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电气工程新能源方向范文1
【关键词】电气工程;战略性新兴产业;课程体系;人才培养
以电能为研究对象的电气工程专业,在高等教育众多专业中一直占据着举足轻重的地位,长久以来为我国的经济建设和社会发展提供着强大动力[1]。“十二五”以来,发展以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业――战略性新兴产业成为了国家的重大需求[2]。其中新能源、航空航天、轨道交通、节能环保等新兴产业的异军突起及可持续性发展,对高质量、创新复合型电气工程专业人才需求有了显著的提升,这就对新形势下的人才培养提出了更高的要求[3]。天津工业大学电气工程及其自动化专业自设立以来,始终以经济、社会发展的需求为导向,与时俱进地推动专业建设和人才培养方案的调整与优化,在探索建设具有战略性新兴产业特色电气工程专业的道路上积累了宝贵的改革实践经验。
1.培养目标
我校电气工程及其自动化专业培养目标是根据国家、地方及相关行业的重大需求,本着服务社会的宗旨而制定的。在“十二五”大力发展战略性新兴产业的新形势下,我专业人才培养目标修订为:
“本专业围绕电气自动化和电气节能与风力发电两个方向,主要学习电气工程及其自动化专业所必需的基本理论知识,接受电气工程设计方法和科学研究方法的基本训练,具有本专业所必需的设计、运算、实验、测试和计算机应用的基本能力,培养可以从事与电气工程相关的电力电子技术、电机系统运行及控制、自动控制、电力系统、信息处理、实验分析、研究开发、电子与计算机应用以及风力发电领域工作的工程应用型人才。”
由上述培养目标可以看出,结合我专业特点,在原基础上增加了电气节能与风力发电培养方向,以满足“十二五”战略新兴产业中电气节能与新能源产业对专业人才的需求;同时,修订后的培养目标中重点强调了所培养的专业人才是工程应用型人才,以缩短或省去用人单位二次培训,从而满足专业人才培养与行业需求的无缝对接。
2.培养要求
培养要求除保留了学生应掌握相关自然科学、人文社会科学、管理科学以及专业基础理论等基础科学知识等外,根据修订后的培养目标,对培养要求进行了调整,主要包括:重点强调工程实践能力的训练,如增加理论课程的设计与实践环节、提高实验课程的比例、加强实践课程的工程性、增加企业实践的机会;针对新设立的“电气节能与风力发电”专业方向,要求学生具有该专业方向的理论知识和相关技能,需了解该领域前沿技术的发展趋势,掌握该领域的系统分析、设计和实验等方法和技术,具备一定的科学研究、技术开发和组织管理的实际工作能力。
3.课程体系优化
为保证培养目标的实现和培养要求的实施,我专业对课程体系进行了相应的优化,主要包括:通识类课程整合、学科基础类课程细化、专业课程更新以及课程实践拓展。
3.1通识类课程整合
结合我专业的特点,将《积分变换》课程纳入到《信号与系统》课程,归入学科基础类课程范畴;将《高级程序语言设计》纳入学科基础课程范畴。最新的2013级本科生培养计划中通识类课程所占学分已降低至76分。
3.2学科基础类课程细化
学科基础类课程保留了原有的《电路理论》、《模拟电子技术》、《工程电磁场》、《数字电子技术》、《微机原理及应用》、《信号与系统》等课程;将原学科类基础课程中专业性较强的课程归入专业基础类课程,如《电气工程专业概论》、《电机学》、《电器学》、《电力电子技术》、《自动控制原理》、《电气工程及其自动化专业外语》等。学科基础类课程学分降低到28分,专业基础类课程调整为18分。
3.3专业课程更新
我专业最新的培养计划中,增设专业方向类课程,目前,拥有“电气自动化”和“电气节能与风力发电”两个专业方向,其中在“电气节能与风力发电”专业方向中设置了《新能源前沿技术讲座》、《风力发电系统及其控制技术》、《电动汽车驱动及其控制技术》、《电气节能技术》、《微网技术》等符合战略性新兴产业发展需求的技术前沿类课程。专业方向类课程总学分为17分。
此外,丰富了专业选修类课程。在原有课程基础上,增设《电气工程仿真与计算》、《特种电机及其驱动技术》、《DSP原理及在电气传动中的应用》、《电机设计》及《电磁兼容技术》等特色课程,使可选的专业选修类课程总学分达到了21分,学生可根据自己的兴趣特长自由选择,充分发挥其主观能动性,进而激发学生对专业知识的兴趣,并提高学习效率。
3.4课程实践拓展
课程中的实践环节是支撑理论如何应用于实际场合的重要环节[4]。随着新兴产业的蓬勃发展,电气工程专业课程体系中的传统实践环节已经不能适应现有培养要求,因此课程实践环节的优化势在必行,主要涉及实践领域的拓展和实践方式的转变。
在实践领域拓展方面,我专业响应“十二五”发展纲要以及《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的号召,在“中央财政支持地方高校发展专项资金”、“‘十二五’综合投资”等经费的支持下,构建了工程电磁场与磁技术实践平台、牵引系统实践平台、潜油电机系统实践平台、纺织机电系统实践平台、电气工程虚拟仿真等多个创新实践平台和风力发电机技术实验室、单片机技术实验室、工业控制实验室等多个专业教学实验室,为丰富专业课程实践环节、接触更新的课程理论应用场合提供了基础性保障。
在实践方式转变方面,除了通过购置先进的实践教学设备,增强实践环节的可参与性、自主开发性、创新性等之外,一方面,成立各类兴趣小组、电子俱乐部等,建立校内的实践基地,通过教师的合理引导,积极组织学生参与设计类竞赛,以充分发挥学生的主观能动性,开拓学生的视野,增强学生实践创新能力;另一方面,开拓校外实践基地,通过学生到企业实习,深化对学生的工程意识的培养,及时掌握人才需求状况,促进人才培养的动态调整,尽可能保持人才培养与人才需求的一致性,目前我专业拥有与新能源、电气节能等领域相关的校外实践基地近20个。
4.结束语
通过对“十二五”国家战略性新兴产业发展规划深入理解,结合我专业的特色优势,积极推动新形势下电气工程专业人才培养方案调整与优化,完善理论与实践课程体系、丰富课程内容、提高实验环节的创新性、与企业合作加强实践环节的工程性,从而使我校电气工程及其自动化专业的人才培养工作做到有的放矢,进一步满足国家、社会以及行业对我专业人才的需求。
参考文献:
[1]电气工程及其自动化专业教学指导委员会. 电气工程及其自动化专业发展战略研究报告(讨论稿)[C]. 第三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, 2005: 1-19.
[2]中华人民共和国国务院. “十二五”国家战略性新兴产业发展规划[Z]. 中华人民共和国国务院公报, 2012, 11-33.
电气工程新能源方向范文2
关键词:不确定性;潮流分析;概率性;可能性
引言
对于电力系统的调度和规划来说,潮流评估是一个强大且重要的工具和手段。确定性潮流分析需要系统提供各方面条件的精确数值才能保证分析结果的准确性,比如需求、发电量、网络情况等。然而,随着新能源时代的到来,世界上的电力系统中出现越来越多的不确定性情r,特别是分布式能源比如新能源的并网,将导致许多难以预测的副作用。所谓分布式发电,即将电力能源互相连接到分布式网络中。虽然分布式发电在技术、社会经济和环境保护等方面带来了许多无与伦比的优势,但是我们深知任何事物都有其两面性,这项技术也拥有消极的一面。分布式发电,特别是飞速发展的新能源,在对系统性能的不确定性方面的理论研究尚未成熟,需要一代又一代的中国优秀电气工程师投入大量精力研究。
1 不确定性潮流分析研究方法概论
在这样一种不确定的情况下,确定性潮流计算无法准确深刻地揭示电力系统运行的状态。因此,在如今的潮流计算研究中,基于不确定性观点下的潮流分析与计算受到广泛研究者的关注。当今的研究中,概率潮流分析通常认为是系统调度与规划的理想助力。概率潮流分析方法致力于模拟母线电压和线电流随不确定性系统中的参数改变而变化的状态分析,帮助电力系统工程师分析系统未来的状态变化趋势,这样在发生系统发生重大变化时可以提前作出相关的决策。如果这些系统中具有不确定性的状态量拥有充足的历史数据,现行的研究中主要采用基于概率论观点下的数学工具和模型来处理这类不确定性。然而,在电力系统实际运行中,很多不确定性的系统变量的历史数据往往不完整,或者变量的取值是通过经验推测的等。这些情况的存在将严重影响基于概率论建立的系统概率潮流分析模型的精确度。在电力系统实际运行中,对不确定变量的状态分析更加困难,一些不确定变量是概率性的,一些是可能性的,并且这两类不确定变量时常出现交叉耦合的情况。因此在这种情况下,同时考虑概率性和可能性的不确定性变量的影响是现行的研究方向,这也就是我们所谓的不确定性潮流分析问题。
至今为止,许多杰出的研究者和工程师提出了大量针对实际工程系统中不确定性现象分析方法,并且很多已经在研究中广泛应用。从上世纪70年代开始,电气工程师就已经提出了基于概率论的系统不确定性潮流分析方法。由于当时新能源研究和分布式发电技术还没有像现在这样普及,影响因素种类较为单一,因此在当时这种概率潮流方法取得了非常显著的效果。各种研究成果在时间的检验下演变,如今蒙特卡洛模拟作为一种基于概率论的概率潮流分析方法,在研究中广泛使用,被认为是先进系统潮流分析中普遍通用的概率模拟方法。这里对普遍通用的含义进行粗略的说明,电气工程师在大量的理论推演和实践中证明,蒙特卡洛模拟的结果在各种规模不同的电力系统中均表现得显著而准确,因为被当作模拟结果的参考值。蒙特卡洛方法的实际应用案例很多,当前在新能源发电并网与分布式发电的研究中基本上作为一种技术标中采用,并且各种蒙特卡洛相关方法还在开发中。
2 不确定性潮流分析中的挑战
历史的车轮滚动向前,基于概率论的潮流分析方法的研究还在继续发展。如今新能源与分布式方面的研究日新月异,历史的车轮残酷地碾过,电气工程师们面临着不断出现的技术难题。我们前面提到,当关于不确定变量的历史数据或其概率分布函数已知时,这种概率潮流方法才能取得较为显著的结果。这是由于概率潮流的理论基础中有一个假设,电网中所有类型不确定性变量都可以用基于概率论的方式表示出来,这种基于概率论的表示具体是就概率分布函数而言。通常在现在的电网中,由于层出不穷的因素的影响,比如历史数据不精确或稀缺、数据的保密性等等,在信息不足的情况下无法得出这些不确定性变量的概率分布函数。在这种情况中,概率理论的基石被打破,因此电气工程科研工作者必须转向其他研究不确定性现象的理论中寻求一线生机;哪怕天寒地冻,路遥马亡,也要在理论上找到突破口,为电力系统的现代化发展扫清一切障碍。最终这些伟大的电气工程师们研究发现,可能性理论正好可以填补这部分理论空白。基于这种想法,有研究者尝试过使用模糊建模的技术分析潮流中的不确确定性,全新的探索也一直在继续。
系统工程师们都知道,工程系统中均具有多种不同类型的不确定性状态变量,这是工程界通行的法则。实际的工程系统中,一些不确定性变量是概率性的(基于概率性理论描述),一些是可能性的(基于可能性理论描述),这些变量在系统中相互纠缠耦合,纯粹的概率性的和纯粹的可能性的不确定性变量是不存在的,因此单独应用某一个理论分析这些不确定性的结果令人十分懊恼。
工程实践中,一种结合两种理论的方法应运而生,而且工程的实用性知道我们必须把两种理论结合起来分析。这种基于概率和不确定理论的方法飞速发展,引起学者的广泛关注。现在研究中,一个主要的研究贡献是使用证据理论作为“胶水理论”,将概率理论与可能性理论“粘结”结合后应用到电力系统潮流分析,同时基于能源时代的大背景,综合考虑各种负载、风能和太阳能等新能源发电、汽轮机分布式发电、电动交通工具等因素。实际建模中,将各种负载、风能和太阳能等新能源发电中的不确定性变量当作概率性的,汽轮机分布式发电、电动交通工具等看成可能性的不确定性变量。
3 结束语
在这篇论文中,我们从历史唯物主义的角度讨论了潮流分析的发展和研究情况,并且就研究中出现的困难和挑战出发,介绍了一代代优秀的电气工程研究者的解决方案。以史为镜,这是一代代优秀电力系统研究者的思想精华之所在。我们站在巨人的肩膀上,把握住未来电力系统不确定性潮流分析的发展和研究方向。为此,立志科研,在电力系统未来半百时光的发展中,愿成为其健壮发展的坚实后盾!
参考文献
[1]武历忠,徐诚.电力系统潮流计算[J].云南电力技术,2016(04).
[2]丁明,李生虎,黄凯.基于蒙特卡罗模拟的概率潮流计算[J].电网技术,2001(11).
[3]Alarcon-Rodriguez A, Ault G, Galloway S. Multi-objective planning of distributed energy resources: a review of the state-of-the-art. Renew Sustain Energy Rev 2010,14:1353-66.
电气工程新能源方向范文3
【关键词】建筑电气工程;节能设计;原则
一、建筑电气工程节能设计的重要性
1.保护环境方面:现在我们日常生活已经离不开电了,我国发电主要依靠火力发电,在这一过程中,消耗了大量不可再生的化石燃料,同时排放出污染环境的气体,危害人类健康。因此从保护环境方面来讲,对建筑电气工程的节能设计理念,是对国家政策的节能减排及优化环境方面的必要手段之一;
2.经济发展方面:电气设备需要电能消耗,而我国目前的电力基本上是由传统的能源转换,能源制约着人类的生存与发展,他是我们生存的基础,能源短缺已成为世界关注的问题,同时也是制约经济发展的重要因素,因此,从经济发展来看电气工程必须采取节能设计。
3.提高人民生活水平方面:随着现代化建设的发展和人们不断提高的生活标准,人们追求更舒适的居住环境,冬季取暖和夏季制冷,这些都需要消耗能源。在能源十分紧张的情况下,电气工程采取节能设计是非常必要的。电气工程节能设计,是为了满足人的正常需要后,通过技术创新,减少电气工程能源消耗,提高能源的使用效率,符合电气工程的节能要求。
二、建筑电气工程节能原则
1.适用性原则
建筑电气工程节能设计,是为了满足人的正常需要后,通过技术创新,减少电气工程能源消耗,提高能源的使用效率,符合电气工程的节能要求。要将电气工程中供电设备优化,不能以其他工程功能为代价的,损害的其他工程中电能的使用值,不能盲目投资设备,而不采取符合经济发展水平和科学技术水平方案。
2.实用性原则
建筑电气工程节能设计时应该首先考虑的电气工程的适用性,电源供应设计,要以提供所需的动力,和能源为前提,以满足电气设备的负载能力,供电质量和可靠性的电源要求,以确保建筑电气设备的要求,使电气设备的使用要充分。
3.安全性原则
建筑电力供应的安全性,节能设计不是不顾安全的“偷工减料”式的设计,节能设计必须在保证建筑物的安全的基础上进行。建筑物应有的绝缘问题、负荷问题、电气设施稳定问题、避雷问题都必须充分加以考虑。
4.节能性原则
建筑电气工程的节能指的是设计出一套安全、可靠、经济的电气系统,保障居民的正常使用即可,不造成浪费。在节能性原则下,应尽量减少无谓的能量消耗,如传输电能与变压器的功率损耗,大面积照明能量损耗等。设计师们应使用先进的建筑工艺与设备材料,让其能耗降到最低。
三、建筑电气工程节能设计的方法
1.降低线路的损耗
当电网输送电能时,在网络中就产生功率损耗,其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数、减少电网的无功功率及导线中的电阻等均能降低电网中的线损。具体途径如下:
1.1合理选择线路路径。为为减小导线长度,线路尽可能走直线,不走或少走回头线;
1.2合理确定电气功能用房的位置。变压器尽量接近负荷中心,以减少供电半径;在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,且低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线;
1.3增大导线截面,利用季节性负荷线路。按满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面;将某些季节性负荷的线路,用作常年使用的供电线路,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗。
2.供应和分配系统的设计。
供电和配电系统采取以下措施达到节能的目的:电源和配电系统的设计应该是简单的,可靠的,不应有太多配电级数,对于同一电压的配电级数不多于两级,低压力一般不应超过三级,三级负荷不应超过四级,运用措施,使变压器深入负荷中心,这样供电半径可以被缩短,从而降低损耗,减少电压损失;对于供电所,供电的范围和线路应该明确,合理规划不重叠。
3.选用节能型变压器
节能型变压器与传统的老式变压器相比,大约可以节能百分之十左右,但却反而可以增容百分之五十至百分之一百二十左右。可别小看这区区的百分之十,如果所有的变压器都更换成节能型,每年就可以节省数以亿计的电量。如S9、SL9及SC8等油浸变压器或干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗,450度全斜接缝结构,使接缝密合性好,以减少漏磁损耗。选用铜芯变压器,尽量降低变压器电阻的绕组阻值,增大通过电流。
4.设计最短的供电线路
节省线路上的能耗主要是通过降低线路总电阻来实现的,电流在线路上流动时肯定会消耗一定的能源,而线路电阻=电阻率×线路总长度/线路横截面积,但如果依靠选择横截面大的线路来降低电阻的话,不但投资巨大,而且收到的成效并不理想。因此,我们可以利用缩短供电线路的方法来达到目的,简单来说就是设计供电线路时应该以多走直线、少走弯路为原则,因为直线距离是最短的。另外,还可以选取电阻率较小例如铜芯之类的导线作为节能的辅助。
5.以改善系统的自然功率因数。
自然功率因数是指供配电系统未投入无功补偿装置时的有功功率与投入无功补偿装置后的功率的比值。自然功率因数,可以改善系统的,为了实现该目标,在有功功率恒定的情况下,可以降低线路损失减少负载的无功功率以及负载电流。为了实现这一目标,提高自然功率因数无功功率补偿装置,可用于实现就地补偿,这样可以使无功传输线路损耗降低,以达到节能的目的在电气工程之中。
四、开发建筑电气节能新技术的应用
作为专业的设计人员,在对新技术供电和控制过程中,应该不断学习新技术,不断地进行实践,能够清楚考虑设计过程中出现的问题,做到对新技术有一个深刻的理解,真正做到符合工艺的设计要求。另外注重新技术和新产品的应用, 比如:太阳能、风能等。虽然我国在这些方面的应用范围不是很广,而这些也不是主要的发电手段,但这是一种取之不尽用之不蝎的能源,环保卫生,值得推广和应用。
结语:建筑电气节能是一项系统工程,节能潜力很大,有效节能是在不降低建筑功能节约的前提下,选择合理的设计方案,可有效地减小电能损耗,提高建筑系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献
[1] 张军. 关于建筑电气节能设计措施的探讨[J]. 中国科技信息. 2007(06)
电气工程新能源方向范文4
有哪些单招专业适合男生
1、机械类
推荐专业:机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、工艺设备及控制工程、车辆工程。男生天生适合与机械达打交道。与女生相比,这类专业优势很大,专业技术人才短缺。
2、汽车类
推荐专业:新能源汽车电子、汽车智能技术、新能源汽车技术、智能网联、共享汽车运营管理等在汽车逐渐成为人们生活必需品的今天,汽车专业也成为一个非常走俏的专业。汽车类专业人才成为了炙手可热的“抢手货”。
3、电气电子类
推荐专业:电气工程及其自动化,电子信息工程,电子科学技术,通讯工程,微电子学与工程学,光电信息学及自动化。近几年来,电气、电子类人才的需求日益高涨,随着5G时代的到来,电子类人才可大展身手。
4、建筑类
推荐专业:工程管理、工程造价、道路桥梁技术、建筑动画与模型制作、建筑工程、建筑监理等。
社会在发展,建设永不停息。建筑人才,尤其是高端建筑人才短缺。随着建筑师、建筑师、消防员、电气工程师的附属价格越来越高,我们可以看到这个行业对人才的需求。
5、计算机类
推荐专业:计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、数字媒体技术。计算机是男生无法回避的专业,网络越来越发达,对各类计算机人才的需求越来越紧张。
大学专业怎么选
1、考虑自己的兴趣。在选择专业时既要考虑是否感兴趣,又不能仅凭兴趣。虽然未来就业不一定会专业对口,但大学所学的专业与将来从事的工作还是有一定关系的。
2、考虑未来的就业方向。大多数人都把是否容易就业、将来工作的工资多少作为选择专业的参考,虽然这些是可以作为参考因素,但是也不能绝对化。一来容易就业、工资高的行业必然竞争激烈,工作压力大,再者就业形势也会经常变化。
电气工程新能源方向范文5
关键字:新能源科学与工程;人才培养;培养模式;课程设置
0引言
2010年教育部批准河北建筑工程学院开设风能与动力工程专业,2011年我校开始招收第一批风能与动力工程(080507S)专业学生。风能与动力工程是一门交叉学科,教学环节涉及控制、电气、计算机、机械、自动化等多种学科。根据教育部2012年本科专业设置方案,我校风能与动力工程专业更名为新能源科学与工程(080507T)。全国开设新能源科学与工程的高校中,各个高校侧重点不同,结合我校学科群特点和优势我校该专业继续定位在风能方向。下面结合我校实际特点就新能源科学与工程的专业培养方案进行简要探讨。
1.专业培养目标
我校的该专业培养掌握新能源科学与工程基本理论,具有扎实学科领域基础知识与应用能力,综合掌握风力发电工程设计、风电设备原理及风电场运行的理论和技能,具有创新精神和实践能力的高素质新能源科学与工程专业人才。这样使毕业生主要在风电场设计与运行、控制与维护、风电机组设计及制造领域从事专业技术工作和管理工作,也可在相关研究机构从事研发设计工作。
2.课程培养方案设置
2.1学科大类基础课程和跨学科基础课设置
由于我校该专业方向为风能方向,侧重点为电气、自动化、控制部分。但该专业本身涉及到控制、电气、计算机、机械、自动化等多种学科,结合我校是河北省电子信息教育创新高地的资源优势,我校学科大类基础课程和跨学科基础课设置如下表。结合我校的优势学科,我校在跨学科基础课程上设置了许多计算机、物联网类课程,这对于学生在以后学习风电机组电气工程、监测维护、电力系统调度等做了充足的理论准备。
2.2专业基础课程设置
对于该专业的学生,我们力图通过四年的培养达到如下条件:
(1) 培养学生具有良好的综合素质和创新意识,富有社会责任感,具有国际一流的视野,具备新能源科学与工程这一强交叉学科宽厚扎实的科学基础理论,系统掌握新能源科学与工程应用专业知识及技能、新能源装置及系统运行技术。
(2) 培养学生具有扎实的自然科学基础,良好的政治理论基础,较好的社会科学基础和正确运用本国语言、文字的表达能力;
(3) 本专业主要学习空气动力学、风资源测量与评估、电工学、管理学、自动控制的理论和技术,接受现代风力发电专业的基本训练,使学生具有进行风电机组及风电场的设计、制造、运行、试验研究、项目投资与管理的基本能力。
(4) 较系统地掌握本专业领域所必须的专业知识,如风力发电原理、风电机组设计与制造、风电场电气部分、风电场运行与控制、风力发电项目开发等。
所以在专业基础课程和专业核心课程的设置上进行了侧重。
3教材的选用
教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(教高司[2001]4号)中明确指出“教材的质量直接体现高等学校教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学质量”。为了进一步规范教材选用与管理,选用高水平的教材,杜绝质量低劣的教材进入课堂,健全科学的教材选用制度,不断提高教学质量,我专业教材选用采用如下办法。
3.1教材选用原则
(1)优先原则:优先选用国家级、省部级获奖教材;优先选用国家级、省(部)级重点教材和规划教材;优先选用“面向21世纪课程教材”。
(2)择优、择新、适用原则:树立精品意识,在同类教材中,通过比较,选用质量最好的、近三年出版的、适用的新版教材。
3.2教材选用标准
(1)选用的教材必须符合社会主义市场经济建设、社会发展和科学进步对人才培养的需要。能运用辩证唯物主义和历史唯物主义的方法,全面、准确地阐述本学科的基本理论、基本知识和基本技能。
(2)选用的教材必须符合本专业人才培养目标及课程教学的要求,取材合适,深度适宜,份量恰当,符合认知规律,富有启发性,有利于激发学生学习兴趣,有利于学生知识、能力和素质的培养。
(3)选用的教材应体现科学性、先进性和适用性的有机统一,能反映本学科领域国内外科学研究的先进成果,正确阐述本学科的科学理论,完整表达课程应包含的知识,结构严谨,理论联系实际,具有学科发展上的先进性和教学上的适用性。
(4)选用的教材应文字精练,语言流畅,文图配合恰当,图表清晰准确,符号、计量单位符合国家标准。加工、设计、印刷、装帧水平高,价格合理。
电气工程新能源方向范文6
关键词:电气工程及其自动化;特色专业建设;质量工程
作者简介:于仲安(1973-),男,甘肃临洮人,江西理工大学电气工程与自动化学院,副教授;梁建伟(1979-),男,山西阳泉人,江西理工大学电气工程与自动化学院,讲师。(江西 赣州 341000)
基金项目:本文系江西省教育科学“十一五”规划(重点)课题“地方高等学校特色专业建设的研究与实践”(课题编号:09ZD069)、江西理工大学质量工程资助课题“电气工程特色专业建设”、教育厅学位与研究生教育教学改革研究项目“基于产学研的研究生创新实践教育研究”(项目编号:赣教研字[2009]16)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0175-03
特色专业建设是进一步优化高校专业设置,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力的重要手段。特色专业建设首先应该符合学校学科专业的整体发展规划和布局,符合社会人才需求的现状和变化趋势,应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。加强特色专业建设,是高校在高等教育大众化新形势下的必然选择,也是新时期高校深化教育教学改革,深入实施“质量工程”,提高人才培养质量的重要切入点和落脚点。[1]
电气工程及其自动化专业是多学科交叉融合,集电子、计算机、电力、控制于一体,专业知识发展迅速,新理论、新技术层出不穷,培养的人才具有广泛的普适性。江西理工大学电气工程及其自动化专业2008年被学校确定为特色专业进行建设,立足江西,面向市场,依托学校优势学科,面向电力、电子、矿山、冶金等行业,以电气工程领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,为社会培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的创新型电气类骨干技术人才。
一、特色专业建设目标和方案
江西理工大学电气工程及其自动化特色专业的建设目标是依据本专业的发展现状、学校的办学特色以及现有的办学资源,制定了电气工程及其自动化专业“五结合”的人才总体培养模式:“强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”,培养创新型、复合型电气工程领域高级工程技术和管理人才。在学科建设、师资队伍建设、人才培养、科学研究和实验平台建设等方面取得长足进步,其建设成果可为学校乃至同类高校电气工程专业建设和改革起到一定的参考和示范作用。
建设方案为:根据学科基础和科研特色,研究电气工程人才培养新方案,加强理论素质基础和工程实践创新能力,探索适合电气工程领域发展的创新思路。改进培养方法和课程体系,强化实践软硬件建设,加强教师队伍建设,完善教学管理和评价体系,重视工程实践和科研创新能力的培养,提高人才综合素质和应用价值。[2]
在人才培养方案方面,根据高校培养模式和行业发展现状,从发展学科优势,加强学生素质角度出发,本专业结合教学改革和实验平台建设,从以下几方面着手,改进现有人才培养方案。
学科方向定位:在原有的电机和电力电子、控制工程方向的基础上,综合学科发展趋势,增加电力系统、新能源等教学内容。
优化课程体系:合理分配基础课程、专业基础课程、专业课、选修课的比例,加大了实践教学环节的比例。
改进培养模式:加强实验平台建设,构建课程实验、课程设计、实习和实践等创新实践活动在内的综合实践体系。增加专业讲座次数,让学生了解最新知识与技术的发展。
改善教学手段:积极鼓励和改进课堂教学、实践教学的手段和模式,提高学生主动学习的积极性。促进学生自主学习:通过开放实验室、参加学科竞赛、参与科研活动等方式,促进学生个性发展,提高工程实践能力和创新能力。
二、已取得的建设成果
近几年来,依照教育部质量工程的要求,在校院的支持和帮助下,通过全体教师的团结协作和努力工作,电气工程及其自动化特色专业建设取得了一定的进步。
1.强化师资队伍建设
通过几年的培养和引进,本专业教研室专职教师人数达12人,兼职教师3人,博士人数4人,硕士研究生10,博士和硕士比例为93.3%。其中教授3人,副教授8人,讲师4人,年龄45岁以下的占80%,年龄、职称、学历结构合理。
加强青年教师培养,通过听课、研讨、交流、公开教学等形式,进行传帮带的培养,使青年教师尽快成长。近3年,本专业4位青年教师分获江西理工大学“青年教学标兵”、“优秀教师”、“青年科研标兵”、“最受学生欢迎的10佳教师”和“教学竞赛一等奖”等荣誉称号。
通过企业实践、短期工程应用培训等方式,促进教师实践能力和工程技术的提高,为更好地指导学生打下坚实的基础。
2.优化课程体系,完善人才培养模式
现代科学技术呈现综合化、整体化趋势,要求文理渗透、理工管结合、学科交叉。这种形势下,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,不仅要进行以教授专门知识、技术、能力为目的的较宽专业教育,还要进行以全面提高人的综合素质为目的的通识教育。从电气工程及其自动化专业的基本要求出发,其人才培养的知识结构中除了体现通识教育的自然科学、人文社科、经管、外语、计算机和体育课程外,还必须具备既反映一级学科“电气工程”特色,又反映“强弱电”结合的三大知识系列课程。
(1)电子技术系列课程:“电路”、“电子技术”(模拟电子技术和数子电子技术)、“电力电子技术”、“可编程芯片技术”、“嵌入式系统技术”等。
(2)计算机与信息处理系列课程:“计算机基础”、“计算机高级语言”、“自动控制原理”、“微机原理及程序设计”、“单片机原理与应用”、“计算机控制技术”、“工业控制网络”、“可编程控制器原理与应用”、“检测技术及仪表”等。
(3)电机与电能系列课程:“电机与拖动基础”、“电力系统分析”、“电力系统自动控制”、“运动控制系统”、“现代电气控制设备”、“电力系统继电保护”、“微特电机及系统”、“新能源转换与控制技术”等。
以上课程体系的优化,使学生受到电工电子、电力系统、信息控制技术等方面的基本训练,既有电气工程方面的专业知识和技能,又具有自动化和信息技术的基础知识和基本技能,学生系统观念强、基础知识扎实,具有较强的创新意识和工程实践能力,专业面广、适应性强,广泛满足社会的需求。
3.构建实践教学体系,加大实践平台建设[3]
根据实践教学的特点,结合电气工程及其自动化专业的培养目标、专业特点、学科发展和社会需求等,确立了“既有基础实践又有专业实践,既有基本技能训练又有创新创业训练,‘加强基础、重视实习、确保设计、强调创新’”的实践教学理念。
实践教学的主体是学生,实践教学质量的体现也是学生,而学生存在个体差异,因此必须因材施教,培养学生个性的发展。实践教学离不开理论教学的坚实基础,实践教学与理论教学的最终目标是工程应用与实践创新,因此构建了“以学生为主体,面向工程实际,实现理论教学与实践教学相结合、常规教学与个性培养相结合、实践教学与工程训练相结合、创新教育与科技竞赛相结合”的实践教学模式。
运用实践教学的基本理念,遵循实践教学体系的构建原则,采用“结构层次化,内容模块化,课程系列化”的实践教学体系设计思路,构建了电气工程及其自动化专业“以学生创新精神和创新能力培养为主线,集目标性、基础性、层次性、系统性、实践性于一体”的实践教学体系,将该实践教学环节分为“课程实验、实训和实习、综合设计、创新创业”四大实践教学模块,如下图1所示。
近几年,得到学校、财政部1200多万元的的大力支持,新建了电力系统实验室、新能源实验室、电气传动实验室、伺服系统实验室等,使本科生的实验开出率达100%。通过优化实验资源,改进实验手段和内容,使专业课的设计性和综合性实验比例达85%以上。
以“立足专业特点、面向工程实际、注重操作能力、培养劳动意识、提高综合素质”的校外实践基地建设思路,通过广泛联系和持续的建设,校外实践基地建设取得重大进展,现已建成5个相对稳定的校外实践基地,基本满足专业生产实习、毕业实习的需要,为学生了解企业、了解社会、增强实践动手能力打下了良好基础。
4.以能力培养为核心,加大教学方式方法改革[4]
(1)狠抓课堂教学改革,提高课堂教学质量。通过研讨会、示范教学、教学竞赛等形式,提高教师课堂教学的质量,针对不同的课程内容采用不同的教学方法,如启发式、引导式、问答式等。以教师为主导、以学生为主体,调动学生学习的积极性和主动性,严格课前预习、课堂练习、课后做作业的习惯,并进行不定期的检查和评比,在学生中养成良好的学习习惯,向45分钟要效果。
(2)以实践创新能力培养为核心,实行分类分层教学。为确保实验教学体系以能力培养为核心,与理论教学有机结合,根据实验类型进行分层次、多元化整合,力求综合设计型实验开出的比例不低于85%,兼顾应用型、研究创新型实验的开发。在整合实验课程内容的过程中,充分体现学科交叉重组,实现理论课和实验课内容组合的最优化。随着学生专业知识的不断增长,实践内容从基础到专业、从验证到设计、从设计到综合,从综合到创新,不断融合和贯通。通过基本工程能力训练、综合素质提高和创新能力培养3个阶段,培养学生的实际动手能力、信息获取能力、自主学习能力和创新思维能力。
5.重视科学研究,积极参与学科竞赛
高度重视科研活动,积极进行产学研结合,以科研促进教学改革和提升,大力推进教学研究,不断提升教学改革的力度。鼓励和组织学生参加各类学科竞赛,不断提高实践创新能力。
(1)加大纵横向科研课题的研究。近3年,本专业获批国家自然基金项目2项,资助经费76万元,获批省市级科研项目8项,资助经费22万元多万。横向课题5项,科研经费约350万元,发表科研论文60多篇,其中EI检索论文18篇,SCI检索2篇。
(2)教学类课题的研究。包括教改课题、教育规划课题和质量工程课题。近3年,本专业获批省级教改课题7项,教育规划课题2项,质量工程建设项目8项,资助经费约20万元。
(3)积极创造条件开放实验室,开展第二课堂活动,引导和鼓励学生积极参加各种技能竞赛。如数学建模竞赛、省级电子制作大赛、省级和国家级电子设计大赛、各类机器人大赛、挑战杯等各种学科竞赛,并取得了优异的成绩,近5年来,学生参加各类竞赛共获全国一等奖5项、二等奖1项,江西省一等奖21项、二等奖23项、三等奖30余项。
6.完善教学管理和质量评估体系,提高管理效益[4]
(1)强化日常教学管理,提升教学管理水平。本专业从课堂教学、实验实习、课程设计等环节进行了大量的改革和完善,极大地促进了教学管理的正规化,教学过程的严格化。从教师的教案书写、作业批改、课堂监控、实践教学准备、实践过程指导、教学档案管理等方面进行检查和监督。规范严格的管理,促进了教师教风的好转,进一步促进了教学质量的提升。
(2)促进理论和实践的深度融合。为了解决实验师资短缺的问题,促进理论教学和实践教学的深度融合,本专业要求所有理论教学的教师必须参与实践指导,包括课程实验、实习、课程设计等环节,参与实验室管理(作为兼职实验人员)。一方面为教师了解学生对理论知识的掌握情况提供参考,使教师课堂教学更有针对性,另一方面提高了教师实践能力、缓解了实验师资短缺的局面,实现了理论与实践的深度融合。
(3)完善质量监督和评价体系。进一步加强教学的宏观指导、协调和质量监控,完善评价体系和质量考核制度,进一步推进教学管理改革,确保人才培养质量的不断提高。
1)形成教学教学督导机制。为了提高教学质量,专业教研室采用试讲、研讨、听课、示范等形式,促进教研室教师教学能力的不断提高,从教学态度、教学内容、教学方法、教学条件、教学效果等方面进行综合检查和测评,并将相关信息及时反馈给授课教师,指出其授课的优点和不足之处,并提出富有建设性的意见和建议。
2)建立学生评教机制。教学督导能起到信息沟通的作用,但作为教学的对象,学生是直接的感受者,为此,专门设立了学生评教委员会,大力改革原来的学生评教方式方法,产生了积极的效果,在江西省教育电视台、校园媒体等进行了宣传报道。通过学生评教,建立了和谐的师生关系,畅通学生和教师之间的沟通桥梁。每月出版1期《学风建设简报》,学生在肯定教师优点的同时,更多的指出授课的不足,教师对学生的意见和建议必须进行反馈,教学相长,有利地监督了教学过程,促进了教风、学风的进一步好转。
3)信息反馈。有效的信息反馈是质量监控的基础,反馈信息的收集渠道除了统计、测量与评价之外,还可从同行教师、学生、毕业生、用人单位和社会各界广泛收集信息,并建立制度化、常态化的信息反馈渠道和反馈制度。通过信息反馈,为专业教学改革提供必要的参考,为提高教学质量提供借鉴,也为如何培养更适应企业和社会的学生提供借鉴。
7.毕业生质量
电气工程及其自动化专业建设的成绩得到了学校和社会的广泛认可,2008年作为江西理工大学首批一本招生专业,目前已在江西、安徽、河北、内蒙古、青海5省实行一本招生,生源质量大幅提高。本科生招生人数大幅增加,其中2008级学生198人(含专升本29人),2009级学生174人(含专升本29人),电气2010级141人。近几年来,电气工程及其自动化专业的就业率和考研率稳步提高,见下表1,趋势图如下图2所示。
三、特色专业建设中面临的困难
“质量工程建设”是促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展的重大举措,需要学校、学院、教研室各级管理部门的统一协调和全力配合,需要领导、教师、学生的全力投入,但在目前的高校,尤其是地方高校,在能提升学校办学实力的学科建设、科研等方面所受到的压力非常之大,而在学校的收入分配政策、职称晋升、评优争先等方面对质量工程的重视远远不够,导致教师对本科教学项目的研究和建设的积极性不强,投入精力不够,加之教学任务的繁重、评价体系的不完善、教学工作质量的认定标准不规范等一系列的原因,使得质量工程的建设效果不理想。
特色专业的建设不仅涉及教学场地、实验设备、实践基地、图书资料等硬件基础,还包括师资队伍、培养计划、理论教学、实践教学、科研活动、教学方法和手段、技术进步、社会需求、区域经济发展等许许多多的软件建设,它是一个长期积累的过程,需要不断研究和实践,并不断修正和完善,方能产生较好的建设效果。
四、结语
电气工程及其自动化专业培养从事于电力生产、传输和电力系统运行、电力电子技术应用、信息处理、试验分析、自动控制、电机与电器产品的研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的宽口径复合型高级工程技术人才和管理人才,是目前社会急需的通用性强、适应性广的专业,学生毕业分配形势非常看好。[8]
以上所述的成果只是特色专业建设过程中取得的点滴成绩,对照特色专业建设目标,还有很多工作要做,尤其作为地方高等院校的电气专业,如何更好地将专业的普适性和学校的特色、地方经济特色紧密结合,培养出基础扎实、特色鲜明、具有创新精神的高素质电气人才,还需要深入改革和实践,才会取得理想的建设成果,为同类高校电气工程专业建设和改革起到有益参考作用。
参考文献:
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[2]丁明,吴黎丽,等.电气工程及其自动化国家级特色专业建设与思考[J].电气电子教学学报,2011,(4):32-34.
[3]于仲安,任志斌.以创新实践能力培养为目标的电气类专业实践教学体系构建[J].江西理工大学学报,2009,(12):85-88.
[4]于仲安,张振利.加强实验教学示范中心建设全面提高实践教学质量[J].江西理工大学学报,2010,(12):49-52.
[5]汪上,刘朝臣.论高校特色专业建设[J].高等农业教育,2008,(11):52-55.
[6]张泮洲,侯立松.浅议高等学校特色专业建设[J].教育与职业,2004,(1):22-23.