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电气工程及其自动化理论知识范文1
电气工程及其自动化专业是一门实践性非常强的专业，学生要经过很多实践的训练才能培养出很强动手能力，要使学生在短时间内，将所学理论知识转换为实际工作能力，必须十分强调学生实践能力的培养和训练，因此，实践教学环节至关重要，必须高度重视。
1电气工程及其自动化专业实践教学存在的问题
目前我校电气工程及其自动化专业实践教学基本上都依据专业教学计划来组织教学工作，实验大多是结合理论课程开设的，实验方式大多是由教师先讲，学生按照教师的布置或者指导书上的步骤，按部就班地完成实验操作，学生是处于被动接受的状态，他们学习的主动性、积极性受到一定的限制。在这种模式下，实验能力是被当作技能并以“知识”的形式加以传授，重视知识学习而轻视开拓创新，从而导致学生缺乏“创造性”应用能力的培养。设计性的实践教学大多停留在书本上，结合工程实际的内容很少，强调个人能力而忽视团队协作精神。教师对于课程设计和毕业设计的选题都是从自己熟悉的领域或方向指定题目，有一定的局限性，有的题目过时，无法体现当前本专业先进技术，实践教学面向工程的很少，教师工程经验也缺乏。
2电气工程及其自动化专业实践教学改革思路
现代社会需要具有工程专业能力，团队协作和创新精神的人才，所以要以尽可能接近工程实际，以技术、企业和社会的团队综合设计项目为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生得到全面的训练和提高，这样可以促进我校电气工程及其自动化专业实践教学的改革和创新，培养出更多即有扎实基础，又有技术能力的人才。在国外，实践教育正成为大学的一种制度化理念，以美国麻省理工学院为首的许多大学，在其大学理念和使命中都渗透了加强实践教育的思想，并通过多种途径提高学生能力的培养。在这种制度化理念的框架下，通过课堂内外各个环节，全面构建完整的实践教育体系，提高大学生掌握知识的能力、创造能力、实践能力、动手能力、合作能力等。
2.1实践教学体系改革
（1）制定尽可能接近工程实际的实践教学计划。适当开展验证性实践教学内容，可以培养学生掌握基本的实践技能。结合行业需求，还要把创新能力、人际能力和对产品、过程和系统的构建能力在培养的过程中体现出来，还要加大设计性和综合性实践教学比例，在实践教学中还要设计许多合作完成的项目，学生自行分任务，每个任务要将学生的构思、设计、实现和运作思想贯穿于始终，力求让学生在每个环节中都得到工程化训练，进一步培养创新实践能力。
（2）实践指导书和大纲的改革。要让学生以主动、实践和课程之间有机联系的方式学习，改革以往实践以课程为主题，专业内各课程间没有联系的缺点，改革以往以验证性为主，学生被动学习状态。以引导学生主动进行实践和进行综合性实践，以实用性和突出学生的主体地位为指导思想来编写实验、课程设计、实训指导书和大纲。
（3）结合专业建设，建设实训室。建设电气工程实训室，用于电气工程及其自动化专业综合实训，加强电工基本技能、基本操作等方面的训练，结合行业需求，电气工程实训室强调模拟工程实践环境，为学生电气制图、电气安全、电气测量、电气系统设计与实现等环节打造实践平台，进一步加强学生工程实践能力、创新能力和人际能力的培养。
（4）开展大学生课外活动。为了造就富有创新精神和实践能力的技术能手，以“台达自动化实验中心”为依托，开展大学生课外活动。选派专门教师指导，吸收感兴趣的优秀学生参加，对学生进行个性化培养。要求学生根据自己的能力与兴趣开展自主式、合作式的实践活动，以小项目为依托，与“台达自动化实验中心”和“电气与自动化实验中心”紧密结合起来完成制作，对学生作品进行展示、评审、奖励，调动学生的参与积极性，使“被动实践”变为“主动实践”。对“技术能手”进行梯队建设，形成大一跟着学、大二当助手、大三出成绩的良性循环。
（5）引入小项目驱动教学，提高实践主动性。学生在大二开展小项目驱动实践，主要是以专业方向为主线，结合行业需求，在老师的指导下将项目交给学生，从组内分工到资料收集、方案设计、项目实施都由学生自己负责。很多专业知识学生并没有学过，到大三开设专业课时能提高学生学习兴趣。小项目驱动教学尽可能地把创新能力、人际能力和对产品、过程和系统的构建能力在实践过程中体现出来，将构思、设计、实现和运作思想贯穿于实践始终。
（6）改革考核方法。考核方法侧重于学生创新能力、人际能力和将构思、设计、实现和运作思想贯穿于实践始终的考核，使“突出能力、鼓励创新、重视合作”为原则的考核方式成为激励学生主动性、创新性发挥的手段。
2.2对实践教学各环节进行改革
结合行业需求，既要重视工程能力、创新能力的培养，又要注重团队精神的培养。要对实验、课程设计、实训、毕业设计和毕业实习各实践环节进行改革，重点培养学生的实践能力和创新能力，将构思、设计、实现和运作的工程教育思想贯穿到实践教学体系的各个环节，力求使学生在每个环节中均得到工程化训练和创新能力、人际能力的培养。
（1）实验改革：加大综合性和设计性实验比例，结合行业需求，要将构思、设计、实现和运作思想贯穿于始终，以学生为主体，教师为辅助，力求让学生在实验中培养创新能力和人际能力。（2）课程设计改革：课程设计以专业方向为主线，结合行业需求，把创新能力、人际能力和对产品、过程和系统的构建能力在实践过程中体现出来。（3）实训改革：在电气工程实训室，对学生进行安全用电教育，培养学生“敢用电、会用电”，培养学生主动式、团队式学习。（4）毕业设计改革：结合行业需求，强调基于项目的构思、设计、实现、运作。
2.3加强“双师型”师资队伍建设
很多老师都从校门到校门，自己都没有进过企业工厂，怎么能够胜任教学生工程能力呢？要适应社会的发展，电气工程及其自动化专业必须要构建适应工程人才培养的师资队伍。教师要深入企业，要能够接触企业的实际工程项目，与企业技术人员联合开展工程项目实训，真正将学生培养为符合行业需求的技术人才。
2.4深层次开展校企合作
要建设好“台达电子班”，真正打通产学合作途径，就要校企共同研究人才需求走势，设置特定课程体系，积极开展符合企业需求的实践教学改革，在“台达自动化实验中心”有针对性的开设实践教学项目。利用“台达自动化实验中心”的有利资源，积极组织学生参加“台达杯”自动化设计等大赛。
定期聘请企业技术人员开展技术培训与讲座，聘请企业技术人员为兼职教师，指导学生毕业设计和毕业实习等教学环节，使毕业设计与生产实际紧密结合起来，真正将学生培养为符合行业需求的技术能手。
参考文献：
电气工程及其自动化理论知识范文2
关键词：实践教学；创新能力；模块化；教学体系
作者简介：阴振勇（1956-），男，北京人，北京建筑工程学院电气与信息工程学院，高级实验师。（北京100044）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）06-0106-02
科学技术和现代经济的高速发展需要基础知识和专业宽厚、具备创新精神和创造能力的高素质人才。突出综合素质与能力培养是高等学校本科教育的目标。教育部早在《关于加强高等学校本科教学工作提高教育质量的若干意见》文件中明确指出：“实践教学对于提高学生综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。”因此，高等教育必须适应社会经济发展对人才的需求，实践教学始终是人才培养的重要环节，有着其他教学过程无法替代的显著作用。应用型人才应具有一定的理论基础、较高的专业技能和很强的工程实践应用能力。根据北京建筑工程学院“立足首都，面向全国，依托建筑业，服务城市化”努力培养为城市化服务的、德智体美全面发展、具有工程实践能力和创新意识的应用型高级专门人才的办学基本定位，针对北京地区二类学生的学习基础，结合北京建筑工程学院（以下简称“我院”）的办学特色和历届毕业生的追踪反馈信息及建筑生产企业对高校教学的要求，对“电力电子”、“电机拖动与自控系统”及“交流调速”课程体系进行系列实验教学改革。
一、课程体系总体结构
根据我院办学定位，提出了以“工程应用能力”培养为主线，专业内容以“应用为目的”，基础理论以“够用为尺度”的教学改革思想。通过对课程的基础理论和实践环节进行调整，强调了掌握概念、强化技能、培养工程应用能力的教学重点。明确了专业课程教育目的是为北京市城市经济建设培养从事建筑行业及相关领域的工程技术应用型人才。建立起了以北京重点实验室“建筑电气与智能化实验教学中心”为核心，搭建起多层次、模块化教学为主平台，辅以多元化教学方式的实践基地。
二、传统课程存在的问题
目前，我国普通高等学校的教学模式普遍存在着重理论轻实践的现象。由于我院电气工程及自动化专业是由传统工业企业自动化过渡而来的，是一个强电为主，强弱电技术、计算机技术相互渗透的宽口径专业，而“电力电子”、“电机拖动与自控系统”及“交流调速”课程的特点是所涉及的基础理论和知识面广，要求基础理论扎实，学生要有很强的分析问题和解决问题能力以及实践能力。而传统课程表现出教材厚、内容广、学时多，教学过程强调的是知识的系统性和理论的完整性，缺乏工程应用的针对性和实用性，尤其是课程所设及的内容不能结合建筑领域，学生不知上述课程学完以后在建筑行业能有什么用处，学习积极性不高，这种学术型的教学模式显然不适应对高级应用型人才培养的办学目标，因此，对上述课程改革势在必行，为了强调工程应用能力的培养，首先需要改革的便是实践教学环节。
三、教学内容的改革与实践
1.改革实验教学体系，探索新的实验教学方法
近年来，我院实验中心在如何拓宽学生素质培养平台，强化创新意识、创新能力的培养等方面进行了一系列有针对性的研究和实践。
（1）调整实践教学计划。在学时安排上增加了实验学时，压缩了理论学时，如电力电子实验课由过去的6学时改为8学时，并增加了2周电力电子综合大实验。将“交流调速”与“直流拖动控制系统”两门课程合并，原实验学时不变。把原有3周直流调速系统设计大实验改为4周交、直流调速系统综合实训。为此，新购进20套实验设备。同时为了提高实验设备的利用率，将“电力电子”、“交流调速”、“电机拖动与自控系统”课程的实验分为不同学期，这样可以使学生由过去的3个人一组改为2个人一组，增加了学生的动手能力。
（2）完善实验教学体系。在实验中心的正确领导下，和任课教师一起修改了实验教学计划、实验大纲，重新编写了实验指导书。完善了学生重修、重做一般性实验、综合性实验、设计性试验及实训管理制度，学生实验登记制度。从教学管理上督促学生从思想上重视实践能力的培训。
（3）重视实验考核和实验成绩。在实验教学的考核上，强调要严格按照实验教学大纲和项目中规定的考核标准进行，既有实际操作技能的考试，同时增加了笔试内容，提高实验成绩在期末成绩的比重，平时实验成绩占期末总成绩20%~30%，特别注重过程考核和综合能力测评，以确保实验教学质量。对于综合实验，设计型大实验及实训课，采用单独考试，以答辩的形式进行考核。几年来取得了明显效果。
现在“电力电子”、“交流调速”、“电机拖动与控制系统”的实验教学正按照教学改革计划制定的实验教学体系有目的、有步骤地进行和完善。从已完成的实验项目来看，教学的目的性、针对性及其实际效果都有了明显的提高。
2.建立多层次、模块化教学体系
根据对人才所需知识、能力和素质结构的要求，重新构建了电专业教学体系，确定了由易到难循序渐进的分层次、模块化教学方法，强调了理论与实践并重，理论为应用服务的原则，增大实践教学环节比重，采用“基础、综合、设计和实训”多层次实践教学模式，体现以培养具有独立思考和创新精神和创新能力为重点的教育特色。
（1）基础性实验。基础性实验多以验证性为主，属于培养学生的认识实践能力。主要对学生进行实验基本知识、基本方法、基本技能的规范性、严谨性训练和指导。通过这些基础实验，使学生掌握常用仪器、仪表的使用，学会参数测试、实验数据的记录，实验结果分析等基本实验技能。以培养学生实验操作能力为目的，巩固深化理论知识。这其中安排了锯齿波触发器实验、单相桥式可控整流实验、三相半波可控整流实验、三相全波可控整流实验、开环直流调速系统实验、单闭环直流调速系统实验和三相交流调压调速试验等。通过这些实验教学，加深了学生对基础理论知识的理解，培养了学生学习的兴趣，养成了严谨、求实、科学、思维开放的实验作风。
（2）综合性实验。综合性实验是培养学生动手能力、开发智力和创新意识而进行的实验教学。要求学生对所学的知识能灵活掌握，培养学生对专业理论知识的应用能力，锻炼学生综合实验技能，积累科学实验经验。在验证性实验的基础上，形成具有综合知识内容的综合性实验。主要安排了三相可控整流仿真系统实验、双闭环直流调速系统试验、异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统实验、基于DSP的矢量变换控制与直接转矩控制变频调速系统实验。这些实验涉及到模电、数电、电力电子、自控系统、电机拖动、自控理论及交流调速等课程。学生通过综合性实验，将这些知识有机的串联起来，达到了培养学生综合应用知识和创新能力的目的。
（3）综合设计性实验。主要是培养学生独立分析问题和解决问题的能力、科学的研究和创新能力。创新能力是在认识能力、应用能力培养的基础上进行更高层次的能力培养。我们在实践教学方法中采用了开放式的实践教学模式，学生可以随时进出实验室。我们主要教学计划是：第一，安排2周时间，通过电力电子等课程所学知识，设计制作一台不间断稳压电源；第二，安排3周时间，设计调试直流拖动双闭环调速控制系统。
综合设计性实验课一改过去教师扶着学生走的传统实验方法，而让学生自己设计原理图、硬件电路及流程图。并亲自动手焊接、调试电路。这对学生是一种全新的实验方式，在这里将给学生一定的自，使他们面对实际问题来发挥自己的聪明才智，检验自己的学识水平，在解决实际问题中来提高自己分析问题和解决问题的能力。学生学会了查阅文件资料，撰写论文，总结经验，最后拿出自己的设计制作实验成果，为今后科学研究打下基础。
（4）工程实训。注重培养学生的专业技能和动手能力，强化工程应用能力和实操训练是工科院校教学实践的内容。结合我院的办学定位和行业特色，明确了专业课程教育目的是为北京市城市经济建设培养从事建筑行业及相关领域的工程技术应用型人才。为此，电信学院建立了“建筑电气智能控制中心”实训基地和电力电子与电力传动控制系统大兴校区实训基地。两个实训基地，可完成电梯控制系统、风机水泵交流变频调速控制系统、空调控制系统、消防控制系统、动力和照明配电系统、低压电器控制设备等内容的实训。这些系统完全是建筑电气领域中真实系统的微缩，完全模拟实际系统运行的真实情况，是真实可操作的实验系统。它突出行业特点，整个工程实训过程也就是巩固理论、扩展知识面、增加动手能力和开拓智力的过程。它使以往所学的知识在紧张的思维设计、巧妙的具体使用中得到升华，并在解决一个又一个的难题中得到乐趣。
学生在实训基地中既可接受实际操作的职业素质训练和职业技能训练，又可以对现代建筑中的几大典型电气控制系统建立真实的感官认识和工程应用技能操作训练，对未来所从事的行业充满信心，可以更好地找到理论与实践的结合点。
四、结论
实践证明，几年来，实验中心依照“基础、综合、设计和实训”的多层次、模块化的实践教学方式，突出了以创新精神和创新能力培养为重点的专业课程的教学特色；体现了实践教学改革内容体系的创新。通过对“电力电子及自控系统”课程的实践教学环节的设计与改革，已初见成效，使北京建筑工程学院的电气工程及其自动化专业毕业生的实践意识、操作技能、工程应用等专业综合素质得到了很大提高，使实践教学步入多元化、科学化的轨道，拓展了学校的发展空间。
参考文献：
[1]陈怀侠,蔡火操,黄建林,等.设计性实验教学的实践教学与思考[J].实验技术与管理,2006,(8):101-103.
