前言:中文期刊网精心挑选了电气工程及其自动化学范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
电气工程及其自动化学范文1
关键词:应用;自动化;实践;教学
实践教学是培养人才的一种应用型模式,主要以培养学生的实际动手能力为主要的特点,而对于实践教学的探索,首先是要在培养的目标上进行确立:可以以同是的教育为根基,用来提高学生的综合能力以及素质,对于学生的专业发展也有一些帮助;接着就是对能力的培养,作为首要,能够让学生具备足够的基础知识、重视实践以及应用能力、最终达到创新的这几个突破点。所以对于电气工程及其自动化实践教学要从培养人才以及教育教学模式方面开探究。
一、培养学生自主的特色
培养本科这样比较实用的人才是应用型本科的主要模式,它们也拥有自己的特点,那就是培养学生的懂事能了和应用能力,面对培养目标,主要是要识别教育为主,着重培养学生的综合素质和动手能力,为以后学生的基础知识,专业学习还有可持续发展等埋下伏笔。加强能力的培养,让学生有自己的特点,比如基础扎实,实践能力强,创新能力强等等。所以培养应用型的学生,需要有较强的工作实践和创新能力才可以的高技术人才。电气工程自动化是很依赖时间的一门学科,它有自己的特点,就是口径宽,包含了很多很广泛的学科包括自动化,电气,高压电,电力方面和理论电工材料等多个方面。还有就是有关科学的合作性很强,用各种方法分解给学生,老师给同学提问的同时,学生也可以给老师提出问题,这样就是一种如同对话一般的教学,可以很好地刺激教育,能让老是和学生之间的了解得到加强,也能激发学生的学习的热情和渴望,达到双赢的效果。
二、课堂教学质量
在过去,我们的老是上课大多都是很传统的用着粉笔,在黑板上写下一段又一段。但是在几何中,由于算法的复杂性,会让课堂上很多时间都用在了作图上面,而且课堂上的教学质量会变得很低下,学生也很难去接受,甚至觉得枯燥乏味,缺乏学习兴趣。而现在的教学可以说是得到了很大的变化,用多媒体设备,创新了知识点,提高了同学们的课堂乐趣,也提高了老师们的教学质量,不仅能够在图片的准确性上做文章,更能节省下大量的时间。当然了,也不能完全把黑板给摒弃,因为黑板上写字的灵活性,随意性,能够生动形象的达到很多效果,这也是一种艺术,这都是多为题工具所不能替代的东西。现在的课堂,应该学会把这两者完美的联合在一起,取长补短,把现代技术和创痛教学方法结合到一起,这样的创新也是一种进步。
三、结合实际情况进行适当的改变
可以根据学生的真实情况,把教材进行适当的改变,把常见的概念和所能了解到的地方,都进行讲解,这样科学的安排时间,可以让我同层次的学生都得到一定的好处。基础差的学生可以有时间琢磨,结合习题让学生们找到做题的乐趣,解决问题的成就高,这样学习效率将会大大提高,学习兴趣提升,这之后再把难题进行学习,有一个适应的过程,让学生们能轻松的学习,找到好的学习状态。我们生活的环境是一个立体的环境,三维空间,要想了解三维空间,得从很多基础的部分入手,学习是一个循序渐进的过程。
四、树立教学理念,明确实践教学地位
在构架教学体系的时候,要充分发挥学以致用的理念,用多方面的培养,来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系,是想要实现目标所必须做到的。我们需要一人才的培养,知识的传授,素质的提高等多个方面的提升。电气工程专业分为四个模块
1.课程实验
围绕着课堂教学,进行初步的工程训练,和实验,进行教学,提高学生的动手能力,和思维。从基础课到装也可,到实习,让学生学会电工工具的使用,仪表的看法和很多基础知识的了解。提高动手能力。
2.综合训练
以综合性为主,学习工程设计的能力,让学生具有工程技术人员应该拥有的技术,从大岛到大四,五个学期学习电子电力技术,数字电子技术等综合实验部分。在课程设计的时候,要根据学生们的实际情况进行删减,要学生能够独立进行分析和安装,对所涉及的工程进行技术上,合理性和经济新的分析,了解解决方法。而学生应该有的毕业设计,就是对大学几年所学的知识进行综合汇总。是全方面的检验。要掌握用计算机对电子电路,常用低压电器,输变电线路等进行熟练地操作。这些工作人员必需拥有的能力,也间接降低了学生毕业以后的就业上的压力。
3.实习
专业认知实习,生产实业,毕业实习等实习,让学生熟悉了电气原件实物的结构和特点,这样能让学生不至于只认识符号却不认识实物的缺陷。实习时培养学生动手能力的重要途径,了解工艺流程的基本概念,提高综合素质。可以聘请专业的人员给学生讲解相关知识,给每个学生提供学习和提高的机会。加强工作责任心。比如以参观的形式,到相关的企业去实习,能得到锻炼也能进行学习。听企业员工说电机生产,电力系统等知识,这些都是学习和教育必不可少的一部分,能培养学生们的实际操作能力和兴趣,是对理论的检验和继续学习。
4.创新实践
科学实践项目和创新项目,学科竞赛等多想活动,是电气工程学科一直重视的地方,也很重视学生的实践能力,动手能力和创新能力的培养,一些科学创新项目和科技竞赛等活动都是给大学生创新能力得到发展的平台。学生们可利用电气工程所学到的知识,积极参加科学创新。并且制作了很多作品。在学生为主要申请创新项目的申请中,要通过严格的立项,检测和验收等重重考验,积极地推动了学生对创新的追求。培养起了学生们创新精神和实践的能力,团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起,学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力。
总结
电气工程及其自动化实践教学的体系构建之中,始终是把设计能力、实践的能力作为主要的训练,同时也加强了对于创新的能力以及综合素质的培养,在很多实验、设计、文化活动、竞赛等教学实践中,都以把提高学生动手能力作为重点来开展,但是同时也是遵循实践与理论相结合的教学规律,按照系统性的创新性的教学原则来实践教学,文章根据教学特点以及教育体制来探究了一系列内容,从培养学生自主的特色、课堂教学质量以及结合实际情况进行适当的改变、教学理念这四部分来探究电气工程及其自动化实践教学,其中构架教学体系的时候,要充分发挥学以致用的理念,用多方面的培养,来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系,可以从课程实验、实习、创新实践以及综合训练四部分,综合的去培养学生们创新和实践的能力,团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起,学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力,随着现今的教育不断改革的深入,实践教学的内容也在不断地更新改进,实践教学体制会不断地完善起来。
参考文献:
[1]杨泽斌,孙玉坤,谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报,2007,01:69-71.
[2]厉虹.应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索[J].教育教学论坛,2011,23:110-112.
[3]李颖峰.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].中国电力教育,2008,22:102-103.
[4]蒲小莲,陈意惠,桂如裕.电气工程及其自动化专业《电工实习》实践教学的探索[A].教育部高等学校电气工程及其自动化专业教学指导分委员会、全国高等学校教学研究会电气工程及其自动化专业委员会、中国机械工业教育协会电气工程与其自动化学科教学委员会、中国电力教育协会电气工程学科教学委员会.第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C].教育部高等学校电气工程及其自动化专业教学指导分委员会、全国高等学校教学研究会电气工程及其自动化专业委员会、中国机械工业教育协会电气工程与其自动化学科教学委员会、中国电力教育协会电气工程学科教学委员会:,2004:3.
电气工程及其自动化学范文2
【关键词】电气工程;自动化专业;实践教学;探究
电气工程及其自动化专业具有极强的实践性和专业性,需要学生掌握牢固的基础知识并有良好的实践动手能力。作为一名大学教师,为了能够培养出更多电气工程领域的人才,要极其注重实践教学工作。随着教育教学的不断改革发展,该专业的教学内容以及模式有了很大的转变,为我国培养出大量的电气工程人才。
1电机工程及其自动化专业教学的现状
当前,我国各个高校加大了对学生实践操作能力的重视,政府对于教育教学改革工作给予了极大的支持,鼓励教师积极探索全新的教学体系和模式,以便对学生实施更好的培养。但是结合该专业当前的教学情况进行分析,其教育教学工作还存在着较多的问题,影响了该专业教学的发展,这样的情况便会导致培养出来的人才不能完全符合当前市场的需求[1]。其一,有些院校并没有对该专业的实践课程给予高度的重视,在实际的教育教学工作中,过于注重对学生理论知识的培养。这样的教学手段,虽然能将学生对问题的分析和解决能力提升,但学生的实践动手能力却比较差。当前,许多教师的教学思想以及手段依然处于传统的教学阶段,仅仅是简单的对理论知识进行传授,没有注重实践教学活动。在相关的实验课程当中,并没有对学生严格要求,导致了教学的目标和任务没有有效完成;其二,教学体系的构建不完善,并且有些不合理。该专业的特征便是具有极强的专业性,在实际授课的过程中,对于课程的设置和教材内容的选择没有对学生所处的阶段和能力水平给予正确的评估,有些教学内容超出了学生的理解范围,甚至有些课程与实践活动脱节。学生在学习的过程中会感觉很迷茫,没有学习目标和方向;其三,没有对实践活动制定系统的管理手段,在当前的院校当中,对于学生的实践考核,还应用以往的试卷形式,对学生能力的评估有些片面,不能对学生实际能力掌握情况进行考察。并且,对于学生的实践课程以及企业实习没有系统的管理规范,导致学生不重视实训课程和实习。
2构建实验教学保障体
2.1提升投资力度,完善实验室在一些院校当中,如果有条件,要将实验室的建设力度提升,投入更多的经费,确保学生拥有良好的实验条件,对于实验室的建设,一定要本着开放性、先进性、综合性以及可扩展性的原则[2]。在对实验室进行建设的基础之上,要逐步提升投资的力度,真正打造成开放性以及综合性的实验室。例如,可在实验室当中建立电力系统、模拟仿真系统、DSP实验室、电磁场实验室等。2.2加强对师资力量的建设为了将实践教学的质量提升,需要构建一支高质量的师资队伍,无论是在理论知识层面,还是在实践层面,都要具有极强的专业性。该专业的特征不仅需要教师具有专业技术能力,更要具备综合素质,并且还要求教师有强烈的责任意识,以及实践科研的能力。所以,院校要对教师的综合素质进行提升,对教师的科研实践活动给予极大的支持,也可以在企业当中聘请专业的人才,以便将学校的师资质量进行提升。如果教师在某一方面的能力有所欠缺,如具备极强的科研能力,但在教学层面却存在一些不足,学校可以结合教师的实际情况对其进行培训,以便将教师的各项能力提高。2.3加强实验教学制度的建设为了更好的将实践教学质量提升,需要对教学的制度进行加强,其中对于制度的建设主要包括:其一,完善现有的规章制度,使相关的管理条例更加细致,以便教学能够更加规范化以及制度化,并结合当前院校发展的实际情况和该专业的特征,对实践课程的教学观念,内容以及授课方式和效果等制定标准的评价体系。并通过对教学效果的反馈调查,制定相应的监督机制,切实将实践教学进行落实;其二,健全组织机构,对各个部门以及相关人员的责任进行划分,构建完善的岗位制度;其三,提升对实践环节的考核工作,将原有的考核工作进行完善,将实践课程视为单独的课程进行考核[3]。在对学生进行考核的过程中,要注重对学生创新能力的考察,特别是在对综合实践的环节进行评定的过程中,不但要考虑学生实践报告、表现等,更要对学生的思维能力以及创新的表现给予评价。2.4加强校外实践基地建设利用相关的实践教学活动,学生很快便会将其中的理论知识与实践活动进行联系,提升对知识的感性认识。基于实践教学为学生带来的益处,要加强实践基地的建设,可以与当地的发电站、电机厂和供电局等尽量合作关系,让学生走进企业进行实践活动,学生的实践能力会有极大的提升。
3加强实践教学的计划
3.1制定实践教学计划与大纲在对教学的计划进行制定的过程中,要对学生需要具备的实践能力给予规定,制定实践教学的任务和目标,严格依照相应的实践项目,分层次对实践教学内容进行规定,明确授课的形式、流程程序、要求和相应的考核形式等。3.2编写实践性教材在对教学的计划以及大纲完成制定的基础之上,要编写与之相符合的教学内容。在编写过程中,要强调技术指导的现进行,并将实用性放在首位,针对学生需要牢固掌握的知识要点,实习的方式、目标以及能力要求等给予详细的阐述。
4开展多渠道、多层次的实践教学
4.1注重专业性基础实验教学该专业中的基础实验非常注重学生的实践和创新能力的培养,因此,要将其作为教学任务设置相应的实验内容,革新传统的授课形式,使授课转变成以设计性以及综合性为主的教学内容,在对学生的各项能力进行培养的同时,要对基础实验进行分层,其中包括知识的认知层面、基础层面、提高层面和创新层面,以便学生能够接系统的实践训练,学到更多的测量以及实验的技术、EDA等综合型实验等[4]。4.2提升对专业实验以及综合实践环节的指导依照对学生各项能力进行培养的目标,可将实践教学分为课程实验、独立专业综合实践等。在这些环节当中,对学生进行培养的目标为是学生能够对专业知识综合进行运用,提升实践和科研的能力,具备一定的创新能力。所以,学生实践时,要给予学生自由探究的空间,注重对学生的引导,提升学生的主体地位,以便将学生的研究积极性进行调动。4.3设立是电子创新实验基地基于该专业存在的特征,各个院校逐步加大了对其进行投资的力度,有些院校已经建立了电子创新实验基地。结合学生参与一些科技活动中的特征,以及该专业对学生提出具体要求,院校不但要置办相应的仪器设备,还要配置好硬件和软件系统,例如:EDA以及DPS系统等,为学生的科技活动提供良好的研究条件。4.4强化课程设计与学生的毕业设计学生在对课程设计进行选择时,需要符合工程实际,有较强的代表性,并需要学生设计不同的方案,如学生的设计方案有雷同的情况,要给予严肃的处理,并监督其重新进行设计,保障学生能够独立完成设计方案[5]。学生的毕业答辩需要进行大约20分钟,结合学生的答辩表现以及设计报告综合对成绩进行评定。设计的内容要与教师规定的课题密切结合,在众多的任务当中选择出合理的题目进行研究和实验,也可以利用与企业之间的合作将教学实践活动完成。
作者:周云龙 单位:盐城工学院电气工程学院
【参考文献】
[1]杨泽斌,孙玉坤,谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报,2007(01):69-71.
电气工程及其自动化学范文3
关键词:电气工程及其自动化专业教学改革人才培养方案
前言:随着我国电气工程及其自动化技术的发展,各中等职业学校电气工程及其自动化专业都在积极进行学科建设,促进深化该专业教学改革,在专业建设和教学理念上实现变革,更新传统的教学观念。以正确的办学理念和专业建设观念为指导思想,以实施质量工程为主题,牢固树立学生、教师发展为本的办学理念,以市场为导向,进行人才培养方案的建设与改革,夯实工程基础,强化实践性教学,培养出为建设品牌特色专业服务。
1.人才培养方案的建设与改革
人才培养方案是实现专业培养目标、构建教育体系,确定教学内容,组织教学活动的总体设计。首先,要把培养适应工程生产第一线的现实和发展需要的工程中等技能型应用人才作为服务面向定位。其次,以市场为导向,结合服务面向定位和专业人才培养目标,以素质教育为主题,以工程教育为主线,确定学生的知识、能力、素质结构。第三,强化工程教育,是工程教育贯穿人才培养的全过程,实行“通识与专业并重的专业教育”教学模式,通识课平台与工程学科平台课为工程基础教育阶段,专业平台课为工程专业教学阶段。前者主要培养现代工程意识,夯实工程基础,掌握工程工具;后者加强工程的实践训练,培养工程的具体能力,重点是强化知识创新、设计创新、工程创新、工艺和技术创新。再就注重学生个性发展,加强因材施教,努力培养应用型人才。培养学生主动追求、自我设计知识结构和专业方向的能力,通过逐步夸大选修课的种类和数量、开设跨系选修课和跨学科辅修专业、实行学分制、精简课内学时、设置课外学分等措施引导和培养学生的个性。
2.夯实工程基础,强化实践性教学
电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业,为使学生获得较好的工程实践训练,,具有良好的工程意识,实践意识和质量意识,综合分析学科技术问题的能力,能处理解决实际工作中遇到的相关技术问题,因此要夯实工程基础,强化实践性教学。
一是硬件基础建设。要培养中等技术应用型人才,必须有必备的硬件设施和条件,这是形成中等职业教育应用型特色人才培养的物质基础。加强实验室建设和实训基地建设是专业建设的一项重要任务,拓展校外实践基地建设的同时完善专业实验室建设。
二是工程意识和工程素质的培养。强化教师的实践动手能力。根据本专业特点和培养目标,对现有的教师要增强实验动手能力的培训,每年派出教师到工厂调研、学习,了解新技术在工厂的应用,了解生产一线从事的工程设计、试验、制造和生产工艺与技术创新,提高教师的专业技术应用能力和研究开发能力。对引进的人才要特别注意考察其实践技能,目的是保证本专业相关的教师均能指导实践性教学。加强并引导学生的实习、见习、社会考察活动,注重工程意识和工程能力的培养,求实效。
三是软件建设。加强实验室管理,充实实验室的人员,建立和健全实验室的规章制度,提高实验人员的实验管理水平。编写实验指导书、实践教学大纲,聘请专家参与实践教学,共同培养学生的专业实践能力。要加强实验、实践教学改革,完成实践性教学内容的重组和优化,实现每门专业实验课程都有60%以上的综合应用、创新性设计实验,切实保证提高学生的原创性、创新性研究和实践的思维和动手能力,切实培养学生对工业自动化传统技术和现代技术的应用能力。
四是建立考核评估机制。构建学生、教师双向信息反馈与评估,教学观摩与教学经验研讨,期中(末)教学检查为主要方式的教学质量控制体系,实行课程负责制和主讲教师制度。实行教学示范课与观摩课制度,实行听课评课和教学研讨制度;改革教学方式与教学手段(多媒体教学、双语教学);改革实验课教学内容和教学方法,增加综合性、设计性实验课程;努力提高学生的实验技能、动手能力;继续实行学生奖励制度(包括考研、科技创新、英语、计算机过级和各类比赛等)。严格执行《教学工作管理条例》,将教师的教学纪律、教学效果和教研成果纳入教师年终考核。
电气工程及其自动化学范文4
关键词 EDA技术;教学实践;电子技术;软件工具
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)36-0124-03
1 引言
EDA技术是以计算机为工作平台,以相关的EDA开发软件为工具,以CPLD、FPGA等可编程逻辑器件为设计载体,以VHDL、Veriolg HDL等为硬件描述语言,实现复杂电子系统的设计[1-2]。随着计算机技术、电子技术、各种仿真软件的快速发展与进步,新兴的EDA技术使设计者逐步从使用硬件转向设计硬件,从单个电子产品开发转向系统级电子产品开发,可见基于EDA技术的设计是现代电子技术发展的核心和主流,是电子设计的重要工具。无论是设计芯片还是设计系统,如果没有EDA工具的支持,都将是难以完成。因此,学习EDA语言编程技术和利用EDA技术进行设计,必然成为许多高校电类专业学生的必修课。当然要学习和掌握这项技术,学生还应该具备数字电子、单片机技术、C语言等基础知识[3]。
EDA是一门应用广、实践性很强的课程,这样的课程理论学时较短且比较抽象。比如对于大规模逻辑器件CPLD和FPGA结构功能的学习,进行理论讲解时,学生就很难跟实际应用结合起来;对于VHDL语言要素的讲解,如果不结合程序进行分析,不结合软件进行编辑编译,发现问题、分析和解决问题,学生对语言要素的内容、程序的规范书写、应用软件的功能就很难理解,或许当时听明白了,但要应用于实际,还是很茫然。因此,应该结合EDA技术课程的特点,强化教学效果,达到能使学生学以致用,并将知识转化为生产力的目的。
笔者通过对电气专业该门课程的教学探索和思考,发现目前所面临的问题是理论课时短、内容多、进度快,实验教学创新不够,因此教学效果不明显,也体现不出以“学习为主,教学为辅”的思想。为了实现学生能够在实践中加深理论知识,同时能在理论指导下对实践进行验证的良好教学效果,本文从以下几个方面对EDA教学改革展开研究。
2 多练少讲,讲练结合
将理论与实训相结合,将教学地点设在机房,实现一人一机,全程在实训室教学。结合具体的教学内容,对于较难的内容可以“先讲后练”,不难理解的知识点可“边讲边练”,比较简单的知识可以“先练后讲”。这样不仅能使学生集中注意力,还能调动学生的主观能动性,改变了传统教学中学生只是被动接受,不思考、不动手的教学弊端。而且这种教学模式能很好地将理论和实践结合起来。
例如,在利用Quatrus进行VHDL语言程序设计时,首先要在MAX+PLUSⅡ软件环境中设计一个完整的工程,然后选择VHDL硬件描述语言方式输入,编辑好的文件经过编译、引脚分配,仿真测试成功后可以下载到指定芯片上,在对应的实验箱上进行硬件测试。虽然建立工程和进行程序设计的过程比较简单,但在MAX+PLUSⅡ软件使用过程中经常会遇到一些问题。比如编辑源文件时,不论是原理图编辑还是文本编辑,其文件的存盘路径中不能包含中文符号,且不能直接保存在驱动盘的根目录里,否则将会在编译时出现错误提示“can’t openwork”[4],正确的存盘路径应该是在驱动盘的子目录里。另外,源文件存盘的文件名不能和软件器件库中已有的器件名相同,同时所编辑的各个源文件模块名称不能冲突。如果源文件是文本文件,那么存盘的文件名必须和实体(ENTITY)名一致,文件的扩展名必须与语言类型相符,如描述语言是VHDL语言,则文件的扩展名就应为“.vhd”。
学生只有亲手操作,自己或者在教师的指导下解决了这些问题,才能有深刻的理解,也才能注意到这些细节,才能理解教师讲解过的理论知识,并把理论知识和实验实践联系起来,真正达到教与学的目的,体现出利用EDA技术进行电子设计的重要性和特点。
3 EDA教学与电子技术课程设计相结合
电子技术课程设计是在模拟电子技术、数字电子技术等课程之后,集中安排的重要实践性教学环节,是电子技术教学体系中非常必要的实践训练环节,是对电子技术基础知识的进一步学习和更深层次的领悟,也是对电子技术课程知识的全面贯通和综合应用。除此之外,课程设计能提高和增强学生综合分析问题、解决问题的能力,能把所学知识和实际应用相结合,启发学生的创新思维,激发学生的学习兴趣。尤其是将EDA的内容引入课程设计中后,利用EDA软件的强大功能,特别是仿真分析,学生可在计算机上利用EDA工具画出原理图并进行仿真验证,得出最理想的电路设计方案,最后在实验室进行搭线和电路调试。由此可见,DEA教学与电子技术课程设计结合的重要环节是如何选择EDA软件工具。
当前,EDA软件层出不穷,但要结合学生的专业特色和软件的使用功能,有选择性地学习和掌握,甚至熟悉部分EDA软件的功能和应用。为适应飞速发展的电子产品市场,改变传统设计思路,21世纪高校培养的电子技术人才必须掌握更加实用、快捷的EDA工具,以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品。另外考虑到课程设计与实践相结合的特点,建议在教学中选用以下三种EDA软件。
目前EDA技术设计过程中大部分时间在做仿真,因此在EDA工具中仿真工具占据重要的位置和主要的发展趋势。由加拿大Interative Image Technologies公司推出的一个用于电子线路设计仿真的“虚拟电子工作台”EWB(Electronics Workbench)软件是在Spice基础上开发出的一个用于仿真的设计软件。其最新版本Multisim是目前国内高校中应用最多的仿真软件之一,它功能强大,界面友好,仿真的手段切合实际,虚拟仪表使用不受限制,因此至今为止是在世界上使用最方便、最直观的仿真软件。工程师可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真[5-6]。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
Protel是PROTEL(现为Altium)公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,很多的大、中专院校的电路专业开设了Protel课程,几乎所有的电路公司都要用到它。现在普遍使用的Protel99SE是完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务体系结构),同时还兼容一些其他设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。将EDA的全部内容整合为一体,因而该软件发展潜力很大,是EDA教学中最好的选择软件之一,必须让学生认真学习和掌握。
MAX+PLUSII是Altera公司推出的第三代PLD开发系统。使用MAX+PLUSII的设计者不需精通器件内部的复杂结构。设计者可以用自己熟悉的设计工具(如原理图输入或硬件描述语言)建立设计,MAX+PLUSII把这些设计自动转换成最终所需的格式[7-8]。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计,使用MAX+PLUSII,从设计输入到器件编程完毕,用户拿到设计好的逻辑电路,大约只需几小时。特别是在原理图输入等方面,MAX+PLUSII被公认是最易使用、人机界面最友善的PLD开发软件。设计输入方式的多样性和灵活性是MAX+PLUSII的主要特点,学生通过该软件的学习不仅能掌握一种硬件描述语言(VHDL语言或Veriolg HDL语言)的编程,还可以理解可编程逻辑器件的原理与应用,并且在仿真后可在实验板上下载验证,能够激发学生的学习兴趣,也为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。
4 改革考核形式,注重学生勤于思考和动手能力的评价
许多课程的考核形式注重考察学生是否掌握了教学大纲要求的基础理论知识,而理论知识的学习虽不能理解,但可以靠记忆获得,因此学生即使平时不努力,考试前突击也可以取得较好的成绩。而对于像EDA这种以“实践为主,重在应用”性质的课程,旧式的考核方式显然跟不上时代的要求,也有失公平。因此,改革考核方式势在必行。
1)平时成绩考核(30%),包括三部分:①出勤率;②随堂测验;③上课讨论和创意发言情况。
2)结合MAX+PLUSII上机实验操作(40%):学生完成数字抢答器、数字钟、频率计、交通灯管理、乒乓球比赛机、彩灯控制器、洗衣机控制器、出租车计价显示等实验。可以选择原理图、VHDL语言、波形描述等任意形式,只要运行正确,即满分。
3)综合设计(30%):将学生进行分组,布置综合性比较强的设计题目,最后以答辩的形式进行考核。
结合上述考核方式,在授课之初就让学生明确善于思考、勤于动手的重要性,学生就会自主进行实践,增强学生学习的主动意识,并从学习中尝到乐趣;还能培养学生的团队意识和协作精神,为以后进入企业打下良好的基础。
5 结束语
总而言之,EDA是一门新型的学科,它在高等院校电气类专业的教学和科研工作中占有越来越重要的地位和作用,并以其鲜明的时代特征、不可阻挡的科技诱惑以及超凡的速度和效率走入教学。只有充分利用学校现有的EDA实训设备,给学生提供便利的学习、实践和极大的创造空间,采用新的教学模式和考核体系,培养和提高学生的创新思维和创新能力,注意学生知识层次的综合全面发展,才能培养出具有现代化电子设计能力的大学生.
参考文献
[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL[M].北京:清华大学出版,
2006:12-16.
[2]谭会生,等.EDA技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001:20-25.
[3]林建英.EDA层次化最优教学方法的研究与实践[J].华北航天工业学院学报,2003(13).
[4]林纯,陈娟,王建平.MAX+PLUSⅡ在EDA教学应用中的常见问题分析与解决[J].中国教育技术装备,2011(24):105-107.
[5]雷雨,李茜.电子技术课程设计与EDA教学相结合的探讨[J].高等教育研究,2006,22(2):41-43.
[6]吴鸿霞,胡学芝.电气工程及其自动化专业实践教学改革研究[J].黄石理工学院学报,2008,24(5):59-61.
电气工程及其自动化学范文5
关键词:三化;三动;应用型;电气工程及其自动化;实践教学改革
作者简介:刘旭明(1975-),男,江苏宿迁人,金陵科技学院机电工程学院,副教授。(江苏 南京 211169)
基金项目:本文系教育部人文社会科学研究专项任务项目“工程科技人才培养研究”(项目编号:13JDGC018)、金陵科技学院教学改革项目(项目编号:40713017)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0170-03
金陵科技学院作为一所新建地方应用型本科院校,在人才培养中坚持以社会需求为导向,以培养学生能力为根本,坚持“知识、能力、素质”协调发展,培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。电气工程及其自动化专业作为一个应用型工科专业,始终把实践教学作为培养学生应用能力和创新能力的主要手段,近年来在学校教学主管部门的领导下积极进行实践教学改革的探索,不断更新实践教学理念和高实践教学质量与水平,以“课程设置岗位化,课程组织模块化,课程实施工程化”的“三化”标准构建实践教学体系,以“技能推动,项目驱动,创新带动”的“三动”理念促进实践教学改革,全面促进了学生实践应用和创新创业能力的培养。“三化”与“三动”的关系如图1所示。
一、以“三化”构建实践教学体系
电气工程及其自动化专业以“课程设置市场化,课程组织模块化,课程实施工程化”的“三化”标准构建实践教学体系。一是在实践课程的设置上“岗位化”,即以就业岗位需要为目标设置了当前学生求职时所需技能必备的实践课程。二是在课程的组织上“模块化”,按照“基础实践课程、专业实践课程、研究创新性实践课程、社会生产实践课程”设置了4个实践课程模块。三是在实践课程的实施上“工程化”,即选择工程化的课题实施实践教学,课题的设置以满足实际工程应用为标准。
1.课程设置岗位化
当前的工程教育是动态的,随着电气行业新产品、新技术的不断出现,本科应用型人才的课程设置尤其是实践课程的设置必须通过市场调研不断进行更新和调整。电气工程及其自动化专业在培养计划的制订中坚持高等应用型院校的工程教育须以求职为导向,在实践课程课目的选择和安排上坚持以市场需要为目标,在培养计划中设置了当前学生求职时所需技能必备的实践课程,重点培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质。在实践教学效果评价上,将学生的从业能力作为检验人才培养质量的重要指标。
通过与企业及行业的专家交流,金陵科技学院结合对毕业生调查反馈,在历年的培养计划修订中及时对实践课目的选择进行调整和完善。除了专业课程的基础性实验之外,本专业重点加强集中性实践环节的课程教学,根据调查统计,电气专业的毕业生在毕业后一部分从事企业的电气控制与维护工作岗位,故安排了电工工艺实习、电机控制设计、电气工程系统设计等集中性实践课程;一部分学生从事电力系统工程实施和维护工作,故安排了电力电子实习、电力工程实习、电力系统设计等强电方面的集中性实践课程;一部分从事单片机系统开发工作,故安排了电子技术设计、单片机系统设计、电工电子综合设计等弱电方面的集中性实践课程;还有的是从事自动化生产线方面的工作岗位,故安排了自控系统设计、系统仿真设计、综合实践等集中性实践课程。
2.课程组织模块化
在电气工程及其自动化专业的人才培养方案修订中,合理配置、循序渐进地安排基础性实践课程、专业性实践课程、研究创新性实践课程、社会实践课程四个模块组成的实践教学内容,全面培养学生的基本实践能力、专业应用能力、创新能力和综合实践能力,并将各专业课程教学的目标和任务落实到具体的实践教学环节中,让学生在实践教学中掌握系统的电气工程师必备的技能和技术,达到本专业具体的实践能力标准。电气工程及其自动化专业实践课程模块如图2所示。
从上述实践课程模块中可以看出,电气工程及其自动化专业的实践教学体系按照“基础实践课程、专业实践课程、研究创新性实践课程、社会生产实践课程”四个实践课程模块进行组织。其中基础实践课程模块主要由各专业课程的课程实验组成,目标是培养学生的基本实践能力;专业实践课程模块主要由专业课程的集中性实践环节组成,目标是培养学生的专业实践能力;创新性实践课程模块主要由集中性实践课程中的综合性课程为主,配合各类创新实践项目和学科竞赛等,目标是培养学生的研究创新能力;社会生产实践课程模块主要由社会生产实习、毕业实习及毕业设计等课程组成,目标是培养学生的专业与社会适应能力。
3.课程实施工程化
在安排实践课程的教学内容时,改变以往的实践课程内容主要是验证教材的原理性理论知识。在实践课程的实施时,按照电气工程行业的工程应用来设计教学内容,要求学生完成一个完整的工程化课题,以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能,增强学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力。在学校立项建设的“电气工程及其自动化专业集中性实践课程指导教程”编写过程中,各个专业课程均在此作出了较为明确的规定,不拘泥于某一具体的课题,而是结合当前的工程应用进行开放式选题,在课题选择时注重工程化应用。
二、以“三动”促进实践改革
电气工程及其自动化专业在实践教学的建设与改革过程中逐渐形成了“技能推动、项目驱动、创新带动”的“三动”并举式学生实践能力培养模式。“技能推动”是学生应用能力培养的三大动力之一,是一个“注入”的概念,是培养学生应用能力最直接的手段,通过对学生职业技能的培养推动实践课程改革、优化实践课程结构、夯实学生实践基础。“项目驱动”是通过在集中性实践教学环节具体实施中采用项目化教学,通过一个完整的项目对专业课程进行知识融合,是一个“集聚”的概念,是提升层次、促进知识结构调整的重要载体。“创新带动”是依靠创新项目和学科竞赛激发与带动学生自主学习能力与创新能力的提升,是一个“转化”和“释放”的概念,是学生实践能力培养的最终目标。
电气工程及其自动化学范文6
关键词 电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)27-0081-03
1 引言
电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。
2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系
“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。
1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。
2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。
3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。
4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。
5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。
3 构建推进式的实践教学体系
实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。
3.1 课程实验环节
这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。
1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。
2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。
3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。
3.2 集中实践性教学环节
1)技能训练。
①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。
②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。
③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。
2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。
3)课程设计。
①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。
②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。
4)专业实习。
①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。
②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。
5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。
这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。
4 改革教学方法和手段,改善教学效果
4.1 实行实验室全天开放
在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。
4.2 积极开展第二课堂活动
有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
5 结束语
本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。
参考文献
[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范(讨论稿)[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集.2005:21.
[2]薛东江.关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报:电气工程专辑,2004(26):28.
[3]赵巧娥,苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育,2010(33):152-153.