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电气工程学科特点优选九篇

时间:2023-08-25 16:39:14

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电气工程学科特点

第1篇

关键词: 英语学习动机; 英语成绩; 工科学生

中图分类号:G 64 文献标识码:A 文章编号:1671-623X(2012)01-0072-05

一、引言

学习动机是在语言学习诸个体因素中最具能动性的因素之一[1]。在大学里,英语常规教学时间有限,学生更多依靠自学,学习动机对学生维持英语学习行为,提高外语能力具有重要意义。尤其是工科学生,他们的专业学习任务相对较重,英语学习时间和实践的机会相对较少。如何有效激发工科学生英语学习动机,是英语教育工作者和学生本人关心的问题。了解工科学生英语学习动机的特点及其与英语成绩的关系,无论对丰富教育心理学的理论,还是对大学公共英语教学都很有价值。

目前,国内英语学习动机的研究对动机大多采取了内在―外在动机或工具―融入两分法[2-3]。这种两分法比较简单,划分结果也比较粗略,难以深入了解学生的英语学习动机。加拿大研究者Noels[4]结合了Gardner[5]的工具――融入分类和自我决定理论(Self-Determination Theory)[6],将大学生外语学习动机区分为:融入型动机(Integrative Motivation)、内在动机(Intrinsic Motivation)、认同调节动机(Identified Regulation)、投射调节动机(Introjected Regulation)、外部调节动机(External Regulation)和动机缺乏(Amotivation)。融入型动机是外语学习中独有的动机,指个体对目标语群体和文化感兴趣,并希望通过学习这种语言而与该群体成员交流,变得与它们相似。内在动机是指个体学习外语是出于对外语本身的兴趣。认同调节动机是指个体看到了外语学习对于个人发展和成长的意义和价值,而认同外语学习过程。投射调节动机是指个体接受外部强加的规则作为推动自己外语学习的规范,如学生为了避免内疚感而学习。外部调节动机是指学习行为由自身之外的因素(如考试、奖励或惩罚)而激发。动机缺乏是指个体完全看不到外语学习的意义和价值,也完全缺乏行动的意图。

Noels的研究[4,7]发现,认同调节动机和外部调节动机是大学生主要的外语学习动机,但积极影响学生学习行为和成绩的是内在动机和认同调节动机,动机缺乏对学生的学习行为和成绩具有消极影响。华人地区的研究[8,9]与Noels的研究存在一定的差异,主要表现为内在动机对学生的学习行为和成绩的作用不明显,研究者将其归结为学习环境和评价体系挫伤学生的内在动机,但是文秋芳[10]对英语专业学生外语学习动机的研究并没有发现这种情况。工科学生工程实践多,语言实践少,外语学习的外部压力大(如要通过四级考试等),这些因素是否会削弱学生的内在动机?影响学生成绩的主要动机又是什么呢?为了更好地揭示工科学生英语学习动机的特点,从而对学生的英语学习提供有针对性的指导,有必要对工科学生英语学习动机的特点、年级差异及其与英语成绩的关系进行研究。

二、研究对象与方法

1. 研究对象

广东某大学370名大一至大三的在校本科生,全部是工科学生,其中大一132名,大二157名,大三75名,年级缺失6人。男生310名,女生46名,性别缺失14人。

2. 研究工具

参照Gardner[5]的态度和动机测验集(AMTB,Attitude and Motivation Test Battery)和Noels[4]语言学习内外在动机量表(Intrinsic and Extrinsic Motivation Scale),编制大学生英语学习动机问卷,共包括6个分量表、41个项目,分别是融入型动机、内在动机、认同调节动机、投射调节动机、外部调节动机、动机缺乏。问卷采用4级计分,从“完全不符合”到“完全符合”计为“1~4分”。除动机缺乏分量表外,其余5个分量表得分越高则动机水平越高。在正式施测前,对问卷进行了预测(被试100人,为工科大学学生),探索性因素分析证明了预先设想的问卷结构,总量表和各分量表的内部一致性系数在078~082之间。在此研究中,总量表和各分量表的内部一致性系数在077~086之间。

3. 研究程序

以班为单位,研究者为主试,使用统一的书面指导语和口头指导语进行集体施测,时间约为25分钟。

同时获得大一、大二学生下学期期末考试成绩以及大三的“四级”统考成绩作为学生成绩指标。为了消除考试不同所造成的误差,测验成绩按照不同的考试进行标准化后转换为T分数来进行后续分析。

4. 数据处理

本研究发放问卷380份,收回有效问卷370份,有效回收率为974%。对问卷各项统一编码,所有数据由Spss for Windows 160进行数据录入、管理和分析。

三、结果

1. 学生英语学习动机、年级和性别差异分析

不同年级学生英语学习动机的平均数和标准差见表1。为了考察学生英语学习动机类型的差异和年级、性别特点,以学生英语学习动机为组内变量,以年级、性别为组间变量,进行重复测量方差分析。

结果表明,学生不同动机类型之间存在显著差异, F(5,344)=91332,P

为了考察各个年级学生不同动机类型之间的差异,分年级进行了英语学习动机的重复测量方差分析。结果表明,每个年级学生的不同英语学习动机之间存在显著性差异,随后的配对样本t检验发现无论是对总体被试还是对不同年级的被试,除了认同调节动机和外部调节动机之间不存在显著差异以外,其他动机之间都存在显著差异。从表1可以看到,学生的英语学习动机以认同调节动机最高,其次是外部调节动机,接着依次是内在动机、融入型动机、投射调节动机和动机缺乏。

为了考察每种动机类型的年级差异,以每种动机为因变量,年级为自变量进行单因素方差分析。结果发现,内在动机、认同调节动机和动机缺乏存在显著的年级差异,随后的年级多重事后比较发现,无论是内在动机还是认同调节动机,大一到大二都显著下降,大三略有上升,但与大二没有显著差异。动机缺乏则相反,大一到大二显著上升,大三又显著下降。见表1。由此可见,大二是学生英语学习动机的转折点,在大二的时候,学生的英语学习动机变得消极,内在动机和认同调节动机下降,而动机缺乏上升。

2. 学生英语成绩与英语学习动机的相关分析

为了考察学生英语学习动机与英语成绩的关系,计算了两者的Pearson相关。从表2可以看出,学生的测验分数(T分数)与认同调节动机存在显著的正相关,与动机缺乏存在显著的负相关。

3. 英语学习动机对学生英语成绩的回归分析

为了考察各种动机对英语学习的影响,建立了测验分数对各学习动机的回归方程。因为前面的方差分析发现,年级、性别也可能影响大学生学习动机,因此采用分层回归方法,在第一步以强迫进入法(enter)纳入年级、性别变量,第二步再采用逐步回归法(stepwise法)纳入学习动机变量,以考察在控制了年级、性别以后,学习动机对大学生学习成绩的预测作用。由于年级是顺序变量,性别是分类变量,都不能直接作为回归自变量,因此先进行了虚拟变量的转换,年级变量以大一为比较基准,性别变量以男生为基准。

从表3可以看到,在控制了年级、性别之后,认同调节动机和动机缺乏先后进入了回归方程,两者进入模型所引起的决定系数的增量都达到了显著水平(ΔF(1,297)=14500,P

四、讨论

1.工科大学生英语学习动机的特点

研究发现,认同调节动机和外部调节动机是工科大学生英语学习的主要动机,而内在动机和融入型动机相对较弱,这与Noels的研究[4,7]和国内其他研究一致 [2,3]。大学生英语学习动机以外部动机为主具有一定发展必然性。在大学阶段,学生的社会经验逐渐丰富,学习动机更加具有目的性和社会方向性,他们在学习时会较多地考虑升学、就业、同伴竞争以及父母期待等因素,外部动机自然较高。但是,发展因素并不是大学生英语学习动机以外部动机为主的唯一解释。实际上,Gottfried[11]根据她在纵向研究中获得的内在动机发展趋势的学科差异,指出学生动机的发展并不是一个纯粹的发展问题,而是一个受多种因素影响的现象,比如教学方法和考核方式等。在公共英语教学中,教师为主导,满堂灌的现象比较常见,教学活动单一,教师教学过程中较少考虑学生的自主性,这些都不利于学生内在动机的培养。此外,学生在日常学习生活中也缺乏使用外语的语境,很难产生为了与他人交流和掌握国外文化而学习的融入型动机。因此,教师在教学中要有意识地激发学生的自主性,比如可以让学生根据自己的特长和兴趣选择相应的考核方式,教师还可以创设各种活动来激发学生学习的热情,也为学生提供英语学习的语境,比如可以采用表现性评价的方法,让学生排演英文短剧、进行英文辩论或者写作英文日记等。

本研究发现,从大一到大二,学生的内在动机、认同调节动机显著下降,动机缺乏显著上升,大二到大三的变化则不显著。大二成为学生英语学习动机的转折点,可能跟大学生英语四级考试(CET)有关。“四级”的高利害关系(如找工作时作为英语能力的一种重要凭证)使准备“四级”考试成为大二学生学习英语的主要任务。由于工科学生专业学习任务较重,英语学习和实践机会较少,“四级”压力比其他学科的学生要大。强大的压力会减少学生学习活动中的积极情感体验,增加焦虑情绪,这种情况会挫伤学生的内在动机。而且,由于“四级的考试”内容跟学生的专业学习和实际应用联系不紧密,学生难以认识到英语学习对自己专业发展、个人成长的意义和价值,所以认同调节动机下降。此外,焦虑情绪还会使学生消极应对,丧失行动的动力,“动机缺乏”自然上升。国内学者文秋芳[10]对英语专业学生历时三年的追踪研究发现,从大一到大三,学生的英语学习内在动机随年级增高而逐渐增强,外在动机则没有显著变化,这与本研究的结果存在差异。这种差异,除了研究方法所导致的外,也可能是因为英语专业的学生有更多的机会来应用所学知识、学习方式更多样,而且英语专业学生的考核方式也更为多样。这对工科英语教学的启发在于,在工科大学的公共英语教育中,应该淡化“四级”考试,将英语学习评价寓于日常教学中,加强英语学习跟专业学习的联系,以此来提高学生的内在动机和对英语学习价值的认同。

2. 工科大学生英语学习动机与英语成绩的关系

工科大学生的“动机缺乏”对其英语成绩具有显著的负向预测作用,这说明,从量上来说,动机的有或无,对学生的学习成绩具有重要的影响。然而,从动机的本质来说,并不是所有动机都对学生的英语成绩有促进作用。工科大学生的认同调节动机对英语成绩的作用显著,但内在动机不显著。这跟Noels的研究[4,7]有些不一致,但跟D Ailly[8]在台湾以及Moneta和Siu[9]在香港的研究结果相似。在他们的研究中,发现内在动机对成绩的影响是负向的,而外在动机的作用却是正向的。

Moneta和Siu认为,华人学生的内在动机对其成绩没有促进作用,其中一个原因可能是因为华人的教育评价体系不认可或奖励创造性的结果。教师对模式化答案的重视将会对学生的创造性答案不利,因为学生新颖的想法常常包含了一些跟常见答案或老师期望的理想答案无关的内容。这也是为什么具有内在动机的学生不容易得高分的原因。在英语学习中,具有内在动机的学生更多寻求的是语言的实际应用和语言整体,而较少将语言分解为词汇、语法等,但这些是标准化英语考试中的重要内容,这也许是内在动机对学生英语成绩没有积极影响的原因,此外,也可能是大学生的内在动机不高,不足以促进学生的英语学习。虽然学生的外部调节动机和认同调节动机都很高,但只有认同调节动机对学生成绩具有促进作用。这可能是因为具有外部调节动机的学生只在有明显的强化物(如考试)的时候才会有所行动,学习的坚持性低。相反,具有较高认同调节动机的学生能够看到英语学习对于自己一生发展的意义和价值,对这种价值的认同使他们能够长期坚持学习,从而获得较好的成绩。但是,如果学习只靠认同调节动机来发动的话,就会变成一个枯燥的过程,长此以往反而不利于学生的学习。同时具有高认同调节动机和内在动机的学生,既有学习的坚持性,又能在学习中体会到乐趣,他们的学习行为就会越积极,也可能获得更好的学习成绩。[12]因此,在我国的公共英语教育中,如何提高学生的内在动机和认同调节动机是广大大学英语教育工作者需要思考的问题。

[1]武和平.九十年代外语/二语学习动机研究述略[J].外语教学与研究,2001,33(2):116―121.

[2]李燕芳,郑渝萍,董奇.小学生英语学习动机发展及教师教育行为对其的影响[J].中国特殊教育,2010,116:74―79.

[3]刘亚宁.大学生英语学习动机研究[J].山西师范大学学报(社会科学版),2001,28(3):121―124.

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[8]DAILLY H.Childrens autonomy and perceived control in learning:A model of motivation and achievement in Taiwan[J].Journal of Educational Psychology,2003,95(1):84―96.

[9]MONETA G B,SIU M Y.Trait intrinsic and extrinsic motivations,academic performance,and creativity in Hong Kong college students[J].Journal of College Student Development,2002,43(5):664―683.

[10]文秋芳.英语学习者动机、观念、策略的变化规律与特点[J].外语教学与研究,2001,33(2):105―111.

[11]GOTTFRIED A E,FLEMING J S,GOTTFRIED A W.Continuity of academic intrinsic motivation from childhood through late adolescence:A longitudinal study[J].Journal of Educational Psychology,2001,93(1):3―13.

[12]KOESTNER R,LOSIER G.F.Distinguishing three ways of being internally motivated:A closer look at introjection,identification,and intrinsic motivation[M]∥DECI E L,RYAN R M (Eds.),Handbook of Self-Determination Research.New York:The University of Rochester Press,2002:101―121.

Characteristics of English Learning Motivation and its Relationship with English Achievement: A Research of Undergraduates from Universities of Technology

ZENG Xi-hua1, LUO Jia-wen2

(1. Department of Psychology, School of Public Health and Tropical Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, Guangdong 510515, P. R. China; 2. CPC Commitee office,Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510006, P. R. China)

Abstract: Based on self-determination theory and with the participation of 370 students from a university of technology, this study explores the characteristics of college students English learning motivation and the relationship between motivation and English achievement. According to the results, (i) English learning motivation of technology undergraduates is at medium level, with identity regulation motivation on the highest level, extrinsic motivation on the medium level, and amotivation on the lowest level; (ii) the motivation of sophomores, especially their intrinsic motivation, is the lowest among the freshmen, sophomores and juniors; (iii) identity regulation can positively predict students English achievement and amotivation can negatively predict students English achievement.

Key words: English learning motivation; English achievement; technology students

收稿日期:2011-08-18

第2篇

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:

[1]董方敏,周学君,黄华.电气工程硕士校企培养质量保障体系的构建[J].中国电力教育,2010,(35):45-46.

[2]《中国学位与研究生教育发展战略报告》编写组.中国学位与研究生教育发展战略报告[J].学位与研究生教育,2002,(6):1-21.

[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.

第3篇

关键词:电气工程 毕业设计 教改

毕业设计是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,也是对学生在学期间综合运用所学的基本知识、基本理论、基本技能和获得的分析问题、解决问题的能力,独立进行理论与实际结合的基本训练。通过毕业设计能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练,因此毕业设计教学环节,尤其是工科,对培养学生的综合素质、工程实践能力和创新意识具有十分重要的意义和作用。

近年来,由于各方面的原因,全国高校普遍存在毕业设计质量下滑的趋势,学生独立思考能力和创造性能力培养不足,实际动手能力较弱,无法适应新形势下综合性人才培养目标等问题。

电气工程是一个理论与实践结合十分紧密的学科,以培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为培养目标,要求学生具备系统的基本理论知识和较高的工程实践技能,而毕业设计工作则是实现这一培养目标的重要手段,毕业设计质量的高低将直接影响专业人才的培养质量。

因此,结合专业特点,电气工程学科在毕业教学环节可着重关注两点:(1)如何有效利用学生在校最后一个教学环节培养学生工程能力和创新意识以强化电气工程学科专业特色、提升学科品牌意识;(2)以就业多样性为导向,在面向电气行业的基础上,满足传统领域转向新领域(如新能源、工业自动化领域)对人才的需求。

一、普通高校毕业设计现状与趋势

毕业设计是学生即将完成学业的最后一个教学环节,也是最重要的实践环节,是大学生衔接学校和社会的一个重要阶段。随着高校的扩招和毕业生就业压力的不断增大, 传统的毕业设计模式越来越不能适用社会对高素质人才培养的需求。目前在毕业设计环节依然存在以下问题:

1.选题面窄且缺乏新意。部分指导老师没有参加过工程实践,缺乏对课题深难度的把握,题目范畴也比较单一,创新性不强,学生毕业设计内容必然大同小异。选题简单化、形式化现象较为普遍,不少选题过于陈旧,缺乏前沿性;有的题目范围很窄,相当于课题设计,工作量明显不足;有的题目非常大,不可能完成,也无实用价值。

2.与行业实践脱钩。毕业设计教学内容的安排存在缺陷,利用毕业实习、毕业设计环节对学生进行工程训练的综合性不足,有的缺乏阅读技术资料能力的训练,有的没有安排利用计算机进行设计的环节。此外结合用人单位实际需要的选题不多,使毕业设计失去了让学生进行岗前锻炼的功能。

3.指导方式单一化。本科专业的逐年增加,对师资队伍的数量和专业结构都提出了新的挑战,目前大部分院系均存在着指导教师数量不足和专业结构不合理的问题,同一老师往往指导多名学生,根本没有足够的精力去指导每一个学生和辅导每一个学生在毕业设计过程中所遇到的问题,结果必然导致毕业设计质量下滑,学生的能力也得不到锻炼和提高。因此,如果仍然采用传统单一的毕业设计指导模式还将无法满足毕业设计指导要求。

4.对该环节的重要性认识不够。目前对毕业环节的重要性认识不够是一种普遍现象,大多数学生因找工作而无心认真对待毕业设计,教师也忙于科研和其它教学环节而无法顾及毕业设计的指导。在论文撰写阶段,部分学生对相关资料不进行分析、消化和

5.毕业设计报告撰写质量不高。毕业设计报告不仅能反映学生专业素质与科学态度,也能在一定程度上反映完成的整体质量。部分同学从网上下载文章进行拼凑,同时论文中现了大量书写,错漏摘要、关键字不规范,参考文献格式不清楚,文字处理不够规范等现象。

6.毕业设计教学质量的过程控制把关不严。虽然目前已制定了毕业设计工作规范,规定了检查和评价标准,但执行起来往往难度较大。尤其是对部分已到校外实习、就业的毕业生,由于实习单位比较分散,无法实现统一管理,更有学生答辩前才与指导老师见面的情况。

二、毕业设计教改方法探讨

根据以上存在的问题,可采用以下方法进行解决。

1.调研当前毕业设计教学环节存在的问题。主要从当前电气学科毕业设计教学环节普遍存在的问题入手,抓住主要问题如选题结构不合理,毕业设计质量下滑的原因,为改革毕业设计教学提供理论支撑。

2.结合电气工程学科特点,对毕业设计教学环节进行理论分析,探讨合适的分析方法,在此基础上建立相应的反馈体系,研究毕业设计教学环节有效改革方法。

3.结合以下要点,实施有电气工程学科特色的教学改革模式。

(1)优化选题结构,实行双向选择。毕业设计选题应以项目为导向,从生产实际、科研项目、电气工程学科最新科技成果和热点需求中选题,兼顾新兴交叉行业的发展与需求,与社会需求、生产实际结合紧密,选题应具有前瞻性和实用性,真正将理论与实际结合,克服传统毕业设计与社会、与现场实际脱节的问题。在立题方面可鼓励教师结合科研课题、工程实践、实验室建设等实际工作进行立题,注重综合素质和创新能力的培养,大力拓宽题目类型,既有覆盖多门专业课程的传统设计题目,又有与教师科研课题紧密结合、反映时代需要的理论与工程研究,还有致力于专业实验室建设的专题制作。其次,在毕业设计题目满足要求的前提下,充分认识学生在毕业设计工作中的主体地位,全院范围内进行师生双向选择。

(2)充分利用课外科研小组。毕业设计工作中,可充分利用校内课外科研小组,让一部分学生提前进入工程实践训练阶段,尽早接触工程实际,培养学生的创新能力。在毕业设计选题前可提前让学生接触专业的教学和研科项目,引导学生选择感兴趣的研究方向,并指派专门指导教师对各个科研小组进行指导,使一部分学生在毕业设计前夕就掌握设计过程所必需的基本技能和系统调试能力。这部分同学进入毕业设计阶段后,就能够很快进入状态,从而能在规定时间内完成毕业设计内容。将毕业设计与其他教学环节有机结合起来,是培养学生创新能力十分有效的措施。

(3)结合实验室建设,构造开放式专业实验室。为进一步加强实验室建设,可利用毕业设计自行研制开发实验仪器,如信号发生器、示波器、仿真开发平台等,扩充实验室资源,也是一种比较有效的方法。

(4)产学研相结合指导毕业设计。产学研结合是培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力的重要环节。产学研结合指导毕业设计,使学生学到先进的技术,接触到最新的电气产品,同时接受现代管理理念熏陶,综合能力得到提高,同时增进了学校和企业,企业和学生之间的了解,增强了合作,为学生就业拓宽了渠道。

毕业设计指导教师可根据毕业实习情况来拟定毕业设计题目,开创毕业实习和毕业设计一体化新模式,可以使学生在毕业实习过程为毕业设计积累实际的经验和技能,提前进入毕业设计,有针对性的进行知识和技能储备,为高质量完成毕业设计提供时间保障。在指导教师数量不足的情况下,也可以通过聘请企业的管理人员或工程技术人员担任现场兼职教师来弥补毕业设计教学环节的不足。

(5)建立现代远程教育平台,加强对网络技术的运用。由于目前部分学生由于找工作、毕业实习等情况不能按时在校进行毕业设计,也就无法正常接受指导对课题的指导,因此指导老师应根据实际情况调整指导方式。以互联网络技术为核心的现代教育技术符合学生的认知规律,同时也有利于教师自身素质的提高,减轻教师的教学负担。

三、结束语

本科毕业设计是作为培养大学生实践能力和创新能力,提升本科教学质量的一个重要环节。结合科研和生产实际的题目、校企共同指导等方式可以保证了毕业设计质量的同时,提高学生走向社会的竞争能力。因此,毕业设计教学环节改革的实施是一项亟待解决的艰巨任务。

参考文献:

[1]华小梅,丁坚勇,饶凌平.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践[j].中国电力教,2008.12.

第4篇

关键词:电气工程技术;电气学科;发展史

中图分类号:F407文献标识码: A

一、电气工程技术的发展史

电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。

(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。

(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。

(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。

(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。

(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。

五、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:

(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。

(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。

七.电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:

(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。

(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。

(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。

(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。

第5篇

中职学校作为我国培养中等专业人才的重要基地,近几年随着国家和整个社会对于中职学校的重视,党和政府也在加大对于中职院校的资金投入和政策倾斜,这无疑给中职学校的发展提供了良好的成长环境。电气自动化专业化专业作为新兴专业和热门专业,最近几年逐渐在中职学校发展起来,各个学校为了发展需要都在加强学科建设,结合时展要求和市场需求在不断地改进专业教育教学水平,但是从现实来看,中职学校电气自动化专业在学科教学中还是存在着一定的问题在影响着学科专业教育教学的发展,就目前来看问题主要表现在以下几方面。

1.教学质量有待提升。就业是衡量中职学校发展水平的重要指标,而学生的就业率与学生的专业技能水平密切相关。当前社会企业在用人上日趋理性,能力素养水平是企业用人的核心标准之一。对于中职学校来说,学生在学历上和大学毕业生是有差距的,我们这类学校取胜的根本就是学生扎实、过硬的技能,所以教学质量是专业发展的生命线。但是从现实来看,电气自动化专业在教学过程中无论是理论教学还是实践教学都是存在着一定的问题,教学流程需要进一步完善。

2.教学手段单一。因为历史原因,中等职业教育作为我国教育体系中重要的组成部分长期得不到社会的重视,这就导致中职学校的教育工作者上进心不足,在教育教学过程中缺乏上进心,在教学过程中也就缺乏了主动求变的意识,影响了学生的学习和课堂教学效果。

3.实践环节不足。中等职业学校教学的一大特点就是要结合学生专业技能培训的需要把理论教学和实践教学密切地结合起来,但是现在很多学校往往把理论教学和实践教学割裂开来,特别是实践环节往往不够完善,导致学生在实践过程中不能够真正得到有效的锻炼,影响了学生技能的全面提高。

总之当前在电气自动化教学专业教学中一系列问题的存在,不仅影响着学科建设和发展的需求,也会影响到中职学校自身的发展,因此,必须要采取有针对性的措施来进行调整,来改进教学方法,提高专业教学效率,满足发展需求。具体来说,可以从这些方面着手。

1.革新教学理念。教师的教学理念和教学思想会影响到教师的教学行为。当前电气自动化专业教学作为一门新兴的学科在发展过程中因特殊的学科特点意味着学科教师必须要开展针对性的教学,也就是说教师在教学过程中要明确专业定位,即要培养具备一定专业应用和研发技能的中等专业人才。据此学科教师在教学过程中,首先要立足学情,结合中职学生有学习热情,但是学习能力较差、学习基础薄弱的现实来科学地设计教学流程和教学进度,切实使学生在学习过程中把知识听懂,把技能学会。其次,教师自身要有主动学习不断成长和提高的意识,要紧跟时展潮流,不断丰富自己的专业技能,真正做一名合格的、全面的专业教师。

2.明确人才培养方案。教育本身是一项系统的工程,对于中等职业教育来说,我们培养的学生大多数是要在三年的时间成人成才的,实践短任务重。从学生实际来看,大多数学生是因为中考成绩不理想而被迫进入中职学校学习的,这无疑又给中职学校教学提升了难度。针对这样的现实状况,首先,作为电气自动化专业教学来说,结合学科难度大、时间紧的现实,要尽快地明确学生三年的培养方案,这样就能够把教学活动、教学内容、教学进度、阶段性要求等相关内容明确下来,使教师的教学针对性更高效。其次,要密切地关注市场的需求,从市场的需求出发落实素质教育的要求,全方面来提升学生的知识、能力和素养。再次,要强化工程教育,使工程教育贯穿人才培养的全过程,实行“通识与专业并重的专业教育”教学模式,通识课平台与工程学科平台课为工程基础教育阶段,专业平台课为工程专业教学阶段。前者主要培养现代工程意识,夯实工程基础,掌握工程工具;后者加强工程的实践训练,培养工程的具体能力,重点是强化知识创新、设计创新、工程创新、工艺和技术创新。再就是注重学生个性发展,加强因材施教,努力培养应用型人才。培养学生主动追求、自我设计知识结构和专业方向的能力,通过逐步扩大选修课的种类和数量,开设跨系选修课和跨学科辅修专业,实行学分制、精简课内学时、设置课外学分等措施引导和培养学生的个性。

3.重视实践教学。从学科特点来看,电气工程及其自动化专业是一门实际应用型很强的学科,因此,必须加大实践教学的革新,构建合理、科学的实践教学体系,实行分层次、多模块的教学环节,注重理论与实践相结合、专业基础与综合知识相结合的教学,从而培养出高素质、高技能的专业型人才。实践教学体系应重视学生对理论知识的掌握,进而提高综合设计能力,达到工程应用的目标,加强对学生实践创新能力的培养。首先,开展分层次、多模块的实践教学体系,在实验过程中训练学生对基本实验仪器的运用,熟识工程中基本的物理量与物性参数的测量方式,加强对运行操作、控制方法的练习,从而培养学生的技能与创新精神。其次,更新实验教学的内容,将电气工程的新技术内容传授给学生,设计具有综合性、探究性的实验项目,使实践教学内容弹性化、更新化。

第6篇

引言

党的十提出的实施创新发展战略和国内外电气工程技术进步,为电气工程本科人才培养模式的改革与发展提供了极好的机遇,同时也为应用型电气工程人才培养提出了更高的要求。如何改革人才培养模式、构建课程体系、搭建教学平台,保障教学质量,培养有社会责任感,有创新精神、工程实践能力和综合素质强的应用型电气工程及其自动化专业人才,是地方本科院校教学改革与发展面临的首要任务。

我校是在国家实施创新发展战略新形势下,本省深化教育综合改革而确定的首批技术应用型试点本科院校之一。结合区域经济发展的特点与产业发展规划对应用型人才的需求,加快技术应用型本科人才的培养步伐,是我校实现跨越式发展的必由之路。因此,我校电气工程及其自动化专业根据学校定位,在确定人才培养目标,优化人才培养方案,构建应用型电气工程人才培养课程体系,打造双师型教学团队,搭建实践教学平台等方面进行了有益的探索和实践。

一、根据学校定位,确定应用型电气工程人才培养目标,创新人才培养模式

学校《关于全面深化改革深入推进转型发展若干问题的决定》对各专业确定人才培养目标,提出了指导性意见,要求各专业紧紧围绕“立足地方,面向基层,建设有特色有影响的应用型本科院校”的定位,总结本专业在人才培养模式、课程体系设置等方面取得的经验和改革成果,落实学校“立足基层培养应用型人才,服务基层建设基层型大学”的办学思路,深化改革,锐意创新,培养“立足基层用得上、用得好,志在高远闯得出、发展好”的高素质社会化应用型人才。

为此,我校电气工程及其自动化专业教研室多次召集由政府行业主管部门、企业代表、专业负责人、教研室主任等参与的专业建设理事会,商确本专业的人才培养目标为:培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,具有正确的人生观、价值观和一定的人文修养、较强的沟通协调和团队协作能力,具有扎实的电磁学理论基础,受过良好的工程训练,了解电气工程学科发展前沿及相关产业现状与发展趋势,掌握电路、电机与电力拖动、电力电子技术、电力系统分析等专业核心课程的基础理论和技能,实践能力强,具备综合运用所学知识分析和解决电气工程领域问题的能力,能在电力的生产、传输、转换、储存和利用等方面适应并服务一线生产、建设和管理需要,能适应我国基层经济社会发展需要的有创新精神、创业能力、人文素养和可持续发展能力的高素质应用型人才。

二、根据人才培养目标,优化应用型电气工程人才培养方案

在修订电气工程及其自动化专业人才培养方案时遵循高等教育规律、行业产业发展规律和人才成长规律基础上,着力体现如下原则:

(一)突出应用

把“应用”作为人才培养的目标指向。人才培养方案紧紧围绕学校“建设特色鲜明的应用技术大学”的目标定位,以突出应用为主题、主线,科学设计课程体系和实践平台,着力培养学生创新精神和实践应用能力,促进学生知识、能力和素质的协调发展与综合提高,有效满足学生就业、创业或继续深造需求。

(二)强化实践

把实践教学作为深化课堂教学,培养社会化应用型人才的重要环节。深化实践教学方法改革,增加实践教学比重,科学设计实践教学体系。

(三)坚持创新

把创新作为人才培养方案修订的灵魂。以转变教育思想观念为先导,创新课程体系、人才培养模式、教学模式、教学内容和方法,使培养方案适应地方经济和产业发展形势的变化对应用技术型人才的需求。

(四)注重特色

把特色作为人才培养方案的生命线。根据电气工程学科特点,反映社会、市场对人才的不同需求,探索适合电气工程专业人才培养特点的产教融合发展的模式,面向行业、企业及学生需求,同时考虑到学生的个性发展需要,将专业建设要求与学生个性化发展有机结合。

三、根据人才培养方案创新人才培养模式。

我校电气工程专业教研室,以区域经济社会需求和学生就业为导向,坚持“育人为本、德育为先、能力为重、全面发展”的人才培养理念,紧紧围绕应用型人才培养目标,进行了人才培养模式的改革。

(一)秉承“还实验室于学生”的理念,大力开放实验,促进第二课堂健康开展,着力培养学生创新创业能力。聘请学生担任实验室助理管理员,让学生参与实验室的建设与管理,促进了实行实验室全天候开放,保证学生进入室验室的时间。学生还以实验室为依托成立了一大批科技型社团,形成了“一室一社团”的格局。学生社团积极开展专业知识学习,开展产品研发制作,完成科技创新课题。“十二五”以来,我院学生申报大学生科技创新项目50项,其中省级17项,国家级2项。目前“骑客”等社团已走出实验室,注册了公司,进驻大学生创新创业园,成为大学生校园创业的典范。

(二)利用高技术企业孵化器平台,引入企业进驻实验室,实现教学资源配置社会化,校企协同育人。通过与星凯光电科技有限公司、朗晶电子科技有限公司合作,建立校企孵化合作企业(目前,这两个企业建在校内,生产运行良好),成立实践教学中心,培养以太阳能和风力发电等新能源开发利用为中心的,面向“中国农谷”的,掌握城市和交通路灯工程、居民用电、工农业生产用变配电技术,掌握光电转换、风电转换、电能储存、电能控制技术和植物生长灯研制等应用型高级技术人才。

(三)与行业产业企业深度合作、产教融合。本专业先后在黄石东贝集团、国家荆门枣山变电站、宜昌三峡电力、中信重工、中重发电设备有限公司、中国建设集团等行业领先的企建立实践教学基地,并以此为教学平台,开设电气工程专业行业认知实习课程,构建集行业、岗位技能实践、工程项目演练为一体的实训环境,采用项目式教学方法,实现应用型技术人才培养。

(四)将理论教学与实践教学有机交互实施,形成了基于企业生产周期的实践教学模式,在校企双赢中培养学生的职业素养。在良好的校企合作基础上,把提升实践教学效果作为实践教学改革的重点,制定了基于企业生产周期的实践教学模式。结合企业的生产周期设计实践教学环节,把实习的时间安排在企业生产的旺季。一方面,生产旺季各种机电设备正常运转,可保证学生的实习的效果,另一方面,生产旺季,劳动力需求量大,实习学生成为企业生产的预备队和突击队,协助企业完成生产任务。这种实践教学安排,不仅学生掌握了操作技术,提高了实践能力,同时学生帮助企业完成了生产任务,企业还为学生的劳动给付了一定报酬,真正实现了校企双赢。

(五)专业教学标准与国家职业标准对接,培养学生职业适应能力。努力促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接。以专业与产业对接为目标,加快校企一体化建设;以课程内容与职业标准对接为目标,构建基于工作过程的专业课程体系;以教学过程与生产过程对接为目标,推进工学结合人才培养模式改革,全面推行理实一体化教学;以学历证书与职业资格证书对接为目标,完善 “双证书” 制度,把职业资格证书直接与相关专业课程相对接,将职业资格证书应知应会等考核形式与课程考核有机融合。

(六)开展“三段式”暑期社会实践活动,提升学生的职业能力和综合素质。将暑期大学生社会实践活动落到实处,把学生的暑假变成人才培养的小学期,形成了“三段式”的暑期学生素质提升方案。第一段在大一暑假,安排学生自主进行社会调查;第二段在大二暑假,集中安排学生到企业开展生产劳动或见习;第三段在大三暑假,要求学生分散到企业进行专业实习,到企业 “拜师”,在企业老师的指导下寻找研究课题,作为毕业设计的参考课题,真正实行毕业设计教学环节“双导师”制。“三段式”素质提升方案的实施,学生开拓了视野,端正了劳动态度,并积极融入企业开展研究,提升了学生的职业能力和综合素质。

第7篇

关键词:电气工程;自动化;问题

前言

下面首先探析了电气工程及其自动化的发展现状,其次分析了电气工程中的问题,最后就电气自动化中的问题及对策进行了进一步的研究。

一、电气工程及其自动化发展现状

1.依靠信息技术发展

网络技术、计算机技术、通信技术等信息技术在当今社会各个产业的发展中得到了广泛的应用,其中对信息技术的使用是电气自动化系统中最重要的方面,它具有科学性、高效性和实用性的特点。信息技术在电气自动化系统中的使用主要表现在两个方向。第一,表现在管理层面。例如人力资源管理、会计部门核算工作的相关数据的存取,管理层利用信息技术对基层生产线的实时监控。第二,表现在电气自动化系统和设备的比较层面,由于数据比较的功能是信息技术的一个重要特点,所以可以对不同设备的信息数据进行一个比较,这在市场经济条件下表现出实用价值;随着微电子和微处理器技术的普遍应用,曾经定义明确的设备界限开始慢慢的模糊,以信息技术为基础的通讯能力、软件结构和统一的组态环境就变的必不可少。

2.DCS控制系统

DCS控制系统即分布式控制系统,以微处理器为基础,以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调为设计原则的仪表控制系统。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与传统电气控制系统相比较而言,更为高级和先进,是一种比较完善的控制与管理系统。DCS控制系统操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的安全性、实时性和可靠性。

3.采用集中控制手段

将各种信息统一放入一个处理器中综合处理就是集中控制,这种集中控制手段存在明显的缺点。第一、集中控制会使所有的信息集中在一个的处理器中,会大大降低电气自动化系统的运行速度,从而使整个系统的运行受到影响。第二,集中控制使全部信息都存入主机内部,导致主机容量不断减少,后期为了保证系统正常高效的运转,就需要增加电缆数量,大大的增加了系统运行的成本。

二、电气工程的问题及对策

1.电气工程的问题分析

电气工程的问题主要表现在以下两个方面。首先便是电气工程的质量问题。大多数电气工程管理部门在工程质量管理工作方面都普遍存在认识不到位的现象,即过于关注对工程质量的检测,而忽略了对施工质量的管理与控制。这不仅影响了电气工程的施工进度,还降低了电气工程的质量,不利于电气相关部门竞争力的有效提升。另外就是电气工程的节能问题。电气工程为了从多方面的满足建筑项目的建设需求,不仅需要提供照明和温度调节,还需要对保证必要的能源量,在此过程中,则很难避免产生能源浪费的问题。因此,能源浪费造成的资源利用率的降低,也成为了阻碍电气工程发展的又一大重要问题。

2.电气工程问题的对策分析

首先,加强电气工程质量的管理力度。具体来说,既是加强电气工程质量管理队伍的建设力度,对相关管理人员展开定期的培训,以不断提升其对工程质量管理的认识和业务水平;将竞争机制和激励机制进行不断完善,以有效提升员工的积极性与主动性。与此同时,对电气工程的原材料和设备管理进行严格的控制。对于进场的材料及设备,要对其出厂报告及质量证书进行严格的检验,只有通过检验的材料或设备才能够投入到施工现场进行使用,以此有效保证电气工程的质量控制水平。其次,对电气工程节能设计进行优化。相关电气部门应有效找出消耗、浪费能源较高的环节,并在保证满足实际工业生产需求的基础上,有针对性的对节能设计进行改良与优化。例如,在建筑的照明方面,应当尽量利用自然光来代替照明设施,并将寿命长、功效高的智能照明装置安装在走廊等地方,以充分发挥智能照明的智能化的作用,将照明所需的电能消耗降到最低。

三、电气工程自动化存在的问题及对策

1.电气工程自动化存在的问题

电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一,网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构,严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设;再加上不同企业之间在程序接口上的差异性,使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响,不利于实现企业间资源信息的共享。其二,电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低,大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性,而不能实现信息的共享,这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三,电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中,往往容易被主观意识所支配;再加上各技术人员在技能水平上存在差异性,便使得自动化平台之间的差异也较大,进而造成电气工程自动化成本的增加。

2.电气工程自动化问题的对策分析

首先,实现电气工程的科技化。将先进的技术设备引入到电气工程自动化的建设与发展中,并利用新技术、新材料及新设备的应用,来将我国电气工程自动化程度进行不断提升,与此同时,以降低能源消耗为重要方向,对节能技术进行不断研究与创新。其次,实现电气工程的信息化。加强网络技术、计算机技术与自动化技术的结合,并将网络通讯技术有效应用到计算机的优化与仿真技术以及人工智能分析,和电气设备的设计与运行中,以有效促进电气工程自动化的实现。再次,实现电气工程的开放化。将计算机网络技术应用到电力系统的各个元件和局部系统的监督和调解中去,并利用计算机网络技术来完成信息的实时交换和网络资源的共享,进而实现电气工程自动化管理、决策和控制的一体化。

结语

总而言之,电气工程及其自动化作为现代工业发展的核心技术,在现代化工业的生产中有着不可替代的重要作用。而相关企业要想有效促进电气工程及其自动化的发展,就必须要加大人才的建设力度,将相关制度规范进行不断完善,并在引进先进技术设备的同时进行自主研发。唯有如此,才能让我国电气工程及其自动化迈向一个新的台阶,进而促进我国现代化工业事业的稳步发展,为提高我国综合国力打下坚实的基础。

参考文献:

[1]雷定雄、李亮.电气工程产学研实验室配套设计[J].实验科学与技术.2014.

第8篇

关键词:电气信息类;拔尖创新型人才;大学生电子设计竞赛

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0057-02

开始于1994年的全国大学生电子设计竞赛在促进高校电气、电子、信息等专业发展方面起到了举足轻重的作用。以该项赛事为契机发展起来的高校应用型人才培养模式得到了实践检验。此后,各类赛事如雨后春笋般发展,对高校相关学科的发展起到很好的促进作用,具体表现为:培养了学生的实践能力和创新精神,促进了师资队伍的建设,促进了课程体系改革,促进了实验室建设。

电气信息类应用型人才培养模式的研究已经非常全面,并且取得了显著成效。[1-5]下面主要从课程和教学内容、师资队伍建设以及产学研合作等方面进行阐述,重点是加强学生的实践动手能力,在“应用”上下功夫。

笔者在长期的学生指导和项目合作过程中发现,学生在电路设计、产品开发等能力到了一定程度后非常容易进入学习瓶颈,理论知识不够深入带来的弊病就显现出来。此时,有针对性的教学和培养显得非常重要和必要。而大部分高校都没有相应的培养模式和对策,任由学生自由发挥和各种自学。如何在保证大部分学生实现“应用型人才”的前提下完成少数有创新精神和科研能力学生的“拔尖创新人才”教育,是当前高校应该重点研究的方向和领域。

浙江大学电气工程学院为了解决这个问题,设立了“爱迪生班”,吸收一些学有余力、创新意识强烈的学生进行因材施教式个性化教育。其他一些985院校设立了不同名称的“创新班”,部分地解决了高校“个性化”教育的需求。但是,“创新班”的设立打乱了校院“班级”编制,给管理和教学等带来了一些困扰,同时创新班的学生的爱好和优点不尽相同,很难做到课程设置的有的放矢。受制于办学条件、实验环境等各种客观原因,创新班机制在很多高校没有推广开来。

本文在电气应用型人才培养模式的基础上,提出了拔尖创新型人才培养模式,增加了“准创新班”和参与纵向课题两个环节,完成了大众人才到小众人才的过渡。本文共分3部分,第一部分综述和分析了电气信息类人才培养模式的现状和拔尖创新型人才培养模式的必要性;第二部分提出了基于“准创新班”概念的拔尖创新型人才培养模式;第四部分重点阐述了“准创新班”的特点和优点,以及在学生培养过程中的具体实施举例。

一、基于“准创新班”的拔尖创新型人才培养模式

基于“准创新班”的拔尖创新型人才培养模式如图1所示,整个方案围绕1条主线(实践)、7个阶段、2个节点。如果把拔尖创新型人才培养比作一个优质产品的生产过程的话,培养过程总共分为7个工序,分别是:低年级基础课探索性实验的“选才”阶段,低年级电子大赛培训的“原材料粗加工”阶段,低年级辅助高年级学生参加电子大赛的“原材料加工”阶段,准创新班培养的“精料选型”阶段,高年级电子大赛培训的“精料加工”阶段,高年级学生参加电子大赛的产品成型阶段,辅助教师参加科研项目的“产品打磨”阶段。传统应用型人才培养模式主要包括5个阶段,大部分高校都是4个阶段,分别少了“准创新班”培训和辅助教师完成科研项目两个主要环节。

本方案最突出的两个环节就是作为精品选型的“准创新班”培养机制和作为产品打磨阶段的辅助教师完成科研项目。这两个阶段分别承担着电气信息类拔尖创新型人才的“选才”和“打磨”关键环节,也是本培养模式的创新点。如何有条不紊地选出“拔尖人才”,并培养成具有科学素养和创新精神的人才是一个系统工程,也是本培养模式的重中之重。

二、“准创新班”概念的提出

1.电气信息类“准创新班”

有感于不同高校电气工程学院“创新班”培养模式对拔尖创新型人才培养的探索,考虑到“创新班”存在的问题和大部分本科院校师资力量、科研环境以及实验条件的限制,提出“准创新班”的概念。“准创新班”培养模式是对拔尖创新型人才培养的一种有益尝试和探索,具有一定的理论和实践价值。

“准创新班”是一种没有实际编制的“虚拟”班级,以专业和项目为导向组织起来的具有班级功能的小型团体。该类“班级”的主要优点是:学生爱好和兴趣一致,专业方向可以缩小到二级学科,保证了学业基础的广(原班级时的一级学科,譬如电气工程及其自动化)和精(“准创新班”时的二级学科专业,譬如电力电子与电力传动);以项目为导向。“准创新班”学生可以申请学校各种创新项目,在项目实践中学习,同时理论反过来指导了实践;学生培养采用导师负责制原则,采用本科教学和研究生培养想结合的方式进行,本科教学夯实学生的专业基础,研究生培养方式能够锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;横向课题和纵向课题想结合,用横向课题锻炼学生的应用性人才技能,用纵向课题培养学生的创新思想和科学素养。

2.具体实施举例

以我校电气信息专业“准创新班”电力电子与电力传动方向为例。在经历了60天电子大赛培训和比赛后,有一小部分学生在实践能力和专业技能方面脱颖而出,此时,按照爱好和二级专业方向分出“准创新班”。在学生培养中,集中培训起到了一些增强实践动手能力的功效,但是知识面的扩展和专业知识的掌握不能离开潜移默化的日常学习,此时,需要有长效机制的培养方案做后盾。电力电子与电力传动“准创新班”主要吸收对电源设计、节能减排以及各种仪表感兴趣的学生。具体的操作为:

(1)班长的产生。虽然是以爱好和项目导向为基础的虚拟班级,但是为了管理和教学效果,班长起到上传下达和凝聚班级的作用。以自愿和学生投票产生的班长,必须在专业和组织能力等方面拥有较高的威望。

(2)课程设置。“准创新班”不用专门进行课程设置,在大学培养计划修订和教学方案生成时考虑到学生爱好和兴趣而设立的选修课,完全能够满足“准创新班”学生上课的需求。在我校电气工程专业开设的电力电子学、电源变换技术等专业选修课,满足电力电子与电力传动方向“准创新班”的课程要求。

(3)项目驱动。为了避免课堂教学容易纸上谈兵,增强学习效果。实践动手能力“嵌入”到学习的各个阶段。用实践来验证理论学习,同时理论起到指导实践的作用。学生在项目实施过程中非常容易遇到问题,此时发现问题、分析问题和解决问题的能力得到了锻炼,带着问题去上课,学习中把学到的知识用来解决问题。带有探知想法的主动学习代替了为了考试而进行的被动学习;把深奥的理论分析和推导应用到实际项目中,实现理论学习和实践学习的相辅相成、互相促进功效。

“准创新班”学生可以自主选题,在高效直流变换电路设计(升压型、降压型、升降压型)、高效逆变器并网研究(逆变器控制策略研究、逆变器电路拓扑性能研究)等项目中选择自己感兴趣的项目进行研究。

(4)导师负责。为了保证“班级”的效果和项目的顺利进行,选配相关专业的老师作为项目导师,为项目负责。项目进行过程中学生可以随时请教问题,并且保证每过一段时间必须进行项目例行研讨会,总结经验、解决问题,为创新班里面的每个同学提供技术和学术支持。

“准创新班”是拔尖创新型人才培养模式的一个主要环节。在整个培养过程中起到承上启下的作用。所谓承上,是指该环节是继应用型人才培养基础后的再一次选才;所谓启下,指该环节为拔尖创新型人才的培养打下基础,在项目和实践进行中实现创新能力的培养和专业技能的加强。

经过3-4届“准创新班”的实践,取得了一定的效果。电子设计大赛连年取得好成绩:参赛队全部获奖(2011年3个国家二等奖,9个山东省一等奖,1个二等奖。2012年6个山东省一等奖,4个山东省二等奖。2013年3个国家二等奖,10个山东省一等奖,1个山东省二等奖。2014年8个山东省一等奖,2个山东省二等奖)。学生得到用人单位的青睐,供不应求,大部分学生进入了用人单位的研发部门,并起到中坚作用。去985、211高校深造的学生数量和质量有了质的变化,得到导师的肯定和欢迎。本科生专利申请和科研论文实现了零的突破。在应用性人才培养的基础上,增添了创新型人才培养模式,实现高校人才培养的多元化和个性化,是人才培养模式的补充和有益尝试。

三、结论

本文提出了基于“准创新班”的拔尖创新型人才培养模式,研究了“准创新班”的构成和具体实施方案。较之很多高校提出的创新班建设,“准创新班”具有操作和管理简单、专业爱好一致、班级成员进入机制灵活等优点。在不打乱原先教学班级的情况下,实现创新班级的功能,在爱好和兴趣一致的前提下,项目进行和学术交流能够起到事半功倍的作用。同时原先班级所授课程保证了学生不太偏科,能够保证本科生的厚基础、宽口径的专业教育,实现原先班级的“广”和“准创新班”的“精”的有机结合。通过实施验证,该模式可操作性强、效果明显,具有很强的推广应用价值。

参考文献:

[1]张珂,肖文华.大学生电子设计竞赛教学培训的探讨[J].教育教学论坛,2014,(11):217-218.

[2]王金庭.大学生电子设计竞赛与电子信息类专业教学改革[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2012,(1):312-316.

[3]何家梅,周成虎,查蔓莉.浅谈电子类专业学生的技能培养[J].实验室研究与探索,2014,33(5):217-219.

第9篇

传统教学存在的问题分析

电力电子技术作为工程技术需要有一定量的实验和实践环节才能保障学习效果。但在传统的“电力电子技术”课程实验项目中,基础性和简单验证性实验较多,不能很好地与当前的工程实际应用相联系,致使许多新技术、新方法无法通过实验来直观的体验。而且电力电子实验设备的常用形式为基于挂件结构的实验台和实验箱,基本上与实验内容相关的重要元器件、电路和系统都被封闭于内。实验过程中,学生们无法看到功率元器件、配件及电子仪表的外观和关键连线。学生依照原理图机械地连接主电路、记录实验数据和波形,即使不了解电路的工作原理,也能较顺利地完成实验。因此,无法发挥学生的主观能动性,没有探索学习的动力,锻炼创新思维和动手能力的教学内容和平台也不足。

课程教学改革措施

作为地方综合性高校,南通大学的电气工程及其自动化专业的定位是培养应用型工程技术人才,为区域经济发展提供智力支撑和人才支持。因此,本课程作为电气工程及其自动化专业的主干专业课程之一,其教学目标的确立需结合本区域的产业分布与发展特点,同时又紧紧围绕本专业的学科方向。形成了以帮助学生从装置和系统角度理解和掌握电力电子技术,培养理论与实践能力兼具的创新型电力电子应用技术人才为目的,以新能源、运动控制、电源技术、柔流输配电等应用领域为背景,以讲授电力电子技术在实际工程应用中所需要处理的相关问题为主要内容的课程教学思路和培养目标。

根据培养目标,在学院学科特色和现有教学资源的基础上,对课程体系和内容进行了合理调整。舍弃了传统的以大篇幅晶闸管半控器件分析为主线的教学内容体系,建立了“以基于全控器件的实际应用为主线,以电力电子主拓扑电路结合系统级的自动控制原理及其实现电路分析为主要技术内容,培养学生从整体的角度认识和设计电力电子电路的能力”的课程教学体系。整合后的教学内容由三部分组成:功率器件、典型电路、应用及其系统。功率器件是基础,重点讲授开关全控器件及其驱动电路;典型电路是主体,重点讲授基于全控器件的直直、逆变和整流三种变换电路及其控制机理;应用及其系统是提升,重点讲授电力电子在新能源发电、运动控制、电源和柔流输配电技术中的应用原理及其典型系统设计案例。三者层次明晰,但学时又有所侧重。即前两部分作为前续“电力电子技术”课程内容的回顾与拓展,讲授学时占总理论学时的近一半,第三部分作为工程应用与系统提升的重要部分,需着重讲授,以逐次勾勒出一个电力电子技术及其工程应用的整体全貌。在教学内容的组织与讲授中,凝炼理论教学的内容,在原理的讲授中注意培养学生面向工程的意识和思维,并及时动态地将教学团队获得的最新科研成果以及科研项目的最新进展融合到相关的课程内容中去,让学生接受到来自科研和工程研发第一线的新知识、新技术。另外,针对基于电力电子技术应用的电气工程及其自动化专业发展的趋势和前沿内容,以及课程中被压缩掉或被取消的专业知识,设置为系列课外专题讲座,聘请对专题内容有深入研究和独特造诣的教师及企业的科技人员讲授,以开拓学生的知识面、培养学生理论联系实际的思维及能力。

课内实验是在课堂教学的基础上,巩固理论知识,培养动手能力和初步设计技能,增强解决问题和分析问题的能力的必要教学一环。为了突出课程的工程实用性,采取了优选验证性实验,增加了设计型和综合型实验项目的课内实验设置方法。注重电路的工作机理分析与工程实际问题是验证性实验项目的选择标准。优选的该类实验项目包括:常用PWM控制器件及特性、不控整流的谐波与抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆变策略的实现电路及特性等。注重工程实用性是设计型和综合型实验项目的选择标准。我们要求学生们对该类型的实验项目遵循“理论设计计算—>计算机仿真验证—>硬件实验电路测试—>波形数据分析总结”的顺序开展路线,以强化学生对知识点的掌握和实验内容的理解,并促进学生形成理论联系实际的科学实验作风。增设的实验项目包括:各型升/降压直直变换器设计、有源功率因数校正器设计、谐振软开关设计、三相高频PWM整流器设计,以及他们的复合系统设计等。课内实验项目设置为必修和开放式的选修两类,以弥补实验授课学时不足的矛盾,同时采取“案例讲解法”、“实物演示法”等不同的教学方法,在实验课上认真讲解实验内容、步骤和注意事项,以激发学生兴趣,调动其积极性。此外,应改革课内实验成绩的评定方式,突出对实验过程的考核,鼓励探索性的设计型实验。具体措施包括增加课内实验在课程总成绩中的权重,增加实验预习报告、实验操作测评、实验过程问辩三方面的成绩考核项等,通过确立科学合理的考核方法,调动学生自主学习的积极性,形成务实的学习风气。

课程设计是对学生工程设计和应用能力、创新意识和创新精神培养的重要环节,其课时安排在全部理论课程讲授完毕后进行。该实践环节依托于以现代电力电子技术与运动控制实验室为主体,以工程训练中心、控制电机、虚拟仪器、风力发电动模实验室等其他专业实验室为辅助的课程设计开放式创新训练实验平台。[3,4]课程设计内容以学生熟悉并感兴趣的热点工程为背景,从南通大学电气工程学院专业与学科特色以及科研项目中,提炼出其中典型的技术问题,设计出合理的课程设计项目。可选的背景包括:风力发电、光伏发电、精密电机伺服驱动、电力无功与谐波控制、磁悬浮控制、特种电源等。其中的典型技术问题包括:整流、正弦逆变、直直变换、Delta逆变、闭环自动控制、检测技术等。针对少部分优秀学生采用“导师制”的课程设计教学方法,通过细致的指导,紧密的设计过程跟踪,来进一步提高课程设计质量,并促进这部分学生研究性论文、专利、小制作等方面成果的形成。针对大部分学生采用“项目驱动教学法”的课程设计教学方法。学生以小组为单位,在选题库中自由选题,利用书刊、网络查找相关资料,自主形成完成项目的各种设计思路,以培养学生独立思考问题、解决问题的能力。通过课程设计的锻炼,使学生将书本上的理论知识和实践经验真正融入了自己的知识链,提高了其综合能力以及自主创新和团队协作能力。#p#分页标题#e#

网络教学是弥补课堂教学学时局限,开拓课程学习的知识面,引导学生开展自主性学习,提高人才培养质量的重要途径。课程组以校Blackboard网络教学平台为基础,通过长期投入、持续积累、动态跟踪的建设方式,建立了课程的网络辅助教学平台。网站的教学材料提供了与课程相关的丰富的资源,内容包括教学资源库(课程教学大纲、多媒体课件、实验指导书、数值仿真实验例程、实验设备操作视频等文件)、参考资源库(经典学术论文、典型芯片和模块的使用手册、常用仿真软件说明、典型应用设计案例、产业趋势和研究热点等信息)、复习思考题库等版面区。此外,课程组充分利用Blackboard网络平台的交互功能,完成诸如教学信息、在线电子试卷测试、远程答疑和讨论等教学工作,提高了教学的效率和效果。

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