电气课程设计范文10篇

时间:2023-11-24 17:15:13

电气课程设计

电气课程设计范文篇1

1.1电气控制类课程设计创新教学模式的思路

课程设计是综合一门或多门课程知识的实践性环节,是学校实践教学环节的重要组成部也是培养学生综合素质的重要环节。对于电气控制类专业,比如自动化和电气工程及其自动化等专业,常见的课程设计有计算机程序课程设计、电子技术课程设计、嵌入式系统课程设计、电气工程综合课程设计、可编程逻辑控制课程设计和工业控制系统综合课程设计等,大部分课程设计都具有“硬件和软件相结合”的特点,实践性和实用性很强,与企业需求结合非常紧密,契合度较高。基于该类课程设计的特点,在课程设计教学中,笔者打破原有的课程设计教学思路,采用与企业深度合作,将企业需求职位的专业和技能要求融入课程设计教学过程中,对学生进行有针对性的训练,在培养学生的创新精神和实践能力的同时,注重培养其良好的职业素养和综合能力。课程设计的内容结合相关企业的某个工程项目,教学过程尽可能与工程项目的运作过程接近,使学生熟悉工程项目的运作流程和不同职位的工作内容和专业技能要求。学生以团队合作的形式,由3~5人组成一个工作小组,根据企业需求,每位成员都有相对独立的任务分工。通过这种方式的课程设计,学生可以对企业的需求有深入的了解,对自己的能力有进一步的认识。在此基础上结合自己的专长和爱好,学生可以尽早明确自己的工作方向,完善个人的职业规划,最大可能成为企业需求的综合性人才。

1.2基于企业需求的电气控制类专业的职位

在课程设计创新教学模式中,课程设计的过程尽可能与企业中工程项目的运作过程接近。根据对企业职位设置的调研,笔者将该教学模式中团队中各成员的职位和任务说明如下:

(1)项目管理工程师是一个团队的核心人物,负责制定和管理项目进程,组织必要的讨论和会议。对于项目管理工程师而言,如何调动团队内每个成员的工作积极性,最大程度地发挥成员的专长是其主要任务。可见,良好的沟通能力和个人魅力最为重要。这个职位为学生毕业后的个人创业或某些管理职位提供了基本的训练。

(2)硬件工程师和软件工程师完成整个项目的核心技术工作,包括系统的方案设计、绘制图纸等。在国内外倡导工程教育的背景下,工程师的工作尤其要与企业需求和行业规范相结合,指导教师对软硬件工程师的具体工作提出严格的要求。

(3)外观或结构设计师需要机械类专业的知识,不是电气控制类专业的主要学习范畴,在教学实施过程中将机械类与电气控制类专业的学生进行混合,组成一个更加专业的团队,不仅有利于更好地完成任务,而且扩大了团队成员的知识面。而且,一般情况下电气控制类专业的学生也会学习机械制图(或AutoCAD),若设计要求不是很高,他们也能完成任务。

(4)销售工程师在企业人员的职位中也是比较重要的角色。在我校电气控制类专业的毕业生中,有不少同学都从事市场或销售方面的工作。一方面企业需要有该类专业背景的毕业生,另一方面电气控制类专业某些学生善于言谈,亲和力强,更喜欢做与人沟通的工作。销售工程师需要掌握一定的销售理论,做全面的市场调研,提炼产品特色和产品卖点,制定完整的销售计划。

(5)秘书的主要任务是会议记录,制作项目陈述PPT,撰写论文等文字性工作。从方案设计开始,秘书就开始构思并撰写论文。秘书的工作是整理和总结资料,大部分的文档原始资料都需要其它成员提供。秘书需要经常和每一个成员沟通,尽量按照毕业设计论文的标准完成课程设计论文的撰写。

2课程设计创新教学模式的实施

2.1对课程设计团队的要求

团队人数要适宜,若人数过多,任务分配不均,必然有成员的工作较轻松,易偷懒,造成不团结;若人数过少,每个人承担任务较多,不能起到成员间交流合作,培养良好职业素养的目的。经过实践,根据任务复杂程度,一个课程设计团队的组成人数以3~5人为宜。团队中每个成员根据需要可以承担多项工作,比如项目管理工程师可以兼任其他任何职位,外观设计工程师兼任销售工程师,采购人员兼任秘书;而软件和硬件工程师一般独立设置,而且在项目软件编程任务较多时,可以采用模块化设计,由多个人共同承担。团队内每位成员按照分工都有自己明确的工作任务,具有强烈的责任感和使命感。而且,由于是团队工作的性质,团队之间的竞争更为激烈,在工作过程中每位成员也会强烈地感受到集体的凝聚力和荣誉感。在这种情况下,个体能力强并不意味着集体的成功,只有大家团结合作、互帮互助才能取得最终的成功。因此,在做好课程设计的同时培养了成员的工作主动性、积极性和团队协作意识。

2.2选题要求

多数应用型大学的电气控制类课程设计都是诸如电子钟、交通灯的控制之类的小题目,设计题目单一,与专业技术的当前应用脱节[4],而且容易查找到现成的资料,不利于培养学生的实践能力和创新精神。由于以团队形式工作,人数增加,可以适当地增加课程设计题目的难度。课程设计选题可以结合教师科研项目,与企业进行深度合作并能为其解决实际问题的综合性选题最好。比如在单片机系统课程设计中,与某企业合作,设计题目为“多功能电压力锅”;在工业控制系统综合课程设计中,与某自动化公司合作,设计题目为“恒压供水系统的PLC控制与远程监控”[5]。在课程设计过程中不满足于只考虑软硬件是否能实现任务要求的基本功能,还可以在图纸的完整性和规范性、系统的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。

2.3工作流程

在课程设计实施过程中,教师引导团队的工作过程尽可能与实际项目的运作过程接近[6],在任务量、时间节点等方面制定详细的计划,使成员在具有一定压力下,既紧张又有条理地完成任务。课程设计基本工作流程如图1所示。小组会议是一个较为正式的环节,由项目管理工程师主持,秘书做会议记录,指导教师或企业工程师以及组内成员参加,目的是引导学生明晰工作目标和工作内容,合理安排时间,顺利完成任务。在第一次会议上,项目管理工程师陈述系统总体设计方案,各成员分别总结前期研究内容和明确后期的工作步骤和内容,并制定详细的工作计划。在团队成员分工后,项目管理工程师也可以根据需要多次组织会议,秘书做好会议记录,为最终的论文提供素材。指导教师在以学生主导的会议中,有目的、有意识地引导,培养学生在设计过程中有计划地学习、研究问题,综合运用自己的理论、专业和实践知识进行解决问题,从而提高实践创新能力[7]。指导教师通过提问掌握每个学生的工作进展情况,并对存在的问题做出正确的启发,鼓励学生进行互动讨论。各成员总结自己的阶段性成果,提出工作中遇到的困难,成员之间充分沟通。项目陈述和答辩环节是课程设计创新模式中重要的一个环节,培养学生总结能力、表达能力和PPT的制作和展示能力,使其学生在公众下能够不怯场,敢于表现自己。

2.4考核与评分

在课程设计创新教学思路和创新模式的引导下,考核也要更新观念,要与人才培养目标相一致。借鉴荷兰高校对学生实践能力的考核方法,不仅注重基于任务分工表现出的实践应用能力,而且还要兼顾学生在课程设计过程中展现的思路创新、表达沟通和团队协作能力[8]。由于课程设计的教学时间一般为一至两周,所以考核与评分不能过于繁琐,笔者在两轮课程设计实践基础上总结了一套与培养目标一致、相对公平和便于实施的考核评分方案,如表1所示。个人的最终成绩是由小组成绩和个人成绩两部分组成[9],各占50%,其中小组成绩由指导教师根据不同分项及其权重给出,个人成绩由指导教师和组内成员共同给出。组内成员互评均分权重为0.2,这个独创的考核细节大大激发了学生的工作热情并营造了工作团队内互帮互助的和谐氛围,培养了学生的团队合作精神。

3课程设计创新教学模式的支撑体系

(1)加强师资队伍的培养。对于应用型大学而言,高水平的师资队伍是应用型创新人才培养的关键。要培养出企业需要的应用型人才,必须建立一支综合素质强的“双师型”教师队伍。而大多数教师从学校毕业又进入学校授课,本身没有在企业工作过,教师的工程素质和实践经验不足,具有丰厚工程背景又有学术水平的“双师”型教师尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教师有计划分批次轮流到企业锻炼的常规制度;另一方面,吸引企业的优秀工程师兼职或全职到教师岗位,充分发挥其多年来的企业工作经验。

(2)重视校企合作。校企合作是解决实践教育缺失的根本途径[13-14]。一方面大力吸引企业参与到高校实践教学过程中来,在教学计划和教学内容上广泛征询和适当采纳相关业内专家的意见;另一方面,增加学生在企业进行专业技能训练和专业拓展课程的学习机会,理论联系实际,开拓视野,拓宽思路,促进学生的创新意识与创新灵感,为课程设计创新教学模式提供强有力的实践平台支撑。与相关企业建立长期合作关系,良性循环,最大可能实现更多学生毕业和就业上岗的零过渡,校企共同培养“适销对路”的应用型人才。

(3)开设公共选修课。公共选修课是高校面向全体学生开设的综合素质培养课程,对学生知识结构完善,知识面扩大,兴趣和个性发展和综合素质提高有重要意义。对于工科专业来说,根据企业对人才的需求,高校开设如市场营销、会计、社交技巧等人文类和经济类选修课,不仅有利于培养学生的综合能力,而且学生也可以结合自身职业生涯规划科学地进行选课,为将来的职业储备和积累知识[15]。

4结语

电气课程设计范文篇2

通过供配电技术课程的学习,使学生掌握企业供配电系统设计、运行维护等所必须具备的理论知识和实践技能,为毕业后从事供配电技术工作岗位打了良好的工程基础。

2供配电技术课程建设的必要性

目前,供配电技术课程的教学过程中存在很多问题,课程组的教师反映供配电技术课程难教、学生也反映该课程难以学习。第一,供配电技术课程课时相对较少、教学内容多且散、电气设备原理及使用抽象,机械式地公式计算较多,学生难于理解和掌握,导致课程学习思路不明确。其次,对该课程采用传统的教学方法,一味地灌输和重复,只针对课程中的理论知识,而没有针对学生的实际课堂学习情况,教师和学生课堂互动少、教学形式单一。理论知识与实际的工程应用联系不够紧密,电气设备的工作原理及使用仅限于教材上图片的认知、后续缺少相应课程设置,教学效果和学习效果都不够理想。第三,在实践教学中,实验开设的项目陈旧,没有设计性实验,缺乏课程认知学习环节及课程设计环节;学生没有实际接触电气一次回路和电气二回路的图纸、不会绘制电气图纸及识图,电气设备使用仅限于课本,而对中低压开关柜使用及内部接线更是模糊不清,不懂的如何查阅供电设计规范等。针对供配电技术课程教学存在理论与实际相脱节的问题,为此提出了面向工程技术人才培养的课程改革模式,以工程实践为落脚点,切实落实应用型本科学校面向社会需求培养工程人才的基本要求,提升学生的工程实践能力。

3教学改革内容

3.1以供配电技术课程为核心课程,建设特色课程群。课程组的教师对供配电技术相关的岗位进行市场调研,并进一步分析从事职业岗位工作所需的知识、能力、素质结构,即按照岗位所需要的能力培养的要求,将学生岗位能力培养的基本规律与课程统一化,以课程为知识及能力的载体,按照岗位能力的要求设置以供配电技术课程为核心的课程群。增设了电气制图与识图、低压电气设备成套技术、电力系统继电保护及自动装置、建筑电气控制技术等后续课程,通过对课程群建设,使教学目的更明确,培养方向更突出,技能培养过程更具有连续性。3.2课程内容的优化重组。供配电技术课程与工程实践联系多,课程内容繁多,一味地强调的教学过程中理论知识地完整性,而这种传统的教学模式不利于学生对知识点的理解,也不利于理论与实践相结合,达不到工程技术型人才培养目标的要求。课程组的教师经过深思熟虑,一致同意减少理论教学学时,增加学生实践环节的时间,强调学以致用,以工程技术人才为培养目标,结合供配电技术课程已有基础和实际情况,对课程的教学大纲、实验指导书等进行了修订,课程教学内容改革具体做法如下:(1)将理论教学模块化,将理论教学内容分为电力系统基础知识模块、核心理论及计算模块、电气一次系统模块、电气二次系统模块、理论知识模块五个模块,基本涵盖了供配电技术课程的全部知识,每个模块内容再经过分解成具体的教学任务。(2)课程的理论教学时间进行调整,理论课时由48学时减少至40学时,减少复杂的理论公式推导部分,复杂的公式或结论不需要死记硬背,学生重点掌握基本概念、计算公式的使用、电气参数的含义、设备的选型等。另外,结合工程实际应用,增设校内实习基地学习认知环节,对变压器、中低压电气设备教学内容部分,教师可以现场教学,介绍电气设备的作用、接线方式、应用及参数等,激发学生的学习兴趣。(3)实践教学体系以培养企业所需供配电技术人才所需知识、工程素质为出发点,分为课程实验、课程设计两个递进环节,注重基础实验项目,强化课程设计内容及教学环节,着力于培养学生的工程技术能力,具体见实践教学环节部分。3.3教学方法改革。传统地理论教学方式仅靠教师在课程上利用多媒体和板书相互配合着教学,教学方法稍显单一,不利于提高学生的学习积极性。为提高学生的学习兴趣和教学效果,对供配电技术课程的教学方法进行改革,采用多样的教学方式相结合的教学模式。依据不同的教学内容模块采用不同的教学方法,如多媒体教学、现场教学、案例教学、企业工程师讲解等,注重课堂教学与实践教学相融合,课堂互动与教师讲授相配合,理论知识与工程实际应用相结合,充实供配电技术课程的教学内容,提高教学效率和教学质量。另外,利用学院的网络教学平台,建立完善的课程网络平台,把课程大纲、课件、课后习题等教学资源上传网上,增强与学生课后互动,及时了解学生在供配电技术课程学习中遇到的难题,针对普遍存在的问题展开网上讨论,提高学生学习的自主性及互动性。3.4实践教学内容改革。以培养工程技术人才为主线,落实践教学体系。供配电技术课程实践体系主要包括课程实验、课程设计两个递进实践教学环节,进一步强化学生的工程实践能力的培养,提高学生的岗位能力。(1)完善课程的课程实验教学,合理选择实验项目。实验平台建设是供配电技术实验教学改革的基础,课程实验是整个实践教学体系中最为基础的环节,通过课程实验不仅能验证理论,提高学生的动手能力,有助于学生对理论知识的理解消化。在实验项目上精简四个必做实验项目,开发两个设计选做实验,如此在保证必做实验项目的前提下,供学生学习拓展使用。在实验教学中,不断改进教学方法,注重实验过程,强化学生的实践能力培训。(2)强化课程设计教学,侧重工程实际能力的培养。课程设计的训练不但是学生全面掌握供配电技术课堂内容的有效手段,更是巩固教学和学习效果,培养学生工程能力的必要环节。目的是通过课程设计环节,使学生查阅工程设计文献,掌握供配系统设计的规范和设计步骤,学会使用电气绘图软件绘制符合标准的电气图,提高学生阅读电气图纸的能力,严格工程实际的角度去考虑和设计,与将来从事的职业岗位一致,增加学生对工程应用的实际感,深层次提高学生分析问题和解决实际问题的能力。课程设计引进典型供配电系统的设计案例,规范设计具体步骤及要求,课程设计结束后,学生要提交课程设计说明书及供配电系统的一次接线图,最后进行小组答辩。

4结束语

在强调实践、注重工程应用,以培养工程技术人才为目的,作者对供配电技术课程的课程群建设、课程内容、实践教学环节进行了改革探讨,为培养供配电相关技术人才提供依据和支持,也可供其他类型工程技术人才培养参考。

参考文献:

[1]刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,2007.[2]唐志平.供配电技术[M].北京:电子工业出版社,2007.

[3]李靖,黄绍平,谢卫才.电气工程及其自动化专业的实践教学体系[J].电力电子教学学报,2008.

[4]黄应强,王赛.项目教学法在“工厂供电”课程教学中的应用初探[J].西昌学院学报:自然科学版,2009.

[5]朱金秀,范新南,朱昌平,等.电气信息类人才实践创新能力培养体系[J].实验室研究与探索,2011.

[6]魏东,张少军,陈志新,等.突出行业特色的自动化人才培养模式探索[J].电气电子教学学报,2009.

[7]李晓宁,胡天友.电气自动化专业综合实验室改革与探索[J].实验室研究与探索,2006.

电气课程设计范文篇3

多年来的教学实践证明,专业课程设计的组织在形式上需严格过程管理,周密控制各个环节的时间节点。在整个阶段,事先必须充分进行动员,让学生明确专业课程设计的目的、意义、方法和要求等,促使学习态度不好或基础较差的学生转变思想,及时跟进。需要定期对专业课程设计的教学大纲进行重新修改或编撰,按课程设计指导书和授课教学方案等教学文件严格执行;在课程设计的跟踪指导交流和纪律执行方面严格执行过程考核的原则,最后的考评方式是每个学生必须参加答辩,将结果考核与过程考核结合起来。这种周密组织的教学过程对课程设计教学质量的提高起到了十分有益的促进作用。

2、合理安排专业课程设计的教学内容

专业课程设计与机械原理、机械设计课程设计不同,需要综合应用相关理论课程的知识与内容掌握和灵活运用机电系统、装备的设计方法与制造技术对各门课程涉及的独立分散的知识进行融会贯通来完成一项真正的机电装备的设计。本专业课程设计主要完成一台教学型数控铣床的设计,主要内容包括:系统方案设计、数控系统控制软件设计、主轴和进给系统电气控制设计和机床传动系统及结构设计。系统方案设计是机床全部系统的总体框架设计,通过方案比较拟定系统整体方案,并合理确定机械部件、电气部件和系统控制软件的功能分配。机械部件按机床的功能来确定系统的基本结构,针对机械部件的功能和作用完成其结构设计;设计过程中应考虑结构的强度及其制造的工艺性等问题。电气部件设计部分要完成的主要内容有:控制部件的电气原理设计和电机驱动电路。系统控制软件是系统工作运行的控制核心,主要内容有:系统软件框图设计和部分软件的程序编写,其中包含步进电机的驱动程序,用C语言或BASIC语言编写的两轴联动插补的控制程序。调试部分包含:联接微机接口、驱动、步进电机;软件调试;综合调试机械、电气和软件部件。本教学型数控铣床有三个可控制的直线运动轴,其中X、Y轴两轴联动,因为精度要求不太高,采用步进电机驱动。把电机的旋转运动转换成直线运动采用丝杠/螺母机构。主电机采用直流伺服电机,直接驱动铣刀。导轨结构设计采用滑动圆柱导轨,结构简单,制造方便,成本低,精度一般,但精度保持特性差,磨损后需更换零件。机床结构设计时要注意满足机构的功能、结构的强度和刚度、结构工艺性等方面的要求。数控铣床机构的功能主要是围绕控制轨迹的精确实现,因此,其机构除了要保证各运动的实现外,还要注意运动的精度实现,精度的保持性等因素,进给系统要考虑消除机械部件的间隙。在结构工艺性方面要考虑操作方便、便于保养和维修、利于加工制造和装配;采用计算机绘制装配图和零件图;对于学习能力强的学生,鼓励采用solidworks/solid-cam、Pro/Engineer、UG等软件进行机床的三维造型和装配仿真。最后撰写设计计算说明书。

3、采用多形式的专业课程设计的教学方法

电气课程设计范文篇4

关键词:电气自动化;“1+X”证书制度;课证融通;课程研究

近年来,随着国家对高职教育发展的重视程度逐渐增加,出台一系列改革策略进行政策改革,在《国家高职教育改革方案》中,强调了关于建立高职教育“1+X”证书制度的应用,标志着对我国高职教育提出更高、更加专业的要求[1-3]。近年来,“1+X”证书制度已经被各大职业类院校所采纳并大力推广,针对课程体系、培养方案、师资力量、教学平台等方面进行改革,充分体现“1+X”证书制度的应用,达到“制度促学、制度促教”的目的。同时汽车维修运用职业技能等级试点正式启动,“1+X”证书制度下高水平人才的培养变得更具活力[4-6]。

1概念及内涵

1.1电气自动化技术核心课程及培养目标

电气自动化专业主要以电气控制技术、PLC应用技术、供配电技术、自动调速系统、自动控制系统、工业网络与组态技术课程等为核心,以培养掌握本专业知识和技术技能,具有电气工程、电气自动控制系统工程分析设计、程序开发、调试维护等专业能力的高素质技术技能人才为目标,课程相关等级证书主要包括高级维修电工、可编程控制系统设计师等,为社会通用设备制造业、自动化设计、制造及生产产品等提供专业人才[7]。

1.2“1+X”职业等级证书制度

“1+X”职业等级证书制度是在高职院校学生完成学业的同时考取相关专业的职业等级证书,可以提高在校学生的就业优势,随着“1+X”职业等级证书制度在全国各大高职院校中开展试点,将高职院校内的职业教育和校外的职业培训相互结合,形成一种新的高职院校人才培养模式。将职业等级证书的考核内容及评价体系融入高职院校专业课程设计、教育内容及学生评价体系建设中,在学生考取职业等级证书时,合理选择考核等级与证书发放,规范学习流程并逐步建立健全管理、监督与服务机制,主要培养模式如图1所示。“1+X”职业等级证书制度是完善高职院校教育及课程设置体系、深化学生等级考核制度及校企合作的一项重要制度设计[8-9]。

1.3课证融通

在课证融通概念中,“课”是指高职院校各项专业教育培养体系中,对相关专业的课程设计、教学内容及学生评价体系;“证”是根据专业就业要求,由相关培训机构开展职业等级证书的考核及评价;“融通”是指将课程设置与“1+X”证书制度相互融合发展,将高职院校的课程开发与相对应职业技术领域内的需求相互融合,课程评价标准与“1+X”职业技能等级证书的考核标准相对应,课程设置及教学内容与专业考核等级证书的考核内容与评价体系对接,实现高职院校学生完成课程学习后,取得相关学历证书同时通过职业等级证书的考核。形成高职院校培养技能型人才的一种新型教育模式,培养流程及相关内容如图2所示。

2基于“1+X”证书的课证融通课程设置原则

为了高效实现电气自动化专业人才培养,应该精准把握相关专业课程及对应的职业技能等级证书特征,在课程设置中,应该坚持以企业发展引导电气自动化专业的课程设置,以职业等级证书的任务引导课程目标的设置,以企业岗位技能要求作为高职院校学生培养的考核标准,实现电气自动化技术专业基于“1+X”证书的课证融通人才培养效益最大化。

2.1以企业发展引领课程设置

企业发展主要是指企业在市场竞争中的先进技术发展内容及方向。课证融合教育工作最大的特点就是明确相关工作领域的国际需求,选取特长专业并考取相应的职业等级证书,因此,专业课程的设置对于学生就业及发展十分重要[10-11],应该以企业发展作为课程设置的主要标准,培养贴近企业发展领域的专业型技术人才。首先,针对电气自动化专业,以企业专家、培训组织专家及骨干教师组成一支专业委员会,定期进行市场调研及分析,动态调整课程专业的教学内容,及时增加新兴技术及前瞻性课程内容,促进课程专业内容与职业技能需求的融合,时刻保持专业的先进性。其次,根据职业技能培训需求组织企业专家联合参与课程设置,突破由学校教师独自进行课程设计的局面,结合职业技能培训组织及企业,在市场需求的基础上开发相关职业技能考核证书,并直接参与课程内容的设置与职业技能考核证书的对接。最后,加速专业的优化与调整,在发挥原有专业优势同时,增设有利于专业发展的其他课程及教学内容。

2.2以职业岗位引领课程设置

职业岗位发展标准主要是以职业岗位的目的、工作性质、工作任务、工作职责及劳动条件等为基础,对职业技术人员的专业知识及专业技能提出要求及规定。职业岗位标准可以对高职院校学生的培养提供更加具体、明确的要求,引导课程设置,解决传统专业课程设置的滞后性及盲目性,促进高职院校核心课程向更加科学、规范及合理的方向发展。根据相关社会企业的职业岗位要求设置核心课程,并设置不同课程的学时及学分,促进职业技能培训机构、企业专家及学校骨干教师共同参与课程设置、课程内容及课程评价体系的设计,根据职业岗位的要求动态调整课程结构及核心内容,保证课程内容及标准满足职业岗位的发展需求。

2.3以技能标准引领学生实习

“1+X”职业等级证书的课证融通发展本质是根据企业及社会发展对人才的需求,及时更新高职院校课程设置的内容及教育内容。以职业等级证书的考核标准引导学生的学习及实践。通过学生的实践与实训,将课堂上的理论知识运用到专业实践中,在实践中加深理论知识的理解,将理论知识运用到实际生产中,提升学生的实践能力与职业规范认识。明确职业等级证书的评价标准及考核内容,以此作为学生实训的主要目标,优化学生实训的效率与学习方向,规范学生的职业素养,满足学生对职业等级证书的实训考核需求,提高学生的岗位适应性,为学生就业提供良好的基础。

3基于“1+X”证书的课证融通专业课程设置优化策略

3.1加强专业师资队伍的建设

教师是高校人才培养及课程设计的主体,是推进教育发展,提高教育质量,提升学校品质的第一推动力。未来应该加强高职院校汽车专业师资队伍建设,提升教师能力素质,不断优化教师培训工作,积极选派教师参加各种培训活动,争取培养一批理念先进、业务突出的专业师资队伍,并及时跟进专业最新发展要求,将学习新技术、新工艺等应用到课程设置中,保持学生学习内容的先进性。因此,积极引进专业教师人才,为高职院校师资队伍注入动力,是保障电气自动化技术专业人才培养工作的重要条件之一。

3.2加强科研资金投入与校企合作

加强高职院校科研资金投入是提升院校科研竞争力的重要条件,可以为学生、教师的实践提供学习与设备保障。电气自动化技术是工科专业发展与学习的基础学科,由于科学技术的不断进步,科研设备及相关仪器设备更新换代速度较快,为保证专业学习的先进性与发展的前瞻性,应该加强科研资金投入,引导学生了解最先进的仪器设备及技术发展。另一方面,加强高职院校与企业的合作,建设电气自动化专业实训基地,积极引进企业共同建设专业实训项目,在提升学生专业技能的同时弥补企业发展的人才不足,实现企业发展与学生进步的共赢。

3.3加强专业课程设计

目前,电气自动化专业教育体系中存在教学模式单一、教材及课程设置落后等问题,导致学生学习能力及综合发展素质落后。未来在电气自动化技术专业人才培养中,应该加强专业课程的设置,积极引进企业及职业等级证书培训机构参与到专业课程的设置与教材编写中,定期进行课程与教材更新,根据市场导向及企业动态需求进行内容调整,保持与时俱进的教学模式与教学资源的先进性。

4结论

电气课程设计范文篇5

关键词:电气工程及其自动化;专业;人才;培养;方法

1电气工程及其自动化专业人才培养中存在的问题

1.1定位问题。就现阶段而言,我国不少高校在培养电气工程及其自动化专业的人才方面都存在一定程度的定位问题。部分学生对此专业的应用性学科缺乏足够的认识,而且不少教师对新形势下该专业也存在一定的迷茫,难以科学有效的引导学生的认识,两种因素影响下,在对电气工程及其自动化专业人才培养进行定位过程中就容易变得模糊,而这不但会影响到了教学目标、纲领以及结构的制定,而且还降低了教学效率。1.2课程问题。一般情况下电气工程及其自动化专业课程可分为专业技术科、公共基础课以及实践课三大类。在以往的教学模式当中,上述三类课程比例大约为5:3:2,如此看来实践课所占比例较低。近几年,实践课成逐步受到重视,课程比例调整约为4:3:3,相较于原比例而言更具合理性。不过值得一提是该种课程结构比例还不够完善,即便是相同学分,但是其获取南都布艺,学生的重视程度以及花费的精力也有所不同。当前不少高校的电气工程及其自动化专业学分交易获得,通常只要学生参与到有关实践课程便能拿到相应学分,但是对于理论方面的知识,学生需要花费较多精力进行考试才能获取,如此一来便会在一定程度上使得此专业人才的应用培养效果下降。1.3实践教学问题。从笔者多年工作实践来看,目前在电气工程及其自动化专业实践教学中通常包含四方面内容,即课程实验、课程设计、实习教学以及毕业设计。然而在实际情况中它们暴露出了能效有所欠缺的弊端,具体表现为:第一,电气工程及其自动化专业课程实验和理论知识教学二者存在着较为严重的脱节现象。即不少学生在课程实验理解和认知上仍停留在老师所提出操作步骤以及实验报告撰写要求等,这样一来必然会导致实践教学能效大打折扣。第二,部分教师在实践课程设计存在着审查严格性不足的问题,如此不但会致使学生不会认真对待该内容,而是将其视为应付性的任务,同时更会引发抄袭情况屡屡发生。第三,部分院校中电气工程及其自动化专业实习教学大多属于走马观花式的,这就使得此项内容所具有的培养学生深层次能力素质的能效无法发挥出来。第四,毕业设计过于单一。一些院校在电气工程及其自动化专业毕业设计课题制定上往往是由教师规定的,学生并没有过多选择,并且课题所用模板较为陈旧缺乏实践意义。

2电气工程及其自动化专业人才培养优化策略

2.1明确服务定位。在电气工程及其自动化专业中理论知识占有极为重要地位,但是在本质上来说,理论知识的学习与掌握是为了“应用”所服务,切不可喧宾夺主,应当要把应用型展业发展为科研型展业,并且切实根据学生、学校以及社会的需求来把服务型人才培养理念列入到新的培养模式当中。所以高校不但要增进和社会上电气工程人才需求机构的合作与交流,切实掌握其对该专业人才的需求,并且还应当要在人才培养目标当中融入教育改革目标,加强和学生的沟通,掌握学生的就业意向以及发展规划,构建起一个完善的服务型应用人才培养模式。2.2合理调整课程结构。电气工程及其自动化专业应该要切实结合人才培养目标以及行业的实际需求来开展人才培养工作。在建设教学体系过程中,学校可以邀请用人单位相关专业人员来参与到课程体系研究当中,并将各个课程、理论以及实践教学间的鼻子里关系进行科学确定,建设其一个“ 必修+选修”,“ 专业核心平台+模块”的课程体系,不仅能够满足培养人才的基本要求,而且还能够将人才培养的个性化与多元化呈现出来。不仅如此,高校还应当要深入调查社会对电气工程及其自动化专业人才素质以及技能的要求,并有针对性的设置部分可以将学科发展以及社会需求反应出来的新课程。除此之外,电气工程及其自动化专业还应当要积极改革教材内容,能够将新的电气研究以及成果列入到教学内容当中。提高专业教学的实效性。2.3进一步强化实践教学工作。针对上述电气工程及其自动化实践教学暴露出来的问题,为了提升该专业人才培养质量我们应当要进一步强化教学工作。第一,进一步增强课程实验这一内容的独立性。由实质上来看,课程实验事实上是技术实践融合类课程一个重要组成部分,对此广大院校要将指导性与开放性这两种实验在课程中的比重予以提高,这样一来通过开展教学有助于学生更好地将理论知识和实践连接起来。第二,电气工程及其自动化专业教师要从思想上重视起课程设计审查,并通过采取检测、挂钩课程最终成绩等措施将抄袭情况予以降低,甚至是杜绝。第三,在电气工程及其自动化实习教学中除了可以借鉴一些优秀院校对该课程的模式之外,还可以通过引入企业进行合作的方式去培养应用型人才。第四,毕业设计课题上除了要结合当前电气工程及其自动化行业的一些重点、热点内容之外,还需要加强和学生地沟通以此掌握他们兴趣方向,并据此制定出一些新颖且学生乐于接受的课题。另外,课题模板上也可以参考一些优秀院校来提升其开放性与灵活性。

参考文献:

[1]李晓,刘天野.电气工程及其自动化专业工程应用型人才培养研究[J].中北大学学报(社会科学版),2007,23(01):83-86.

电气课程设计范文篇6

一、“电力电子技术”课程实践教学体系

从培养具有创新能力的应用型人才目标出发,根据“电力电子技术”课程的特点,建立起如图1所示的“电力电子技术”课程实践教学体系。实践教学体系以培养学生的创新能力和实践能力为核心,涵盖课程实验、课程设计、学生科研、教师科研四个方面。在培养体系中,课程实验是基础阶段,课程设计是提高阶段,学生科研和教师科研是升华阶段。下面对体系的四个组成部分予以分别介绍。

1“.电力电子技术”课程实验

课程实验是整个体系的基础阶段,是培养学生创新能力和实践能力的最起码的条件。课程实验包括验证性实验、设计性实验和研究性实验,主要是锻炼学生应用所学的电力电子理论知识验证电力电子主电路、触发电路与控制电路的工作原理、综合应用电力电子技术设计、电力电子电路等方面的能力,使学生具备初步的电力电子技术实验能力。为了更好地锻炼学生的创新能力和实践能力,我们采取的措施一是在实验项目中增加设计性实验项目的比例,使其达到50%,二是大胆尝试研究性实验教学方法。研究性实验教学根据“电力电子技术”课程教学大纲要求,根据课程实验课时要求,让学生完成规定的研究性实验项目。研究性实验项目跟一般的验证性实验项目相比有着本质的区别,着重锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,达到培养学生创新能力和实践能力的目的。研究性实验项目可以单独完成,也可以和其他学生组成小组共同完成。完成后必须撰写实验研究报告并答辩。

2“.电力电子技术”课程设计

课程设计是实践教学体系的提高阶段,主要是锻炼学生在课程实验的基础上综合应用所学的电力电子技术设计某种实际的电力电子应用电路(电力电子装置)或驱动电路、控制电路。设计内容包括电路拓扑结构的选择、功率开关器件的选型与参数计算、控制电路设计、驱动电路设计和保护电路设计等,为将来从事电力电子装置的研究和开发奠定基础。根据需要,我们给学生课程设计的题目也基本上归纳为主电路(含整流电路、斩波电路、交流电力控制与交变频电路、逆变电路)设计及器件选型与参数计算、PWM控制电路设计、驱动电路设计和保护电路设计,同时要求学生能熟练应用PSIM和MATLAB等仿真软件对所设计的电力电子主电路、控制电路和保护电路进行仿真分析。通过课程设计让学生具备“方案论证—理论分析—仿真分析—参数计算—器件选型—实验验证”的电力电子装置设计能力。

3“.电力电子技术”学生科研

学生科研就是积极鼓励学生申报电力电子技术类科研课题,带着问题去学习、去探索,锻炼学生的文献查阅能力、应用电力电子技术解决实际问题的能力等,从理论和实践两个方面全面提升学生的实践能力和创新能力。学生科研的主要途径就是申报各级各类大学生科研项目,如湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目、邵阳学院学生科研项目等。我们鼓励并资助大学生开展研究性学习和创新性实验计划项目,从项目的实施与管理、资助条件与项目申报、项目结题与奖励等几个方面对大学生申报项目进行管理。到目前为止,电气工程及其自动化专业学生已获得湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目4项、获得校级大学生科研立项项目2项。这些项目均以电力电子装置的设计与实验为研究内容。通过这些项目的研究,学生发表学术论文8篇、获得软件著作权3项。

4“.电力电子技术”教师科研

除了学生自己申报各级大学生研究性学习和创新性实验计划项目外,同时积极引导学生参与教师与电力电子技术相关的科研课题,进一步培养学生的创新意识和创新能力。在锻炼创新能力和实践动手能力的过程当中,要结合学生具体的研究课题进行专题培训。主要是让学生通过阅读相关专著、文献等掌握所研究课题的发展情况及最新进展。目前,学生已经参与到湖南省自然科学基金项目“基于VSI-SPWM结构的综合电能质量调节器关键技术研究”、湖南省教育厅优秀青年项目“基于并联补偿的配电网电能质量控制技术研究”等多项电力电子研究课题当中,学生的毕业设计课题、申报的科研项目也大都与教师的科研课题相关。

二、“电力电子技术”课程实践教学体系的成效

根据以上内容构建的“电力电子技术”课程实践教学体系在电气工程系实践三年多来,成绩显著,学生在电力电子技术方面的实践能力和创新能力得到明显提高。到目前为止,学生获得的与电力电子技术相关的成果为:获得湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目4项,获得校级大学生科研立项项目2项,获得校级优秀毕业设计(论文)3篇,学生参与开发70kvar微机型低压动态静止无功补偿装置和50kvar新型静止无功补偿装置各一套,发表电力电子学术论文8篇,获得国家实用新型专利1项,获得软件著作权3项,实现了我校电气工程系电气工程及其自动化专业毕业生被许继电气、中山南瑞录用从事电力电子技术研发工作零的突破。在今后的工作中,我们将进一步完善“电力电子技术”课程实践教学体系,进而推广所取得的成果。

电气课程设计范文篇7

[关键词]电力工程;课程群;优化方案

电气工程及其自动化专业作为传统的工程学科,已有上百年的发展历史。为适应新时期社会对电气工程人才的不同需求,国内外高校不断推动电气工程教育的发展与改革,教育理念也随着时代的发展而变化,从原来的“重理论轻实践”,逐步发展为“厚基础、宽口径、重能力”。[1][2]电力工程作为电气工程及其自动化本科生培养的主干课程,是电气工程本科生人才培养的重点课程,也是整个电气工程专业的基础课程。[3]可见,如何提高电力工程课程的教学水平,这对于提高本科生的教育水平及毕业质量有着重要的意义。电力工程作为一门整合工厂供电及电力系统分析两门课程的综合性课程,对构建本科生电力系统知识体系具有举足轻重的作用。课程内容的丰富性造成了学时紧张、讲课内容泛而不精的情况。为解决该问题,可以从宏观层面出发,将若干电力工程相关课程内容统一整合,从而优化学时,突出重点,推动电力工程课程群建设,使学生对电力系统的整体设备运行、调度、保护及设计有一个完整的了解,最终让学生构建完整的电力工程知识体系,满足电力工业对人才发展的需求。这样,加紧推进电力工程课程群建设与实践,就成为了电气工程本科生教育改革的首要任务。

一、课程群建设理念简介

20世纪90年代,北京理工大学在题为《在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标》的教育改革项目中,首先提出了课程群建设的总体思路,继而逐渐发展成为学科教育改革的新兴理念,为国内众多高校教育改革提供了参考。课程群的主要内涵为[4]:整合三门及三门以上学科相关课程,相互传承,相互渗透,相互补充,从而整合课程授课内容,使课程结构合理,层次清晰,进一步挖掘课程的整体优势,从而建立起学科优势。课程群不仅能使学生能够在较短的学时内掌握重点、有效的知识,构建坚实的知识体系,也能使教师在授课过程中将有限的知识点讲透讲精。课程群的整体是全面而严谨的,这就避免了原来单一课程为求知识全面而进行“蜻蜓点水”般的讲课模式。

二、电力工程课程群建设方案

建立电力工程课程群,首先应分析原有课程授课模式的不足,然后参考课程群的内涵,选择合理的相关课程,建立对应的课程群,这样才能提出合理的优化整合方案。

(一)原有授课模式的不足

电力工程课程是整合工厂供电及电力系统分析相关课程的一门综合性课程,主要讲授电力系统的基本组成和运行原理,电力系统的元件参数计算、稳定运行分析和故障分析的基本方法,电力系统电气主接线设计、主要电器设备选择的原则和方法、继电保护等内容。由于囊括了工厂供电及电力系统分析两门课程的内容,其课程内容丰富且繁重。在有限的学时中讲授如此多的内容在给教师带来极大授课压力的同时,也会让学生渐渐失去学习热情,并最终影响其对整个电力系统知识体系的构建。

(二)课程群课程的选择

电力工程课程群建设,须秉承学科相近的原则,对知识点有重复或传承的课程进行整合优化,从而建立起合理有效的课程群,使教师能轻松地传播知识,学生能有效地学习知识。为此,结合我校电气工程教育的特色与传统,我们挑选出了电力系统继电保护原理、电气控制技术及电力系统调度自动化等三门课程,结合电力工程课程来建设电力工程课程群。电力系统继电保护原理主要讲授继电保护的基本概念、输电线路的电流保护、接地保护、距离保护、纵联保护的基本原理,变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理,自动重合闸、发电机保护、母线保护等内容。电气控制技术则主要讨论异步电动机拖动系统和直流电动机调速系统的起动和调速控制技术,以及电气线路的分析和设计,常用电磁式低压电器的作用与分类、结构与工作原理,可编程控制器的基本工作原理等。电力系统调度自动化则以电力系统“四遥”为主线,主要讲述电力系统调度自动化的有关理论,性能和运行特性,涉及电力系统稳态运行的相关基础理论。从上述三门课程讲授的内容可以看出,其与电力工程的课程内容互有传承,相互渗透,并有较多的重复。电力工程主要讲授电力系统分析的基础内容,继电保护则是在其基础上的升华。因为系统的稳定运行离不开保护装置的调节与动作,而保护装置的调节与动作又离不开电气控制设备的判断与运行,而这一切设备的自动化管理都离不开“四遥”技术的调度与管理。因此,从内容上可以较为清晰地看出,这四门课程存在明显的传承关系,因而在授课过程中存在较多知识重复的问题。建立电力工程课程群,就是以电力系统稳定运行为基点,逐步提升知识的难度与高度,使知识结构紧密,易于学生掌握。为建立结构合理、层次清晰的电力工程课程群,就要对教学内容及课时进行整体优化。

(三)电力工程课程群整体优化方案

可以从三个角度来优化电力工程课程群,分别为课程优化、实验优化以及考核优化。课程及实验优化主要以教师为主体,即明确“教什么”,而考核优化则主要以学生为主体,即明确“学什么”。1.课程优化针对四门课程授课内容的特点,可以首先将电力工程课程中的继电保护一节的内容移到电力系统继电保护课程专门讲授,而电力系统监测与控制的内容并入电力系统调度自动化课程中讲授,与开关电器电弧、灭弧相关的原理及相应保护设备,则并入电气控制技术的高低压电器一节讲授。此外,电力系统继电保护的微机保护一节与电力系统调度自动化课程内容有较大的重复,特别是硬件部分有许多相同之处,因此可以考虑将其并入电力调度自动化课程中讲授。由此,通过重新制订教学大纲,根据教学内容重新安排学时,可以使每一门课程的学时数得到合理安排。2.实验优化以往为促进学生理论与实践相结合的能力,每一门课程都配以相应的实验。该类实验的特点是与教材内容结合较为紧密,但主要以验证性及演示性实验为主,实验时间分散,实验内容缺乏系统化。学生通过实验只能片面地了解一部分课程内容,且只能了解部分设备的运行情况,缺乏对整个电力系统运行的深入理解。因此,有必要整合实验内容,将单一分散的实验课时整合为持续时间较长的整体的课程设计。以上述四门课程为例,可以强调四门课程综合的课程设计,如要求学生设计某厂矿的变电所,从而考核学生电气设备选择、电气主接线设计、负荷计算等方面的知识。同时,还可以在此基础上增加继电保护装置的要求,并要求学生绘出遥信遥感的结构图,从而考查学生综合运用知识的能力,使学生能够通过课程设计,达到整体了解变电所设计运行的基本方法以及注意点,从而提高学生系统学习能力的目的。此外,还可以安排学生到临近变电站进行参观实习,让学生了解相关电气设备具体的作用,增强学生的感官认识。相较于以往效率较低的课程实验,这样可以极大地提高学生的学习效率,并促进学生知识的整体消化吸收。3.考核优化课程内容的优化必然带来考核内容的优化。以往由于课程知识点繁杂,学生在期末复习时需要记忆许多与本门课程内容关联度不高的知识点,而课程的核心知识点却由于复习时间紧而未能有效地掌握,从而影响了学生的成绩。因此,通过课程群内容的整体优化,每一门课程都有相应的重点内容,这使得学生能够在复习时能紧紧围绕课程的核心知识点展开,而将关联度并不高的内容放入课程群的其他课程中进行复习,从而提高每一门课程的学习和复习效率。这样既能够提高学生的学习成绩,也能使学生掌握合理有效的学习方法。课程优化、实验优化以及考核优化有效地改善了教师与学生的教学及学习情况,使得教师讲授最优化,学生学习最优化,使学生在有效的时间内牢固掌握核心知识成为可能,从而实现了课程群建设的目标与意义。

三、结束语

本文针对建设的电力工程课程群,分析了课程群内不同课程的特点,从课程、实验、考核三个方面提出了具体的优化方案,为进一步推动电气工程本科生教育改革提供了参考。当然,相关优化方案还需在后续教学过程中根据实际教学效果不断地完善改进,这样才能使教学方法紧跟时展的脚步,使培养的学生能够符合社会对人才发展的要求。

作者:牟龙华 李松峰 张 鑫 王伊健 单位:同济大学

[参考文献]

[1]丁守成,张爱华,黄瑞,等.电工电子实验系列课程体系建设[J].电气电子教学学报,2015(6):98-100,104.

[2]张涛,吴谨,熊庆国,等.电子电气类工程教育的探索与实践[J].大学教育,2013(5):30-31.

电气课程设计范文篇8

关键词:课程设计;毕业设计;一体化

课程设计和毕业设计是大学本科教育的重要组成部分,在课程设计和毕业设计的实践教学过程中,由于需要学生面向工程实际独立和协作的进行设计,它不仅可以增强学生的动手能力与解决工程问题的能力,而且课程设计和毕业设计的实践教学过程对学生的创新能力和团队协作精神也有较大的帮助,同时它也是培养学生工程意识和工程设计能力的主要途径.目前培养学生工程意识和工程设计能力的主要措施,一是依靠教师在各门课程中对工程实践的介绍,二是参加电子实习、生产实习等各类实习环节.如何在现有的教学环节中最大程度地培养学生整体工程意识,提高学生的工程设计能力,一直是高校教学改革的重点.因此,研究现有的课程设计和毕业设计这两个最重要的实践环节,如何提高学生的工程意识和工程设计能力是非常有必要和重要的.

1现有课程设计和毕业设计存在的问题

1.1课程设计存在的问题.1.1.1课程设计内容单一,课程设计之间缺乏关联性在传统的教学中,课程设计都是依附某门课程,通常由该门课程的教师独立拟定题目,课程设计最主要的目的是巩固和深化该课程的学习成果,设计内容单一,各课程设计之间缺乏关联性且内容覆盖面比较窄,这种教学方法对单门课而言,便于教师教学也更有利于学生的理解和掌握,但各门课程之间缺乏关联性,学生课程设计仅仅围绕着某门课程进行,导致学生缺乏完整的工程意识.1.1.2课程设计虽实现一体化,但时间太少,学生仍缺乏工程意识针对上述问题,目前有部分学校部分专业对课程设计进行改革,采用课程设计一体化的方式.首先它将一个专业的各门课程设计与实际工程相对应,根据实际工程设计的顺序来整合各门课程设计的内容和设置顺序,形成一个前后内容关联,课程设计设置顺序和实际工程设计完全一致的一体化课程设计.该项改革可以使学生得到良好的知识连贯性、系统性和整体性的训练,但由于课程设计的时间仅1~2周的时间,题目一般都由教师进行了精心的设计,与真正的工程项目仍有一定的差距,学生仍缺乏工程意识.1.2毕业设计存在的问题.1.2.1命题的随意性较大毕业设计的课题来源有多种途径,导致它存在的问题也各有不同.大多情况下,毕业设计题目是指导教师个人拟定的,题目的内容及难易程度与教师的水平密切相关,不同的教师拟定的题目难易程度不同,知识面覆盖也不同,命题的随意性较大,这样毕业设计无法保证学生得到全面的、系统的工程训练.1.2.2命题重理论轻实践毕业设计在选题上普遍存在重理论轻实践的现象.即使真实的工程课题,由于学生缺乏实践的经验及工程背景,教师通常根据具体的教学情况对设计内容做相应的简化.同时由于时间的限制,学生对工程规范及大型工程设计软件难以熟练掌握,导致毕业设计变成真题假做,缺乏了实际工程的复杂性和可变性.真题真做这是目前最为提倡的毕业设计教学改革,但在实际教学当中却难以实现.由于学生的实际水平及时间的限制,学生只能完成题目小且简单的工程项目,但题目小且简单其知识覆盖面就窄,达不到毕业设计的教学目的.若题目覆盖面较宽符合教学需要,加上实际工程的复杂性和可变性,学生根本没有办法在规定的时间完成毕业设计任务.针对以上存在的问题,如何改革课程设计和毕业设计的模式,确保在原有的学习时间、在原有掌握的理论基础上,培养学生整体工程意识,提高学生的工程设计能力是本课题组要研究探讨的.

2课程设计与毕业设计一体化改革探讨

2.1引入“大工程”观念,课程设计与毕业设计实现一体化课程设计是毕业设计的前提和基础,毕业设计是课程设计的综合和提升,如何将两者有机地结合在一起,使学生的工程能力得到最大的提升具有重大的改革意义.课程设计与毕业设计一体化可以确保学生在有限的教学时间,工程能力得到较大的锻炼.2.1.1课程设计与毕业设计一体化可确保学生在有限的教学时间,工程实践能力得到大的锻炼如果毕业设计与课程设计不是同一个工程项目,学生毕业设计是根据一个实体工程的数据进行完整的设计,那么学生不仅需要时间解决课题的一些工程基本问题,而且与课程设计类似的基础理论计算必须全部重复一遍,根本没有时间做进一步的方案优化设计,由于没有时间熟悉规范和大型的工程设计软件,图纸也无法达到工程设计的要求,工程设计能力无法得到锻炼.将各门课程设计作为毕业设计任务中的子系统,毕业设计对应于整个工程实体,课程设计相对于完整工程实体的各个子系统,实现课程设计与毕业设计一体化.课程设计与毕业设计一体化减轻了学生在毕业设计中的一些基本的、但是重复的大量理论计算和推导,它保证了学生有较多的时间对设计方案进行优化和调整,保证了学生有时间熟悉和使用大型的工程设计软件,保证了学生有时间去学习和掌握各种规范并绘制出符合工程施工需求的工程图纸,达到了培养学生整体工程意识,提高学生的工程实践能力的目的.2.2采用集体命题、集体指导和分工指导相结合的指导模式课程设计与毕业设计一体化改革首先形成与工程实际相对应的课程设计体系.其次,必须基于课程设计的内容确定毕业设计的题目,将各门课程设计作为毕业设计任务中的子系统,毕业设计对应于整个工程实体,课程设计相对于完整工程实体的各个子系统.针对一体化改革,课程设计和毕业设计的命题不再由指导教师个人拟定,需要采用集体命题形式.根据专业特点将一个已经完工的工程项目资料,根据课程设计的需要分成多个子项目,并分解成各门课程设计的原始资料,学生分学期分课程完成,学生一旦选定一个工程项目,则在以后的设计中不再更改.每个教师负责指导几个独立的课题,所有选题的指导教师组成一个指导小组,采用集体指导和分工指导相结合的指导模式.

3课程设计与毕业设计一体化改革实践

通过对课程设计和毕业设计进行深入调查研究,课题组对华东交通大学《建筑电气与智能化》专业进行了改革试点.3.1首先优化理论课程体系,课程设计形成一体化将本专业的专业课程作为一个系统工程,与实际工程对照分析研究,使之按照建筑照明、建筑供配电、建筑综合布线、建筑消防4个课程群形成一个有机体,其对应的《电气照明技术》课程设计、《建筑供配电与安全》课程设计、《智能建筑信息设施系统》课程设计、《公共安全技术》课程设计形成一体化并与实际工程设计顺序基本保持一致.3.2基于一个工程实际项目,确立多门课程设计题目首先根据《建筑电气与智能化》专业特点将完整的工程实际项目分解成各门课程课程设计的原始资料.例如,“**大厦电气设计”的设计主要可分为建筑照明设计、供配电设计、综合布线、防雷设计4个主要部分,通过适当的简化可分别对应于四门专业课程的课程设计,设计题目分别为“**大厦建筑照明设计”、“**大厦供配电设计”、“**大厦综合布线设计”“**大厦防雷设计”,学生在课程设计阶段主要进行理论计算,掌握对应课程的重要知识.学生首次课程设计后,今后的各门专业课程设计及毕业设计将围绕一个具体的工程实际项目不再变化.3.3基于课程设计题目确立毕业设计题目如果在课程设计和毕业设计是针对同一个工程项目,学生对题目的背景、内容都非常熟悉,基础的计算工作量大为减少,毕业设计即将所有课程设计的内容进行有机的整合,得到与实体工程基本一致的设计方案.在此过程中学生会发现自己原有课程设计互相不衔接处,通过对课程设计的各种修改从而建立整体的工程观念.同时可以将较多的时间放在多种大型软件如AUTOCAD的应用上,绘制的图纸满足各种规范和符合国标,确保设计的图纸基本满足施工要求,可以将较多的思考放在设计方案的优化和调整上,而不是仅仅简单的完成毕业设计任务.

4实施效果

电气课程设计范文篇9

一、原有课程教学存在的问题

通过对毕业生的信息反馈及用人单位的访谈情况来看,当前高职高专电气自动化技术专业毕业的学生普遍存在很多不足,如专业基础知识掌握不够扎实、实践操作技能不强、对本专业新技术和新技能掌握不够、职业能力欠缺、毕业的学生需较长时间上岗培训才能适应工作岗位等,出现这类问题的根源在于现有的电气自动化技术专业核心课程教学与社会需求相脱节,“电力电子设备的安装与维护”作为该专业的一门核心课程,原课程教学存在的主要问题有以下三点。

1.课程内容选取不当

该课程教学内容选取时没有及时跟踪前沿技术和实际应用情况,如课程的单相和三相整流逆变电路内容主要选用半控器件晶闸管,而当前功率MOSFET和IGBT已经取代了晶闸管成为新一代电力电子技术的核心器件并得到广泛应用。另外,教学内容大都为理论性很强的电力电子技术原理,而涉及的电力电子设备实际应用较少,与电力电子技术行业职业技能人才培养要求相背离,不能满足用人单位的需要。

2.课程实践不贴近职业需要

在课程实践教学方面,实验室设备大部分都是封装,主要为验证性实验和简单的整流电路安装测试。学生虽然能得到一些技能训练,但缺乏对电力电子设备的检修、调试、故障分析能力的学习和培养,因此,课程实践的职业针对性不强,没有与企业实际工作相结合,无法满足学生职业能力培养的需要。

3.课程教学和考核没有重视职业技能

在课程实施方面,主要采用讲授法、多媒体教学法和演示法,这些常规的教学方法相对单一,主要是以教师的“教”为主,让学生自主去实施一个任务,学生的学习兴趣不高,很难掌握教师所教的知识和技能。在课程考核方面,主要是以平时实验和期末考试成绩总评,仅限于教材、笔记或作业,没有突出以能力为主线,不重视技能水平,不能反映出学生的知识、能力、素质的综合水平,不利于学生职业技能和素质的培养。

二、基于工作过程的“电力电子设备的安装与维护”课程设计

针对上面提到的原有的课程教学问题,必须对电气自动化技术专业核心课程进行教学改革,打破传统的学科型课程体系。通过社会调查和专家认证确定专业人才培养目标,对“电力电子设备的安装与维护”课程进行设计,构建“基于工作过程行动导向的教学模式,以职业能力培养为重点,以工作任务为中心,以校企合作为途径,以维修电工职业标准为依据,融‘教、学、做’为一体”的课程体系。[1,3]基于工作过程的课程设计思路如图1所示。

1.课程定位及目标

首先成立课程改革小组,收集往届毕业生的就业去向,对周边地区企业进行电气自动化技术专业人才工作岗位的调研,邀请行业、企业专家到学校访谈,确定电气自动化技术专业适合的岗位群。通过分析每个岗位的职业能力和所对应的工作任务,由职业能力的复杂程度和性质归纳出典型工作任务,依据典型工作任务来确定行动领域,再根据学生认知及职业成长规律将其转换为核心学习领域,从而构建出一个基于工作过程系统化的课程体系,使校内学习与实际工作相一致,重点培养学生的职业能力。课程组对照课程培养目标,设计一个相互独立、相互递进和相互包容的学习情境,组织学生完成每个学习情境相对应的工作过程,最后对课程教学进行总结评价。电气自动化技术专业核心学习领域如图2所示。“电力电子设备的安装与维护”是电气自动化技术专业的一门实践性很强的核心课程,它的前续专业课程有“电工及电气测量技术应用”、“电子技术应用与实践”、“工业信号检测与控制”等,也是进一步学习“PLC控制系统的设计与维护”、“工业控制系统运行与维护”和“毕业顶岗实习”等课程的基础,在专业的课程教学中起到承前启后的作用。针对电气自动化技术专业岗位涉及的典型工作任务进行分析,制定出切合企业需求的课程培养目标,目的是使学生具备电力电子器件的选用,电力电子设备的安装、调试和维护等能力,同时培养学生自主学习和创新意识,树立爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神。

2.学习情境设计

依据行业、企业对电气自动化技术专业人才的能力要求和本课程的培养目标,结合课程自身特点及现有的教学资源,课程组教师与行业企业实践专家共同设计以电力电子设备为载体,以专业能力为主线,具有实用性、可操作性的学习情境。[4]电力电子设备主要学习的内容包括器件、主电路和控制电路,根据学生的职业成长规律,对电力电子元器件的识别、电路图的分析到设备的安装与维护等典型工作任务进行重构,设计五个“教、学、做”为一体的学习情境,每个学习情境包含若干个工作任务,以任务导向来引导学生从简单到复杂,从单一到综合来完成学习与工作过程。学习情境设计如图3所示。

3.课程组织实施

基于工作过程的课程教学主要关注学生在行动过程中的学习体验和创造性表现,着重培养学生将知识转化为应用的能力和解决问题的能力,强调对学习过程的思考、反馈和分析。校内专任教师和企业兼职教师主要围绕设计的五个学习情境开展教学活动。在教学过程中,根据学生的总体情况、学习情境内容及教师的教学特点,在校内外实训基地进行组织实施。先由教师对学习情境的工作任务进行分解并作必要的示范性指导,然后让学生分组围绕各自的工作任务进行讨论、协作、实践和总结,最后以共同完成学习情境的情况来评价学生是否达到教学目的。教学方法是从示范教学到项目教学,教学特点是从封闭型到开放型,再到开放创新型,使学生的主体性逐步增强,教师的指导逐步减少。最后完成学生从教师指导下学习变为引导下学习直到自主创新完成项目的过程,逐步提高学生的自学和实践动手能力。在任务实施过程中以学生为主体,教师为主导,围绕如何完成工作任务而展开,将知识点嵌入工作任务中,突出知识的应用性,引导学生自主学习与思考。[5]每个学习情境基本按照“任务布置—任务分析—知识学习—任务实施—任务检查—总结评价”六步教学步骤完成。教师从知识传授者的角色转为工作过程的组织者、咨询者、指导者和评估者,教学过程中引导学生,培养学生操作技能和独立思考的能力,逐步提升其职业技术水平。学习情境的实施过程如图4所示。

三、课程教学实施保障条件

为了更好地培养学生的职业能力和素质,课程教学必须具备一些必要的保障条件,主要由教学团队、实训基地、学习资源和监控体系等构成,使课程教学得以顺利实施。首先,教学团队必须由具备较强的实践操作能力、教学设计能力及教学实施能力的双师型专任教师和经验丰富的技术型兼职教师组成;其次,要有“教、学、做”为一体的校内实训基地以及与课程教学内容相关的校外实践基地;同时,为了保证学生获得更多的学习资源,课程组要与企业合作共同开发基于工作过程的课程教学资料和构建电力电子技术学习网站;最后,为了保证课程实施效果,必须建立一个质量监控体系。

四、课程设计的特点

1.重构知识体系,选择符合职业要求的学习内容,满足就业需要

先将电力电子设备学习知识细分为电力电子器件、主电路和控制电路,并对这些学习知识进行组织和重构,以不同电力电子设备为载体,把知识融入到真实的工作任务中,设计符合学生职业能力发展的学习情境。由真实的工作任务引导学生学习知识和技能,将课程“核心知识和能力”渗透到整个教学过程中,以便尽可能地满足就业需要。

2.校企合作,使课程实践贴近职业需要,提升学生的职业技能

基于工作过程的课程教学必须密切校企之间的合作,由企业提供一些学习情境的平台,让学生参与实际生产的课程实践,通过“教”与“做”的过程,学会电力电子设备的安装与维护,同时,课程实践也是体验和积累工作经验的过程,有利于提升学生的职业技能。

3.教学方法多样化,资源丰富,增强教学效果

根据不同的学习情境采取相应的教学方法,可以由双师型教师和企业兼职教师、学校与企业现场、课堂与网络学习等多种组合实施教学,同时,学习过程多以小组方式进行,在小组学习中充分发挥学生的创造能力和动手能力,培养学生的团队协作精神,从而提高学习的目的性、趣味性和实效性。教学资源丰富,学校、合作企业和专业网站可以提供与学生学习相关的各方面知识和技术的学习平台。

电气课程设计范文篇10

[关键词]建筑供配电与照明;工程项目;课程建设

在新技术背景下,当今社会对工程技术专业人才的培养提出了更高的挑战。建筑电气与智能化专业是我校紧密结合安徽省地方经济需求,培养地方急需的专业人才,依托电气工程与自动化、建筑学等专业,通过与行业企业合作,经过学校学科专业的优化调整,于2015年获批建设的新专业。作为一个新兴专业,需要培养的是工程设计能力强、创新能力强、实践能力强的高素质“新工科”人才[1]。

1.课程教学存在的问题

《建筑供配电与照明》是建筑电气与智能化专业一门非常重要的专业核心课程,同时又是其他专业课程的基础课程,在本专业课程体系中起着承上启下的重要作用。该课程经过三届的教学实践,基本形成了成形的教学大纲和考核体系,建立了简单的实验条件。但是,在教学过程中还存在着很多不足[2]。

1.1教学内容与工程实践差距明显

通过该课程的学习,使学生掌握供配电系统与照明系统的设计方法,为同学毕业后从事建筑设计行业做准备。但实际工程项目中系统庞大复杂,从业人员一般需要合作完成整个施工图。而教学过程中,则是以概念介绍、原理分析为主,从基础到综合,从局部到整体,学生对实际工程项目设计过程缺乏逻辑性、系统性。涉及一次系统、二次系统教学时,又均以系统简图为学生讲解。学生并未接触实际施工图纸,普遍感觉比较抽象。而且知识点繁杂,经常会一节课讲解一个图的原理、一个参数的计算,学生学习难度大[3]。

1.2实践教学环节薄弱

在理论教学过程中,很少有条件和机会去拓展实践。实验教学过程中,又大多以验证性实验、演示性实验为主。而且,实验设备大多高度集成,往往都是封装好的,只留外部接口。学生无法观察内部变化,也就很难将理论知识点与实际模块联系起来。仅仅只能做这些简单的实验,很难锻炼他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,当然也就更别谈工程设计及创新实践能力的培养[4]。

1.3教学方法滞后

目前课堂教学过程中,由于课时数有限,知识点较多,为保证知识系统连贯性,仍以讲解理论知识点为主。过多的理论内容讲解,相对无聊枯燥,容易使学生产生乏味和厌学等负面情绪。为加强学生的理解,通常会将知识点穿插在例题中,以问促答,提高学生的学习兴趣。但这种教学模式的缺点是学生很多都是“模仿式”学习,大多能“套题”,而不会“解题”。仅仅是能套用教师的解题步骤,解决类似例题。整个教学过程中,知识是单向传输的,由教师灌输给学生,学生被动接受。学生不是自主学习,学习能力提升缓慢[5]。

1.4学生创新意识不足

该课程涉及智能电网、智能家居、智能建筑、物联网、多智能体等热门领域的重要关键技术。知识点不仅难度大而且更新比较快,非常强调行业热点及前沿知识在课程的理论教学与实践教学的融入,突出学生工程设计能力和创新实践能力的培养。而在传统的教育方式下,学生长期被动接受,制约着学生的创新能力,使学生丧失了创新的意识。这就很难培养出新知识、新方法、新技术下建筑供配电系统和照明系统的创新设计能力的人才。

1.5课程考核单调

之前采用传统的闭卷形式作为最终考核方式,考查的是学生的知识储备能力,而不是知识的综合运用能力,这也就造成学生“为了考而学”的学习心态及“考前突击,考完就忘”的学习现状。该课程要求学生具备供配电与照明系统的设计能力,类似艺术类专业,很多内容并没有明确的统一答案。而目前课程考试内容主要局限在对基本知识点、基本概念的考核,忽略了对学生知识的综合运用、创新设计能力的考核。因此,为了更好地适应新工科发展对建筑电气类工程技术人才的需要,结合专业特色,基于项目驱动模式,采用递进式教学方法,优化课程教学内容,对建筑供配电与照明课程理论教学体系与实践教学体系进行改革,构建了“理实合一”的课程教学体系[6]。

2.课程改革内容

针对《建筑供配电与照明》课程,通过一个工程项目的完整设计过程,改革教学内容,优化考核体系,培养学生的工程设计能力,从而使该课程更好地适应行业发展趋势,满足高水平应用型人才培养方案的要求[7]。主要研究内容如下:

2.1优化整合教学内容

2.1.1理论教学模块目前,《建筑供配电与照明》课程理论教学内容主要以概念介绍、原理分析为主,这使得学生对工程项目设计过程缺乏逻辑性、系统性,对学生今后走上工作岗位从事建筑设计等工作是一个欠缺。因此,有必要对现在的教学内容进行改进[8]。作为一门应用性很强的课程,教学中不仅要注重理论推导,更要加强工程实际应用,按照“加强基础性、突出应用性”的教学思路,基于工程项目引导学生学习过程,激发学生兴趣,采用“递进式”教学路线将教学内容优化为“供配电系统”、“照明系统”和“防雷接地系统”三个部分,从而实现了对学生的专业基本知识的传授和基本技能的培养。合理优化现有的教学内容,将社会实践与理论内容相结合。例如,在完成负荷这一章教学任务之后,就指导学生完成学校里某教学楼或宿舍楼的负荷调查、负荷分析及负荷计算。而且,可以将思想政治教育与专业教育有机融合,培养学生的爱国情怀,拓展学生的工程实践能力。例如,在讲解绪论内容时,可以结合我国高速发展的供配电技术,激发学生爱国主义情怀和专业知识探究热情,使其树立正确的价值观。同时,在学期期初老师向学生工程项目任务书,相当于建筑投资公司甲方向设计院乙方招标。以工程项目引导学生主动学习,通过一学期的指导,完成某特殊建筑物的供配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计。并在学期末提交具体图纸,进行图纸说明,老师可以从图纸质量去评定学生的学习效果。2.1.2实践教学模块实践教学模块是在理论教学模块的基础上构建的,通过完成实验、课程设计、毕业实习等教学环节,进一步地理解理论知识点,拓展综合应用能力[9-10]。①优化实验教学内容《建筑供配电与照明》课程有10学时的实验课时,可根据学生实践技能培养的认知规律,在内容编排上按照“基本原理—综合设计—创新应用”的层层诱导递进式顺序,设计三个基本层次,即基础性实验层、综合性设计实验层、创新性实验层,实现对学生的专业基本知识的传授和基本技能的培养。在保证必要的基础性实验前提下,合理设置综合设计性实验项目。在完成配电柜电气主接线及继电保护系统的认知实验后,设置供配电系统及照明系统的综合控制实验。在完成继电器特性常规实验后,指导学生完成6~10kV线路过流保护综合设计实验。对理论知识扎实且学有余力的同学,鼓励学生完成一些具有特色的系统设计实验,诸如教室智能照明系统设计、建筑物外夜间照明系统设计等项目,着重锻炼培养学生的创新能力。②精选课程设计项目按照建筑电气与智能化专业人才培养方案,该门课程设计计划安排一周,学生有较集中的时间能以小组方式完成某个工程项目的部分设计,以实际工程项目的标准规范要求,帮助学生建立工程设计思想。指导学生用AutoCAD或BIM等设计工具完成简单的小型配电系统及照明系统的设计。不管是一直在用的AutoCAD,还是近几年兴起的BIM,都是从事建筑电气行业必备的基本工具。而且,还调动学生自主学习的积极性,增强学生对实践动手和创新的兴趣,培养学生从事建筑设计行业的基本素质。③凝练毕业实习课题在建筑电气与智能化专业学生的毕业实习过程中,采用的是校企联合培养模式,聘请企业的专业技术人员为客座教授,指导学生独立完成一整个工程项目,从而实现对学生的工程设计能力、综合创新能力的培养,为学生今后走上工作岗位从事建筑设计等工作做准备。

2.2改革课程考核评价体系

为达到培养高水平工程技术人才的要求,以调控教学过程并提高教学质量为目的,构建一个科学合理、可实施的课程考核评价体系。采用多角度、开放式的考核评价体系,与学生之间形成信息反馈,及时掌握学生学习效果,促进教学的改进与提高[11]。①在原有的试卷性考核基础上增加设计性考核除了采用闭卷作为最终考核方式,还增加了项目考核方式。期初给学生项目任务,期末提交图纸。教师可基于图纸质量,从可行性、完成度、规范度等方面给出项目考核成绩,作为过程性考核成绩,给学生的综合成绩适当加分。②动态考核评价从开始上课到期末考试结束,都把学生每次课堂讨论、每次课后作业、每次随堂测验,都按照一定的比例折算到平时成绩,整个过程都实行动态考核评价。采用雨课堂、学习通等现代信息技术手段进行统计,评价更加公平合理。从制度设计上,彻底消除学生考试抄袭舞弊现象发生的可能性。③加强实验操作过程考核很多同学虽然能正确按照实验指导书进行接线或开关投切完成整个实验,实验数据虽然正确,但却没有理解实验原理。所以,评价学生的实验成绩不应该仅仅从学生的实验结果是否理论、实验报告是否规范,而是更要强调实验过程中学生是否能够分析实验数据的合理性,是否能自我纠错。

3.应用情况

《建筑供配电与照明》课程体系改进后,教学内容与知识结构更加合理、实用,理论教学模块和实践教学模块两大模块相辅相成。新的课程体系在2017版人才培养方案中实施,教学效果明显改善,有效地提高了学生的专业知识水平和工程实践能力。

3.1促进了应用型课程体系的建设

近年来,随着应用型培养模式的需求,课题组优化课程体系,更新理论教学内容,强调实践教学模块,改革教学方法,完善考核评价指标,进一步推进课程体系的教学改革,形成了具有自我特色的课程体系,建设成效显著。

3.2提升了课题组教师的教研水平

实施以来,课题组教师分工协作,互教互学,研究教学方法,讨论教学难点,共同营造了浓厚的学术氛围,提高了大家的业务水平和专业素质。近三年来,教研室教研论文19篇,教研项目省级5项、校级10项,省级教学成果奖2项。

3.3提高了教学效果

近三年来,建筑电气与智能化专业学生公开发表3篇论文,获批14项大学生创新创业训练计划项目(其中部级4项、省级10项)。积极组织学生参加“恩智浦”杯智能车竞赛、大学生电子设计竞赛、机器人大赛、“互联网+”、单片机与嵌入式系统应用技能竞赛、“西门子”杯中国智能制造挑战赛等,共获得各类奖项16项,其中省级以上竞赛奖励13项。建筑电气与智能化专业虽然是本校新专业,20毕业生就业率能达93.18%,高出安徽省本科平均数2.77%。用人单位普遍反映我校学生专业基础扎实、专业能力强、专业素质高,对我校毕业生非常认可。

4.结语

通过分析课程教学中存在的问题,基于项目驱动模式,构建具有专业特色的“理实合一”的递进式课程教学体系。优化整合课程教学体系,将理论教学、实验教学、课程设计、毕业实习有机结合起来,更新课程考核评价指标,培养学生的工程设计能力与创新实践能力。课程改革对其他同类型专业课程有较强的借鉴性,对工程应用综合创新型人才的培养、高水平应用型大学的建设有着重要意义。

【参考文献】

[1]温和瑞.跨界融合协同地方高校工程教育改革路径与实践[M].北京:高等教育出版社,2019.

[2]陈建伟,陈建辉.“建筑供配电与照明”课程建设问题分析与改革实践[J].天津城建大学学报,2017(3):230-234.

[3]范同顺,苏玮.建筑供配电与照明[M].北京:中国建材工业出版社,2012.

[4]耿欣.建筑供配电与照明课程教学改革的探讨[J].工业设计,2017(3):153.

[5]陈建伟,靖大为,黄民德.供电技术课程改革的探讨与研究[J].吉林建筑工程学院学报,2013(1):80-82.

[6]杨会成,王世芳.项目教学法在信号处理课程教学中的实践与探索[J].中国电力教育,2012(29):50-51.

[7]李晓英,王兴贵,杨维满.基于OBE的“电力电子技术”教学改革[J].电力电子教学学报,2018(1):45-48.

[8]高等学校建筑电气与智能化学科专业指导委员小组.高等学校建筑电气与智能化本科指导性专业规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[9]刘耀芳,张小军,王霞.基于项目教学法的《建筑工程计量与计价》课程教学方法改革[J].河南建材,2019(02):260-261.

[10]郝俊.对基于能力本位的“项目化教学”模式中教师角色的思考[J].职业教育(下旬刊),2014(8):22-25.