电气工程学科的认识范例6篇

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电气工程学科的认识

电气工程学科的认识范文1

21世纪的到来促进了科学技术的迅猛发展,要求知识能够更快地转变为现实生产力。传统电气工程学科以应用性研究为主。因此,要求电气教学在基于人才培养的基础上,进一步扩大领域,转变学科教学,以社会需求为导向,立足于高新技术,为国民经济发展做出更大的贡献。

一、高职院校电气教学的发展

电气工程科学与电力电工的生产应用相辅相成,彼此之间相互指导、相互促进,共同发展。电力及电气工程的生产应用以电气工程技术为支撑,电气工程技术需要能够应付活跃多变的生产应用。尤其是依赖于基础研究和生产技术的电气行业高新技术项目,对电气工程技术有着更多、更高的储备要求,以用于指导和应用。

电气工程学科在新世纪的发展更趋向于与各类信息和系统前沿性学科的融合和贯通,注重于对大型复杂系统整体上的研究和加强以及对微观现象和规律的研究与认知。此外,还充分运用信息科学技术对本学科进行不断地改造与提升。考虑到电气工程技术对科学发展支撑的储备作用,电气教学要不断研究和发展该领域的新理论、新技术及新方法。在电气教学中,既要充分阐述该学科的基础理论及传统技术,更要逐步向学生渗透新兴理论和技术,不断提升学生的学习兴趣。

二、电气工程人才培养体制

面临新的发展态势,高职院校在电气学科的发展中不仅需要根据社会需求对学科结构重新进行整体规划,人才培养机制的健全和完善也不容忽视。结合当前社会发展需要,高职院校对人才的培养不能仅限于对传统理论知识与技能的传授,更要根据社会及企业对人才的实际需求对人才培养计划进行改变和优化。作为极具实用性的专业,学生除了掌握必要的力学、物理学等基础学科知识,更需要对自动化仪表、运动控制、电力电子技术等专业知识熟练掌握和操作。此外,还有必要了解一定的超导电工技术等学科前沿技术。

尽管高职院校不断根据社会发展需求转变人才培养方式,毕业生的应用技能得到进一步的提升,但不断发展变化的经济和技术形势要求人才培养要符合应用型、技术型和研究型,以适应不断变化发展的经济体制和技术要求。

三、电气教学满足社会岗位需求的具体措施

1. 电气教学要向着培养复合型人才的模式改进

将电气工程运用于当前快速发展的社会经济,极大地促进了企业生产力的提升,进而促进了电气工程的应用范围和领域。电气学科涉及内容广泛,是一门复合型专业。学生不仅要熟知本专业基础知识,更要精通本专业相关领域。这样,不仅能提高电气专业学生对社会岗位的适应能力,还能在某一领域掌握自己的优势。当前社会发展正需要这种复合型人才,高职院校在教学过程中也应该紧紧围绕这一主题。

2. 与校外单位合作,成立实训基地培养学生动手能力

学生在学习中结合实践教学可以有效提升学生的动手能力。学生在实践活动中可以有效将理论与操作结合起来,增加感性认识,提升自身素质和能力。由于电气专业学生多从事一线岗位,对四肢协调能力及动手能力有着较高的要求。当前多注重于对学生理论知识的传授,往往忽视了对操作实践能力的培养,这种教学模式不利于学生的锻炼和培养。以当前主要教学课程为例:照明电路实训、机电与电机控制实训、机床电路控制实训、变频器综合实训、电力电子技术实训、机电一体化实训等对实务要求高的课程,单凭课堂教学很难让学生真正掌握消化,必须借助于一定的教学设备进行。尽管多数高职院校建有电气实验室,但电气设备难以跟上不断变革的科学技术。并且,受设备数量的限制,学生实际演练的机会更加缺乏。因此,一个既能节省学校资金,又能让学生运用更先进、更精细的电气设备参与实战演练的方式就是与社会用人单位合作的模式。学校可以与用人单位协商配合,在学生学习的一定时间内将学生送往合作单位进行操作演练,以提升学生的实际动手能力,培养出更加符合用人单位需要的人才。

3. 教学过程中注重学生创新能力的培养

电气工程学科的认识范文2

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。

电气工程学科的认识范文3

高考成绩出来后,在一些专业人员的指导下好不容易地在填报志愿时选择了广州大学-电气工程及其自动化专业,从那以后我也开始变得很忙了,虽然比不上杜子美和包希仁忙,邻居、三姑六婆、同学、认识的或不认识的都用各种各样的问题来问候我,总结起来不过是三类问题,真佩服亲们能演化出如此多的问法,这问题是?报哪间大学?报哪个专业?这个专业是学什么的?前三个问题还可以勉强应付可是最后一个就,不过通过开学几周的学习我想以后应该可以理直气壮地回答了吧。

这门课程还是有一定深度的,不过粗略了解还是可以的但是想吃透就需要一定的专业素养了,大概校方也明白这个道理,不想为难我们这些怀着美好大学梦砍杀几十万同胞打破几十万同胞的大学梦而踏过高考这条独木桥的天真烂漫的祖国花朵,于是做出了一个非常人性化的决定----专业导论只作考查不设考试。

该书作为我们专业的入门教材,让我们对以后要学习的专业概貌有一个比较系统清楚的了解,其章节安排十分合理,也方便老师按部就班地讲述,学生听起来也舒服,毕竟在从多科必考课中难得有一门课可以解解压,如果要挑选一门课来代表我国几十万现在还在题海中徘徊的高三学子们心中的大学课堂生活,那么《专业导论》当仁不让。偷偷说一句吧,我们这些理科人都有一些学科性通病,看待问题一般是用线性思维,更杯具的是绝对没有特殊情况,说话一字千金,不加任何修饰,不用任何例子,不管你听还是不听,只说地球人不懂的话,而且这种病的病情会随着对这些科目研究得越深而加剧;现在有资格站在讲台上上演一群人的独角戏的老师绝对有非常深入的研究,所以对于我们这个专业的发源发展及展望会没有独到的见解吗??想到这里不得不佩服校方的精心安排,为了贯切国家科教兴国的战略,落实《国家中长期教育发展规划》而生产一大批人才,可谓用心良苦。

说回我们学生吧,人总会在被所爱的深深伤害过后对之有更加理性的认识。我不知道是不是每个人都对大学有先入为主的认识--认为大学是十二年学生生活的天堂,是应该放松一下的时候了;但是至少我从自出娘胎以来6000多个日夜里见到的认识的地球人口中听到的都是这种不约而同的回答,也就是说上“专导”这门课的大学才是国人心中的大学,其它的都是不务正业;这让少部分想学好课学一些技能的学生头上的鸭梨超大,但是正如在20世纪初期,果实被盗,连鲁迅先生也开始徘徊的黑暗时期仍然有苏曼殊这样的星星发出微弱的光芒,那些少部分觉醒者通过学习不多不少也学到一点知识也有一点的学习心得。

我们电气工程是工科中两大最基础学科之一,而且是工科中历史最悠久的,没有之一。21世纪后,虽然欧美发达国家对于电气类人才的需求量已达到饱和,但是在我们这个最大的发展中国家中,电气专业依然保持着旺盛的生命力(注意这不代表我国落后于西方,官方的解释是两者所处的历史发展阶段不同),也就是说电气类人才的需求旺盛,很有市场,所以毕业后我们的就业前景相对来说还是比较乐观的。

有一位中科院院士曾说过:“现代社会中电相当于人的血液。”故在大学设置此专业其重要程度不言而喻。

电气工程分三个重要领域,分别是电工理论,电工制造和电力系统。

电工理论是电机制造和电力系统的理论基础,电工制造业为电能的生产和消费提供物质装备,记得老师在课上还有提及随着科学技术的发展,电气工程学科与其他学科交叉与融合会日益密切,这是不是暗示了我们的就业择业范围更大了,总之对于我们这些以有无有用为唯一判断标准的现实主义大学生来说无疑不是一个天大的喜事。

此外,电气工程还包括五个重点学科,即电子电力与电力传动,电机电器与控制,电力系统自动化,高压电与绝缘技术;其中最感兴趣的当然是-电力系统自动化,早期是受父亲的影响,他以前是在镇上一个二级河床式水电站做杂工,后来调到镇的供电所做一个临时工,虽然是一个边缘小镇但是也挂名是南方电网名下,我很小就深受影响,不过慢慢的我也了解到南方电网是一个很年轻的国企,充满生机和活力,想或在里面工作的人都是人才,作为一个电气人都以能进入南方电网公司为荣。

电气工程学科的认识范文4

1(略)

在新的经济环境下,首先,需要通过进一步调研和学习,深入研究专业规范和发展战略,本着与时俱进的思想,提出电气工程的长期发展方针及指导思想;其次,电气工程不能仅仅作为其他行业的辅助品,而应该与其他行业,尤其是高新技术产业相结合,充分利用这些高新技术产业的科技成果来发展电气工程行业,以期更好地服务于行业,形成互惠互利的良性发展局面;最后,应该努力把电气工程行业深层次的引入到各个相关工程行业中,发挥出电气工程的优势,更好地加快经济发展,服务于社会。

2电气工程行业人才培养机制

在新的经济发展模式下,电气工程行业除了需要重新审度优良的发展战略及发展方针以外,更应该强调人才培养体制的健全与完善。

2.1人才培养目标人才培养体制最首要的前提是正确的人才培养,人才培养的综合素质始终是培养的前提,其直接关系到人才是否能够适应社会的发展,这是最重要的前提条件;电气工程人才培养的专业素质是另一个方面,关系着人才能否满足当前建筑、机电、通信、光电等相关行业的发展需求。因此,电气工程专业的人才培养目标是:具有独立思考、操作的专业型、综合型人才。根据电气工程专业的人才培养方向,结合用人单位的实际需求,以此确定所培养的学生需要同时具备扎实的自然科学基础(包括物理、数学、化学、力学等常规的数理科学知识框架及实际操作能力),良好的人文科学基础和较强的外语综合能力。另外,针对电气工程工科专业的性质,学生们还必须掌握本专业领域必备的技术基础理论知识,包括电子电工技术、控制理论、计算机软硬件应用等。此外,学生还必须掌握电力电子技术、运动控制、工业过程控制及自动化仪表等方面的知识,熟练掌握电气工程相关领域1~2个专业方向的专业知识及技能要求,同时还要了解电气工程专业学科前沿及发展趋势。在实践操作方面,学生应该得到良好的系统设计、分析及开发等方面的锻炼,从而保证能够在本专业领域内具有一定的学科研究及开发、组织管理能力。电气工程属于工程应用型行业,因此,传统的人才培养目标便是将学生培养成为该种类型的人才,但是随着高新技术的发展,各个行业之间的渗透、融合已经越来越紧密,所以,当前的电气工程人才培养目标应该不仅仅是工程应用型人才,而应是以应用型为主,研究型及技术型为辅的人才培养目标,才能更好的使电气工程行业适应于经济体制的发展。

2.2人才培养方案根据电气工程综合型人才培养目标,构建理论联系实践、专业技能培养的综合课程体系,从而制定出具有本专业特色的综合型人才培养方案。(1)以综合素质、创新能力及实践能力为培养目标,以人文社科教育和自然科学教育为根本,重视理论基础(数学、物理、化学、力学等)和应用基础(电工、电子技术、机械原理、计算机等)的教学,既保证基础知识的全面性,也要保持应用知识的实用性及创新性,全面提高学生的综合素质。(2)教学内容是教学体系中的重要环节,因而在教学内容方面应做到如下要求:首先,变革理论教学的内容,必须突出理论教学内容的创新性,与国际接轨;其次,实践教学方面应该以突出工程实践能力培养的特点,即优化整体课程,加强综合型人才培养各个教学环节的目标意识,在课程安排上做到全面而不累赘,并结合电气工程学科的前沿领域知识及课本的基本内容、科研成果来增强学生的专业兴趣,促发学生的好学精神,增强教学效果,达到提高学生专业基础能力的目标;最后,还可以将相关的技术职业能力考试内容渗透到教学内容中,进而提高学生的工程实践能力。(3)在工程实验方面,应提高设计性实验的数目,以此锻炼学生的综合动手、动脑能力。根据电气工程专业的特点,结合本专业的专业基础课程及专业课设置实验课程,增加具有综合性的实验课程。一方面,还应该相应增加技能培训的项目,提高学生的实践能力;另一方面,可以适当设置相应的技能训练,使得专业技能和技术应用能力的学习能够贯穿于整个人才培养的过程中,将专业理论和工程实践相结合,提高学生的职业适应能力。

2.3教学模式及方法有了明确的人才培养目标及切实的人才培养方案,那么人才培养的实质性任务便是优秀的教学模式及教学方法。首先,应该确定电气工程技术教学的主旨。工程技术教学往往从粗略的、模糊的计划开始,然后在实际活动的发展过程中逐步充实具体的细节。教师应该多列举一些与学习内容密切相关的案例,把理论知识与工程实践相结合,这样可以增强学生对理论知识的理解及记忆。教师还应该向学生提供解决问题的线索,例如需要搜集哪些资料、如何获取有关资料、电气工程师是如何解决类似工程技术问题等等,使学生在解决工程问题中提高工程应用能力。其次,模拟工程教学情景,给学生提供良好的实践模式,广泛建设教学资源,收集大量设备实物照片、现场操作的录像,结合电气工程原理图,使得电气设备抽象概念和复杂的原理过程简单化。利用现代多媒体技术,为学生提供虚拟现实,可灵活应用,满足工程情景需求的学习资源。最后,引导学生自主学习。新知识是在旧知识的认识和理解下形成的,学生的学习过程是一个复杂的过程,工程技术的学习还是一个演绎推理、行为动作的过程。在教学中强调学生学习的主体地位和主体精神,培养学生自觉、主动的学习能力,逻辑推理能力,动手能力,鼓励学生积极参与实践,以获取更多知识。具有这种能力的学生才有强烈的求知欲,才会善于积极思考,勇于质疑工程问题,进而在学习过程中表现出强烈的探索和进取的精神。只有学生在情感、思维、动作等方面自主参与了工程教育活动,学生的学习主体性才能得到充分体现,工程实际能力才能得到提高。

电气工程学科的认识范文5

关键词:电气工程专业;教学团队;团队建设;教学质量

一、概述

当今社会是一个团队至上的时代,几乎所有事业都依赖于团队的努力,依靠个人力量很难取得什么成就。拥有具备向心力、凝聚力、战斗力的团队,拥有了一批彼此互相鼓励、支持、学习和合作的教学团队成员,才能使专业和学科不断发展壮大。教学团队是“以教书育人为共同的远景目标,为完成某个教学目标而明确分工协作,相互承担责任的少数知识技能互补的个体所组成的团队”[1],教学团队建设目标定位是与提高教学质量和效果、推进教学改革的任务功能相吻合,与教学模式改革和创新人才培养的要求相适应的,团队成员间相互合作、责任共担、利益共享,自身特质鲜明[2]。

二、电气工程专业教学团队存在的主要问题

2002年电气工程及其自动化专业首次招生,我校该专业建设时间相对较短,青年教师教学经验相对薄弱。为了提高本专业的教学质量和人才培养质量,我们以电气工程系为主体成员,以专业建设为平台,启动了“电气工程教学团队”的建设,在建设过程中发现存在如下问题:

(一)电气工程教学团队年轻教师多、绝大部分本科毕业后就从事教学工作。团队中教师学历偏低、职称偏低,团队的职称结构亦不合理,尤其青年教师缺乏工程实践经验、教学经验和科研经验;(二)电气工程及其自动化开办之初,存在实验室不健全、实验仪器、设备不足和实验室管理不科学等问题;(三)电气工程及其自动化专业教学涉及电力系统、自动控制和计算机等方面的相关知识,学生在学习过程中感觉所学各门课程知识较为分散,不成体系,难于理解和掌握。

以上问题严重的制约了电气工程专业和学科发展,制约了教师教学和科研能力的提高,也制约学生综合能力进一步提高,通过电气工程教学团队的建设,可以较快、较好的解决上述问题。

三、电气工程专业教学团队建设的内容

电气工程专业教学团队建设着眼于学校和学院的实际情况,实事求是地提出教学团队建设内容:(一)研究如何通过教学团队建设来增强电气工程专业的办学实力,加强教学管理和课程建设;加强教研活动,达到教学方法和教学手段的提高、探讨教学内容的改革与课程之间的内容有机衔接;(二)是提高学科专业教师的职称,改进团队职称结构。激励教师在上好课的同时,多从事科研活动,撰写学术论文,提高专业学术水平;(三)是提高教师的专业实践能力和科研能力,鼓励教师进实验室带学生的实验课,同时加强与供电系统的联系与合作,探索合作点,将毕业设计与工程实践有机结合,制定校内、校外双导师制,既能提高教师的实践能力,又可解决由于扩招学生人数剧增给毕业设计造成的巨大压力的实际问题;(四)以电气工程专业教学为主线,整合电气工程综合实验室设备与资源,加强学生实践能力的培养。第五是加强教学研究,通过加强教研活动这一行之有效的方法,加强教学管理和课程建设,改进教学方法和教学手段、研究教学内容的改革与课程之间相关内容的分工与衔接。最后也希望通过教学团队建设来增强教学团队中教师和学生联系,来激发学生的学习积极性及创造性。

四、电气工程专业教学团队建设的措施和途径

(一)组建合理的教师团队

电气工程教学团队是以电气工程系为主体成员,以电气工程专业建设为平台,教师规模(13人左右)适当而相对稳定。团队成员既要有擅长做科研的教师,也要有擅长教学的教师;既要有教学、科研经验丰富的老教师,也要有年富力强、发展潜力大的青年教师;既要有科研整体实力强的学术带头人、教学整体实力强的教学“领军人物”,还要有教学、科研骨干成员,筛选团队成员既要看是否具有教学、科研才能,更要看思想品德好坏和是否具有团队合作精神;既要看目前的教学、科研能力,又有看今后的发展潜力和发展后劲,这样才能取长补短,相互提高。

(二) 教学团队的文化构建

教学团队的建设需要集体的力量与智慧,没有良好的团队合作文化,没有团队成员对团队的归属感,团队运作就很难成功。首先,共同建立工程服务农业生产的目标,依托学校优势学科,由小到大逐步作强电气工程学科。教师有了共同的奋斗目标,老中青教师的密切结合,使个人价值与团队目标实现紧密融合。其次,共同营造互信、合作、和谐的团队文化。老教师能够积极地引导中青年教师,中青年教师积极配合,青年教师虚心学习,通过互动合作,教师之间能够在知识和信息上充分交流,在思想、信念、态度等方面相互影响和促进;通过互动合作,团队成员之间既尊重、包容彼此之间的差异性和多样性,又能相互信任和依赖,在团队总目标的指引下,将个人力量凝聚成团队的力量,从而建立起和谐的人际关系和融洽的发展氛围,在合作中实现个人的成长和发展。

(三) 团队通过形式多样的教研活动,提高教师的教学水平

1、每学期都进行集体备课,并认真检查新学期教师必备的教学资料。通过团队集体讨论帮助年轻执教者备课和修改教案,设计科学、新颖的课堂教学思路、多媒体课件等,探索学术难题,做好技术支持,使团队教师提高了教学责任感和教学能力。

2、针对团队年轻教师多、上课经验少的特点,为青年教师配备一名有经验的指导教师及安排青年教师听课等活动,通过有经验的老教师传、帮、带,丰富了青年教师的专业知识,理清了青年教师的教学思路,在师德方面及教学各环节为青年教师成长打下坚实的基础,使他们的教育教学方法和手段有很大的提高。

3、围绕学生的课堂教学,积极组织教师参与学校和学院组织的各种教学竞赛活动。如结合学校“如何上好一堂课” 活动,组织青年教师进行50分钟的课堂教学比赛、中青年教师上好示范课等系列竞赛活动,团队2名教师在学校讲课比赛中获得一等奖,1名教师获得二等奖,获奖率100%。参加学校的课件制作比赛的团对成员也获的了一等奖。这些成绩极大地促进了全系教师理论教学能力的提升,提高了教师教学的积极性。

4、每学期在学期初、期中和期末都会组织有关教学质量、培养方案等方面的教学活动,团队教师都参与讨论,从而掌握整个专业的教学情况,提高了教师的教学主动性和参与性。

5、课程建设是保证和提高教学质量最重要的基础性工作,是专业建设的基础,是深化教学改革的关键,对于建构学生合理的知识结构、能力结构和创新精神具有十分重要的意义。老中青教师共同参与学校的一类课程和精品课程的建设,形成较好的教学梯队,共同加深对课程内容的理解、提高教学水平。

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(四) 团队共同整合专业实践教学平台,提高学生实践能力

1、共同建设电气工程综合实验室,以任课老师牵头做实验室建设规划,实验老师具体实施建设。在建设的过程中积极听取各方面意见,共同探讨,经过几年的发展,建成了电气工程综合实验室(下设7个专业实验室),满足了电气工程及自动化专业的课程和毕业设计的需要,同时对学院其它专业和科研形成了有力的支撑。形成强弱电结合、满足教学和科研需要的专业实践教学平台。专业课程实验逐步形成了“基础验证性实验综合性实验设计性实验课程设计和参观实习”的实践教学主线,各门主干课程之间的联系得到进一步加强。

2、要求每一位青年教师除担任理论课程外,必须参与该课程实验课的教学指导工作,以增强青年教师的实践经验和能力,同时完成课后答疑、作业批阅、以便不断加深对课程内容的理解、提高教学水平。

3、每次电气专业学生的参观实习都要求教师参加,以提高教师对实践知识的认识,对电气工程及其自动化专业所涉及的专业知识有一个整体的把握,也提高了青年教师的专业实践能力。

4、充分利用社会教学资源,将各教学环节落到实处,开拓学生的视野。

(五)教学团队建设促进教师科研能力的提高

1、把相关教师组织起来,建立教师团队,可以提高教学、科研工作效率,有效解决教学、科研经常面临的时间矛盾。按照以人为本的思想,不能要求每位老师同时把教学与科研搞得一样好,而要提倡互相合作、取长补短、相互促进、共同发展。擅长“讲”的多上课,把团队中好的研究成果、好的教学内容等及时传播给广大学生;擅长“研究”的多搞科研,多为讲课者提供丰富、高质量的教学素材和教学内容。只有把两者有机结合起来,互相合作,才能取长补短,共同提高教学与科研质量。承认能力差异,不作硬性和统一要求,有利于教师各尽所长,各得其所,共同提高。

2、团队促进教学内容和科研内容交融互补、教学科研同步交流、科研和教改项目互促。建立工程技术服务农业生产的目标,依托学校优势学科,从中寻找科研课题,由小到大逐步作强电气工程学科。促进强弱电的结合,积极寻找交叉点,扩充教师的知识面,提高互补性。由有科研和实践经验的教师带队,积极申请科研项目,联系横向课题,激发青年教师的科研积极性,培养其科研能力,最终提高其教学联系科研和实践的能力。

五、教学团队建设多方面提升了电气工程专业的教学质量

电气工程教学团队能够提供一种民主、平等、沟通、协作、共同进步的和谐发展环境,这种环境能提供心理支持和技术支持,使教师觉得可以表达他们积极或消极的情感,即使是在教学中遇到了挫折,也能坦陈失败与弱点,通过寻求团队其他成员的支持与协助,进而获得能力与经验上的提升。教师,特别是年轻教师都能够自觉努力的提高自身的学历和职称。硕士以上学历由12%升至30%以上,在职称方面有3人晋升为副教授,6名青年教师晋升讲师,以较快速度提升了团队教师的学历和职称,极大改善了职称结构,也提升了教师的业务能力。

团队建设有利于实现教师群体专业发展,团队成员在团队带头人的领导和辐射作用下,取长补短,分工协作,从整体上提高教学效果,提升教学综合实力。而当每个教师个体不断提升时,整个团队就会汇聚出共同的方向,形成合力,实现教师群体的发展,从而带动了整个专业的发展。专业发展了,专业的教学质量也得到了明显的提高,学生有了较好的专业基础、专业素质及实践能力,在2006年、2007年和2008年学生的就业一年一个台阶,就业形势喜人,其中2006届学生初次就业率达到70%、2007届初次就业率达到80%,特别是2008年学生只要拿到毕业证,都有几个单位待签。2008年、2009年和2010年的初次就业率见表1。毕业生初次就业率是最能反映专业适应社会经济需求的指标,其可信度也最高。而且毕业生的工作单位大部分都是各地区、县的电力公司和供电局,学生分配后工作稳定、收入和工作待遇都很好,学生对工作单位也较满意,工作积极性高,在工作中能尽职尽责。多年的高就业率说明电气工程及其自动化专业符合社会经济的需要。

实践证明,通过教学团队建设与改革,加强教学管理工作和教学各环节建设,把教学管理工作与教学各环节建设作为教学团队建设内容,促进课程建设、教学方法的改进、教学研究和实践能力的提高等。将有效克服不足、加速提升电气工程教学团队(本系)、本专业的师资水平和教学质量,促进学院学科建设。

参考文献

[1]刘宝存.建设高水平教学团队促进本科教学质量提高[J].中国高等教育,2007,(5):29-31.

[2]孙华,余宏亮.质量工程背景下高校教学团队建设的路径选择[J].阜阳师范学院学报(社会科学版). 2009.(1):116-117.

[3]傅运春,唐红梅.以科学发展观为指导建设高水平教学团队[J].广东白云学院学报, 2010,(1):50-55.

电气工程学科的认识范文6

关键词:电气工程;设备监测;故障诊断;研究型教学体系

作者简介:李玲(1974-),女,贵州贵阳人,武汉大学电气工程学院,工程师;舒乃秋(1954-),男,湖北黄冈人,武汉大学电气工程学院,教授。(湖北 武汉 430072)

中图分类号:G642.0  文献标识码:A  文章编号:1007-0079(2011)36-0184-02

随着智能电网的提出,电气设备的状态监测与故障诊断技术将具有越来越广阔的发展和应用前景。[1-3]因此,有必要对电气工程专业学生开设相关专业课程。电气设备状态监测及故障诊断技术主要包括传感器技术以及数据分析技术,该课程涵盖了电气设备状态检修技术的核心内容,具有理论和实践结合紧密、技术性和应用性相结合的特点,是培养电气工程专业人才的特色课程,为电力系统的状态维修提供了技术基础,对保障电力系统安全可靠运行十分重要。

传统的教学方式中,老师主要以板书及口头传授的方式解释教学内容中的重难点知识,教学方式单一,教学方法落后,课堂气氛枯燥,使得学生处于被动接受的状况。这种方法很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识。以致出现学生反映教学内容抽象、所学知识不易掌握的现象,更加无法将理论与实际联系起来,无法将本课程知识与专业知识融会贯通。由于电气设备状态监测及故障诊断技术是专业性和实践性较强的课程,所以传统的教学方式更是难以取得良好的教学效果,有必要创建适应该课程特点的新型教学体系。

一、教学体系建设与实践的三种关系

根据“电气设备监测与故障诊断技术”课程的特点,在创建和实践教学体系的过程中要处理好以下三种关系。

一是教学体系与电力行业对专业人才需求之间的关系。虽然状态检修不是一门新技术,但我国电力行业推行状态检修却刚刚起步,必然要经历一个不断深化的认识过程。因此,教学活动应该充分重视源学科的学科基础,即注重状态检修、传感器和模式识别等技术的基本原理、概念和应用,还要从未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求出发,反过来审视教学体系,调整教学目标定位,对教学内容进行取舍和丰富。

二是教学体系与成熟的源学科课程教学体系的关系。“电气设备监测与故障诊断技术”课程的知识基础是源学科的理论知识,未来发展也仍然将倚重于这些学科,所以,在创建课程的教学体系时不能简单地另起炉灶,重新构建新的教学体系,而应该以源学科课程的教学体系为基础,融入电力行业状态检修特色。

三是理论教学与实践能力培养的关系。电气工程专业人才应该属于工程应用型人才。用人单位考核毕业生,不仅限于毕业生的专业基础,更会考核他是否具有胜任电力行业一个特定应用领域实际工作的能力。因而,创建课程教学体系要充分利用和发挥优质教学资源,体现专业建设中的科研特色,以增强毕业生今后的就业竞争优势。

综合考虑上述三个关系,研究型教学体系正是“电气设备监测与故障诊断技术”课程教学活动的首选结构形式。

二、研究型教学体系的作用

研究型教学体系是一种以培养实践能力和创新能力为目标的新型教学体系,是教学体系转化的新课题。它提倡教学和科研一体化,不仅要相互渗透,还要具有实质的兼容性,提倡采用全新的教学方式、方法和全新的教学内容,使学生的学习不限于教师授课的基本原理和概念,而是立足教学,从实际情景或问题出发,在教科书和现实世界之间建立联系,通过提出问题、分析问题和解决问题三个步骤完成探究式学习。

研究型教学体系需要教师自身成为研究型人才,对自身的知识结构、能力及教育思想、理念及时更新和改革,同时不断反思教学方式方法等。因此,研究型教学的实施对教师的专业化发展有着积极的促进作用,推动了高素质教师队伍的建设,真正实现教学和科研工作并重,从而促进专业和学科建设,扩大学院和专业的影响力。

未来毕业生面对的是不断变化的社会,知识不断更新和老化,高校的教学本质应是培养学生可持续发展的能力。但是,传统的教学方式以知识传授为主,使得学生处于被动接受的状况中,很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识而令其难有作为。研究型教学体系改变传统的单向灌输式教学方式,在尊重教师主导作用的同时,强调师生之间的共同研究和互动,激发学生的学习兴趣,注重培育学生的实践能力,鼓励学生的创造思维和探究意识。这样做的好处在于:一方面强化了学生实践能力和创新能力,提高人才培养质量,加强专业特色和优势;另一方面增强了学生就业竞争力,密切结合当前电力行业发展新趋势和新需求,为学生就业开辟了一条新渠道。

基于实践能力和创新能力培养的研究型教学是发达国家一流大学推崇的教学改革模式。创建和实践研究型教学体系不仅能够提升“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学质量,而且能够推动教学和科研并重的专业化教师队伍良性发展。通过面向本科生的研究型教学体系的创建和实践,还可以将获取的经验应用到面向研究生或继续教育学生的教学体系中,最终形成有层次结构的电气设备状态检修系列课程的研究型教学体系。

三、教学目标、内容及模式

“电气设备状态监测及故障诊断技术”的教学体系必须根据教学目标对教学内容以及教学模式等要素进行合理组织。[4]

教学目标是整个教学体系的核心。它决定了教学活动的方向,主宰着教学体系构成要素的其他方面。因此,教学目标的定位对于教学体系的展开至关重要。研究型教学强调探究性的教和探究性的学,故教学目标的定位不是一成不变,而是在重视理论知识的基础上,随着相关技术的发展和电力行业推行状态检修的深化,进行不断的调整。

“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学内容较为复杂,是一个需要兼顾多种知识的跨学科体系。这是课程内容难以组织的原因。考虑在教学目标的指向下,以未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求为导向,确定教学内容和教学重点,并根据毕业生和用人单位的反馈对教学内容进行取舍和丰富。

传统的课堂讲授的教学方法教学过程抽象,学生学习效率低。因此,应根据学科内容的特点,有针对性地采用多种教学形式,提高教学时效,充分调动学生学习的主动性和积极性。具体采用的方法包括:

(1)实施研究型教学,培养学生的实践能力和创新能力。教师在对基本原理、概念和技术讲述的基础上,依托具体的科研内容,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地学习、研究和解决问题,在教师与学生、学生与学生之间的研讨中积累知识和培养能力。

(2)提高教学时效。由于相关专业在不断发展,新的专业知识不断涌现,教学内容也随之不断丰富。如何在有限的教学学时中完成教学任务是研究提高教学时效的原动力。如果将教学学时分摊到不断增加的教学内容上,必然讲不透、讲不深,这就要求老师在授课时合理分配不同重要程度知识点的讲授时间。

(3)开展课堂学术讨论。针对难点与热点问题,由老师提出研究重点与方向,学生通过大量查阅参考文献并结合工程实际,撰写课程论文,开展课堂讨论,这样不仅丰富了专业知识,而且调动了学生的学习积极性。

(4)采用多样化的教学方法。采用先进的教学手段,如多媒体、网络浏览器等,将书本枯燥的原理知识可视化,更加生动形象地体现在学生面前。

(5)建立一支教学与科研相结合的专业化师资队伍,为培养创新型电力行业人才提供根本保证。

(6)完善教材,使之切合实际、融入学科最新发展动态。

四、创新及实践能力培养

电气设备监测与故障诊断技术涉及状态检修、传感器和模式识别等方面知识,既涉及信号处理又涉及硬件设计。因此如何培养学生的创新及实践能力是学好该课程的关键。

第一,研究源学科课程的教学内容,从而进行优化整合,确定理论教学内容和教学重点。同时,挑选具有代表性的科研内容,作为教学交互内容,培养学生应用所学理论知识的能力,激发学生的创新思维。由于电气设备监测与故障诊断技术涉及多种传感器以及信号处理方法,老师在授课时可以寻找契机给学生普及关于传感器的种类、作用原理以及应用范围或者传感器返回信号的调理方法等知识,从而激发学生的好奇心及想象力,提高学习兴趣,而兴趣是最好的老师,学生也就会在课后摸索相关知识,这是创新的先决条件。

第二,注重动手能力的培养。例如,根据电力行业的需求和相关技术的最新发展动态,在教学过程中,老师开放式命题,要求学生自己动手设计相关传感器信号调理电路并动手制作,或者自己编程实现某一信号处理算法等,学生设计及制作完毕后撰写小论文,由老师审阅成果,指出设计的优缺点并给出分数,将该分数计入课程的最终评分。

第三,学习与科研项目相结合的教学方案。学生在课程学习的过程中便参与科研项目,老师将该课程相关部分分别交给学生负责,随着项目进度的不断发展,学生将书本理论知识不断向实际成果转化,并且不断改进设计方案,能够让学生掌握书本以外的知识,所学知识也由抽象变得具体,加上知识面的不断扩展,学生的自主科研能力以及创新能力均能稳步提高。

第四,加大实地参观力度。实地参观的目的是创造条件,使学生接触和了解我国电力企业电气设备检测与故障诊断技术的实际应用情况,并培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

五、结语

总之,“电气设备检测与故障诊断技术”课程应立足于培养学生的实践能力和创新能力,鼓励学生探究式学习,真正将理论与实际结合,实现教学与科研的一体化。

参考文献:

[1]恒,严璋,谈克雄.电气设备状态监测与故障诊断技术[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化,2003,27(1):61-65.