前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的電氣工程及其自動化的認知主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0045-01
今天的電氣工程及其自動化是一種綜合應用現代高科技、跨專業、尖端的科學專業,有廣闊的應用現實和前景。它是在工業化和電氣化的基礎上的重要組成部分,在加快我國現代化過程中扮演了重要的角色。在高等教育領域內,電氣工程是現代科學技術領域中的核心科目,是不可分割的一部分,高科技領域重點學科。因此,對電氣工程及其自動化專業教學的改革具有重要的現實意義。
1電氣工程及其自動化專業特點及其發展
電氣工程及其自動化專業是一個工程性很強的專業,電氣工程及其自動化的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。電氣工程及其自動化專業的基礎性也決定了它具有很強的學科交叉和融合能力。例如,“電氣工程”和“電子科學”以及“控制科學”的交叉融合產生了“電力電子技術”;“電氣工程”和“材料科學”的交叉融合形成了“超導電工技術”和“納米電工技術”“;電氣工程”與“機械工程”及“計算機學科”的交叉融合產生了一門“機電一體化”新學科,已形成了以“機械”為主體、電氣工程和計算機控制為技術核心、“機械+電氣+計算機”的有機融合,“機電一體化”技術實際上就是電氣自動化技術高度發展的一個階段和必然產物,它是電氣自動化領域中機械技術與電子技術有機結合而應運而生的一種高新技術,也可以說隸屬于“電氣工程及其自動化”的專業范疇。今后若干年內對電氣工程及其自動化領域發展影響最大的主要因素有以下三個。
1.1信息技術的決定性影響。信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通信系統以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。
1.2與物理科學的相互交叉面拓寬。由于晶體管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵,并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統。
1.3快速的發展變化。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,使得我們必須每隔幾年對電氣工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查,這對我們如何改進教學、如何培養學生帶來很大影響。
2培養專業人才,符合社會的需要
隨著科技的發展,電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合,要求培養的學生應受到電氣工程、電工電子、信息控制、計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程與自動控制技術問題的基本能力。電氣工程學科的主要任務是提高電力系統和用電設備的技術含量、運行質量,提高運行的合理性和可靠性,提高運行效率。
2.1以學生應該具備和接受的知識結構、能力結構來構建課程體系。隨著社會經濟和科學技術的發展,對于電氣工程及其自動化專業學生的知識結構而言,培養范圍不僅要有一級學科“電氣工程”的特色,應具備“強弱電”的知識結構,而且也應當具備較廣的人文、社會等方面的知識,有較強的實踐動手能力。
2.2運用認知理論構建課程體系。按照認知結構理論,認知結構中有兩種具體的組成成分,一是知識塊,二是知識的組織形式。因此,應在國家、地區及學校的總體課程框架下,根據認知科學對人的認知結構的理解,分析在什么階段設置什么課程才能更好地為學生構建有利于以后學習所必須掌握的知識體系。由此,在設置課程框架時,應考慮加強各知識塊的統合,建立相應的課程體系結構,這樣才能避免結構主義課程論中出現的各知識塊孤立、隔離和過于專業化的現象。
3完善教學,提高學生素質
3.1凝煉和建立體現個性化教育和工程應用的實踐教學新模式,系統構建實踐教學新體系。根據“五條線”課程體系的工程應用和創新能力培養要求,建立四層次(認知層、基礎層、拓展層、創新層)結構實驗教學體系及四種類型(基本型、設計型、綜合型、研究創新型)的實驗課程內容體系,將工程訓練融入于四層次中,強化工程意識、工程能力和創新思維,強調自主開發、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,開拓學生個性潛力、激勵學生實踐創新,增強學生的工程設計和綜合應。
3.2深化“四位一體”綜合改革,打造優秀教學團隊。按人才培養目標,開展“四位一體”(將課程、專業、學科和實驗室建設融為一體)綜合教學改革,以課程(群)建設為基礎、品牌特色專業建設為重點、學科建設為龍頭、實驗室建設為保障,建立以課程帶頭人、專業帶頭人、學科帶頭人和實驗室建設負責人為首的教學團隊,組成國家特色專業“電氣工程及其自動化”建設小組。以打造優秀教學團隊為重點,促進科學研究與教學工作的有機融合,大力加強教師隊伍的教學能力建設和整體提高工作,特別是青年教師的工程能力培養工作;適當引進電氣制造企業(集團)的工程技術人員參與教學工作,努力建設一支教學水平與學術造詣高、學歷職稱結構合理、充滿生機和活力的高素質、高水平教學團隊,為進一步提高人才培養質量奠定堅實基礎。
3.3優化課程設計和畢業設計課題,建立完善的系統制度。課程設計、畢業設計的完成質量,其選題、實際過程、教師指導等都至關重要。建立系統制度是進一步深化高等教育教學改革的重要舉措。建立系統制度可以使學生通過課程設計以及提前的畢業設計課題選題或預研,可以盡早地參與學術活動、科學研究和創新活動。通過與指導老師或課題組其他成員的交流,不斷發現問題、解決問題,使自身能力得到提高,為走上工作崗位或進一步深造打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]高安幫,徐建俊,劉利宏.“電氣工程”應向著多學科交叉融合的方向快速發展[J].時代人物,2008,(3):201-203
[2]楊澤斌,譚倫農.新形勢下電氣工程及其自動化專業建設的探索與實踐[J].中國電力教育,2006,(6):62-64
關鍵字:電氣工程;自動化;探索;實踐
Abstract: with the rapid development of economy, science and technology are also constantly in progress, for electrical engineering and automation in the field of talent demand is very big. This paper focuses on the electrical engineering and automation are related to exploration and practice analysis, mainly from the construction goal, construction, talents cultivation, the creativity of employees, all kinds of system is discussed from five aspects, its main purpose is to achieve electronic comprehensive development.
Keywords: Electrical Engineering; automation; exploration; practice
[中圖分類號] TM76-4 [文獻標識碼]A[文章編號]
一、前言
隨著現代科學技術的快速發展,信息時代也隨即而來,因此,對于各類技術人才的需求量也隨之增多。根據我國現階段人才需求,我們從中發現高級人才的需求量是最高的,培養高級人才已經成為我國現階段的一項重要任務。關于電氣工程與自動化這個領域的人才需求也是迫在眉睫的。我們應該要培養大量的電氣工程與自動化領域的人才,為電氣工程與自動化的發展有一定的促進作用。
電氣工程與自動化的探索與實踐
(一)對電氣工程與自動化的發展進行探索
1.建設的目標
在現階段,科學技術在不斷的更新中,電子學、計算機技術等都得到了快速的發展,在電氣工程與自動化領域中的應用也逐漸普及。在許多高校,關于電氣工程與自動化這個專業也逐漸開辦起來。這門專業以后的發展決定著電氣工程與自動化的未來,因此它的重要性是顯而易見的。
2.建設的思路
社會的經濟發展與進步是離不開具有高素質的人才的。這些人才有使命感和責任感。總所周知,電氣工程與自動化在現代這個科技發展的社會其地位是非常高的,電氣工程與自動化的發展目標也因此而確定了,其目標就是培養理論和實際都擅長的電氣工程與自動化的高級人才。
(二)電力工程與自動化的實踐
要明確其發展的目標,重點在于人才的培養
在現階段的所有生產中,其重點都是在強調技術要符合應用性,主要任務是提高電氣工程與自動化的工作人員對此項工作的實際運用性,不僅要把理論與實踐相結合,還要對知識更進一步的掌握,學以致用。在此之外,其工作人員還要提高外語學習的能力,因為外語能力對于電力工程與自動化這個領域來說是至關重要的。其方法可以通過讓工作人員直接在現場進行實踐學習,因為這樣的方式可以讓他們記得更加深刻。需要注意的一點是,關于工作人員培訓工作一定要注意其培訓的質量。
培養并激發員工的創造力
創造力對于任何一個人來說都是一項重要的能力,而且還是一項綜合的能力。電氣工程與自動化的發展也離不開這項重要能力,因此對于電氣工程與自動化來說,如何把員工的創造力挖掘出來,是電氣工程與自動化目前面臨的嚴峻問題。專業的實踐培訓,也就是一種全新發展的模式,主要目的就是增強員工的實踐能力和創新能力,就是把原本一個概念分成幾個階段,這幾個階段分別是認知、基礎、提高、創新四個階段。要使員工能夠充分結合電工電子的測量和其實驗技術,把其最基礎的工作做好。需要注意的一點就是,其電子線路的綜合設計等技術要多多加以實踐的訓練。其專業的實驗目的就是培養員工的實踐能力。
其各種制度的完善
生產運行管理要與日常工作的質量監控體系要有機結合起來,并且要進行不斷的完善。其完善工作主要體現在以下幾個方面:一是在完善生產運行管理的相關制度上,首先要使制度合理化以及科學化,不管是對企業來說還是對員工來說都是非常重要的。二是加強管理的基礎工作。電氣工程與自動化要想更好的發展,就必須加強基礎管理工作,重點抓好基礎,積極采用國際先進標準,嚴格實行各級的分工崗位制度,不斷加強和完善電氣工程與自動化有關制度。在其的管理的工作中,要建立起管理基礎的工作流程與運行模式。三是要建立管理創新的機制。建立管理創新機制對電氣工程與自動化是至關重要的。其管理創新要適應其自身發展的需要,就要把管理創新活動納入其重要工作之中,從其自身的實際情況出發,組織、研究、實施管理的新方向和規劃,落實到有關部門的負責人。
結束語
綜上所述,根據電氣工程與自動化發展的需要,對員工加強能力培養、提高員工的專業素質、提高員工的專業技能這三方面是必要條件。一旦這三面能夠加強,對我國的經濟建設在一定程度上是有促進作用的。電氣工程與自動化這個領域一定要及時的探索和研究,要不斷的進行有關知識的學習,爭取實現電子自動化更加全面的發展。
參考文獻:
[1] 吳巧媚.獨立院校電氣工程及其自動化專業人才培養的思考與探索[J].教育教學論壇,2012,(22):37-38.
[2] 劉剛,張堯.提高電氣工程及其自動化本科專業課教學實踐性的探索――以《電力系統多媒體展示》軟件輔助教學[C].//第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集.2007:709-713.
基金項目:本文系2011年溫州大學教改項目(項目編號:11jg47B)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0036-02
一、專業建設背景和人才需求分析
傳統的電氣工程及其自動化專業被認為是強電專業,隨著信息和網絡技術的發展,弱電類課程的比重正逐漸增加,[1]現在的電氣工程及其自動化專業已經成為強弱電相結合的專業。不同高校根據自己的辦學條件和現有師資均有所側重,目前重點高?;旧蟼戎赜趶婋?,以電力系統及其自動化為主要方向;而有些高校由于條件的限制或學生的就業情況側重于弱電。不同層次學校的人才培養,其就業崗位和工作任務、性質也不一樣,因此應充分考慮到社會對本專業人才的不同需求。
浙江省是我國第二產業比重較高的省份之一,高低壓電器和機電業的發展處于突出的位置。溫州電器經過20多年的發展,已成為全國生產規模最大、生產能力最強、市場占有率最高、產業種類最齊的工業電器生產基地,“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產業基地”、“中國斷路器產業基地”和“中國防爆電器生產基地”等國家級產業基地均坐落于溫州市(樂清)境內。
溫州低壓電器企業的規模雖然大,但是技術水平還比較落后,平均盈利能力低于整體水平,與北京、福建、天津、上海的企業相比,差距甚大,其主要原因是:產品檔次偏低,技術含量不高,缺乏附加值。究其根本是技術人才嚴重缺乏,技術人才的缺乏已經制約了溫州區域經濟的發展,盡管全省已經有多所高校設置了電氣工程及其自動化專業,但是這些專業培養的側重點不一樣,不能滿足溫州地區對低壓電器人才的需求。因此,亟需地方性高校為溫州電器產業培養急需的人才。
二、專業建設思路
根據人才市場需求,溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是:定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業;建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系;培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力;實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合;使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才,體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。
三、具體實施方案
1.以實際辦學條件為基礎,確立專業培養目標
根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位,本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識,具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神,具有知識、能力、素質協調發展,能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才,特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養模式為基礎,確定專業人才培養模式
在人才培養方案的制訂過程中,加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研,吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容,制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式,強調人才培養的社會和工程環境,結合產業背景和社會人才需求情況,制訂培養方案、課程體系和教學方式,適應職場目標和社會工作崗位的需求,通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式,旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師,以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。
3.以學生能力培養為目標,注重工程素質訓練
本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺,以電氣工程師為培養目標,要求學生具備以下幾方面的知識和能力:
(1)電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識,熟 第一論文 網練掌握PROTEL等電子設計自動化工具,具備電子設計基本能力,包括電子硬件設計和軟件開發,能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試,具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習,利用暑假參加電子競賽的培訓,通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。
(2)電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力,能看懂一般的機械工程圖紙,掌握電器學的基本知識,掌握電氣產品的工作原理和設計方法,特別是電器智能化方面的知識,掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能,特別是電器智能化方面的設計能力,能熟練運用常用的設計軟件(如AUTOCAD等)進行輔助設計與分析。
(3)電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識,如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術,具備自動控制系統的基礎知識,熟悉國家及行業的電氣標準,了解機電工程安裝與項目管理方面的知識;掌握注冊電氣工程師(供配電方向)必須具備的電氣工程項目設計能力,初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。
(4)以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐,把實踐教學貫穿在整個教學過程中,以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托,采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實 踐、畢業設計等多種形式,通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系,如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節:
1)以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節,讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件,如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等,初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用,增加其感性認識,激發他們的學習興趣。
2)以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點,將實踐教學內容與實際項目相關聯,在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目,學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析,提高學生的專業意識和工程實踐能力,同時加 第一論文 網強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外,通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養,提高學生分析和解決工程實際問題的能力,努力將學生培養成為工程應用型技術人才。
4.加強師資隊伍建設,提高教學質量
加強教師隊伍建設,建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才,以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流;建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度,進一步促進產學研緊密結合,提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。
5.建立考核評估機制,完善培養方案和課程體系
構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制;加強與企業的聯系,及時反饋人才需求和學生培養質量,提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。
四、特色
1.專業定位體現地方性
針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求,就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位;努力為地方培養、輸送高質量的專業人才,實現人才的就地培養。
2.產學研合作
以專業建設為基礎,充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術創新服務平臺,整合利用浙江省低壓電器產業技術創新戰略聯盟的優勢資源,以重點發展學科、重點實驗室、技術開發中心等為依托,加快建設工程應用型人才培養基地,促進學科鏈、產業鏈和人才鏈的有機結合;突出產學研一體化的辦學優勢,爭取在電氣工程領域,特別是電器行業中,不管是人才培養還是科研項目的開發和創新方面均起到示范和帶頭作用。
參考文獻:
[1]王立欣,等.電氣工程及其自動化專業建設與創新人才培養[J].電氣電子教學學報,2008,(8):65-69,33.
關鍵詞:電氣工程;實驗教學;實踐教學
作者簡介:劉可真(1974-),女,云南大理人,昆明理工大學電力工程學院副院長,副教授;束洪春(1961-),男,江蘇丹陽人,昆明理工大學校長助理,教授。(云南 昆明 650050)
基金項目:本文系昆明理工大學電氣工程及其自動化專業國家級二類特色專業質量工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0144-01
電氣工程及其自動化專業為昆明理工大學(以下簡稱“我校”)較早設立的重點專業之一,該專業歸類于電工電機技術領域,它所對應的二級學科為電力系統及其自動化學科。經過三十余年長足的發展,在“西部大開發”、“西電東送”國家重要戰略決策的指引下,立足于云南在“西電東送”明顯的區位優勢和資源優勢,現已將我校電力系統及其自動化學科發展為云南省重點學科,亦已將電氣工程及其自動化專業發展為國家級特色專業,成為云南省本科生和研究生重要的培養基地。自專業建設之初,電氣工程及其自動化專業的人才培養過程就十分重視實驗教學,云南省電氣工程實驗教學示范中心為昆明理工大學教學科研提供了強有力的支撐。
一、實驗教學中心現狀及教學定位
實驗中心現有電力系統繼電保護實驗室、電力系統綜合自動化實驗室、電力學科重點實驗室、電機實驗室、PLC實驗室、低壓電器與儀表實驗室、高電壓技術實驗室、電力系統動模實驗室,面向電氣工程及其自動化、熱能與動力工程、自動化、通信工程、計算機科學與技術、生物醫學工程等專業3000余名本科生承擔電力生產工程認知教育,相關課程的實驗教學、工程訓練、課程設計、畢業設計和大學生科技創新任務,以及電氣工程及其相關領域的研究生培養工作。開出電氣測量技術、電機學、發電廠電氣部分、電力系統自動裝置、電力系統繼電保護、高電壓技術、電力系統分析、電力系統計算機監控技術、電力拖動與控制、可編程序控制器技術等13門課程實驗和電力系統綜合實驗、電氣技術綜合實驗2門獨立實驗。年均完成實驗教學人時數為123460,為電氣工程及其自動化專業教學和科研提供了高質量實驗平臺。圖1為電氣工程實驗教學示范中心組成圖。
中心實驗教學效果好,成果顯著,示范作用突出。將實驗教學放在與理論教學同等重要的地位,統籌協調,同理論教學既有機聯系又相對獨立。與國內外相關院校、電力企業長期密切合作,校企結合實行訂單式聯合培養,輻射作用廣泛。在科學發展觀的指引下,中心將繼續堅持“以育人為本,以質量工程為指導”,進一步完善實驗平臺建設,[1-3]加大實驗室開放力度,增強師資隊伍,為新時期“大電力”建設培養更多高素質創新型專業人才,為云南省電力事業的發展貢獻更大力量。
二、實驗教學理論與改革思路
1.實驗教學體系與內容
中心密切結合電氣工程及其自動化國家級特色專業建設,以培養學生“工程意識、研究與創新方法、解決問題綜合能力”實踐能力的“三要素”為目標,以課程實驗、獨立實驗和課外實驗“三類型”實驗教學方式為基礎,以基礎型實驗、綜合設計型實驗和研究創新型實驗“三層次”實驗課程為主線,堅持實踐教學和理論教學相結合,堅持設計型實驗與工程訓練相結合,堅持創新性實驗與課外科技活動相結合,堅持實驗實踐教學與電力行業相結合,堅持實際物理實驗與虛擬仿真實驗相結合,堅持研究生教育與實驗實踐教學相結合。構建了特色鮮明的“三三制·六結合”的實驗教學體系。實現了促進學生“理論—實踐—創新,知識—能力—素質”協調發展,從入學到畢業全過程實驗教學不斷線、能力層次階梯級推進,漸進培養學生的實踐能力和工程素質,取得了豐碩的成果。
2.實驗教學方法與手段
教學內容注重傳統與現代的結合,與科研、工程和社會應用實踐密切聯系,融入科技創新和實驗教學改革成果,實驗項目不斷更新;實驗教學大綱充分體現教學指導思想,教學安排適宜學生自主選擇;實驗教材不斷改革創新,有利于學生創新能力培養和自主訓練。
建立以學生為中心的實驗教學模式,形成以自主式、合作式、研究式為主的學習方式;實驗教學手段先進,引入現代技術,融合多種方式輔助實驗教學;建立多元實驗考核方法,統籌考核實驗過程與結果,激發學生實驗興趣,提高實驗能力。
三、實驗隊伍建設
中心建立教師培訓、交流和深造的常規機制,研制一系列有效保障教師教育、教學技能培訓的制度、政策和操作方案,不斷優化實驗教學隊伍的學歷結構、年齡結構、學緣結構、師資配置情況等,構建設一支專、兼職相結合,教師、實驗技術人員相融合,層次、結構和數量科學合理的實驗教學隊伍。
組建以國家級精品課程負責人、國家級特色專業建設負責人為骨干,融理論教師、實驗教師、教輔人員為一體的實驗教學團隊。如:國家級精品課負責人、國家級特色專業建設負責人束洪春教授,親自承擔中心的實驗教學任務,配合其他理論教師、實驗教師,形成實力雄厚,結構合理的實驗教學團隊。
四、實驗中心體制與管理
中心屬于校級實驗教學平臺,由學校直接領導,教務處具體負責,中心主任由學校任命。學校設備處和教務處分別負責教學實驗室的建設和實驗教學管理。學校設立了中心教學指導委員會,該委員會對中心的實驗教學計劃、課程體系設置、實驗室建設方案、儀器設備購置、修購專項申請與執行等重大事件進行監管。
中心主任由教學經驗豐富的主講教授擔任,全面負責中心的發展與建設規劃的制訂,教學改革與課程建設的指導。中心副主任配合主任工作,具體包括中心日常的實驗教學與設備的管理和建設。中心主要面向電氣工程實驗教學,負責實驗室的建設、管理和運行工作;貫徹實施校有關教學實驗室的各項規章制度;[4,5]組織教學實驗室開展實驗教學改革,提高中心實驗教學的總體水平;負責中心教學設備的管理,合理調配各教學實驗室設備,做到資源共享;負責教學實驗室的安全教育、衛生檢查工作,為實驗教學提供良好的工作環境。中心為專職實驗教師設置了教授/副教授等崗位,實驗中心專職人員由實驗中心聘任管理。中心人員都有明確的崗位職責及分工細則,根據學校規定,中心每年都進行績效考核和崗位評聘。
采用先進管理模式:實施校、院級管理,資源共享,實驗教學中心主任負責制,中心教育教學資源統籌調配;建立網絡化實驗教學和實驗室管理信息平臺,建設豐富的網絡實驗教學資源,實現網上輔助教學和網絡化、智能化管理;實驗教學開放運行,建立保障措施使中心良好運行;管理制度做到規范化、人性化,以學生為本,鼓勵教師積極投入和改革創新。
五、實踐效果
中心實驗教學成果顯著,起到了很好的實驗教學示范作用。2011年一名本科生獲中國青少年科技創新獎。近5年本科生先后獲:國家大學生創新性實驗計劃項目9項;全國大學生挑戰杯二等獎1項;全國大學生電子設計競賽一等獎4項、二等獎6項;全國大學生數學建模競賽獲二等獎1項;全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽二等獎1項、三等獎2項和優秀獎1項。組織指導本科生申請國家專利,已獲授權30項。
參考文獻:
[1]湯奕,蔣平,高山,等.電力工程教學實驗中心建設的探索[J].電氣電子教學學報,2007,29(6).
[2]楊德先,陸繼明,吳彤.電氣工程專業綜合實驗平臺和實驗教材建設[J].電氣電子教學學報,2007,(1).
[3]沈秀,張黎,戎紅仁.普通本科學校實驗教學中心的建設與思考[J].實驗技術與管理2011,(2).
根據人才市場需求,溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是:定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業;建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系;培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力;實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合;使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才,體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。
具體實施方案
1.以實際辦學條件為基礎,確立專業培養目標
根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位,本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識,具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神,具有知識、能力、素質協調發展,能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才,特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養模式為基礎,確定專業人才培養模式
在人才培養方案的制訂過程中,加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研,吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容,制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式,強調人才培養的社會和工程環境,結合產業背景和社會人才需求情況,制訂培養方案、課程體系和教學方式,適應職場目標和社會工作崗位的需求,通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式,旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師,以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。
3.以學生能力培養為目標,注重工程素質訓練
本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺,以電氣工程師為培養目標,要求學生具備以下幾方面的知識和能力:
(1)電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識,熟練掌握PROTEL等電子設計自動化工具,具備電子設計基本能力,包括電子硬件設計和軟件開發,能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試,具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習,利用暑假參加電子競賽的培訓,通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。
(2)電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力,能看懂一般的機械工程圖紙,掌握電器學的基本知識,掌握電氣產品的工作原理和設計方法,特別是電器智能化方面的知識,掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能,特別是電器智能化方面的設計能力,能熟練運用常用的設計軟件(如AUTOCAD等)進行輔助設計與分析。
(3)電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識,如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術,具備自動控制系統的基礎知識,熟悉國家及行業的電氣標準,了解機電工程安裝與項目管理方面的知識;掌握注冊電氣工程師(供配電方向)必須具備的電氣工程項目設計能力,初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。
(4)以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐,把實踐教學貫穿在整個教學過程中,以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托,采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實踐、畢業設計等多種形式,通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系,如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節:1)以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節,讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件,如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等,初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用,增加其感性認識,激發他們的學習興趣。2)以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點,將實踐教學內容與實際項目相關聯,在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目,學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析,提高學生的專業意識和工程實踐能力,同時加強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外,通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養,提高學生分析和解決工程實際問題的能力,努力將學生培養成為工程應用型技術人才。
4.加強師資隊伍建設,提高教學質量加強教師隊伍建設,建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才,以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流;建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度,進一步促進產學研緊密結合,提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。
5.建立考核評估機制,完善培養方案和課程體系構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制;加強與企業的聯系,及時反饋人才需求和學生培養質量,提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。
特色
1.專業定位體現地方性
針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求,就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位;努力為地方培養、輸送高質量的專業人才,實現人才的就地培養。
2.產學研合作
關鍵詞:機械工程;自動化技術;問題;措施
自改革開放以來,我國企業發展迅速,不僅給人民帶來了巨大的財富,還促進了我過國際地位的鞏固和發展。而機械工程自動化技術是促進企業擴大生產的關鍵,是機械制造效率以及生產數量質量的重要保障。近年來,由于不斷增多的人口,以及不斷優化的工業內部結構,因此我國生產力有了質的飛躍,而在發展的過程中就需要更多的專家學者對機械工程自動化技術的不斷探索和研究。機械工程自動化指的是,依靠科技,對數據進行分析,對工程的施工流程進行調正,高層次的機械自動化技術不僅可以保證生產的質量和數量,還能減少勞動力的投入。隨著科技時代的到來,機械工程自動化漸漸成為了高效率、高精確度的代名詞,但在當今我國的機械制造業的發展中,任存在著許多的問題,阻礙著我國生產力的發展。
1 當前我國機械工程自動化發展存在的問題
近年來,由于我國開始了大力發展社會生產力的進程,所以對機械制造水平的要求也越來越高。不僅如此,機械自動化的發展也是促進社會工業生產;力發展的關鍵。但由于我國的機械工程自動化發展的較晚,因此還處于一個初期發展的探索階段,在自動化發展的過程中也存在著許多的問題。主要包括了發展速度慢,發展過程過長,這就直接導致了我國社會生產力發展緩慢;制造業人才稀缺,缺乏完善管理體系,以及專業制造業人才,大部分的員工都缺乏管理和工作的經驗,這使機械自動化的發展變得更為吃力;自動化技術所處的發展狀態保守,無法進行應時的更新等問題,從而不能完全的跟上時代的步伐。同時,還要注意是否出現了電氣設備的安全距離不夠的情況。關于電氣設備的安全問題是指人或物體等可能發生觸電情況的事物在靠近帶電體時應保持的距離,許多觸電事故都是由于與電氣設備之間的距離不夠,產生了觸電的反應,同時也引起了帶電體對其他裝置的作業造成不良的影響。因此,在進行電氣設備安裝時,要保障安全距離,不讓人或物能夠接觸到可能引發觸電事故的電氣設備,做好建設的防備工作。并且在機械工程中,還需要提示聲安全意識,導體能夠通過的電流量是有一定的限制的,當電流量過高時,會造成導體高溫發熱,損壞絕緣體,造成漏電事故,更有可能會引發火災。因此,在機械工程中,一定要選擇適合的導體,并且強化對于電流運載量控制的意識,防微杜漸,把一切可能的安全隱患及時制止。
2 當前我國機械工程自動化發展的問題的解決對策
綜上所述,機械工程自動化的發展是促進社會生產力發展的關鍵,同時還體現著一個國家的工業發展的水平以及國民經濟的發展情況。因此如何提高機械工程自動化是當今社會發展的熱點議題,也是社會進程的必經之路。
2.1 提高對機械未來發展的趨勢的認知
根據對發達國家工程機械發展過程的研究和探索,可知機械自動化是一個由淺入深,由簡到難的過程。機械從原來的半自動化發展成現代的全自動化,在這個過程中,主要是依靠科技,對機械進行科學的改造。在如今我國的機械發展中,應該結合國情,以企業發展所需為根本出發點,以“發展科技是生產力發展的第一要義”為指導思想,提高對未來機械發展的趨勢的認知度,制定相應有效的計劃,避免盲目發展,最終達到發展的目的。
2.2 促進培養機械制造人才,完善管理體系
培養人才是促進機械制造業發展的根本,只有在不斷的發展中才能更好的提高機械工程的自動化技術。政府可以鼓勵機械制造企業的發展,為其引進國外專業的制造業人才,于此同時企業也應該提高對工作管理人員的招聘要求,以提高企業整體的發展基礎。不僅如此,企業還應該回應政府的支持,進一步的完善機械管理系統以及內部人才管理體系。同時還應該增加對國際機械發展的關注度,密切的了解國際機械工程自動化技術的發展動態,從而確保機械工程自動化技術的快速進行。
2.3 重視電氣絕緣的問題
如果不能保障電氣絕緣問題,不僅對施工人員的人身安全有很大的威脅,在后期的使用過程中更是有許多的安全隱患。需要建立一個完整的電氣設備絕緣系統,保障在施工過程和后期使用過程中人員的安全,同時減小電氣設備在運作過程中消耗的能量,節約能源,讓整個建筑中的電氣設備運作呈現出安全節能的狀態。我國對于電氣設備自動化技術的應用尚處于發展階段,還有很大的進步空間,要在不斷的探究中去發現有關的問題并及時采取應對措施,機械工程中的自動化技術,時刻影響著整個工程的施工效果,也在后期的使用過程中需要不斷的進行動態的關注,時刻檢測分析,應對各種相關的情況作出快速的反應,及時地反饋及問題源的搜索。
3 結束語
隨著時代的發展,社會生產力不斷提高,機械工程自動化作為促進生產力發展的根本動力,不僅能給社會人民帶來巨大的財富,還能顯現出一個國際的工業發展狀況,因此促進機械工程自動化是社會發展的重要環節。機械工程中的電氣工程及其自動化技術伴隨著社會的快速發展也在進行飛躍式的進步,由于人們對機械工程技術的要求不斷的提高,電氣工程應用于機械工程中取得了^好的成效,而關于機械工程中的電氣工程及其自動化技術,也時刻影響著整個工程的施工效果,電氣工程的自動化技術以其先進的操作、高效的工作效率等為機械工程中的各個方面帶來了許多便利。提高管理工作人員的素質,促進領導對國際機械發展動態的關注,最終才能達到提高機械工程自動化的根本目標。
參考文獻
[1] 張帆.機械工程自動化技術存在的問題及解決措施[J].科技創新與應用,2015,16(33):121-121.
[2] 王輝,路立娜.機械工程自動化技術存在的問題及措施分析[J].中國新技術新產品,2014,(22):159-159,160.
服務地方經濟,開展多行業的人才培養定位
大量的地方性本科院校人才培養定位不準導致了本科階段職業教育的缺位,從而使得高等職業教育成為“終結性教育”,也導致了當前我國高等教育人才培養結構與社會需求結構性的矛盾。隨著國家《現代職業教育體系建設規劃(2014-2020年)》的出臺為地方性本科院校指明了方向。
根據我校專業教師對浙江省10多家企業的調研分析,綜合考慮本專業已有建設條件及學生生源特點,打造專業特色,并且提供給學生主動選擇專業方向的權利,因此,本專業的人才培養主要定位于在制造業、汽車行業、建筑業等多個行業的電氣技術與服務人員。
制造業對電氣技術人才的需求
浙江省是世界重要的新型制造業基地之一,制造業已成為浙江省的支柱產業,產值占全省GDP的46%,提供的就業崗位占1/3,財政收入占58%,出口額占93%;浙江省將圍繞先進制造業建設三大產業帶、十個全國制造業中心和二十個重要產業基地,實施打造先進制造業強省戰略。寧波市是一個經濟發展非常迅速的城市,存在著大量的生產制造型企業,生產設備大多是進口的、由計算機進行控制的機電一體化設備。在企業技術崗位中,藍領層(承擔機床具體操作的技術工人)約占70%,是目前需求量最大的技術工人。企業對藍領層的技術工人有很大的需求,并且對他們的知識和能力要求越來越高;灰領層(承擔編程的工藝人員和機床維護、維修人員)約占25%,隨著企業進口大量的設備,灰領層人才需求明顯增加。電氣工程及其自動化專業畢業生可從事電氣自動化工程的安裝、調試、運行、維護、維修和管理工作。
汽車行業對電氣技術人才的需求
近幾年,我國的汽車市場發展很快,汽車保有量直線上升,汽車售后維修保養服務市場也迅猛發展。但是目前,汽車服務行業從業人員的職業素質、技術水平及數量遠不能滿足汽車行業發展的要求。隨著汽車技術的發展,汽車的電子化水平越來越高,汽車保養維修越來越復雜,大批高科技檢測與維修設備應用于汽車維修行業,對從業人員的素質和技能要求也越來越高。汽車保有量的增加需要大量的汽車檢測與維修人才,汽車新技術的迅速推廣使用也需要高端技能型應用人才支撐。各級汽車維修保養企業急需掌握汽車電控應用技術,具備相應檢測、診斷、維修、維護與保養的高端技能型人才。
建筑行業對電氣技術人才的需求
一直很熱門的建筑行業中,電氣設計人才需求增加明顯,未來市場依然看好。據知名分行業專業人才招聘網站英才網聯旗下建筑英才網統計數據顯示,建筑電氣工程師需求連續三年保持高速增長態勢。與建筑電氣行業直接緊密相連的工業化、城鎮化、信息化、市場化、國際化將更加深入發展,這不僅為建筑電氣行業的發展蘊藏著廣闊的發展空間和巨大的市場潛力,更為中國建筑電氣行業的發展帶來豐富的內涵和重要意義。可以預見,在未來建筑電氣設計人才的需求將持續增加。
從職場行情看,制造業仍然是電氣工程及其自動化專業人才的需求大戶,其需求還將進一步增長,重點發展領域人才的需求特點是:高層次研發人才需求呈現旺勢;具有一線操作和管理經驗的高技能工人呈現供不應求的態勢;復合型、實用型、經驗型人才是需求重點。
通過對地方行業的調研分析,本專業的定位及人才培養目標是培養德、智、體全面發展,系統掌握電氣自動化基礎理論,具有較強的工程實踐與應用能力,具有電氣系統技術應用、運行維護、分析測試、客戶服務和銷售的能力,能夠在制造業、汽車電器、建筑電氣等領域從事工程技術工作和產品服務等工作,具有多元人文背景,有道德、善學習、勤思考、富有創新意識、團隊合作精神、社會責任感高素質應用型人才。
重構人才培養方案
理論教學課程體系
圍繞著上述人才培養定位與目標,人才培養方案的重構以“培養企業需要的人”為主導思想,進一步完善理論教學、實踐教學和素質拓展三大課程體系,以“應用能力和專業技能培養”為核心,校企合作,共同構建課程體系,建立起“電氣控制、汽車電器、建筑電氣”為專業方向的模塊課程群。圖1為以多方向人才培養為特點的理論課程教學體系。第一層為普通教育課程,第二層為專業基礎教育課程,第三層為專業核心課程,第四層為專業方向課程。
普通教育課程與傳統高校一樣,設置專業論證所需的各門課程。專業基礎課程主要包含電路分析、模擬電子技術、數字電子技術等課程,主要整合的思路是“理論與實驗一體化”。如傳統的課程體系中,設置有模擬電子技術理論課程4學分,模擬電子技術實驗課程1.5學分,還有模擬電子技術設計課程1學分,現在整合成模擬電子技術及實踐1門課程,總學分為6,開展項目驅動式教學,全程在實驗室小班化教學,做中學,學中做,理論與實踐融合教學。專業核心課程主要包含單片機原理及應用、電力電子技術、自動控制原理、可編程控制器、傳感器與檢測技術、變頻調速系統等,開設的課程為成為電氣技術人員必備的課程,理論性太強不適合應用型人才培養的課程大膽刪去。第四層即根據人才培養定位而設計的方向課程,設計“電氣控制”“汽車電器”及“建筑電氣”三個專業方向。
實踐教學體系
實踐教學體系如圖2所示。結合“卓越工程師計劃”培養理念和本科職業教育改革特點,經過五年的探索和努力,構建了基本技能訓練、專業基礎實踐訓練、專業實踐能力訓練、行業技能訓練、畢業綜合設計5個層次的實踐教學體系,開放創新及溝通交流、團隊合作等綜合素質訓練貫穿整個實踐教學體系。第一層是基本實踐技能培養層。其教學目標為培養學生的電子基本技能、電工基礎認知、程序編程思想及計算機基礎。相關的課程有金工實習、電工基本技能實習、電子基本技能實習、計算機應用軟件實習、C語言程序設計、電子線路輔助設計等。第二層是基本專業基礎實踐能力培養層。其教學目標為全面培養工科學生應具有的扎實的專業實踐能力、科學有序的實踐素質和進行科學實踐研究的興趣,具有分析問題和解決問題的能力。通過相關實驗的操作,使學生懂得電子電路原理,掌握數字電路設計、模擬電路設計與制作、基于單片機的軟硬件的設計,具備基本讀圖能力、電路設計能力、電子系統初步設計能力等,提高學生理論與實踐相結合的能力、軟硬件測試能力。第三層是專業實踐能力培養層。其教學目標使學生掌握電氣技術核心專業實踐能力,如電機特性測試、電機速度自動控制方法、電力電子電路的設計與測試能力、非電信號的檢測能力、工廠電氣設備控制電路分析及排故能力、基于PLC與觸摸屏、變頻器的系統設計及分析能力。相關的實驗實踐課程有維修電工實訓、電機拖動實驗、可編程控制器實踐等。
專業方向模塊課程
人才培養方案最大的特色是專業方向模塊課程的構建。這些課程群的設計需要行業人士的參與,而且基本上以行業專家的意見為主。三個專業方向課程設置參見表1。
表1 三個專業模塊課程設置
專業模塊方向 課程設置 學分
電氣控制
(15學分) 交流調速系統 3.0
計算機控制技術 3.0
DSP及應用 3.0
可編程邏輯器件應用 3.0
控制電機實訓 3.0
汽車電器
(15學分) 汽車構造 4.0
汽車電子技術 4.0
汽車技術服務與營銷 3.0
汽車綜合實訓 4.0
建筑電氣
(15學分) 智能建筑概論 2.0
建筑安防與消防工程 3.0
建筑供配電及照明技術 2.0
綜合布線技術 4.0
電氣識圖與繪制 4.0
模塊課程細分就業市場,課程設計與行業需求對接,產教融合,學生可根據自己的興趣特長及將來喜愛的就業方向選擇一個模塊學習,把學習的主動權交給學生。課程在第6學期全程在實驗室開展教學,理論與實踐結合,重點對學生進行行業能力訓練。
教學內容與方法改革
在理念上,提升實踐教學體系的地位,明確實驗教學在工科教育中的主導地位,使之重要性不亞于理論教學體系。在課堂教學中大力提倡“做中學、學中做”,把理論教學和實踐教學有機結合。在維修電工實訓、可編程控制器中融入維修電工考證與PLC設計師考證內容。方向課程由企業專家參與建設。目前本專業學生的實驗課時數已經占總課時數的70%左右。在教學方法上,采用小班化、合作探究式教學方法,培養學生學習興趣,提高學生自主學習能力及實踐動手能力,使學生在實踐過程中掌握理論知識并學會應用。
電路分析、自動控制原理等理論性較強的課程則嘗試將部分時間安排在實驗室,基于Matlab/Simulink等仿真軟件,通過虛實結合的仿真實驗項目實現“做中學,學中做”的教學。
單片機原理及應用等實踐性較強的課程實施全程在實驗室的“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”的教學。教學內容圍繞著“單燈閃爍、鍵控燈亮、流水彩燈、簡易電子琴、競賽搶答器、雙機串行通信、溫度計、簡易信號發生器、人機交互設計”等9個任務進行課堂的學習與課外的項目化練習。
【關鍵詞】電氣工程與自動化;探索;應用
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
電氣工程與自動化的發展探索
1.1建設目標
在新的科學技術不斷出現的今天,現代電子學、計算機技術都得到了飛速發展,并迅速被傳統的電工學科領域所吸收。這使得電工學科理論上和技術上都發生了很大變化。就職于電工行業的人員明顯感受到了只知道傳統的電工理論和其運用的知識已經無用。所以世界各
國電氣工程都普遍關注到了如何才能培養新的電氣工程人才這一問題。這門學科主要綜合了微電子,計算機,電力電子,傳感器技術,檢測與轉換,控制等多項技術性學科??梢哉f,
它是強弱電的結合,電工技術和電子技術的結合,軟硬件的結合,元件與系統的結合,運行研制的結合。其發展目標在于堅持貫徹拓寬面向,加強基礎,增強素質,提高能力的建設思路,用知識能力,素質互相協調,共同發展,改善培訓課程的體系,培養一些高素質的人才,
通過一段時間的努力,在改革建設師資的基礎上,總結出一套人才培養的模式方案,課程體系內容、方法和手段,工程的能力等一系列具有競爭力的優勢。培養高素質的人才。
1.2建設的思路
社會的經濟發展和社會的進步,離不開高素質人才的使命感、責任感。電氣工程也為現代化的建設有著舉足輕重的地位,電氣工程與自動化的發展目標是培養能夠操作電氣工程相關的系統運行,電力電子技術,信息的處理,自動控制,試驗的分析,研制的開發,經濟管理和電子的計算機運用技術領域,做到寬口徑復合型的高級工程技術型的人才,以深厚的知識做基礎和寬闊的知識面,應變能力要非常強,學習能力良好和創新能力。
電力工程與自動化的實踐
2.1要明確發展的目標,優化人才體系現代科學的發展趨勢是綜合化,整體化,要求做到文理滲透,理工管結合,學科互補,在這種趨勢的影響下就要求電氣工程與自動化工作人員,必須掌握基本的專業知識技術能力為目標的較寬的專業教育,還應該做到全面提高人的綜合素質。所以基于該專業的人才培養基本要求而言,要體現知識結構中的通識的自然科學,經管,人文社科,外語,計算機、體育等課程外,還要設有體現一級學科的電氣工程特色,強弱電結合的三大知識系類的培訓工作。計算機與信息處理系列的應用發展,包括程序設計語言,計算機基礎,軟件技術基礎,檢測技術,微機原理及其應用,單片機原理,計算機的信息網絡等。電機和佃農系統的基本建設,電力工程基礎,電機學,自動控制原理等。這些
都是有關電氣工程與自動化建設的前提與理論基礎,可以促進相關思想的建立,理解專業體系和進一步的專業研究都有重要作用。
2.2推動生產建設的改革與發展,提高生產效率與生產質量在現代化生產中,強調符合技術的應用,提高電氣工程與自動化員工工作的實踐性,在以工程為背景的前提下,把理論和實際相聯系,對知識加深掌控,清楚認知學有所用。與此同時,不斷提高外語學習能力,引導員工在設備的實際現場進行實踐學習,這樣更直觀的方式使他們記憶深刻,理解透徹等。
另外,員工培訓質量的監控體制要不斷完善,培訓質量要提高。
2.3發揮實踐的重要性,培養開發員工的創新能力創作力是一種非常重要的能力,同時也是一種綜合的能力,怎么樣才能開發員工的創作力呢?另外,有關專業實踐培訓,是一種全新發展模式,其目的就是增強員工的實踐和創新能力,將原本專業的基礎實驗分成了認知,
基礎,提高,創新這四個階段,使得員工能夠結合電工電子的測量和實驗技術,電子工程實踐,微機控制和EDA實驗,單片機的應用綜合技術,電子線路的綜合設計等等綜合的設計加以實驗訓練。提高工作實驗和實踐的能力,專業實驗的目的就是培養員工的工程的實踐能力,科研和創新的能力,按照能力培養的目的可以將課程實驗分成電機實驗,微機控制實驗,電力傳動實驗,微機控制實驗,電力電子實驗,電力傳動實驗,還有獨立專業綜合實踐??删幊炭刂频腜LC綜合實踐,微電保護實驗,電力自動化實驗等等。建立相關的實驗基地進行電子創新和晶振實驗室,做到讓員工把學到的知識進行總結創新的積極性。基礎的設施包含了電腦,信號發生器,示波器,穩壓電源,等等,EDA開發系統,DSP開發系統,單片機開發系統等,這樣增加了員工的創新科技活動,提供了實驗條件,科技活動可以鞏固員工對專業知識的掌握,增強了他們掌握知識的能力,加大他們的知識面,大大提高了創新意識,
也幫助了他們在遇到問題時想出解決問題的辦法,挖掘了員工的潛能力。
2.4建設出實踐學能力強、管理能力強的復合型領導體系電氣工程與自動化的建設與發展,離不開“以人為本”,強調理論與實際相結合、知識和技能緊密的結合在一起,不但能做到動口也能動手,要壯大這樣的領導型隊伍。企業的領導隊伍大多注重管理方面,所以對實際操作經驗來講相對比較缺乏,所以讓他們能夠培養出適應企業發展與生產建設的人才
是不太現實的,考慮到企業領導的日常工作較為繁重,所以在淡季期間可以安排員工進廠實際訓練,交流專業,參與到更多優秀企業的實際技術開發中,并且還可以鼓勵員工申報相關的一些專業課題項目,快速的讓他們將知識和技能結合在一起。經過不斷的努力相信在幾年
的時間里可以逐步提升員工知識水平與創新能力。
2.5生產管理的質量監控體系要做到完善要做到生產運行管理和日常工作的質量監控體系的完善,二者有機結合。主要體現在:完善生產運行管理的相關制度,使得生產的管理工作規范化、科學化、制度化,不但使生產遵循企業本身的發展需要,還要符合社會對員工發展的實際需求。要依據員工個性擬定并執行制度、規劃,要逐漸加強對生產情況的監控工作,努力執行各項規章制度。要做到生產雙向考勤制度的日?;?。做到領導聽課,員工反饋。動
態的生產管理評估。對全程進行考察,從生產初期到生產末期,都進行檢查。全面開展師徒制,這樣可以加快年輕員工的成長,傳授更多技術知識。要開展各種教研室活動,例如公開研討,報告會,論壇研究等,改革管理手段與管理制度,解決工作中遇到的各種疑難問題,
關鍵詞:電氣控制與可編程控制;教學改革;實踐教學;課程建設
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0218-02
一、課程發展的主要歷史沿革
《電氣控制與可編程控制器》經歷了十多年的發展,目前已是電氣工程及其自動化專業、自動化專業、電氣工程與智能控制(中荷合作)專業、測控技術與儀器的學科基礎課,也是專業必修課。在專業課程體系中占有重要地位。該課程是電類工科專業接觸“電氣控制”知識的入門課程。該課程的教學效果將直接影響“電氣控制”等后續課程的教學,因此責任較重。近年來,隨著課程學時數的縮減,以及學生的不斷擴招,該課程的教學也進行了一系列的改革來為適應教學評估和教學改革的要求創造條件。深化教學改革,提高教學質量,強調素質教育是當前高等學校教改的重要主題。因此,我校電氣自動化系根據現有師資力量和實驗室以及上海市第四期本科教育高地建設項目等實際情況,對該門課程實行理論與實踐教學改革。近幾年來,在教學內容、教學方法以及實驗環節等方面都進行了改革和探索,通過該課程的學習,使學生可以獲得《電氣控制與可編程控制器》的基本知識和基本技能。培養學生分析和解決實際問題的能力,并為今后從事電氣工程領域的技術工作打下基礎。隨著科學技術的不斷發展和信息時代的到來,各行各業急需大量基礎理論知識扎實、動手實踐能力強、敢于創新、腳踏實地的高素質應用型人才。深化教學改革,提高教學質量,強調素質教育是當前高等學校教改的重要主題。因此,我校電氣自動化系根據現有師資力量和實驗室以及上海市第四期本科教育高地建設項目等實際情況,對該門課程實行理論與實踐教學改革。近幾年來,在教學內容、教學方法以及實驗環節等方面都進行了改革和探索,充分調動學生學習的積極性和主動性,取得很好的教學效果。
二、課程建設的目標
隨著科學技術的發展,《電氣控制與可編程控制器》課程內涵不斷加深,在教材、師資力量、實驗設備、校企合作等方面條件的制約,課程建設在教學實踐中主要應解決的問題:①教材內容不能全面反映課程內涵;②課程教學內容與實際需求脫節③教學方法與教學手段單一;④實踐、實習教學內容相對滯后;⑤考核方式不能合理反映學生對科學技術掌握程度;⑥雙師型教師匱乏。以上問題的存在不但影響了教學質量,影響了研究型、應用型人才的培養,也將會影響到專業的發展,最終影響學校的生源甚至生存。要從根本上解決以上問題,必須明確《電氣控制與可編程控制器》課程建設的目標。課程建設的目標為:對所涉及的專業需要制訂新的教學大綱、實驗大綱,完成課程的多媒體教學課件制作,設置相應的實驗項目,改進教學方法,探索課程設計和實踐環節的內容,編寫相應的教材或教學輔助材料,組織與本課程相關的學生課外活動,不斷完善本課程的教學管理。通過課程建設,使課程的內容更加科學,教學效果有更進一步的提高,學生的專業水平和實踐能力有顯著的加強。能使學生在畢業后更好的適應船舶和港口電氣領域工作的要求。相關課程在教學內容、教學方法等方面進行創新改革,以此為基礎,申報和建設市級精品課程。
三、教學內容的改革
1.教材建設。選用合適的教材是進行教學的基礎,要根據不同專業以及課時選擇合適的教材。隨著通信技術、微處理技術、控制技術的不斷發展,電氣自動化程度越來越高,常規的電氣控制系統已不能適應這一發展需求。《電氣控制與可編程控制器》是綜合了繼電接觸控制、計算機技術、自動控制技術和通信技術的一門新興技術,應用十分廣泛,對學生、教師、工程技術人員提出了新的更高的要求。然而講究基礎、強調應用和方便教學書籍很缺乏??紤]到《電氣控制與可編程控制器》課程的實踐性和綜合性強的特點,根據課程建設要求制訂新的教學大綱、實驗大綱和考試大綱。在調研的基礎上,電氣自動化系組織教師編寫教材。按照學生的認知規律,由淺入深、由簡單到復雜、由單項到系統、由驗證到設計對教材內容安排了科學合理的相關內容。根據理論性、實踐性和綜合性強的特點,選用的教材內容需完整,層次分明,語言通俗易懂并且必須包含一些工程實際應用的內容。教材從工程出發,結合教學需要,較系統地介紹了各種低壓電器的工作原理及其在控制線路中的作用,并詳細介紹了傳統繼電接觸器控制系統中應用的三相籠型異步電動機的一些基本控制規律,以及啟動、調速、制動的典型控制線路;以應用較廣泛的小型可編程控制器為例,對可編程控制器的工作原理、硬件結構、編程元件與指令系統、通信功能等進行了較詳細的介紹,同時給出了大量的應用實例,使讀者對程序設計方法和設計步驟有深刻的理解。書中配有實驗指導,以加強對基本知識的理解。
2.課程內容體系結構和組織方式。近幾年來,可編程控制器的發展日新月異,浮點運算、智能控制、定位控制、總線技術等方面都有很大的變化。為了讓學生更好地了解學科的發展趨勢,保持課程內容的先進性,本課程從工程出發,結合教學需要,較系統地介紹了各種低壓電器的工作原理及其在控制線路中的作用,并詳細分析了傳統繼電接觸器控制系統中應用的三相籠型異步電動機的一些基本控制規律,以及啟動、調速、制動的典型控制線路;并以應用較廣泛的三菱小型可編程控制器為例,對可編程控制器的工作原理、硬件結構、編程元件與指令系統、通信功能等進行了較詳細的介紹,同時給出了大量的應用實例,如船舶起貨機的控制、洗衣機控制等,使學生對程序設計方法和設計步驟有深刻的理解。為了加強應用,提高電氣控制與可編程控制器使用能力,從工程出發,我們開設了課程實驗和課程設計,將理論教學與實驗教學穿插配套進行。
3.實踐性教學方面。在本世紀以來的教學改革中,隨著課程時數的大幅縮減,實驗時數也相應地受到壓縮,一定程度上影響了學生實踐能力的培養。因此,課程教學隊伍采用實驗課程與課程設計相結合的方法,并輔以課外興趣小組、進行競賽輔導、組織創新項目、開設講座等多種形式,已逐漸彌補了學生實踐能力培養方面的缺陷,體現出了積極的效果。
4.教師隊伍的建設。改革教師培養和使用機制,加強專業教學團隊建設。吸引具有較深學術造詣和創新學術思想的教師擔任專業教學團隊負責人。建立和完善校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流、相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度。建立教師培訓、交流和深造的長效機制,形成一支了解社會需求、擁有教學經驗、熱愛教學工作的高水平專兼結合的教師隊伍。
總之,《電氣控制與可編程控制器》這門課程是一門理論性與應用性很強的課程,教師應當緊隨本學科領域的最新發展動態,在教學過程中結合學生的實際情況,不斷探索課程的教學方法,以培養高素質的人才。
參考文獻:
[1]薛士龍.電氣控制與可編程控制器[M].北京:電子工業出版社,2011.
[2]潘芳偉.電氣控制與PLC工學結合特色課程建設研究[J].科技創新導報,2009,28.
[3]謝水英,韓承江.電氣控制與PLC應用工學結合課程建設研究[J].中國現代教育裝備?高教,2011,(7).
[4]上海市教委.上海市第三期本科教育高地建設與管理辦法[J].2008.
[5]薛士龍.上海海事大學重點專業電氣工程及其自動化專業介紹[J].2004,(5).
[6]國務院.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)[Z].2010,(6).
[7]國務院.國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)[Z].2010,(6).
[8]教育部.“卓越工程師教育培養計劃”[Z].2010,(6).