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电气工程学科特点范文

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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。

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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

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第3篇

关键词:电气工程技术;电气学科;发展

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。

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。

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。

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。

3. 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。

(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。

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。

二、电气学科的发展

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。

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。

三、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

论文关键词:电气工程技术;电气学科;发展史

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。

二、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。

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。

三、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。

灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

第6篇

关键词:电气工程;人才培养模式;区域产业

作者简介:蒋小洛(1970-),女,浙江温州人,温州大学物理与电子信息工程学院,副教授;吴桂初(1957-),男,浙江温州人,温州大学物理与电子信息工程学院,教授。(浙江 温州 325035)

基金项目:本文系2011年温州大学教改项目(项目编号:11jg47B)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0036-02

一、专业建设背景和人才需求分析

传统的电气工程及其自动化专业被认为是强电专业,随着信息和网络技术的发展,弱电类课程的比重正逐渐增加,[1]现在的电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。不同高校根据自己的办学条件和现有师资均有所侧重,目前重点高校基本上侧重于强电,以电力系统及其自动化为主要方向;而有些高校由于条件的限制或学生的就业情况侧重于弱电。不同层次学校的人才培养,其就业岗位和工作任务、性质也不一样,因此应充分考虑到社会对本专业人才的不同需求。

浙江省是我国第二产业比重较高的省份之一,高低压电器和机电业的发展处于突出的位置。温州电器经过20多年的发展,已成为全国生产规模最大、生产能力最强、市场占有率最高、产业种类最齐的工业电器生产基地,“中国电器之都”、“国家火炬计划智能化电器产业基地”、“中国断路器产业基地”和“中国防爆电器生产基地”等国家级产业基地均坐落于温州市(乐清)境内。

温州低压电器企业的规模虽然大,但是技术水平还比较落后,平均盈利能力低于整体水平,与北京、福建、天津、上海的企业相比,差距甚大,其主要原因是:产品档次偏低,技术含量不高,缺乏附加值。究其根本是技术人才严重缺乏,技术人才的缺乏已经制约了温州区域经济的发展,尽管全省已经有多所高校设置了电气工程及其自动化专业,但是这些专业培养的侧重点不一样,不能满足温州地区对低压电器人才的需求。因此,亟需地方性高校为温州电器产业培养急需的人才。

二、专业建设思路

根据人才市场需求,温州大学电气工程及其自动化专业建设的具体思路是:定位建成立足温州、服务浙江、辐射行业的工程应用型人才培养特色专业;建立合理的、具有鲜明特色的理论和实践两个教学体系;培养学生电子设计、电气产品设计和电气工程设计这三方面的能力;实现理论教学与实践教学、课程体系与地方产业、人才培养与专业特色的紧密结合;使学生成为理论基础扎实、具有一定工程应用能力和创新能力的工程应用型人才,体现具有“应用性”和“地方性”特色的电气工程及其自动化专业工程型服务地方区域的人才培养模式。

三、具体实施方案

1.以实际办学条件为基础,确立专业培养目标

根据温州大学电气工程及其自动化专业鲜明的服务于地方电器行业的专业定位,本专业旨在培养具有电气工程技术专业扎实的基础理论与专业知识,具有较强的工程实践能力、创新意识以及良好的团队合作精神,具有知识、能力、素质协调发展,能够在电力系统、建筑设计与施工单位、科研机构、电器制造企业等企事业单位与电气工程专业相关领域从事设计、研发、运行、维护、管理和教育等工作的应用型高级工程技术人才,特别是在电器及其智能化方面能够从事研制开发、应用研究、试验分析和生产管理等工作的电气工程师。

2.以CDIO培养模式为基础,确定专业人才培养模式

在人才培养方案的制订过程中,加强相关产业和领域发展趋势及人才需求的调研,吸引产业、行业和用人部门共同研究教学内容,制订与企业生产、区域产业发展需要相结合的培养方案和课程体系。人才培养模式将学习美国麻省理工学院CDIO培养模式,强调人才培养的社会和工程环境,结合产业背景和社会人才需求情况,制订培养方案、课程体系和教学方式,适应职场目标和社会工作岗位的需求,通过专业评估、社会评价和学生评价去修正培养方案、课程体系和教学方式,旨在培养科学基础扎实、个人工程实践能力强、具备团队合作精神的电气工程师,以达到质量工程教育的目的。图1为电气工程及其自动化专业人才培养框架。

3.以学生能力培养为目标,注重工程素质训练

本专业紧紧围绕温州市智能电子电器行业技术研究中心、浙江省低压电器技术创新服务平台,以电气工程师为培养目标,要求学生具备以下几方面的知识和能力:

(1)电子设计能力。要求学生掌握电路原理、模拟和数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理等主要基础知识,熟练掌握PROTEL等电子设计自动化工具,具备电子设计基本能力,包括电子硬件设计和软件开发,能够综合运用所学专业知识进行电子系统设计、分析和调试,具有一定的创新能力和解决实际工程问题的能力。争取让学生在大二阶段就能完成电路、模电、数电和单片机课程的学习,利用暑假参加电子竞赛的培训,通过参赛以提高学生的专业意识和学习兴趣。

(2)电气产品设计能力。要求学生具有工程制图的基本能力,能看懂一般的机械工程图纸,掌握电器学的基本知识,掌握电气产品的工作原理和设计方法,特别是电器智能化方面的知识,掌握电气工程师必须具备的计算、实验、测试、仿真等基本技能,特别是电器智能化方面的设计能力,能熟练运用常用的设计软件(如AUTOCAD等)进行辅助设计与分析。

(3)电气工程设计能力。掌握电气工程领域供配电方面的专业知识,如供配电技术、电力电子技术、电机及其控制技术、电气检测技术和机电一体化技术,具备自动控制系统的基础知识,熟悉国家及行业的电气标准,了解机电工程安装与项目管理方面的知识;掌握注册电气工程师(供配电方向)必须具备的电气工程项目设计能力,初步具备项目从立项、招投标、安装施工、监理与验收等一系列的项目组织管理和协调能力。

(4)以工程实践能力与工程意识培养为核心建立实践教学体系。工程实践能力培养是电气工程及其自动化专业工程型应用人才培养模式的重要组成部分。在制订人才培养方案时应注重实践,把实践教学贯穿在整个教学过程中,以电子电气工程实验实训中心、校内实践与实习基地、校外实习基地为依托,采用课内实验和课程设计等实践教学环节、专业见习、专业实习、工程技术实践、毕业设计等多种形式,通过学生、学校、企业之间的有机结合构建一个与理论教学体系相对应的实践教学体系,如图2所示。主要开展以下几个方面的实践环节:

1)以问题为先导——工程认知环节。[3]通过基本技能训练、专业基础课程实验、专业见习等实践环节,让学生能够认识基本电子、电气类元件和产品、机电或机械零件,如电阻、电感、电容、晶闸管、继电器、断路器、隔离开关、电动机、凸轮、曲轴以及简单的控制电路等,初步了解课堂上讲解的理论知识在实际产品设计和制造中的应用,增加其感性认识,激发他们的学习兴趣。

2)以任务为驱动——面向行业的工程实践和创新环节。[3]该环节结合电气工程学科特点,将实践教学内容与实际项目相关联,在电器行业、电气工程设计、电力拖动等方面引领学生进行工程实践创新。教师以案例的方式给学生布置题目,学生则以项目组的形式进行组织讨论、设计和分析,提高学生的专业意识和工程实践能力,同时加强学生的团队合作精神和相互沟通的能力。另外,通过电子电气产品创新、挑战杯创业大赛、科研项目和毕业设计等多个环节对学生进行创新能力的培养,提高学生分析和解决工程实际问题的能力,努力将学生培养成为工程应用型技术人才。

4.加强师资队伍建设,提高教学质量

加强教师队伍建设,建设一支适应高质量教学要求的师资队伍是提高教学质量和培养高素质应用型人才的关键。引进和培养学历职称层次高、学术研究水平高、社会行业知名度高的高级人才,以加强学术梯队建设。加强校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流;建立相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度,进一步促进产学研紧密结合,提升本专业建设的整体水平和人才培养质量。

5.建立考核评估机制,完善培养方案和课程体系

构建学生、教师双向信息反馈与评估机制;加强与企业的联系,及时反馈人才需求和学生培养质量,提升本专业建设的整体水平和人才培养的质量。

四、特色

1.专业定位体现地方性

针对浙江省及温州乐清区域经济发展、企业人才需求,就温州大学电气工程及其自动化专业形成鲜明的服务于地方电器行业的专业定位;努力为地方培养、输送高质量的专业人才,实现人才的就地培养。

2.产学研合作

以专业建设为基础,充分利用温州市智能电器重点实验室、省级低压电器技术创新服务平台,整合利用浙江省低压电器产业技术创新战略联盟的优势资源,以重点发展学科、重点实验室、技术开发中心等为依托,加快建设工程应用型人才培养基地,促进学科链、产业链和人才链的有机结合;突出产学研一体化的办学优势,争取在电气工程领域,特别是电器行业中,不管是人才培养还是科研项目的开发和创新方面均起到示范和带头作用。

参考文献:

[1]王立欣,等.电气工程及其自动化专业建设与创新人才培养[J].电气电子教学学报,2008,(8):65-69,33.

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:应用型人才培养;电气信息类;培养模式

一、以实际办学条件为基础,确立专业定位

人才培养层次的正确定位直接关系到专业的生存与发展[1]。首先,我们对已就业的毕业生进行工作情况调查:长期以来,我校电气信息类专业的毕业生主要在中小型企业从事生产第一线的技术工作,渗透到电力建设、电气设备和电气自动化各个方面,需要扎实的技术基础知识和较强的学习创新能力;其次,对马寨经济开发区区域经济和行业需要进行分析:随着经济的发展,以民营资本为主、以市场需求为生的各种食品类大中小型企业在马寨经济开发区蓬勃发展,需要大量具备电气信息类专业知识的工程技术人才;第三,随着行业的不断发展,用人机制将会朝着更有利于学生就业的方向发展。

二、以办学目标为导向,构建培养模式

专业定位采用了“三点一线”,三点即理论基础、工程素质、动手能力,一线即工程应用[2-3]。根据这一培育目标,从2011 级开始,对电气信息类专业(电气工程及其自动化、电子信息工程、电子科学与技术、轨道交通信号与控制、建筑电气与智能化)的学生从两个方面实施了培养方案。

2.1.教育模式

坚持以基本理论素质和工程技术应用能力培养为主线,拟定“3+0.5+0.5”素质- 能力并行教育模式。即在本科前三年中,学生从入校到毕业需要经过“通识教育、技术基础教育、专业技术教育、专业应用教育“四环节”所构成的科学知识学习过程,具备基本的专业理论素质,同时又经过认知、综合、应用、创新“四阶段”所形成的学科实践培养过程,具备相应的工程应用能力,并遵循电气信息类专业的学习特点,在最后一年中将实践训练放于实验与实习、实习与设计、设计与工程实际“三结合”中,这样真正培养出“一个”受企业欢迎的工程技术型大学生。

2.2.教学模式

坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学理念,改教育式教学为学习式教学,主要体现在教师传授知识的活动中,实现教师与学生的互动。学习式教学首先由教师将要讲授的内容设计成问题,并在课前交给学生;课堂教学分答问、讲授、讨论三个时间段进行;课后留习题和学习资料。这样“三管”齐下,充分发挥学生学习的主动性,从以传授知识为主转变为以培养学生学习能力为主。这一教学过程,增加了教师的工作量,但也提高了教师掌控课堂的能力,增进了师生间的交流。

三、以创新学习为重点,优化实践教学

按照工程素质和创新能力的培养这一基本思路,一方面,我们对实践教学的各环节进行了有机整合,将实践教学分为工程认知、技术综合、技术应用、技术创新四大模块,每个模块的实践教学任务由相应的校内实践教学基地和校外实践教学基地来承担。按照上述思想,重点承担基础综合与技术应用教学模块的校内实验室在场地和任务上进行了优化重组,将原来按课程单独开设的实验课整合为公共基础实验、专业基础实验、专业技术应用实验三大类,并从理论课中分离出来,优化重组实验项目,各类实验之间既相对独立,又相互联系。另一方面,形成以工程技术应用为主线递进式(基本技能训练、工程素质综合训练、创新能力培养)实践教学新体系。充分发挥电气工程学院校企合作的优势,加大与苏州瑞仪光电和北京尚承的合作,进一步在实践中深化应用型人才培养。

四、逐步形成适合自身发展的专业特色

在准备本科合格教学评估以来,通过对近几届学生实施新的人才培养方案,电气信息类专业人才培养模式得到了有效实践,逐步形成了理论与实践结合,学校与企业联手,素质与能力并重的旨在工程技术应用的学科特色。

4.1 一个体系

树立了理论教学与实践教学一体化的教学理念。在学生从入校到毕业所经历的培养和训练过程中,始终贯穿着理论素质和技术应用这一根主线,理论教学与实践教学只是教育内容与教育方法的区别,是人才培养过程的两个方面,是统一的。因此,所有的专业教师都在理论课群和实践教学模块中承担了相应的教学任务,让学生得到了全方位、多层次的理论素质培养和实践训练。

4.2 两个并行

一方面是理论教学和实践教学并行。新的人才培养模式分阶段、分层次以理论和实践“两条腿”走路,四个理论教学课群和四个实践教学模块既相互对应,又各自独立,学生在学习理论知识的同时,能到实验室、校外实习基地学习、实践,在工程环境中验证、应用所W的理论知识,逐步形成工程意识,培养技术应用能力。另一方面是学校培养和企业培养并行。学校和企业的共同培养加快了学生适应企业生产、建设、管理等实际工作需要的脚步,缩短了电气信息类专业应用型人才的成熟时间,也给企业发现、聘用人才提供了机会。

4.3 三个结合

根据专业特点和人才培养目标,并结合自身的优势,对实践教学内容进行了反复地分析与思考,提出了“三结合”的优化整合思路,即:实验与实习相结合、实习与设计(课程设计、毕业设计)相结合、设计与工程实际相结合。实验与实习是实践教学过程中的两个环节,为达到实验与实习的结合,采用了内容上的整合、场地的结合。在内容上,一方面,通过建立实践教学新体系,明确各环节的作用,避免内容的重复;另一方面,逐步调整实验与实习的比例,实验项目逐步形成向综合性设计性实习项目转化。

五、结束语

培养工程应用型人才,既要重基础、强素质,又要讲应用、图创新,即“学以致用”。为达此目标,以工程基础理论和工程基本概念为课程核心,培养基本的工程素质;对电气信息类专业技术基础理论的学习和基本动手能力的训练,搭建专业学习平台;对电气信息类专业技术结构理论的学习和工程应用能力的训练,培养工程技术素质;对电气信息类专业领域的内容进行综合学习和训练,实现工程应用和创新。只有继续对教学改革和实践进行改革,不断探索适应地方经济发展的、受用人单位欢迎的电气信息类专业应用型人才培养的有效途径。

参考文献:

[1]刘昌明.正确定位培养目标-切实增强工程能力[J].高等工程教育究,2000,(4).

第9篇

关键词:硕士研究生;录取;综合成绩量化;初复试成绩分析

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0194-03

目前,全日制硕士研究生统考生的招考方式是通过初试和复试两个阶段完成,即以国家统一考试与招生单位自主选拔互补的方式进行。初试为全国统一考试,对应于工学学科门类,包括四个科目:政治理论、外国语、数学和专业基础课,其中,政治理论、外国语和数学属于国家统一考试科目,由教育部统一组织命题,有统一的考试大纲和标准的评分规则,专业基础课由招生单位按一级学科设置科目、自行命题,初试考查的是考生对基础知识的掌握水平。复试由招生单位组织进行,它是为进一步提高研究生选拔质量,加强对考生的研究能力、应用能力、创新能力等综合能力的考核而设计的。教育部在34所重点高校试行了自定初试分数线、加强复试规范管理、推行差额复试、复试成绩的录取权重在30%-50%等指导性政策。一般复试采用面试或笔试之后加面试进行,可以说,硕士生选拔录取的初试、复试的制度设计,是保证选拔硕士生优质生源和培养高层次创新人才的首要环节,然而对初试和复试在考察考生能力方面的作用如何?对录取过程的公平、公正,复试内容的科学、合理,复试结果的透明、有效,公众却时有怀疑。本文从实际出发,根据全日制统考硕士研究生录取过程,充分考虑了实际工作的可操作性,构建录取综合成绩合理量化方法,并通过浙江大学电气工程学院硕士生录取实例,分析了初复试考查考生能力的互补关系。

一、全日制硕士研究生录取综合成绩指标体系

硕士研究生入学初试是全国统一组织的笔试,考点在考生的基础知识、智力因素、逻辑推理能力及书面表达能力。初试成绩难以判断出考生是否具有研究生阶段的学习能力,因此还需对考生进行复试,复试是由招生单位结合学科特点,考查考生在初试中未能体现出来的是否具有攻读研究生的整体素质和能力。复试通常采用面试或笔试之后加面试进行,复试笔试内容通常为2~3门能体现各学科专业特色要求的科目;复试面试内容包括专业知识掌握情况及应用能力、相关领域了解和研究兴趣、英语口语和英语应用能力等;英语能力含一般的听说能力及专业英语能力,表一为复试采用笔试后加面试的硕士研究生录取综合成绩指标体系。

一级指标表示每名研究生的入学考试综合成绩,一级指标包括初试和复试成绩。二级指标在初试成绩指标下包括各门初试课程的成绩,在复试指标下包括复试笔试成绩、复试面试成绩和英语能力指标。

二、全日制硕士研究生录取综合成绩量化

设有F位考生进入复试,录取Q位考生,1.2Q≤F≤1.4Q

1.用误差消除法使复试成绩量化。复试笔试内容为体现2~3门能体现各二级学科专业特色要求的科目,由各科目方向联合出题,复试笔试成绩按百分制计,第i位考生的复试笔试以C1i表示,权重c1。

复试面试时,一般被面试对象数量较大,为了减少面试专家组的工作量及缩短面试工作的进程,复试面试分P组进行(1≤k≤P),每组由M位学生组成,即F=PM,同时每组由N(3≤N≤5)位专家组成考核面试小组,每位考生面试时间约30分钟,面试中关于专业知识掌握情况及应用能力、相关领域了解和研究兴趣方面,N位专家面试单独打分,该部分按百分制计,权重c1,;复试面试中英语口语和应用能力,N位专家面试单独打分,该部分按百分制计单独打分,该部分按百分制计权重c3。

因为复试面试分组进行,同一专家组的面试学生具有可比性,但是,各组之间由于面试专家不同,打分的标准与尺度存在差异,为消除由于分组引起的差异,采用均值及平均偏差来的方法来修正,办法如下:

第k组i位学生复试面试成绩为Dki,则:

Dki=■■(C2*C2ij+C3*C3ij)——式1

N表示第k组面试专家数,C2ij表示第k组j位专家对i位考生专业面试成绩评分,C3ij表示第k组j位专家对i位学生的英语能力面试成绩评分,C2、C3专业面试权重和英语面试权重。

第k组共M位学生的面试成绩平均值为■,则:

■=■■Dki——式2

第k组共M位学生的面试成绩的平均偏差为?驻Dk,则

?驻Dk=■■|■-Dki|——式3

复试学生分成P组,P组学生面试成绩总平均值■

■=■■■——式4

P组学生各组偏差的均值■,则

■=■■?驻Dk——式5

根据式1至式5,第k组的第i位学生复试面试成绩修正值为Dki

则第k组的第i位学生复试成绩

Ci=c1*C1t+Dki

2.录取综合成绩量化。研究生入学考试初复试成绩的量纲是不同的,初试为500分制,复试成绩经过权重的处理后,是百分制,因此须规范化。方法为初复试成绩归一为百分制,再加权求和,第i名学生的入学考试综合成绩为,Ai=bBi/5+cCi,0≤Ai≤100,如果共有F位考生进入复试,录取名额为Q,则按该综合成绩排序,即可录取Q位考生。

三、全日制硕士生研究生招考录取成绩分析

现以浙江大学电气工程学院统考生招生录取为例,分析硕士生入学考试录取成绩情况。

1.硕士生招考初试成绩分析。2011年报考统考生报考人数541人,录取统考生人数116名。电气学院的入学初试考试科目为英语、政治理论、数学、专业基础课,其中英语、政治理论、数学为教育部统一出卷,专业基础课由电气学院出卷;英语和政治理论满分100分,数学、专业基础课满分150分。

2011年报考电气学院的统考生541人,其均值和标准差见表二,从平均值来看,说明数学和专业基础课难度比外语和政治小;从标准差看,数学与专业基础课的成绩参差远远大于外语和政治理论,如此大的成绩参差,说明数学、专业基础课从反映考生的知识水平方面有一定的依存度见表2。

从统计学中数据处理中相关性来分析,初试4门考试成绩间的相关系数矩阵见表3,从此相关系数矩阵中可以看出,数学与专业基础课之间的相关系数最高,说明扎实的数学基础对专业基础的理解与掌握相当重要;外语、政治和数学有一定的相关度,但没有数学与专业基础课之间那么高的相关度,说明教育部统一出卷的这三门课确实较全面地反映了考生基础理论的实际水平,入学硕士生的基本素质得到了保证。

2.硕士生招考录取成绩分析。在确定考生录取综合成绩的过程中,录取成绩中各部分成绩的权重设定相当重要,它反映了各个因素在综合过程中的所起的作用,也直接影响录取综合成绩的结果。为了客观公正,电气学院采用由分管研究生教学院长、各学科研究生教学主任组成的专家兼领导小组成员估测、平均加权及协商法来确定,如设某一级权重为α,第k位专家,对某一级权重的估测为αk,则N位专家对这一级权重的估测值

α=■■αk,

根据估测值再协商讨论,得到该级权重,且该权重值在复试前录取方案中公示。电气工程学院确定最终确定硕士生入学考初试总成绩权重0.65,复试总成绩权重0.35;初试总成绩各分值权重等同;复试总成绩中,复试笔试部分权重0.4、复试面试部分权重0.5、英语能力权重0.1。

电气工程学院在2011年报考的514位统考生中,可招统考生计划为116名,进入复试的有154名,根据上述复试成绩量化方法,得到C1,C2……C154,又据上述录取综合成绩量化方法即可得录取成绩A1,A2……A154,按录取成绩排序,即可得录取名单。把进入复试考生的初试成绩与其复试成绩进行统计分析,其相关系数如矩阵表四,看出复试成绩与初试总成绩的相关性小,说明复试与初试是考查考生不同方面的能力,初试是考查基础知识的掌握程度,复试是考查专业素质、事业心心理素质、协作性等综合素质,考核是否具有运用所学知识进行创造工作的能力,复试与初试在硕士研究生的招生工作中相辅相成的,缺一不可。

四、结论

运用本文介绍的硕士生录取综合成绩评价方法得到考生的复试成绩、录取结果排序,操作性强。本方法在浙江大学电气工程学院的招生中给予应用,录取结果科学、可信;运用该方法得到的参加复试考生的复试成绩与初试成绩的进行相关性分析,较好地证明了初复试的考查考生能力的互补关系。

参考文献:

[1]李素芹,宋洁绚,戴进军.我国研究生招考重点政策评析[J].学位与研究生教育,2008,(10).18.

第10篇

关键词:电路原理 教学 改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(a)-0113-02

“电路原理”是东北电力大学电气工程及其自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、自动化、通信工程等电气信息类专业第一门必修的基础课程[1]。内容主要包括直流稳态分析、交流稳态分析、暂态分析和均匀传输线。该门课程在提供基础知识、计算方法及初步实验技能的同时也着力培养学生对后续课程的学习能力和从事工程技术工作的专业兴趣、思维方式及解决实际问题的能力[2]。

区别于其他基础课程,“电路原理”概念较多,原理较复杂,其内容涉及严谨的数学推导和繁杂的定理定义,学生大多仅限于完成列方程求解电路响应的习题,却缺乏电路从实际元件到模型建模过渡的思维,导致学完该门课程后只能死背公式定理而无法将其解决问题的思维应用于后续课程。随着实践教学与理论教学相结合的教学方法不断创新,传统单一的教学模式已无法满足教育发展需求。结合学科特色,针对课程体系、教学方法、实践教学、评价体系等方面进行深入调研,提出相应的改革措施与方法,是“电路原理”课程亟需解决的问题。

1 优化课程体系

课程体系的优化是培养高素质工程技术人才的重要前提。“电路原理”是一门较成熟的基础课程,在基础教学中似乎变化甚微,但随着新技术、新方法的不断出现,结合专业培养方向,应对课程体系的细节问题进行重新整合和优化。

第一,根据不同课程的授课目的及要求的差异,从不同角度去设置教学内容,以此达到优化与其他学科出现重叠内容的要求。例如“自动控制原理”与“电路原理”同时涉及“二阶系统的时域分析”内容,在“自动控制原理”中主要分析的是闭环极点对响应的影响及系统的上升时间、峰值时间、超调量、调整时间等性能指标[3];而“电路原理”是以典型电路为例,侧重于求解二阶电路响应的方法并讨论电气参数对响应的影响。

第二,在教学内容上不同专业侧重点应相应进行调整,并设计不同层次的课程体系,提高教学质量。针对我校电气工程及将自动化专业的学生,在教学中突出“系统”的概念,要求学生重点掌握正弦稳态电路的分析并注重相关知识在电力系统领域的应用;而对于电子信息工程、电子信息科学与技术等弱电专业来说,应让学生理解能量处理和信号处理之间的关系,了解同一实际元件在不同工程背景下建立不同模型,并注重介绍相关知识在计算机通信、信号处理等领域中的应用。

2 改革教学方法

教学过程中采取正确的教学方法是提高教学质量的重要手段。针对“电路原理”课程性质和内容,提出以下4点要求。

首先,在原理及公式推导过程中应强调其物理意义。由于该课程涉及了大量过程较繁琐,理论性较强的数学公式推导,如若在课堂中过多地关注推导过程,必将使整个课堂的授课过程变得枯燥乏味,而学生对整个知识点的理解也会变得避重就轻。因此,授课过程中如果淡化繁复的公式推导过程,并强调公式的物理意义,引导学生从数学推导转变为分析物理过程,不仅能提高学生发现问题并解决问题的能力,还可以使教学效果得到一定的提升。

其次,在教学过程中应采取多元化的教学方法。由于“电路原理”具有较强的理论性,所以在传统的教学方式基础上应逐步引入多元化的教学方法,如启发式教学、类比教学、讨论式教学、案例教学等,从而达到理想的教学效果。同时引导学生用分析电路的思维去分析本专业工程领域的实际问题,激发学生的学习热情,引导学生创造性思维的培养,从而提升学生理论联系实际的能力。

“启发式”教学方法是教师引导学生提出问题,并分析问题,从而解决问题的过程,启发学生独立思考,提高解决问题的能力。例如,在求解一阶电路RC的零输入与零状态响应中,应启发学生抓住两种响应的特点,运用以往学过的知识分析其响应的实质即是电容电路的充放电物理过程。这样采取启发式教学方法替代枯燥的数学推导与讲解更能加深学生对知识的理解。

“类比”教学法是将以往学过的知识或分析方法同新的知识点相比较,推断出其相对或相似的特点[4]。例如,在电容和电感元件的学习过程中引入类比教学,把电感电容的定义、电压电流的瞬时值关系、相量关系、相位关系、有效值相类比,使这两个容易混淆的元件的特性和关系一目了然,不仅加深了学生的记忆,而且提高了教学的效果。

“讨论式”教学法是教师针对某知识点设计问题组织讨论,促进教师与学生之间的互动,并使学生在讨论中进一步加深对所学知识的理解。例如,在讲到功率因数的提高时,可以结合相量图讨论如何提高功率因数,减小功率因数角,并在与学生的互动中得出结论。

再次,要与后续课程内容相结合,面向工程教学。“电路原理”涉及的内容及思想是基础课与专业课的桥梁,后续所有专业课都有所涉及,在学科中起到承上启下的作用。因此在讲授基本原理及方法时,应突出专业背景,强调工程实践及应用。例如,以电气工程及其自动化专业为例,在讲授基尔霍夫电流定律时,应提到电力系统继电保护中的纵联保护就是基尔霍夫电流定律KCL在工程实践中的重要应用,激发学生关注电气工程学科技术发展的前沿,提高对本专业学习的兴趣。

最后,要采取多样化的教学手段。“电路原理”课程中也存在一些学生难以理解的抽象内容,比如向量法等知识点,授课时可以借助音频、视频、软件仿真等媒体课件,将抽象的理论形象化,使学生能清晰全面理解课堂内容,并透彻理解所学知识点。

3 构建合理的实践环节

实验教学在整个教学过程中,能够培养学生动手能力和创新能力,并加深对理论知识的理解,激发学习兴趣,是“电路原理”教学中必不可少的重要环节。在实验中以硬件实验为主,将EWB、Multisim等虚拟实验与实际硬件设备相结合,设计多个验证性与设计性实验,使学生可以直观分析不同参数不同条件下电路响应的变化,并实现从接受知识到应用知识的转变。应增加小型综合性的实验,要求学生根据所学知识自行搭建电路同时进行参数测定,分析数据并得出结论。对于大型综合设计性实验,应从具体科研项目、工程案例中提炼适宜的工程问题,并鼓励学生查阅资料,运用所学知识建模寻求解决方案[5]。

4 完善评价体系

有效的课程考核体系是提高教学质量,提升教学成果的重要保障。在评定过程中以综合评价为前提,以能力培养为核心,对全面评价学生的综合素质尤为重要。理论课程应注重考核评价的多元化,应由教学过程考核以及考试考核两部分构成。教学过程考核应同时兼顾出勤、作业、测验及课堂提问等方面,主要考察学生的学习态度以及对课程掌握情况,同时也能将基本情况及时反馈到老师手中,并适当调整教学方法及教学内容,合理安排教学资源。综合考试应由期末考试和课程设计两部分组成。其中期末考试应同时兼顾基础概念理论与综合运用能力的考察,且比例根据学生掌握情况做相应的调整;课程设计应以小型设计为主,注重学生的钻研与探索,让其能够在提出问题到解决问题的过程中获得思考,同时加深对课程内容的理解。

5 结语

该文通过对“电路原理”课程的特点以及教学现状进行分析,总结了教学中存在的问题,并从优化课程体系、改革教学方法、合理安排实践环节、完善评价体系4个方面进行分析,提出一系列的改革措施及建议,对培养学生的基本素质、提高教学质量有很大的帮助,也为该课程今后的教学工作指明了方向。

参考文献

[1] 刘耀年.电路[M].2版.北京:中国电力出版社,2013.

[2] 郝静,刘耀年.电路课程教学改革的方法和体会[J].东北电力学院学报,2004,24(3):70-73.

[3] 赵钰婷,张虹,尹立敏.电气工程及其自动化专业“自动控制原理”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(29):38-39.

第11篇

作者简介:章云,广东工业大学副校长,博士生导师;何瑞文,广东工业大学自动化学院副教授,博士。(广州/510006)

*本文系广东省学位与研究生教育改革研究项目(10JGXM-ZD10, 12JGXM-ZC04)、广东省教育厅专项重点实验室(IDSYS200701)的研究成果。

摘 要:全日制专业学位硕士研究生教育正处于起步阶段,还未能形成独立于学术型研究生培养以外的完备的专业学位培养体系。本文从依托工程背景、强化职业性、适应职业资格认证、形成专业型师资队伍以及实践能力培养基地等方面探索地方工科院校全日制专业学位硕士研究生培养的创新模式。

关键词:地方工科院校;专业学位;硕士研究生;培养模式 我国的硕士学位是一个相对独立的层次,授予硕士学位的标准偏重于理论性和学术性,最终使硕士学位分为两种类型:一类是作为攻读博士学位的过渡学位,另一类就是各种专业学位。[1]专业学位将成为我国硕士生的主体。

我国从1997年设置和试办工程硕士专业学位,建立了以工程技术人员为主的应用型研究生培养制度,但由于招生体制和指标的限制,应用型研究生的培养在数量上和质量上远远不能满足社会实际部门的需求。教育部自2009年起,设置了以应届本科毕业生为主的全日制专业学位硕士研究生教育,以适应现阶段我国社会和经济发展对具有创新实践能力的高层次应用型专门人才的需求。2010年教育部提出硕士研究生结构调整的目标:到2015年力争使专业学位研究生占总规模的50%以上。为了实现研究生教育结构的调整,教育部在专业学位招生和培养方面出台了一系列配套政策。[2]这对地方高校的未来发展来说既是机遇又是挑战。[3]

一、建立完备的全日制专业学位培养体系的必要性 在欧美等西方发达国家,专业学位教育在高等教育中所占比率很高。在英国,工程学科几乎全是专业学位。20世纪80年代后,美国工科院校重新调整工程教育的价值取向,在“大工程观”的导引下,更加重视工程的系统性及其实践特征。据不完全统计,美国现有600多种类型庞大的学位体系,大量的研究生是攻读专业学位或者称为职业型学位的。[4]同时,美国的专业鉴定制度和工程师资格认证制度发挥着保障人才培养质量的作用。[5]2003年日本开始正式创建专业学位研究生院。专业学位研究生院开展培养具备高层次专业能力的实际业务人才的教育,其特点为教学上聘请活跃在各行业第一线中具有丰富实践经验的专家作为指导教师,传授最新知识,实施高层次专业实务教育。专业学位研究毕业生可以直接参与国家资格证书的报考资格,也可以选择研究型研究生院的博士课程继续深造。[6]

我国专业学位的设置,促进了学位和研究生教育类型的多样化。但是,目前还没能形成较为完备的专业学位培养体系,存在培养定位不明确,教学和实践达不到要求等诸多问题。

全日制专业学位硕士研究生的培养是一种新型的研究生教育类型,对其必要性和重要性的认识还有待逐步提高。由于观念的缺失使许多高校的教师不同程度地存在着排斥专业学位的倾向,很多研究生导师认为“全日制专业学位硕士研究生就等同于有学历的工程硕士”,认为是降低标准,影响质量。对全日制专业学位硕士研究生的培养,在招收生源、课程设置、论文选题、培养方式、培养质量乃至师资队伍等方面还存在很多亟待研究和解决的问题,有待建立完备的专业学位体系。如:如何引导学生主动报考专业硕士学位,如何针对就业背景面向学科领域设置课程,如何建立专业学位与特定职业任职资格之间的关联,如何协调高校和企业在研究生培养中的角色和任务,如何组织和管理研究生的实践和实习环节,以及学位论文的选题和质量如何把关,等等。

全日制专业学位硕士研究生的培养目标和形式既不同于传统的学术型硕士研究生,也有别于非全日制专业学位硕士研究生。尽管不同类型硕士研究生的培养目标、标准、方式、过程和要求都有显著差异,但并不存在谁高谁低的问题。地方高校必须认清我国研究生教育改革和发展的趋势,转变思想观念,突破长期以来培养学术型研究生形成的习惯模式的束缚。地方高校要抓住机遇,着力调整人才培养结构,深化教育教学改革,顺应潮流,勇于创新,因材施教,适应新时期经济建设对硕士研究生的需求,探索和建立健全全日制专业学位硕士研究生的培养体系。

二、全日制专业学位硕士研究生培养模式的创新思路 专业学位研究生教育是高等教育适应经济社会发展需要的必然产物。我国是世界经济发展最为活跃的国家之一,广东的珠三角地区已初步实现工业化,进入高级工业化、城市化和国际化的发展里程。为了适应经济转型和产业升级,社会需要大量高级工程技术人才,但是高校培养工科研究生则面临着“高投入”、“高成本”的问题。地方工科院校要勇于创新,突破僵局,利用自身的学科特色和地方优势,抓住人才培养结构调整的机遇,形成专业学位研究生的创新培养模式。

创新性工程型专业人才的培养,是一项艰苦细致的工作,涉及到科学设置课程体系、强化专业实践能力训练、加强过程管理和保证培养质量的方方面面,需要从各个环节完善专业学位的培养模式(如图1 所示)。

图1 专业学位研究生培养模式的特点

由学校、企业和导师组共同承担教育职责,实现专业学位研究生在科学技术、工程实践和素质品质方面的全方位培养,并形成完善的奖学金和助学金体系。学校主动适应地方经济持续发展的需求,根据为地方经济服务的教育理念,制订专业学位研究生培养方案,完成课程教学任务;企业参与到高校的培养计划中,为学生提供工程实践基地,提升研究生实践性教育质量;由导师组实施研究课题的过程管理,将研究生引入工程创新和实践最活跃的前沿,保证专业硕士学位论文的质量和应用价值。

1依托工程背景,知识结构强化职业性

专业学位作为具有职业背景的一种学位,是为培养特定职业高层次专门人才而设置。在知识结构方面,其以提升技术创新和开发研究水平及能力为特点。专业化程度高的职业所具有的复杂科学知识体系,是专业学位设置所必备的知识基础。[7]课程设置反映知识结构的内涵,因此要根据专业学位研究生需要掌握的知识范畴设置课程体系。

工科院校要全面认识全日制专业学位硕士研究生培养的目标、方式和方法,在大工程、大学科领域组织硕士生导师、授课教师、实验管理人员等进行全方位的研讨,力争突破传统教学科研型的教学观念,打破“专业”界限,拓宽专业口径,制定科学的人才培养方案,优化人才的能力结构、知识结构和素质结构,体现“职业”需要的整体优化培养。专业学位不是按某一级学科或二级学科设置课程,而应该根据相应职业背景对人才规格和口径的要求,按“学科群”或“学科领域”设置课程,需要有较强的针对性和适应性。

工程教育本身就具有应用性和实践性的特点,与研究型大学相比,地方院校的工科专业毕业生更是具有实践动手能力强的特点。

例如,电气工程专业学位面向电气工程应用领域。目前广东省内地级市甚至有些县级市电力企业都有博士毕业生,对电力企业而言,并不需要花更多的成本招聘博士研究生和学术型硕士研究生,那么专业学位硕士研究生的优势在哪里呢?因此,不能简单地以“培养高层次应用人才”来定位专业学位,要全面地衡量社会对人才和技术的需求,发挥学科优势,注重人才定位和能力培养。

目前,电气工程领域尤其是电力系统已经进入高度自动控制的具有强烈现代特征的数字化和智能化新时代。专业学位必须要适应电气产业的迅猛发展和广东省对电气工程类高层次人才的需求,瞄准电气工程技术的前沿动态,构建反映学科前沿和特色、契合实践性和应用性培养目标的有明显特色的培养方案和课程体系。因此,有必要面向电气工程一级学科,结合信息和能源科学,制订专业学位研究生培养方案,大幅度地归并、整合和更新教学内容,避免专业课程的设置偏窄过细,要凸显学科交叉融合的发展趋势,拓宽研究生的知识面。

2适应职业资格认证

职业资格认证是职业专业化的标准和规范[8],专业学位教育是职业专业化的培养模式。两者可以而且有必要关联起来。这为专业学位的定位提供思路,可以成为衡量专业学位教育质量的重要工具。高校应该考虑多层次多方位地推进专业学位研究生教育与职业资格认证体系的衔接,使二者形成良性互动的关系。

全国勘察设计注册工程师中的注册土木工程师、注册电气工程师、注册化工工程师等等都可以与工科院校的专业学位职业背景相关联。注册工程师考试实行十多年来,其考试的难度大,证书在工程应用领域的分量重。注册工程师的考核内容分为基础知识、专业知识和专业案例。基础知识内容主要体现在本科教育中。专业知识和专业案例的基本概念在本科教育也有涉及,但是很多知识点是紧密围绕工程实践设置的,涉及大量的工程设计和技术规范内容。因此,工科院校在设置专业学位课程及开展实践教育时可以衔接注册工程师资格认证(如图2 所示),并可以推行通过注册工程师基础知识考核可以获得一定的学分的模式。

仍以电气工程为例,注册电气工程师的专业知识考核涵盖了法律法规与工程管理、环境保护、安全、电气主接线、短路电流计算、设备选择、导体及电缆的设计选择、电气设备布置、过电压保护和绝缘配合、接地、仪表和控制、继电保护、安全自动装置及调度自动化、操作电源、发电厂和变电所

图2 专业学位研究生培养与注册工程师认证的关联模式

的自用电、输电线路、电力系统规划设计等等。因此,电气工程专业学位可以设置工程经济与管理、电力系统规划、电力系统自动化等课程,同时增加多个工程设计环节。例如,在电力系统重要的继电保护方向上,本科教育均会设置电力系统继电保护原理课程以及以掌握继电保护配置和配合为主的为期一周的课程设计;学术型研究生教育一般设置现代电力系统继电保护技术课程。而在专业学位研究生教育中,可以围绕实际应用中的继电保护配置整定计算设置设计环节,既衔接注册电气工程师的考点,又锻炼学生解决实际问题的能力。在此,需注重与本科和学术型研究生培养的区别。

通过在专业学位研究生培养过程中紧密关联职业资格认证,适应高等工程教育国际化的新形势,发挥工程专业认证制度对保障人才培养质量的作用,力图实现专业学位硕士研究生培养模式与国际工程教育接轨。通过提高培养质量,来逐步推进专业学位与职业资格关联的进程。如获得专业硕士学位可以适当减免资格考试要求,并推动职业资格考试通过率成为高校工程专业排名的重要指标。[9]当然,在我国要做到这一点还需要一个过程。

3形成研究生创新和实践能力培养机制

由于专业学位教育要凸现职业性和实践性的特点,对于传统以学术研究生培养为主的高校,建立研究生实践能力培养的机制,是专业学位研究生教育的重点和难点。

首先要制定专业学位研究生实践能力培养的实施方案。方案的制定除了明确实践环节的课时和学分等,更重要的是明确实践环节所要达到的目标,以及有指导性和可操作性的具体管理办法。其次,通过在课程学习中加强实操环节、增设实践性强的课程、参与导师研究课题、充分利用产学研合作和到企业实习实践等方式,实施“全程化、多层次、多模式、递进式”的实践能力培养模式。

具体实施的难点首先是,必须有一支专业实践经验丰富的导师和专职教师队伍,其次是必须有安全有保障的实践基地。

结合年轻教师组成导师组进行集体和合理分工指导,聘请企业一线的优秀高级工程科技人员与校内导师构成“双导师”。聘请本专业从业经验丰富的在职和退休人员担任兼职教师等措施可以缓解专业师资问题的部分压力,但最根本的解决方案还是培养专业型师资。这一点地方工科院校是有优势的,如广东工业大学每年70%以上的科研项目经费来自于企业,2012年立项横向经费达25亿元。这本身就说明广东工业大学有一批实践能力强的师资和大量的应用型科技项目,有助于实现专业学位研究生的培养。

但是如何组织和形成相对固定的专业学位师资队伍,高校还需要有一系列配套的政策和引导。应鼓励教师对横向科研成果进行有效整合,大力支持教师参加注册工程师考核,对获得注册工程师执业资格的教师在职称评定和带专业学位研究生方面给予优惠,为专业型师资的培养提供解决思路。

专业学位研究生培养原则上有半年以上的校外实践环节。现阶段校企联合培养基地从规模到保障机制上远跟不上这一需求,基本处于导师自主行为或由研究课题决定的实践方式,亟待大规模建设新型的研究生培养基地,让企业直接参与专业学位的培养工作,提供和保障研究生开展实践的软硬件条件,实现学校、企业和学生需求的有机关联。最重要的是要使企业有意愿主动参与并全程介入,能够从联合培养机制中获得高校的人才和技术资源,实现互惠互利、相互促进。学生也可以在实践中得到锻炼,更好地定位今后的工作甚至创业方向,而这有赖于学校的规划和联合培养机制的完善。高校要积极利用地方优势和资源,推进这一基地建设理念转变为现实,制定培养环节、选题研究和经费资助等的具体细则。

研究生实践培养基地的形式可以多样。各类国家级、省级和市厅级重点实验室、工程技术研究(开发)中心、工程实验室等也应该成为研究生培养的重要实践基地。如何有效地利用这些高水平研发平台,使其为专业学位研究生的实践能力培养提供支撑是高校在平台建设中应该探索的课题。

三、结束语

研究生教育必须主动适应我国经济转型发展对高层次应用人才的需求。地方工科院校要紧跟人才培养结构调整的步伐,根据国家教育改革的精神,结合国际经验与地方经济需求,对专业学位研究生培养模式进行深入的探讨和全方位的改革。优化整合培养的全过程,突出职业专业化特点,衔接职业资格认证,利用社会资源, 与地方企业合作建立联合培养基地,吸纳企业技术人员加入研究生导师队伍,不断改革创新实践性教学模式,办出专业学位培养的特色,树立专业学位研究生教育品牌。

参考文献:

[1]蒋文学.最新高校研究生培养模式创新建设与质量监督管理达标手册[M].中国教育出版社,2009.

[2]黄宝印.我国专业学位研究生教育发展的新时代[J].学位与研究生教育,2010(10):1-7.

[3]周小军.地方高校全日制专业学位招生的困境及对策[J].中国研究生,2010(10):52-53.

[4][9]石鸥,刘卷.美国研究生教育结构及其特征研究[J].大学教育科学,2007(2):104—108,106.

[5][8]王莉华.多元化的美国专业学位教育及其质量保障机制[J].学位与研究生教育,2008(6):73-77.

第12篇

关键词:电机系列;课程群;建设;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)33-0066-02

《电机与拖动》和《电机学》课程是电气与控制工程学院面向自动化专业和电气工程及其自动化专业本科生开设的专业基础课程[1],该课程群在这两个专业的教学培养计划中起到承上启下的作用。一方面对于所学过的基础课程中很多相关的知识点,起到复习、巩固和加深理解的作用,另―方面又培养了学生的实际分析问题能力和训练了动手操作能力,为后续深入学习自动控制系统理论打下坚实的基础。针对该课程群的特点,改革和优化教学内容,利用课堂上的理论讲授、课后的实验教学、实践动手环节、模型演示以及专题讨论相结合等多种教学方法和手段进行教学改革,取得了显著的教学效果。

一、该课程群的重要性

目前,高等教育的任务着眼于人才的培养,将培养出具有厚基础、宽口径、素质高、能力强的应用型、复合型人才作为第一要素,故对于学生的创造能力、综合能力和素质培养成为我国高等教育今后发展的主要方向[2]。在我国高校的教学体系中,专业技术课程是联系学生基础理论课程与专业课程的一个很重要的环节,提高学生对后续相关的专业课程的理解并对专业课程的掌握产生浓厚的学习兴趣[3]。因此,作为高等工科院校而言,专业基础课程的教学与研究的教学模式与重视程度会直接影响学生的毕业质量,尤其是对培养学生的综合素质上的影响显得尤为突出。

电机系列课程群是高等院校自动化专业和电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课,虽然该课程群和电路课程都属于专业基础课,但两者的特点迥异,该课程的特点是概念多、理论性强、与工程实际衔接紧密,因此学习本课程对培养学生具有科学的分析问题能力,以及树立学生理论联系实际的工程观、解决现场技术问题等方面都具有重要的作用。该课程包含的理论基础知识面较广,涉及到前期所学过的物理、电路、高等数学等多门学科,需要这些课程的相关知识来支撑,具有一定的逻辑严密性。

二、采取的相关措施

(一)显现电机课程群的特点,突出习题例题精讲

对于初学电机课程群的学生而言,当在不了解课程群的性质和特点的情况下,就会在学习内容、学习方法以及考虑问题的突破口上或思维方式上出现不适应的现象,尤其表现在平时的学生作业中,部分学生只抓住了所学公式中的数学关系,而不能通过公式中的符号真正理解到它们所表征的实际物理本质,为了让这些学生尽快了解该课程群的性质,帮助学生较熟练地掌握电机课程群的解题方法及技巧,在课堂上任课教师所选用的习题都是在长期的电机课程群教学实践和经验中提炼和总结而来,包含了学生必须掌握的电机课程群的所有基本内容,题型具有一定的代表性,同时部分题目存在一定的广度和深度,需要教师引导学生从多个角度同时深入分析,最终得出结论,有的题目不但包含了基础知识,同时反映了电机领域的新技术和新成果。在内容的体系安排上,注意到内容的衔接性,指明每一章内容的重点知识,对主要内容进行细致的分类、归纳和总结。解题方法具有一般通用性的同时还具有典型意义,学生通过对这些精选习题的讨论,对公式、解题方法的理解上升到对电机课程群问题物理本质的理解,这是一个质和量的飞跃,需要任课教师下狠功夫才能达到该要求。

(二)加强电机模型室的建设

由于学生刚开始接触学习电机课程,缺少对其内部结构的直观认识,这直接影响到电机课程的理论教学水平,给学生的学习带来一定困难,一定程度上影响了教学效果。近几年来,在原有基础上,经过课程组老师的共同努力,电机模型室更具规模和水平,收集的模型及实物也更加全面,增加了部分微特电机和控制电机,还有相当数量的零部件,有的还能反映现代电机技术成就及发展趋势,部分电机可供学生自行拆装。

(三)改革传统的教学模式,注重学生能力的培养

随着现代技术的发展,要求我们培养的学生不再是“单一型”人才,而是具有能够独立思考、有创造性思维能力、锐意进取、能适应新形势发展需要的高素质“开拓型”人才。为了适应社会对人才的要求,在人才培养方面,必须改革课程教学方法,提高人才质量,这是摆在我们面前的重要任务。

1.上好绪论课。在教学中,上好绪论课是非常重要的环节,因为学生接触电机课程群是从绪论开始的,绪论主要从以下三个方面进行介绍:为什么学习该门课程;学习该门课程的主要内容是什么;如何学好该门课程,即学习方法的介绍。最后介绍一些学习经验,促使学生在以后的学习中,能够提高自己的学习效率。

2.搞好启发式教学。教学是互动的,避免传统的教师“填鸭式”教学方法,在课堂教学中,要以学生为中心,采用启发式教学非常重要。教师根据教学任务和学习的客观规律来安排教学内容,从学生对于基础知识和接受能力的角度出发,通过教和学的相互作用,将教师主导地位和学生主体地位紧密衔接、统一起来,引导学生积极思考、大胆创新,不怕出错,敢于质疑一切,也就是采取启发、诱导、调动学生的学习兴趣和积极性,激发学生的内在思维,做到一边讲,一边提出问题,引导学生对老师提出的问题进行思考,让学生经过思考后得出结论和解决问题的方法,并用自己的语言表述推论的理由,最后把学生所得的结论和方法逐个进行点评。启发式教学中,要营造一种轻松的教学氛围,让学生敢于提出问题,敢于回答问题,不怕问题。在此过程中,教师启发时机和启发技巧的运用非常关键,做得好,能够真正起到启发学生思维、活跃课堂气氛的作用。近年来,我们采用了启发式教学方法,获得了很好的教学效果,课堂气氛活跃,学生敢于质疑并积极思考解决问题。

3.课堂上开展探讨式教学。在教学中进行课堂上的知识探讨,可以提高学生学习的主动性和反应能力,激发学生的思维活动。由于电机课程群比较抽象,所以在完成每一个章节或一些重点、难点内容的授课之后,就需要进行相应的习题课或讨论课,以利于学生多方位的理解,最终得以攻克难关,掌握这些重点难点内容。师生间多方面交流,相互探讨,各抒己见,建立了融洽的师生关系,并从中了解到每个学生对于本课程掌握知识的具体情况,以便在教学中,抓理解能力强的学生和理解能力弱的学生,带动中间学生,共同进步,完成教与学的任务。同时鼓励学生打破书本、老师的局限,提出和探讨某些问题与异于书本上的新的解决方法。

4.开发系列多媒体课件。电机系列多媒体教学课件是在长期电机实践中逐步积累开发完成的,包括交流绕组磁动势演示课件、电机学难点学习课件、电机学课堂教学PPT课件。这些课件主要以高精度的矢量图形、二维和三位动画的形式展示了电机学中的抽象概念以及电机的结构,弥补了教材展现形式单一的不足,对于电机这门与工程实践结合紧密的课程,起到了很好的辅助教学作用。

5.实验实践性教学资源建设。2000年以来,学校重新建设了电机及其控制实验室,全部更新了原有的电机设备,新研制了能反映教学内容和特点的变压器、直流电机、异步电机、同步电机以及控制电机等多种新式机组,采用了大量高性能、智能化、现代测试系统和设备,研制了水平一流的电机多功能综合实验台。新建实验室包括实验室、实验教学讨论与交流室、电机教学模型室三个部分。

教学实习是实践教学中非常重要的一个环节,教师重视强化教学实习的质量和效果,与国内规模、水平均一流的希玛集团(胡家庙电机厂)等建立了稳定、良好的教学实习基地关系。我校实习队表现了优良的校风和学风,参加实习的学生普遍反映收获很大。

6.注重学生特长的培养。考虑到不同层次学生的兴趣和爱好,分别开辟了电机维修、设计制作、合作实验研究、专业外语著作翻译、理论专题研究及论文撰写等多个方向组,供其选择,以利于学生特长的培养。如电机维修组:这部分学生虽然理论知识比较薄弱,在分析问题时比较困难,但其动手能力特别强,擅长于动手操作,主要培养其以后从事电气设备的维护与维修,这样既提高了他们的学习兴趣,又发挥他们的特长;实验研究组:这部分同学不但理论基础厚实,同时具有一定的创新意识。他们可以对于电机课程现有的实验方法进行相应的改进,新实验方法的提出对于他们的理论研究水平以及综合素质的提高都有重要的意义,为此,组织部分有兴趣的学生加强对实验的学习研究和改进。

(四)提高教师的综合素质,加强教师队伍建设

建立一套“因材施教、教学互动、学以致用”的教学新模式。充分利用现代化多媒体、虚拟化教学资源平台在自动化专业课程群中的应用,建立全覆盖的“课堂理论教学、虚拟演示、课后网络化互动”的教学新方法;建立一套“理论教学、科研项目、企业实践”相结合的教学新流程,形成科研与教学互动的长效机制,推动学生尽早尽快参与科研项目、加入科研团队,提高学生“学、研、用”能力,使其能快速适应现代工业的需要。

青年教师在完成随堂听课环节后,在主讲教师的指导下完成备课教案,并提出试讲申请,经考查后安排试讲。通过试讲后,报请学院并需通过学院组织的试讲。若未能通过试讲,则应继续进行教学培训,直到通过试讲。鼓励和积极创造机会帮助中青年教师到国外进修学习,了解和掌握国外电机学科发展的动态,学习国际先进理念和经验,提升教师水平。

三、取得的效果

自2009年试用该教学方法以来,学生成绩稳步提高,《电机课程》班级平均成绩由原先的62分逐步提升至目前的74分左右,取得了满意的效果。同时,在新的人才培养模式和计划中,充分结合本学科特点和优势建设新的课程体系,将课内外教学有机结合,设置课外学分,在创新基地培养学生自主学习、勇于实践、大胆创新的做法取得很好的成效,鼓励倡导学生积极参加创新活动,在本学科相关国内外的各类大赛中均取得显著成果。

参考文献:

第13篇

生物质能不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的大规模开发将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,它们必将成为今后替代能源主流。

风力发电

目前,我国已超过美国,成为全球风电装机容量最大的国家,同时也成为风能设备最大的生产国。随着国内风电产业链日臻完善、研究规模不断扩大,成本下降非常显著,竞争力也逐渐增强,但是在产业链最上游的新型材料及半导体器件(控制芯片、电力电子器件等)研究方面仍较落后,主要研究工作集中在中下游的风电整机制造、关键零部件配套(发电机、电控、传动系统等)以及并网技术领域。

沈阳工业大学在风电整机制造方面具有很强的实力,是我国最早从事风力发电技术研究的少数高校之一,设置有风能技术研究所,师资力量完善,先后承担过多项大型横、纵向课题,成果显著。其设计的具有自主知识产权的1.5MW风电机组实现了产业化,占据一定的市场地位,产学研结合能力很强。

华北电力大学作为教育部直属高校中唯一的以电力为学科特色的大学,成立了国内首家“可再生能源学院”,下设风能与动力工程专业,未来还将筹备生物质发电和太阳能利用专业。研究内容以大容量风力发电接入,对电力系统安全、稳定运行的影响为主,主要研究包括:风电场建模与仿真、风能资源测量与评估、风力发电机组状态监测与故障诊断、风力发电机组只能控制与优化运行、低速风能利用策略与先进风力发电理论,充分发挥了其在电力系统方面的优势。

重庆大学机械传动国家重点实验室,借助其在机械传动领域的优势,在风电机组齿轮箱设计、动态特性研究、工作模态测量及制造工艺方面有深入的研究,并且产学研结合。

汕头大学新能源研究所在大型风电机组空气动力学、结构强度及结构动力学研究方面颇有作为,自行开发了大型风力机优化设计系列软件。

浙江大学流体传动及控制国家重点实验室对风力发电系统中的液压技术有深入研究,包括风机制动系统、定桨距控制和变桨距控制等。

同济大学机械工程学院在风电机组叶片动力学分析、结构优化设计、刚柔耦合系统模型分析方面经验丰富。

东南大学在风力发电机研究、设计方面走在前列。近期又集合学校优势学科,建立了风力发电研究中心,致力于以风力发电为核心的可再生能源发电及应用技术的基础研究。

电控方面,清华大学、北京交通大学、中科院电工所都有很强的实力。清华大学电机工程与应用电子技术系原名电机工程系,历史悠悠,师资力量雄厚,在风电接入对电力系统影响、风电机组建模仿真、风电变流器设计及控制等方面有深入研究。北京交通大学电气工程学院早期隶属于铁道部,主要服务于我国轨道交通电传动装备产业,在大功率电力电子技术领域积累了丰富经验,研究实力在国内高校处于领先地位。新能源研究所成立后从事大功率风电机组(直驱或双馈)并网变流器、中大功率光伏发电逆变器、风电机组仿真及主控系统、微网技术研究,产学研结合能力很强。中科院电工所新能源发电技术研究组是国内最早研究风力发电、太阳光伏发电的单位之一,其大型并网风电机组控制及变流技术、变桨距控制技术以及风电场集中和远程监控技术等较成熟,还有一些特色研究工作包括:风/光互补、风/柴系统及其控制逆变技术、控制逆变技术等。

光伏发电

光伏发电具有系统简单以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电。太阳能发电主要分为并网电源系统和离网电源系统,目前大规模使用的主要是并网系统,一般包括光伏电池组件、光伏逆变器、配电柜、监控系统等。其中光伏电池组件将太阳能转化成电能,光伏逆变器与风能变流器类似,可以将光伏电池组件产生的不稳定电能变成稳定的电能并入电网。

我国光伏业正处在爆发式增长期,中国大陆和台湾的光伏电池厂商占全球总电池产量59%的份额。与风电产业链类似,除了最上游的化合物、硅片提纯、加工外,我国已形成了较完整的光伏产业链,包括晶体硅、薄膜电池片及组件加工、光伏逆变器、系统集成、能源投资商等。

国内高校对于光伏系统研究主要集中于工程应用方面,合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心是我国迄今为止唯一的专门从事光伏系统技术研究的国家重要的科学研究基地,挂靠合肥工业大学电气与自动化工程学院,主要从事光伏组件建模及仿真、光伏逆变器设计及控制、工程化应用等研究工作,产学研结合较好,承担多个大型光伏电站设计工作。

海外院校

由于新能源行业涉及领域多、范围广,以及我国新能源行业开始起步,人才的缺乏已经成为极为突出的问题,国家、社会、高校、企业都在积极努力培养这方面的人才,学生的择校就业也因此变得十分灵活。同时,也因为刚刚起步,目前面临的多是工程应用技术类问题,因此我们的相关研究工作主要分布在中下游,从前面的介绍也可以看出,在新能源上游高端领域,由于技术壁垒很高,国内的研究工作相对较少,但是可以选择留学欧美高校,得到更进一步的提高。

澳大利亚新南威尔士大学光伏研究中心,由有着“太阳能之父”之称的马丁·格林教授领导,专注光伏电池的研究,自上世纪80年代起,30年间毕业于新南威尔士大学光伏中心的中国留学生已经撑起了中国光伏产业的半壁江山。如今,在屈指可数的几大领头光伏企业中——尚德、中电光伏、英利、赛维LDK都有新南威尔士大学毕业生的身影,其科研实力可见一斑。

在欧洲,各国都十分重视新能源的开发利用。作为生态村理念的首创国,丹麦是能源问题解决得最好的国家之一。早在2006年,我国就与丹麦签署了“可再生能源”合作项目,国内许多高校分别与丹麦高校开展联系。丹麦奥尔堡大学能源技术学院在风力发电、分布式发电、电力系统、电力电子及控制技术等领域有深入研究经验,并且与许多国家和组织开展合作,产学研实力很强。特别是在风力发电领域优势突出,核心研究领域包括:风力发电机组及风电场的控制与监测、仿真、设计、优化。

随着新能源技术发展以及各项政策效应的逐步显现,开发利用新能源的成本将明显下降,为人类清洁能源利用和产业结构升级带来历史性机遇,新能源终将成为今后世界上的主要能源之一。

Tips:新能源材料与器件专业优势院校

文/南京航空航天大学 郭栋梁

该专业重点是研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件(如通讯、汽车、医疗领域的动力电源),发展“新能源材料”(新型锂离子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电池材料)的学术研究方向。

新能源材料与器件专业设置,主要依托化学化工学院,跨能源科学、材料科学、化学等多个学科,拟培养能掌握新能源材料专业基本理论、基本知识和工程技术技能,掌握新能源材料组成、结构、性能的测试技术与分析方法,了解新能源材料科学的发展方向,具备开发新能源材料、研究新工艺、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料专门人才。毕业生可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作,也可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。

新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设立的,是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业。

高校特色:

华东理工大学

以半导体材料技术、化学电源技术、太阳电池技术等为特色。未来就业集中在光伏太阳能、新能源开发和利用以及半导体材料器件的设计、化学电池开发等。

东南大学

依托电子科学与技术大类专业背景,专业内容侧重光电子材料及其应用方面,主要针对太阳能材料制备、检测和应用,可以拓展到生物能等其他新能源。

四川大学

光电功能材料与器件方向,在新型能源材料与技术、化合物半导体晶体材料与制备技术、介电功能材料与制备技术、固体波谱学等方面的研究取得了国内外同行公认的成就。光电信息功能晶体碘化汞和硒镓银的研制两项成果分别获得(1992年度和2000年度)国家发明二等奖和两项部省级科技进步二等奖;铁电薄膜研究获得一项四川省科技进步一等奖,还获得两项部省级科技进步二等奖;薄膜太阳电池研究获得一项中国高校发明二等奖。每年发表在国内外著名学术刊物和学术会议上的为《SCI》、《EI》所收录的高水平论文40余篇次。

第14篇

关键词:虚实结合;开放式;信电类;实验教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0203-02

实验教学是培养信电类应用人才的重要途径,担负着培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题等能力培养的重要使命。单一的传统实验教学无法满足高素质、创新能力的人才需求。随着计算机虚拟仿真技术的发展,虚拟实验成为近几年国内外实验教学研究的热点。

一、传统实验存在的问题

由于目前的信电类实验教学受到许多实验条件限制,如:实验场地、实验时间受限;实验设备陈旧,台套数有限、许多先进的设备无法及时更新;强电实验的安全等问题。其实验教学过程基本固定:指导教师提前准备材料和调试好的仪器,学生根据实验指导书,在规定时间,按给定仪器设备和规定的实验步骤进行实验。这种模式存在以下问题:①实验内容以单一性、演示性、验证性为主;②学生参与自主度不高;③设备老化影响实验效果和效率;④时代性、前沿性不足;⑤实验开放程度不够。这些问题,大大影响学生的学习兴趣和创新实践能力的培养,对于理工科信电类专业,传统的实验教学方式远不能满足培养高素质、创新能力的人才需求。

二、虚实结合实验的必要性

虚拟实验是指综合运用多媒体技术、计算机网络和虚拟现实等技术产生和发展的一种新的实验教学形式,不同于传统实验的教学方式和技术手段,通过软件模拟技术来达到真实实验的效果,可以作为目前实验教学的辅助手段,弥补目前实验教学的不足。虚拟实验具有如下特点:①开放性、自主性;②灵活性、可逆性;③先进性、创新性;④安全性、共享性。目前,虚拟实验教学在实验教学中逐步应用,但还存在以下几种情况需进一步完善。

1.在课程体系上:一般是单个课程的虚拟实验,课程相互之间的虚拟实验内容缺乏,虚拟实验内容不成体系。

2.在虚拟平台构建上:缺乏整体虚拟实践平台构建规划和设计。

3.在内容上:虚拟实验和实物实验的结合还不是很优化,虚拟实验被教师上课演示的多,被学生实际操作的少。

4.在教学过程管理上:虚拟实验资源建设不完备,过程管理不完整。

5.在评价机制上:缺乏虚实结合的实验教学评价机制,不便发现实验教学中的问题。利用各自的特点,将虚拟实验和实物实验相互结合、优势互补,将大大促进信电类实验教学和应用型人才培养的发展。因此,为培养高素质应用型人才、提升实验教学效果,结合浙江大学城市学院信电分院学科特点和学生情况,大力改革实验教学,研究虚实结合的新型开放性信电类实验教学模式,并设计相配套的实践平台、构架内容体系、加强教学过程管理、制定评价机制。

三、虚实结合信电类开放式实验教学模式

结合虚拟实验和真实实验各自的特点,对信电类虚实结合实验进行研究和实践,在虚实结合实验实践教学中根据教学体系,构建虚实结合的实验实践教学环境;安排和设计虚拟实验和实际实验教学内容;开展教学组织,加强教学过程的运作管理,改革评价机制。

1.构建层次型菜单式课程体系。根据现有的虚拟技术和计算机发展水平,开展相关课程的虚拟实验,考虑根据综合知识能力点和课程关联度,整体规划,以综合电子设计能力培养链为着眼点,构建分层次的模块化实验课程体系结构,形成“训练初步—基础知识及技能—专业综合技能—系统设计技能”的层次型工程应用能力培养层次。各系可以根据学科特点,在相应层次模块中进行菜单式选择项目,形成自身的知识体系。

2.构建实践教学环境。根据课程体系结构,结合现有的实验室条件,并构建能实现虚实结合实验的教学环境。在现有实验室规模和条件的基础上,改造原有实验室,引入虚拟实验系统,并将各实验模块的虚拟系统相互关联,形成大的虚拟实验环境。将虚拟实验系统与信息化平台结合,即可实现本地实验室虚拟实验开展,也可实现远程的虚拟实验,可以实现虚拟实验不受时间和空间限制,并与提供实物实验的实体实验硬件平台构成互补的开放式实验环境。

3.整合设计虚实结合的实验内容。根据实验内容的要求,进行课程模块中实验项目虚拟实验和实物实验的设计。在真实实验中,学生学会常用仪器使用和基本的工程测量方法;根据虚拟实验中仪器设备多、功能全、项目丰富的特点,作为真实实验的补充和完善,两个相互补充,相辅相成,最大限度培养学生的动手能力,提升参与度和实验效率。

4.改革评价机制。虚实结合的实验教学与单一的实物实验或虚拟实验的实验教学开展不同,需要进行评价机制的改变。传统评价方式强调实验的规范性和实验结果的分析。引入虚拟实验后,可更多地加入过程考核,随着学生的项目灵活选择及实验方法的多样性,其评价机制应更具个性,体现实验过程和学生能力。实验教学中实时项目式、讨论式、答辩式等形式。实时考核的多元化,形成必选项目+选修项目+创新项目的梯度评分机制,必选为基本要求,选修为机动要求,创新为提升要求。进行个性化评分,引导学生充分发挥积极性,最大限度刺激其不断探究知识和方法。

5.开放管理。积极做好信息与电气工程学院内的实验室建设,采用门禁系统,结合网络虚拟实验环境,并利用信息化开放平台打造开放式的虚实结合的实验实践教学环境,实现实验内容、实验时间、空间开放的虚实实验环境。

结合学生特点和学院实际情况,对虚实结合开放式实验教学模式进行了研究并实践。在教学效果上,虚实结合的开放式信电类实践教学模式比以往的传统实验单一模式有所提升。同时,此模式对实验教学了提出了新的要求,需要进行全面改革,不断探索虚拟实验和真实实验的不同结合形式,使实验教学质量达到最优、实验硬件资源利用最大化。这种模式将是工程应用型人才培养的一种新的途径和方法,也可供其他学科专业的实验实践教学借鉴。

参考文献:

[1]李修栾,基于虚拟现实技术的网络虚拟实验教学系统构建[J].高等工程教育,2011,(3):158-160.

[2]李伟光,许苏宜,蔡永红,许英.虚拟实验及其在学科教学中的应用与研究进展[J].开封教育学院学报,2011,31(4):79-81.

[3]徐树军,周淑君.开放性实验课中虚拟实验教学手段的应用探索[J].世纪桥,2010,(11):138-140.

[4]曹燕.虚拟实验的开发对高校实验教学的作用[J].管理学家,2011,(11):253.

[5]胡缨.虚拟仪器在电子实验教学中的运用探讨[J].时代教育,2010,(3):274.

[6]于平太,王基生,孙苗苗,李莹.开放式虚拟实验平台的开发与应用[J].实验教学,2010,(12):91-92.

第15篇

关键词 中等职业教育;教学方法;内容;管理;改革;手段

中图分类号 TM1文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)16-0195-02

《电工学》几乎渗透了包括计算机技术、通讯技术在内的所有知识领域,对国民经济的发展产生了举足轻重的影响。在参加长春分中心集中进行的国家精品课程《电工学》网络培训中,在的班级讨论会上,大家一致感受到通过史仪凯教授主讲的《电工学》全国精品课程网络培训,收获颇多。对电工学课程的特点和课程教学基本要求以及重点和难点,有了新的体会。特别是《电工学实验》独立设课、开放实验室和创新设计竞赛提高学生创新设计能力等,对今后自己在《电工学》课程建设和教学改革实践中有了初步的探索和设想。

1 如何深入理解课程与实验的有机纽带

高职院校培养的是适应市场经济建设,具有一定理论、实际操作和管理的高级应用型人才,《电工学》是高职院校的基础课程。如今的职业院校里的学生越来越难交是个不争的事实,一方面是学生不愿学习或者学不会,而另一方面是随着科技水平的突发猛进,企业岗位对知识与技能的要求越来越高。要通过3年的学习使学生成为符合企业要求的劳动者就有了很大的难度,因此,传统意义上的教学方法和教学体系,是不能与时俱进的。史教授关于实验课程改革的一些方法和见解非常好,给我们很大的启发,在我们学校实验课往往不受重视,被视为课程教学的附属品,实验教师层次较低,一些上不了课的老师担任实验指导,这对学生应用能力和创新能力的培养都非常的不利。大家认为课程和实验不能偏颇,二者都很重要,要做到这一点有很大的难度,但是从领导到教师都要重视课程和实验。从学生方面,对大部分的学生来说,在上课的时候从简单着手,慢慢深入,还是有一定的效果的,另一方面从实例入手,先引起学生的兴趣是最重要的,学生都愿意学了,教学效果自然也就能好起来了。有了课程理论的知识,学生实验的效果也就不会差;这其中关键不是学生的素质高低,层次的好坏,起关键作用的是教师的教学理念、教学的态度和必胜的信心。

2 电工学课程的重点难点

电工学是电气工程学的简称,课程教学的重点如果用一句话来说的话,那就是电气工程相关的一些概念,理解了概念也就基本掌握了课程的主要内容,在以后的学习工作中会联系得到、用的上,课程的教学目标就达到了。

课程的难点是教学基本要求中的一些计算、推导,当然计算和推导的深度是无底的,根据学生的层次,名校的、一般本科的、三本的、职业院校的生源素质水平相差太多,坚持以生为本、因材施教,抓住学生的兴趣点,学生有兴趣了,也就不难了。教师在教学时必须树立这样一种意识:凡学生能够自己探得出结果的,决不替劳,凡学生能独立发现的问题,决不提示他;尽可能给学生多一点时间的思考,多一点空间活动,多一点表现自己的机会,多一点信心的创造,多一些体验的成功。

3 如何使学生达到教学基本要求

当今世界,科技进步一日千里,电工实习内容应及时更新,不断注入新鲜的血液,内容的安排应仔细斟酌,认真考虑。针对不同的专业、不同的对象,电工电子实习内容的深浅应有不同的侧重和取舍。但不管怎样,实习内容都不能形式单调,内容贫乏,使整个实习过程浮于表面形式,处于应付状态,这样会挫伤学生参加实习的主动性和积极性。兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,求知欲的源泉是良好的学习兴趣,是思维的动力。因此,如何在电工电子实验过程中运用手段,结合学科特点,采用适当的方法激发学生对学习的兴趣,是我们积极研究和探讨的问题。比如说在做基尔霍夫实验时,以前的教学往往是验证定理的准确性,我把验证性实验改为探索性实验,首先,我采用“比较法”和问题嵌套法导入新课:通过比较简单和复杂的两个电路,分析它们的不同之处。,提出这个问题既可检查上节内容的掌握情况和加强新旧知识的联系,又给出复杂电路图,一举两得。通过比较,抓住学生对新知识的好奇心理,充分调动学生学习的积极性,激发他们的求知欲。引出本节课题和演示实验。

其次,实验演示和启发提问法:通过仿真实验的演示,在老师的引导、启发下,学生形成观察、分析、概括、总结的自我探究的学习方法,使学生获得丰富的感性知识,让学生自己通过观察和总结支路电流的规律和回路电压之间的关系,既检查他们对已学过知识的掌握情况,又能加强新旧知识的联系,为学习新知识打下良好的基础,引导启发学生从实验数据分析电流和回路电压的特点。即I1+I2=I3,和∑E=∑IR。观察越多,获得的知识就越巩固,学生的观察能力、分析能力、理性知识的形成就越顺利。体现学生为主体、教师为主导的教学模式,充分发挥学生的自主性、参与性和创造性。

4 电工学教学中遇到的主要困难与解决方法

大家讨论觉得在电工学教学过程中遇到困难的困难很多,但最主要的是以下2个:一是课程的课时少,内容多,学生的接受能力较差,学习兴趣不浓,体现在讲授过程中师生的互动性不是很好;二是学生的工程实际应用能力差,体现在实验不会做,理论与实际联系不起来。对于这2个问题,我们讨论认为,在教学中多分析实际案例,尽可能地分析透彻,讲出新意,此外是改进实验方法,尽可能地让实验更有吸引力,提高学生的兴趣。教师必须更新古老的教学观念,把学生看作是自己的好朋友。沟通师生情的渠道是感师生互爱,从而使师生之间建立起一种民主、平等、和谐的关系,只有在一个民主、师生才会彼此信任、彼此尊重、畅所欲言,使学生才能做到尊其师、信其道。我们必须要在《电工基础》课教学中给学生们营造出一个民主、平等、活跃的学习氛围,教会学生主动学习,尽力提高教学良好效果,培养出符合知识时展所需要的具有创新和自信的优秀人才。

5 结论

本次培训中,我们小组对史教授讲的电工学实验课教学改革与学生创新能力培养最为感兴趣。因为大家都在提要提高学生的实践创新能力,可是如何从本课程入手并切实提高学生的综合素质能力呢,有很多还是流于形式,是不是提高了实验学时数,增加了设计综合性实验项目就可以呢?本人觉得这样做只是第一步,还要有措施保证你的实验教学质量和教学效果。按照高校人才培养目标的教学要求,教师们都要群策群力,实实在在把电工电子实习这门课程开设好,使学生经历电工电子实习后,理论联系实际能力,创新能力,动手能力,工程实践能力得到进一步的锻炼和提高,取得比较好的教学效果。

参考文献

[1]袁建春.现代教育技术在电工电子实习中的应用[J].中国职业技术教育,2004(4).