工程专业英语教材的课文内容主要包括构词法、翻译和写作的内容。构词法主要介绍电气工程专业英语中一些常用的词根、前缀、后缀以及合成词等构词方法。大学生掌握了构词法,就可以达到对专业英语词汇举一反三、融会贯通的效果。熟练和掌握构词法是学习专业英语的基础,为以后阅读英文专业文献资料、学习新的词汇做铺垫,也是扩展词汇量的一种高效方法。翻译是针对专业英语的句子特点,比如长句多、句子结构复杂等,介绍其翻译技巧。翻译技巧涉及词义选择、语序的变换、用词的增加和省略等内容。掌握翻译技巧是学习专业英语的更高一层次要求。翻译要做到信、达、雅,符合中英文的语言表达习惯和语法规则。写作是比专业英语翻译更高一层次的内容。英文写作包括应用文、学术论文、学位论文等。熟悉应用文写作有利于帮助学生到工作岗位后尽快适应工作、熟悉工作。学术论文、学位论文的写作为学生进一步的深造奠定了基础。这三方面内容是专业英语教材内容中要讲解的重点。
学习专业英语,除了以上这些内容之外,内容安排还应该注意以下两点。
第一,专业英语的教学内容越新越好,内容应与国内外最新的专业知识技术和前沿热点保持同步。鉴于此,笔者认为,电气工程专业英语的教材内容可以选取一些国外相关专业技术期刊或报纸上的文章,并且要与时俱进。每学期安排几个学时,专门用来探讨这些技术发展的新动态。
第二,电气工程专业英语的教学内容还应该兼顾传统内容与现代内容、基础知识与前沿热点之间的联系。教材中的内容是一些基础的专业词汇以及基本的原理介绍。通过教材学习,可以让学生从基础英语过渡到专业英语,了解专业英语的特点以及一些词法和句法特点,使学生在有限的教学时间内提高自己的听、说、读、写能力,锻炼出一种能够终生受用的专业英语应用能力。
二、教学方法
传统的教学观以知识为本,而不是以人为本,立足于向学生传授知识,而不考虑学生的需求和学生的接受程度。课堂上教师讲、学生听,“满堂灌,注入式”的教学方法不根本改变,学生的学习主动性就不会调动起来,电气工程专业英语教学要实现从知识传授向综合能力和素质培养的转变,着力培养学生的创新精神和创新能力。这一实现过程,教学方法尤为重要。
1.采用启发式与交流式教学
电气工程专业英语内容本身比较枯燥,而且难于理解。因此,教师在教学过程中要采用各种手段和方法去调动学生学习的主动性和积极性,让学生参与进来,营造一个轻松的学习环境,让学生作为课堂的主体全身心投入到教学过程中,启发和激励学生的兴趣使其主动地思考问题。学生在不知不觉中通过自己的积极参与、自由交流,无障碍地发表见解,在宽松和自由的氛围中完成学习任务,枯燥的学习内容也变成了有趣的内容不容易忘记。例如在电气工程专业英语教学中,专业术语和专业词汇比较多,笔者启发学生运用构词法,如前缀、后缀、合成词等联想和记忆更多的单词,并让学生课下制作单词卡片在课堂分组进行交流,让学生在自由的交流中找到单词的规律,激发兴趣来记忆;另外利用多媒体教学方法给一些单词增加适当的图片解释以活跃课堂气氛。
2.觅食发现法
在教学中发挥学生的主体作用是一种教学的指导思想和理念。如何实现这一教学方法因课程、教师的不同而不同,其关键是从学生的角度出发。针对电气工程专业英语,笔者认为,应该从“讲、议、读、练、评”这几个方面使学生积极、主动地学习。
(1)讲,是让学生上讲台来讲,改变教师讲一课堂的做法。比如教材文章,可以提前布置给学生阅读,自己归纳。在下一节课,以自愿的方式让学生上台讲课,由其他学生来补充不足,最后教师进行归纳和点评。采用这种方法,使学生可以自由地发表自己的观点,学生得到了交流的机会,又活跃了课堂气氛。
(2)议,即精心地设计和组织课堂讨论。结合当前电气工程专业发展的新趋势,确定一些具有代表性、普遍性和现实性的热门话题,提前一周布置,指导学生阅读有关资料和信息,分小组讨论并推荐代表发言,最后由教师评析和总结。如在电气工程专业英语教学中,笔者给学生布置关于智能电网、风能、光伏发电、电动汽车等热点话题进行讨论,讨论其当前发展的现状和未来发展的趋势,以及发展过程中各自的优缺点和技术难题。通过自主学习和讨论,使学生感受到身边这些新技术和新科技为自己生活带来的变化,让学生加深对自己所学专业知识的了解。学生们积极发表自己的见解,踊跃讨论,激发学习兴奋点,从课堂讨论中获得了大量专业发展的前沿知识。教师从学生的发言和辩论中也获得了大量的信息,从中掌握了学生的思想动态,增强了教学的针对性。
(3)读,即读书,不仅读课本,还要读与专业相关的书,如国外电气工程专业的期刊杂志,国外电气工程专业网站等,一方面学生可以加深对课堂内容的理解,另一方面也可以丰富学生的文化底蕴,了解英语的语言表达习惯和语法规则,拓宽学生的知识面,有助于培养学生自主学习和独立思考的能力。
(4)练,就是设计以培养学生能力为目的的“问题体系”。这个问题体系可以根据学生的能力发展水平分层次进行。通过不同层次的练习,逐步培养学生自主发现、分析问题、创造性解决问题的能力。
(5)评,每个教学阶段结束,可以让学生对自己学习专业英语的收获进行自评和互评,并对教师的教学工作进行评价,发扬教学民主,了解学生对课堂的教学意见和建议,提高教学的透明度,支持和鼓励学生参与到教学改革中来,增强学生的主体意识,同时也督促教师不断提高自己的教学水平。
采用这些教学方法,引导学生创造性地获取与运用知识,在不知不觉中培养专业英语能力。与此同时,教师的能力也获得了提高,心智获得了完善。
三、教学设计与安排
学完电气工程专业英语后,学生应该掌握一定量的专业词汇,掌握阅读专业相关英文资料的技巧,能够熟练阅读和翻译相关的专业文献资料,并且具备一定的听、说、读、写、译的能力。因此,电气工程专业英语的教学安排也应该培养学生的听、说、读、写、译的能力,而不是只偏重于某一面能力的培养,忽视了其他方面。
在规定的教学学时内,教学内容可以分块进行讲授。比如,安排几个学时的听说课教学,几个学时的读写译,再通过几个学时把这几个方面综合起来。这样学生会在每一阶段教学结束后很有收获感。并且课下也更容易有重点地去学习,去提高自己。
充分运用现代化的教学手段,建立了真正意义上的网络课程。教学辅导、作业布置与批改、问题的讨论与回答都在网上进行,除要求学生通过网络完成并提交作业外,还规定每个学生必须提出当前最新的专业发展的技术前沿问题,并参与其他同学提出的问题的讨论。课程结束时,每位学生在网上跟同学的讨论都可以查到,并且点击率很高。这不仅明显提高了学生运用现代化手段进行学习的能力,而且还可以让学生随时参与讨论自己想要了解的问题,教学效果与效率都令人满意。
四、结束语
电气工程专业英语的教学目的是为学生提供一种把握国外同一专业发展脉络和趋势的能力。不但要提高学生运用英语阅读专业书籍的能力,而且要提高他们运用英语进行专业学术交流的能力。因此,教学效果除了与教师自身的因素有关外,还与学生自身的专业基础和英语基础有很大关系。虽然文中介绍了一些改进措施,但是教师除了自身与时俱进外,还应该因材施教,根据每一届学生的个性不同来不断地对专业英语的教学改革进行探索。
参考文献:
[1]赵丛霞.城市规划专业英语教学法研究[J].高等建筑教育,2007,(A01):59-61.
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[3]张丽霞,康伟.电气自动化专业英语教学的思考与尝试[J].中国电力教育,2010,(28).
关键词:研究生培养;课题选择;创新能力培养;表达能力培养;综合能力培养
作者简介:黎静华(1982-),女,广西博白人,广西大学电气工程学院,副教授。(广西 南宁 530004)
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0016-02
电气工程以电磁学理论为理论基础,将电能作为研究对象,是通信和计算机信息的载体,与生命科学、材料科学、电子科学和控制科学交叉,是基础理论性较强的交叉学科。同时也是工程性很强的专业。庞大电力工业的安全运转、人类伟大的电气化时代离不开电气工程学科的发展。电气工程学科是一门既有着强基础理论支撑的、又有着广泛应用背景和应用平台的交叉混合型学科,基础研究与应用研究并重。[1]该学科的学生既需要掌握理论分析的知识,又需要掌握服务于国家能源发展、电力工业的特殊技能。研究生教育肩负着为国家电力工业建设培养高素质、高层次创造性人才的重任,以培养科学和专门技术中德才兼备的高级科学专门人才为目的。[2]因此,应根据电气工程学科的特点探索适合电气工程学科的研究生培养模式和途径,向电力行业和社会输送更多更优秀的高层次研究型人才。
一、电气工程学科研究生培养的目标
1.电气工程学科硕士学位培养的目标
具有严谨求实的科学态度和工作作风、勇于创新的开拓意识和良好的职业素养;掌握电气工程学科的基础理论、系统的专门知识和必要的技能;了解本学科有关研究领域国内外的学术现状和发展方向,具备较好的国际化视野和国际交流能力;具备独立分析和解决本学科的专门技术问题的能力,能胜任电气工程领域相关的科研、教学、工程技术开发及管理工作。
2.电气工程学科博士学位培养的目标
具有严谨求实的科学态度和工作作风、勇于创新的开拓意识和良好的职业素养;在电气工程学科内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解本学科专业的前沿动态;具有独立从事科学研究工作的能力,并要初步具有主持较大型科研、技术开发项目或解决和探索我国经济、社会发展问题的能力;掌握数学的基本知识、具有应用计算技术解决本学科相关技术问题的能力,具备一定的交叉学科知识,拓宽知识面,可以开展跨学科内容的研究;科学或专门技术上做出创造性的成果,能够胜任本专业或相近专业的科研、教学和管理工作。
为实现上述电气工程学科研究生培养的目标,笔者认为应从多方面加强对研究生的培养。
二、课题的选择
课题的选择是研究生做好科学研究的基础。良好的课题可以激发学生的积极性和创新性,主动地投入研究工作,从而获得创新性强、有实用价值的研究成果。[3]可见,新颖、创新、具有理论意义和实践意义的选题至关重要。导师在结合学科特点、综合考虑学生的能力和兴趣爱好的基础上,可从如下几个方面获得良好的课题:
1.创造机会到电力工业或电力部门去调研
电气工程学科是一个工程性很强的专业,具有良好的应用平台。作为电气工程学科的研究生,首先应了解电力工业的发、输、配和用的各个生产环节,不仅需要到电厂、变电站、电力部门等传统部门去调研交流,更需要到新建设的、符合国家能源发展战略和满足电力工业发展需要的新建设的基地和部门去调研交流,全面了解当前电力工业迫切需要解决的困难和问题,并据此作为研究的切入点或课题,将使得所选择的课题具有重要的研究意义和价值。
2.查阅行业网站和相关的学术网站
电气学科的研究生应多浏览行业信息网站,了解中国电力工业的最新发展和研究动向,并掌握国家对电力工业发展的战略导向。其次,应多浏览相关的学术网站,如国外的风电等新能源网站。这些是丰富自身知识、把握电力工业发展的前沿、明晰未来工业发展方向的良好途径。同时,也对指导科学研究的选题具有重要作用。
3.广泛阅读国内外文献
寻找解决问题的方法也是科学研究或研究生科研的重要组成部分,广泛地阅读文献则是获得解决问题方法的重要途径。通过学习经典的书籍和高水平的论文可以了解所需解决问题里程碑的方法、当前研究的进展、已有方法存在的不足以及需要改进的地方,从而明晰解决问题的方法和思路。此外,可以针对所需解决的问题开展对数学领域以及交叉学科知识的学习,运用数学知识或者借鉴其他学科的知识解决本学科科学技术问题。
4.结合导师科研项目
导师的科研项目已经是经过调研、论证比较可行的课题,研究生可以立足导师所立项目所需解决的问题去探索和研究解决问题的方法、手段,并以此作为自己的课题。一般地,依据导师的科研项目进行选题在研究经费、实验条件等方面都有较好的保障,学习过程中融合导师的科研过程,有更多的机会与导师进行交流学习。
三、创新能力和思考能力的培养
创新能力是指利用已经积累的知识和经验,经过科学的思维加工和再造,产生新知识、新思想、新方法和新成果的能力。[4,5]一个国家和民族创新能力的基础是人才,尤其是具有创新能力的高层次人才。研究生培养就是要为我国培养拔尖创新型人才。笔者认为,可以通过如下途径加强对创新能力和思考能力的培养:
1.参加学术交流会议
学术交流会议是研究生之间相互交流、相互学习、获取科学前沿动态、实现学科交叉的一个重要平台,其对于研究生创新能力的培养至关重要。学生可以从报告人讲述的内容中感悟到不同的创新方法和思维方式,获得广博的知识,作为自身学科创新的物质基础,从而以不同的方法思考本专业的问题,往往会获得一般方法难以得到的科研成果。目前电气工程学科举办的大型学术会议越来越多,比如全国电自专业高校年会、全国电工学科研究生论坛、电机工程协会的年会、博士生论坛等,研究生们都可以积极主动地去参加。
2.多参加交叉学科的学术讲座
电工学科本身就是一门交叉学科。电力系统的问题也不可能仅仅依赖于电力系统本身的知识去解决,学习交叉学科的知识也是培养创新能力的肥沃土壤。在讲座中,可以听到报告人对自己学科工作的综述和研究体会,可以学习到学术大师们治学的理念、态度和方法,从而启迪和激发自己的思想,达到以他山之石攻自己之玉的效果。
3.重视组内学生之间的交流
相对来说,学术会议和学术讲座的频率并不是太高,且由于开会地点、时间和科研经费等的限制,学生并不能经常参加学术会议。因此,组内学生之间的交流就显得愈加重要。课题组内不同研究方向的学生应该每周举行一次交流会,相互汇报各自的研究成果和遇到的问题,自由争辩,取长补短,相互促进,共同提高,使认识得到发展,在相互的交流中碰撞出新思想的火花,从而有可能产生新的科学假说,开辟新的研究途径。
四、表达能力的培养
人最高层次的能力是表达能力,包含写和说的能力。研究工作需要得到认可或需要得到别人建议和帮助都依赖于良好的表达。思维敏捷、条理清楚地阐述自己的学术观点或展示自己的研究工作是使自己的科研工作得到认可或获得有价值建议的重要途径。可以通过如下方法加强和培养表达能力:
1.多练习口头汇报
首先,参加会议时要争取汇报的机会。表达能力是需要不断练习和锻炼的,有时候想得很好的内容未必能有条理地进行讲述。其次,要勇于提问,善于表达自己的想法。同学之间的相互讨论是非常宝贵的学习机会。提问不仅能充分把握新知识,且能锻炼自己的表达能力。研究生们时常胆怯,不敢提问,生怕暴露自己知识的浅薄。钱伟长先生经常说:“报告总是不能全听懂的,要提问题,没有愚蠢的问题,不提问的才是愚蠢的!”青年学生应充分重视提问,在增长知识的同时提高自身的表达能力。
2.多写学结
科学研究中一定要重视书面的表达。多数学生觉得这些问题自己已经掌握了,没必要写出来,殊不知这里面隐含着很大的学问。把内容和观点写出来是对自己工作的梳理,是理清问题的一个重要途径。书面表达后会使得自己对问题的认识更加清晰,条理更清楚,更能加深理解和记忆。学结包括许多方面,不仅仅是写学术论文和毕业论文,其具有多种多样的形式,如写开会的会议纪要、会议报道、记录每天的学习进展、总结每周的学习内容或对某个阶段成果的梳理等。
3.反复体会教师修改后的论文
人总是在学习中成长和进步的。只有充分认识到不足和发现自身与别人的差距才能更好地学习和进步。导师就是研究生阶段最好的学习榜样。不少同学并不重视导师修改过的论文、ppt等材料,这无形中损失了许多宝贵的学习机会。研究生应细细品味导师修改后的表达方式和领悟导师的意境,及时丰富和纠正自身存在的不足,日积月累,水平自然会得到快速提高。
五、综合能力的培养
创新能力和专业知识固然是培养研究生的重要内容,但是研究生的思想修养、严谨求实的科学态度和工作作风、积极向上的处事态度也至关重要。俗话说:要想做好学问,首先要做好人。学习专业知识和进行科学研究并不应该是研究生学习和培养的全部。许多学生认为只要学习好就行,其他事情与他无关,这在很大程度上使学生降低了对自己的要求。在科学研究过程中,要有严谨的治学态度、脚踏实地做事的作风。此外,学生应该做导师的好助手,协助导师做好本科生毕业设计、课程设计的指导。对于课题组的其他公益事务研究生也应该主动承担,认真完成,抱着“既行之,极致之”的态度,增强自己的责任心。
六、结语
培养具有电气工程学科特点的高层次研究人才对推动电力工业的发展具有重要作用和意义。本文结合该学科的特点提出了关于研究生选题、创新能力培养、表达能力培养和综合能力培养的具体途径及方法,希望研究生能通过参加实践调研、广泛阅读文献、积极参加学术交流和交叉学科的学术讲座以及勇于提问、善于表达等途径全面提高自身的素质和水平,达到培养的目标,在科学或专业技术上取得创造性的成果。
参考文献:
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[3]谭德荣,高松.工科专业学位研究生培养与论文模式研究[J].中国电力教育,2012,(34):19,33.
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:
[1]李建秋,赵六奇,韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.
[2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.
[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部:理论版,2011,(27):221-222.
[4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.
[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.
[6]张新丰,陈慧,孟宗良,等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索,2012,31(2):131-134.