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關(guān)鍵詞:電氣工程;核心課程群;工程能力;培養(yǎng);立體化建設(shè)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)53-0177-02
電氣工程專業(yè)的實踐性、工程性很強,其目的是培養(yǎng)在與工業(yè)與電氣工程有關(guān)的電氣工程、電力電子技術(shù)、電力檢測與自動化儀表、運動控制、工業(yè)過程控制、電子與計算機技術(shù)等領(lǐng)域從事工程設(shè)計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)運行、管理與決策等工作,或從事各種電氣自動化設(shè)備的研究開發(fā)、生產(chǎn)制造以及使用維護等工作的高級工程技術(shù)人才,所培養(yǎng)的學(xué)生除了要具有扎實的基礎(chǔ)理論,也必須具備較強的實踐能力和工程能力。
一、基于核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)的必要性
電氣工程專業(yè)核心課程群包括“電力電子技術(shù)”、“電力系統(tǒng)分析”、“自動控制原理”、“電機學(xué)”、“運動控制系統(tǒng)”、“電氣系統(tǒng)及繼電保護原理”、“供配電技術(shù)”等課程。目前電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系教學(xué)模式遵循的是先基礎(chǔ)后專業(yè),即首先學(xué)習“電機學(xué)”、“電力電子技術(shù)”、“自動控制原理”、“電力系統(tǒng)分析”,然后學(xué)習“運動控制系統(tǒng)”、“電氣系統(tǒng)及繼電保護原理”、“供配電技術(shù)”等課程。電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群的實踐教學(xué)主要為分離的認識驗證型和簡單設(shè)計型實驗,在開設(shè)時間上受限于理論課,且實驗各課程間系統(tǒng)性不強,極易形成理論和實驗實訓(xùn)脫節(jié)。對電氣工程類專業(yè)的學(xué)生來講,由于缺乏必要的工程訓(xùn)練體系支撐,平時的課程設(shè)計、綜合設(shè)計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計等,往往是獨立開設(shè)且前后聯(lián)系不緊密,這樣,學(xué)生通過這些實踐環(huán)節(jié)很難形成逐步深化提高的工程訓(xùn)練實踐技能,無法實現(xiàn)電氣工程類專業(yè)實踐實訓(xùn)能力的系統(tǒng)化,更無法保障綜合技能和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
綜上所述,對基于電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)進行探索和實踐,對于提高電氣工程專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力,完善電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)模式具有重要的意義。
二、基于核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)方法及體系
電氣工程專業(yè)教學(xué)體系改革,必須以社會需求為目標,以實際操作為前提,以工程技術(shù)為主,以工程能力為培訓(xùn)的核心,著力培養(yǎng)學(xué)生的工程操作、工程技術(shù)和工程能力、創(chuàng)新能力與自我學(xué)習能力,并建立以學(xué)生為中心的培養(yǎng)模式和自主式的實踐模式。因此,我們對基于核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)方法進行了研究,并建立了立體化建設(shè)體系。基于電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群的工程能力訓(xùn)練包括基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練、提高與創(chuàng)新訓(xùn)練三大層次。
(一)基礎(chǔ)訓(xùn)練層次
基礎(chǔ)訓(xùn)練層次包括基礎(chǔ)的工程實驗實訓(xùn)內(nèi)容,主要涵蓋“電力電子技術(shù)”、“自動控制原理”、“電機學(xué)”、“電力系統(tǒng)分析”等基礎(chǔ)課程的知識,有的課程依托信息學(xué)科進行實驗實訓(xùn),為學(xué)生后續(xù)利用信息技術(shù)打下基礎(chǔ)。主要目的是讓學(xué)生掌握與電氣工程及其自動化基礎(chǔ)理論相關(guān)的工程基本技能,加深對電氣工程及其自動化入門理論知識的理解和應(yīng)用,為后續(xù)課程的學(xué)習打下基礎(chǔ)。一方面,使學(xué)生直接接觸實際的測試、控制元件與系統(tǒng),在傳感器、電力電子器件、電機、簡單控制系統(tǒng)等方面受到具體的感性認識與初步訓(xùn)練;另一方面,培養(yǎng)學(xué)生計算機輔助設(shè)計的能力,例如要求學(xué)生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理、電力系統(tǒng)分析的建模與仿真等,為實際的工程設(shè)計與研發(fā)打下堅實的基礎(chǔ)。
(二)綜合訓(xùn)練層次
綜合訓(xùn)練層次包括一般綜合訓(xùn)練和專業(yè)綜合訓(xùn)練,涉及應(yīng)用型和設(shè)計型工程訓(xùn)練兩大類型,都強調(diào)訓(xùn)練的開放性和系統(tǒng)性。一般綜合訓(xùn)練要求能將基礎(chǔ)課程與“運動控制系統(tǒng)”、“供配電技術(shù)”、“電氣系統(tǒng)及繼電保護原理”、“電氣測控與儀表”等專業(yè)課程的知識進行融合應(yīng)用。專業(yè)綜合訓(xùn)練主要涵蓋上述電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群的知識,要求學(xué)生能對多門課程知識進行綜合實踐,獨立完成訓(xùn)練內(nèi)容,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主學(xué)習能力。讓學(xué)生通過設(shè)計型和應(yīng)用型的實踐操作訓(xùn)練,具有與電氣工程理論相對應(yīng)的基本操作能力和專業(yè)性的工程技術(shù)能力,加強對電氣工程基礎(chǔ)操作的理論知識和專業(yè)理論知識的理解與應(yīng)用,為學(xué)生提高創(chuàng)新能力的訓(xùn)練提供很大的理論和實踐支撐。
(三)創(chuàng)新與提高訓(xùn)練
創(chuàng)新與提高訓(xùn)練包括一般創(chuàng)新訓(xùn)練和研究提高訓(xùn)練,是提高學(xué)生綜合應(yīng)用電氣工程知識,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,提升學(xué)生分析和解決電氣工程領(lǐng)域問題的實踐研究能力的重要途徑。根據(jù)已學(xué)的電氣工程理論知識和儀器儀表的使用知識,通過文獻查閱、資料收集、調(diào)查結(jié)果進行分析和優(yōu)化,讓學(xué)生能完成研究分析,自己動手設(shè)計訓(xùn)練方案、實驗電路、編寫程序,并在學(xué)習實際應(yīng)用系統(tǒng)、了解工藝結(jié)構(gòu)、運行調(diào)試、分析與排除故障的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和研究能力,為學(xué)生競賽提供支撐。
三、基于核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)實踐
1.建立有層次的基于核心課程群的工程實踐訓(xùn)練體系,以更好地優(yōu)化工程應(yīng)用研究型人才的培養(yǎng)方式。為讓學(xué)生系統(tǒng)、全面地掌握電氣工程學(xué)科的知識,并具備實踐應(yīng)用的能力,分階段、分層次地重點對電力電子、運動控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等方面進行系統(tǒng)的實驗實訓(xùn),并將課程設(shè)計、綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計融合進來形成實驗實訓(xùn)體系。
2.為使學(xué)生形象化、立體化的理解電氣工程學(xué)科的主要知識點及各課程間的關(guān)系,也為了鍛煉學(xué)生的設(shè)計和研究能力,教師設(shè)計和開發(fā)了電氣工程及其自動化核心課程群中緊密結(jié)合課程知識點的仿真題目和設(shè)計題目,加深了學(xué)生對相關(guān)知識點和實際應(yīng)用課題的印象。
3.在畢業(yè)設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程能力。對于畢業(yè)設(shè)計選題,需要合理分配方向,提高工程應(yīng)用型題目所占的比例。在相關(guān)開發(fā)項目題或者實際問題的基礎(chǔ)上,利用項目驅(qū)動的設(shè)計方法,使設(shè)計內(nèi)容盡可能地符合工程實際。同時教師也應(yīng)該利用自己的科研成果來進行畢業(yè)設(shè)計的選題,使學(xué)生能夠接觸到本領(lǐng)域的前沿技術(shù)。另外,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程能力,使學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中,逐步具備產(chǎn)業(yè)研發(fā)能力、實踐動手能力和團隊協(xié)作能力等。
4.構(gòu)建“分層次,課內(nèi)外結(jié)合,創(chuàng)新實踐一體化”的實踐教學(xué)方式,逐步整合電氣工程實踐訓(xùn)練課程,探索適應(yīng)學(xué)生個性發(fā)展、開放創(chuàng)新的工程訓(xùn)練實踐教學(xué)新方法和新體系,以及多學(xué)科基礎(chǔ)知識交叉滲透的工程訓(xùn)練教學(xué)大平臺。
5.分層次采取實踐教學(xué)方式。基礎(chǔ)訓(xùn)練層次,往往是教師講授為主,輔以學(xué)生的認知訓(xùn)練。綜合訓(xùn)練層次,是教師設(shè)計初步方案,再由學(xué)生選擇實驗設(shè)備和材料,設(shè)計實驗方案。根據(jù)實驗內(nèi)容進行具體分工,在共同實驗的過程中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習及團隊協(xié)作的能力。創(chuàng)新研究層次,教師引導(dǎo)學(xué)生通過自行設(shè)計、自編工藝、自己制作、小組組裝等程序,完成從理論設(shè)計到產(chǎn)品雛形開發(fā)的全開放學(xué)習過程。
6.從低年級開始,選拔優(yōu)秀學(xué)生參與教師科研項目或與合作企業(yè)的實際項目研究。通過參與實際項目,學(xué)生可以對電力行業(yè)相關(guān)項目開發(fā)過程和各項開發(fā)管理規(guī)程有更為深入的了解,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用電氣工程專業(yè)知識與實際工程規(guī)范,在較高層次上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和對產(chǎn)品進行開發(fā)設(shè)計、技術(shù)改造的能力。
7.加強電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群教師隊伍建設(shè)。加強相關(guān)課程教師間的交流,組織教師對同一課程及前后銜接緊密的課程內(nèi)容的教學(xué)方式進行交流探討,盡量讓每一個教師在幾年時間內(nèi)對整個課程體系中的重要課程都能夠講解一遍,使得每一個教師對整個課程群有透徹的了解。堅持“以科研促教學(xué)”,鼓勵教師參加電氣工程學(xué)科的相關(guān)科研活動,了解該學(xué)科的最新前沿動態(tài),教師對教材相關(guān)內(nèi)容的理解更為深入,并應(yīng)用于教學(xué)過程中,加強理論知識與實踐的結(jié)合。
四、結(jié)語
構(gòu)建了基于電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群的工程能力培養(yǎng)立體化建設(shè)體系,并對基本涵蓋電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程群主要內(nèi)容的,融基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性于一體的工程訓(xùn)練方法及其實踐教學(xué)方式進行了探索,在培養(yǎng)電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識及工程能力方面取得了較好的效果。
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文獻標識碼: A引言:在最近的幾年來,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,進而很好的促進了我國電氣工程自動化的發(fā)展。在電氣工程中所涉及到的內(nèi)容也是相對比較多的,并且也和人們的生活有著息息相關(guān)的聯(lián)系,因此對其自動化技術(shù)的發(fā)展探究分析,能夠更好的為人們的生活帶來便利。1.電氣工程及自動化在發(fā)展過程中的歷史過程
人們對電的認識在一定程度上已經(jīng)有著比較久的歷史,但是在十七世紀,人類才對電的相關(guān)知識進行系統(tǒng)化的研究。在電發(fā)展的歷史中,通常出現(xiàn)一些我們較為熟知名人。但是針對世界來說,我們國家在對電研究以及發(fā)展相對來說還是比較晚的。改革開放以來,各行各業(yè)開始轉(zhuǎn)型,對工業(yè)控制領(lǐng)域的高效化,智能化,高可靠性,長期連續(xù)運行提出了更高的要求。自此開始,國家將電氣工程等相關(guān)專業(yè)愈發(fā)放在極其重要的位置。國家對與工業(yè)化相關(guān)的一些專業(yè)進行不斷地推進和發(fā)展,大多數(shù)的高校均開設(shè)了電氣專業(yè)。發(fā)展到目前為止,電氣類專業(yè)大多數(shù)都是學(xué)校中比較強勢和必備的專業(yè),同時也是大部分工科院校不可或缺的課程。2.關(guān)于電氣工程和自動化專業(yè)的發(fā)展情況
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進入,進而為電氣工程自動化的發(fā)展奠定了良好的發(fā)展期待,并且隨著我國電氣工程和自動化的發(fā)展,也為工業(yè)的發(fā)展帶來了便利,同時電氣工程自動化在工業(yè)發(fā)展當中具有著十分重要的作用,進而使其成為了我國經(jīng)濟發(fā)展的一個重要組成部分。
目前隨著世界信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機已經(jīng)是成為了各行各業(yè)所不可缺少的一項工具,并且在電氣工程自動化的行業(yè)中,隨著計算機的進入,進而使其得到更加快速的發(fā)展,電氣工程自動化通過與計算機的有效結(jié)合,進而使其具備了程序編與開發(fā)功能,從而在應(yīng)用的過程中能夠更加準確的去控制有相關(guān)的智能化電氣設(shè)備,同時也能夠更加快速的提高工作的效率。在工業(yè)應(yīng)用中,通過電氣自動化和計算機結(jié)合的應(yīng)用能夠建立起更加靈活的控制系統(tǒng),同時其應(yīng)用的范圍也是更加的廣泛,進而很好的滿足了工業(yè)自動化方面的需求。在電器工程和自動化領(lǐng)域中,隨著其不斷的發(fā)展以及創(chuàng)新,已經(jīng)是更好的滿足了目前工業(yè)企業(yè)的利潤需求,同時也使其從管理到技術(shù)方面都變得更加的快捷,進而很大程度的降低了工業(yè)生產(chǎn)的成本,在應(yīng)用的過程中,也更好的提高了工作的效率。電氣工程以及自動化是一門比較綜合的學(xué)科,并且其應(yīng)用的范圍也是相對來說比較廣泛,與此同時也伴隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,進而很好的促進了各行各業(yè)的發(fā)展和交流,同時對于社會的經(jīng)濟發(fā)展也具有著很好的推動作用。3.關(guān)于電氣工程以及自動化發(fā)展的概況3.1關(guān)于開放式平臺的建立
隨著改革開放的不斷推進,國外高精尖技術(shù)在中國不斷地被消化吸收,在電氣及自動化領(lǐng)域,各種可編程邏輯控制器大量涌現(xiàn),如西門子公司的S5/S7系列的PLC,羅克韋爾公司的SLC-500,controlLogix系列PLC,施耐德公司TWIDO,TSX,昆騰系列PLC等使得自動化控制的手段更加豐富,方便,快捷,效率也更高。再加上各型高可靠性低壓配電器件的大量采用,如施耐德C65系列斷路器,NSX系列斷路器,LC1系列接觸器,LRD系列熱過載繼電器及ABB公司的各種低壓電器大量應(yīng)用,以及ABB的ACS510/ACS550/ACS800系列變頻器,西門子MM430/MM440T系列變頻器,及各型軟啟動器,直流驅(qū)動器,伺服控制器等大規(guī)模應(yīng)用,使得被控對象的穩(wěn)定,高效率,長時間可靠運行得以實現(xiàn)。與此同時計算機軟件硬件的大量普及促使計算機及觸摸屏等人機界面在工業(yè)控制領(lǐng)域扮演著越來越不可缺少的角色,如西門子的wincc組態(tài)軟件,羅克韋爾的RSview組態(tài)軟件,國產(chǎn)的組態(tài)王軟件等工控機應(yīng)用軟件,使得人機接口變得更加高效,美觀,友好。對以上自動化產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用,進而很好的提高了電氣控制的準確程度,目前在各種有關(guān)配套的軟件也在不斷的進行更新,同時在不同的場所當中發(fā)揮了不同的作用,進而很好的提高了程序人員的工作效率。目前在電氣的領(lǐng)域當中,人機之間的交換已經(jīng)是成為了發(fā)展的主流所在,然而對于用戶來說,則是更加容易的去接受,同時在操作的過程中具有著靈活性以及方便性等特點。3.2現(xiàn)場總線應(yīng)用以及分布式進行控制的系統(tǒng)建立
由于平臺的建立,現(xiàn)場上的一些總線以及分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用,在一定程度上對遠距離,大規(guī)模,分布式控制得以實現(xiàn),并且能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)在傳輸過程中的要求進行滿足,對遠程計算機監(jiān)控進行實現(xiàn),不僅使其安全性得到了提高,同時還讓其穩(wěn)定性得到了不斷的提高。3.3 IT技術(shù)對電氣自動化起著革新推動的作用
由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展,為了能夠進一步的對當今社會市場需求進行不斷的適應(yīng),全球的電子商務(wù)化進程得到了進一步的加快。信息技術(shù)以及電氣工程和自動化影響不斷的加深,比如:控制儀表,大功率變頻器,智能電表等,企業(yè)可以在一定程度上通過互聯(lián)網(wǎng)渠道進行不斷的監(jiān)視,對生產(chǎn)過程進行不斷的遠程指導(dǎo),故障診斷,遠程服務(wù),這樣就能夠在第一時間內(nèi)對現(xiàn)產(chǎn)品的相關(guān)信息進行實時準確地把握。由于微電子的發(fā)展,在一定程度上推動著智能化器件大規(guī)模,高效率地得到應(yīng)用,不僅便捷,同時還能夠?qū)ζ漕A(yù)定的要求進行精確的表達,節(jié)約了時間,成本也在大幅度地下降,有力地推動了自動化產(chǎn)品升級換代。4.關(guān)于電氣工程存在著的問題第一是我國電氣工程自動化技術(shù)雖然是得到廣泛的應(yīng)用,然而其性能還需要不斷的進行完善,尤其是國產(chǎn)品牌的電氣及其自動化產(chǎn)品的可靠性,耐用性,高集成度產(chǎn)品,還有很大的不足,尤其在一些重要領(lǐng)域,關(guān)鍵性控制節(jié)點,工程人員還是要優(yōu)先選用國外產(chǎn)品,導(dǎo)致工程成本較高。第二是目前隨著產(chǎn)品種類的增加,并且其開發(fā)的環(huán)境也在增加,電氣工程自動化將會出現(xiàn)各種不匹配的問題,比如數(shù)據(jù)的傳輸安全性等問題。在日常中因為不同廠家生產(chǎn)的接口不同器件問題,進而導(dǎo)致信息的傳輸受到影響,最終使運營的成本出現(xiàn)增加。5.關(guān)于電氣工程自動化的解決措施
文/羅賢亮
摘?要:電氣工程CAD課程的教學(xué)目標是對電氣工程及其自動化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進行相關(guān)知識和技能的培養(yǎng)。本文介紹了電氣工程CAD課程模塊化教學(xué)的優(yōu)點及模塊化教學(xué)的實行方案。
關(guān)鍵詞 :電氣工程CAD課程?模塊化改革?技工院校
為了適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展帶來的創(chuàng)新,以及培養(yǎng)學(xué)生AutoCAD電氣工程制圖能力,根據(jù)當前情況,需要對技工院校的電氣工程CAD課程進行改革,以期培養(yǎng)出具有專業(yè)性、技術(shù)性、實踐性的人才。電氣工程CAD課程要求學(xué)生能熟練使用AutoCAD軟件,熟悉常用電器元件的繪制,能夠繪制電力電氣工程圖,能用ACE軟件繪圖等。由于課時緊張、教學(xué)任務(wù)多,要在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),就需要通過模塊化教學(xué)提高教學(xué)效率。
一、模塊化教學(xué)的優(yōu)點
由于學(xué)生上課的時間有限,教師在規(guī)定的時間內(nèi)所能傳授的知識也是有限的。在有限的教學(xué)時間里,怎樣提高學(xué)生的學(xué)習效率以及教師講課的速率是我們研究的重點。調(diào)查發(fā)現(xiàn),模塊化教學(xué)能在很大程度上提高上課期間學(xué)生接受知識的能力,教師也能把更多的知識傳授給學(xué)生,該教學(xué)方法采用總分的結(jié)構(gòu)方式,能更具專業(yè)性地介紹知識點。
模塊化教學(xué)具有很強的專業(yè)性、針對性、快速性等特點。專業(yè)性體現(xiàn)在每個模塊就是一次新的課程;針對性體現(xiàn)在教師有效地針對知識點進行重點講解,讓學(xué)生學(xué)到更多的知識;快速性體現(xiàn)在教師在上課過程中,針對模塊的要點進行講解。
二、電氣工程CAD課程模塊化的實施
1.電氣工程CAD課程的意義
這門課程對于學(xué)習電氣工程及其自動化的學(xué)生有極其重要的作用,掌握這門課程有助于認圖、繪圖等,這是對電氣工程專業(yè)學(xué)生最基本的要求。電氣工程CAD可作為高等院校電氣信息類等相關(guān)專業(yè)或者高職高專相關(guān)專業(yè)的必修課,是對學(xué)生最基本的認圖能力的培養(yǎng),企業(yè)和工廠招聘的專業(yè)人才必須具備這方面的能力。
2.電氣工程CAD課程模塊化教學(xué)方案
模塊化教學(xué)方案包括了教學(xué)計劃的制訂、教材的選用、教學(xué)模塊的劃分等幾個方面,筆者在這里做詳細的介紹。
教學(xué)計劃是學(xué)?;趯W(xué)生日常生活學(xué)習的時間制訂的。在制訂時,充分考慮了實用性、針對性等,增加了學(xué)習實踐的項目。
教材的選用尤為重要,好的教材會對學(xué)生的學(xué)習行為產(chǎn)生很大的影響,能促進學(xué)生學(xué)習的興趣。一本好的教材在編寫時應(yīng)該考慮到能讓學(xué)生學(xué)到什么,培養(yǎng)什么樣的人才等。
在教學(xué)模塊的劃分方面,對于電氣工程CAD這門課程來說,主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和認識元器件的能力,因此,首先要讓學(xué)生熟練掌握并能應(yīng)用AutoCAD;其次是在學(xué)生進行繪圖時,對遇到的各種元器件進行講解;最后就是讓學(xué)生獨立繪制電氣工程圖。
學(xué)生在學(xué)習的過程中經(jīng)常會遇到各類電氣圖形、符號,要單獨分出一個模塊講解這些圖形和符號,讓學(xué)生知道導(dǎo)線和連接件、基本無源元件、半導(dǎo)體管和電子管、電能的發(fā)生和轉(zhuǎn)換、測量儀表、開關(guān)、控制和保護器件、二進制邏輯元件等一系列的圖形符號,能識別并加以運用是對元器件認知的最基本的要求。
三、教學(xué)內(nèi)容模塊化方案
模塊一:熟悉電氣工程圖紙的技術(shù)要求。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是對知識訓(xùn)練的掌握、對技能訓(xùn)練的掌握。
模塊二:熟悉AutoCAD軟件的操作。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是二維坐標點的表示及輸入方式、AutoCAD技能的訓(xùn)練、AutoCAD知識的拓展。
模塊三:關(guān)于常用電氣元器件的繪制。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是創(chuàng)建圖形表,繪制電阻、電容、電感圖形符號。
模塊四:對電力電氣工程圖的繪制。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是了解電力電氣工程圖的基礎(chǔ)知識、繪制輸電工程圖。
模塊五:對建筑電氣圖的繪制。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是了解建筑電氣圖的特性、繪制建筑豎向配電系統(tǒng)圖。
模塊六:對機械電氣控制圖的繪制。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是了解機械電氣控制圖的基礎(chǔ)知識、繪制C630車床電氣原理圖。
模塊七:對樓宇智能化系統(tǒng)圖的繪制。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是圖紙的布局、繪制可視對講系統(tǒng)圖。
模塊八:認識ACE繪圖。本模塊可以繼續(xù)分解成幾個子項目,分別是認識AutoCAD Electrical、AutoCAD Electrical 2012工作界面,AutoCAD Electrical 2012原理圖繪制與編輯。
參考文獻:
[1]花丹紅.高職AutoCAD教學(xué)改革探討[J].職業(yè)教育, 2006(5).
關(guān)鍵詞:卓越工程師;暖通空調(diào)設(shè)備及控制;建筑電氣與智能化
作者簡介:朱建紅(1971-),女,江蘇通州人,南通大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師,河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院。(江蘇 南京 210098)張蔚(1977-),女,江蘇泰州人,南通大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師。(江蘇 南通 226000)
基金項目:本文系南通大學(xué)教學(xué)研究項目(項目編號:2010B33、13050653、09034、2010B10)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0090-02
一、 建筑電氣與智能化專業(yè)人才需求現(xiàn)狀分析
現(xiàn)代建筑,尤其是高層建筑,正在充分顯示出電子化、信息化和智能化的時代特征。以樓宇自動化、通訊自動化和辦公自動化為標志的智能化建筑將成為未來現(xiàn)代化建筑和現(xiàn)代化城市的發(fā)展方向,從而為建筑電氣自動化領(lǐng)域帶來一場深刻變革,為其開拓了充滿希望的廣闊前景。南通建筑業(yè)歷來以絕對優(yōu)勢領(lǐng)先于全省,以“建筑鐵軍”享譽全國,高資質(zhì)企業(yè)進一步增多。但是,目前從事建筑電氣自動化設(shè)計、施工、運行和安裝的專業(yè)人員,在建筑電氣自動化高新技術(shù)方面缺乏嚴格的訓(xùn)練。高級人才匱乏,人力資源不足。
面對建筑電氣自動化高級人才緊缺的局面,南通大學(xué)(以下簡稱“本?!保┰诮ㄖ姎庾詣踊瞬排囵B(yǎng)主要渠道方面,改變原先電氣工程及自動化專業(yè)中智能樓宇與建筑電氣方向選修的培養(yǎng)模式。調(diào)整專業(yè)設(shè)置,智能樓宇與建筑電氣方向已變?yōu)榻逃空脚鷾实囊粋€新的本科專業(yè)——建筑電氣與智能化,并于2009年正式招生,新的專業(yè)培養(yǎng)目標定是為建筑行業(yè)培養(yǎng)建筑電氣自動化復(fù)合型應(yīng)用人才,為長三角城市化進程培養(yǎng)出合格的高級工程技術(shù)人員,即卓越工程師。
該專業(yè)是緊密結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展需要而設(shè)置的獨立專業(yè),隨著人民生活水平的日益提高,對空氣調(diào)節(jié)提出了更高的要求,環(huán)境需求也復(fù)雜多變,高校培養(yǎng)出的學(xué)生必須既能從事智能建筑設(shè)備控制方面的理論設(shè)計,又能從事檢修、監(jiān)測、監(jiān)控等應(yīng)用方面的實踐操作,現(xiàn)場的調(diào)試與改進對學(xué)生的工程實踐能力提出了更高的要求。學(xué)生必須利用在校時間了解相關(guān)設(shè)備的工作原理,掌握相關(guān)的控制策略與設(shè)計方案,并會設(shè)計一些簡單的控制與綜合監(jiān)控系統(tǒng)。因此專業(yè)課程教學(xué)手段的良好與否直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和人才的質(zhì)量。
世界各國都在強調(diào)節(jié)能減排,空調(diào)耗能模式取決于其工作機理,控制策略在能量優(yōu)化控制方面起著重要作用。鑄造綠色空調(diào)一直是整個社會追求的目標,因此教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
卓越工程師目標下的教學(xué)策略改進研究就是要順應(yīng)專業(yè)建設(shè)的培養(yǎng)目標,重視培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力(工程應(yīng)用能力),主要對課程的教學(xué)內(nèi)容、方法及手段進行研究。
二、專業(yè)調(diào)整下課程大綱調(diào)整設(shè)置
“智能建筑設(shè)備及其控制”最早是電氣工程及自動化專業(yè)智能樓宇與建筑電氣方向的一門學(xué)科方向課,主要包括一些建筑設(shè)備的智能控制知識,使學(xué)生了解與之相關(guān)的最新科學(xué)技術(shù),尤其是通信和控制技術(shù)在建筑電氣中的應(yīng)用前景。隨著建筑電氣與智能化專業(yè)的開設(shè),原有的培養(yǎng)方案在2010年6月已經(jīng)被重新修訂。學(xué)校也對原來的以專業(yè)方向定位的課程教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,相應(yīng)的課內(nèi)計劃學(xué)時數(shù)也發(fā)生變化,課程內(nèi)容重新優(yōu)化組合,原來32學(xué)時的“智能建筑設(shè)備及其控制”專業(yè)選修課變?yōu)樾聦I(yè)方向下48學(xué)時的必修課“暖通空調(diào)設(shè)備及控制”。
學(xué)校重新修訂課程大綱,調(diào)整不同知識點內(nèi)容的講解學(xué)時分配比例,注重跨專業(yè)知識點的合理設(shè)置,進一步增添設(shè)備方面及空氣調(diào)節(jié)方面內(nèi)容,結(jié)合工程實踐人才的需求標準,重新研究實驗內(nèi)容與數(shù)量,注重實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置。
三、課程教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容設(shè)計
“建筑電氣與智能化”專業(yè)是根據(jù)社會對人才的多樣化需求而設(shè)的電氣類專業(yè),專業(yè)知識與現(xiàn)實生活緊密相連,學(xué)生不僅必須具備豐富的理論知識,還要注重工程實踐能力,在專業(yè)學(xué)習中為以后工作打下扎實的基礎(chǔ)。學(xué)生對專業(yè)課程進行教學(xué)內(nèi)容、方法與手段方面的研究與改進,有助于更好地培養(yǎng)對口的專業(yè)技術(shù)人才。
1.認識實習環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計
本課程專業(yè)性很強,學(xué)生缺少對設(shè)備形象的了解,在單刀直入式的課堂教學(xué)中很難理解、接受教師課堂教學(xué)的內(nèi)容,所以學(xué)校在課堂教學(xué)前一周必須設(shè)置課程實習環(huán)節(jié),通過市場調(diào)研了解空調(diào)相關(guān)的制造及應(yīng)用行業(yè),獲悉該領(lǐng)域人才的需求情況及對人才工程能力水平的具體要求。實習能夠幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變原有的抽象思維,了解空調(diào)的不同用途及型號,認識大、中、小型中央空調(diào)系統(tǒng)的組成,培養(yǎng)學(xué)習興趣,有助于學(xué)生確立自己的學(xué)習目標。如具體到單個系統(tǒng),可以使學(xué)生著重了解空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源、空調(diào)機及大概的設(shè)備管路結(jié)構(gòu),其工作的原理與具體的控制技術(shù)及待完善的技術(shù)與發(fā)展趨勢。此環(huán)節(jié)的設(shè)置能使學(xué)生在大腦中建立形象思維,形成一個系統(tǒng)的概念,為即將展開的理論知識講授奠定基礎(chǔ)。
2.理論教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計
由于學(xué)生原來從事的專業(yè)基礎(chǔ)課程偏電氣方向,所以這個環(huán)節(jié)的教學(xué)必須及時補充一些原來的課程中所未涉及的知識點。但是受限于學(xué)時數(shù)教學(xué)內(nèi)容又不能太詳細,因此精心設(shè)計這個環(huán)節(jié)意義重大,教師必須充分利用學(xué)生的課余時間,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習。除正常課堂教學(xué)時數(shù)外,教師每次針對下次課的教學(xué)內(nèi)容,預(yù)留課外作業(yè),要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)或圖書館資源去了解一些流體力學(xué)、熱工儀表等方面的相關(guān)知識,鞏固機械制圖知識,使其學(xué)會讀圖,了解現(xiàn)有的一些大型空調(diào)的先進監(jiān)控技術(shù),這有利于課堂內(nèi)容的精練講解。
課程整體內(nèi)容分為空調(diào)系統(tǒng)分類及基本組成、空調(diào)冷熱源裝置及工作原理、空氣處理及其設(shè)備、空調(diào)水系統(tǒng)、空氣溫度、濕度調(diào)節(jié)原理、空調(diào)自動控制系統(tǒng)幾部分,教師對每一部涉及的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理進行講解,涉及復(fù)雜控制部分時補充焓濕圖的知識點,對自動控制部分及時補充傳感器的信號處理、計算機控制技術(shù)相關(guān)知識,分別從檢測量與控制量角度以及兩者關(guān)系詳細講解系統(tǒng)監(jiān)控原理及結(jié)構(gòu)。
3.實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置
此環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。教師分析現(xiàn)有簡單設(shè)備控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),讓學(xué)生剖析現(xiàn)有控制功能的優(yōu)缺點,獨自設(shè)計恒溫恒濕控制系統(tǒng)。學(xué)生首先進行系統(tǒng)管路及通信控制網(wǎng)絡(luò)的仿真模擬,在上位機模擬系統(tǒng)環(huán)境進行試運行,然后進行現(xiàn)場設(shè)備試運行,進行調(diào)試排故,這樣能夠基本實現(xiàn)設(shè)計目標。
4.考試環(huán)節(jié)的內(nèi)容設(shè)置
這部分內(nèi)容除檢查學(xué)生的理論知識掌握情況外,更多的是檢查學(xué)生的實踐能力,所以本校結(jié)合每年注冊建造師的一些考試內(nèi)容,設(shè)置了一些自主發(fā)揮的題型,著重針對監(jiān)控設(shè)計及實際排障排查能力,設(shè)置相關(guān)內(nèi)容進行考核。
四、課堂教學(xué)方法及手段改進
卓越工程師不僅要有堅實的理論基礎(chǔ)、較高的綜合素質(zhì),還需具備較高的專業(yè)素養(yǎng),具備很好的解決問題發(fā)現(xiàn)問題的能力,因此,學(xué)校必須重視課堂教學(xué)的積極引導(dǎo)。
1.引進動模及實用助學(xué)型PPT,建立情景課堂教學(xué)模式
中央空調(diào)系統(tǒng)本是龐大系統(tǒng),成本較高,所以不可能形成學(xué)生人手一套設(shè)備、親臨其境的實驗室教學(xué)模式。但如果借助先進的教學(xué)軟件引進動模系統(tǒng)可以使學(xué)生認識所有設(shè)備,解決理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)的問題。教師在相關(guān)理論知識點展開前,通過系統(tǒng)模擬仿真圖讓學(xué)生初步認識相關(guān)設(shè)備,了解其在所屬空調(diào)系統(tǒng)中的位置、功能,在此基礎(chǔ)上切換到理論知識的講解,可幫助學(xué)生做到思維的自然過渡,使其輕松地理解、接受所授內(nèi)容,做到事半功倍。
2.注重問題啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力
理論教學(xué)內(nèi)容相對實踐教學(xué),枯燥而抽象,學(xué)生的思想在此過程中容易進入游離狀態(tài)。因此,該課程的教學(xué),可以沿用先問題后答案、再講解的教學(xué)模式。比如,在講解夏天系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)控制原理時,可以先提出一系列相關(guān)問題“如果冷凍水流量很小甚至凍結(jié),房間溫度會怎樣變化?對制冷機機組工作產(chǎn)生什么影響?由什么原因引起?怎么排除故障?哪些部件易出問題不易控制?如何可靠控制”,讓學(xué)生先開動腦筋積極思考,實現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的互動,默契配合教學(xué)活動開展。這種教學(xué)策略,相比呆板的直切入模式,教學(xué)效果更好。
3.引進工程案例,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力
中央空調(diào)系統(tǒng)打開、安裝、調(diào)試本是一個復(fù)雜系統(tǒng)工程問題,學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生不僅僅要有發(fā)現(xiàn)查找問題能力,還要具備分析問題、解決問題的能力,這種能力小到故障的排除,大到系統(tǒng)的改進設(shè)計。因此,為培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力,必須引進實際工程案例教學(xué)。例如,可以用某大廈的空氣調(diào)節(jié)冷熱源供應(yīng)作為案例,從穩(wěn)定的負荷要求到動態(tài)的負荷調(diào)整,分析區(qū)域溫度極端變化的現(xiàn)象,從動態(tài)調(diào)節(jié)控制需求設(shè)計入手,要求學(xué)生結(jié)合建筑物的實際情況,利用檢測環(huán)節(jié)進行合理的工程再設(shè)計。學(xué)生課外完成案例設(shè)計,教師利用課堂時間進行不同設(shè)計案例的分析評價,進一步提出問題,學(xué)生通過對系統(tǒng)的不斷改進,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】電氣;自動化;教學(xué)改革;教改
伴隨著我國電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)飛速發(fā)展,電氣自動化已經(jīng)走出了工廠,并在交通、農(nóng)業(yè)、建筑、辦公場所等方面得到了廣泛應(yīng)用,電氣自動化作為從電氣工程技術(shù)發(fā)展出來的與電子信息技術(shù)緊密結(jié)合的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,各單位對本專業(yè)人才需求日益增加,對人員專業(yè)技能要求也不斷提高。因此如何培養(yǎng)合格的專業(yè)應(yīng)用型人才是高職高專院校面臨的新課題和新挑戰(zhàn)。
一、高職類院校電氣自動化專業(yè)的現(xiàn)狀與問題
電氣自動化技術(shù)人員從事的都是一些技術(shù)型較強的工作,有限三年的高職高專教育很難使學(xué)生具備扎實的專業(yè)技能。部分高?;A(chǔ)課程開設(shè)較多,專業(yè)課教學(xué)時間大大削減;有的高校硬件設(shè)施不完善,很難保證學(xué)生理論付諸實踐;還有一些高校雖然做到了理論、實踐課程合理分配,由于書本知識陳舊,學(xué)生畢業(yè)依然難以投入工作生產(chǎn)中。
二、教學(xué)做一體化,課程、崗位相融合的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)實施體系的建立
專業(yè)技術(shù)性較強的電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng),在高職高專這個環(huán)境下馬虎不得。首先,課堂教學(xué)必不可少,無論普通本科院校還是高職院校,教師課堂面授是學(xué)生掌握相關(guān)知識的必然途徑,也是高等教育同中職教育的區(qū)別;然后是學(xué)生的自學(xué),這點固然重要,但在高職院校,其自學(xué)能力相對薄弱,于是就要相應(yīng)地加強實踐類課程比重,通過實際演練操作鞏固課堂知識?,F(xiàn)在大多院校都能完成以上教學(xué)做的系統(tǒng)步驟,但學(xué)生為什么依舊無法掌握相關(guān)專業(yè)知識技術(shù)呢?關(guān)鍵在于教學(xué)做的步驟是分立的!那教學(xué)做的一體化整合又該如何呢?
就電氣自動化專業(yè)來講,教學(xué)做一體化整合,并不是網(wǎng)上常見的簡單合并削減某些課程,而是把本專業(yè)傳統(tǒng)的教學(xué)大綱、考試大綱、實訓(xùn)大綱重新整理,從“三綱”演變到新的“實踐教學(xué)與能力培養(yǎng)體系”,這個體系使學(xué)生從掌握單項技能逐步加深到掌握綜合技能,在三年有限時間內(nèi),從簡單的單項實訓(xùn)到復(fù)雜的綜合實訓(xùn),再從實訓(xùn)逐漸過渡到頂崗實習生產(chǎn)環(huán)節(jié),這樣學(xué)生技能才會從熟練到精湛,同樣也使學(xué)生完成了校內(nèi)到校外、學(xué)生到員工的平滑過渡。在這個實踐教學(xué)與能力培養(yǎng)體系內(nèi),按照各種能力分學(xué)期逐漸升級,對應(yīng)本專業(yè)學(xué)生日后從事各種崗位的目標基礎(chǔ)上適時安排相應(yīng)課程(相關(guān)崗位見表1)。這樣才算是構(gòu)建起了新的不同于大眾的工學(xué)結(jié)合校企合作模式,為培養(yǎng)出適應(yīng)能力強,專業(yè)知識、技術(shù)扎實過硬的技術(shù)人才提供了保障。
三、電氣自動化專業(yè)實踐環(huán)節(jié)實施體系
我院電氣自動化專業(yè)實踐環(huán)節(jié)實施體系的建立,但取得了不錯的效果。實施體系見表1。
四、體系的發(fā)展與展望
電氣工程 電氣安全論文 電氣專業(yè) 電氣設(shè)計論文 電氣培訓(xùn)總結(jié) 電氣控制論文 電氣預(yù)算 電氣施工總結(jié) 電氣調(diào)查報告 電氣專業(yè)論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀