電力電子課程設計總結范文
時間:2023-03-28 01:15:10
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篇1
關鍵詞:電力電子;教學改革;應用人才培養(yǎng);工程能力
作者簡介:茅靖峰(1976-),男,浙江寧波人,南通大學電氣工程學院,副教授;顧菊平(1971-),女,江蘇南通人,南通大學電氣工程學院,教授。(江蘇 南通 226019)
基金項目:本文系江蘇省高校“青藍工程”基金項目、南通大學教學研究基金項目(項目編號:2011B50、2010B10)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)33-0032-02
近20年來,電力電子技術受計算機技術、控制技術與材料科學等關鍵技術的推動,得到了快速發(fā)展,其工程應用領域得到了迅猛擴張。由現(xiàn)代電力電子技術支撐的新型產業(yè)和對傳統(tǒng)行業(yè)的技術改造,如新能源、綠色交通、智能電網(wǎng)、先進伺服驅動、極端環(huán)境探索、節(jié)能減排等,都取得了巨大的技術經(jīng)濟效益與社會效益,展現(xiàn)出了良好應用前景。[1,2]
為了適應電氣信息類工程應用學科的發(fā)展,保持教學內容的新穎性,跟蹤電力電子技術的最新熱點,自2006年以來,南通大學電氣工程學院開設了“現(xiàn)代電力電子技術”課程,在傳統(tǒng)“電力電子技術”課程學習的基礎上,結合地方經(jīng)濟發(fā)展特色和技術需求,講授現(xiàn)代電力電子技術高級原理、新器件與新型工程應用,以此提高學生理論聯(lián)系實際的工作能力,培養(yǎng)市場應用型人才。本文從該課程的教學目標、教學內容、實踐教學和網(wǎng)絡教學等方面,介紹了課程教研組對這門課程的教學改革和實踐情況。
一、傳統(tǒng)教學存在的問題分析
1.裝置與系統(tǒng)級的概念不突出
傳統(tǒng)的“電力電子技術”課程教學,側重于器件級的理論分析,強調基于電力電子器件的電路拓撲解算,即以電力電子器件為核心,在器件基本結構、原理和特性學習的基礎上,針對典型電力電子拓撲原理電路,從電力電子器件的通和斷兩個狀態(tài)入手,對電力電子電路換流的物理過程、波形特性、電參數(shù)之間的數(shù)量關系進行分析和計算。
該教學結構的優(yōu)點是概念清楚、體系完備、機理分析透徹,但也存在諸多弊端。例如,學生將電力電子學過多地關注在了電力電子器件上,弱化了從裝置級和系統(tǒng)級的角度對電力電子電路進行理解和認知;割裂了電力電子功率電路與基于反饋原理的數(shù)模電控制電路、自動控制原理、工程實際應用電路之間的關系;大篇幅的基于晶閘管器件的理論分析和計算,降低了學生學習的興趣;單一和過少的工程應用實例,減少了學生對課程實用性的認同感等等。
2.實踐教學環(huán)節(jié)薄弱
電力電子技術作為工程技術需要有一定量的實驗和實踐環(huán)節(jié)才能保障學習效果。但在傳統(tǒng)的“電力電子技術”課程實驗項目中,基礎性和簡單驗證性實驗較多,不能很好地與當前的工程實際應用相聯(lián)系,致使許多新技術、新方法無法通過實驗來直觀的體驗。
而且電力電子實驗設備的常用形式為基于掛件結構的實驗臺和實驗箱,基本上與實驗內容相關的重要元器件、電路和系統(tǒng)都被封閉于內。實驗過程中,學生們無法看到功率元器件、配件及電子儀表的外觀和關鍵連線。學生依照原理圖機械地連接主電路、記錄實驗數(shù)據(jù)和波形,即使不了解電路的工作原理,也能較順利地完成實驗。因此,無法發(fā)揮學生的主觀能動性,沒有探索學習的動力,鍛煉創(chuàng)新思維和動手能力的教學內容和平臺也不足。
二、課程教學改革措施
1.以服務地方經(jīng)濟發(fā)展為導向,確立教改思路和目標
作為地方綜合性高校,南通大學的電氣工程及其自動化專業(yè)的定位是培養(yǎng)應用型工程技術人才,為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供智力支撐和人才支持。因此,本課程作為電氣工程及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程之一,其教學目標的確立需結合本區(qū)域的產業(yè)分布與發(fā)展特點,同時又緊緊圍繞本專業(yè)的學科方向。
形成了以幫助學生從裝置和系統(tǒng)角度理解和掌握電力電子技術,培養(yǎng)理論與實踐能力兼具的創(chuàng)新型電力電子應用技術人才為目的,以新能源、運動控制、電源技術、柔流輸配電等應用領域為背景,以講授電力電子技術在實際工程應用中所需要處理的相關問題為主要內容的課程教學思路和培養(yǎng)目標。
2.整合教學內容,突出應用能力培養(yǎng)
根據(jù)培養(yǎng)目標,在學院學科特色和現(xiàn)有教學資源的基礎上,對課程體系和內容進行了合理調整。舍棄了傳統(tǒng)的以大篇幅晶閘管半控器件分析為主線的教學內容體系,建立了“以基于全控器件的實際應用為主線,以電力電子主拓撲電路結合系統(tǒng)級的自動控制原理及其實現(xiàn)電路分析為主要技術內容,培養(yǎng)學生從整體的角度認識和設計電力電子電路的能力”的課程教學體系。
整合后的教學內容由三部分組成:功率器件、典型電路、應用及其系統(tǒng)。功率器件是基礎,重點講授開關全控器件及其驅動電路;典型電路是主體,重點講授基于全控器件的直直、逆變和整流三種變換電路及其控制機理;應用及其系統(tǒng)是提升,重點講授電力電子在新能源發(fā)電、運動控制、電源和柔流輸配電技術中的應用原理及其典型系統(tǒng)設計案例。三者層次明晰,但學時又有所側重。即前兩部分作為前續(xù)“電力電子技術”課程內容的回顧與拓展,講授學時占總理論學時的近一半,第三部分作為工程應用與系統(tǒng)提升的重要部分,需著重講授,以逐次勾勒出一個電力電子技術及其工程應用的整體全貌。
在教學內容的組織與講授中,凝煉理論教學的內容,在原理的講授中注意培養(yǎng)學生面向工程的意識和思維,并及時動態(tài)地將教學團隊獲得的最新科研成果以及科研項目的最新進展融合到相關的課程內容中去,讓學生接受到來自科研和工程研發(fā)第一線的新知識、新技術。
另外,針對基于電力電子技術應用的電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展的趨勢和前沿內容,以及課程中被壓縮掉或被取消的專業(yè)知識,設置為系列課外專題講座,聘請對專題內容有深入研究和獨特造詣的教師及企業(yè)的科技人員講授,以開拓學生的知識面、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的思維及能力。
3.加強課內實驗環(huán)節(jié)教學,注重理論聯(lián)系實際
課內實驗是在課堂教學的基礎上,鞏固理論知識,培養(yǎng)動手能力和初步設計技能,增強解決問題和分析問題的能力的必要教學一環(huán)。為了突出課程的工程實用性,采取了優(yōu)選驗證性實驗,增加了設計型和綜合型實驗項目的課內實驗設置方法。
注重電路的工作機理分析與工程實際問題是驗證性實驗項目的選擇標準。優(yōu)選的該類實驗項目包括:常用PWM控制器件及特性、不控整流的諧波與抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆變策略的實現(xiàn)電路及特性等。
注重工程實用性是設計型和綜合型實驗項目的選擇標準。我們要求學生們對該類型的實驗項目遵循“理論設計計算—>計算機仿真驗證—>硬件實驗電路測試—>波形數(shù)據(jù)分析總結”的順序開展路線,以強化學生對知識點的掌握和實驗內容的理解,并促進學生形成理論聯(lián)系實際的科學實驗作風。
增設的實驗項目包括:各型升/降壓直直變換器設計、有源功率因數(shù)校正器設計、諧振軟開關設計、三相高頻PWM整流器設計,以及他們的復合系統(tǒng)設計等。
課內實驗項目設置為必修和開放式的選修兩類,以彌補實驗授課學時不足的矛盾,同時采取“案例講解法”、“實物演示法”等不同的教學方法,在實驗課上認真講解實驗內容、步驟和注意事項,以激發(fā)學生興趣,調動其積極性。
此外,應改革課內實驗成績的評定方式,突出對實驗過程的考核,鼓勵探索性的設計型實驗。具體措施包括增加課內實驗在課程總成績中的權重,增加實驗預習報告、實驗操作測評、實驗過程問辯三方面的成績考核項等,通過確立科學合理的考核方法,調動學生自主學習的積極性,形成務實的學習風氣。
4.優(yōu)化課程設計環(huán)節(jié),培養(yǎng)工程設計能力
課程設計是對學生工程設計和應用能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),其課時安排在全部理論課程講授完畢后進行。
該實踐環(huán)節(jié)依托于以現(xiàn)代電力電子技術與運動控制實驗室為主體,以工程訓練中心、控制電機、虛擬儀器、風力發(fā)電動模實驗室等其他專業(yè)實驗室為輔助的課程設計開放式創(chuàng)新訓練實驗平臺。[3,4]課程設計內容以學生熟悉并感興趣的熱點工程為背景,從南通大學電氣工程學院專業(yè)與學科特色以及科研項目中,提煉出其中典型的技術問題,設計出合理的課程設計項目??蛇x的背景包括:風力發(fā)電、光伏發(fā)電、精密電機伺服驅動、電力無功與諧波控制、磁懸浮控制、特種電源等。其中的典型技術問題包括:整流、正弦逆變、直直變換、Delta逆變、閉環(huán)自動控制、檢測技術等。
針對少部分優(yōu)秀學生采用“導師制”的課程設計教學方法,通過細致的指導,緊密的設計過程跟蹤,來進一步提高課程設計質量,并促進這部分學生研究性論文、專利、小制作等方面成果的形成。
針對大部分學生采用“項目驅動教學法”的課程設計教學方法。學生以小組為單位,在選題庫中自由選題,利用書刊、網(wǎng)絡查找相關資料,自主形成完成項目的各種設計思路,以培養(yǎng)學生獨立思考問題、解決問題的能力。
通過課程設計的鍛煉,使學生將書本上的理論知識和實踐經(jīng)驗真正融入了自己的知識鏈,提高了其綜合能力以及自主創(chuàng)新和團隊協(xié)作能力。
5.注重網(wǎng)絡教學資源建設,提高自主性學習能力
網(wǎng)絡教學是彌補課堂教學學時局限,開拓課程學習的知識面,引導學生開展自主性學習,提高人才培養(yǎng)質量的重要途徑。課程組以校Blackboard網(wǎng)絡教學平臺為基礎,通過長期投入、持續(xù)積累、動態(tài)跟蹤的建設方式,建立了課程的網(wǎng)絡輔助教學平臺。
網(wǎng)站的教學材料提供了與課程相關的豐富的資源,內容包括教學資源庫(課程教學大綱、多媒體課件、實驗指導書、數(shù)值仿真實驗例程、實驗設備操作視頻等文件)、參考資源庫(經(jīng)典學術論文、典型芯片和模塊的使用手冊、常用仿真軟件說明、典型應用設計案例、產業(yè)趨勢和研究熱點等信息)、復習思考題庫等版面區(qū)。
此外,課程組充分利用Blackboard網(wǎng)絡平臺的交互功能,完成諸如教學信息、在線電子試卷測試、遠程答疑和討論等教學工作,提高了教學的效率和效果。
三、結語
通過上述教學改革措施,同學們在課程學習的主動性、系統(tǒng)級的分析設計能力、實踐動手能力以及理論聯(lián)系實際的工程應用能力等方面均得到了提高,培養(yǎng)的學生在近年來的挑戰(zhàn)杯、機器人和電子設計大賽等學科競賽中均取得了良好成績。
顯然,基于應用型人才培養(yǎng)的課程改革是一項持續(xù)而動態(tài)的工作,課程教學中需依據(jù)卓越工程師教育培養(yǎng)思想,以實現(xiàn)人才培養(yǎng)需求與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求的無縫對接為導向,明確樹立學生的主體觀,合理安排理論和實踐教學內容,運用合理的教學方法和手段以及科學的評價體系,以切實提高教學效果和人才培養(yǎng)質量。
參考文獻:
[1]陳堅,康勇.電力電子學:電力電子變換和控制技術[M].第三版.北京:高等教育出版社,2011.
[2]劉晉,牛印鎖,文俊.國內外“電力電子技術”課程教學研究[J].中國電力教育,2012,(6):64-65.
篇2
綜合性開放式實驗平臺的結構與設計方法
結合電力電子技術的發(fā)展趨勢,基于現(xiàn)代電力電子器件的電能變換與控制實驗平臺一方面與現(xiàn)有電力電子技術及電機實驗裝置進行對接,實現(xiàn)對現(xiàn)有實驗裝置的升級和改進,挖掘現(xiàn)有實驗平臺的資源潛力;另一方面作為獨立的電能變換與控制系統(tǒng),將現(xiàn)代電力電子器件應用于電力電子新技術中,從廣度和深度兩方面擴充實驗內容,比如從全控型器件的應用擴展到復合型器件、智能型器件的應用,從器件特性和工作原理的驗證性實驗擴展到電動機驅動、電阻網(wǎng)絡控制以及電能回饋設計等探究性實驗。基于現(xiàn)代電力電子器件的電能變換與控制實驗平臺的設計如圖1所示。其設計思想遵循三個方面的原則:一是綜合性,可以融合自動控制原理、可編程控制器以及電機學等課程教學資源。在實驗平臺中不僅要體現(xiàn)單一學科的實踐和應用,而是要樹立學生系統(tǒng)的觀念,將多門學科的專業(yè)知識綜合應用;二是開放式,留有兼容與升級的接口。如其中的實驗平臺中電能變換模塊的控制器單元,在設計時考慮平臺的擴容與升級,為今后功能擴展以及更換預留接口;三是模塊化,分級模塊化,不僅能夠在器件的驅動使用上更加方便,而且有利于維修。
項目采用模塊化設計方法,選用多種現(xiàn)代電力電子器件開發(fā)一種電能變換與控制實驗平臺。該實驗平臺由電力電子器件、驅動模塊、保護模塊、脈沖寬度調制模塊以及電能輸入和輸出接口模塊等組成,通過對輸出電能參數(shù)的控制,可以改變電動機等運動負荷或電阻網(wǎng)絡等靜止負荷的工作特性,如圖1所示。電能變換與控制平臺在電力電子應用系統(tǒng)(如圖1)中,起著銜接原始的供電電源與最終負載之間的橋梁作用,把電源提供的粗電(coarsepower)轉換成符合負載要求的精電(refinedpower)。其中,精電的電能質量指標主要取決于電能變換與控制平臺的特性。研究成果的具體指標為:選用現(xiàn)代電力電子器件的覆蓋范圍,包括全控型、復合型與智能型電力電子器件的典型代表,如MOSFET、IGBT、MCT、IGCT和IEGT等。電力電子器件的驅動電路和保護電路的功能。由于電力電子器件是以弱電信號控制強電能量的形式,驅動電路和保護電路是不可或缺的組成部分。實驗平臺需對每一電力電子器件設計驅動電路和保護電路。能夠實現(xiàn)電能的變換與控制。本實驗平臺的重要應用領域是對電能進行變換和控制。作為基本功能實現(xiàn)與否的評價標準,是檢測該實驗平臺可否實現(xiàn)電能的變換與控制。電力電子器件的控制方法是通過PWM脈沖序列控制。作為普遍適用的一種重要控制方法,PWM脈沖序列發(fā)生電路為各器件提供控制信號。與現(xiàn)有實驗平臺的兼容性。擬開發(fā)的實驗平臺具備與有源負荷及無源負荷的接口,能夠驅動無源負荷及有源負荷,體現(xiàn)出在負荷匹配方面的靈活性與開放性。
實驗平臺采用模塊化的設計,不僅可以適應現(xiàn)有的實驗裝置,實現(xiàn)對現(xiàn)有實驗裝置的升級改進,而且有利于在今后的進一步技術升級。主要研究內容包括:針對所選用的多種現(xiàn)代電力電子器件,包括電力MOSFET、IGBT、MCT、IGCT和IEGT等,分別設計每種器件相應的驅動電路和保護電路。由脈沖寬度調制(PulseWidthModulation,PWM)控制芯片SG3525為核心設計PWM波形發(fā)生單元,為各驅動電路提供驅動波形。設計電能的輸入、測試與輸出接口電路。不僅實現(xiàn)與外部電源和負載接口的匹配,而且可以對變換及控制過程中電能的形式進行檢測。電能輸出接口的兼容性設計。經(jīng)過變換與控制的電能,所連接負荷包括有源負載,如電網(wǎng),及無源負載,如電動機等電動設備或阻抗元件等。實驗平臺的電磁兼容設計和安全保護設計。一方面滿足實驗室環(huán)境下電磁兼容的需要,另一方面保證在操作過程中的人身、設備安全保護。
以實驗平臺為基礎的教學改革
以現(xiàn)代電力電子器件的電能變換與控制實驗平臺為基礎所進行的實驗教學體系改革主要從教學內容、教學方法和考核方法等三個方面進行。目前,國內普遍采用的商業(yè)開發(fā)實驗教學平臺可實現(xiàn)的教學內容包括單結晶體管觸發(fā)電路及單相半波可控整流電路實驗、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路及單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗、三相交流調壓電路實驗、直流斬波電路原理實驗、GTO和GTR驅動與保護電路實驗等,這些實驗內容多屬驗證性實驗。而現(xiàn)代電力電子器件的電能變換與控制實驗平臺不僅能夠對電力電子技術課程的現(xiàn)代電力電子器件特性、主要電路拓撲結構的工作過程以及新型控制技術的原理性驗證,還能夠實現(xiàn)從器件、到結構直至整個系統(tǒng)的整合,給學生提供一個從下到上,包含各個層次的電力電子系統(tǒng)。此外,該實驗平臺還可以綜合自動控制原理、計算機網(wǎng)絡和可編程控制器等課程內容,實現(xiàn)以電力電子技術為主的綜合性探究實驗,體現(xiàn)學科交叉及課程體系間的聯(lián)系。
在傳統(tǒng)的電力電子技術實驗教學過程中是以教師講授為中心,力圖對實驗平臺上的每一個元件或者按鈕都講得很細,力求在實驗課上的有限時間內解決所有問題,實際上學生總是處于被動接受的地位,極大地妨礙了其主動性和積極性的發(fā)揮,不利于學生素質和能力的培養(yǎng)。與此同時,實驗課時壓縮客觀上迫使實驗教學方法進行必要改革。因此,在教學中教師應當在保持實驗教學內容的系統(tǒng)性和完整性的同時,力求突出實驗內容的重點和難點;革新實驗室管理方法,保持實驗平臺的開放與正常運行,使得學生可以在更大的時間范圍內自由選擇進行實驗操作的可能性。此外,大膽引入學生自學方法,即精心選擇一部分內容讓學生課外去自學。例如,在講解電能質量控制裝置時,課堂上可以重點介紹并聯(lián)型電力有源濾波器這一典型裝置的工作原理、控制方法和應用設計,而將其他類型的有源濾波器(包括串聯(lián)型和混合型)等裝置技術留給學生去自學[5]。為了督促學生重視實驗,除了在實驗時教師嚴格管理、多方教育外,我們在期末考試的試題中引入與實驗相關的內容,平時對每位學生的每個實驗進行評分,并將實驗成績按一定比例記入課程總成績。電子實習和課程設計均為獨立考核、計算學分,并計入總學分。為使成績評定公平合理,把學生實習和設計時的表現(xiàn)、成果、測試按照一定比例算得成績。經(jīng)實踐證明,這些手段和方法確實對教學起到了積極的促進作用。
以實驗平臺為基礎的教學改革的意義
#p#分頁標題#e# 把握電力電子器件發(fā)展的方向,并適時將電力電子器件及其相應的應用技術引入實踐教學環(huán)節(jié),一方面能夠培養(yǎng)學生始終站在科學發(fā)展前沿的自覺精神,有利于提高學生在專業(yè)成長歷程中的適應能力;另一方面可以更新教師的知識結構,強化教師在知識吸納與傳授過程中的前瞻意識,提高實踐教學環(huán)節(jié)的教學質量?,F(xiàn)代電力電子器件,由于出現(xiàn)時間較短,尚存在許多從原理、特性到應用、創(chuàng)新的空間。因此,可以提高探究性實驗作為現(xiàn)有實驗體系的有機組成部分在實驗內容中所占的比例。不僅可以提高學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生動手動腦的能力,而且有助于改進現(xiàn)有實驗教學方式和考核方法,促進實驗教學的整體改革。通過本實驗平臺的研究開發(fā),可以實現(xiàn)對現(xiàn)有實驗裝置中電能變換與控制平臺的升級,保留現(xiàn)有實驗裝置中的電源輸出接口以及有源負載和無源負載的輸入接口。只需在實驗平臺中分別對輸出接口和輸入接口進行兼容性設計,即可替換現(xiàn)有實驗裝置中的電能變換與控制平臺。通過對現(xiàn)有實驗裝置的改進與升級,可以在原有實驗內容的基礎上,從深度和廣度兩方面擴充實驗內容,充分發(fā)掘現(xiàn)有裝置在實驗教學中的潛力。
自制實驗平臺與商業(yè)實驗平臺相比具有先進性,可以更好融合最新的電能變換與控制技術,避免商業(yè)開發(fā)過程中復雜環(huán)節(jié)導致的技術相對滯后問題,體現(xiàn)實驗平臺的先進性,并能更及時跟蹤技術發(fā)展的趨勢。與商業(yè)實驗平臺相比,自行研制的實驗平臺不僅能夠顯著降低開發(fā)成本,而且由于采用模塊化的設計方法,把現(xiàn)代電力電子器件對應的保護電路和驅動電路,與接口電路、變換電路分別作為獨立的模塊進行設計和制作,還有利于降低應用過程中的維修成本,并可以避免在今后由于大規(guī)模更換帶來的升級成本。進行實驗平臺開發(fā)的成員長期從事電力電子技術領域的研究與教學工作,對于電力電子技術實驗平臺和應用項目的開發(fā)具有豐富的實踐經(jīng)驗。部分教師長期擔任電力電子技術的實驗指導教師,在實驗教學第一線總結了許多學生實驗的教學規(guī)律。通過實驗平臺研制與開發(fā),不僅能夠將教師的教學思想和教學經(jīng)驗融入實驗平臺的開發(fā)過程中,進一步提高實驗教學的質量與效果,而且能夠給這一支實驗教學隊伍提供又一次重要的演練與合作的機會,為今后在更高層次上的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅實的基礎。此外,電力電子技術是電氣工程學科中的一個最為活躍的分支[6],在保持現(xiàn)有實驗設備穩(wěn)定的基礎上,進行適度的技術更新和改造以跟上學科演進的步伐,對于促進新、老專業(yè)的建設與發(fā)展具有重要的推動作用。
篇3
關鍵詞:項目驅動;課程設計;應用型本科;自動化專業(yè)
作者簡介:楊福廣(1974-),男,山東龍口人,山東交通學院信息與電氣工程學院,副教授;肖海榮(1969-),女,山東濰坊人,山東交通學院信息與電氣工程學院院長,教授。(山東 濟南 250037)
基金項目:本文系山東交通學院教改基金項目(項目編號:JG201217)、山東省高等學校教學改革研究項目(項目編號:2012314)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0180-02
應用型本科在培養(yǎng)上要注重學生的工程實踐能力,使學生能夠較快適應用人單位的需求。應用型本科工程實踐能力的提高主要通過實踐教學環(huán)節(jié)實現(xiàn),[1]而課程設計是實踐教學環(huán)節(jié)的重要組成部分,[2]對增強學生工程實踐能力、促進整體教學水平提高有至關重要的作用。
作為教育部的“應用科技大學改革試點戰(zhàn)略研究”在山東省的三所試點學校之一,山東交通學院對本科培養(yǎng)方案進行了修訂。本文結合這次培養(yǎng)方案的修訂對應用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向的課程設計內容安排進行探討,借鑒應用于理論教學、實驗教學以及創(chuàng)新教育中的“項目驅動方法”,[3-5]提出了一種“基于項目驅動的應用型本科自動化專業(yè)課程設計內容安排方法”。
一、應用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向課程設計概況及存在的問題
新一輪的培養(yǎng)方案修訂工作中,自動化專業(yè)實踐教學與理論教學環(huán)節(jié)的學分比例由原來的約20%:80%變?yōu)榧s40%:60%,其中課程(畢業(yè))設計環(huán)節(jié)學分占總學分約24%,伴隨學分的增加實際上是課程設計環(huán)節(jié)學時的增加(如表1所示)。如何合理安排這些課程設計的內容是能否實現(xiàn)應用型本科培養(yǎng)目標的關鍵。
表1 山東交通學院自動化專業(yè)課程設計一覽表
傳統(tǒng)的課程設計內容是從本門課的教學內容和重點出發(fā),強化學生對本門課程的理解和應用,這種安排存在一些缺陷,主要表現(xiàn)在:
(1)課程設計內容的發(fā)散性,沒有考慮本門課程與其他課程之間的有機聯(lián)系,這樣導致每門課程設計取得的成果都是獨立的,各門課程之間設計成果不能夠相互借用。
(2)沒有考慮本門課程內容在不同專業(yè)中的具體“工程應用”側重點,使得不同專業(yè)的學生做相同內容的課程設計。
(3)到了綜合性較強的課程設計階段,比如自動化專業(yè)電力傳動方向的“運動控制系統(tǒng)”課程設計,讓學生在沒有任何軟硬件儲備的基礎上在兩個周內完成一個實際系統(tǒng)的設計和調試,難度非常大,最終只能“紙上談兵”,這對于培養(yǎng)學生的工程實踐能力十分不利。
二、項目驅動的課程(畢業(yè))設計內容設計
針對傳統(tǒng)課程設計中設計內容安排上存在的缺陷,本文探討按照“自頂向下的項目驅動法”設計各個課程設計的內容。即將綜合性的課程設計題目作為項目,然后將項目分解成模塊,分解后的模塊作為前期課程設計的題目。通過這種方式的安排,使學生在四年的學習進程中總體目標明確,階段性目標清晰,每門課的課程設計環(huán)節(jié)的成果最后會“總結”成為一個標志性的“項目”成果,鍛煉了學生的實踐能力和工程應用能力,幫助學生完成所學知識的系統(tǒng)性整合,同時也會極大地激發(fā)學生的學習興趣。
下面通過一個實例對此設計思想進行說明?!斑\動控制系統(tǒng)”課程是自動化專業(yè)電氣傳動方向的一門主干專業(yè)課程。該課程有2周的課程設計時間,主要是設計交直流調速系統(tǒng)。為此提出“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目,該項目涉及的課程內容有:模擬電子技術、電機與拖動、計算機控制、自動控制原理、電力電子、單片機原理與應用、PLC、VHDL、嵌入式系統(tǒng)等。針對此項目,將其繁多的內容分解成(模擬/數(shù)字)控制器模塊、功率放大器模塊、信號檢測模塊等模塊(結構框圖如圖1),并將模塊分解到前期的模擬電子技術、單片機原理與應用、電力電子、自動控制原理和計算機控制等課程的課程設計環(huán)節(jié),形成表2中與項目相關的每門課程的2~3個設計題目。
表2 基于項目分解的課程設計題目及其關聯(lián)性
表2中所有題目都與“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目關聯(lián),將表中的課程設計題目通過組合就可以形成“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目的內容,比如題目(1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3)等組合可構成直流電機的模擬速度調節(jié)系統(tǒng),而(1.2、1.3、4.1、4.2)、(1.2、1.3、7.2、7.3)、(1.1、1.3、8.1、8.2)等三種組合再結合5.1、6.1、6.2的知識可構成三種直流電機的數(shù)字速度調節(jié)系統(tǒng)。實際上,上述題目不改動或稍加改動后,即可組合出若干種設計方案不同的直流電機速度調節(jié)系統(tǒng)。
三、結語
將后期綜合程度較高的課程設計內容考慮為項目,對項目中用到的前期課程內容進行分解,考慮前后課程設計環(huán)節(jié)之間的關聯(lián)性,合理安排前期各課程設計內容。通過這種方式,使學生在四年的學習進程中總體培養(yǎng)目標明確,階段性目標清晰,前期課程設計環(huán)節(jié)的“成果”最后會“組合”成為一個標志性的“項目成果”,既鍛煉學生的實踐能力和工程應用能力,理論聯(lián)系實際,又幫助學生完成所學知識的系統(tǒng)性整合,極大激發(fā)學生的學習興趣。
參考文獻:
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篇4
【關鍵詞】工程教育 專業(yè)認證 培養(yǎng)模式 電氣工程
【基金項目】基于黑龍江工程學院教育教學改革工程項目
Studying of the electrical professional training objectives and courses system
under the international mutual recognition of engineering education
WANG Xi-feng1 , CHU Hong-xia1,SONG Qi-chao1,GE Hong-jun,LI Huan-xin2
(1.College of electrical and information engineering, Heilongjiang institute of technology,150050 Harbin
2.Harbin Institute of physical education, Office of General Affairs ,150000 Harbin)
【Abstract】To promote international mutual recognition of engineering education in our university and setup engineering education quality monitoring system, our college went into studying the electrical professional training objectives 、graduation requirements and courses system. It facilitates the implementation of the professional certification of "outstanding engineers training plan", but improves the teaching quality of education. This paper analyses the current situation of the electrical engineering and its automation professional talent training, but summarizes the aspect of the disharmony between professional certification standard. And then it puts forward the revision to talents training target and graduation requirements. In addition, on the basis of talent training target and graduation requirements, it optimizes the curriculum system by establishing the matrix of the relation between talents training target and graduation requirements, as well as graduation requirements and course system. Through the research of the electrical professional training objectives, graduation requirements and course system, this paper expounds the potential impact of the engineering education professional certification about the electrical and its automation engineering education. It thinks that the implementation of professional certification would promote the combination of engineering education and industry, but also the contact and the cooperation in enterprise and itself. Thus these measures will improve the theoretical study and practical application ability.
【Keywords】Engineering education; International mutual recognition; Cultivation mode; Electrical Engineering.
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0043-03
自2007年以來,關于高等工程教育專業(yè)認證的研究工作得到了國家相關政府部門和非政府組織的高度重視,隨著我國高等工程教育改革的進行,我校也積極探索工程教育改革模式。就電氣工程及其自動化專業(yè)而言,如何針對我校目前實際情況,將先進的工程教育理念應用到“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”之中,培養(yǎng)和造就新一代的符合專業(yè)認證標準的電氣工程人才是專業(yè)教育工作者應該關注和積極探索的問題,也是亟待解決的問題。
一.電氣專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
目前電氣工程及其自動化專業(yè)是按照2011級培養(yǎng)計劃進行的,該計劃已經(jīng)執(zhí)行4年,是從2010級的學生開始的,該計劃是以應用型人才為培養(yǎng)目標,總學分大幅度減少,必修課程減少,選修課程增加,考試課程減少,考查課程增加,課內實驗和集中實驗比例增加,集中實踐教學環(huán)節(jié)增加。在學習通識必修課程和專業(yè)基礎課后,學生可以選擇電機及其控制技術方向和電力電子技術及其裝置兩個專業(yè)方向進行學習。理論授課采用講授和討論相結合的方式,實踐課采用軟件仿真和實際操作結合的方式,注重實際技能的培養(yǎng)。課程考核方式,分考試和考查,考試課主要是期末考試(60%)和平時成績(40%)的綜合,其中平時成績包括知識應用能力(50%)、課堂筆記(20%)、人個修養(yǎng)(30%);考查課考核包括知識掌握(30%)、應用能力(40%)、學習態(tài)度(20%)、道德修養(yǎng)(10%)。
經(jīng)過一個周期(4年)的運行,實踐證明,學生的實際動手能力增強了,團隊協(xié)助精神提高了,相對來說,創(chuàng)新意識較弱。2010級學生的就業(yè)率達到到94.84%,從用人單位反饋的意見來看,學生前期上手比較快,比較踏實,動手能力強,團隊精神好,但可持續(xù)發(fā)展能力欠缺。通過上面的分析,現(xiàn)在的教育模式還有許多不符合專業(yè)認證的地方:
(1)專業(yè)基礎課和專業(yè)任選課內容過于陳舊,學生學習無的放矢;
(2)實踐課較分散,學生的綜合能力得難以加強;
(3)各學期課程安排不是很合理,尤其是大一課程較少,大二課程較多,學生難以調整和適應,影響學風建設;
(4)專業(yè)方向課程不明確,學生就業(yè)選擇比較盲目 [1,2]。
二.專業(yè)認證下人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的設定
針對我校電氣專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀,積極引進新型的工程教育模式和專業(yè)認證思路,結合我校特點,形成自身的特色,制定切實可行且可支撐的培養(yǎng)目標是學生培養(yǎng)的導航。專業(yè)應有公開的、符合學校定位的、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的培養(yǎng)目標,而且既要包括學生畢業(yè)時的要求,也能反映學生畢業(yè)后5年左右在社會與專業(yè)領域預期能取得的成就。
1.電氣專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的確立依據(jù)
(1)遵循我國高等教育發(fā)展規(guī)律
我國在制定高等院校人才培養(yǎng)目標時,要遵循本國高等教育的發(fā)展規(guī)律,這些規(guī)律濃縮了我國高等教育百余年的歷史積淀、特別是近 30年改革發(fā)展的寶貴經(jīng)驗。
(2)把握高等院校自身發(fā)展特征
每所高等院校既身處當今世界,又隸屬自己祖國。 因此,當定位各自的人才培養(yǎng)目標時,應在順應世界高等教育發(fā)展趨勢、遵循本國高等教育發(fā)展規(guī)律的前提下,主要依據(jù)學校自身發(fā)展的歷史傳統(tǒng)、專業(yè)優(yōu)勢、學科特色等一系列內外 現(xiàn)實條件[3]。
(3)符合應用型本科院校定位
我校是應用型本科院校,在培養(yǎng)規(guī)格上,是培養(yǎng)適應生產、建設、管理、服務第一線需要的應用型高級專門人才;在培養(yǎng)模式上,以適應社會需要為目標,以培養(yǎng)技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養(yǎng)方案,以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系,重視學生的技術應用能力的培養(yǎng)。
2.電氣專業(yè)確立人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的研究方法
(1)以就業(yè)為導向,調研用人單位對畢業(yè)生的反饋意見;
(2)以學生為載體,回訪就業(yè)學生對培養(yǎng)計劃的意見;
(3)以行業(yè)為背景,調研行業(yè)專家對學生培養(yǎng)的建議。
3.專業(yè)認證下的人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求
培養(yǎng)目標:本專業(yè)培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要,具備在電氣工程相關領域的基礎理論、專業(yè)技術和工程實踐能力,面向裝備制造業(yè)和工程技術企業(yè),能夠從事電機及其控制技術和電力電子裝置及控制領域的相關工作,具有較強的自主學習能力、團隊協(xié)作和創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才。畢業(yè)后經(jīng)過5年的社會和職業(yè)領域實踐,能達到以下要求:
(1)能夠在電氣工程領域的裝配制造、系統(tǒng)運行等部門從事工程設計、測試、安裝、施工、管理及服務等技術工作;
(2)有較強的工程技術素養(yǎng)和企業(yè)文化底蘊,有能力進入研究生階段的學習;
(3)具有一定的電氣工程及相關領域產品的技術開發(fā)能力;
(4)能夠通過繼續(xù)教育或其它的終身學習途徑拓展自己的知識和能力;
(5)有服務社會的能力和意識,能承擔社會責任。
畢業(yè)要求:通過大學3-6年學習,應達到以下要求:
(1)具有人文科學素養(yǎng),能應用數(shù)學、物理等自然科學基礎知識,解決電氣工程領域問題;
(2)具有電路分析、電子技術、信號與系統(tǒng)、電磁場等學科基礎知識;
(3)具有電機學、電力電子技術、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)基礎知識和電氣工程專業(yè)知識;
(4)具有應用現(xiàn)代電氣儀器、技能及工具進行分析、設計、繪圖、計算等工程實踐及應用能力;
(5)具有設計、完成各類電氣工程及工業(yè)自動化領域實習項目及對實習結果進行分析、解釋的能力;
(6)在解決電氣工程及工業(yè)自動化領域問題中具有相互協(xié)作精神和良好的心里素質;
(7)具有創(chuàng)新精神、繼續(xù)學習和不斷更新知識的能力;
(8)具備良好的語言、文字表達溝通能力和較強的人際交往能力;
(9)了解與本專業(yè)相關的經(jīng)濟、管理、法律法規(guī)和環(huán)境保護等基礎知識;
(10)了解電氣工程領域科學技術的前沿知識,具備收集、分析、判斷、選擇國內外相關信息的能力,具有國際視野和競爭力。
三.專業(yè)認證下課程體系構建的研究
1.構建重點
理論環(huán)節(jié),在教學目的和要求方面, 清楚明了本門課程各部分教學內容的教學目的、要求、內容、重點難點、教學方式方法、資料模型教具、要達到的學習效果等。另外,聘請企業(yè)教師進行理論課和實踐課的講授,同時對畢業(yè)設計也實行企業(yè)教師和校內教師共同指導,重點是培養(yǎng)工程素質、實踐能力和創(chuàng)新能力。
實踐項目,實踐項目分為三類: 第一類為單門課程的項目,如電力電子實習、電子技術課程設計等; 第二類為包含一組相關核心課程及能力要求的項目, 如電機工程實訓實習;第三類為包含本專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目, 如工業(yè)自動化實訓、專業(yè)方向課程設計等。三類項目涵括基本實驗、綜合應用、技能培訓、科技創(chuàng)新等所要求的內容。最后進行畢業(yè)設計實際工程項目, 利用所學專業(yè)知識, 對一個項目完整地展開構思、設計、實現(xiàn)和運作, 系統(tǒng)地完成一個工程實踐經(jīng)歷, 培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、定義問題、分析問題、獲取知識、解決問題、總結新知識、傳播知識、與人溝通和團隊合作的能力[4]。
2.課程體系
(1)專業(yè)知識結構及相關技能課程關系。電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)以工程能力為核心,以項目為牽引構建核心課程群和實踐教學體系,通過課堂教學、實習實訓、課程設計、企業(yè)實踐、畢業(yè)設計等各種教學方式和環(huán)節(jié),綜合實現(xiàn)學生知識、能力和素質的培養(yǎng)。
圖1 專業(yè)知識結構及相關技能課程關系
(2)優(yōu)化課程安排。按照學院關于構建教育內容與知識體系整體框架的要求,統(tǒng)籌考慮通識教育、專業(yè)教育和綜合教育內容,以強化工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力為核心,對課程體系進行整合。確定了18余門專業(yè)主干課程和10余門專業(yè)核心課程,學分按照通識教育75.5學分,專業(yè)教育105.5學分,綜合教育10學分比例分配。課程整合如下:
① 借鑒卓越師教育理念對專業(yè)教育進行一體化設計,開設了專業(yè)導論課,16學時,安排在大一上學期進行,并配專業(yè)認識實習。
②將《數(shù)字電子技術》與《EDA技術》兩門課程有機地融合為一門課程《數(shù)字電子與EDA技術》,同時將《數(shù)字電子技術實驗》和《EDA技術實驗》融合為《數(shù)字電子與EDA技術實驗》。
③將《模擬電子技術課程設計》和《數(shù)字電子技術課程設計》有機地整合為《電子技術課程設計》。
④將《電工電子工藝實習》和《PROTEL實習》有機地融合為《電工電子工藝實習》。
⑤專業(yè)基礎課中增加了電力系統(tǒng)課程,并配以相應工企供配電實習。
⑥在專業(yè)任選課中,適當增加多學科交叉綜合性課程,并建立模塊化的方向性選修課,如建筑電氣設計、機器人等課程。
⑦將PLC控制工程實踐、電氣控制與電器裝配工程實踐、工業(yè)自動化項目設計整合為工業(yè)自動化實訓。
⑧成立了理論課課程組。電機學與電力拖動技術、電力電子技術、自動控制原理、電氣控制與PLC技術。
3.教學方式與方法的改革
(1)注重學生智能的開發(fā),培養(yǎng)學生的觀察力、分析綜合力和創(chuàng)造力,教師進行了“推動探究式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學法”等多種教學方式的嘗試。
(2)在教學手段上注重現(xiàn)代科技設備,不僅使教學內容更加生動、形象、系統(tǒng),更富有吸引力、直觀必和科學性,而且使學生的多種分析器協(xié)調活動,智力得到充分開發(fā),還可以使多和睦科學社會主義機地結合起來,教師選擇最優(yōu)的教法進行教、學生選擇最優(yōu)的學法進行學、師生的積極性得到充分調動,從而獲得最優(yōu)的教學效果。
(3)聘用企業(yè)工程師做講座和從事教學工作,以就業(yè)為導向的技能教育注重對學生實踐動手能力的培養(yǎng),對教師的實踐教學能力提出了較高要求,企業(yè)工程師的聘請有利于打造高水平的師資隊伍。
(4)鼓勵學生到企業(yè)做畢業(yè)設計和實習,促進學生就業(yè),以期更早適應社會發(fā)展[5,6]。
四.培養(yǎng)目標和課程體系矩陣實現(xiàn)
專業(yè)必須通過評價證明所培養(yǎng)的學生是否達到培養(yǎng)目標要求,尤其是提供支撐的材料。各類課程中所設置的課程能夠支撐目標中的各項要求,課程的內容及其考核方式可有效地支撐各項畢業(yè)要求的達成。培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求和各類課程與培養(yǎng)目標的對應關系矩陣見表1和表2。
表1培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的關系矩陣
培養(yǎng)目標
表1和表2所示的關系矩陣涉及到學科教學體系轉換、教學計劃的修訂、教學資源的調配,是一項需要不斷嘗試、磨合、調整、完善的工程。在此過程中,必須采取相關的配套措施,如調整、優(yōu)化專業(yè)結構、布局;采用現(xiàn)代化的教學方法和手段;創(chuàng)新課程教材和教學模式;創(chuàng)建合理教學梯隊;實行彈性學制、學分制、導師制等教學管理機制;加大實驗室建設和投人力度等多方面舉措,才能真正使課程體系實現(xiàn)轉變,符合人才培養(yǎng)目標定位。
五.結論
實現(xiàn)專業(yè)的培養(yǎng)目標,不是僅僅靠一門或幾門課程所能奏效的,而是靠全部開設課程的協(xié)調和補充。課程體系是人才培養(yǎng)計劃的主要構成部分,是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、塑造人才培養(yǎng)規(guī)格、體現(xiàn)人才培養(yǎng)特色的主要教育教學“載體”。所以說,卓越工程師培養(yǎng)教育和專業(yè)認證所確立人才的培養(yǎng)目標,要依靠課程體系優(yōu)化得以實現(xiàn),培養(yǎng)目標變化與課程體系改革是連鎖反映,兩者最終目的是一致的,即培養(yǎng)的人才符合社會需要。
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篇5
關鍵詞:電氣工程及其自動化;CDIO;模塊化教學
作者簡介:劉超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院,助教;楊蕾(1986-),女,江蘇徐州人,南京理工大學泰州科技學院商學院,助教。(江蘇 泰州 225300)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0069-02
CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構思(conceive)設計(design)實現(xiàn)(implement)運作(operate)四個方面。“構思”是指明確客戶的需求,考慮技術、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素,不斷改進概念、技術和商業(yè)要求?!霸O計”指指定開發(fā)的產品系統(tǒng)所需的各種計劃、圖紙和算法;“實現(xiàn)”指把設計轉變?yōu)楫a品的過程,包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證;“運行”指對產品系統(tǒng)的維護、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內容是著重強調學生的實際動手能力和工程實踐能力,是將教學過程與工程實踐項目相結合,通過理論學習解決工程實踐的問題,也通過工程實踐的問題強化理論學習內容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。
電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業(yè),最應該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院(以下簡稱本校)電氣工程及其自動化專業(yè),以培養(yǎng)“現(xiàn)場工程師”為教育目標,2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校,成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,教學效果在應用型本科院校中處于前列。
一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革特點
1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法
培養(yǎng)學生學以致用、理論聯(lián)系實際以適應將來求職之需的能力和素質是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說明本科應用型人才培養(yǎng)方案既不是一蹴而就的,也不是一成不變的。工程教育應當是動態(tài)的,隨著新科技成果地不斷出現(xiàn),本科應用型人才培養(yǎng)目標必須通過市場調研,不斷進行更新和調整。對于高校來說,人才培養(yǎng)方案地制訂和調整絕不僅僅是高校內部的事情,高校在制訂和調整人才培養(yǎng)方案時,應當把雇主對人才培養(yǎng)的需求作為重要依據(jù)。同時,廣泛征求用人單位、學術界、政府以及學生群體的意見和建議,確保人才培養(yǎng)方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)建設應從教學大綱、教材、實驗、課程設計、畢業(yè)設計等方面與企業(yè)需求相結合,形成一切圍繞企業(yè)需求的教學方法。
2.以大工程為主的宏觀教學手段
寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程,在這個視野中工程不再局限于技術,工程與社會發(fā)展、市場規(guī)律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結合起來。CDIO模式根據(jù)這樣一個大工程的理念來建構課程體系,CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術專家,而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統(tǒng)開發(fā)的工程師,更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。
對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說,要教育學生對整個系統(tǒng)有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科,而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位,這樣才能實現(xiàn)寬口徑人才的目標。以一種系統(tǒng)宏觀的視角來培養(yǎng)工程人才,無論是課程體系、教學模式還是培養(yǎng)目標,都應該在這個教育理念下制訂。在學生畢業(yè)設計中,可以將一個大項目拆成幾個小的課題,讓學生組成一個完整的項目組,分攤項目中的一個部分。比如說:將一個建筑電氣化的項目分成三個部分:建筑供配電、電梯控制、監(jiān)控系統(tǒng)。這三部分看似相互獨立,實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制;監(jiān)控系統(tǒng)提供電源,保證其穩(wěn)定運行;電梯控制需要監(jiān)控系統(tǒng)的輔助,才能保證運行的安全性,監(jiān)控系統(tǒng)服務于建筑供配電,實時監(jiān)控各部分的穩(wěn)定運行。通過三部分的設計,形成一套完整的解決方案。在這個項目的設計中,將大工程的理念貫穿其中,培養(yǎng)學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節(jié)分工。
本校將“工程導論”作為大一的必修課,請多年從事實踐工程的教授作為主講教師,以其豐富的工程經(jīng)驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展方向。課程中全部以大工程為案例,讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責,并且進行簡單的問題解決和設計實踐,養(yǎng)成初步的個人能力、人際交往能力和構思、設計、實施、運行能力,為今后的學習打下基礎,并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革,不通過筆試的方式給學生評定分數(shù),而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業(yè)的理解,使學生積極參與到課程之中,獲得了良好的效果。
二、以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革
1.以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學特點
所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構想和原則來設計教學內容的一整套教學體系,它是在既定的培養(yǎng)目標指導下,將全部教學內容按照一定標準或規(guī)則進行分解,使其成為多個相對獨立的教學模塊,且各教學模塊之間可以按照一定的規(guī)則有選擇性地重新組合。
以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業(yè)需求放在第一位,學校的課程設置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列地調整,形成職業(yè)化的教學模塊,這些模塊既相對獨立又相互聯(lián)系。對于實現(xiàn)大學生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的目標有很重要的作用。以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教育,是服務于企業(yè)項目的,將學生課程的理論學習與企業(yè)項目直接掛鉤,從專業(yè)課程的層面就開始讓學生了解所學內容在項目中所處的位置,既符合以求職為導向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。
2.以企業(yè)項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業(yè)模塊化教學分析
電氣工程一級學科目錄下有五個方向:電力系統(tǒng)自動化、電機與電器、電工理論與新技術、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動。結合獨立院校的自身特點,依據(jù)市場需求和企業(yè)需求可將電氣工程及其自動化專業(yè)分為以下幾個模塊:
(1)電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業(yè)的學生和自動化專業(yè)的學生有很多知識的交叉,而且又兼顧了電氣、電機方面的知識,所以在控制領域有很廣的就業(yè)前景。電氣控制模塊不僅直接與工業(yè)控制方面掛鉤,甚至涉及火力發(fā)電廠集控運行等方面,應用領域極為廣泛,是應用型本科院校學生就業(yè)的重點,也是“現(xiàn)場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。
其核心課程包括:“電器控制技術”、“PLC原理與應用”、“變頻器原理與應用”等。本校單獨開設了電氣控制實驗室,以西門子S7-200系列PLC為例,引導學生自己動手調試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統(tǒng)PLC控制”等課程設計。在此基礎上,還開設了組態(tài)軟件課程,將下位機與上位機連接起來,更加貼近真實項目,使枯燥的編程變得更加生動,也對學生畢業(yè)設計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設計中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機的編程和調試,還要將下位機控制的情況通過組態(tài)軟件真實地反應,畢業(yè)設計論文與工程實踐更加緊密貼合,具有較高的水平。
(2)電子電路設計模塊。根據(jù)江蘇省經(jīng)濟發(fā)展的特點,電子產業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業(yè)擇業(yè)的一大重點。各種電子產品的生產與開發(fā),都離不開軟件或者硬件工程師。
其核心課程包括:“數(shù)字邏輯電路”、“模擬電子技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“電力電子技術”等。作為上述課程的補充,本校還開設了“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等現(xiàn)階段應用廣泛的專業(yè)課,以及大學生創(chuàng)新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室,學生自己動手,操作開發(fā)板、調試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快,就業(yè)選擇優(yōu)勢明顯。
(3)電力系統(tǒng)設計運行模塊。能源問題一直是工業(yè)社會發(fā)展的熱點問題,電氣工程及其自動化專業(yè)的一個極為重要的就業(yè)方向就是電力系統(tǒng)設計運行。發(fā)電廠、供電公司需要大量的“現(xiàn)場工程師”來保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行;建筑行業(yè)需要大量的設計施工人員進行供配電系統(tǒng)的設計、施工、調試,該模塊有廣闊的就業(yè)前景。
其核心課程包括:“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對于應用型本科院校,上述課程要以“輕理論,重實踐”為指導思想,通過課程設計和畢業(yè)設計等手段,讓學生從整個電力系統(tǒng)“大網(wǎng)”運行為入手點,掌握電力系統(tǒng)運行的基本原理。
三、結語
對于應用型本科院校來說,CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,在“現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)道路上不斷摸索,積極總結,取得了顯著效果。本文總結了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革,提出一種以企業(yè)項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業(yè)的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。
參考文獻:
[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).
篇6
關鍵詞:應用型;電力系統(tǒng)分析;教學改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)13-0068-02
一、引言
應用型本科是以本科教育辦學定位為標準,以培養(yǎng)應用型人才為核心的高校新型教育模式,既強調“實踐能力”,又強調“創(chuàng)新能力”。電力系統(tǒng)分析作為電氣類專業(yè)的基礎課程,如何來體現(xiàn)應用型本科特色,培養(yǎng)技能型和崗位型人才,主要體現(xiàn)兩個方面:一是“知識素質”;二是“能力素質”。知識素質主要表現(xiàn)為:專業(yè)知識面要寬泛,專業(yè)知識深度不宜過高,公式和定理的推導、證明適當省略,注重結論的應用性;能力素質主要表現(xiàn)為:強化操作技能和規(guī)范,提高實踐動手能力和綜合素質能力。因此應用型本科《電力系統(tǒng)分析》課程“突出應用特色,注重實踐能力,提高教學質量”的教學改革目標,并圍繞地方經(jīng)濟發(fā)展為基礎,以突出應用型特色作為教學改革的前提,以提高教育教學質量作為改革的目標。
《電力系統(tǒng)分析》課程作為電氣工程專業(yè)的主干課程之一,它不但有大量的理論概念和基本計算,而且工程應用實踐性較強,對該專業(yè)的課程體系起到承上啟下的作用,它既是線性代數(shù)、電路基礎、電機與電氣控制、電力電子等課程的總結,也是工廠供配電技術、電力系統(tǒng)繼電保護自動裝置等專業(yè)課程的基礎,在電氣工程專業(yè)教學和應用型本科培養(yǎng)高質量、高素質學生有十分重要的地位。近些年,隨著電力系統(tǒng)行業(yè)的智能化程度的快速發(fā)展,對電氣工程專業(yè)應用型學生培養(yǎng)的能力要求越來越高,也就對《電力系統(tǒng)分析》課程提出了更高的定位,原有的教育教學模式已不能滿足電力行業(yè)建設的需要,不能體現(xiàn)應用型教育的發(fā)展特色。
二、《電力系統(tǒng)分析》課程教學中存在的問題
1.學習興趣不濃:《電力系統(tǒng)分析》課程部分內容抽象、公式多、計算多、系統(tǒng)性和邏輯性較強,學生學習缺乏興趣,“教師教”和“學生學”都很困難。
2.教學內容沒有與時俱進。電力系統(tǒng)行業(yè)更新速度較快,教材中的內容雖然也在不斷有新版本出現(xiàn),但無法充分體現(xiàn)近十多年來本學科的最新進展和前沿動態(tài)。
3.教學方法、手段和形式單一。多媒體教學等現(xiàn)代化教學手段沒有普及。首先,現(xiàn)有《電力系統(tǒng)分析》課程在教學上理論性強,內容上有大量的矩陣計算和矢量電路圖形,所以用傳統(tǒng)的板書教學,形式比較單一,教師也必須在課堂上占用大量時間進行公式推導和畫圖,教學效率較低,教學效果偏差;其次,《電力系統(tǒng)分析》課程工程實踐較強,實際的電力系統(tǒng)結構和運行方式僅靠講授來體現(xiàn),無法更直觀、更形象地將教學內容呈現(xiàn)在學生面前,不符合應用型人才培養(yǎng)的需要。
4.理論與實踐教學相脫節(jié)。應用型本科注重培養(yǎng)學生的實踐動手能力,《電力系統(tǒng)分析》課程教學模式偏重于基本概念和計算方法,缺少實踐環(huán)節(jié)。
三、《電力系統(tǒng)分析》課程教學內容改革思路和方法
(一)教學思想的更新
在教學思想上,必須牢固樹立“突出應用特色,注重實踐能力,提高教學質量”的目標。以應用型本科教學為培養(yǎng)模式。在教學形式上,擺脫單一化的形式,讓學生運用基本理論知識參與實際系統(tǒng)開發(fā),提取系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和拓撲結構。培養(yǎng)學生面對工程實踐的應用能力。促進教學研究互相結合,使學生更了解本學科的前沿知識。
(二)教學內容的優(yōu)化
為了適應應用型本科教學,針對《電力系統(tǒng)分析》課程教學改革所應體現(xiàn)的知識和能力素質,我們對課程的教學內容作了調整和優(yōu)化,并提出了新的教學要求,具體從以下三方面進行:
1.修訂人才培養(yǎng)設置,壓縮理論學時,增加實踐內容,形成新的教學模式。應用型本科院校培養(yǎng)人才的最終目標是以服務地方經(jīng)濟為出發(fā)點,所以在講授基本理論的同時,讓學生實際參與整個電力系統(tǒng)的構想、設計、運行和優(yōu)化,使學生的實際工程訓練能力得到提高。
2.增加輔助教材,充分了解學科前沿。在選用課程的教材時,采用規(guī)劃教材為主,增加輔助教材編寫。通過輔助教材可以全面了解本行業(yè)國內外的科研成果。重點是將理論內容穿插在實踐課中講授,讓學生從實踐中去深入了解目前本行業(yè)發(fā)展的前沿和熱點問題。這樣能有效的鞏固專業(yè)知識,提高學生的專業(yè)學習興趣;同時考慮到電氣工程及自動化專業(yè)學生畢業(yè)后大部分將為本地區(qū)的電力行業(yè)服務,在電力網(wǎng)介紹和潮流(包括簡單潮流和復雜潮流)計算講解的時候,多以實際電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)為例,實現(xiàn)應用型本科人才培養(yǎng)目標定位。
3.增加課程設計。課程設計是對《電力系統(tǒng)分析》課程的一個綜合性實踐教學,把知識點進行整體性回顧?!峨娏ο到y(tǒng)分析》課程包含兩個課程設計:一是潮流計算方面,它是電力系統(tǒng)很重要的計算,根據(jù)給定的電力系統(tǒng)的運行條件,確定穩(wěn)態(tài)運行時各參數(shù)的一種計算,可以分析研究電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行時的各種問題進行檢驗和預知。通過這個課程設計,學生對穩(wěn)態(tài)分析過程有一個全面性的了解,提高分析問題的能力;一是短路計算方面,為了避免發(fā)生短路而正確選擇和設計系統(tǒng)上的電氣設備和繼電保護裝置,通過進行短路計算可以降低發(fā)生短路的后果,讓學生對發(fā)生短路時遇到的各種問題提前進行分析總結,提高解決問題的能力。
(三)采用現(xiàn)代化教學方法與手段
隨著教育信息技術的迅猛發(fā)展,《電力系統(tǒng)分析》課程中傳統(tǒng)的板書式教學很難滿足現(xiàn)代教育教學的需要,用講授法根本無法描述清楚實際電力系統(tǒng)具體運行情況,學生理解上也存在困難。為了提高理論課的教學效果,吸引學生興趣,必須采用多元化的教學方法和手段。
1.課堂教學采用多媒體配合板書教。首先,在公式推導時沿用板書教學的優(yōu)點,吸引學生主動思考,整個推導過程全程參與,有助于對知識點的理解;其次,在講授比較抽象的內容時結合多媒體演示,使教學內容更加具體化、形象化和生動化,加深學生對內容的理解,用多媒體結合板書教學在《電力系統(tǒng)分析》課程中起到事半功倍的效果。
2.仿真模擬教。為了使電力系統(tǒng)潮流變化等進一步形象化,呈現(xiàn)動態(tài)的變化過程。用計算機仿真動態(tài)模擬教學可以更生動直觀的表達,還可以將仿真軟件直接貫穿到學生的課程設計中,在對知識易于理解和掌握的同時,增加學生熟練話的程度,全程參與工程實踐,這是其他教學方法無法比擬的效果。
3.網(wǎng)絡教學。為充分利用學生的課余時間,運用翻轉課堂的教學方法,將《電力系統(tǒng)分析》課程包括教學大綱、教案課件、電子教材、參考資料、實踐指導、習題集及答案、授課視頻等,通過公共賬號上傳到網(wǎng)絡,讓學生提前預習、熟悉和了解,帶著問題進入課堂,課后還可以有效的復習回顧。另外,為方便學生學習,還設置了在線輔導、答疑和網(wǎng)上自測等網(wǎng)絡交流平臺。教學資源上網(wǎng)后能較好地解決學生課前預習、課后復習中遇到的相關問題,并有助于提高學生的自主學習能力,也是對課堂教學方法的多樣化提供了一個有力支持。
(四)培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力
為讓學生的理論和實踐有機結合,根據(jù)內容不同,讓學生通過自愿組織成立學習小組,每小組全程參與教師的科研內容,利用查閱資料、提出方案、實驗數(shù)據(jù)分析處理、論文撰寫等環(huán)節(jié),使學生不但能鍛煉實際操作能力,又培養(yǎng)了團隊合作精神,拓寬了工程實踐視野,提高了工程創(chuàng)新能力。從現(xiàn)在開始,培養(yǎng)他們獨立動手的工作能力,提高學生對電力系統(tǒng)分析課程的學習積極性。
(五)加強實踐教學環(huán)節(jié)。
應用型本科注重學生實踐能力的培養(yǎng),本課程的教學內容十分抽象,且電力系統(tǒng)的控制,十分復雜、宏觀,學生無法憑想象來建立起知識體系。
1.組織學生參觀周邊發(fā)電廠、變電站以及一些工礦企業(yè)的電力設施,并邀請電力行業(yè)一線工程師講課,定期安排學生實習,讓學生對電力網(wǎng)、控制系統(tǒng)、變電站的結構和工作原理有較深入的認識,有助于對理論教學的展開;
2.其次,通過加大《電力系統(tǒng)分析》課程的實驗,尤其是與實踐密切聯(lián)系的等值電路、潮流計算和對稱電路以及不對稱電路計算的實驗,進一步加深學生對基本計算方法的應用;
3.另外,建立電力系統(tǒng)仿真實驗室和實驗臺,通過對電力系統(tǒng)的動態(tài)模擬仿真,靈活的設置故障條件,分析穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)行為,吸引學生的興趣,提高他們的動手實踐能力,將實踐教學結合軟件仿真進行實驗,搭建實踐教學平臺,可以更直觀、生動地闡述電力系統(tǒng)運行過程,使電力系統(tǒng)分析不再是抽象的理論,能夠提高學生的實踐動手能力,讓其做到理論與實踐相結合,提高實踐教學水平。
三、總結
《電力系統(tǒng)分析》課程作為應用型電氣工程及自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程,對提高學生的理論知識和培養(yǎng)學生的實踐動手能力,具有很重要的作用。因此,只有把理論與實踐有機結合,形成有應用型特色的課程體系,切實提高高校的人才培養(yǎng)質量,才能取得良好的教學效果,實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的目標。
參考文獻:
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篇7
[關鍵詞]應用型本科電氣工程實踐教學
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120183-01
一、新時期本科電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位
目前,許多工科大學都開設電氣工程及其自動化專業(yè),從專業(yè)的定位設置及學生的就業(yè)來講,電氣工程及其自動化專業(yè)是屬于應用型專業(yè),應用型本科教育的任務是培養(yǎng)面向生產、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才,它既不是基于技能的職業(yè)型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養(yǎng)介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。我?;谶@樣的培養(yǎng)目標,確定我校電氣工程及其自動化專業(yè)建設目標,圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養(yǎng)目標,通過加強師資隊伍建設和實驗室建設,加強產學合作,將其建成具有特色明顯的應用型工程技術專業(yè),培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型高級工程技術人才。
二、實踐教學在電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性
應用型本科實踐教學必須是專業(yè)技術應用能力和專業(yè)技術理論有機的結合。電氣工程及其自動化的崗位群是具有較高科技含量的設計部門及相關企業(yè)。因此,針對為高科技部門、技術密集產業(yè)培養(yǎng)的高級技術應用型人才,故要求既具有一定的基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和適應性,而且還具有一定創(chuàng)新潛力的技術和技術開發(fā)能力,具備解決工程實際問題能力的現(xiàn)場工程師。因此,要培養(yǎng)學生具有上述能力,離開實踐教學或者是實踐教學不足都是想像,除此之外,實踐教學在培養(yǎng)過程中還可進一步拓寬專業(yè)面和知識面,加強學生創(chuàng)新能力和實際工作能力的培養(yǎng),就業(yè)后能很好實現(xiàn)后續(xù)發(fā)展。
三、我校電氣工程及其自動化專業(yè)學科特色
我校過去是屬于鐵路高校,2000年后歸到甘肅省管理,我校電氣工程及其自動化專業(yè)學生主要是為鐵路培養(yǎng),電氣化鐵路及相關供電是具有鮮名特色的,尤其是電氣化鐵路與其它供電相比是有比較大的差別的。目前鐵路處于一個跨越式大發(fā)展時期,需要大量具有一定的電氣化鐵路基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和解決工程實際問題能力的畢業(yè)生,這也就促使我校電氣工程專業(yè)必須主要面向鐵路,制定具有電氣化鐵路特色的電氣工程及其自動化相關教學計劃和相關的實踐性教學環(huán)節(jié)。
四、目前大都數(shù)工科電氣工程專業(yè)實踐教學出現(xiàn)的問題
目前工科院校人才培養(yǎng)計劃中的實踐教學環(huán)節(jié)一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。這些實踐教學環(huán)節(jié)大多為具體的理論課程服務,沒有形成體系,整體優(yōu)化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學環(huán)節(jié)較缺乏;部分實踐教學的培養(yǎng)目標不明確或教學內容與培養(yǎng)目標脫節(jié);設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上,而結合工程實際的內容較少,實施性差;針對實際應用的實踐環(huán)節(jié)對象陳舊,脫離實際;學生一般處于被動學習狀態(tài),創(chuàng)造性難以得到發(fā)揮等。
五、我校電氣工程實踐教學的實施方案
(一)實驗教學
對于基礎實驗,對于二、三年級學生,主要利用短學期的有效時間開放實驗室,開設設計型實驗,一門課一般為兩個設計型實驗,并鼓勵寫出實驗型小論文。逐步提高學生動手、分析總結的綜合實驗能力。第四年,進入專業(yè)方向訓練后,專業(yè)課程實驗通過實驗室和生產現(xiàn)場實驗(實習)相結合的方式進行,以便使同學更好地聯(lián)系生產實際。
(二)各類實習
電氣工程專業(yè)實習類型有:工藝實習、專業(yè)實習、頂崗實習。
1.工藝實習形式有:金工實習、電子工藝實習、電子儀表組裝、電子元器件市場調研與自主設計、EDA綜合實驗、常用電力測試儀表應用等內容。通過各類實習要求學生能夠熟練使用電氣作業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常使用的各類電力測試儀器、儀表,并能夠進行若干常規(guī)測試,為后面的生產實習和畢業(yè)設計打下實踐基礎。
2.我校電氣工程專業(yè)實習包括認識(參觀)實習和生產實習兩部分。參觀實習主要是到蘭州供電局下屬變電站、蘭州鐵路局供電段、蘭西機務段等單位參觀地方和鐵路供電部門的生產調度、設備運行、檢修維護等項目;生產實習主要是到蘭州鐵路局職工培訓站進行牽引供電、接觸網(wǎng)等項目的實際操作和演練、使學生真正參與到生產實際中來提高自己的實踐能力。通過專業(yè)實習,使學生對自己所學的專業(yè)有了一個全新的認識,甚至可以找到自己今后的就業(yè)方向和發(fā)展道路。
3.頂崗實習,頂崗實踐教學環(huán)節(jié)與其它實踐環(huán)節(jié)不同。其一是所處學習階段特別,執(zhí)行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業(yè)基礎課,而專業(yè)課已開設一段時間后,通常安排在第七學期。其二是教學環(huán)境特別,執(zhí)行場所一定要在專業(yè)對口的企業(yè)進行,學生在工作崗位上與工程技術人員或工人一起工作、學習,真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別,執(zhí)行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術,而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學的教學形式、內容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是:根據(jù)人才培養(yǎng)目標要求,以實踐技能訓練為手段,充分利用社會資源,結合理論知識,培養(yǎng)學生的工程綜合素質和創(chuàng)新能力,以達到學以致用的目的。學校應與企業(yè)建立長期互利的合作關系。學校在企業(yè)創(chuàng)建實習基地,簽訂長期產學合作的協(xié)議,一方面企業(yè)為學校提供頂崗實習基地,委派有經(jīng)驗、能勝任的工程技術人員或高級技術工人給學生集中講課,指導學生現(xiàn)場操作,形成良好的“師徒”關系。另一方面,學校為企業(yè)提供強大的技術支持,幫助企業(yè)解決生產中的技術攻關課題。再一方面,企業(yè)可以在實習的學生中擇優(yōu)挑選滿意的學生作為企業(yè)的后備人才,提高了學校的一次就業(yè)率,同時也提高了企業(yè)的知名度。我校在各企業(yè)都建有實習基地,針對學生所學專業(yè)方向的不同,把學生分散到鐵路供電站段,采用崗位輪換的辦法,安排學生從事技術、管理、生產等不同的工作崗位,按每個崗位的性質不同,定期輪換,在指導教師的指導下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現(xiàn)真正意義上的頂崗。在生產過程中與企業(yè)技術人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學生從真正意義上掌握了所學知識,學以致用。
(三)專業(yè)課程設計與畢業(yè)設計
1.課程設計。其基本思路是通過一個開放式的綜合性課程設計,使學生得到一次系統(tǒng)化的綜合應用的實踐鍛煉。針對電氣工程類專業(yè),具體想法是:將電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制理論、電力傳動與控制技術、電力牽引供變電技術、EDA技術、接觸網(wǎng)技術、機械基礎、建筑電氣等課程聯(lián)系起來,以電氣工程專業(yè)大學生創(chuàng)新實踐基地為實訓場地,開設以工程實際為背景的設計題目。將構思、方案設計、功能設計、評價設計、系統(tǒng)調試進行一條龍訓練,要求學生針對某一選題,4~5人為一個小組,在教師提供的開放式平臺的基礎上進行自主設計,獨立實踐。
2.畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對學生實踐創(chuàng)新能力的檢驗。電氣工程專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè),根據(jù)實際情況畢業(yè)設計分為三類:
第一類是學生的全部畢業(yè)設均在校內完成,選題由指導教師確定,實驗室和機房為其開放;第二類是學生在畢業(yè)設計前期到相關企業(yè)或將來的工作單位實習,四月底回學校完成剩余內容。選題可以自定,也可以是企業(yè)的相課題;第三類是學生的整個畢業(yè)設計全部在企業(yè)完成,選題必須是企業(yè)的相關課題,但畢業(yè)答辯必須回校完成。
學生可根據(jù)自己的實際情況自愿選擇相應種類的畢業(yè)設計,實踐證明,通過畢業(yè)設計可極大地提高學生的實踐創(chuàng)新能力,同時也是對其實踐創(chuàng)新能力的綜合檢驗。
六、實踐教學的實施效果
通過上述實踐教學后培養(yǎng)出來的學生,用人單位普遍反映:(1)學生的綜合素質明顯提高。(2)競爭意識、質量意識、創(chuàng)新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經(jīng)過各個崗位的輪換后,學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業(yè)時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標,最大程度地實現(xiàn)自我價值。我校電氣工程及自動化專業(yè)的學生就業(yè)率幾年來一直將近100%。
應用型本科院校畢業(yè)生在實踐教學環(huán)節(jié)中的收獲不僅體現(xiàn)在專業(yè)知識的拓展、專業(yè)技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細,不迷信書本,實踐出真知的創(chuàng)新意識。在人際方面,畢業(yè)生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:實踐教學;電氣工程及其自動化;質量監(jiān)控
作者簡介:賈建平(1981-),女,江蘇連云港人,武漢東湖學院機電工程學院電氣教研室主任,講師。(湖北 武漢 430212)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0098-02
高校教學工作永遠是主旋律,提高人才培養(yǎng)質量是永恒的主題。高等教育所培養(yǎng)的人才必須在創(chuàng)新精神和實踐能力上有更高的要求。因此,改革高等教育中的實踐教學,是當前高等教育改革面臨的新課題。
實踐教學作為整個教學的重要組成部分,是提高學生理論聯(lián)系實際水平,培養(yǎng)學生工程意識和實踐能力的重要途徑和手段。實踐教學可以給學生留有較大空間,以充分發(fā)揮學生的自主性和創(chuàng)新性。在實踐教學過程中,通過理論與實踐相結合、動手與動腦相結合,可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,嚴謹求實的科研作風,以及一定的科學研究能力。
以武漢東湖學院為例,就獨立學院電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學體系的構建進行了探討。
一、專業(yè)介紹及學生特點
電氣工程及其自動化專業(yè)面較寬,涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網(wǎng)絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合、機電結合、軟硬件結合。該專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業(yè)知識,受過電工電子、系統(tǒng)控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。
本專業(yè)大多數(shù)課程都具有很強的實踐性,僅靠理論傳授是不夠的。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)方案,學生需通過大量的實踐活動,才能達到較寬口徑應用型工程技術人才的要求。
在專業(yè)培養(yǎng)方案的構建過程中要兼顧獨立學院學生的特點。獨立學院培養(yǎng)的學生是本科層次第三批錄取的學生,與普通高校學生相比差別較大,多數(shù)學生文化基礎、自我約束能力、學習習慣養(yǎng)成較弱;與高職高專相比,學生的動手能力相對較差,多數(shù)學生存在眼高手低的問題。[1]
二、專業(yè)實踐教學體系構建
經(jīng)過幾年的探索和實踐,在制定2012版本專業(yè)培養(yǎng)方案時,本著以培養(yǎng)具有綜合實踐動手能力、工程應用能力和創(chuàng)新意識的應用性人才為目標,堅持把理論知識傳授、實踐能力培養(yǎng)、綜合素質提高貫穿于整個實踐教學過程的教學理念,構建有利于培養(yǎng)學生具有較強實踐動手能力、工程應用能力和創(chuàng)新意識的實踐教學體系。該方案確定了課內實驗—獨立實驗—課程設計—畢業(yè)設計—實習實訓—創(chuàng)新設計制造的實踐能力培養(yǎng)架構。其中,實踐性教學環(huán)節(jié)的學時占總學時的30%以上。
1.實踐教學環(huán)節(jié)的構成
實踐教學與理論教學是教學系統(tǒng)中既互相聯(lián)系、又相對獨立的兩個子系統(tǒng)。[2]在人才培養(yǎng)中,實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實踐教學,學生加深了對理論教學內容的理解,鞏固和固化了理論教學的內容,解決了課堂上的遺留問題,實踐教學是理論教學的延伸。
根據(jù)實踐教學環(huán)節(jié)的功能特點和實施要求,在制定人才培養(yǎng)方案時,將實踐教學環(huán)節(jié)分為實驗教學、實習和實訓三種不同類型,這三種不同類型的實踐環(huán)節(jié)也是相互關聯(lián)和相通的,各自在實踐教學中完成不同的任務。
實驗是課堂理論教學的輔助,通過實驗可加深學生對課程理論和知識點的理解。實驗地點為校內實驗室。
實習是專業(yè)教學階段性的認識性實踐教學,是理解專業(yè)知識、熟悉專業(yè)設備和基本掌握操作技能的必要實踐環(huán)節(jié),同時可使學生了解本專業(yè)所對應的崗位、所從事工作的內容和對工作人員能力與素質的要求。實習地點主要為校外實習基地。
實訓是對學生包括單項能力和綜合技術應用能力進行的訓練(含課程設計、畢業(yè)設計等),也包括職業(yè)崗位實踐訓練,是應用性實踐教學。[3]通過各種實訓,使學生掌握從事專業(yè)領域實際工作的基本操作技能和基本技術應用能力。實訓基地主要利用校內和校外實訓基地相結合的形式。
2.實驗室建設及實習基地建設
要培養(yǎng)高等技術應用型人才,必須有良好的硬件設施和條件,這是形成工學專業(yè)教育應用型特色人才培養(yǎng)的物質基礎。加強實驗室建設和實訓基地建設是實踐教學體系中的一項重要任務。
(1)實驗室建設。擁有先進實驗設備和良好實驗環(huán)境的高水平的綜合實驗中心和實驗室對大學生實踐能力、工程素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著至關重要的作用。目前已建成的校內實驗室有9個,分別是:電路實驗室、電機控制與電力電子實驗室、自動控制原理實驗室、仿真實驗室、電力系統(tǒng)自動化實驗室、電力系統(tǒng)繼電保護實驗室、電氣實訓室、PLC實驗室、PLC實訓室。在實驗教學過程中,可優(yōu)化實驗教學內容,充實綜合性、設計性實驗內容,提高學生的動手能力和創(chuàng)新意識,使之能夠對專業(yè)課程有更系統(tǒng)的認識,從而為日后的發(fā)展打下堅實的基礎。
同時,學校要積極加強實驗室管理,建立健全管理制度,提高實驗室利用率,以推動實驗室開放管理。
(2)實習基地建設。校內、外實習基地的建設,保證了本專業(yè)學生金工實習、認識實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計等實踐教學任務的順利完成,開闊了學生的視野,拓展了知識面,為實踐能力和創(chuàng)新能力的提高打下了良好的基礎。
根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標和東湖學院實踐教學的現(xiàn)狀,學院著重建立了校內和校外兩類實習實訓基地。校內實習實訓基地為“工程實訓中心”,于2009年建成,并于當年投入使用。校外建有7個實習實訓基地,即:長江纜索分公司、湖北中石特種鋼管有限公司、武漢工業(yè)職業(yè)技術學院實訓中心、湖北省高等學校工程實訓中心(湖北工業(yè)大學金工實習基地)、武漢供電局巡司河變電站、武漢國想電力科技股份有限公司。本專業(yè)與以上7個校外實習基地均簽訂了實習實訓合同,每個基地可以保證每年至少接納100名學生的實習任務。一個校內實習基地和7個校外實習實訓基地基本保證了本專業(yè)學生金工實習、認識實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計等實踐教學任務的順利完成,開闊了學生的視野和拓展了其知識面,落實和提升了學生的工程訓練背景,為實踐能力和創(chuàng)新能力的提高打下了堅實的基礎。
三、實踐教學體系的實施
實踐教學體系的實施是一個系統(tǒng)工程,需要各個部門相互配合、相互協(xié)調、合理運作,才能達到教學目的,實現(xiàn)教育目標。
1.校內實習實踐教學
(1)學院按本專業(yè)教學計劃向教務處提出報告,申報實習實踐教學內容安排及時間。
(2)教務處審核并安排時間、教室,下達所需耗材計劃,由后勤采購科按時提供。
(3)本專業(yè)實習實踐教學活動在學院監(jiān)管下開展。
(4)實習實踐教學活動完成后,指導教師要完成學生成績評定、總結、教學檔案整理、歸檔。
2.校外實習實踐教學
(1)學院按本專業(yè)教學計劃向教務處提交報告,申報實習實踐教學安排、時間及經(jīng)費。
(2)聯(lián)系實習基地,安排帶隊教師并進行學生實習動員、安全教育等。
(3)教務處審核并批準經(jīng)費,聯(lián)系后勤車隊提供接送。
(4)由帶隊教師與實習基地技術人員合作指導實習工作,學生分組由基地技術人員帶隊進行實習。
(5)實習實踐教學活動完成后,帶隊教師和技術人員需共同完成學生成績評定,并由教師完成實結、教學檔案整理、歸檔。
(6)由實習教師報學院批準,完成實習經(jīng)費報銷工作。
四、實踐教學體系質量監(jiān)控
為切實保障和大幅度提高實踐教學質量,必須構建切實可行的實踐教學質量監(jiān)控體系,制定實踐教學的整體質量標準及其反饋環(huán)節(jié),并實時對實踐教學質量進行全面監(jiān)控。[4]
1.制度規(guī)范
構建實踐教學體系離不開實踐教學文件和管理制度的建設,為此,學校建立了一系列的實踐教學管理規(guī)定,如《武漢東湖學院教學實習管理辦法》、《武漢東湖學院實習基地建設與管理規(guī)定》等。
2.質量標準
學校根據(jù)培養(yǎng)目標的要求,對主要實踐教學環(huán)節(jié)如實驗教學、認知實習、畢業(yè)設計(論文)等,都制定了具體明確的教學大綱,嚴格管理,規(guī)范運行。
3.監(jiān)控與評估
學校通過“校、院兩級專職督導”、“學生評教”、“同行評教”等方式來監(jiān)控和評價實踐教學質量,掌握學生的學習狀況,并及時解決實踐教學過程中存在的具體問題,從而確保實踐教學的順利實施以及提高實踐教學質量。
參考文獻:
[1]郭全,康啟鵬,王和強,等.針對獨立學院生源特點提高本科教學質量的路徑和策略[J].現(xiàn)代教育科學,2011,(11).
[2]張櫻,章梓茂.高等工程教育中實踐教學體系的建立及其保障機制[A].國際會議論文集[C].2011.
篇9
關鍵詞:教學內容;改革手段;
一、教學內容改革
1.1 根據(jù)不同專業(yè)的要求設置教學大綱電子技術基礎作為專業(yè)基礎課涉及電氣、電子信息類等相關專業(yè)。但不同專業(yè)對電子技術基礎的教學要求不同,另外該課程在不同專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)劃中地位也不同,必需根據(jù)不同專業(yè)對該課程分層次教學。內容及要求在調查研究的基礎上,結合各個專業(yè)的實際情況進行分類。通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術等專業(yè)在后繼課程中重點強調信號的傳遞、濾波、通信;電子科學與技術、集成電路設計與集成系統(tǒng)等專業(yè)強調半導體器件的內部工作原理和結構構造、光刻工藝;自動化、機械電子工程等專業(yè)強調過程控制、信號轉換、嵌入式開發(fā);計算機科學與技術等專業(yè)則強調半導體器件的存儲、信號的同步、復位等……基于上述情況,按照不同的專業(yè)要求和專業(yè)基礎,對該課程的教學大綱進行整合修訂。修訂后的教學大綱按專業(yè)分層次提出要求,使教學內容與專業(yè)基礎相適應;重視基本概念、基本分析方法、基本技能;強調新技術與新知識的應用,反映電子信息技術的新進展。
1.2 理論教學內容注重工程能力培養(yǎng)工科學院的學生,必須具備良好的工程設計、解決工程實際問題的能力。學生的工程素質養(yǎng)成至關重要。為達到這樣的目標,我們對理論課的結構、內容進行了調整。
1.2.1 電路的設計內容可分解為兩部分。
一部分是電路元器件的選擇,安排在半導體器件之中講解;另一部分是電路模型的設計,分別溶入相應的電路分析內容中講解,有利于與電路計算、分析、設計緊密結合,便于學生的理解及運用。
1.2.2 在課程內容上刪減了純理論推導的內容,增加了實用的工程實例電路,不僅使學生的理論與工程實踐緊密結合,而且極大地調動了學生學習的積極性,開發(fā)其創(chuàng)造性。
1.2.3 將與電子技術相關的各門課程知識進行歸納與總結,將其滲透到理論課程教學中,并有針對性地進行應用技能的強化訓練。如將傳感器內部電路與控制電路顯示電路等有機的結合起來,突出了分析與設計能力的培養(yǎng),有效地克服了相關內容之間聯(lián)系差、應用脫節(jié)的弊病,收到了較好的效果。
1.3 實踐教學內容注重動手能力、創(chuàng)新能力提高
1.3.1以電子技術實驗為核心,將與之相關的電工學、嵌入式系統(tǒng)、單片機、傳感器等課程的實驗內容引進電子技術實驗課內,進行合理地調整與組合,將獨立分散的,互不相干的實驗,有機結合成綜合性、設計性、實用性較強的實驗項目。使實驗更具有目的性、關聯(lián)性。
1.3.2 將綜合實驗內容劃分為三個層次。基本綜合型、提高綜合型、基本設計型,根據(jù)學生的不同知識層次及實驗目的,開設相應的實驗項目和內容?;揪C合型、提高綜合型、基本設計型的實驗題目由教師指定,綜合設計型和創(chuàng)新型實驗可由教師指定,也可由學生自擬,給學生更大的自主性和靈活性,能夠給學生足夠的空間充分發(fā)揮學生的想象力。
1.3.3 為突出工程應用能力和實際技能的訓練,增加了實用的工程實例電路的實驗項目,不僅使學生的理論與工程實踐緊密結合,而且極大地調動了學生學習的積極性,開發(fā)其創(chuàng)造性。突出了“以應用為目的,密切聯(lián)系工程實際,重在工程素質培養(yǎng)”的教學改革要求,使課程的內容更具有針對性、實用性。
1.3.4 根據(jù)實驗內容安排實驗學時,避免了有的學生“吃不飽”,有的學生“吃不下”。
二、教學方法與教學手段改革
2.1 采用啟發(fā)式教學法
啟發(fā)式教學法,即從最基本的單元電路入手,分析電路組成及工作原理、總結電路特點、指出電路存在的問題、引導學生如何解決所存在的問題、怎樣改進電路,然后提出改進后的電路;對于改進后的電路,進一步分析其電路特點,再啟發(fā)學生思考由于電路結構的改進而給性能帶來的變化,這樣通過分析問題、解決問題、歸納提高的思路來講解相關內容。比如講解觸發(fā)器的電路結構時,先基本觸發(fā)器,然后鐘控同步觸發(fā)器、主從 RS 觸發(fā)器、主從 JK 觸發(fā)器、最后邊沿觸發(fā)器的順序進行,在分析前者存在問題的基礎上啟發(fā)學生引出后一種電路形式。采用這種啟發(fā)式教學方法,不僅可使學生熟悉相關電路的形成過程,而且學生通過教學過程,體會分析問題解決問題的真正含義。
2.2 改進傳統(tǒng)教學方法和手段,適當利用多媒體輔助教學。
傳統(tǒng)的電子技術基礎教學手段是教師講述、板書、推導、掛圖等,然而這種教學模式使學生缺乏感性的認識,學生不能從直觀感知信息中獲得知識,可適當使用多媒體輔助教學。把枯燥抽象的內容以聲音、圖像、視頻、動畫等形式生動形象地表現(xiàn)出來,有助于促進和加深學生對抽象內容的理解和記憶,使之簡單、清晰、明朗化。
2.3加強雙語教學
由于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展,地球已經(jīng)真正變成“村子”。交流的便利給中國帶來了快速發(fā)展的機遇,我們也需要大量的具有國際競爭能力的人才。具有國際競爭力的人才應該具有很好的和世界溝通能力。這就需要我們在培養(yǎng)學生的過程中,既要注重知識的體系,也要注重語言的的“國際化”。授課過程中,我們應采用中英文并用的形式,中文當然是主體,但是關鍵性術語應該給出具體的英文單詞。并給出相應的英文參考文獻,鼓勵學生閱讀原版英文教材,了解具體器件中外的不同應用和差距。
三、總結
3.1適當引入電子技術學史、聯(lián)系時代前沿。
電子技術學史是研究電子線路發(fā)展歷史的科學,電子線路的發(fā)展史,就是一部創(chuàng)新史,電子線路的新發(fā)現(xiàn),新產品,都蘊涵著科技工作者的創(chuàng)新活動。在教學過程中有序地介紹一些電子線路學史可以激發(fā)起學生了解和學習電子線路的欲望。在研究電子學史過程中,同學會發(fā)現(xiàn)電子線路理論的建立無法和生產、科學實驗相脫離。從而使學生了解實驗的重要作用。在教學過程中按照電子技術的理論體系進行講授的同時,對一些電路規(guī)律,可以從歷史的角度講述電路定律的建立過程,同時介紹與之相關的科學家在建立該理論時研究問題的思維路線、解決方法,注意把學生帶進科學家的復雜思維和艱苦創(chuàng)造的“情景”中去,從而使學生了解科學家對顯而易見的事實提出的質疑常常是發(fā)現(xiàn)問題的前提,善于觀察、勤于思考是創(chuàng)新的基礎。隨著科學技術的發(fā)展,電路的發(fā)展也由離散的單個器件變成集成化。與之對應的電子技術的更新?lián)Q代也在同時進行。因此,除了教材內容,教師還應根據(jù)各專業(yè)領域的新發(fā)展、新課題,結合教材內容,不斷地將實踐中正在使用和即將推廣使用但還沒來得及進入教材的新知識和新技術充實到課堂教學中來。這些前沿知識和技術與學生周圍的生產和生活實際息息相關,這樣的課堂具有現(xiàn)代氣息,既開闊了學生的視野,又激發(fā)了學生的求知欲和研究興趣。
3.2明確教學目的,改革考試、考核方式。
鑒于電子技術基礎的教學目的,新時期電子技術的發(fā)展特點??荚嚪椒ㄒ矐鲞m當調整,綜合運用多樣化的考核辦法,建立合理考評機制。對理論課可以將出勤情況、作業(yè)完成情況、專題研討、階段考核等量化成分值作為本課程的平時成績。采用課堂表現(xiàn)、平時成績、小論文、期末閉卷考試相結合的評分方式。任課教師不自己出期末試卷,而由教研室依據(jù)教學大綱在試題庫中抽題,實現(xiàn)教考分離。從根本上保證試卷中試題的覆蓋面、試題的質量;提高了試卷的保密性,避免了人為因素。
篇10
在生產實習過程中,我們學到了很多的東西。學校也以培養(yǎng)學生觀察問題、解決問題和向生產實際學習的能力和方法為目標。通過這次生產實習,使我在生產實際中學習到了電氣設備運行的技術管理知識、電氣設備的制造過程知識及在學校無法學到的實踐知識。在向工人學習時,培養(yǎng)了我們艱苦樸素的優(yōu)良作風。在生產實踐中體會到了嚴格地遵守紀律、統(tǒng)一組織及協(xié)調一致是現(xiàn)代化大生產的需要,也是我們當代大學生所必須的,從而進一步的提高了我們的組織觀念。我想在公司的企業(yè)文化中有一句話很好地概括了技術工作的全部內容—“研究、試驗、設計、制造、安裝、使用、維修,七件大事技術人員要一竿子到底!”。我認為這里所說的“七件大事”就是技術工作。有些人認為只有研究和設計一些高科技含量的東西才是真正的技術性工作,而貶低看不起安裝、使用和維修這些工作,認為技術含量低甚至沒有技術含量。這種看法是片面的、錯誤的,從哲學的觀點看,是一種唯心主義的觀點。實踐是理論的基礎,理論都是在實踐中總結創(chuàng)造出來的,用于指導實踐。而試驗、制造、安裝、使用、維修就是我們的實踐工作。這就好比是一臺計算機,要想使其正常運行,硬件和軟件密不可分、缺一不可。硬件是軟件的基礎,軟件是硬件的靈魂。毫無疑問,我作為一名剛剛走出校門參加工作的新員工,實踐方面的經(jīng)驗還很缺乏,在學校中學到的是更多的理論知識。因此,很榮幸上級領導給了我這次車間實習工作的機會,讓我能夠真正理解在實踐中的技術工作,彌補在實踐經(jīng)驗中的不足。從實踐中發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題。下面主要匯報一下我在調試過程中遇到的某些問題及其解決的辦法。對于一般性的問題,如配電箱開關是否接錯或安裝是否到位等,通過觀察可以通過目測容易地解決;對于一些偶然的、特殊的問題,在調試過程中要花費更多的時間。需要積極地思考,向有經(jīng)驗的員工請教,親自動手進行各種檢測和試驗,問題解決后須做認真的總結,使自己能夠知其然并知其所以然。此外,我認為整流主板的電路接線原理對于掌握維修的過程是很重要的,可是很多維修工根本都不懂。
通過此次生產實習,讓我們了解和掌握了變電所的主要結構內容、生產技術和工藝過程;使用的主要工裝設備;產品的生產和用技術資料;生產組織管理等內容,加深對變電所的工作原理、設計、試驗等基本理論的理解。使我們了解和掌握了變電所的工作原理和結構等方面的知識。為進一步學好專業(yè)課,從事這方面的研制、設計等打下良好的基礎。
自動化生產實習報告(二)
生產實習是我們機械專業(yè)學習的一個重要環(huán)節(jié),是將課堂上學到的理論知識與實際相結合的一個很好的機會,對強化我們所學到的知識和檢測所學知識的掌握程度有很好的幫助。為期20天的生產實習,我們先后去了恒天汽車制造廠、天馬汽車集團有限公司、長城內燃機制造有限公司、邯鄲內燃機廠、邯鄲紡織機械有限公司5個工廠。在實習當中,我們學到了許多課本上沒有的知識,真的是受益匪淺。
(一)實習目的
通過下廠生產實習,深入生產第一線進行觀察和調查研究,獲取必須的感性知識和使學生叫全面地了解機械制造廠的生產組織及生產過程,了解和掌握本專業(yè)基礎的生產實際知識,鞏固和加深已學過的理論知識,并為后續(xù)專業(yè)課的教學,課程設計,畢業(yè)設計打下基礎。
在實習期間,通過對典型零件機械加工工藝的分析,以及零件加工過程中所用的機床,夾具量具等工藝裝備,把理論知識和盛傳實踐相結合起來,培養(yǎng)我們的考察,分析和解決問題的工作能力。
通過實習,廣泛接觸工人和聽工人技術人員的專題報告,學習他們的生產經(jīng)驗,技術革新和科研成果,學習他們在四化建設中的貢獻精神。
通過參觀有關工廠,掌握一臺機器從毛坯到產品的整個生產過程,組織管理,設備選擇和車間布置等方面的知識,擴大知識面。
通過記實習日記,寫實習報告,鍛煉與培養(yǎng)我們的觀察,分析問題以及搜集和整理技術資料等方面的能力。
(二)生產實習的內容和要求
為了達到上述實習目的,生產實習的內容和要求有:
機械零件的加工
根據(jù)實習工廠的產品,選定幾種典型零件作為實習對象,通過對典型零件機械加工工藝的學習,掌握各類機器零件加工工藝的特點,了解工藝工廠中所用的機床,刀具,夾具的工作原理和機構,在此基礎上指定其中幾個嗲逆向能夠零件進行重點的分析研究,要求如下:
(1)閱讀典型零件的工作圖,了解該零件在機器中的功用及工作條件,零件的結構特點及要求,分心零件的結構工藝。
(2)大致了解毛坯的制造工藝過程,找出鑄(鍛)件的分型(模)面。
(3)深入了解零件的制造工藝過程,找出現(xiàn)場加工工藝。
(4)對主要零件加工工序做進一步的分析。
裝配工藝
(1)了解機械的裝配組織形式和裝配工藝方法。
(2)了解個中裝配方法的優(yōu)缺點及使用類型。
(3)了解典型裝配工具的工作原理,結構特點和使用方法。
(三)生產實習的時間安排
恒天汽車制造廠—8月27日—31日
天馬汽車集團有限公司—9月1日—4日
長城內燃機制造有限公司—9月5日—10日
邯鄲內燃機廠9月11日—14日
(四):實習過程
恒天汽車制造廠
保定恒天汽車投資有限公司是國務院國資委所屬企業(yè)—?—中國恒天集團有限公司下屬子公司,是恒天集團進軍汽車業(yè)的重要平臺之一,致力于在皮卡和SUV細分市場上作出自己的特色。將針對中國汽車消費者的需求特點,為中國消費者精心打造適合中國國情的皮卡和SUV產品。
恒天汽車制造廠擁有較先進的生產設備和管理制度,個部門分工明確,工作緊湊。他們的設備先進,有各種數(shù)控機床,630噸閉式雙點壓機,315噸閉式單點壓機,數(shù)控火焰切割機,數(shù)控折彎機,三坐標測量儀,數(shù)控等離子切割步?jīng)_機,機器人焊接線,鑄制線,雙立柱加工中心,各種專用或組合機床等。設備先進,齊全,管理水平先進,是他們生產高質量高效率產品的有利保證。
該工廠擁有薄板件廠,液壓件廠,工模具廠,箱體廠,結構件廠等車間工廠。
在結構件廠經(jīng)常需通過焊接形成成品,在結構件廠的焊接車間墻壁上,有在焊接工藝當中常見的焊接缺陷,如,火星飛濺,燒穿,未清渣,有焊瘤,打火走位,焊縫不均勻,有氣孔等,還有一些與之對應的防治措施。可見,在實習過程中,只要認真看,認真記,到處都是知識都是經(jīng)驗。
天馬汽車集團有限公司
天馬汽車集團有限公司位于河北省保定市107國道定興環(huán)島南,生產的汽車類型有混凝土泵車、混凝土攪拌車、教練車、警用專用車、廂式車、醫(yī)療專用車等,主要品牌有天馬牌等,其中熱門車型有倉柵式運輸車、車載混凝土泵車、混凝土攪拌運輸車、教練車、救護車、囚車。
該公司有7大生產車間:
車橋車間、機械車間、工裝車間、熱處理車間、車架車間、車身車間、總裝車間。在車間內,各工序間多用采用傳送帶傳送,與恒天汽車制造廠相比,減少了叉車,行車,吊車的數(shù)量,同時也減少了工人數(shù)量,減少危險發(fā)生的幾率。速度快,省時省力,但這不適合大批大量生產。
長城內燃機制造有限公司
現(xiàn)以搖臂軸支座為例來分析加工工藝。
邯鄲內燃機廠
邯鄲內燃機廠始建于20**年初,是冶金系統(tǒng)設備定點供貨單位。該企業(yè)集科研開發(fā),制作于一體,努力開發(fā)新技術、新產品。
本企業(yè)擁有高級工程師、專業(yè)工程師、技師、經(jīng)濟師、技術工人等組成,有較強的的產品設計開發(fā)能力。
本企業(yè)始終堅持為用戶服務,實行三保,信守合同,價格合理,供貨及時,保證良好的售后服務和誠信,達到用戶滿意。
邯鄲紡織機械有限公司
中國紡織機械(集團)有限公司邯鄲紡織機械有限公司的前身系邯鄲紡織機械廠,20**年實施債轉股改制組建成立的有限責任公司。公司股東由中國紡織機械(集團)公司,中國華融資產管理公司、中國信達資產管理公司等單位組成。中國紡織機械(集團)公司控股。原邯鄲紡織機械廠一九五八年建廠,國家二級企業(yè),河北省科技先導型企業(yè)。國家“六五”“七五”期間兩次被國務院授予重大裝備領導小組獎。
公司主要產品有化纖紡絲,卷曲,切斷,打包機械和棉,麻,毛,絲,各類搖絞,折布驗卷,打包,濾塵等后處理設備。精心設計、精工制造、精誠服務、持續(xù)改進、顧客滿意,是我們的質量方針。塑造三和文化,創(chuàng)樹“正和”品牌,不斷為用戶做出高附加值產品,為社會提供服務是我們永恒的追求目標。
后記:
短短的幾天實習時間很快就結束了,雖然這期間很辛苦很累,但是有很多感觸,我們的辛苦和工人的辛苦相比,
直太微小了。除了知道工作的艱辛外還獲得許多其他的知識。通過進廠參觀實習和與工人師傅交流,知道各個工藝的加工方法,生產目的,生產程序及產品供求情況。在這期間我分析了幾道簡單典型零件的加工工藝,對機械產品生產方法和技術路線的選擇,工藝條件的確定以及流程的編制原則有了更加深刻的認識。對車間內設備的擺放和管理也有了初步的認識。
這是一個很好的將理論與實踐相結合的機會,在此,非常感謝系里給我們安排了這么一個機會,向所有給我們提供此次實習的機會的公司表示感謝,也非常感謝***老師,***老師,***老師,***老師等老師的帶領和細心指導。
自動化生產實習報告(三)
一實習目的
根據(jù)學校安排我于20**年9月,進行了生產實習。我不僅讓我對我所學專業(yè)的知識有了一個感性的認識,還讓我有了一個了解施工現(xiàn)場的好機會,讓我更深一步的了解理論與實際的差別。本次實習本著了解我們所學專業(yè)自動化在實際生活生產中的應用,到生產一線體會自動化控制過程的運作,讓我們在全面學習專業(yè)知識之前,對自動化專業(yè)有了一個初步的理解。并對工廠的生產管理有了一個更深的理解。
二實習安排
9月3日,于科藝苑開會安排實習有關事宜。
9月4日——9月5日,觀看錄象。
9月6日,到花溪工業(yè)園區(qū),實地參觀立崧水電有限公司。
9月24日——9月28日,觀看錄象,到江津參觀江津水利發(fā)電站,和西南水電控制設備廠進行現(xiàn)場生產參觀。
三實習要求:
了解自動化在現(xiàn)代工業(yè)的中的運作過程。
對自動化控制過程的實際應用,有一個感性的認識。
了解工廠自動控制儀器在生產中的實際應用。
通過錄像、參觀,了解實際自動化產品在生產中的應用及作用。了解自動化控制儀器的發(fā)展狀況,使用情況,新成果新技術的應用情況。
四實習內容
觀看錄像
①了解自動控制在我們現(xiàn)代化建設上的重要應用,及其對我過的經(jīng)濟發(fā)展,軍事能力的進步的巨大推動作用。讓我們看到了自動控制對工業(yè),軍事的光明前景。
②對我國軍事科技化,進行了簡要的介紹,詳細的介紹了電子信息自動化對我國軍事的巨大作用,對國防上的,如衛(wèi)星雷達,導彈中新涉及的自動控制技術。
參觀工廠
通過對重慶立崧水電廠,重慶江津水電站及西南水電控制設備廠的參觀,我們主要對其設備和工廠運作進行了了解,學習,總結如下:
①工廠的設備名稱,原理,以及與我們已學課程的聯(lián)系。讓我們對已經(jīng)學習的知識有了一個實際的應用,并對以后學習的專業(yè)課程有了一定的認識。
②了解了工廠的生產和管理流水線。
③工廠的全面的系統(tǒng)化,網(wǎng)絡化的控制系統(tǒng)及完善的后勤保障系統(tǒng)。
④同時了解到自動化控制機器的安全操作及運作。
定點實習
在為期兩周的重慶鋼鐵集團型鋼廠定點實習中,地處中國重慶直轄市的重慶鋼鐵(集團)有限責任公司(簡稱重鋼)是一個有百年歷史的特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。重鋼在鋼鐵主業(yè)發(fā)展的同時,非鋼產業(yè)也得到較大發(fā)展。鋼鐵產品深加工與機械制造、建筑與房地產、電子信息、環(huán)保產業(yè)、礦業(yè)等五大非鋼支柱產業(yè),已逐步成為重鋼新的經(jīng)濟增長點。接著的兩周我們將在型鋼廠進行現(xiàn)場實習。下面是實習的主要內容:
①生產工藝流程方面。型鋼廠生產組織與管理,生產工藝及生產流程。影響生產操作的主要因素。企業(yè)的主要生產設備概況。
②電氣控制系統(tǒng)方面?,F(xiàn)場電氣控制設備的類型及原理,控制柜的結構設計及內部導線布置。電氣控制設備系統(tǒng)的組成及應用情況。電氣控制設備的維護,檢修及管理,使用情況及存在的問題。電氣控制設備的改進和控制原理等。
③自動化儀表系統(tǒng)方面。
現(xiàn)場檢測儀表的類型及工作原理;
儀表室內的顯示調節(jié),儀表類型及其工作原理,儀表盤的布置原則;
儀表的校對,維護,檢修和管理,使用情況及存在的問題;
儀表檢測與控制系統(tǒng)的組成及應用情況;
儀表的改進及控制原理等;
④自動化綜合控制系統(tǒng)方面
工廠自動化綜合控制系統(tǒng)的整體水平及應用概況;
實習崗位的自動控制系統(tǒng)及控制流程;
自動控制系統(tǒng)中,工藝參數(shù)自動檢測,信號傳輸,連鎖保護等環(huán)節(jié)的結構原理與綜合應用;
工廠的常規(guī)控制手段如工廠供電技術,交直流電力拖動的控制系統(tǒng)的應用;
工廠的現(xiàn)代控制技術,如PLC、DCS、計算機控制及信息通訊系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及工業(yè)生產的自動化發(fā)展方向。
五、實習心得體會
作為一名自動化專業(yè)大三的學生,我們已經(jīng)學習了《電路》,《模擬電子技術》,《電機拖動基礎》這三門專業(yè)基礎課程。為了給即將學習的專業(yè)課程,打下良好的基礎,對本專業(yè)的課程及其在實習工業(yè)生產中的應用有一個感性的認識,我們于20**年9月份,即大三的第一個學期初,進行了為期一個月的生產實習。感受頗多,因為我們雖然已經(jīng)是一名大三的學生,但是我們對于本專業(yè)在實際應用中的作用,幾乎沒有一點頭緒,但是通過這次實習,我了解到了更多的有關知識。
這次我們實習,我們學到了很多在書本上無法學到的知識。知道了理論來源于實踐,課本上的理論知識與實際操作具有一定的差別。我們要靈活運用課本上的專業(yè)知識,這樣才能運用到實際操作中來。通過觀看錄像,我了解到了自動控制在生產和軍事上有著巨大的作用,現(xiàn)代的控制系統(tǒng)是離不開自動控制的。我對于自動化控制有了初步的了解。同時,我通過到各個工廠的參觀,深入體會了自動控制在現(xiàn)代社會中的重要地位。后來又在重鋼進行了定點實習,我被分到了棒材車間,主要負責軋鋼過程,基本上全部由自動化控制系統(tǒng)進行控制,工人只負責遠程操作,和現(xiàn)場維護工作。雖然我們沒有能力進行實際操作,但是通過現(xiàn)場操作工人的指導,介紹,我們基本了解了軋鋼過程的機器控制。
來到的第一天,首先強調了安全問題,畢竟實際現(xiàn)場是有一定的危險的。然后接著車間的負責人對我們講解了有關軋鋼車間的理論操作,讓我們對于軋鋼有了一個表面的認識,了解了它是怎樣運作的。以后我們又在負責人的帶領下進行了現(xiàn)場參觀實習,實地了解了自動控制過程的運行及操作。同時,我為了能夠更好的了解棒材車間的工作流程,我個人又了解到棒材車間的產品主要有:優(yōu)質碳素圓鋼、低合金圓鋼、合金結構圓鋼、普碳圓鋼、熱軋帶肋鋼筋。
為了給以后的專業(yè)課程有一個更深入的認識,我還跟著公司的幾位技術人員參觀了車間的總控制室,了解了PLC的基本工作原理:PLC采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的工作方式。
每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。
輸入刷新過程。當輸入端口關閉時,程序在進行執(zhí)行階段時,輸入端有新狀態(tài),新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時,新狀態(tài)才被讀入。
一個掃描周期分為輸入采樣,程序執(zhí)行,輸出刷新。
元件映象寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。
由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象,即輸入/輸出響應延遲。